Inteligentni pogon u eri industrije 4.0

Inteligentni pogon u eri industrije 4.0

S brzim rastom aplikacija Industry 4.0, proizvođači strojeva su pod pritiskom da koriste manje ljudi kako bi osigurali kraća vremena razvoja za napredne strojeve. Potreba za pružanjem potrebnih informacija za donošenje operativnih odluka podacima u stvarnom vremenu raste. Ključna riječ povezana s industrijom 4.0 je povezanost (veze između svih sudionika u proizvodnom procesu), čak i u tvornicama koje još nisu primijenile industriju 4.0. Važno je da komponente ili sustavi budu barem kompatibilni sa zahtjevima Industrije 4.0 te da se mogu povezati i komunicirati s internim i vanjskim mrežama.

Iako ga je lako implementirati s novim komponentama, nije realno zamijeniti sve postojeće sustave kako bi se osigurala kompatibilnost. To je dovelo do razvoja raznih uređaja koji pružaju barem osnovnu vezu sa sustavom Industrial 4.0 bez utjecaja na logiku automatizacije. Razvoj pogona omogućuje proizvođačima da konfiguriraju različite funkcije putem ugrađene tehnologije koja eliminira potrebu za vanjskim PLC-ovima, odražavajući promjene napravljene na pogonima prethodne generacije koji nude ograničenu funkcionalnost.

Nije potreban vanjski PLC

Suvremeni pogonski sustavi dovoljno su inteligentni za izvođenje pomaka položaja i kontrole brzine. Implementacija ovih značajki je jednostavna poput pregledavanja e-pošte putem mobilnog telefona. Drugo očekivanje koje donosi Industry 4.0 je da pogonski sustav može uhvatiti podatke o funkcionalnosti i performansama stroja, zatim konfigurirati podatke i predstaviti ih vanjskom svijetu.

Napredni proizvođači pogona mogu konfigurirati niz značajki putem ugrađene tehnologije koja eliminira potrebu za vanjskim programabilnim logičkim kontrolerima (PLC). Na primjer, najnoviji servo pogoni uključuju operativni sustav programibilnog upravljača Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC) 61131-3. To odražava promjene napravljene na prethodnoj generaciji upravljačkih programa koji su pružali ograničenu funkcionalnost.

Potrebno je neko vrijeme da se u potpunosti razumiju implikacije ovih napredaka u pogonu, ali današnji pametni pogoni imaju sposobnost rješavanja izazova upravljanja u stvarnom vremenu, što je glavni aspekt Industrije 4.0. PLC se uklanja, a izravan pristup pogonu eliminira vremenske intervale i optimizira vrijeme ciklusa i konzistentnost proizvoda.

Održavajte sinkronizaciju

Čak i ako pogonski sustav sadrži određeni alat za rješavanje problema ili funkcijski blok, i dalje se suočava s izazovom sinkronizacije višestrukih pokreta na jednom stroju. U slučaju kada je korišteni sustav sabirnice nesiguran, rješenje koje se može upotrijebiti je omogućiti komunikaciju pogona bez vraćanja u središnji upravljački sustav. Ovdje je deterministički sustav sabirnice kao što je SERCOS III samostalan. Deterministički sustav nije nužan preduvjet za primjenu Industrije 4.0. Pogon može pohraniti podatke u stvarnom vremenu i poslati ih uzvodnom sustavu na nedeterministički način.

Sada kada je u pogonu dostupan niz naprednih alata, važno je odabrati pravi alat. Cilj bi trebao biti omogućiti programerima proizvođača strojeva bez posebnog iskustva pristup i korištenje ovih značajki. Preporuča se korištenje ispitanih i testiranih PLC funkcijskih blokova koji se mogu koristiti s PLC-ovima prema IEC 61131-3 standardu i čak se mogu kombinirati s programiranjem ljestvičaste logike.

Sada je dostupan širok izbor funkcijskih blokova koji se mogu odabrati za svaku aplikaciju. Ono što oni mogu učiniti je od prikupljanja informacija o lokaciji na pokretnoj traci, upravljanja strojem za namatanje do kontrole registracije zatvorene petlje, pa čak i stvaranja potpunih putanja kretanja za poprečne rezače i poprečne zavarivače.

Stvorite HMI

Human Machine Interface (HMI) još je jedna ključna komponenta Industry 4.0. U prošlosti je stvaranje sučelja za strojeve i operatere zahtijevalo intervenciju središnjeg PLC-a i sustava sabirnice za slanje kritičnih informacija o postavkama stroja i varijabli pogonu. Dijagnostičke informacije i informacije o statusu stroja ponovno se uvoze u PLC prije nego što se prikažu na HMI.

Dok moderni sustavi sabirnica to mogu učiniti, to može zahtijevati puno programiranja i može biti nepotrebno kada pogonski sustav sadrži sve potrebne informacije. Da bi se riješio ovaj problem, mnogi pogonski sustavi sadrže sve alate potrebne za izradu HMI-ja. U nekim slučajevima središnji PLC možda neće biti potreban jer pogon može koristiti cijeli niz ulaza i izlaza koji su prethodno bili povezani s PLC-om.

Ključni čimbenik koji se mora kontrolirati je vrijeme potrebno za postavljanje i otklanjanje pogrešaka stroja. Pametni pogoni sada nude brojne alate koji smanjuju vrijeme pokretanja putem optimiziranog gibanja po osi i sinkronizacije procesa.

Ovi alati za brzo pokretanje dizajnirani su za pomicanje pogona u ranim fazama puštanja stroja u rad, čak i kada softver za upravljanje strojem još nije instaliran u sustavu. Rezultat je brz i jednostavan test mehaničkih performansi stroja koristeći samo osnovne IT alate kao što su mobilni telefoni ili tableti.

Pomaže u održavanju

Inteligentni pogonski sustavi mogu sudjelovati u strategijama proaktivnog održavanja budući da se isporučuju s kompletnim skupom ključnih alata koji mogu obavljati kritične funkcije prediktivnog održavanja, minimizirajući dodatni napor programiranja. Ovaj se softver može postaviti za kontinuirano praćenje statusa performansi stroja i procesa u stvarnom vremenu. To uključuje analizu valnog oblika analizom temperaturnih promjena, kao i provjeru zazora, povećanog trenja ili preopterećenja procesa.

Ako se pojavi stanje greške, kod se generira i šalje na HMI. Ako pronađete kritični problem koji zahtijeva prestanak rada stroja, možete donijeti odluke unutar pogona kako biste smanjili rizik od gubitka proizvodnje i oštećenja stroja.

Industrija 4.0 pruža poboljšanu procesorsku snagu i poboljšanu funkcionalnost za pametne diskove. To donosi više mogućnosti za proizvodne tvrtke da optimiziraju programiranje, proizvodnju i održavanje. Budući da su u mnogim slučajevima zahtjevi za PLC-om smanjeni ili čak više nisu potrebni, napredniji strojevi mogu se stvoriti u kraćem vremenu.