Témata
Reklama

Kabeláž pro Industry 4.0

Filozofie Industry 4.0 vychází převážně ze síťového propojení firemních a obchodních procesů – od úrovně ERP až po úroveň snímač/akční člen. Jen tak je možné přenášet data z výrobních linek přímo do řídicích systémů pro plánování nebo výrobu.

Spolehlivé síťové propojení výroby na všech úrovních je možné pouze s integrovaným konceptem kabeláže a připojení, který dovoluje jednotnou instalaci. I když se jako jednotná technologie prosadil Ethernet, je třeba podle druhu aplikace zohlednit různé požadavky ohledně přenosové rychlosti, mechanické odolnosti nebo specifikací jednotlivých systémů.

Reklama
Reklama
Reklama

Zařízení musí mít modulární konstrukci

Tam, kde mezi sebou a na úrovni ERP komunikují celé stroje a součásti zařízení, musí být zaručena dostatečná přenosová rychlost v „backbone“ – páteři zařízení. Tím se zabrání vzniku problémových míst a existuje možnost pozdější přestavby nebo rozšíření zařízení. Proto by zařízení měla být podle vize Industry 4.0 budována také mnohem důsledněji modulárně. U kabeláže podle standardu Cat.6A je páteř zařízení v každém případě progresivně dimenzována až pro 10 Gbit/s. Toto síťové propojení poskytuje také dostatečné rezervy a zajišťuje možnost rozšíření. Páteřní rozvody jsou obvykle pevně vedeny přes kabelové lávky nebo kabelové žlaby.

U větších pohyblivých částí zařízení musí však být tato páteř často uložena také v energetických řetězech. Pro toto použití vyvinula skupina Lapp kabely Etherline Cat.6A FD, které jsou pro energetické řetězy vhodné a které zajišťují spolehlivý přenos dat i po mnoha milionech ohybových cyklů.

Datové kabely Etherline Cat.6 FD a Etherline EC FD CAT.5E

Cat.6A však není vyhrazena pouze pro páteřní rozvody. Taková síťová připojení jsou zapotřebí i u komplexních snímačů, jako jsou průmyslové kamery, protože musí zajišťovat velkou přenosovou rychlost. Pro připojení je nezbytný také konektor RJ45 podle standardu Cat.6A. Je-li dále vyžadována také vodotěsnost a odolnost proti znečištění podle IP67, jsou konektory M12 vhodným řešením. Pro splnění požadavků Cat.6A byl navíc konektor M12 s běžným kódováním D doplněn o variantu s kódováním X.

Konektor M12 s x-kódovánímCat. 6A10G

Čtyři žíly místo osmi

Uvnitř stroje nebo výrobní buňky se nejčastěji používají čtyřžílové kabely Cat.5. Disponují maximální přenosovou rychlostí 100 Mbit/s. To je zpravidla dostačující pro síťové propojení ovládání s decentralizovanými I/O systémy nebo strojově orientovaných vizualizací. Na této úrovni se pak často používají průmyslové ethernetové systémy jako Profinet, Ethernet/IP nebo EtherCAT. Velkou výhodou přenosové rychlosti 100 Mbit/s je, že zde stačí použít čtyři žíly namísto osmi, které jsou zapotřebí pro přenosovou rychlost 1 Gbit/s. Tím se podstatně sníží náročnost připojení a kabely jsou kompaktnější.

Konfekcionovatelný konektor RJ45 Cat. 6A

Komponenty pro prostorově úsporná řešení

U běžných strojů je na úrovni senzor/aktor většinou k dispozici jen velmi málo místa. A běžné průmyslové ethernetové kabely Cat.5 často vyžadují kvůli velkému vnějšímu průměru a velkým poloměrům ohybu příliš mnoho místa. Pak je tedy nutno sestrojit větší stroj nebo nebudou kabely namontovány s požadovaným poloměrem ohybu podle instalačního předpisu.

Skupina Lapp vyvinula pro případ takové aplikace kabely Etherline EC. Čtyřžílové ethernetové kabely Cat.5E s vnějším průměrem jen 5 mm mají minimální poloměr ohybu pouze 16 mm. To umožňuje dimenzovat i energetické řetězy extrémně malé (s nejmenším poloměrem ohybu 40 mm). Malých průměrů kabelů se dosáhne uspořádáním žil do tzv. hvězdicové čtyřky a tenkým lankem o průřezu AWG26. U hvězdicové čtyřky se žíly nestáčejí do párů, tak jak je to běžné u datových kabelů, ale všechny čtyři žíly jsou spleteny dohromady. Robustní vnější plášť z PUR umožňuje použití i při vysokém mechanickém zatížení nebo v prostředí s olejem.

Další možností pro úsporu místa je konektor M8. Je podstatně menší než konektor M12 používaný u průmyslového Ethernetu. Kompaktní kabely Etherline EC a konektory M8 jsou dostupné také jako konfekce, která kromě odolnosti splňuje také požadavky na těsnost podle IP67.

Z příkladů vyplývá, že pomocí odstupňovaného Ethernetu je možné dosáhnout na míru šitých řešení síťového propojení. Stávající zařízení mohou být již dnes optimalizována pro nezbytnou přenosovou rychlost, mechanickou odolnost a okolní podmínky a připravena pro Smart Factory.

Lapp Kabel

Zpracováno redakcí

lucie.sagnerova@lappgroup.com

www.lappgroup.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 160664
Datum: 08. 06. 2016
Rubrika: Monotematická příloha / Průmysl 4.0
Autor:
Firmy
Související články
Digitalizací k efektivitě

Pokud bychom hledali nejvíce skloňované téma současné doby ve vztahu k průmyslu, jednoznačně se shodneme, že je to oblast kyberneticko-fyzických systémů zosobněných v německé iniciativě Industrie 4.0. Její autoři s tímto konceptem na hannoverský průmyslový veletrh přišli a od té doby uplynulo pět let, které se na této strategii podepsaly – probíhající revoluce se vztyčenou zástavou s vyobrazením digitalizace průmyslové výroby a s pokročilou automatizací a robotizací.

Strojové učení pro senzory

Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

Průmyslově montované systémy energetických řetězů

Díky předsestaveným energetickým řetězům readychain Basic, Standard, Standard Plus a Premium ušetří zákazníci náklady na sestavení, montáž a skladování.

Související články
Náklady na vlastnictví zařízení pro montážní procesy

Ve všech průmyslových odvětvích je princip celkových nákladů na vlastnictví (TCO – Total Cost of Ownership) klíčovým faktorem při rozhodování o nákupu nového stroje nebo zařízení. Úvaha založená výlučně na základě pořizovacích nákladů už dávno přestala být dostatečná, pokud se plánuje vyrábět konkurenceschopně v dlouhodobém horizontu. K získání úplného přehledu nákladů zahrnují TCO všechny přímé a nepřímé náklady vzniklé před, během a po zakoupení výrobního zařízení nebo produktu. Kromě skutečných nákladů na pořízení jsou to také položky jako náklady na údržbu a spotřebu energie.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Příprava pracovníků pro výrobu technologií vstřikování plastů

Následující příspěvek představuje jeden ze způsobů přípravy pracovníků ve firmách, jejichž hlavní pracovní náplní je technologie vstřikování plastů

Proporcionální regulační ventil

V potravinářském a automobilovém průmyslu, v lékařské a diagnostické technice, laboratorních prostředích, průmyslové automatizaci apod. se proporcionální regulační ventily velmi dobře uplatňují při regulaci tlaku, měření netěsností, testování a při využití další regulační a procesní techniky.

Snadná a rychlá cesta k řešení

Potřebujete pneumatický nebo elektrický pohon či dokonce manipulátor? Rádi byste svůj návrh optimalizovali? Firma Festo nabízí svým obchodním partnerům pomoc ve formě nástrojů pro výběr a návrh výrobků.

Pracovat pro lidi a s lidmi

Globální hráč v oblasti digitální transformace, automatizace a řízení energií. Tak lze stručně charakterizovat společnost Schneider Electric, která poskytuje řešení pro domácnosti, budovy, datová centra, infrastrukturu i průmysl. Využili jsme příležitosti vyzpovídat jejího senior vice prezidenta pro oblast lidských zdrojů, pana Manuela Angel Sanchez Vivase, který v rámci evropského trhu zodpovídá za řízení více než 38 tisíc zaměstnanců ve 36 zemích a  v září zavítal do Prahy. V rámci evropského trhu zodpovídá za řízení více než 38 tisíc zaměstnanců ve 36 zemích.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 5. díl: Typy nabíjení a jejich specifika

V minulém díle jsme jako jednu z problematických stránek bateriových elektrických vozů uvedli relativně nízkou specifickou energii, tedy poměr uložené energie a hmotnosti akumulátorů. Dospěli jsme k tomu závěru, že aby byl hypotetický přechod na elektromobilitu skutečně účelný z hlediska snížení emisí CO2, nebudou moci mezi poptávané vlastnosti automobilů patřit vysoký výkon a na něj vázaný komfortní dojezd. Současné problémy s malým dojezdem elektromobilů lze částečně řešit budováním nabíjecí infrastruktury. Možnostem dobíjení bateriových elektrických vozů, jako i jeho problematickým stránkám, se budeme věnovat v tomto díle.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 4. díl: Jaké jsou limity lithiových baterií

Stěžejní součást bateriových elektrických vozidel představuje trakční baterie, soustava navzájem propojených sekundárních (nabíjecích) galvanických článků, které v podobě chemické energie akumulují tu elektrickou, již z baterie získává elektromotor. Protože se jako jedna z nevýhod elektrických vozidel oproti těm konvenčním uvádí poměr uložené energie a hmotnosti akumulátorů, tedy jejich relativně nízká specifická energie, zaměříme se v tomto díle našeho seriálu právě na ni, představíme si některé možnosti jejího navýšení a zmapujeme důsledky, jaké může pro mobilitu mít.

Průvodce světem technologických inovací

Nejen vynikající příležitostí pro navazování nových či utužování stávajících obchodních vztahů, ale i příhodnou záminkou důležitých společenských setkání. Tím vším je, velmi stručně řečeno, Amper 2020 – největší středoevropská veletržní akce v oborech elektrotechnika, energetika, automatizace, komunikace, osvětlení a zabezpečení. Proběhne ve dnech 17.–20. března 2020 na brněnském výstavišti.

Elektronická dvojčata

Slyšíme-li slovo „dvojčata“, představíme si mnohé, od úplně stejných dětiček ve stejných šatičkách až po smutně proslulé newyorské mrakodrapy. Málokdo z nás by si však představil dva malé chlapce – Petra a Pavla Bařinovi – kteří, místo aby běhali za míčem, sedí u stolu a vybaveni stejnými pájkami tvoří různé svíticí nebo hýbací doplňky ke svým hračkám...

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 1. díl: Proč elektromobily? Kontroverzní debata

Eletromobilita se postupně stává realitou. Přestože se názory na ni významně liší, faktem je, že se stane součástí našich životů (do jaké míry, to se ještě uvidí). Co všechno přechod na elektromobilitu ovlivní a jakým způsobem, se pokusíme nastínit v tomto desetidílném seriálu, který jsme připravili ve spolupráci a pod odborným dohledem profesora Jana Macka a inženýra Josefa Morkuse z Ústavu automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel na FS ČVUT v Praze a spolu s dalšími odborníky. Jednotlivé příspěvky představí různé úhly pohledu na hromadné zavádění elektromobilů, jeho možné důsledky a technologické, ekonomické, ekologické, ale i politické dopady pro Českou republiku.

Svět mobility se mění

Společnost Schaeffler představila optimalizované pohony se spalovacími motory, které přispívají k dosažení klimatických cílů, jež plynou z Pařížské klimatické dohody. Další novinkou v jejím portfoliu jsou elektromotory dotažené do stavu připravenosti na sériovou výrobu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit