Produkcja mebli 4.0 dzięki systemom sterowania firmy Beckhoff

System sterowania PC-Control firmy Beckhoff bazuje na jednolitej platformie sprzętowej i programistycznej składającej się z komputera przemysłowego, sieci EtherCAT pełniącej funkcję systemu komunikacji oraz rozproszonych modułów I/O i jednostek napędowych. Aby umożliwić harmonijne funkcjonowanie tych odmiennych strukturalnie elementów, firma Beckhoff stworzyła oprogramowanie TwinCAT łączące w sobie funkcje projektowania, sterowania oraz diagnostyki.

Otwarte interfejsy sprzętowe i programistyczne TwinCAT zapewniają konstruktorom duży zakres swobody przy projektowaniu i budowie maszyn, a integratorom dają możliwość przyłączania różnorodnych urządzeń, w tym pochodzących od innych producentów.

Tak wysoka elastyczność ma ogromne znaczenie w przemyśle meblarskim, ponieważ pozwala łatwo dostosować się do aktualnych trendów rynkowych i indywidualnych potrzeb klientów przy zachowaniu wysokiego poziomu standaryzacji procesów i niskich nakładów na energię elektryczną.

Zaś kompatybilność ze wszystkimi popularnymi systemami Fieldbus i protokołami komunikacyjnymi gwarantuje możliwość wdrożenia uniwersalnej komunikacji w wymiarze horyzontalnym i wertykalnym - zarówno między poszczególnymi maszynami, jak i w warstwie IT oraz chmurze obliczeniowej.

MODUŁOWOŚĆ BEZ GRANIC

Jedną z podstawowych zalet systemów sterowania firmy Beckhoff jest wysoka skalowalność i modułowość poszczególnych rozwiązań pozwalająca na precyzyjny dobór mocy obliczeniowej, stopnia złożoności i ceny do indywidualnych potrzeb klienta. Użytkownik może niczym z klocków Lego zbudować sobie odpowiedni zestaw komponentów dopasowany do typu obsługiwanej maszyny, a następnie wyskalować go w zależności od oczekiwanej wydajności.

Co więcej, otwartość i modułowość architektury PC-Control zapewnia możliwość jego niemal nieograniczonej rozbudowy w przyszłości wraz z rozwojem parku maszynowego lub zmianą profilu produkcji.

Modyfikacje tego typu nie wymagają przebudowy całego systemu sterowania, a jedynie jego uzupełnienia o odpowiednie moduły I/O, mocniejszy komputer przemysłowy czy dodatkowe punkty zbierania danych - z zachowaniem przygotowanych wcześniej programów sterowania.

Dodatkowe zintegrowane moduły oprogramowania sprawiają, że system można w razie potrzeby ulokować w chmurze - zarówno publicznej, jak i prywatnej, z możliwością ciągłej wymiany danych między serwerami chmurowymi a środowiskiem TwinCAT.

WSZYSTKO OD JEDNEGO DOSTAWCY

Ciągłemu rozwojowi modułowych systemów sterowania towarzyszy równoległa rozbudowa gamy składających się na nie komponentów. Dzięki stałemu poszerzaniu oferty komputerów, paneli operatorskich, modułów I/O, a także samego oprogramowania firma Beckhoff może dziś zaoferować klientom pełne spektrum rozwiązań z zakresu technologii sterowania - od kompaktowych komputerów typu Embedded ze zintegrowanymi modułami I/O, po wydajne komputery PC z wielordzeniowymi procesorami.

Ich obsługę ułatwiają wielodotykowe panele operatorskie do montażu lub zabudowy na maszynie. Zaś ponad 1000 modułów I/O obsługujących ponad 100 różnych typów sygnałów zapewnia możliwość przyłączenia niemal dowolnej liczby oraz typu urządzeń wykonawczych i czujników.

Także w zakresie techniki napędowej oferta firmy Beckhoff obejmuje pełne spektrum dostępnych dziś na rynku urządzeń - od kompaktowych modułów serwo po serwonapędy o wysokiej dynamice pracujące w technologii OCT (One Cable Technology).

Wspólnym mianownikiem wszystkich tych rozwiązań sprzętowych jest TwinCAT - serce systemu sterowania pełniące równolegle funkcję środowiska programistycznego i platformy sterowania.

TWINCAT... I WSZYSTKO POD KONTROLĄ

Oprogramowanie TwinCAT stanowi uniwersalne narzędzie umożliwiające realizację wszystkich funkcji z zakresu sterowania: od obsługi sterowników PLC i Motion Control, przez funkcje CNC, obsługi robotów przemysłowych oraz kontroli wizyjnej, bezpieczeństwa i pomiarów, po komunikację w chmurze i zadania analityczne.

Tak szeroki zakres funkcjonalności umożliwia harmonijną współpracę wszystkich komponentów systemu, a tym samym zapewnia wysoką produktywność całego przedsiębiorstwa. Dzięki szerokiej dostępności różnorodnych modułów i bloków funkcyjnych pozwala na znaczną redukcję kosztów zakupu sprzętu i zużycia energii elektrycznej, łącząc wszystkie funkcje realizowane do tej pory przez wiele różnorodnych wyspecjalizowanych urządzeń w ramach jednej platformy automatyki.

Ogromną zaletą TwinCAT jest także możliwość realizacji zadań z zakresu programowania, diagnostyki i konfiguracji systemu z poziomu panelu sterowania. Oprogramowanie obsługuje wszystkie popularne języki i środowiska programowania zgodnie z normą IEC 611310-3, pozwalając na tworzenie aplikacji w czasie rzeczywistym.

Otwarte interfejsy oraz wykorzystanie najnowszych standardów technologicznych bazujących na systemach operacyjnych Windows oferują użytkownikom także wiele dodatkowych możliwości, takich jak integracja z istniejącymi systemami wizyjnymi, zarządzania czy bazodanowymi.

Owe dodatkowe funkcjonalności są po części zasługą modułowej budowy oprogramowania TwinCAT, na którą składają się różnorodne aplikacje i moduły przeznaczone do realizacji wyspecjalizowanych zadań sterowania, komunikacji i analizy. Z punktu widzenia sektora meblarskiego najistotniejszą rolę odgrywają tu:

• TwinCAT IoT - biblioteka oprogramowania umożliwiająca komunikację między systemami sterowania maszyn a usługami chmurowymi, kompatybilna ze standardowymi protokołami OPC UA, AMQP i MQTT;
• TwinCAT Analytics - aplikacja do zbierania i analizy danych procesowych zsynchronizowana z cyklem pracy maszyn, umożliwiająca realizację funkcji predyktywnego utrzymania ruchu i optymalizacji pracy maszyn w czasie rzeczywistym;
• TwinSAFE - moduł do obsługi wrażliwych aplikacji umożliwiający integrację funkcji bezpieczeństwa, takich jak zatrzymanie awaryjne, obsługa dwoma rękami czy ograniczenie prędkości pracy, ze standardową platformą sterowania, a także ich dowolne programowanie i konfigurację z poziomu systemu sterowania.

Dzięki tym i innym funkcjom technologia automatyzacji firmy Beckhoff umożliwia wdrożenie koncepcji inteligentnej fabryki - także w przemyśle meblarskim. Promując ideę Przemysłu 4.0, jednocześnie pozwala na czerpanie korzyści z jej największych zalet: realnych oszczędności energii, wzrostu efektywności procesów oraz zwiększenia dostępności maszyn i urządzeń.

Oferując funkcje predyktywnego utrzymania ruchu, kontroli wizyjnej detali w czasie rzeczywistym czy monitoringu stanu maszyn, umożliwia tworzenie systemów niemal bezobsługowych, o wysokim stopniu bezpieczeństwa funkcjonalnego. To zaś w dłuższej perspektywie przekłada się na wzrost przewagi konkurencyjnej na bardzo wymagającym rynku produkcji mebli.

Beckhoff Automation