Moderní automatizace a řízení vyžaduje flexibilitu, rychlou a snadnou záměnu zařízení, průběžné vyhodnocování dat s možností datové komunikace prostřednictvím širokého portfolia moderních sběrnic.
Tyto požadavky je možné řešit modulární koncepcí strojů a decentralizovanou automatizací.
Co je decentralizovaná automatizace?
Decentralizace automatizace je moderní koncept pro digitální továrny umožňující přenést základní zpracování signálů ze senzorů nebo řídících povelů pro akční komponenty (motory, pneumatické členy) z dříve vzdálené řídicí jednotky typu PLC (umístěné v centrálním ovládacím rozvaděči výrobní či balící linky) přímo na lokální místa na lince a strojích. Tyto malé, ale dostatečně výkonné jednotky označované jako FLC (Field Logic Controllers), pak plně sběrnicovou datovou komunikací, ať po kabelu či bezdrátově, obousměrně komunikují s nadřazeným zařízením. Tím může být místo PLC rovnou i vyšší řídicí jednotka typu EDGE controller či výkonný průmyslový počítač bez I/O rozhraní. Ty se mohou soustředit na velmi rychlé sofistikované zpracování dat a komunikaci s vizualizací, databázovými servery či cloudovými aplikacemi, které realizují výrobní MES a podnikové ERP systémy řízení a správy linek, kontroly kvality, prediktivní údržby a ekonomického vyhodnocování.
Současnost a budoucnost automatizace tak není možné umístit na úroveň klasické pyramidy automatizace, kde základnu tvoří senzory a akční členy, nad nimi pak PLC a následují vrstvy SCADA, MES a ERP systémů. Nyní můžete využít IO-Link senzory, které detekují opotřebení stroje, RFID tagy, které informují stroj o správné konfiguraci pro další krok, nebo I/O moduly, které se rozhodují samostatně. Decentralizované předzpracování redukuje strojní data do důležitých informací co nejblíže koncovým prvkům a pokládá základ nové éry automatizace. Výhody tohoto konceptu je možné využívat i v aplikacích ve výbušném prostředí až do Ex zóny 0 a nově i v aplikacích využívajících komunikačního rozhraní EtherCAT.
Kontrola stavu
Výhodou autodiagnostiky přímo na strojích a zařízeních je odlehčení zátěže na komunikačních linkách do centrálního řídicího systému. Informace se neposílají řídicímu systému, dokud není zjištěna chyba nebo anomálie. Moderní senzory a zařízení mohou samy rozhodnout, kdy dojde k anomálii. Výhodou systémů kontroly stavů je zejména zvýšená dostupnost stroje, jednoduché použití informací o stavu díky efektivní redukci dat v terénu a úspora PLC a komunikačních zdrojů.
Modulární stroje
Decentralizovaná inteligence značně usnadňuje konstrukci modulárních strojů. Každý modul pracuje samostatně a dodává sousedním modulům (včetně centrálního řídicího systému) značně zjednodušená data se snadno použitelnými a servisně orientovanými rozhraními pro řídicí účely. IP67 PLC TBEN-L založená na CODESYSu umožňují modularizaci řídicích programů. Takto mohou být zapojeny a řízeny dokonce i bezpečnostní aplikace, a tak na samostatném modulu stroje nejsou potřeba žádné ovládací skříňky. Výhodami jsou zejména rychlejší uvedení systému na trh a do provozu, možnost velmi flexibilního rozšiřování a menší generování chyb v důsledku možnosti snadnějšího předběžného testování jednotlivých částí / modulů stroje. I/O moduly TBEN-S, TBO-LL a TBPN s integrovanou logikou například zjednodušují parametrizaci a provoz válečkových motorů dopravníků i senzorů.
Průmyslové sledování výrobků
Technologie decentralizované identifikace umožňuje přímou komunikaci s datovými nosiči a výrobků pomocí RFID a IO-Link senzorů. Toto řešení nabízí různé výhody od výrobních až po poprodejní procesy. Hlavním výhodou jsou rychlejší procesy prostřednictvím předzpracování přímo v aplikaci a úplná transparentnost výroby i logistiky, a to i bez databáze.
Decentralizovaná automatizace v praxi
Turck vždy směřoval k decentralizované automatizaci. Mnoho zákazníků tak objevilo výhody decentralizovaných řešení.
Například společnost Asbreuk Service B.V. vybavila nizozemského poskytovatele logistických služeb modulárním, plně automatizovaným nakládacím a vykládacím systémem pro nákladní automobily, který je decentrálně ovládaný robustními moduly Turck TBEN-L-PLC s IP67 při -25°C.
Výrobce balicích strojů DS Smith využívá modulární kompaktní decentralizované řešení Turck TBEN-S s integrovaným logickým kontrolérem AGREE pro realizaci monitorování svých lisů papíru bez nutnosti použít nějaký centrální řídicí rozvaděč. Toto řešení poskytuje pracovníkům informaci, že brikety dosáhly svého maximálního limitu a musí být odsunuty. Pracovníci již nemusí sledovat celý proces.
Decentralizovanou bezpečnostní technologii využívá i holandská společnost AWL-Techniek, která se zabývá nabízením modulárních a snadno rozšířitelných technologií přímo montovaných na panely jejich M-line platformy strojů. Využívá k tomu i komponenty Turck, zejména IO-Link a safety I/O koncept s krytím IP67 s moduly TBEC-LL a TBPN. Snadná montáž bez nutnosti zapouzdření zrychluje vývoj zařízení a hybridní bezpečnostní systém zjednodušuje a šetří kabeláž i celkové náklady. Komunikační rozhraní modulů navíc poskytuje i hodnotná diagnostická data pro AWL dashboard Lyla.
V oblasti farmaceutického průmyslu je pak výzvou co nejrychlejší zahájení velkovýroby nově uvedeného produktu. Řešením jsou modulární výrobní reaktory, kde se jednotlivé moduly (známé také jako "skidy") obvykle montují pouze do výrobního závodu v případě potřeby. S decentralizovaným systémem mohou být skidy testovány před uvedením do provozu jako hotová jednotka v provozovně výrobce. Výsledkem je, že modulární výrobny lze aktivovat rychleji než monolitické provozy. Navíc nový Ex certifikát jednotek TBEN-S a TBEN-L umožňuje modularizaci bez rozvaděče i přímo do zóny ATEX 0.
Novinka – I/O modul pro EtherCAT
Společnost Turck do svého portfólia I/O modulů IP67/69K s IO-Link rozhraním přidala EtherCAT IO-Link master označený jako TBEC-LL-8IOL. Mimo multiprotokolovou komunikaci PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, tak Turck moduly lze použít také na aplikace založené na EtherCAT. Blokový I/O modul v robustním pouzdru TBEN-L nabízí osm hlavních IO-Link portů, které umožňují flexibilní konfiguraci. Plná galvanická izolace mezi napájecími zdroji umožňuje realizovat bezpečnostní odpojení. Aktuátory, jako jsou IO-Link ventilové bloky, robotická chapadla nebo motory, lze napájet až 4 ampéry. Napájecí zdroj je implementován pomocí konektorů M12-L, které bude možné používat i v budoucnosti.
Moduly TBEC-LL-8IOL jsou stejně jako moduly TBEN-S vybaveny FLC logikou s webovým programovacím prostředím ARGEE, které umožňuje uživateli velmi snadno programovat podmínky a akce bez nutnosti instalovat další software, dokonce i s mobilními terminály v terénu.
Turck, s.r.o.
Na Brně 2065, 500 06 Hradec Králové
Tel.: +420 495 518 766
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.turck.cz
