Wzrost potęgi maszyn – automatyka przemysłowa
W ciągu ostatnich trzydziestu lat automatyka przemysłowa zmieniła sposób, w jaki ludzie korzystają z maszyn. Z początku wykorzystywano pneumatyczne układy sterowania, w których pojedynczy zawór mógł kontrolować pojedynczą zmienną procesową, taką jak przepływ lub ciśnienie. Jednak rozwój technologii komputerowej i czujników przyczynił się do wprowadzenia tysięcy czujników i dużych scentralizowanych systemów sterowania w nowoczesnych fabrykach.
Jednym z najbardziej znaczących obszarów rozwoju w ciągu ostatnich kilku lat jest Przemysł 4.0, zwany też Przemysłowym Internetem Rzeczy (ang. Industrial Internet of Things – IIoT). Nowe czujniki wykorzystywane w fabrykach zapewniają wyższy poziom jakości dostarczanych informacji niż czujniki poprzedniej generacji. Potrafią wychwycić zmienne procesowe, a także informacje z otoczenia, takie jak temperatura. Ponadto nowoczesne czujniki monitorują swój własny stan i mogą wysyłać powiadomienia, gdy wymagają kalibracji lub konserwacji.
IIoT wykorzystuje również łączność sieciową. Odejście od analogowej transmisji sygnałów pozwala czujnikom na udostępnianie wszystkich swoich informacji innym czujnikom. Urządzenie podłączone do cyfrowej sieci może przesyłać duże pakiety danych do innych lokalnych urządzeń, pomieszczeń kontrolnych, a nawet do centrów wsparcia ekspertów w dowolnym miejscu na świecie.
Nowe spojrzenie na utrzymanie ruchu w fabrykach
Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat zmieniły się również praktyki w zakresie utrzymania ruchu. Dawniej środki produkcji były serwisowane według określonego w czasie harmonogramu, z rutynowo wykonywanymi zadaniami, takimi jak inspekcje wizualne i uzupełnianie poziomu smarów. Silnik lub przenośnik mógł być wyłączany z ruchu z określoną częstotliwością, aby przeprowadzić bardziej szczegółową konserwację. Wadą takiego podejścia jest to, że sprzęt może być wyłączany, nawet jeśli nie ma bezpośredniej potrzeby jego konserwacji. Z drugiej strony, awaria może wystąpić, jeśli pomiędzy zaplanowanymi przeglądami stan sprzętu znacznie się pogorszy.
Wprowadzenie nowych czujników zaprojektowanych do pomiaru stanu i wydajności maszyn umożliwiło opracowanie nowych strategii konserwacji. Przykładem może być silnik lub przenośnik wyposażony w kilka czujników drgań. Świeżo serwisowane silniki z nowymi łożyskami i prawidłowym osiowaniem powinny wytwarzać minimalne wibracje. W miarę zużywania się komponentów wibracje wzrastają, aż osiągną poziom krytyczny. W tym momencie automatyczny alarm może zainicjować dalsze analizy.
Takie podejście do utrzymania nazywane jest monitorowaniem stanu i oznacza przejście fabryki z programu konserwacji opartego na czasie do programu opartego na stanie. Strategie konserwacji predykcyjnej wykorzystują monitorowanie stanu do prognozowania czasu awarii, dzięki czemu można zaplanować konserwację, by jej zapobiec. Awaria łożyska zwykle powoduje rozległe uszkodzenia wtórne, których można uniknąć poprzez wymianę łożyska przed jego awarią.
Bezpieczeństwo przede wszystkim
Bezpieczeństwo przemysłowe jest dziedziną podlegającą ścisłym regulacjom z różnymi organami regulacyjnymi nadzorującymi działalność fabryk. Agencja Bezpieczeństwa i Ochrony Pracy (OSHA), The American National Standards Institute (ANSI), National Safety Council (NSC), European Safety Federation (ESF), Canadian Center for Occupational Health and Safety (CCOHS) oraz British Safety Council (BSC) to niektóre z organizacji zaangażowanych w bezpieczeństwo i dobre samopoczucie pracowników.
Postęp w dziedzinie czujników i automatyki przemysłowej przełożył się także na rozwój przemysłowych systemów bezpieczeństwa. Wiele zakładów przemysłowych wykorzystuje zautomatyzowane systemy bezpieczeństwa z setkami czujników połączonych ze złożonymi programami logicznymi, które określają, kiedy dany element wyposażenia lub instalacji powinien zostać zatrzymany. Systemy te polegają na stabilności czujników działających w trudnych warunkach. Dlatego też ręcznie sterowane wyłączniki bezpieczeństwa są nadal istotnym element każdego systemu bezpieczeństwa w fabryce.
Niektóre zastosowania przemysłowe wymagają ręcznych wyłączników bezpieczeństwa. Typowym przykładem takiego systemu jest linia transportowa rozciągająca się na ponad 30 metrów na całej hali produkcyjnej. Na dowolnym odcinku linii pracownik może zaplątać rękaw w taśmę przenośnika. Aby uniknąć poważnych obrażeń, pracownik ten powinien mieć natychmiastowy dostęp do wyłącznika awaryjnego. Do tego zastosowania idealnie nadaje się cięgnowy wyłącznik bezpieczeństwa, który biegnie wzdłuż całego przenośnika.
Kolejnym pomocnym systemem bezpieczeństwa są wyłączniki krańcowe. Mogą one monitorować obciążenie przenośnika lub wyrównanie elementów na taśmie. Wyłączniki krańcowe mogą wyłączyć przenośnik taśmowy, umożliwiając interwencję przed wystąpieniem zdarzenia.
Wybór odpowiednich wyłączników
Ręcznie sterowane wyłączniki bezpieczeństwa i wyłączniki krańcowe pełnią istotną funkcję i muszą zawsze działać niezawodnie, gdy zajdzie taka potrzeba. Na jakość i funkcjonowanie wyłączników awaryjnych wpływa kilka czynników:
- Urządzenia przemysłowe pracują w trudnych warunkach i często są narażone na wysoki poziom wstrząsów i wibracji. Wyłączniki krańcowe muszą działać w tych środowiskach bez wysyłania fałszywych sygnałów, działając zawsze, gdy jest to wymagane. Specjalnie zaprojektowane wyłączniki elektromechaniczne, takie jak te z serii GLA marki Honeywell, spełniają te rygorystyczne wymagania. Ponadto dla zastosowań w mniejszych przestrzeniach dostępne są także niezawodne warianty mikro-wyłączników.
- Niektóre urządzenia, takie jak nowoczesne obrabiarki CNC, działają z wysoką precyzją i dokładnością. Wymagają przy tym niewielkich czujników, które wyczuwają położenie ruchomych części bez wyzwalania fałszywych sygnałów spowodowanych wibracjami. Do takich zastosowań idealnie nadają się kompaktowe przemysłowe wyłączniki krańcowe Honeywell z serii 14CE, tzw. mini wyłączniki.
- Ręcznie sterowane wyłączniki bezpieczeństwa muszą działać natychmiast i niezawodnie, gdy są aktywowane przez pracownika. Wyłączniki awaryjne cięgnowe powinny aktywować się natychmiast po aktywacji linki. Ponieważ nie można przewidzieć, jak pracownik zareaguje w sytuacji awaryjnej, najlepiej byłoby, gdyby wyłącznik aktywował się niezależnie od tego, czy linka jest pociągana czy popychana. Wyłączniki MICRO SWITCH 2CCP firmy Honeywell oferują wszystkie te funkcje w postaci rozwiązań dla przenośników taśmowych.
Wnioski
Automatyka przemysłowa stale przekształca fabryki dzięki ciągłemu rozwojowi nowych technologii. Nowe czujniki i możliwości IIoT znacznie usprawniły techniki utrzymania ruchu i wydajność pracy fabryk. Awaryjne systemy bezpieczeństwa również działają w oparciu o czujniki elektroniczne i skomputeryzowane kontrolery, by wykonywać swoje funkcje logiczne.
Pomimo tych wszystkich nowoczesnych rozwiązań, w zakładach przemysłowych nadal istnieje zapotrzebowanie na wysokiej jakości ręcznie operowane wyłączniki bezpieczeństwa. Wyłączniki te muszą być odporne na trudne warunki pracy w ekstremalnych zakresach temperatur i przy wysokich wibracjach.
Aby zamówić ręczne wyłączniki bezpieczeństwa i wyłączniki krańcowe, skontaktuj się z Elfa Distrelec. Jako dystrybutor wyłączników krańcowych Honeywell oferujemy szeroką gamę produktów zaprojektowanych i wykonanych do zastosowań przemysłowych.
