Témata
Zdroj: Festo

Komunikace hýbe světem

I když se to pohledem ze dne na den nezdá, technika rychle mění náš život. Je až s podivem, jak se nedávné sny stávají skutečností. Naši předkové snili o domluvě na dálku – dnes nás videohovor ani trochu neudivuje. Chytrých zařízení stále přibývá, a i přes jejich pokročilé možnosti je dokáže používat prakticky každý z nás. Změny v průmyslové sféře se nám mohou zdát pomalejší. Jakmile se o ně ale začnete hlouběji zajímat, zjistíte naprostou podobnost se světem civilním. Jak je to s tou komunikací?

Zdeněk Haumer

Vedoucí technického oddělení, ve společnosti Festo působí od roku 1990, kdy byla společnost založena.

Reklama

Všechno má svoji logiku – umístění čidel, pohonů a jejich ovládání co nejblíže k místu dění přináší vyšší rychlost, úspory energií a lepší možnosti diagnostiky. Jenže tenhle dávný sen naráží na překážku v podobě potřeby rychlé vzájemné komunikace. Namísto centrálního řízení se ona chytrost přesouvá do mnoha menších celků, které samostatně nemohou plnit stanovenou úlohu výroby a musí se prostě spolu spolehlivě a rychle domlouvat. Již mnoho let se používají nejrůznější komunikační sítě. Na základní úrovni, tedy přímo mezi čidly a pohony, jde o celkem nový obor, často mluvíme o distribuovaných systémech nebo o vzdálených vstupech a výstupech, v nichž jde zejména o spolehlivý přenos dat bez jakéhokoliv prodlení. Zkrácení spojů a zjednodušení instalace přináší úspory v nákladech, zrychluje instalaci a usnadňuje diagnostiku.

Příklady modulů v CPX-AP-I:binární a analogové vstupy a výstupy, ventilový terminál a master IO-Link. (Zdroj: Festo)

Co se v oblasti koncových zařízení se vzdálenými vstupy a výstupy děje? U společnosti Festo je novinkou především komunikace prostřednictvím protokolu CPX-AP-I. V čem vám nový systém může pomoci a jaké jsou jeho výhody?

Reklama
Reklama

Rychlost

Pokrok spočívá ve značně rychlejším přenosu informací (100 Mb.s-1), než je obvyklé. Laicky bychom mohli výkonu této sítě porozumět takto: představme si, že po síti sledujeme film ve vysokém rozlišení, a přitom se to nijak neprojeví na nepřetržitém přenosu technologických informací.

Propojit lze všechny druhy periferií: binární i analogové vstupy/výstupy, ventilové terminály, zařízení na IO-Link i elektrické pohony. (Zdroj: Festo)

Přizpůsobivost struktury

Struktura se často také nazývá topologií. Pomocí protokolu CPX-AP-I je možné libovolně propojovat koncová zařízení do hvězdy, kruhu či jakkoliv jinak, prostě je umístit podle aktuální potřeby, včetně vzdáleností, které mohou činit až 50 m. Počet modulů je téměř neomezený, katalogová hodnota zatím dovoluje 80 zařízení.

Pouhou záměnou hlavního komunikačního modulu lze přejít na zcela jinou platformu (např. Profinet, Ethercat, Ethernet/IP, Profibus) – všechno ostatní je beze změny. (Zdroj: Festo)

Variabilita

K systému CPX-AP-I lze připojit nejrůznější moduly (například binární nebo analogové vstupy a výstupy, a ventilový terminál). Díky tomu může uživatel jednotně nainstalovat a uvést do provozu nejen elektrické vstupy či výstupy, ale také celé ventilové terminály nebo zařízení s komunikačním rozhraním IO-Link.

Snadná a jednotná práce

Celou soustavu modulů lze k řídicímu systému připojit prostřednictvím některé z běžných komunikačních sítí. Výběrem jediného modulu je tak možné rozhodnout, zda se shodné vybavení připojí na Profinet, Ethernet/IP, EtherCat, či stále ještě rozšířený Profibus. Všechno ostatní zůstane stejné.

Reklama

Diagnostika

Hlavní komunikační modul poskytuje rozsáhlé diagnostické informace, mimo jiné také ve formě vlastní webové stránky – stačí se připojit a pomocí běžného prohlížeče vše zkontrolovat. Připravované nové funkce umožní například kontrolovat kvalitu kabelů a upozorní uživatele v případě, že se blíží porucha, způsobená třeba únavou kabelu v energetickém řetězu.

Festo Elevator Pitch: Decentralizovaný systém vzdálených vstupů a výstupů CPX-AP-I. (Zdroj: Festo)

Shrnutí na závěr

Na první pohled velmi složitá technika je ve skutečnosti připravena ulehčit vám život. Dosavadní zkušenosti to potvrzují, instalaci a uvedení do provozu jistě hravě zvládnete. Díky velkému výkonu a současně jednoduchému využití získáte celek, který komunikuje metodou budoucnosti – včetně možností snadného sběru dat a prediktivní údržby. Silná komunikace je zkrátka předpokladem pro úspěch nejen dnes, ale i do budoucna.

Související články
Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

Využití neuronových sítí v optické kontrole

Většina moderních výrobních firem aktivně řeší, jak během výrobního procesu dosáhnout co nejvyšší kvality, za co nejnižší náklady. Přesto může dojít k chybě a vyráběný produkt není v požadované kvalitě. Důvodů může být mnoho, od špatného vstupního materiálu, přes poruchu některého ze strojů, či chyby operátora.

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.

Související články
Názorové fórum odborníků

Na tomto místě budeme pravidelně přinášet názory odborníků k tématům, která se objeví v aktuálním vydání MM Průmyslového spektra. V březnovém vydání jsme zástupcům firem položili následující otázku:

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zvyšování efektivity při výrobě řídicích a distribučních rozváděčů

Rittal začíná být vnímán jako dodavatel kompletního řešení pro firmy zabývající se výrobou silových a řídících rozváděčů. Spojením produktů, dále automatizačních strojů / poloautomatů firmy Rittal a softwaru/aplikací firmy EPLAN vzniká ideální prostředí pro realizaci výroby rozváděčů v duchu Průmyslu 4.0.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Upínače jsou stejně důležité jako stroj nebo nástroj

Výrobní zařízení pro třískové obrábění s nástupem CNC řízení a víceosých technologií významně změnily požadavky na složitost obrobků, řezné nástroje a v konečném důsledku také na automatizaci a robotizaci. Čemu se však často nevěnuje tolik pozornosti, jsou upínací technologie i přesto, že mohou mít zásadní vliv na výslednou kvalitu obráběného dílu, ale i na náklady.

Plná digitalizace v systémech zajištění kvality

V posledních době se pojem Průmysl 4.0 stal běžnou součástí našeho života. Co se však za tím skrývá? Cílem této velké změny je vytvořit plně „digitalizovaný systém“, který umožní flexibilní výrobu v celém jejím cyklu. Bude minimalizovat lidské vlivy a optimalizovat na základě získaných dat všechny složky výrobního procesu. To znamená počínaje vývojem a konstrukcí počínaje přes předvýrobní etapy a nákup materiálu až po samotnou výrobu vč. zajištění kvality a distribuci finálních produktů.

Digitální řešení pro přesná broušení

Je Průmysl 4.0 pouhá vize? Touto otázkou zahájil generální ředitel společností Studer, Schaudt a Mikrosa Jens Bleher letošní výroční tiskovou konferenci v sídle společnosti Fritz Studer ve švýcarském Thunu. Odpověď přišla záhy – ne pro skupinu United Grinding.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Automatizace výroby a kontrola kvality

Stejně jako rostou požadavky na přesnější a efektivnější výrobní procesy, rostou velmi výrazně i požadavky na kvalitu produktu. Kvalita produktu je sledována již od prvopočátku, kdy je za každý vstupní komponent zodpovědný výrobce a dodavatel.

Technologie stárnou stejně jako lidé

V minulém díle našeho seriálu Fenomén automatizace jsme uvedli, jak správně vybrat dodavatele automatizace. S úspěšným výběrem dodavatele přichází na řadu výzkum a vývoj technologie, která bude zajišťovat výrobu, montáž a všeobecně zisky. Takové technologie jsou poptávány s úmyslem sloužit celé roky, jen ve výjimečných případech se staví linky pro krátkodobé použití. Automatizace má pomoci s dlouhodobými plány na celé dekády, ovšem mnohdy s sebou nese velké náklady a trvá roky, než si na sebe začne vydělávat. A pak se často začne hlásit ke slovu potřebná modernizace či únava materiálu vyžadující investice a náklady jsou opět velkým strašákem. S výběrem dodavatele jde v ruku v ruce i výběr partnera na dlouhá léta.

Názorové fórum odborníků

Respondenty jsme požádali o jejich názor na podobu budoucích technologií. Současná situace přinesla mnoho omezení, mezi jinými postihla také dodavatelské řetězce, znemožnila včasné dodávky do výrobních podniků a přinesla vyšší nároky na bezpečnost zaměstnanců. Jaké nové technologie podle vás mají v současné situaci největší potenciál se prosadit?

Velké výzvy pro malé společnosti

Automatizace je fenomén, který je výsledkem přirozené lidské touhy posouvat technologický pokrok kupředu ve snaze ulehčit si vlastní život. Byť je automatizace skloňována v mnoha odvětvích, je stále v počátcích svého vývoje. To, co určuje stupeň technologické evoluce, je náročnost člověka jako uživatele a zákazníka. Automatizovat se dá prakticky jakýkoli proces. Například i koupě chytrého telefonu je ve své podstatě automatizace určitého procesu. Chytrý telefon dokáže nahradit běžný telefon, diář, hudební přehrávač a mnoho dalších aplikací. To vše lze nosit v jedné malé krabičce, která se vejde do kapsy.

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