Az intelligens gyártás szempontjából az irányítási és kommunikációs elemek kulcsfontosságúvá válnak. A digitalizáció lehetővé teszi a gépek jobb vezérlését és kezelését nagy felbontású grafikával, gesztusalapú vezérléssel és mobil kijelzőeszközökkel. Ha a gyártást a jövő intelligens gyárává akarja tenni, elengedhetetlen, hogy az ipar 4.0 fejlesztésére összpontosítson.
A panelgyártók és a mérnökök az intelligens gyártásnak köszönhetően valós idejű adatokat, meglátásokat és változtatásokat oszthatnak meg a tervezés vagy a gyártás során. A legfontosabb, hogy képesek megtervezni, megvalósítani és kivitelezni a kapcsolóberendezés-paneleket és az ipari szekrényeket.
Hogyan változtatja meg az ipar 4.0 a gyártást?
Az Ipar 4.0 jelentős számú fejlesztést biztosít az Ön vállalkozása számára. Kezdve az anyagbeszerzéstől, a terméktervezésen, a mérnöki munkán, az ellátási lánc irányításán és a szállításon át. A vállalatok csökkenthetik a váratlan leállásokat és jelentősen növelhetik a termelékenységet a terhelésfüggő működés, az integrált diagnosztika és felügyelet, valamint az intuitív vezérlés miatt.
Az ipar 4.0 miatt a gyártósorok végponttól végpontig tartó folyamata megváltozott. Ez lehetővé teszi a kézi beavatkozások megszüntetését, valamint a panelek kábelezésének és a burkolatok építésének racionalizálását. Most már léteznek SmartWire-DT megoldások, amik az Ipar 4.0 alapját jelentik. A SmartWire-DT kiküszöböli a PLC-bemenetek és -kimenetek szükségességét, így több hely marad a vezérlőpanelen.
Az Eaton vállalatnál elfogadtuk a digitális világot és az abban elfoglalt helyünket, hogy újragondoljuk az innovációt. A technológiát kihasználva javítjuk az ügyfélélményt, és digitális eszközökkel inspiráljuk alkalmazottainkat a termelékenység növelése érdekében. Az Ipar 4.0 technológia mellett mesterséges intelligenciát és fejlett gépeket alkalmazunk gyárainkban, és olyan technológiákat fejlesztünk, amelyek segítik ügyfeleinket, hogy ugyanezt tegyék. A beépített Dolgok internete (IoT) kapcsolattal több termékkel és szolgáltatással biztosítjuk a jobb döntések meghozatalához szükséges ismereteket.
Eaton
A megfelelő vezérlőszekrények kiválasztása
A vezérlőszekrények a legmegfelelőbb helyek az új automatizálási alkatrészek és rendszerek elhelyezésére. Az ipari gépészeti berendezések elengedhetetlen eleme a vezérlőszekrény. A múltban az ipari szekrények vagy kapcsolószekrények tervezési és mérnöki folyamata időigényes, kézi eljárás volt, amely számos szűk keresztmetszettel járt az együttműködés, a kommunikáció és a folyamat átláthatósága terén. Ma már sokkal könnyebb az automatizálásnak és a digitalizációnak köszönhetően.
Automatizálás és vizualizáció
A digitalizáció és a kommunikáció jelenti a jövőt. A multi-touch technológiának, a mobil kijelzőkészülékeknek és a HMI-knek köszönhetően a teljes vizualizáció gyorsan és egyszerűen elvégezhető a nagy felbontású grafikával és a gesztusalapú vezérléssel. A berendezések korszerűsítése, az átláthatóság és a termelékenység javítása érdekében alapvető fontosságú az automatizálásra összpontosítani.
A gyártásautomatizálási szoftverek és az ember-gép interfész (HMI) például kritikusnak bizonyultak a gyártási folyamatok végponttól végpontig tartó optimalizálásában. A szekrények és panelek digitális vázlatok és vizualizációk alapján történő precíziós megmunkálása és marása révén sok időigényes, kézi művelet elkerülhető, és bonyolultabb vágásokat és összeállításokat tesz lehetővé.
A berendezések és a felügyeleti rendszerek prediktív karbantartása az egyik legnagyobb előny, amelyet a gyár elnyerhet. A fizikai és a digitális kapcsolat lehetőségének köszönhetően a mérnökök és a dolgozók adatokat gyűjthetnek és optimalizálhatják az energiafelhasználást.
A HMI és a HMI + PLC kombináció összehasonlítása
A HMI és a HMI + PLC kombináció között nincsenek jelentős különbségek. A HMI-k olyan rendszerek, amelyek a PLC-vel (programozható logikai vezérlés) együtt működnek. A PLC-t a legtöbb modern vezérlőrendszerben motorok, szivattyúk, szelepek és egyéb technológiai berendezések szabályozására használják. A technológiai személyzet a PLC vezérlőrendszerrel számítógépes HMI termékeken keresztül lép kapcsolatba. A szekrények tervezésekor a HMI+PLC kombináció jobb rugalmassági lehetőségeket kínál.
Mind a HMI, mind a HMI+PLC kiemelkedő grafikai teljesítményt nyújt, és lehetővé teszi multimédia, például PDF, videó és webes tartalom integrálását. A HMI PLC-k némelyike ugyanolyan könnyen kezelhető, mint az okostelefonok. De akárcsak az alapvető HMI-k, ezek az eszközök is lehetővé teszik a rendkívül érzékeny, korszerű felhasználói felületek megjelenítését és az olyan multimédiás elemek, mint a videó, a PDF vagy az online tartalmak integrálását a vizualizációba, a nagy teljesítmény és az erős grafikus feldolgozóegységek kombinálásával.
Az alkalmazások témakörében a HMI és HMI PLC készülékcsaládokat különböző ágazatokban használják. De ahogyan az Eaton rámutatott, különösen alkalmasak a következő alkalmazásokhoz:
- Ipari gyártás
- Rendszertechnika
- Gépészet
- Megújuló energiaforrások
- Folyamatipari veszélyes alkalmazások
- Tengerészet
Ajánlott termékek
XV sorozatú HMI érintőpanelek, EATON
A Visualization XV HMI-megoldások portfóliója zökkenőmentes működést kínál számos kommunikációs kapcsolattal Ethernet, CANopen, Profibus vagy soros protokollokon keresztül. A nagy felbontás és az infravörös érintés intelligens előlap-kialakítással párosul, amely ellenálló laminált biztonsági üvegből készült, hogy robusztus védelmet és felhasználóbarát kezelést biztosítson.
XC sorozatú PLC CPU modulok, EATON
Ezek a kompakt, nagy teljesítményű és intelligens XC sorozatú moduláris PLC CPU-k, beleértve a legújabb EASY4 PLC-ket is, funkciók széles skáláját képesek ellátni, amelyek modulárisan bővíthetők az I/O rendszereken, például az XN300 sorozaton keresztül. Az EATON innovatív PLC I/O rendszerei lehetővé teszik a testreszabott megoldások megvalósítását, amelyek ideálisak az automatizálási panelépítési környezetek számára, ahol a kompakt kialakítás előnyös, és a változatos hálózatokhoz hozzáférő Ethernet-interfész segítségével az Ipar 4.0 rendszerkoncepciók könnyen megtervezhetők.
XN300/XN322 sorozatú PLC-bővítő modulok, EATON
A PLC CPU modulok kompakt és moduláris rendszerek, amelyek a funkciók és változatok széles skáláját kínálják a nagy csatornasűrűségű vezérlőpanelekben. Az I/O modulok praktikus csatlakozásokat kínálnak a költségek csökkentése érdekében, és a lehető legkisebb helyen optimális rendszermegoldásokat biztosítanak a HMI/PLC sorozat kiegészítéseként, hogy IIOT-rendszermegoldást hozzanak létre a legösszetettebb alkalmazásokhoz.
Vezérlés és jelzés
A megfelelően működő vezérlőpanelek bizonyos részekből állnak, például tápáramkörökből vagy vezérlőáramkörökből, amelyek jeleket szolgáltatnak és kiegészítik az egyéb bemeneti eszközöket. Ezeket a fontos eszközöket tökéletesre gyártották. Az NEC szerint az áramkörök maximális teljesítményhatára 100 VA. A 100 VA maximális teljesítményre vonatkozó követelmény következtében a 2. osztályú áramforrások jellemzően alacsonyabb áramerősségűek, mint a nem 2. osztályú áramforrások.
A tervezés jelentős szerepet játszik az irányításban és a jelzésekben. Ezért az RMQ kompakt megoldások stílusosak, stabilak és praktikusak. Az Eaton egy olyan márka példája, amely figyel a fogyasztóira. Az ügyfelek például vékony és karcsú formatervezést kértek, és a termékeik így is néznek ki.
Az ipari szabványok tekintetében az RMQ kompakt megoldások tökéletesek a szennyeződésektől vagy folyadékoktól való védelmet igénylő alkalmazásokhoz. Ezek az eszközök elöl (IP69K) és hátul (IP65) is magas fokú biztonsággal rendelkeznek. Közvetlenül faipari berendezésekbe és megmunkálóközpontokba építhetők be, minden egyéb burkolat nélkül.
Nyomógombok
A négyoldalú gyalugépek fő célja a keményfa gerendák és idomok hosszirányú megmunkálásához használt szerszámok rögzítése. Ezek a szorítórendszerek lehetővé teszik a felhasználók számára a szerszámok gyors cseréjét, egy megvilágított nyomógomb pedig lehetővé teszi a megfelelő orsók vezérlését, rögzítését és feloldását.
Ezt a nyomógombot közvetlenül a gép területén kell elhelyezni, ami legalább IP54-es védettségi fokozatot tesz szükségessé a hátoldalon, a por elleni védelem érdekében. Ezenkívül az RMQ kompakt megoldások (IP65 védettségű) termékcsaládjának egyes elemei szinte bárhová felszerelhetők. Az Eaton biztosítja, hogy „az ügyfél eldöntheti, hogy pontosan hol szeretné elhelyezni a nyomógombot”.
A csatlakoztatott kijelzők és nyomógombok még fontosabbak az adatgyűjtés és a diagnosztikai információk szempontjából a mai digitális környezetben, ahol az érintőképernyők jelentik a normát. Ezenkívül egyszerűen csatlakoztathatónak kell lenniük az Ön informatikai hálózatához.
SL4/SL7 sorozatú jelzőtornyok, EATON
Az SL7 és SL4 jelzőtornyok fényesek, hangosak és tartósak, így egyszerűen felügyelheti és jelezheti gépei és rendszerei állapotát. A jelzőtornyok a nagy teljesítményű LED-ek és a nagy teljesítményű akusztikai modulok használatának köszönhetően még rossz fényviszonyok mellett is egyenletesen jelzik a munkahelyi szituációkat. Magas fokú védettségüknek (IP66) köszönhetően ideális megoldást kínálnak kihívást jelentő környezetekben és kültéri alkalmazásokban.
Biztonsági szabványok
A gépek vezérlőpaneljeinek biztonságos kivitelezéséhez számos kritériumot kell betartani. A biztonságos, megbízható kisfeszültségű elektromos elosztási megoldások széles választékába való befektetés segít a biztonság garantálásában. A megszakítókat és a buszokat, valamint a paneltáblákat, a kapcsolótáblákat és a burkolatokat megfelelően kell felszerelni. Például most már a kapcsolóberendezések telepítése előtt el kell végezni a hőszámítást és hőmérleget kell készíteni.
Ezen túlmenően léteznek az elektromos berendezések telepítésére vonatkozó korlátozások. A gyártónak gondoskodnia kell arról, hogy a vezérlőpanel az elektromosság szempontjából a lehető legbiztonságosabb legyen. Ez azt jelenti, hogy a funkcionális biztonság garantálása érdekében a legújabb szabványokat kell követni. A szabványosított áramkörökön alapuló tervezési elvek nagyban megkönnyítik a megvalósítást.
A vonatkozó szabvány 2016 óta az IEC 60204-1. Ez a nyilatkozat megtalálható az európai piacra vonatkozó irányelvekben. Ha a kockázatelemzés során olyan további kockázatok merülnek fel, amelyekről a gyártó úgy véli, hogy az IEC 60204-1 nem foglalkozik velük, akkor az IEC 61439-1/-2 és szükség esetén más szabványok is felhasználhatók tervezési útmutatásként.
Kommunikációs szabványok
A megfelelő kapcsolódáshoz elengedhetetlen a megfelelő kommunikációs szabványokhoz való alkalmazkodás, mint például az OPC UA, amely a felhőalapú számítástechnika és a gépek közötti kommunikáció alkalmazott protokollja. Az OPC UA szabványt támogatják a HMI PLC eszközök és a kényelmesen csatlakoztatott gépek. Vizualizációs szoftverrel kombinálva a megfelelő egységeket egyszerűen HMI-ként használják (például az Eaton GALILEO eszköze).
Méret
Az automatizálási rendszerek tervezői által gyakran felmerülő nagy probléma a vezérlőpanel burkolatának mérete. Az egyes külső panelek méreteinek kiértékelésekor azonban a burkolat a hossz és a szélesség tekintetében jellemezhető. Emellett hasznos tudni a szellőzőrendszerek és a kábelnyílások méretét is. Minden méret számít, és ezek az egyes elektromos burkolatoknál eltérőek. Az Eaton különböző kialakítású és méretű (akár 15 hüvelyk hosszúságú) készülékeket kínál.
Fenntartható vezérlőpanelek
Az ipar 4.0-t az ökoszisztéma hajtja. Fontos a megfelelő anyagok keresése, például a legkorszerűbb polimer anyagok vagy kompozitok. Így a vállalatok javíthatják a termékek hatékonyságát, tartósságát és újrahasznosíthatóságát. Az összekapcsolt eszközök és érzékelők számának óriási növekedése, valamint az általuk generált adatok és betekintések segítenek a környezetvédelemben. A modern eszközök lehetővé teszik az erőforrások megőrzését, a megbízható energiához való hozzáférést, és biztonságosabb élet- és munkakörnyezetet tesznek lehetővé.
Az Ipar 4.0 technológiák drámai szerepet játszanak az energiafelhasználás és a kibocsátások csökkentésében. A súlyfelesleg terhe nélkül a könnyebb anyagok mozgatásához kevesebb energiára van szükség.
vállalatok az additív gyártás és a könnyűszerkezetes technológiák segítségével az új anyagok kombinálásával pozitívan befolyásolhatják a környezetet, a formatervezést, így a folyamat gyorsabban halad előre, mint a hagyományos gyártás. Lehetőség van a hulladék és a selejt csökkentésére azáltal, hogy csak a szükséges anyagokat használjuk fel.
Forrás:
