Intelligent drev i æraen af Industry 4.0
Med den hurtige vækst af Industry 4.0-applikationer er maskinbyggere under pres for at bruge færre mennesker til at give kortere udviklingstider for avancerede maskiner. Behovet for at give den nødvendige information til operationel beslutningstagning med realtidsdata vokser. Nøgleordet forbundet med industri 4.0 er forbindelse (forbindelser mellem alle deltagere i produktionsprocessen), selv på fabrikker, der endnu ikke har anvendt industri 4.0. Det er vigtigt, at komponenter eller systemer som minimum er kompatible med kravene i industri 4.0, og at de kan forbinde og kommunikere med interne og eksterne netværk.
Selvom det er nemt at implementere med nye komponenter, er det ikke realistisk at udskifte alle eksisterende systemer for at sikre kompatibilitet. Dette har ført til udviklingen af en række enheder, der i det mindste giver en grundlæggende forbindelse til et Industrial 4.0-system uden at påvirke automatiseringslogikken. Udviklingen af drevet giver producenterne mulighed for at konfigurere forskellige funktioner gennem indbygget teknologi, der eliminerer behovet for eksterne PLC'er, hvilket afspejler de ændringer, der er foretaget til tidligere generations drev, der tilbyder begrænset funktionalitet.
Ingen ekstern PLC nødvendig
Moderne drivsystemer har været tilstrækkeligt intelligente til at udføre positionsforskydning og hastighedskontrol. Implementeringen af disse funktioner er så enkel som at se en e-mail via en mobiltelefon. En anden forventning, som Industry 4.0 bringer, er, at drevsystemet kan fange data om maskinens funktionalitet og ydeevne, derefter konfigurere dataene og præsentere dem for omverdenen.
Avancerede drevproducenter kan konfigurere en række funktioner gennem indbygget teknologi, der eliminerer behovet for eksterne programmerbare logiske controllere (PLC'er). De nyeste servodrev omfatter f.eks. International Electrotechnical Commission (IEC) 61131-3 programmerbare controller-operativsystem. Dette afspejler de ændringer, der er foretaget i den tidligere generation af drivere, der gav begrænset funktionalitet.
Det tager noget tid at forstå implikationerne af disse fremskridt i drevet, men nutidens smarte drev har evnen til at løse kontroludfordringer i realtid, hvilket er et vigtigt aspekt af Industry 4.0. PLC'en fjernes, og den direkte adgang til drevet eliminerer tidsintervaller og optimerer cyklustiden og produktkonsistensen.
Hold dig synkroniseret
Selvom et drivsystem indeholder et bestemt problemløsningsværktøj eller funktionsblok, står det stadig over for udfordringen med at synkronisere flere bevægelser på én maskine. I det tilfælde, hvor det anvendte bussystem er usikkert, er løsningen, der kan bruges, at lade drevene kommunikere uden at skulle vende tilbage til det centrale styresystem. Det er her det deterministiske bussystem som SERCOS III er selvstændigt. Et deterministisk system er ikke en nødvendig forudsætning for anvendelsen af industri 4.0. Drevet kan lagre realtidsdata og sende dem til upstream-systemet på en ikke-deterministisk måde.
Nu hvor der er en række avancerede værktøjer tilgængelige i drevet, er det vigtigt at vælge det rigtige værktøj. Målet bør være at gøre det muligt for maskinbyggerprogrammører uden specifik erfaring at få adgang til og bruge disse funktioner. Det anbefales at bruge testede og testede PLC-funktionsblokke, der kan bruges med PLC'er under IEC 61131-3-standarden og endda kan kombineres med ladderlogikprogrammering.
Der er nu en bred vifte af funktionsblokke tilgængelige, som kan vælges til hver applikation. Det, de kan gøre, er lige fra at indsamle placeringsoplysninger på transportbåndet, styring af spolemaskine til kontrol af lukket sløjfe-registrering og endda skabe komplette bevægelsesbaner for tværskærere og krydsforseglere.
Opret et HMI
Human Machine Interface (HMI) er en anden nøglekomponent i Industry 4.0. Tidligere krævede oprettelse af grænseflader til maskiner og operatører indgreb fra et centralt PLC- og bussystem til at sende kritiske oplysninger om maskinopsætning og variabler til drevet. Diagnose- og maskinstatusoplysninger genimporteres til PLC'en, før de vises på HMI'et.
Mens moderne bussystemer kan gøre dette, kan det kræve meget programmeringsarbejde og kan være unødvendigt, når drevsystemet indeholder alle de nødvendige oplysninger. For at løse dette problem indeholder mange drevsystemer alle de nødvendige værktøjer til at skabe et HMI. I nogle tilfælde er den centrale PLC muligvis ikke nødvendig, fordi drevet kan bruge et komplet udvalg af ind- og udgange, som tidligere var forbundet til PLC'en.
Nøglefaktoren, der skal kontrolleres, er den tid, der kræves til at opsætte og fejlfinde maskinen. Smart-drev tilbyder nu en række værktøjer, der reducerer opstartstiden gennem optimeret aksebevægelse og processynkronisering.
Disse hurtigstartværktøjer er designet til at flytte drevet i de tidlige stadier af maskinens idriftsættelse, selv når maskinstyringssoftwaren endnu ikke er installeret i systemet. Resultatet er en hurtig og nem test af maskinens mekaniske ydeevne kun ved brug af grundlæggende IT-værktøjer såsom mobiltelefoner eller tablets.
Hjælper med at vedligeholde
Intelligente drivsystemer kan deltage i proaktive vedligeholdelsesstrategier, da de leveres med et komplet sæt nøgleværktøjer, der kan udføre kritiske forudsigende vedligeholdelsesfunktioner, hvilket minimerer yderligere programmeringsindsats. Denne software kan indstilles til løbende at overvåge maskinydelsesstatus og processtatus i realtid. Dette inkluderer bølgeformsanalyse ved at analysere temperaturændringer samt kontrol for tilbageslag, øget friktion eller procesoverbelastning.
Hvis der opstår en fejltilstand, genereres en kode og sendes til HMI. Hvis du finder et kritisk problem, der kræver, at maskinen holder op med at køre, kan du træffe beslutninger inden for drevet for at minimere risikoen for produktionstab og maskinskade.
Industry 4.0 giver forbedret processorkraft og forbedret funktionalitet til smartdrev. Dette giver flere muligheder for produktionsvirksomheder for at optimere programmering, produktion og vedligeholdelse. Fordi PLC-kravene i mange tilfælde reduceres eller endda ikke længere er nødvendige, kan mere avancerede maskiner skabes på kortere tid.
