Έξυπνη κίνηση στην εποχή του Industry 4.0
Με την ταχεία ανάπτυξη των εφαρμογών Industry 4.0, οι κατασκευαστές μηχανών βρίσκονται υπό πίεση να χρησιμοποιήσουν λιγότερα άτομα για να παρέχουν μικρότερους χρόνους ανάπτυξης για προηγμένα μηχανήματα. Η ανάγκη παροχής των απαραίτητων πληροφοριών για τη λήψη επιχειρησιακών αποφάσεων με δεδομένα σε πραγματικό χρόνο αυξάνεται. Η λέξη-κλειδί που σχετίζεται με το Industry 4.0 είναι η συνδεσιμότητα (συνδέσεις μεταξύ όλων των συμμετεχόντων στη διαδικασία παραγωγής), ακόμη και σε εργοστάσια που δεν έχουν ακόμη εφαρμόσει το Industry 4.0. Είναι σημαντικό τα στοιχεία ή τα συστήματα να είναι τουλάχιστον συμβατά με τις απαιτήσεις του Industry 4.0 και να μπορούν να συνδέονται και να επικοινωνούν με εσωτερικά και εξωτερικά δίκτυα.
Αν και είναι εύκολο να εφαρμοστεί με νέα στοιχεία, δεν είναι ρεαλιστικό να αντικατασταθούν όλα τα υπάρχοντα συστήματα για να διασφαλιστεί η συμβατότητα. Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη μιας ποικιλίας συσκευών που παρέχουν τουλάχιστον μια βασική σύνδεση σε ένα σύστημα Industrial 4.0 χωρίς να επηρεάζουν τη λογική του αυτοματισμού. Η ανάπτυξη της μονάδας επιτρέπει στους κατασκευαστές να διαμορφώνουν διάφορες λειτουργίες μέσω ενσωματωμένης τεχνολογίας που εξαλείφει την ανάγκη για εξωτερικά PLC, αντανακλώντας τις αλλαγές που έγιναν σε μονάδες προηγούμενης γενιάς που προσφέρουν περιορισμένη λειτουργικότητα.
Δεν απαιτείται εξωτερικό PLC
Τα σύγχρονα συστήματα μετάδοσης κίνησης είναι αρκετά έξυπνα ώστε να εκτελούν έλεγχο θέσης και ταχύτητας. Η υλοποίηση αυτών των λειτουργιών είναι τόσο απλή όσο η προβολή ενός email μέσω κινητού τηλεφώνου. Μια άλλη προσδοκία που φέρνει το Industry 4.0 είναι ότι το σύστημα κίνησης μπορεί να συλλάβει δεδομένα σχετικά με τη λειτουργικότητα και την απόδοση του μηχανήματος, στη συνέχεια να διαμορφώσει τα δεδομένα και να τα παρουσιάσει στον έξω κόσμο.
Οι προηγμένοι κατασκευαστές μονάδων δίσκου μπορούν να διαμορφώσουν μια ποικιλία χαρακτηριστικών μέσω της ενσωματωμένης τεχνολογίας που εξαλείφει την ανάγκη για εξωτερικούς προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές (PLC). Για παράδειγμα, οι πιο πρόσφατες μονάδες σερβομηχανισμού περιλαμβάνουν το λειτουργικό σύστημα προγραμματιζόμενου ελεγκτή 61131-3 της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC). Αυτό αντικατοπτρίζει τις αλλαγές που έγιναν στην προηγούμενη γενιά προγραμμάτων οδήγησης που παρείχαν περιορισμένη λειτουργικότητα.
Χρειάζεται λίγος χρόνος για να κατανοήσουμε πλήρως τις επιπτώσεις αυτών των εξελίξεων στη μονάδα δίσκου, αλλά οι σημερινές έξυπνες μονάδες δίσκου έχουν τη δυνατότητα να επιλύουν προκλήσεις ελέγχου σε πραγματικό χρόνο, κάτι που είναι μια σημαντική πτυχή του Industry 4.0. Το PLC αφαιρείται και η άμεση πρόσβαση στη μονάδα δίσκου εξαλείφει τα χρονικά διαστήματα και βελτιστοποιεί τον χρόνο κύκλου και τη συνέπεια του προϊόντος.
Διατηρήστε συγχρονισμό
Ακόμα κι αν ένα σύστημα κίνησης περιέχει ένα συγκεκριμένο εργαλείο επίλυσης προβλημάτων ή μπλοκ λειτουργιών, εξακολουθεί να αντιμετωπίζει την πρόκληση του συγχρονισμού πολλαπλών κινήσεων σε ένα μηχάνημα. Στην περίπτωση που το σύστημα διαύλου που χρησιμοποιείται είναι αβέβαιο, η λύση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι να επιτραπεί στους ηλεκτροκινητήρες να επικοινωνούν χωρίς να χρειάζεται να επιστρέψουν στο κεντρικό σύστημα ελέγχου. Αυτό είναι όπου το ντετερμινιστικό σύστημα διαύλου όπως το SERCOS III είναι αυτόνομο. Ένα ντετερμινιστικό σύστημα δεν είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρμογή του Industry 4.0. Η μονάδα δίσκου μπορεί να αποθηκεύσει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και να τα στείλει στο σύστημα ανάντη με μη ντετερμινιστικό τρόπο.
Τώρα που υπάρχει μια ποικιλία προηγμένων εργαλείων διαθέσιμα στη μονάδα δίσκου, είναι σημαντικό να επιλέξετε το σωστό εργαλείο. Ο στόχος θα πρέπει να είναι να δοθεί η δυνατότητα σε προγραμματιστές κατασκευαστών μηχανημάτων χωρίς ειδική εμπειρία να έχουν πρόσβαση και να χρησιμοποιούν αυτές τις δυνατότητες. Συνιστάται η χρήση δοκιμασμένων και ελεγμένων μπλοκ συναρτήσεων PLC που μπορούν να χρησιμοποιηθούν με PLC σύμφωνα με το πρότυπο IEC 61131-3 και μπορούν ακόμη και να συνδυαστούν με προγραμματισμό λογικής κλίμακας.
Υπάρχει τώρα μια μεγάλη ποικιλία διαθέσιμων μπλοκ λειτουργιών που μπορούν να επιλεγούν για κάθε εφαρμογή. Αυτό που μπορούν να κάνουν είναι από τη συλλογή πληροφοριών θέσης στον μεταφορικό ιμάντα, τον έλεγχο της μηχανής περιέλιξης έως τον έλεγχο καταχώρησης κλειστού βρόχου και ακόμη και τη δημιουργία πλήρους τροχιών κίνησης για εγκάρσιους κοπτήρες και στεγανοποιητές.
Δημιουργήστε ένα HMI
Η διεπαφή ανθρώπινης μηχανής (HMI) είναι ένα άλλο βασικό στοιχείο του Industry 4.0. Στο παρελθόν, η δημιουργία διεπαφών για μηχανές και χειριστές απαιτούσε την παρέμβαση ενός κεντρικού συστήματος PLC και διαύλου για την αποστολή κρίσιμων πληροφοριών και μεταβλητών εγκατάστασης μηχανής στη μονάδα δίσκου. Οι πληροφορίες διαγνωστικού ελέγχου και κατάστασης του μηχανήματος εισάγονται εκ νέου στο PLC πριν εμφανιστούν στο HMI.
Ενώ τα σύγχρονα συστήματα διαύλου μπορούν να το κάνουν αυτό, μπορεί να απαιτήσει πολλή δουλειά προγραμματισμού και μπορεί να είναι περιττό όταν το σύστημα κίνησης περιέχει όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, πολλά συστήματα κίνησης περιέχουν όλα τα εργαλεία που απαιτούνται για τη δημιουργία ενός HMI. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το κεντρικό PLC μπορεί να μην χρειάζεται επειδή η μονάδα δίσκου μπορεί να χρησιμοποιήσει μια πλήρη γκάμα εισόδων και εξόδων, οι οποίες είχαν συνδεθεί προηγουμένως στο PLC.
Ο βασικός παράγοντας που πρέπει να ελέγχεται είναι ο χρόνος που απαιτείται για τη ρύθμιση και τον εντοπισμό σφαλμάτων του μηχανήματος. Οι έξυπνες μονάδες δίσκου προσφέρουν τώρα μια σειρά από εργαλεία που μειώνουν τον χρόνο εκκίνησης μέσω βελτιστοποιημένης κίνησης άξονα και συγχρονισμού διεργασιών.
Αυτά τα εργαλεία γρήγορης εκκίνησης έχουν σχεδιαστεί για να μετακινούν τη μονάδα στα πρώτα στάδια της θέσης σε λειτουργία του μηχανήματος, ακόμη και όταν το λογισμικό ελέγχου μηχανής δεν έχει εγκατασταθεί ακόμη στο σύστημα. Το αποτέλεσμα είναι μια γρήγορη και εύκολη δοκιμή της μηχανικής απόδοσης του μηχανήματος χρησιμοποιώντας μόνο βασικά εργαλεία πληροφορικής, όπως κινητά τηλέφωνα ή tablet.
Βοηθά στη διατήρηση
Τα ευφυή συστήματα μετάδοσης κίνησης μπορούν να συμμετέχουν σε στρατηγικές προληπτικής συντήρησης καθώς παρέχονται με ένα πλήρες σύνολο βασικών εργαλείων που μπορούν να εκτελέσουν κρίσιμες λειτουργίες πρόβλεψης συντήρησης, ελαχιστοποιώντας την πρόσθετη προσπάθεια προγραμματισμού. Αυτό το λογισμικό μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να παρακολουθεί συνεχώς την κατάσταση απόδοσης του μηχανήματος και την κατάσταση της διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό περιλαμβάνει ανάλυση κυματομορφής με ανάλυση των αλλαγών θερμοκρασίας, καθώς και έλεγχο για οπισθοδρόμηση, αυξημένη τριβή ή υπερφόρτωση διεργασίας.
Εάν παρουσιαστεί μια συνθήκη σφάλματος, δημιουργείται ένας κωδικός και αποστέλλεται στο HMI. Εάν εντοπίσετε ένα κρίσιμο ζήτημα που απαιτεί τη διακοπή λειτουργίας του μηχανήματος, μπορείτε να λάβετε αποφάσεις εντός της μονάδας δίσκου για να ελαχιστοποιήσετε τον κίνδυνο απώλειας παραγωγής και ζημιάς του μηχανήματος.
Το Industry 4.0 παρέχει βελτιωμένη επεξεργαστική ισχύ και βελτιωμένη λειτουργικότητα για έξυπνες μονάδες δίσκου. Αυτό προσφέρει περισσότερες ευκαιρίες στις κατασκευαστικές εταιρείες να βελτιστοποιήσουν τον προγραμματισμό, την παραγωγή και τη συντήρηση. Επειδή σε πολλές περιπτώσεις οι απαιτήσεις PLC μειώνονται ή δεν χρειάζονται πλέον, μπορούν να δημιουργηθούν πιο προηγμένα μηχανήματα σε λιγότερο χρόνο.
