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現(xiàn)場(chǎng)總線

圖爾克TBEN block I/O模塊在游艇提供了傳感器/ 執(zhí)行器與PLC之間可靠的Ethernet/IP通訊

2025China.cn   2018年02月07日

  憑借97米的長度,Limitless被列為超級(jí)游艇。該船于 1997年在不萊梅的Lürssen船廠下水。雖然對(duì)于游艇來說并不是特別大的船齡,但在過去二十年中,電子和自動(dòng)化領(lǐng)域得到了極大的發(fā)展。特別是游艇的電氣設(shè)備事實(shí)上已經(jīng)使用24年了,因?yàn)樗鼈冊(cè)谟瓮ч_始建造后不久就安裝了。這種尺寸的游艇的建造從開始到完成大約需要四年時(shí)間。

  技術(shù)設(shè)備越來越老舊游艇配備兩個(gè)登船梯,兩個(gè)可以下降到水中的小平臺(tái)和兩個(gè)大平臺(tái)。其中一個(gè)平臺(tái)開啟可將一艘供應(yīng)船放入水中。位于船尾的另一個(gè)平臺(tái)被下降到水面上。在船尾還有一個(gè)舷梯,同樣從船體上移出。因此,可以從船尾登上游艇。游艇還包括多個(gè)令人印象深刻的功能,包括兩臺(tái)起重機(jī)、一個(gè)游泳池和許多自動(dòng)操作和鎖定的門;所有這些都是液壓操作的。當(dāng)Limitless號(hào)游艇建成時(shí),還沒有安裝現(xiàn)代控制技術(shù)。設(shè)備通過中繼裝置和簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)連接控制。

  浮動(dòng)的變形金剛:Limitless的船尾可作為一個(gè)平臺(tái)展開,后部登船梯直接向外移動(dòng)

  當(dāng)展開帶登船梯的平臺(tái)時(shí),必須測(cè)量平臺(tái)相對(duì)于游艇的傾角

 

  最近幾年,游艇設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件故障不斷增加。此外,正常運(yùn)行的活動(dòng)部件也不再是最先進(jìn)的。中央控制器是不可能的。一切都必須通過設(shè)備上的按鈕操作。位于荷蘭萊頓市的Akerboom Yacht Equipment被船長委托完成整艘游艇的技術(shù)改造。該公司在電動(dòng)游艇設(shè)備領(lǐng)域享有聲譽(yù),是Feadship集團(tuán)的一部分。 Feadship集團(tuán)還包括德維斯船廠。

  EtherNet/IP控制器替代孤島解決方案

  以前,船上的每臺(tái)起重機(jī)和每個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)都有自己的控制柜,其中設(shè)備和驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)被直接連接。不存在中央控制器。Akerboom使用帶EtherNet/IP通訊的I/ O模塊和兩個(gè)現(xiàn)代控制器替代了這些多島式解決方案。

  來自Akerboom公司的Ed Groen in `t Woud負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)方面的工作,并深入?yún)⑴c實(shí)施:“我們很快就明白我們需要一個(gè)用于自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)代工業(yè)控制器。我們決定使用兩個(gè)帶EtherNet/IP通訊的Allen-Bradley控制器。”兩個(gè)控制器都是聯(lián)網(wǎng)的,可以從中央控制室訪問。理論上,一個(gè)控制器就已經(jīng)足夠,但是由于游艇的長度幾乎達(dá)到100米,所需的接線太多。

  每個(gè)圖爾克TBEN-L-16DOP block I/O提供16個(gè)用于連接液壓閥的數(shù)字輸出

  圖爾克堅(jiān)固可靠的block I/O解決方案具有IP69K防護(hù)等級(jí),并且無需控制柜和其他保護(hù)裝置

  Ed Groen in `t Woud非常滿意:“圖爾克的I/O 模塊為我們節(jié)省了大量的接線工作。”

 

  TBEN I/O模塊節(jié)省空間和時(shí)間

  “在我尋找適當(dāng)?shù)腎/O解決方案時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了圖爾克。我希望找到能夠通過EtherNet/IP直接將信號(hào)從現(xiàn)場(chǎng)傳送到控制器的堅(jiān)固可靠的I/O模塊。”Groen in `t Woud說道,“控制器制造商只能提供一種解決方案,而且沒有連接傳感器和執(zhí)行器的集成電源。這將需要耗時(shí)的特殊連接器裝配,而這是我們想要避免的。圖爾克TBEN-L模塊的設(shè)計(jì)和高防護(hù)等級(jí)都是十分理想的。我們喜歡塑料,因?yàn)樗鼈儾粫?huì)生銹。IP69K I/O block模塊還為我們節(jié)省了大量的空間和布線。船上的許多控制柜現(xiàn)在都不再需要,因?yàn)門BEN-L模塊可直接安裝在液壓閥旁邊。以前用于安裝控制柜的房間,現(xiàn)在則被用于存放潛水衣?!?/FONT>

  船上使用了大量的數(shù)字輸入信號(hào)。這些信號(hào)由檢測(cè)門中鎖緊螺栓位置的末端開關(guān)提供。模擬信號(hào)由傾角傳感器輸出。圖爾克的B1N360傾角傳感器在下降到水面時(shí)會(huì)檢測(cè)平臺(tái)的傾角。這里測(cè)量相對(duì)于船舶的傾角(而不是絕對(duì)值)是一項(xiàng)重要要求。

  由于船舶始終在輕微搖擺,Ed Groen in `t Woud和他的團(tuán)隊(duì)中安裝了兩個(gè)傾角傳感器:一個(gè)安裝在控制柜中,另一個(gè)直接安裝在平臺(tái)上。船上的傳感器則提供了參考值??刂破魍ㄟ^將兩個(gè)傾角值相減來計(jì)算平臺(tái)和船舶之間的實(shí)際角度。傾角傳感器的模擬信號(hào)通過圖爾克的超緊湊型站點(diǎn)TBEN-S2-4AI I/O模塊傳送到控制器。寬度僅為32毫米的TBEN-S模塊甚至比TBEN-L模塊更緊湊,同時(shí)仍然滿足IP69K要求。兩個(gè)TBEN-S分別被安裝在游艇的后部區(qū)域和前部區(qū)域,并且兩者都將信號(hào)從兩個(gè)平臺(tái)傳送到控制器。

  另外也沒有模擬信號(hào)。液壓驅(qū)動(dòng)裝置不再使用傳統(tǒng)的比例閥或伺服閥來調(diào)節(jié)?!皩?duì)于我們來說,實(shí)際上只有一個(gè)比例閥制造商。因此,它們也相對(duì)昂貴。” Ed Groen in `t Woud解釋道。在奢侈品行業(yè),顧客始終在關(guān)注成本。Groen in `t Woud已經(jīng)開發(fā)出液壓驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)控制的替代解決方案。

  Block I/O簡(jiǎn)化布線

  通過使用TBEN-L1-16 DOP數(shù)字block I/O模塊,該解決方案是真正有效的。這使得所有的輸出信號(hào)都可以通過以太網(wǎng)線路從控制器傳送到數(shù)字閥。圖爾克的I/O block 模塊為我們省去了大量的布線工作。我們的技工也可以輕松連接M12連接器,無需任何電氣知識(shí)或詳細(xì)的接線方案。作為多協(xié)議設(shè)備,TBEN I/O模塊可以同時(shí)用于采用Profinet、EtherNet / IP和Modbus TCP協(xié)議的控制器。

  完成的游艇改裝令人印象深刻。由于Limitless還進(jìn)行了視覺改造,剩下的船載電子設(shè)備和空調(diào)也被提升到目前的頂尖水平,讓這艘船看起來幾乎是全新的。船員現(xiàn)在可以通過HMI、遠(yuǎn)程控制器或者中央控制室在本地操作所有系統(tǒng)。游艇所有人非常高興,盡管他當(dāng)然可以購買一艘新船。然而,由于他親身參與了Limitless 的建造,他非常依戀于他的游艇。正如德國諺語所說的,“舊愛永不過時(shí)!”

  液壓缸的高效調(diào)節(jié)

  在另一艘目前正在使用圖爾克解決方案由Akerboom進(jìn)行改裝的船上,他們甚至可以進(jìn)一步省去模擬信號(hào)。液壓驅(qū)動(dòng)裝置不再使用傳統(tǒng)的比例閥或伺服閥來控制。Groen in `t Woud已經(jīng)開發(fā)出液壓驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)控制的替代解決方案。

  所有技術(shù)系統(tǒng)現(xiàn)在都可以通過觸摸屏操作

 

  平臺(tái)和起重機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置必須采用動(dòng)態(tài)控制,以便能夠更快地執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。因此,液壓缸的作用力必須通過油壓控制。Limitless上使用了只會(huì)確定油流方向的數(shù)字閥,取代了使用恒定泵輸出和動(dòng)態(tài)閥進(jìn)行控制。Groen in `t Woud通過可變的泵輸出來調(diào)節(jié)液壓缸的作用力。驅(qū)動(dòng)液壓泵的變頻器帶有EtherNet/IP接口,可通過該接口進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

  對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)模式,控制器都有存儲(chǔ)的功能塊或附加組件,從而設(shè)置泵以什么頻率運(yùn)行多長時(shí)間。通過這種方式,可以按順序運(yùn)行動(dòng)態(tài)定位序列,從而在船上快速、無抖動(dòng)和經(jīng)濟(jì)地縮回和伸出梯子和通道。數(shù)字閥在熱損耗過程中不會(huì)向比例閥一樣損失能量。

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