Podobné články
Průmyslové nožní spínače se zvýšeným teplotním rozsahem
Průmyslová sběrnice versus konvenční elektrické zapojení v pneumatických systémech
19.05. 2016by Admin E-konstruktérFAQ
Otázka: Jakou vyšší flexibilitu může přinést použití sběrnice?
Odpověď: Průmyslová sběrnice nabízí vícekanálovou digitální komunikační síť pro všechna zařízení – snímače, akční členy a pneumatické řídicí prvky (ventily, elektropneumatické regulátory a analogová i digitální zařízení). Řízení může probíhat prostřednictvím několika typů řídicích jednotek:
• programovatelný automat (PLC), přičemž většina z nich je vybavena integrovaným rozhraním sběrnice a mnohé umožňují připojení více než jedné sítě;
• číslicové řízení počítačem (CNC);
• řízení polohy a pohybu (MC);
• průmyslový počítač (IC nebo IPC), u kterého je k dispozici mnoho volitelných konstrukčních bloků – operátorské rozhraní, grafika, sběr dat, statistické řízení procesů, práce v síti, provozní dohled, informační sestavy a koordinace pohybů.
Mnohé pneumatické ventilové bloky jsou vybaveny ventily typu „plug-in", u kterých se elektrické i pneumatické připojení provádí najednou a které významně zkracují dobu výměny, omezují dobu odstávky stroje a odstraňují potřebu výměny vysoce kvalifikovaným elektrikářem. Flexibilitu zvyšuje i použití stejných pneumatických řídicích prvků (se stejnou zástavbovou velikostí) u různých strojů, kdy se pouze mění uzel sítě Fieldbus podle požadovaného protokolu koncového zákazníka. Použití sběrnice Fieldbus navíc umožňuje jednodušší a rychlejší rozšíření stroje a/nebo doplnění o další snímačové vstupy a výstupy. Další relativní novinkou je, že někteří výrobci ventilů nabízejí možnost elektropneumatického regulátoru tlaku zabudovaného v rámci ventilového bloku.
Otázka:Jaký druh přínosů je možné očekávat při přechodu od běžného zapojení ke sběrnici Fieldbus?
Odpověď: Jednou oblastí je odstranění nepotřebných součástí, mezi které patří přípojné svorkovnice, V/V karty, velké kryty, robustní konektory, vodiče, označení, elektroinstalační kanály a trubky apod. Vedle nižších nákladů na díly jsou další významnou oblastí snížené mzdové náklady. V mnoha případech můžete například přímo od výrobce pneumatického systému dostat kompletně osazené, otestované a označené pneumatické ventilové bloky. Díky tomu, že se většina součástí systému Fieldbus připojuje přes konektory, zkracuje použití standardizovaných a standardně zapojených kabelů dobu výroby stroje. Mezi další oblasti úspor hmotných nákladů patří menší množství dokumentace. Studie provedená před několika lety společností Omron porovnávala distribuované V/V u běžného zapojení a u sběrnice Fieldbus, přičemž zohledňovala náklady na materiál, náklady na pevné kabelovody, dobu potřebnou na instalaci kabelovodů a dobu instalace vodičů. Celkové pořizovací náklady na instalaci Fieldbus byly nižší než jedna desetina srovnatelných nákladů při běžném zapojení.
Otázka: Jaké jsou nehmotné přínosy nebo úspory nákladů?
Odpověď: Obvykle je díky rychlejšímu řešení problémů a lepší diagnostice dosažena vyšší účinnost pneumatického systému a zároveň kratší doba odstávek. Nižší počet součástí znamená kromě úspory pořizovacích nákladů i časovou úsporu. Vzhledem k tomu, že je většina součástí vybavena konektory, dochází k menšímu počtu chyb při zapojování. Zkracuje se doba uvedení stroje do provozu a díky snížení počtu hodin instalace se zkracují dodací lhůty. Výrobce stroje má větší produktivitu (během stejné doby je možné vyrobit více strojů), a díky nižším nákladům na výrobu a instalaci stroje i kratší době potřebné k realizaci zakázky se tak zvyšuje jeho konkurenceschopnost. Přínosy jsou patrné v mnoha činnostech podniku, včetně projektování strojních součástí, nákupu, projektování elektro a řídicích systémů a zpracování výkresů.
Otázka: Jaký druh diagnostických možností je k dispozici při použití sběrnice Fieldbus?
Odpověď: Diagnostické schopnosti moderních aplikací sběrnice Fieldbus u pneumatických ventilů zapadají přesně mezi požadavky Internetu věcí. Díky monitorování a analýze dat o součástech je možné provádět dokonalejší preventivní údržbu strojů. Například monitoring odporu cívek zapnutých ventilů může upozornit na potřebu výměny konkrétního podezřelého ventilu – dřív, než u stroje vznikne problém. Někteří výrobci ventilů nabízejí možnost sledování chodu jednotlivých ventilů a zaznamenávání počtu sepnutí ventilu – z něhož je možné odvodit potřebu údržby nebo výměny, a to opět dřív, než u stroje vznikne problém. Díky nejrůznějším možnostem vstupních a výstupních modulů, které lze kombinovat s pneumatickými bloky připojenými ke sběrnici Fieldbus, mohou koncoví uživatelé monitorovat i další prvky strojů, například snímače a tlaky, a to ze stejného místa připojení, které slouží k řízení pneumatických ventilů. Rozšířené systémy sběrnice Fieldbus také umožňují sledování komunikace a tolerancí napětí na nejrůznějších připojených modulech.
Otázka: Přináší použití sběrnice Fieldbus lepší možnosti řešení problémů?
Odpověď: Díky použití sběrnice Fieldbus se pneumatický systém stává inteligentním. Inteligentní elektronika ventilů zajišťuje spolehlivý provoz s minimálním úsilím, protože nabízí vlastní optimalizaci, vlastní konfiguraci a vlastní diagnostiku. Soustavná analýza a diagnostika zjednodušují preventivní údržbu, a tím zvyšují disponibilitu systému. Nejjednodušší funkce pro řešení problémů mohou být zajišťovány snímači připojenými do sítě, které pracují decentralizovaně, s napojením na informační systém zvyšující disponibilitu systému na základě automatické analýzy a diagnostiky. Pokročilejší funkce řešení problémů mohou zajišťovat integraci celé řady součástí systému, včetně regulátorů tlaku, a poskytovat tak základ pro vysokou úroveň síťového propojení a bezpečného přístupu k datům. Přeměna výrobních systémů se pak provede snadno a rychle změnou parametrů snímačů a akčních členů. Rozhraní Fieldbus vylepšuje i přenos analogových signálů. Pro účely sledování počtu spínacích cyklů každého jednotlivého ventilu navíc systémy sběrnice Fieldbus dovolují zpřístupnit údaje o stavu systému řídicí jednotkou samostatně. Vzhledem k jednoduššímu monitoringu a zvýšené disponibilitě systémů vyplývající z lepšího plánování intervalů údržby je díky preventivní údržbě a opakované použitelnosti součástí možné dosáhnout kratších dob odstávek.
