Technika napędowa maszyn w ekosystemie Unitronics

| Technika

Ekosystem to pojęcie, które z powodzeniem przyjęło się w branżach związanych z automatyką przemysłową i Przemysłem 4.0. W tym wypadku oznacza spójny układ, który steruje pracą maszyn oraz aplikacji, nadzoruje ją i diagnozuje ich stan.

Technika napędowa maszyn w ekosystemie Unitronics

Na całość ekosystemu opisywanego w tym artykule składa się duża liczba urządzeń przemysłowych: przemienniki częstotliwości, lokalne moduły rozszerzeń, zdalne wyspy IO i serwo. Dodatkowo dostajemy do dyspozycji usługi chmurowe. Sercem systemu łączącym i napędzającym całość są sterowniki PLC Unitronics.

Widzimy tu pełną unifikację rozwiązań – mamy sprzęt pochodzący od jednego producenta, który programujemy z poziomu darmowego software’u UniLogic. Kolejne aktualizacje środowiska programistycznego oraz urządzeń nie wymagają dodatkowych opłat. Oznacza to niski koszt wejścia i utrzymania całego ekosystemu.

Jak ekosystem Unitronics usprawni twoją pracę?

Całość oparta jest na najnowszej serii sterowników PLC UniStream i oprogramowaniu UniLogic. Punktem wyjścia do jej stworzenia była prostota i intuicyjność obsługi.

Wydajna, ergonomiczna konstrukcja programu UniLogic umożliwia szybkie opracowanie wszystkich aspektów projektu:

  • konfiguracji sprzętu i komunikacji,
  • techniki napędowej,
  • drabinki,
  • wizualizacji pulpitów HMI.

Sterowniki UniStream programowane są w języku drabinkowym LD, FBD zgodnym z normą IEC 61131-3 oraz C. W oprogramowaniu znajdziemy nie tylko podstawowe bloki funkcyjne, ale też te zaawansowane, stworzone przez samego producenta, który wzbogacił bibliotekę o dodatkowe bloki, m.in. implementujące komendy do sterowania przemiennikami częstotliwości. Takie ujednolicenie potrafiprzyspieszyć pisanie programu nawet o 50%.

 
Rys. 1. Ekosystem Unitronics oparty na sterownikach PLC

Wiele powtarzalnych czynności związanych z programowaniem zostało maksymalnie uproszczonych. Przykładem jest komunikacja, która sprowadzona została bardziej do poziomu konfiguracji niż programowania. Wyżej przedstawione podejście znacznie przyspiesza implementację takich protokołów, tj.:

  • Ethernet/IP Scanner/Adapter;
  • Modbus TCP/IP Client/Server;
  • własna ramka po TCP/IP, UDP, RS232, RS485;
  • EtherCAT Master;
  • Modbus RTU Master/Slave;
  • VNC Client/Server;
  • SNMP v3;
  • MQTT Client;
  • OPC UA Client;
  • BacnetIP Server;
  • REST API Client;
  • OCPP;
  • FTP Client/Server.

Sterowanie silnikami elektrycznymi na wyższym poziomie

Okiełznanie techniki napędowej zawsze stanowiło wyzwanie. Często błędy popełniamy przy samym wyborze przemiennika częstotliwości. Zamiast wektorowego wybieramy skalary, stawiamy na zły rodzaj zasilania czy zapominamy o akcesoriach dodatkowych, tj. rezystorze hamowania. Pozostaje nam już tylko konfiguracja parametrów przemiennika. Tu im większa aplikacja, tym więcej urządzeń, a tym samym więcej parametrów do wpisania.

Ekosystem Unitronics w tym wymiarze również stawia na wygodę i prostotę. Do dyspozycji mamy jedną serię przemienników o mocy od 0,4 do 110 kW, która pokrywa 90% zapotrzebowania aplikacji przemysłowych z silnikami elektrycznymi na rynku.

Łącząc przemienniki częstotliwości Unitronics ze sterownikami PLC serii UniStream, otrzymujemy możliwość konfiguracji, sterowania i diagnostyki z poziomu jednego oprogramowania UniLogic. Sprawia to, że implementacja falownika w tworzonej aplikacji ogranicza się do sześciu prostych kroków (patrz: ramka).

UniCloud: Platforma chmurowa IIoT no-code dla przemysłu 4.0

Jest to udoskonalone rozwiązanie IIoT dla producentów OEM i konstruktorów maszyn. Pozwala na umieszczenie i przechowywanie danych na bezpiecznych serwerach. Chmura umożliwia zdalny dostęp do wszystkich sterowników Unitronics, możemy więc zdalnie zaktualizować program czy na odległość usunąć usterkę u klienta.

Udostępnione dane wizualizowane są na spersonalizowanych pulpitach nawigacyjnych w postaci wskaźników, wykresów, tabel czy pojedynczych zmiennych.

Oprócz samej wizualizacji chmura potrafi także analizować dane za pomocą wbudowanych inteligentnych funkcji biznesowych. W prosty sposób wyliczymy KPI oraz dowiemy się, czy np. proces produkcji pokrywa się z oczekiwaniami.

Z
 
Rys. 2. Wizualizacja wykonana w chmurze UniCloud

Chmura UniCloud stanowi platformę no-code, czyli połączenie oraz wizualizacje stworzymy tu bez programowania. Jest bardzo intuicyjna w obsłudze, co ogranicza zatrudnianie specjalistów od obsługi serwerowni. Ze wszystkiego można skorzystać online, metodą drag & drop.

Sześć kroków implementacji falownika

Krok 1: Konfiguracja komunikacji między PLC a przemiennikiem. Wybieramy specjalnie przygotowany tryb VFD w sterowniku.

Krok 2: Wybieramy naszą serię przemiennika z listy. Ustawiamy MODBUS slave ID.

Krok 3: Po wybraniu symbolu przemiennika pojawia się lista wszystkich parametrów, posortowana na grupy. Parametryzujemy urządzenie poprzez ustawianie m.in. parametrów silnika, czasów hamowania, przyspieszania, trybów sterowania itd. Każdy parametr jest opisany, więc nie ma konieczności zaglądania do instrukcji.

Krok 4: Przechodzimy poprzez drzewo projektu w UniLogic do drabinki i piszemy program sterujący. Wykorzystujemy do tego specjalne bloki funkcyjne do sterowania przemiennikiem.

Krok 5: Czas na wizualizacje. Dodajemy przyciski, wykresy, wskaźniki – wszystkie elementy odpowiadające naszym wymaganiom. Do przemienników możemy skorzystać z gotowej aplikacji przygotowanej przez producenta.

Krok 6: Gotowe! Dzięki przygotowanym strukturom oraz czytelnym wizualizacjom możemy sterować, diagnozować i wdrażać aplikacje w różnych gałęziach przemysłu.

Wsparcie techniczne i materiały

Ostatnim, ale fundamentalnym elementem ekosystemu Unitronics są ludzie: programiści PLC oraz integratorzy. Firma Elmark Automatyka, jako dystrybutor z wartością dodaną (VAD), dzieli się z nimi swoją wiedzą techniczną, oferując pomoc na każdym etapie współpracy.

Stworzyliśmy wiele bezpłatnych materiałów edukacyjnych w formie wideo oraz blogowej. Wśród nich znajdą Państwo m.in. serię How To UniStream – dotyczącą funkcjonalności sterowników PLC, Akademię Falowników i Serwonapędów – zastępującą szkolenie podstawowe z przemienników częstotliwości, czy setki artykułów pisanych w Centrum Wiedzy Elmark.

Zrób pierwszy krok w stronę przyjaznego ekosystemu Unitronics

Połączenie wszystkich urządzeń automatyki przemysłowej w jeden kompletny ekosystem Unitronics przynosi wiele korzyści:

  • urządzenia od jednego dostawcy;
  • mniejsze ryzyko niekompatybilności pomiędzy urządzeniami, co niweluje błędy i awarie;
  • przejrzystość diagnostyki całych układów;
  • dostępność w magazynie dostawcy przy powtarzalnych projektach;
  • szybki serwis w Polsce.

Każdy element ekosystemu Unitronics zapewnia pełną harmonię i stałość w wykonywaniu projektów, na której wszyscy zyskują. Dokładnie tak samo, jak w przyrodzie i jej ekosystemach.

Paulina Łapińska

Elmark Automatyka S.A.
tel. 605 065 370