Témata
Reklama

Využití inteligentního komunikačního systému snižuje náklady na výrobu rozváděče

16. 11. 2016

Pro výrobce strojů není nic nového, že musí čelit intenzivním ekonomickým a konkurenčním tlakům. S neustále se snižujícími maržemi a zkracujícími se dodacími lhůtami využívají výrobci strojů každé příležitosti k maximalizaci rychlosti výroby a užitné hodnoty.

Průmyslové sběrnicové systémy, které nahradily tradiční zapojení u všech moderních aplikací, nabízejí značné výhody. Šetří čas i peníze, jejich navrhování je mnohem jednodušší, nabízejí větší flexibilitu funkcí individuálním nastavením parametrů a podporují také rychlé vyhledávání a diagnostiku poruch. Nyní jsou stejné výhody k dispozici i pro jednodušší zařízení, která byla tradičně řízena individuálním zapojením v rámci rozváděčů či dokonce mimo ně, pokud jsou instalována jako periferní zařízení. V tomto článku se Heribert Einwag, produktový manažer ve společnosti Eaton, ptá: „Jaký může existovat důvod pro lpění na tradiční kabeláži?“

Reklama
Reklama
Reklama

Příležitosti ke snížení nákladů

Čas jsou peníze. Zatímco náklady na materiál jsou poměrně stabilní, čas nutný na projektování a vývoj nikoliv. Je možné jej zkrátit několika způsoby – např. použitím standardního dispozičního uspořádání nebo náhradou ovládacích zařízení dotykovým displejem. Výměnou standardních šroubových svorek za bezšroubové lze zkrátit i dobu potřebnou pro zapojení.

Čas nutný pro montáž lze zkrátit použitím kabelových svazků, které mají další výhodu v minimalizaci pracnosti a chyb při zapojování. Navíc může automatizace opakovaných úkonů, jako je odizolování a značení vodičů, zlepšit kvalitu a spolehlivost a dále šetřit čas. Oba přístupy jsou zvláště výhodné pro výrobce strojů, kteří staví standardní zařízení používající stejný řídicí rozváděč.

Tradičně zapojované systémy – výzvy

Montážní pracovník obvykle potřebuje plán nebo schéma elektrického zapojení, aby věděl, jak připojit I/O moduly PLC k příslušným stykačům, ovladačům, snímačům a dalším provozním zařízením, a to i u poměrně jednoduchého ovládacího panelu. Nakreslit schéma elektrického zapojení může zabrat mnoho času, ale ani tak není zajištěno konzistentní zapojení. S mnoha vodiči ve vzájemné těsné blízkosti je pravděpodobný výskyt chybných zapojení.

Zapojení mezi jednotlivými body je velmi nákladné a náchylné k chybám.

Aby se minimalizovala pravděpodobnost nepřipojení kabelu, často se používá podrobné schéma. Montážní pracovník ovšem i tak musí schéma interpretovat a obvykle identifikuje veškeré zapojení zvýrazněním každého spojení vodičů, když je fyzicky připojeno. Je to únavná, ale důležitá praxe, která zabírá čas, zamezuje však problémům, k nimž dochází ve fázi funkčních zkoušek.

Po připojení kabelových svazků k ovládacím prvkům, například na dveřích rozváděče, je dále nutný určitý čas k řádné úpravě a srovnání vodičů tak, aby nebránily při otevírání a zavírání dveří nebo aby se zamezilo poškození samotných kabelových svazků.

I po zapojení rozváděče mohou být požadovány změny na poslední chvíli, když si zákazník přeje například doplnit nebo odstranit součásti, funkce či příslušenství. Tyto změny musejí být zapracovány předtím, než řídicí rozváděče opustí závod výrobce stroje.

Použití technologie inteligentního komunikačního systému snižuje pracnost zapojení a šetří prostor.

I když je rozváděč instalován v místě použití, mohou vznikat jiné překážky. Technici mohou provést úpravy řídicího programu nebo instalovat další provozní zařízení, což vyžaduje další zapojení vstupů/výstupů (I/O), nebo může přidané zařízení/součást vyžadovat vedení kabeláže k napájení.

Změny zapojení i uspořádání řídicího programu mohou probíhat bez zpracování příslušné dokumentace. Ovšem v závislosti na obchodních ujednáních může výrobce stroje i nadále odpovídat za řídicí rozváděč bez ohledu na změny, k nimž došlo na místě.

Zlepšení připojení ovládacího panelu

Pamatujete si dobu, kdy se před průmyslovými řídicími sítěmi nebo sběrnicemi kabeláž mezi ovládacími panely skládala z dlouhých vedení vodičů? Sběrnice a vzdálené I/O eliminovaly nutnost těchto dlouhých vedení, což znamenalo výrazný posun v produktivitě práce při instalaci ovládací kabeláže a systémů v místě použití. Zbývající kabeláž mezi vzdáleným I/O systémem a připojeným rozváděčem se značně omezila.

Pomocí sběrnice je možné několik provozních zařízení připojit k jedinému kabelu a počet kabelů mezi řídicím rozváděčem a zařízeními se tak dramaticky snížil. I nadále se ovšem klasická kabeláž používá uvnitř rozváděčů. Ale proč?

Částečná odpověď zní, že provozní kabelová vedení jsou dlouhá, jejich instalace je nákladná a potenciální úspory související s odstraněním klasické provozní kabeláže byly větší než úspory související s odstraněním klasické kabeláže v rozváděčích. Tak byly sběrnicové systémy přitažlivé pro oblasti použití mimo rozváděč i tam, kde byla technologie poměrně nákladná a její použití bylo složité.

V první chvíli by nás mohlo napadnout přizpůsobit stávající sběrnicový systém pro použití v rozváděčích. V praxi se to již provádí u složitých zařízení, jako jsou softstartéry, frekvenční měniče a dotykové panely. Ovšem u jednoduchých systémů se tato technologie ještě nepoužívá. Důvodem je to, že náklady související se zapojením sběrnicového systému jsou vysoké a ve většině případů není nutný úplný rozsah funkcí.

Mnohem lepším přístupem je inteligentní komunikační systém, který je umístěn pod sběrnicí, jež byla vyvinuta speciálně s ohledem na použití v rozváděčích, přičemž je schopna připojit i zařízení mimo ně. Zvažte způsob zapojení řídicího rozváděče, který může připojit standardní ovládací prvky motoru, eliminovat většinu připojovacího materiálu, zrychlit procesy návrhu, montáže, zkoušek a uvádění do provozu a snížit požadavky na prostor v rozváděči při zachování připojení ke standardním průmyslovým sítím a sběrnicím.

Nyní jsou k dispozici propojovací systémy na úrovni jednotlivých zařízení používajících inteligentní moduly, které se připojují ke standardním ovládacím prvkům motorů, jako jsou stykače, spouštěče motorů a další ovládací a signalizační přístroje. Tyto inteligentní moduly se připojují přes plochý vícevodičový kabel k bráně, která se napojuje na standardní sběrnici na CPU PLC. Propojovací systémy na úrovni jednotlivých zařízení, které obsahují zdroj napájení, mohou pomoci odstranit většinu ovládacích kabelů od I/O modulů PLC ke spouštěčům motorů a ovládacím přístrojům.

Výrazně lze zkrátit dobu montáže rozváděče, přičemž doba na zkoušení je téměř nulová, protože je nutno kontrolovat pouze jeden plochý kabel. Diagnostická signalizace na komunikačních modulech může ukazovat stav sítě, což dokáže dále zrychlit zkoušení a uvádění do provozu. Z hlediska údržby má propojovací systém na úrovni jednotlivých zařízení jen několik spojů, což urychluje pravidelné kontroly nepřerušení zapojení. Inteligentní moduly poskytují nejen digitální, ale i analogové či sofistikovanější informace, čímž se ještě více podporuje diagnostika a odstraňování závad.

Inteligentní řešení přináší pružný návrh strojů uvnitř i vně rozváděče – zkrácení doby zapojování, zkoušení a uvádění do provozu až o 85 %.

Když integrovaný propojovací systém spojuje ovládací prvky, pak úpravy kabeláže v místě použití a manipulace na původním uspořádání rozváděče vyžadují know-how a jsou okamžitě zřejmé. Proto k nim bude docházet s menší pravděpodobností, což pomáhá chránit duševní vlastnictví výrobce stroje a zachovává původní provedení a kvalitu dokončeného rozváděče.

Výroba inteligentně řízených strojů

Propojovací systémy na úrovni jednotlivých zařízení zkracují dobu nutnou pro vývoj, projektování, montáž a zapojení. Dále zjednodušují zapojení ovládání, rozšiřují diagnostické možnosti na úrovni přístrojů a zvyšují spolehlivost, konzistenci a pružnost ovládacího systému. Navíc značné snížení počtu kabelových vedení a I/O modulů šetří prostor v rozváděči.

Složité a k chybám náchylné zapojování jednotlivých bodů je minulostí. Veškeré přístroje ve stroji lze připojit pomocí jednoduchých zásuvných konektorů.

Veškeré popsané vlastnosti a mnoho dalších je zahrnuto v inteligentním komunikačním systému SmartWire-DT společnosti Eaton. Tento systém neposkytuje jen pohodlnou a nákladově efektivní alternativu vůči tradičnímu zapojování v rozváděčích při snadno dosažitelném snížení nákladů až o 85 % a s úsporami prostoru v panelech až o 40 %, ale nabízí i spoustu pokročilých vlastností a funkcí.

Zpracováno podle firemních podkladů

Eaton

KSiwek@technical-group.com

www.eaton.eu/cz/iw/mac

Reklama
Vydání #11
Kód článku: 161108
Datum: 16. 11. 2016
Rubrika: Trendy / Efektivita výroby
Autor:
Firmy
Související články
Spolupráce firem a univerzit přináší konkrétní výsledky

Inovace v technickém vývoji výrobních strojů a technologií jsou nezpochybnitelnou povinností pro každou firmu, která chce dlouhodobě působit na současném vysoce konkurenčním trhu. Na výrobní stroje a technologie se klade stále šest základních požadavků: přesnost a jakost povrchu vyráběných dílců, produktivita a hospodárnost výroby, spolehlivost strojů a minimální dopad na životní prostředí. Prostředky pro naplnění těchto požadavků jsou různé. V MM Průmyslovém spektru 6/2016 (www.mmspektrum.com/160643) byl představen projekt Centrum kompetence Strojírenská výrobní technika, v rámci kterého spolupracují ve výzkumu a vývoji firmy a univerzity. Článek byl zaměřen především na ukázky zlepšování uvedených hlavních užitných vlastností výrobních strojů a technologií konstrukčními modifikacemi strojů. V tomto článku představíme některé dosažené výsledky v oblasti technologií a provozu strojů.

Role ekodesignu v konstrukci strojů

Žijeme v turbulentní době. To, co bude zítra, už pravděpodobně bude vypadat jinak než to, co bylo včera. Je to dáno různými aspekty, které však znamenají, že výrobní podniky nemohou mít vzorce chování odvozené na základě svých zkušeností z minulosti. Pokud chtějí firmy přežít, musejí se pokusit předvídat přání zákazníků, musejí být proaktivní a zejména musejí mít zaměstnance schopné inovovat a přebírat zodpovědnost za své činy a chování. V tomto seriálu popisujeme naše úvahy tímto směrem.

Efektivita výroby & čeští výrobci

O pohled na současný stav efektivity výroby jsme požádali zástupce vybraných tuzemských výrobců, kteří se touto problematikou aktuálně zabývají. Oslovili jsme zástupce společností Fermat CZ, Hestego a Toshulin, konkrétně Michala Dosedlu, Josefa Vosolsobě a Vojtěcha Frkala.

Související články
Ekodesign motorů a zvyšování elektrické účinnosti

Současný vývoj a návrh produktů v oblasti energetiky je stále intenzivněji veden snahou systematicky navrhovat takové produkty a řešení, které během celého životního cyklu nabízejí nejen očekávanou funkčnost, bezpečnost nebo technologickou vyspělost, ale také co nejmenší negativní dopad na životní prostředí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Jak ušetřit za energie: 10 kroků k vyšší efektivitě

Ačkoli se zdá, že největší vlna zdražování energií už začíná opadat, potřeba energetických úspor v průmyslu je stále velice naléhavá, a v příštích desetiletích tato naléhavost ještě poroste. Příčinou není jen rostoucí tlak na snižování finančních nákladů na výrobu, ale zejména nutnost omezovat její negativní dopady na životní prostředí, a to při očekávaném zvyšování celkové produkce. Abychom si zajistili udržitelný rozvoj, musíme už nyní hledat možnosti, jak zvýšit energetickou účinnost výroby, a těchto možností využívat.

Hledejte zdroje úspor kreativněji

Plýtvání nesouvisí vždy s rozmařilostí nebo povrchností. Často jde o důsledky nekomplexního přístupu k procesům, nedůvěry v nové technologie nebo nedostatku informací o příčinách a možných opatřeních. Při zvyšování efektivity totiž nehrají důležitou roli jen úspory energií a materiálů.

900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

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