Výměna I/O modulů aneb Co byste měli vědět

-- 19.02.12 19:52

Průvodce systémového integrátora a doporučení pro dodavatele ohledně zapojení, modernizace a nahrazování I/O modulů: Musíte při modernizaci procesorů měnit také I/O moduly? Mnoho značek procesorů bude komunikovat se starými I/O systémy a poskytovat většinu nebo plnou funkčnost moderních řídicích platforem. V článku popisujeme faktory, které byste měli vzít v úvahu.

Pokud váš závod potřebuje schopnosti a nové funkce určité nové řady procesorů, nejprve rozhodněte, zda musíte vyměnit I/O moduly. Mnoho značek procesorů bude komunikovat se starými I/O systémy a stále bude umožňovat většinu nebo všechny funkce moderních řídicích platforem. To však nemusí platit, když měníte značku procesoru. Předpokládejme, že nastal čas vyměnit I/O systém – pro plánování této aktivity musíte zvážit několik faktorů. Prvním a nejdůležitějším hlediskem je provoz závodu v době této výměny. Jaká časová okna zastavení provozu jsou k dispozici pro přechod? Musí zůstat část starého I/O systému v provozu, zatímco bude instalován nový systém? Může zůstat provozní kabeláž beze změny, nebo se musí také vyměnit? Provádíte v rámci této modernizace také přeprogramování procesoru?

Kolik I/O vyměňovat najednou?

Časové okno zastavení provozu určí, kolik I/O může být najednou vyměněno. Vždy bude snadnější vyměnit celé skříně I/O najednou, je-li dostatek času. Pro zkrácení doby přechodu na nový systém lze podniknout několik kroků. Pokud provozní kabeláž zůstává beze změny, mohou být montážní desky (sub-plates) nového panelu předem smontovány a zapojeny k novým svorkovnicím. Když nastane časové okno zastavení provozu, odpojte provozní stranu svorek na staré montážní desce, nainstalujte novou montážní desku a znovu připojte stranu provozní kabeláže nových montážních desek.

Tento přístup může vyžadovat montáž nových šroubů pro novou montážní desku do stávající skříně. Pokud výměna montážních desek není možná, zajistěte, aby se nová platforma I/O fyzicky vešla na starou montážní desku (obvykle tomu tak je, protože I/O systémy jsou fyzicky stále menší), a následně odstraňte  starý, namontujte a připojte nový I/O systém na stávající montážní desku. V tomto případě ponechte provozní stranu svorkovnice beze změn. Pro úsporu času můžete předem zapojit a opatřit značkami výkyvné rameno I/O modulu (pokud to váš I/O modul podporuje).

Časové úspory při výměně I/O

Když je nutno vyměnit provozní kabeláž, je situace náročnější, ale objevují se také určité příležitosti. Kabel lze předem protáhnout, označit a zatočit na obou koncích (na straně provozní i na straně nového panelu), což umožní rychlejší napojení. Situace, kdy části stávajícího I/O systému zůstávají beze změn, přičemž nové části se dostávají do provozu, je nejnáročnější. Ve většině případů to bude vyžadovat novou kabeláž a paralelní provoz starého a nového systému. U zřetězených zařízení využívajících stejné napájení se snažte udržet celou smyčku na jednom či druhém systému nedotčenou, je-li to vůbec možné. Tím si usnadníte práci.

Pokud je nutno mezi oběma systémy sdílet vstupní signály jednotlivých přístrojů, obecně máte výběr z několika možností. Zapojení signálů do sítě mezi starým a novým systémem bude nejjednodušším řešením z hlediska kabeláže a nedojde ke ztrátě věrnosti signálu. Mohou však být zapotřebí speciální komunikační moduly. Pro určité kriticky významné nebo vysokorychlostní parametry nemusí být tento přístup dostatečný. V takovém případě budete muset vybrat jeden systém, který bude řídit a měřit, a nechat druhý požadovat nebo monitorovat tyto výsledky.

Duální řízení systému

Pro výstupní zařízení, která musí být řízena z obou systémů, existují různé možnosti, a to podle typu zařízení. Zapojení do sítě mezi starým a novým systémem je jednou z běžných variant. Jeden systém musí fyzicky řídit zařízení, druhý bude požadovat aktivaci nebo deaktivaci zařízení. Toto je nejbezpečnější způsob provozu a nejsnadněji se u něj odstraňují problémy, pokud k nim dojde během procesu přechodu. Osvědčuje se dobře pro digitální i analogová zařízení. Jestliže zapojení do sítě není možné, lze použít přechodová relé s duálními kontakty, které umožní oběma systémům simultánně řídit jedno digitální výstupní zařízení, nicméně tento přístup vyžaduje opatrnost.

Pokud si některý ze systémů zařízení vyžádá, to se nepodmíněně aktivuje, není-li jinak uzamčené.Je-li zapojeno a navrženo správně, pak po dokončení přechodu bude možno starý systém odpojit od relé, cívku relé bude možno odstranit (místo selhání) a základna relé bude existovat jednoduše jako terminálový blok mezi I/O modulem a provozním zařízením v novém systému. Analogová výstupní zařízení jsou problematičtější a nepřizpůsobují se tomuto přístupu tak snadno, a to z důvodu potenciální ztráty věrnosti signálu. Pokud prostě musíte řídit analogové zařízení ze dvou řídicích systémů a systémy nelze zapojit do sítě, jestliže vše ostatní selže, umístěte řízení (a související měření, je-li to potřeba) do jednoho systému a napevno mezi nimi propojte signál žádané hodnoty nebo výstupní signál (a jakékoli případné permisivní signály).

Tradiční metody by to obvykle prováděly pomocí binárně kódovaných decimálních (BCD) modulů na obou koncích. Možné jsou však i jiné přístupy. U digitálních zařízení s pneumatickými akčními členy lze použít pneumatické přepínání, to je však méně obvyklá možnost. I když modernizace I/O s sebou mohou nést mnoho nároků, jsou nevyhnutelné a tyto obtíže za to stojí, zejména u starších systémů. Se správným plánováním a s citem pro detail mohou jít tyto modernizace hladce a s minimálním přerušením provozu vašeho závodu.

ce

David McCarthy je prezident a CEO systémového integrátora TriCore se sídlem ve městě Racine ve státě Wisconsin.

Autor: David McCarthy, TriCore