Migração de Tecnologias Clássicas de Rede

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1 Migração de Tecnologias Clássicas de Rede

2 EtherCAT simplifica a arquitetura de controle Migração de Tecnologias Clássicas de Rede - Arquitetura de controle -Instalação + Exemplo: Arquitetura de controle de prensa hidráulica, Schuler AG, Alemanha

3 Arquitetura de controle de redes clássicas Desempenho das redes clássicas levam à arquitetura de controle descentralizado Controladores descentralizados caixa preta para controles de movimento elétricos e hidráulicos Rede separada para funções de segurança PC + PLC + NC

4 Questões sobre arquiteturas clássicas de controle Migração de Tecnologias Clássicas de Rede - Arquitetura de controle -Instalação + Diferentes ferramentas de programação e linguagens para PLC, PC, NC, Controle hidráulico + Segurança Treinamento complexo e com alto custo para o pessoal de manutenção Diversidade de hardware Alto custo para estoque de peças Interfaces diferentes e sistemas de rede para diferentes dispositivos Altos Custos para implementação, manutenção e diagnósticos dessas interfaces Sem influência no controle caixa preta hidráulico Processo limitado de otimização de possibilidades Sem diferenciação de outros competidores Portanto é necessário migrar para um controle uniforme e simplificado

5 Migração para EtherCAT, Passo 1 Menos Hardware + Software de controle Motion para melhores resultados PLC, NC agora no PC Controle de movimento hidráulico e elétrico mudado para o controle baseado em PC.

6 Migração para o EtherCAT, Passo 2 Arquitetura uniforme de controle, interfaces simples, custos reduzidos Safety over EtherCAT integrado Somente um barramento permanece: EtherCAT

7 : Sistemas de rede clássicos 1. Seleção + Topologia de acordo com as limitações do sistema 2. Configurar endereço dos nós no dispositivo escravo 3. Selecionar e configurar Baudrate, depende de: - Tamanho da rede + Topologia - Ambiente: EMI - Requisições da aplicação 4. Selecionar arqivos de descrição de dispositivos (GSD, EDS) na ferramenta de configuração 5. Selecionar e Configurar Parâmetros de Comunicação como: - polling cíclico - eventos dirigidos de comunicação - sincronizado ou free run 6. Alocar endereços fisicos e lógicos: Imagem do processo (mapeamento) 7. Otimizar os parâmetros de comunicação para melhor performance da rede.

8 Configuration: EtherCAT 1. Seleção + Topologia de acordo com as limitações do sistema 2. Configurar endereço dos nós no dispositivo escravo 3. Selecionar e configurar Baudrate, depende de: - Tamanho da rede + Topologia - Ambiente EMI - Requisições da aplicação 4. Selecionar arqivos de descrição de dispositivos (GSD, EDS) na ferramenta de configuração 5. Selecionar e Configurar Parâmetros de Comunicação como: - polling cíclico - eventos dirigidos de comunicação - sincronizado ou free run 6. Alocar o física ao lógico pela imagem do processo (mapeamento) 7. Otimizar os parâmetros de comunicação para melhor performance da rede.

9 Localização de erro: Sistemas Clássicos de Rede Sistemas baseados em CAN: todos os nós checam todos os frames para encontrar bits de erro e flags e consequentemente sinaliza o frame. (Error Frame) Profibus: Nós de destino checam os frames Ambos fornecem boas detecções mecânicas de erro, mas sem características de localização de erros. M Além disso, distúrbios eletromagnéticos transitam no barramento de rede Assim: alta dificuldade de encontrar a fonte de erros EtherCAT Technology Group,

10 Localização de erro: EtherCAT EtherCAT: todos os nós checam todos os frames bit a bit e sinalizam o frame (sequencia de cheque de frames) Mesmo com anéis físicos, os erros são localizados Então, o EtherCAT combina boas detecções mecânicas de erro com exelentes características de localizações. M Além disso, os disturbios eletromagnéticos desaparecem após o nó seguinte, já que o próprio sinal é gerado do zero. Assim: é muito simples de achar a fonte de erros do barramento EtherCAT Technology Group,

11 Custos: EtherCAT vs Sistemas Clássicos de Rede EtherCAT é o único Sistema Ethernet Industrial que pretende igualar ou minimizar os custos de rede. TCO (Total Cost of Ownership): Custos de Dispositivos Custos de Infraestrutura Custos de Engenharia Custos de Instalação Custos de Manutenção Custos de Licença

12 Dispositivos + Infraestrutura: Comparação de Custos Exemplo: PLC PLC (Produtos Beckhoff) PLC (CX1000) 10 Remotas de rede Mestre de Rede I/O 400 ED / 400 SD Acoplado r de rede 100 m de cabo 11 Conectores de rede (Fieldbus) 21 Conectores de rede (EtherCAT) Acopladores de rede compactos e econômicos

13 Device + Infrastructure Cost Comparison Migração de Tecnologias Clássicas de Rede - Arquitetura de controle -Instalação + Exemplo Preço Lista* Diferença 100 % - 121,5 % + 21,5 % 123,7 % + 23,7 % 121,9 % + 21,9 % E somente para referência: 143,7 % + 43,7 % Profinet RT / Ethernet/IP: switches not taken into account * Beckhoff Price List 01/2009

14 Porque uma diferença de preço tão significante? Cartão Mestre/Scanner Acoplador de Rede com CPU e extensão local RAM 6% EtherCAT: no HW mestre Acoplador de rede e Entradas e Saídas Digitais: Somente um controlador Escravo r Fieldbus Controller CPU Master for Local Extension Bus 12% r EtherCAT Controller EtherCAT Controller Flash Conectores tipo T Conector direto simples 2%

15 Migração de redes clássicas para EtherCAT PLC NC Mestre De rede Mestre De rede Fieldbus E/S Fieldbus E/S Mudar a arquitetura inteira de uma vez, as vezes, é muito arriscado Algumas vezes as redes são usadas para integrar controladores ou sensores especiais, que contém um know-how particular do fabricante de máquinas ou do integrador de sistemas o investimento desses dispositivos deve ser protegido. Fieldbus E/S Controlador especial Especial

16 Migração de redes clássicas para EtherCAT PLC NC EtherCAT E/S EtherCAT E/S EtherCAT E/S Mestre de rede A rede EtherCAT é rápida o suficiente para substituir sistemas clássicos de rede Assim o EtherCAT e os Gateways de rede não apresentam gargalos de desempenho Eles ajudam a proteger investimentos e fornecem um caminho de suave migração Mestre de Rede Controlador Especial Especial

17 Migração de redes clássicas para EtherCAT PLC NC EtherCAT E/S EtherCAT E/S EtherCAT E/S No próximo passo, mais dispositivos são movidos para a rede EtherCAT Mestre de rede Controladores Especiais Especial

18 Migração de redes clássicas para EtherCAT PLC NC EtherCAT E/S I/O EtherCAT E/S I/O EtherCAT I/O Finalmente não é mais necessário o mestre de rede Mestre de rede Special Controladores Purpose Especiais Controller Special Especial

19 Migração de redes clássicas para EtherCAT Gateways não somente fornecem uma migração suave, eles têm outras vantagens, tais como: Sem slots no sistema de controle (IPC or PLC) Capacidade de expansão, no entando, máxima EtherCAT

20 Resumo EtherCAT permite arquiteturas de controle simplificadas Instalação e configuração também são simplificadas EtherCAT atende ou até mesmo corta custos de instalação A migração de sistemas clássicos de rede é mais suave.