Conducere inteligentă în era Industry 4.0
Odată cu creșterea rapidă a aplicațiilor Industry 4.0, constructorii de mașini sunt sub presiune să folosească mai puțini oameni pentru a oferi timpi de dezvoltare mai scurti pentru mașinile avansate. Necesitatea de a furniza informațiile necesare pentru luarea deciziilor operaționale cu date în timp real este în creștere. Cuvântul cheie asociat cu Industry 4.0 este conectivitate (conexiuni între toți participanții la procesul de producție), chiar și în fabricile care nu au aplicat încă Industry 4.0. Este important ca componentele sau sistemele să fie cel puțin compatibile cu cerințele Industry 4.0 și să se poată conecta și comunica cu rețelele interne și externe.
Deși este ușor de implementat cu componente noi, nu este realist să înlocuiți toate sistemele existente pentru a asigura compatibilitatea. Acest lucru a condus la dezvoltarea unei varietăți de dispozitive care oferă cel puțin o conexiune de bază la un sistem Industrial 4.0 fără a afecta logica de automatizare. Dezvoltarea unității permite producătorilor să configureze diverse funcții prin tehnologia încorporată care elimină nevoia de PLC-uri externe, reflectând modificările aduse unităților din generația anterioară care oferă funcționalități limitate.
Nu este necesar PLC extern
Sistemele moderne de acționare au fost suficient de inteligente pentru a efectua deplasarea pozițională și controlul vitezei. Implementarea acestor caracteristici este la fel de simplă ca vizualizarea unui e-mail prin intermediul unui telefon mobil. O altă așteptare pe care Industry 4.0 o aduce este ca sistemul de acționare să poată captura date despre funcționalitatea și performanța mașinii, apoi să configureze datele și să le prezinte lumii exterioare.
Producătorii avansați de unități pot configura o varietate de caracteristici prin tehnologia încorporată care elimină nevoia de controlere logice programabile (PLC) externe. De exemplu, cele mai recente servomotoare includ sistemul de operare al controlerului programabil 61131-3 al Comisiei Electrotehnice Internaționale (IEC). Acest lucru reflectă modificările aduse generației anterioare de drivere care au oferit funcționalități limitate.
Este nevoie de ceva timp pentru a înțelege pe deplin implicațiile acestor progrese în unitate, dar unitățile inteligente de astăzi au capacitatea de a rezolva provocările de control în timp real, care este un aspect major al Industry 4.0. PLC-ul este îndepărtat, iar accesul direct la unitate elimină intervalele de timp și optimizează timpul ciclului și consistența produsului.
Păstrați sincronizarea
Chiar dacă un sistem de acționare conține un anumit instrument de rezolvare a problemelor sau bloc funcțional, acesta se confruntă în continuare cu provocarea de a sincroniza mai multe mișcări pe o singură mașină. În cazul în care sistemul de magistrală utilizat este incert, soluția care poate fi utilizată este de a permite variațiilor să comunice fără a fi nevoie să se întoarcă la sistemul de control central. Acesta este locul în care sistemul de magistrală determinist, cum ar fi SERCOS III, este autonom. Un sistem determinist nu este o condiție prealabilă necesară pentru aplicarea Industry 4.0. Unitatea poate stoca date în timp real și le poate trimite către sistemul din amonte într-o manieră nedeterministă.
Acum că există o varietate de instrumente avansate disponibile în unitate, este important să alegeți instrumentul potrivit. Scopul ar trebui să fie acela de a permite programatorilor constructori de mașini fără experiență specifică să acceseze și să utilizeze aceste funcții. Este recomandat să utilizați blocuri funcționale PLC testate și testate care pot fi utilizate cu PLC-uri conform standardului IEC 61131-3 și care pot fi chiar combinate cu programarea logică ladder.
Acum există o mare varietate de blocuri funcționale disponibile care pot fi selectate pentru fiecare aplicație. Ceea ce pot face este de la colectarea informațiilor despre locație pe banda transportoare, controlul mașinii de înfășurare până la controlul înregistrării în buclă închisă și chiar crearea traiectoriilor de mișcare complete pentru tăietorii transversale și dispozitivele de etanșare transversală.
Creați un HMI
Interfața om-mașină (HMI) este o altă componentă cheie a Industry 4.0. În trecut, crearea de interfețe pentru mașini și operatori necesita intervenția unui PLC central și a unui sistem de magistrală pentru trimiterea informațiilor și variabilelor critice de configurare a mașinii către variator. Informațiile de diagnosticare și starea mașinii sunt reimportate în PLC înainte de a fi afișate pe HMI.
Deși sistemele moderne de magistrală pot face acest lucru, poate necesita multă muncă de programare și poate fi inutilă atunci când sistemul de acționare conține toate informațiile necesare. Pentru a rezolva această problemă, multe sisteme de acționare conțin toate instrumentele necesare pentru a crea un HMI. În unele cazuri, PLC-ul central poate să nu fie necesar, deoarece unitatea poate utiliza o gamă completă de intrări și ieșiri, care au fost conectate anterior la PLC.
Factorul cheie care trebuie controlat este timpul necesar pentru configurarea și depanarea mașinii. Unitățile inteligente oferă acum o serie de instrumente care reduc timpul de pornire prin mișcarea optimizată a axelor și sincronizarea procesului.
Aceste instrumente de pornire rapidă sunt concepute pentru a muta motorul în primele etape ale punerii în funcțiune a mașinii, chiar și atunci când software-ul de control al mașinii nu a fost încă instalat în sistem. Rezultatul este o testare rapidă și ușoară a performanței mecanice a mașinii folosind doar instrumente IT de bază, cum ar fi telefoanele mobile sau tabletele.
Ajută la întreținere
Sistemele de acționare inteligente pot participa la strategii de întreținere proactive, deoarece sunt livrate cu un set complet de instrumente cheie care pot îndeplini funcții critice de întreținere predictivă, minimizând efortul suplimentar de programare. Acest software poate fi setat să monitorizeze continuu starea performanței mașinii în timp real și starea procesului. Aceasta include analiza formei de undă prin analiza schimbărilor de temperatură, precum și verificarea jocului, frecării crescute sau supraîncărcării procesului.
Dacă apare o condiție de eroare, un cod este generat și trimis către HMI. Dacă găsiți o problemă critică care necesită ca mașina să se oprească, puteți lua decizii în cadrul unității pentru a minimiza riscul de pierdere a producției și de deteriorare a mașinii.
Industry 4.0 oferă o putere de procesare îmbunătățită și o funcționalitate îmbunătățită pentru unitățile inteligente. Acest lucru aduce mai multe oportunități pentru companiile producătoare de a optimiza programarea, producția și întreținerea. Deoarece în multe cazuri cerințele PLC sunt reduse sau chiar nu mai sunt necesare, pot fi create mașini mai avansate în mai puțin timp.
