KORZYŚCI Z DECENTRALIZACJI W INTRALOGISTYCE
Krótsze trasy kablowe i niższe koszty okablowania
Pozytywny rezultat decentralizacji to krótsze trasy kablowe i niższe koszty okablowania, ponieważ przewody zasilające i silnikowe są krótsze, a przewody sterujące można ograniczyć lub przenieść na systemy magistralowe blisko pola.
Mniejsze ryzyko EMC dzięki falownikom montowanym na silniku
Równie istotne jest zmniejszenie ryzyka EMC, które można wyeliminować dzięki przemiennikom montowanym na silniku.
Redukcja lub eliminacja szaf sterowniczych oraz potrzeby chłodzenia
Scentralizowane koncepcje automatyzacji wykorzystują szafy sterownicze, których kubaturę można zmniejszyć dzięki decentralizacji. Czasami da się z nich nawet całkowicie zrezygnować. Ponadto, dzięki wydajnej elektronice, znacząco spada też potrzeba chłodzenia obudów. Ostatecznie podejście to prowadzi do wyraźnie krótszych czasów uruchomienia, ponieważ złożoność systemu zostaje istotnie zredukowana.
Skalowalność, efektywne planowanie i wyższa dostępność
Koncepcje oparte na wstępnie sparametryzowanych, modułowych segmentach umożliwiają efektywne planowanie projektów, a jednocześnie oferują wysoki stopień skalowalności pod wymagania specyficzne dla klienta. Zwiększa się również dostępność, ponieważ jednostki funkcjonalne (np. moduły przenośników) są wyraźnie wydzielone. Usterki można szybciej lokalizować, a uszkodzone komponenty – wymieniać bez konieczności wyłączania całych linii.
ZDECENTRALIZOWANY PRZEMIENNIK ZINTEGROWANY Z LOGIC PLC
Przeniesienie PLC i czujników na poziom pola
Aby wdrożyć tę zdecentralizowaną koncepcję automatyzacji, sterownik PLC (Programmable Logic Controller), który w przeciwnym razie znajdowałby się w szafie sterowniczej, musi zostać przeniesiony na poziom pola. To samo dotyczy „zbierania” sygnałów z czujników, niezbędnych dla przepływu materiału. Dzięki i650 motec firma Lenze konsekwentnie realizuje to podejście.
i650 motec łączy najnowocześniejszą technologię napędową ze zdecentralizowaną inteligencją, która przejmuje logikę automatyzacji blisko obiektu.
Przetwarzanie sterowania i pętli regulacji w czasie rzeczywistym w polu
Sterowania taktowe i sekwencyjne oraz pętle regulacji w czasie rzeczywistym mogą być przetwarzane w polu bez obciążania centralnego PLC i odciążają magistralę polową z cyklicznych danych statusowych, co umożliwia niemal deterministyczne reakcje bezpośrednio na jednostce. Czyni to koncepcję automatyzacji znacznie bardziej stabilną i zwiększa poziom modułowości.
Otwarta komunikacja i integracja z systemami automatyki
W dużej mierze otwarta komunikacja Lenze i650 motec obsługuje typowe protokoły Ethernet (np. PROFINET, EtherCAT, Ethernet/IP, Modbus TCP), co ułatwia integrację z istniejącymi systemami automatyki. Dane procesowe pozostają lokalne, są lokalnie filtrowane i agregowane. Do klasycznego sterownika nadrzędnego trafiają jedynie wyzwalacze zdarzeń — oszczędzając pasmo i zapewniając skalowalność.
ZDECENTRALIZOWANY PRZEMIENNIK Z FUNKCJĄ MASTER IO-LINK
Napęd został uzupełniony o funkcję Master IO-Link, która w prosty, standaryzowany i nowoczesny sposób łączy czujniki oraz elementy wykonawcze.
Komunikacja cyfrowa punkt–punkt zamiast klasycznego okablowania
W przeciwieństwie do klasycznego okablowania, gdzie każda funkcja czujnika lub elementu wykonawczego jest podłączana indywidualnie za pomocą przewodów analogowych lub cyfrowych, IO-Link wykorzystuje standaryzowaną, cyfrową komunikację punkt–punkt. Nie są już wymagane takie elementy, jak rozbudowane ekranowanie i złożone wiązki kablowe, co znacząco obniża koszty materiałowe oraz emisje EMC i związane z nimi ryzyka EMC.
Transmisja parametrów i dane dla predykcyjnego utrzymania ruchu
IO-Link umożliwia też automatyczną cyfrową transmisję parametrów urządzeń, a także kompleksowych danych statusowych i procesowych dla predykcyjnego utrzymania ruchu. W razie awarii automatyczne odtworzenie parametrów jest w stanie zminimalizować przestoje. Umożliwia to odczyt wartości statusowych dla skanerów świetlnych lub czujników odległości, a także oferuje funkcje diagnostyczne dla wartości statusowych, liczników, temperatury i stopnia zabrudzenia dla barier świetlnych, które są dostępne jako obiekty danych w IO-Link, a zatem również w zdecentralizowanym PLC.
Łatwa skalowalność dzięki wielu interfejsom IO-Link
Kolejną zaletą jest łatwa skalowalność, ponieważ do podłączenia wielu urządzeń równolegle można wykorzystać wiele interfejsów IO-Link (Device), co pozwala na przemyślenie modułowych koncepcji maszyn i ich efektywną realizację. Jeśli osiągnięty zostanie limit możliwych połączeń, nadal można podłączyć i wykorzystać klasyczną wyspę IO-Link (Device) ze standardowymi czujnikami. Umieszcza ona wtedy analogowe i cyfrowe dane czujników na IO-Link jako dane procesowe i pozwala przetwarzać je w zdecentralizowanym PLC.
Klucz koncepcji Lenze: bezpośrednie podłączenie i550 protec jako urządzeń IO-Link
Kluczem zdecentralizowanej koncepcji automatyzacji Lenze jest jednak to, że kilka przemienników i550 protec może zostać bezpośrednio podłączonych jako urządzenia IO-Link poprzez funkcjonalność Master IO-Link w i650 motec.
Wyraźnie przewyższa to elastyczność i przejrzystość klasycznego okablowania. Praktycznie nie występują ograniczenia mocy, ponieważ i650 motec może dostarczyć do 45 kW, a i550 protec do 75 kW. Powstają w ten sposób samowystarczalne moduły, które podczas uruchomienia są testowane równolegle i dopiero w ostatnim kroku łączone oraz orkiestracyjnie integrowane w skali całej linii z nadrzędnym systemem sterowania. Dzięki temu szafa sterownicza staje się zbędna.
Niższe koszty eksploatacyjne, szybka wymiana urządzeń i lokalna diagnostyka
Oprócz wymienionych oszczędności inwestycyjnych, wynikających z mniejszej szafy sterowniczej lub całkowitej rezygnacji z niej, redukcji komponentów i znacznie uproszczonego okablowania, decentralizacja ma szczególnie pozytywny wpływ na koszty eksploatacyjne. W przypadku uszkodzenia urządzenia, zwrot parametrów przez IO-Link umożliwia szybką jego wymianę, a modułowa struktura pozwala uprościć magazynowanie części zamiennych. Ponadto awaria modułu nie powoduje całkowitego zatrzymania linii, lecz — dzięki lokalnej diagnostyce — umożliwia skrócenie przestojów bez dużego wysiłku.
Decentralizacja jako najlepsza praktyka
Decentralizacja nie jest już trendem w intralogistyce, lecz najlepszą praktyką. Lenze i650 motec ze zintegrowanym Logic PLC i funkcją Master IO-Link łączy inteligencję zorientowaną na pole ze standaryzowanym podłączaniem czujników/elementów wykonawczych.
Rezultatem staje się: znacząco uproszczona architektura, mniej okablowania, solidna odporność EMC, szybsze uruchomienie i skalowalna logika modułów — dokładnie to, czego potrzebują nowoczesne systemy, aby pozostać elastycznymi, wydajnymi i niezawodnymi.
Lenze
www.lenze.com
Źródło: Lenze
Więcej na www.lenze.com
