Témata
Reklama

Máte rádi stavebnice?

Příkladem jedné z průmyslových stavebnic jsou ventilové a instalační terminály firmy Festo. Ventilové terminály jsou na trhu již téměř patnáct let. Na počátku jejich existence mnozí pochybovali, že si najdou své zákazníky, ale vývoj cen za práci je neúprosný, a tak dnes již nikdo nepochybuje o jejich výhodnosti, o úsporách času a námahy, které přinášejí, přestože pořizovací náklady jsou samozřejmě vyšší než u jednotlivých ventilů.

Dalším vývojovým krokem lze označit integraci funkcí – namísto montáže jednotlivých částí řídicích obvodů je stále více řešení integrováno přímo do terminálů.

Reklama
Reklama
Reklama

Pneumatická část, příklad první – terminály VTSA

Úloha: nastavení tlaku. Pokud je třeba nastavovat tlak do jedné či dokonce obou komor pneumatického válce, jsou k tomu potřeba nejen redukční ventily a pravděpodobně i zpětné ventily pro snazší odvětrání (jednosměrný obtok redukčního ventilu, tzv. bypas), ale i množství spojovacích dílů, hadic a v neposlední řadě i upevňovacího příslušenství. S tím souvisí nejen náročnost instalace, ale i mnoho administrativy – nutnost vybrat více dílů, delší objednávka, více položek k zaúčtování, naskladnění a poté vyskladnění atd.

Obr. 1. Příklad ventilového terminálu VTSA

Nové řešení: jediné písmenko ve sjednávacím kódu terminálu VTSA (obr. 1) znamená libovolný redukční ventil pro danou pozici – redukce tlaku v napájecím přívodu na jednu či druhou stranu válce nebo dokonce pro obě komory odděleně. Součástí tohoto integrovaného prvku jsou kromě redukčních ventilů i manometry. Zcela ojedinělou je funkce tzv. reverzního uspořádání – při použití správné verze je ve vkládané desce rozveden napájecí tlak z kanálu 1 do dvou redukčních ventilů a posléze vstupuje do základního ventilu odvětrávacími výstupy (odtud onen pojem reverze – obr. 2). Do válce se tak střídavě pouštějí dva různé tlaky jako obvykle, nesmírnou výhodou ovšem je další životnost redukčních ventilů, které nejsou vystavovány stálým změnám (napájení a odvětrání) a zejména stálá přítomnost nastavených tlaků na manometrech. Hodnoty jsou neustále viditelně na očích, aniž by bylo třeba s válcem pohybovat sem a tam. Vše se tedy snáze nastavuje a kontroluje. Celek je upevněn jako vkládaný díl pomocí pouhých dvou šroubů pod základním ventilem – tato technologie se běžně nazývá vertikální výstavbou (obr. 3).

Obr. 2. Funkce reverzního uspořádání u terminálu VTSA
Obr. 3. Princip technologie vertikální výstavby

Vertikální výstavba

Součástí vertikální výstavby jsou i další prvky. Například deska pro externí přívod napájecího tlaku, deska pro škrcení průtoku na odvětrání z válce, deska pro uzavírání napájecího tlaku z důvodu výměny ventilu za chodu stroje atd.

Ventilové terminály VTSA jsou výrobkem, který je na trhu již mnoho let a postupně „zraje“. V současnosti můžete sestavit terminál, který obsahuje až pět velikostí ventilů, z toho čtyři (ISO 02, 01, 1, 2) v naprosto libovolném pořadí bez jakýchkoli přechodových dílů, a pátou (ISO 3) pomocí přechodové desky. Vezmeme-li v úvahu možnosti vertikální výstavby, je jasné, že ventilový terminál může být hladce využit i tam, kde bychom ho nečekali – například na desce, na které byly dříve různě veliké samostatné ventily s různým napájecím tlakem.

Pneumatická část, příklad druhý: MPA

V případě terminálu MPA (obr. 4) elektronika doslova „prorůstá“ pneumatikou – firma Festo jako jediná používá v pneumatické části interní komunikaci. V praxi to znamená možnost použít až 128 ventilů (počet je omezen pouze softwarem). Další výhody jsou snad ještě významnější – například při potřebě odpojovat část pneumatiky odděleně od zbytku (třeba během nouzového zastavení) stačí vložit jednoduchý napájecí modul, který přeruší silové napájení a přivede ho znovu zvenku. Jedná se o funkce související mimo jiné s bezpečnostním chováním stroje. Komunikace také umožňuje dokonalejší diagnostiku cívek.

Obr. 4. Terminál MPA s interní komunikací v pneumatické části

Kromě toho lze ovládat spojité funkce – mezi ventily je možné přidat proporcionální redukční ventily a nastavovat dynamicky tlak buď vně terminálu, nebo přímo pro daný úsek s ventily uvnitř. Bez zbytečných kabelů, hadic, upevnění, analogových karet a navíc s dokonalejší diagnostikou. Podobně to platí i pro čidla tlaku ve formě modulu vřazeného kdekoliv mezi ventily – informace se přenáší přímo digitálně po síti.

Elektrická část – sestava na přání

Ona v úvodu zmíněná stavebnice zahrnuje i elektroniku (obr. 5). Elektrická část se připojuje k pneumatické a tvoří takříkajíc stavebnici na druhou. Na první pohled jde o funkce – stavebnice obsahuje především komunikační modul pro různé druhy komunikace, jako jsou sítě Profibus, DeviceNet, Interbus, CAN-bus, ale také průmyslové ethernety – ProfiNet, Ethercat, Ethernet/IP, Modbus a další. Kromě toho je možné přidávat i moduly obsahující elektrické vstupy/výstupy, ať už binární nebo analogové, dále teplotní (pro termočlánky i odporová měřidla), pneumatické (čtveřice vstupů pro hadice), ale i moduly s vyššími funkcemi:

• pro polohování elektrických pohonů – až 8 motorů na jeden modul, lhostejno, zda se jedná o krokové motory, servomotory nebo třeba lineární elektromotory;
• pro polohování pneumatických serv – velmi zajímavá možnost jednoduché instalace robustního serva s možností využití i ve výbušném prostředí;
• odměřování polohy válců;
• master sítě CAN pro ovládání mnoha dalších periferií.

Obr. 5. Elektronická část stavebnice

Obr. 6. Vyvedení vnitřní komunikace pomocí rozhraní I-port

Namísto komunikačního modulu, případně vedle něj, lze použít PLC, které – ač je ukryto ve standardních rozměrech (šířka 40 mm) – zvládá nejen terminál, ale i mnoho dalších případně připojených stanic. Dále lze vnitřní komunikaci v terminálu takříkajíc vyvést ven, ať už pomocí systému CPI, tak třeba rozhraní I-port (obr. 6), a docílit s minimální námahou i složité topologie systému na celém stroji (optimalizace z hlediska vzdáleností).

Elektrická část – modularita

Ten druhý pohled na stavebnici je z hlediska spojovací techniky – jednotlivé moduly tvoří „sendvič“ – napájecí bloky s mnoha možnostmi rozdělení napájení přes funkční moduly s danou funkcí až po kryt s připojením (obr. 7). Druh použitých konektorů závisí pouze na potřebách uživatele. Pokud je třeba vyměnit nějaký díl uvnitř terminálu (například přidat počet vstupů použitím modulu se 16 namísto 8), není nutné odpojovat konektory, stačí sejmout celý kryt i s konektory či svorkovnicí.

Obr. 7. Sendvičová konstrukce elektronických modulů

Z uvedeného vyplývá, že stavebnice ventilových a instalačních (často jsou totiž terminály používány zcela bez pneumatiky) terminálů je velmi rozsáhlá a může tak pomoci významně ušetřit. Také je zřetelné, že optimálního výsledku lze dosáhnout dokonalým využitím všech jejích možností. Pokud se na podobný úkol chystáte, neváhejte kontaktovat některého z odborných poradců či specialistů společnosti Festo.

Ing. Zdeněk Haumer

Festo
vaclav_lacina@festo.com
www.festo.cz

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 130746
Datum: 25. 06. 2013
Rubrika: Komerční příloha / Fluidní technika
Autor:
Firmy
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.

Technologie 3D pletení v robotice

Kdokoliv, kdo si myslí, že pletení je staromódní, se hluboce mýlí. Stále více výrobků se vyrábí z různých materiálů pomocí technologie 3D pletení, a to v nejrůznějších průmyslových odvětvích.

Úspory ve všech směrech

Náš trh v oboru automatizace zaznamenává stále rychlý růst. Z hlediska vybavení, složitosti a komfortu se nejrychleji zvyšuje poptávka v extrémních oblastech – na jedné straně po sofistikovaných výrobcích s mnoha chytrými funkcemi, na straně druhé po nejlevnějších a nejjednodušších prvcích s funkcemi pouze základními.

Související články
Přichází doba zmenšování

Stále menší jsou nejen naše mobilní telefony, počítače a všechna elektronika obecně. I výrobky pro automatizaci se viditelně zmenšují. Však také tato dvě témata spolu silně souvisejí. Výroba elektroniky je dnes tahounem automatizace. Technologie se odehrává na malém prostoru, velmi často ve formě tzv. stolních aplikací. Koncentrace do malých rozměrů se objevuje u v jiných oblastech - představte si moderní světlomet do automobilu. Jeho výroba vyžaduje značně komplikované přípravky a prostoru také není nazbyt.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Bílá kniha - zónová bezpečnost

Výrobci jsou povinni předcházet pracovním úrazům prevencí bezpečnostních rizik. Dosažení požadované úrovně bezpečnosti může být náročné, jelikož může dojít ke zvýšení složitosti a snížení produktivity. Tato bílá kniha představuje unikátní řešení zónové bezpečnosti, která snižuje složitost konstrukce redundantních pneumatických bezpečnostních okruhů a zvyšuje produktivitu stroje. Jsou zde vysvětleny výhody tohoto konceptu oproti tradičním metodám pneumatických bezpečnostních okruhů, využívajících vypouštěcí ventily a zároveň jsou zmíněny jeho přínosy jak pro výrobce strojů a zařízení (OEM), tak pro koncové uživatele.

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.

Aplikace moderních postupů a technologií v obrábění

Společnost Hofmeister pravidelně svým zákazníkům představuje novinky a inovace nejen vlastní, ale také svých obchodních partnerů. Účast na listopadových zákaznických dnech svědčí o velkém zájmu.

Malé velké změny - čidla pro pneumatické válce

Historicky prošla magnetická čidla pro snímání poloh pneumatických válců zajímavým vývojem. Jsou stále menší, výkonnější, levnější a ještě déle vydrží.

Appky pronikly do světa pneumatiky

Ač se to na první pohled zdá těžko uvěřitelné, od letošního jara je možné pořídit k pneumatickému systému aplikace podobně jako pro mobilní telefon, pomocí těchto aplikací pneumatický systém řídit a prostřednictvím různých aplikací mu také přiřadit různé funkc

V pohybu

Výrobci výrobních zařízení pro lehké kompozitní materiály jsou pod tlakem. Čím rychleji dostanou své stroje k zákazníkům a uvedou je do provozu, tím větší je jejich konkurenceschopnost. To ovšem vyžaduje přesné postupy pro efektivní a ekologicky příznivé využití surovin, čehož lze dosáhnout pomocí inovativních systémových komponent a kvalitního poradenství jak pro výrobce, tak pro zákazníky. Firma Technicon takto díky novému řešení od společnosti Festo zvyšuje svůj inovační náskok s velkoplošnými adhezivními systémy.

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.

Hromadná výroba? To nestačí!

Všichni jsme svědky nesporně se zrychlujícího vývoje vědy, techniky, ale i světového obchodu. Globalizace trhu vede k poptávce po rychle pracujících výrobních linkách a strojích vykazujících výjimečné výkony. Současně se stále častěji objevuje požadavek uspokojit poptávku na malé série výrobků, které se od těch masových odlišují.

Umělé svaly, část 2. Pneumatické svaly

V předchozím díle našeho seriálu jsme definovali oblast umělých svalů, dnes se věnujeme svalům pneumatickým. Některé konstrukce již patří do minulosti, některé jsou stále komerčně dostupné na trhu.

Továrna budoucnosti otevřena v Německu

Technologický podnik, který otevřela společnost Festo v německém Scharnhausenu, je názornou ukázkou automatizace budoucnosti. Továrna, kde automatizační společnost vyrábí ventily, ventilové terminály a elektroniku, je charakterizována úspornými a energeticky efektivními procesy, výrobky nejvyšší kvality, výslovným zaměřením na zákazníka i udržitelnou a zelenou výrobou.

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