Intelligent körning i industri 4:s era.0
Med den snabba tillväxten av Industry 4.0-applikationer är maskinbyggare under press att använda färre personer för att tillhandahålla kortare utvecklingstider för avancerade maskiner. Behovet av att tillhandahålla nödvändig information för operativt beslutsfattande med realtidsdata växer. Nyckelordet förknippat med industri 4.0 är anslutning (kopplingar mellan alla deltagare i produktionsprocessen), även i fabriker som ännu inte har tillämpat industri 4.0. Det är viktigt att komponenter eller system åtminstone är kompatibla med kraven i Industry 4.0 och att de kan ansluta och kommunicera med interna och externa nätverk.
Även om det är lätt att implementera med nya komponenter, är det inte realistiskt att ersätta alla befintliga system för att säkerställa kompatibilitet. Detta har lett till utvecklingen av en mängd olika enheter som ger åtminstone en grundläggande anslutning till ett Industrial 4.0-system utan att påverka automationslogiken. Utvecklingen av frekvensomriktaren gör det möjligt för tillverkare att konfigurera olika funktioner genom inbyggd teknik som eliminerar behovet av externa PLC:er, vilket återspeglar de ändringar som gjorts av tidigare generations frekvensomriktare som erbjuder begränsad funktionalitet.
Ingen extern PLC krävs
Moderna drivsystem har varit tillräckligt intelligenta för att utföra positionsförskjutning och hastighetskontroll. Implementeringen av dessa funktioner är lika enkel som att visa ett e-postmeddelande via en mobiltelefon. En annan förväntning som Industry 4.0 ger är att drivsystemet kan fånga data om maskinens funktionalitet och prestanda, sedan konfigurera data och presentera dem för omvärlden.
Avancerade enhetstillverkare kan konfigurera en mängd olika funktioner genom inbyggd teknik som eliminerar behovet av externa programmerbara logiska styrenheter (PLC). De senaste servoenheterna inkluderar till exempel International Electrotechnical Commission (IEC) 61131-3 programmerbara styrsystem. Detta återspeglar de ändringar som gjorts av den tidigare generationens drivrutiner som gav begränsad funktionalitet.
Det tar lite tid att helt förstå implikationerna av dessa framsteg i enheten, men dagens smarta enheter har förmågan att lösa kontrollutmaningar i realtid, vilket är en viktig aspekt av Industry 4.0. PLC:n tas bort och den direkta åtkomsten till frekvensomriktaren eliminerar tidsintervall och optimerar cykeltid och produktkonsistens.
Håll dig synkroniserad
Även om ett drivsystem innehåller ett visst problemlösningsverktyg eller funktionsblock, står det fortfarande inför utmaningen att synkronisera flera rörelser på en maskin. I de fall det bussystem som används är osäkert, är lösningen som kan användas att låta frekvensomriktarna kommunicera utan att behöva återgå till det centrala styrsystemet. Det är här det deterministiska bussystemet som SERCOS III är fristående. Ett deterministiskt system är inte en nödvändig förutsättning för tillämpningen av industri 4.0. Enheten kan lagra realtidsdata och skicka den till uppströmssystemet på ett icke-deterministiskt sätt.
Nu när det finns en mängd avancerade verktyg tillgängliga i enheten är det viktigt att välja rätt verktyg. Målet bör vara att göra det möjligt för maskinbyggarprogrammerare utan specifik erfarenhet att komma åt och använda dessa funktioner. Det rekommenderas att använda testade och testade PLC-funktionsblock som kan användas med PLC:er enligt IEC 61131-3-standarden och till och med kan kombineras med ladderlogikprogrammering.
Det finns nu en mängd olika funktionsblock tillgängliga som kan väljas för varje applikation. Vad de kan göra är från att samla in platsinformation på transportbandet, styrning av lindningsmaskinen till registreringskontroll med sluten slinga och till och med skapa kompletta rörelsebanor för tvärskärare och tvärförseglare.
Skapa ett HMI
Human Machine Interface (HMI) är en annan nyckelkomponent i Industry 4.0. Tidigare krävde att skapa gränssnitt för maskiner och operatörer ingripandet av ett centralt PLC- och bussystem för att skicka kritisk maskininställningsinformation och variabler till frekvensomriktaren. Diagnostik och maskinstatusinformation återimporteras till PLC:n innan den visas på HMI.
Medan moderna bussystem kan göra detta kan det kräva mycket programmeringsarbete och kan vara onödigt när drivsystemet innehåller all nödvändig information. För att lösa detta problem innehåller många drivsystem alla verktyg som behövs för att skapa ett HMI. I vissa fall kan den centrala PLC:n inte behövas eftersom frekvensomriktaren kan använda ett komplett utbud av in- och utgångar, som tidigare var anslutna till PLC:n.
Den nyckelfaktor som måste kontrolleras är den tid som krävs för att installera och felsöka maskinen. Smarta enheter erbjuder nu ett antal verktyg som minskar starttiden genom optimerad axelrörelse och processsynkronisering.
Dessa snabbstartsverktyg är utformade för att flytta frekvensomriktaren i de tidiga stadierna av maskinens idrifttagning, även när programvaran för maskinstyrning ännu inte har installerats i systemet. Resultatet är ett snabbt och enkelt test av maskinens mekaniska prestanda med endast grundläggande IT-verktyg som mobiltelefoner eller surfplattor.
Hjälper till att underhålla
Intelligenta drivsystem kan delta i proaktiva underhållsstrategier eftersom de levereras med en komplett uppsättning nyckelverktyg som kan utföra kritiska prediktiva underhållsfunktioner, vilket minimerar ytterligare programmeringsansträngning. Denna programvara kan ställas in för att kontinuerligt övervaka maskinens prestandastatus och processstatus i realtid. Detta inkluderar vågformsanalys genom att analysera temperaturförändringar, samt kontroll av glapp, ökad friktion eller processöverbelastning.
Om ett feltillstånd uppstår genereras en kod som skickas till HMI. Om du hittar ett kritiskt problem som kräver att maskinen slutar köra, kan du fatta beslut inom enheten för att minimera risken för produktionsbortfall och maskinskador.
Industry 4.0 ger förbättrad processorkraft och förbättrad funktionalitet för smarta enheter. Detta ger fler möjligheter för tillverkande företag att optimera programmering, produktion och underhåll. Eftersom PLC-kraven i många fall reduceras eller till och med inte längre behövs, kan mer avancerade maskiner skapas på kortare tid.
