Krosowanie sygnałów wymagane w ramach automatyzacji procesu – a więc sortowanie i grupowanie sygnałów obiektowych oraz ich podłączanie do systemu we/wy – to podstawa każdego nowoczesnego systemu przemysłowego. Dzięki uniwersalnym rozwiązaniom do poziomu marshallingu i interfejsu z wykorzystaniem uniwersalnych systemów we/wy można uzyskać bardziej elastyczne i zoptymalizowane projektowanie oraz realizowanie projektów. Czerpią z tego korzyści zarówno osoby zaangażowane w realizację projektu, jak i użytkownicy. Gwarantuje to wymaganą elastyczność na poziomie marshallingu i interfejsu.
Głównym celem krosowania sygnałów jest zapewnienie niezawodnego połączenia, ułatwiającego eksploatację oraz serwisowanie. Ten proces zwykle wiąże się z dużymi nakładami finansowymi i czasowymi, a dodatkowo jest skomplikowany. Efekt końcowy wiąże się ze zwiększonymi nakładami w fazie projektowania i realizacji, mniejszą elastycznością oraz znacząco większymi pomieszczeniami sterowniczymi, wyposażonymi w wiele skrzynek krosowniczych. Wiąże się to z wykorzystaniem dużej ilości cennego miejsca, a nie można zapominać, że zwykle możliwości przestrzenne i wagowe są mocno ograniczone.
Możliwości krosowania sygnałów i techniki interfejsowej rozwinęły się z biegiem czasu, tak aby móc stworzyć połączenie między sygnałami obiektowymi a układami sterowania. Ta dziedzina obejmuje swoim zakresem szereg wymagań, takich jak na przykład zapewnienie bezpieczeństwa przed wybuchem elementów elektrycznych, kondycjonowanie sygnałów z przekaźnikami i kondycjonerami sygnału, ochrona przed przepięciami czy łatwe połączenie między obiektem a pomieszczeniem sterowniczym.
W przypadku krosowania klasycznego sygnały przesyłane z obiektu są sortowane w dowolnej kolejności według rodzaju sygnału. Oprzewodowanie jest wykonywane między poziomem krosowania a poziomem interfejsów oraz między poziomem interfejsów a poziomem wejść/wyjść. W tym zakresie występują podobne problemy z uwagi na stopień skomplikowania krosowania sygnałów. Problemy te dotyczą takich kwestii jak specyfikacja, eksploatacja, serwisowanie i koszty.
Więcej cech klasycznej koncepcji krosowania to:
Na klasyczną strukturę systemu z dziedziny techniki procesowej składają się obiektowe szafki rozdzielcze oraz szafy do krosowania, interfejsów i sterowania
Implementacja uniwersalnego systemu we/wy staje się coraz powszechniejsza, ponieważ w przemyśle istnieje tendencja do organizowania procesów produkcyjnych w sposób ukierunkowany na konkretne potrzeby konkretnych klientów. Uniwersalny system we/wy jest odpowiedzią na te potrzeby. Wymogi klientów krążą wokół następujących kwestii:
Niezależnie od tego, z jakimi wymogami mamy do czynienia w przypadku danego zastosowania, wersję standardową można dopasować do wszystkich wyzwań. Od łatwego połączenia między obiektem a układem sterowania, przez przekształcanie sygnałów pomiarowych czy separację galwaniczną, aż po zastosowania wiążące się z podwyższonymi wymogami w dziedzinie bezpieczeństwa, w tym bezpieczeństwa funkcjonalnego bądź ochrony przed wybuchem elementów elektrycznych.
Dzięki szafkom Universal Remote Cabinet nie są konieczne duże szafy krosownicze i interfejsowe. Opracowanie modułowej budowy doprowadziło z jednej strony do kompletnego wyeliminowania pewnych podzespołów, a z drugiej strony pozwoliło na zmniejszenie rozmiarów niezbędnych elementów, dzięki czemu całość mieści się w mniejszej szafie. Zoptymalizowane zagęszczenie rozmieszczenia elementów przekłada się na mniejszą liczbę wymaganych szaf, co z kolei prowadzi do oszczędności w dziedzinie sprzętu, montażu i masy.
Prefabrykowane i przetestowane Universal Remote Cabinets można z łatwością zainstalować na obiekcie, bardzo blisko procesu. W takim wypadku wystarczy ułożyć oprzewodowanie obiektowe na systemie krosowania, a także podłączyć zasilanie elektryczne i przewody komunikacyjne do układu sterowania. Wszystkie ważne podzespoły mieszczą się w tej skrzynce rozdzielczej. W znaczącym stopniu ułatwia to serwisowanie i wyszukiwanie usterek.
W fazie projektowania nie ma konieczności rozróżniania poszczególnych sygnałów we/wy, ponieważ pojedyncze kanały we/wy można dostosować do wymaganych funkcji z poziomu oprogramowania. Oznacza to, że uniwersalne karty we/wy otwierają możliwość indywidualnej regulacji każdego kanału.
Uniwersalne systemy we/wy są wsparciem przy projektowaniu oraz realizacji krosowania sygnałów. Pozwala to na oparcie fazy projektowania na łącznej liczbie we/wy, przy czym poszczególne funkcje początkowo nie odgrywają żadnej roli. Wejścia/wyjścia można zaadaptować w późniejszej fazie realizacji projektu z wykorzystaniem oprogramowania. Wiąże się to ze zmniejszeniem kosztów związanych z projektem i cyklem życia w porównaniu do standardowego systemu we/wy.
Dzięki szafkom Universal Remote Cabinet nie są konieczne duże szafy krosownicze i interfejsowe. Sygnały obiektowe są krosowane i przetwarzane bezpośrednio w szafkach. Do podłączenia do systemu uniwersalnych we/wy służą kable systemowe. Finalne połączenie z układem sterowania stanowi jeden kabel światłowodowy.
Uniwersalna koncepcja we/wy w połączeniu z inteligentnym krosowaniem sygnałów zapewnia znaczne korzyści w fazie projektowania i realizacji skomplikowanych projektów z dziedziny automatyzacji procesów. Z jednej strony informacje na temat projektu do tej pory wymagane jeszcze na wczesnym etapie teraz stają się potrzebne dopiero później. Dotyczy to na przykład liczby poszczególnych rodzajów sygnałów obiektowych. Ułatwia to projektowanie i nabywanie niezbędnych materiałów. Ponadto poszczególne etapy projektu można realizować równolegle, a to dzięki zwiększonej elastyczności tej koncepcji. Tym samym łączny czas realizacji projektu można znacząco skrócić, co z kolei przekłada się na niższe całkowite koszty inwestycji.
Dzięki uniwersalnym modułom we/wy średni czas realizacji projektu ok. 18 miesięcy można skrócić do 12 miesięcy.
Brak uwzględnienia wymaganej techniki interfejsowej, np.:
Elastyczny uniwersalny system we/wy VIP I/O Marshalling
VIP I/O Marshalling umożliwia pełne wykorzystanie potencjału uniwersalnych we/wy:
VIP I/O Marshalling jest przeznaczony do użytku z uniwersalnymi systemami we/wy i oferuje taką samą elastyczność na poziomie interfejsu i krosowania
VIP I/O Marshalling składa się z trzech modułów, aby sprostać wyzwaniom istniejącym na poziomie interfejsu i krosowania:
