Digitalizace a inovace je mantra, která dnes rezonuje při projektování bezpečné automatizace a robotizace. Vše začíná už při návrhu nového nebo úpravě stávajícího výrobního systému, nebo-li výrobní linky.
Digitální dvojče pro počítačovou simulaci
První úvahy a také zkušenosti s počítačovou simulací nově projektovaného výrobního systému vznikly ve společnosti Taurid Ostrava již před více než 15 lety; až o mnoho roků později byly na platformě Tecnomatix Plant Simulation vyvíjené firmou Siemens vytvořeny digitální modely galvanických a mořících linek i členitých systémů dopravy polotovarů s dopravníky, točnami, zdvižemi i mezioperačními zásobníky.
Využití digitálního dvojčete je uvažováno po celou dobu životního cyklu produktu, resp. výrobního systému (Product Lifecycle Management, PLM). Nejdříve slouží pro ověření kapacitních možností výrobní linky a následně pro virtuální zprovoznění a zaškolení obsluhy, popř. plánování a rozvrhování výroby. Uvádění zařízení do provozu je náročná závěrečná etapa realizace zakázky, při které vše projektované, naprogramované, vyrobené a instalované začíná ožívat a generovat polotovary nebo finální výrobky.
Virtuální zprovoznění je docela široký pojem, který může souviset s ověřováním správného dimenzování mechatroniky či správného dimenzování elektrických pohonů. Ve firmě Taurid Ostrava souvisí s ověřováním projektovaného způsobu řízení. Programátoři vítají možnost otestovat si nanečisto na digitálním modelu navržený algoritmus a odhalit překlepy v aplikačním software (zpracovaný v prostředí Siemens TIA Portal nebo Rockwell Automation Studio 5000). A výhody ocení také obslužný personál provozovatele, který si vyzkouší způsob ovládání, nastavení provozních režimů, zadávání výrobních dat a další.
Průmyslová RFID identifikace a lokalizace
Výrobní systémy projektované dle konceptu Industry 4.0 se bez průmyslové identifikace neobejdou. SIMATIC Ident systémy zahrnují techniku RFID (radio frequency identification), CRS (code reading systems) a nově také lokalizační systémy RTLS (real-time locating systém).
RFID technologie najde uplatnění všude tam, kde vzniká požadavek na větší flexibilitu i kvalitu výroby, sledování pohybu přímo jednotlivých polotovarů či finálních produktů, anebo transportních košů, palet apod. RFID technologie je schopná detekovat objekty do vzdálenosti několika cm (frekvenční pásmo HF 13,56 MHz) anebo několika metrů (frekvenční pásmo UHF 860-960 MHz). Detekce je spolehlivá i při znečištění (olej, prach), je možná i hromadná detekce, data lze modifikovat a lze zpracovávat střední až velký objem dat.
Výhodou Siemens RFID technologie je snadná integrace do PLC Simatic S7-300/ 400, S7-1200/1500 nebo IPC.
S nastupující digitalizací a konceptem digitální továrny roste význam průmyslové lokalizace RTLS nebo-li sledování cílů (přípravky, AGV, transportní koše aj.) v reálném čase. Bezdrátová širokopásmová komunikace UWB (šířka pásma 500 MHz při frekvenčním rozsahu 3-7 Ghz) pracuje s nízkou úrovní vyzařované energie, což výrazně snižuje riziko interference s ostatními používanými bezdrátovými komunikacemi. Výsledkem je extrémní přesnost řádově v nízkých desítkách centimetrů. Data získána sledováním cílů pomáhají odhalit úzká místa a výrobu optimalizovat.
Sběrnicové moduly, lokální průmyslové sítě PROFINET, ethernet/IP
Využití průmyslových sítí a sběrnicových modulů je běžnou praxí při návrhu architektury systému řízení technologických linek a zařízení. Sběrnicové moduly V/V se nabízejí buď v provedení IP20 (instalace uvnitř elektrických skříní), nebo v provedení IP67, popř. vyšším a mohou být instalovány přímo v technologii, pokud zde nejsou chemické vlivy (pozor, stupeň krytí IP udává odolnost elektrických zařízení proti vniknutí cizího tělesa a vniknutí kapalin, ale zejména vody s pH 7).
Ve společnosti Taurid Ostrava jsou to moduly s rozhraním PROFINET, které komunikují s automatizační technikou společnosti Siemens, anebo s rozhraním Ethernet/IP, které komunikují s technikou společnosti Rockwell Automation, viz. obrázek sběrnicového modulu ArmorBlock řady 1732E.
Bezpečná automatizace a frekvenční měniče
Rozhraní PROFINET/PROFIsafe využívají také frekvenční měniče Siemens Sinamics G120. S nejnovějším firmware s rozšířenými bezpečnostními funkcemi (certifikováno podle IEC 61508 SIL 2 a EN ISO 13849-1 PL_d a kategorie 3) jsou k dispozici nové možnosti projektování bezpečnosti. Velkou výhodou je skutečnost, že žádná z bezpečnostních funkcí nevyžaduje snímač otáček (nesouvisí s klasickou zpětnou vazbou pro účely regulace). Stávající systémy mohou být jednoduše dodatečně vybaveny bezpečnostní technologií, a přitom není nutné měnit hardware ani mechaniku pohonu. Stále se totiž setkáváme v praxi s tím, že bezpečnost není projekčně dořešena, a až v době zprovozňování zařízení se hledají způsoby, jak zajistit bezpečnou a zároveň pohodlnou a nekomplikovanou obsluhu stroje, která nebude obslužný personál omezovat, či dokonce obtěžovat. Výstupem z analýzy rizik je dána maximální rychlost, která je pro obsluhu bezpečná (Safety-Limited Speed, SLS), pouze zvolený směr otáčení (Safe Direction, SDI) nebo monitoring bezpečné rychlosti, kdy pohon pracuje pod určitou rychlostí otáčení nebo posuvu (Safe Speed Monitor, SSM).
Roboty KUKA a FANUC
Dosud projektované a konstruované manipulátory jsou čím dál tím častěji nahrazovány sériově vyráběnými roboty.
Společnost Taurid Ostrava realizuje automatizaci ve výrobních odvětvích, kde nacházejí uplatnění roboty KUKA a FANUC, které komunikují s PLC úrovní řízení přes komunikační rozhraní PROFINET nebo Ethernet/IP.
Samozřejmostí je komplexní řešení bezpečnosti ve shodě s normou ČSN EN 13849-1 Bezpečnost strojních zařízení a požadovanou úrovní vlastností PL(req), která je výstupem z analýzy rizik.
Společnost Taurid Ostrava je certifikovaným partnerem společnosti Siemens pro produktové portfolio průmyslové identifikace (Industrial Identification) a také portfolio elektrických pohonů (Drives & Motion).
Naši specialisté Vám pomohou se zpracováním uceleného návrhu výrobní linky a průmyslové identifikace s využitím moderních softwarových nástrojů a mnohaleté zkušenosti s projektováním bezpečné automatizace a robotizace na platformě automatizační techniky Siemens nebo Rock-well Automation.
Taurid Ostrava s.r.o.
Starobělská 3040/56, 700 30 Ostrava
Tel.: +420 599 507 800
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.taurid.cz
