Modulární koncept strojů a decentralizovaná automatizace v praxi

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

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.

decentralni automatizace 2024 1
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.

decentralni automatizace 2024 2

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.

decentralni automatizace 2024 3

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.

decentralni automatizace 2024 5

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.

decentralni automatizace 2024 6
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.

decentralni automatizace 2024 7

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

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl

ElektroPrůmysl.cz, duben 2024

Číslo je zaměřené na kvalitu elektrické energie, energetiku, elektromobilitu a alternativní zdroje energie.

Zajímavé odkazy

Schneider Electric | Vezměme to prakticky! EcoStruxure Power Design – NOVINKY | Nejširší nabídka 3f UPS na trhu |Spínací, jistící a ochranné přístroje | VN rozváděče bez plynu SF6 | EcoStruxure for eMobility – nabíjecí stanice | Jak jednoduše vybrat správný 3f zdroj UPS
Inspekční minikamera s bezdrátovým přenosem obrazu První inspekční minikameru na světě, která využívá k přenosu obrazu vestavěný wi-fi hotspot pro pohodlné a bezpečné inspekce i těch nejnepřístupnějších míst.
Nový design vypínačů a zásuvek si elektrikáři hned oblíbili! Zaujal je novými matnými barvami, plochým tvarem a také dobrou cenou. Třešničkou na dortu je ovládání mobilem.
Vyhrajte termokamery Hikmicro nebo multimetry Fluke! Odpovězte na jednoduchou otázku a vyhrajte grafický multimetr Fluke 289 nebo špičkovou termokameru Hikmicro B20. Vstupenku na Amper 2024 obdrží každý.

Najdete nás na Facebooku