في أتمتة الصناعة الحديثة، تُعدّ الاتصالات الفعالة بين وحدات التحكم ووحدات الإدخال/الإخراج الموزعة أمرًا حيويًا. يعمل وحدة AENT من شركة روكويل أوتوميشن—التي تُعد جزءًا من عائلة آلن برادلي بوينت I/O—كمحول شبكة EtherNet/IP موثوق يربط بين وحدات الإدخال/الإخراج الميدانية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة في أنظمة التحكم المعقدة. تستعرض هذه المقالة مبدأ عمله، وطرق تكوينه، وتشخيصه، وتطبيقاته العملية في أتمتة المصانع.

ما هي وحدة AENT

تعمل وحدة AENT (المعروفة عادة بسلسلة 1734-AENT) كمحول إدخال/إخراج عن بُعد في شبكات PLC من روكويل. تتيح الاتصال بين وحدات الإدخال/الإخراج والمعالج الرئيسي لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة عبر بروتوكول EtherNet/IP.

على عكس وحدات المعالجة المركزية، لا تمتلك وحدة AENT قدرة على تنفيذ المنطق. فهي ببساطة تنقل بيانات الإدخال والإخراج بين الأجهزة الميدانية ووحدة التحكم. هذا الفصل يعزز من قابلية التوسع، مما يسمح للمهندسين بزيادة سعة الإدخال/الإخراج دون تعديل الأجهزة المركزية لوحدة التحكم.

علاوة على ذلك، يدعم محول AENT حتى 64 وحدة إدخال/إخراج على عقدة شبكة واحدة، مما يجعله قابلًا للتوسع بدرجة كبيرة للأنظمة الأتمتة المتوسطة إلى الكبيرة.

دور AENT في أنظمة التحكم الموزعة

في تكوينات الإدخال/الإخراج الموزعة أو البعيدة، تعمل وحدة AENT كمركز تجميع بيانات يقع بعيدًا عن خزانة التحكم الرئيسية. تتصل بوحدة التحكم المركزية CompactLogix أو ControlLogix أو FlexLogix عبر كابلات إيثرنت قياسية.

يقلل هذا الترتيب من تعقيد التوصيلات ويحد من تدهور الإشارة على المسافات الطويلة. ونتيجة لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل التحكم في العمليات، والتصنيع، وأتمتة الطاقة.

المواصفات الفنية الرئيسية

تعمل وحدة 1734-AENT بجهد 24 فولت تيار مستمر وتدعم كلًا من الاتصال نصف المزدوج والاتصال المزدوج الكامل عبر إيثرنت. تحتوي على منفذي RJ45 مزدوجين، مما يتيح تكوينات شبكية مرنة مثل النجمة، الشجرة، أو التوصيل التسلسلي الخطي.

توفر الوحدة أيضًا بيانات تشخيصية مفصلة لكل قناة إدخال/إخراج متصلة، مما يحسن من تحديد الأعطال وموثوقية النظام.

طرق تكوين عنوان IP

قبل الاستخدام، يجب تعيين عنوان IP فريد لوحدة AENT. هناك ثلاث طرق تكوين قياسية:

1. مفاتيح دوارة مادية – تُستخدم لضبط الأرقام الثلاثة الأخيرة من عنوان IP.

2. أداة BootP/DHCP – مقدمة من روكويل أوتوميشن للتكوين الديناميكي.

3. أداة تكوين IP من روكويل – تتيح الإعداد اليدوي واكتشاف الأجهزة.

بعد التكوين، يمكن دمج المحول في بيئة Studio 5000 Logix Designer، حيث يحدد المهندسون معلمات الوحدة ورسم خرائط البيانات.

فهم مؤشرات LED والتشخيص

تتضمن وحدة AENT عدة مصابيح LED للحالة لتشخيص الموقع:

• حالة الوحدة – تشير إلى صحة المحول.

• حالة الشبكة – تظهر اتصال إيثرنت.

• نشاط الشبكة – يعرض حركة الاتصالات.

• حالة POINTBus – تبلغ عن سلامة اتصال وحدة الإدخال/الإخراج.

• طاقة النظام وطاقة الميدان – تشير إلى توفر الطاقة.

تتيح هذه المؤشرات لفنيي الصيانة عزل الأعطال بسرعة دون الحاجة إلى توصيل جهاز برمجة، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

تكوين مصدر الطاقة وحجم الهيكل

يمكن لكل وحدة AENT تزويد الطاقة لما يصل إلى 10 وحدات إدخال/إخراج مباشرة. عند إضافة وحدات أكثر، يلزم وجود وحدة تزويد طاقة إضافية.

معلمة أخرى مهمة هي حجم الهيكل، الذي يحدد العدد الإجمالي للوحدات المتصلة بالمحول. على سبيل المثال، إذا تم تركيب 19 وحدة إدخال/إخراج، يجب تكوين حجم الهيكل على 20.

عدم التطابق بين حجم الهيكل المُكوَّن والحجم الفعلي يمنع المحول من إقامة اتصال الإدخال/الإخراج. هذا الإجراء يضمن سلامة الشبكة باستمرار.

الدمج مع وحدات تحكم Logix

يتوافق محول AENT مع عائلات ControlLogix وCompactLogix وFlexLogix من روكويل. يمكن للمهندسين دمجه بسهولة في مشاريع Logix Designer بإضافته كوحدة EtherNet/IP.

بمجرد الاتصال، يتم تبادل بيانات الإدخال/الإخراج بشكل دوري بين المحول ووحدة التحكم، مما يشكل أساس التحكم الحتمي في أنظمة الأتمتة الزمن الحقيقي.

تعليق صناعي: قيمة AENT في الأتمتة الحديثة

من وجهة نظر هندسية، تمثل وحدة AENT توازنًا بين قابلية التوسع والمرونة وشفافية التشخيص. تتيح للمهندسين تصميم أنظمة تحكم موزعة يمكن توسيعها بأقل وقت توقف ممكن.

بالإضافة إلى ذلك، يرتبط أساسها في EtherNet/IP باتجاه أوسع نحو تقارب تكنولوجيا المعلومات والتشغيل، مما يمكّن من التكامل السلس مع الشبكات الصناعية وأنظمة المراقبة والتحكم (SCADA) ومنصات التحليل السحابية.

مع انتقال المنشآت الصناعية نحو هياكل المصانع الذكية، تظل أجهزة مثل وحدة AENT ضرورية لتحقيق تدفق بيانات موثوق بين طبقات الميدان والمؤسسة.

سيناريوهات التطبيق وحالات الاستخدام العملية

• مصانع أتمتة العمليات: نشر محولات AENT بالقرب من أجهزة الحقل لتقليل تكلفة التوصيلات ومساحة الخزانات.

• أنظمة مناولة المواد: استخدام الإدخال/الإخراج الموزع للناقلات أو وحدات الفرز التي تُتحكم عبر EtherNet/IP.

• الطاقة والمرافق: تنفيذ المراقبة عن بُعد في محطات التحكم الفرعية أو مرافق معالجة المياه.

• آلات الشركات المصنعة الأصلية: توفير تصاميم معيارية حيث يتم توزيع التحكم والإدخال/الإخراج عبر مناطق مختلفة من الماكينة.

الخاتمة

تُعد وحدة AENT من روكويل حجر الزاوية في هياكل الإدخال/الإخراج القائمة على إيثرنت. تجعل موثوقيتها، وتشخيصها، وتكوينها الشبكي المرن خيارًا مثاليًا لتطبيقات الأتمتة الصناعية التي تتطلب التوسع المعياري والاتصال في الزمن الحقيقي.

عند تكوينها بشكل صحيح، تعزز من سهولة صيانة النظام وتضمن تبادل بيانات مستمر بين أجهزة الميدان الموزعة ووحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة.