ما يميّز Bihl+Wiedemann في أنظمة AS-İ

Bihl + Wiedemann

شركة Bihl+Wiedemann هي شركة متوسطة الحجم أسسها Jochen Bihl وBernhard Wiedemann في مانهايم عام 1992. تعمل الشركة على تطوير وتصنيع أنظمة أتمتة متكاملة للسلامة الوظيفية وتبادل البيانات في المنشآت والآلات. وتُستخدم المنتجات التي تطورها وتصنعها لدى كبرى الشركات المصنّعة للسلع الاستهلاكية والرأسمالية في قطاعات متنوعة حول العالم.

تُعد Bihl+Wiedemann شركة رائدة في تقنيات الأتمتة والسلامة باستخدام AS-Interface (AS-i). وكان نظام AS-i الذي طورته الشركة أول نظام يحصل على اعتماد AS-International في عام 1995، وهي جمعية تضم 300 شريك محلي ودولي. كما تؤدي الشركة دوراً ريادياً في أجهزة AS-i 5 التي طُرحت في السوق عام 2019. ويتيح أحدث جيل من AS-i الآن نقل كميات أكبر من البيانات بسرعة أعلى. فعلى سبيل المثال، تتيح وحدات AS-i 5 منذ عام 2019 توصيل مجموعة واسعة من أجهزة IO-Link بسهولة ويسر، كما تتيح منذ عام 2020 حلولاً اقتصادية لتلبية المتطلبات المعقدة في تقنيات أنظمة القيادة.

تُعد Bihl + Wiedemann من المورّدين الرائدين في مجال السلامة الوظيفية بفضل منتج AS-i Safety at Work الذي تستخدمه منذ ما يقارب 15 عاماً. وطرحت Bihl Wiedemann أجهزة السلامة AS-i 5 لأول مرة في عام 2022. وبذلك، يمكن استخدام العديد من الإشارات الآمنة وغير الآمنة تحت عنوان AS-i واحد.

تشمل مجموعة منتجات AS-i الوحدات الرئيسية/بوابات الشبكة، ووحدات AS-Interface، ومكوّنات السلامة، وقارنات الناقل/محاكيات الوحدات الرئيسية، بالإضافة إلى البرامج المطوّرة داخلياً.

AS-i 3 وAS-i 5: المزيج الأمثل لتقنيات أنظمة القيادة الحديثة

الخدمات اللوجستية في المراكز أو بيئات الإنتاج المعقدة، غالباً ما تمتد خطوط تدفق المواد الآلية الخاصة بأنظمة مناولة المواد الحديثة لعدة كيلومترات. وتضم هذه الخطوط مختلف أنواع المستشعرات والمفاتيح وأجهزة القياس والماسحات الضوئية ووحدات القيادة ولوحات التحكم وأنظمة السلامة. مساحات واسعة، وأجهزة عديدة، وإشارات قياسية وإشارات سلامة، إلى جانب مهام بسيطة وأخرى معقدة؛ ومن الناحية المثالية، تجتمع جميعها في تطبيق واحد. هذه هي البيئة التي صُممت من أجلها تقنية تمديد الكابلات AS-Interface، حيث توفّر حلول ASi-5 وASi-3 القابلة للجمع معاً المزيج الأمثل لمختلف المتطلبات.

توصيل جميع عقد الشبكة بالطاقة والاتصال عبر كابل أصفر واحد ذي مقطع مشكّل؛ وتمديد كابلات بسيط ومحمي من عكس القطبية باستخدام تقنية ثقب العازل؛ دون مقابس أو كابلات مجهّزة مسبقاً؛ ودون تقنية توصيل خاصة أو مفتاح خاص، مع توفير السلامة «المدمجة» في الوقت نفسه؛ لا تتيح أي تقنية أخرى لتمديد الكابلات دمج المكوّنات المنفردة أو الأعداد الكبيرة من الأجهزة في أنظمة مناولة المواد بهذه الكفاءة والجدوى الاقتصادية. ومن السهل للغاية توصيل تقنيات التخزين وتدفق المواد، ومعدات النقل والفرز، ومعدات تخزين المنصات المزوّدة بعربات مكوكية، وأنظمة انتقاء الطلبات، ورافعات التكديس وغيرها من تقنيات الرفع، إلى جانب آلات النقل وأنظمته ومعداته، بشبكة AS-Interface. وبينما يتميّز معيار AS-i 3 الراسخ والواسع الاستخدام في تجميع إشارات I/O الرقمية وتنفيذ تقنيات السلامة الوظيفية والسلبية، يوفّر AS-i 5 جميع المقوّمات اللازمة لمعالجة التطبيقات الأكثر تعقيداً في أنظمة تدفق المواد بفضل سرعة النقل العالية وعرض نطاق البيانات الممتاز. ويُضاف إلى ذلك مستوى عالٍ من الجاهزية للمستقبل، بفضل خيارات دمج المستشعرات الذكية عبر IO-Link والاتصال وفق مفهوم الصناعة 4.0 عبر OPC UA.

بصفتها مورّداً شاملاً لحلول AS-i، تقدّم Bihl+Wiedemann مجموعة منتجات تتيح إمكانات واسعة ومرونة في مناولة المواد. فمن جهة، تراعي متطلبات مفاهيم أنظمة القيادة المختلفة والشركات المصنّعة لها، ومن جهة أخرى، يتيح التصميم الدقيق والمتدرج للوحدات المتاحة وتوافقها مع كلٍّ من AS-i 3 وAS-i 5 تقديم حلول مصممة حسب الحاجة، بدءاً من إشارة ثنائية واحدة في حاجز ضوئي، وصولاً إلى كميات كبيرة من البيانات سريعة النقل التي تنتجها الماسحات الضوئية أو قارئات RFID أو مشفّرات الموضع.

يتضح تنوّع مجموعة منتجات Bihl+Wiedemann هذه، على سبيل المثال، في تقنيات أنظمة القيادة الكهربائية المستخدمة في أنظمة تدفق المواد الآلية. وتُعد محركات التيار المتردد المزوّدة بمحوّلات تردد من شركات مثل Lenze وSEW-EURODRIVE وNORD DRIVESYSTEMS الخيار القياسي لوحدات القيادة في العديد من أنظمة تقنيات النقل. وفي أبسط الحالات، يمكن تشغيلها بإشارات ثنائية باستخدام مكوّنات AS-i 3. ويمكن تنفيذ الوظائف الأقل تعقيداً، مثل البدء/الإيقاف أو الدوران إلى اليسار أو التشغيل/الإيقاف، بصورة اقتصادية للغاية باستخدام وحدات منخفضة التكلفة؛ ولا سيما أن تكييف توزيع أطراف التوصيل مع وحدات القيادة المعنية يتيح حلول التوصيل والتشغيل.

يمكن اليوم التحكم بكفاءة باستخدام AS-i 5 في محركات التيار المتردد المزوّدة بمحوّلات تردد، والتي تتيح لوحدة التحكم الوصول إلى معلمات الأداء مثل السرعة أو خصائص التسارع والكبح.  لا توفّر وحدات المحركات من Bihl+Wiedemann واجهات CANopen وRS485 وModbus TCP وIO-Link فحسب، بل تتيح أيضاً التوافق مع واجهات ناقل ميداني متنوعة. ويمكن تفعيل السرعات أو منحنيات التسارع والتباطؤ المحددة، المعروفة باسم المنحدرات، وتغييرها دورياً وبصورة مستمرة دون تدرجات ثابتة. فعلى سبيل المثال، يمكن ضبط سرعة النقل وفقاً لكلٍّ من الجسم نفسه وخط النقل لضمان تباطؤ وتسارع سلسين؛ كما في حالة الأجسام ذات مركز الثقل المرتفع المعرّضة للانقلاب، أو عند دخول المواد المنقولة إلى مقطع منحني أو آلة أو رافعة وخروجها منها. ويتيح هذا النمط من التحكم التسلسلي أيضاً خيارات تشخيص موسّعة: إذ يمكن استخدام كابل AS-I الأصفر لنقل معلومات مثل استهلاك القدرة الحالي ودرجة الحرارة، إلى جانب رسائل الحالة التفصيلية، من محوّل التردد إلى بوابة الناقل الميداني AS-i 5/ AS-i 5.

وأخيراً، تتيح وحدات AS-i 5 من Bihl+Wiedemann المزوّدة بوحدة IO-Link Master مدمجة توصيل أجهزة مثل المشغّلات الذكية، أي وحدات القيادة الذكية المزوّدة بتقنية IO-Link، بوحدة التحكم في النظام بسهولة عبر ASi-5. وتساعد قابلية التوسّع الدقيقة للوحدات المتصلة، المتوفرة بمنفذ رئيسي واحد أو منفذين أو أربعة أو ثمانية منافذ رئيسية من نوع IO-Link، على خفض التكاليف؛ إذ لا يحتاج المستخدم إلى الاستثمار إلا في منافذ IO-Link التي يحتاجها فعلياً. ولا يمكن اليوم تحقيق هذه الكفاءة التقنية والاقتصادية بهذا الشكل باستخدام وحدات الناقل الميداني IO-Link، التي تُجهّز عادةً بثمانية منافذ رئيسية من نوع IO-Link وواجهة Ethernet منفصلة.

تطبيق AS-Interface

يمكن لتقنية تمديد الكابلات AS-Interface الاستفادة الكاملة من جميع نقاط قوتها عند استخدامها في تقنيات أنظمة القيادة. وتجمع مجموعة منتجات AS-i 3 وAS-i 5 من Bihl+Wiedemann بين قدرات أداء تقنيات الناقل الميداني ومزايا عملية تمديد الكابلات غير المعقدة للأجهزة الميدانية. ولا تتيح حزم البرامج التي تقدّمها الشركة، والمزوّدة بكتالوج أجهزة مدمج، تصميم شبكات AS-I وتشغيلها الأولي بسهولة ودون أخطاء فحسب، بل تتيح أيضاً عنونة وحدات AS-i وضبط معلماتها بكفاءة في الموقع. وإذا استُخدمت عدة محوّلات تردد بالمعلمات نفسها في نظام واحد، فلا يلزم تسجيل القيم إلا مرة واحدة، ثم يمكن نسخها إلى جميع الأجهزة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، وعلى خلاف PROFINET، لا يلزم سوى عنوان IP واحد وخادم ويب واحد لجميع الأجهزة للتحكم، على سبيل المثال، في ما يصل إلى 124 محوّل تردد أو ما يصل إلى 248 وحدة قيادة لبكرات النقل. وعندما يتعلق الأمر بعنونة الأجهزة في الموقع ضمن تطبيق لمناولة المواد، يوفّر جهاز برمجة العناوين الجديد AS-i 5/AS-i 3 مساعدة قيّمة، إذ يتيح تعيين عنوان جهاز الناقل بسرعة وسهولة دون الحاجة إلى إنشاء بنية ناقل فعلية.  من الوظائف الأخرى التي يقدّرها كثير من مستخدمي حزمة برامج Bihl+Wiedemann معلومات الناقل المتاحة عبر الاتصال المباشر. وتتيح هذه الوظيفة عنونة الأجهزة وضبط معلماتها مباشرةً ومراقبة المداخل والمخارج، كل ذلك من الحاسوب وحده. ويستطيع المستخدم معرفة التأثيرات الفعلية للإعدادات الجديدة مباشرةً على عمل نظام مناولة المواد دون أخطاء، مما يتيح إجراء التحسينات فوراً عند الحاجة.

سهولة التركيب، ومستوى عالٍ من الوظائف والمرونة، وتكلفة منخفضة، إلى جانب سهولة كبيرة في الاستخدام: لقد أثبت AS-Interface كفاءته بوصفه نظام تمديد كابلات وفق المعايير الدولية، حتى في تقنيات النقل وتدفق المواد الحديثة.