Przejdź do głównej zawartości

Plug-and-Produce jest kluczem do inteligentnej fabryki przyszłości - część 2

Andreas Dreher

W części 1 tej serii opisałem, w jaki sposób globalna konkurencja i IIoT zmieniają model automatyki przemysłowej. W nowym modelu większość funkcji sterujących występuje na poziomie podstawowym. Jest to ogromna zmiana, która wymaga nowych rodzajów urządzeń na tym poziomie.

Nowe urządzenia będą "plug-and-produce", czyli są po prostu połączone, włączone i voila! - działają. Wiele z nich zawiera również programowalne funkcje sterowania logicznego. Te elastyczne, modułowe urządzenia na poziomie pola ułatwią szybkie zmiany w produkcji, tym samym wprowadzając produkty na rynek szybciej i taniej. Jest to kluczowa zdolność Inteligentnej Fabryki Przyszłości.


Co urządzenia plug-and-produce oznaczają dla kontroli i infrastruktury komunikacyjnej jutra? Pogłęb swoją wiedzę z zakresu IIoT czytając dalej, a dowiesz się więcej o nowej generacji urządzeń na poziomie pola.

Jakie są inicjalne typy urządzeń Plug-and-Produce na poziomie podstawowym?
Dzisiaj szafy sterownicze zawierają komponenty do głównych funkcji systemów automatyki:
·    Dystrybucja mocy
·    Bezpieczeństwo elektryczne
·    Dyskretna kontrola
·    Przemysłowy networking

W przyszłości wiele z tych funkcji zostanie przeniesionych na niższy poziom. Przestrzeń gabinetowa zostanie odzyskana i oddana do użytku w przypadku dodatkowych linii produkcyjnych lub fabryk, które będą mniejsze i bardziej wydajne. Aby to osiągnąć, powyższe funkcje muszą być obsługiwane przez interoperacyjne urządzenia plug-and-produce takie jak:
·    Aktywne moduły I/O
·    Koncentratory I/O
·    DCU
·    Przełączniki Ethernet
·    Złącza
·    Kable


Ponieważ urządzenia migrują z szaf sterowniczych do hali produkcyjnej, ich wersje na poziomie podstawowym muszą być ulepszane przemysłowo, z poziomami ochrony od IP65 do IP69K. Dodatkowo muszą zawierać programowalne możliwości logiczne lub współpracować z urządzeniami, które je mają.
Kolaboracyjne kompaktowe urządzenia będą współpracować, aby zapewnić efektywne, modułowe, dyskretne systemy sterowania automatyką. Ponieważ infrastruktura plug-and-produce jest nadal udoskonalana, dodatkowe elementy, takie jak dystrybucja zasilania, zasilanie i bramki chmurowe, to kolejne praktyczne ulepszenia.

Charakterystyka początkowych urządzeń plug-and-produce na poziomie podstawowym
Produkty używane do budowy systemów plug-and-produce na poziomie podstawowym obejmują:

1. Aktywne moduły I/O
Aktywne moduły I/O bezpośrednio łączą się z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi oraz przesyłają dane do i z PLC poprzez przemysłową sieć Ethernet. Najnowsze generacje aktywnych modułów I/O zapewniają:
·    Obsługa wielu protokołów, takich jak PROFINET i EtherNet/IP
·    Zarówno cyfrowe I/O, jak i porty IO-Link
Te funkcje zwiększają elastyczność i funkcjonalność modułów, zmniejszając liczbę potrzebnych elementów magazynowych.

2. Koncentratory I/O
Koncentratory I/O są urządzeniami IO-Link, które poszerzają instalacje maszynowe poprzez podłączenie wielu cyfrowych I/O na port IO-Link. Z zastosowaniami automatyki, komunikacja IO-Link punkt-do-punktu może być używana do przesyłania danych oraz zasilania na odległość do 20 metrów.

3. Rozproszone jednostki sterowania
Nowe jednostki DCU typu "plug-and-produce" łączą pola modułów I/O i funkcje PLC w jednym urządzeniu, aby znacznie obniżyć koszty i uprościć instalację. Przetwarzają dane i stają się częścią CPS, autonomicznie wymieniając informacje z innymi urządzeniami; wyzwalając działania i kontrolując się nawzajem.

Nowe DCU mogą być obsługiwane jako niezależne sterowniki lub we współpracy z centralnym sterownikiem PLC. W drugim przypadku DCU zarówno zmniejsza obciążenie pracą w PLC, jak i ogranicza komunikację z magistralą.

4. Przełączniki Ethernet
Zapotrzebowanie na przełączniki Ethernet w terenie rośnie wraz z liczbą urządzeń Ethernet. W związku z tym wzrostem, łączenie łańcuchowe uaktywnione przez zintegrowany dwu-portowy przełącznik najbardziej aktywnych modułów I/O i czujniki ethernetowe z górnej półki mogą już nie wystarczyć. Podobnie, podczas gdy niezarządzane przełączniki z portami 100 Mb/s są odpowiednie dla większości zastosowań przemysłowych, w przyszłości będą wymagane wyższe szybkości transmisji danych.

5. Złącza i kabel
Na poziomie podstawowym, koncepcja plug-and-produce wymaga połączeń, które spełniają międzynarodowe standardy złącz i klasy ochrony IP 65/67/69K (według DIN EN60529). Okrągłe łączniki formowane z gwintem M12, M8 oferują szczególnie dobrą ochronę przed wilgocią i zanieczyszczeniami.


Produkty plug-and-produce wspierają wizję inteligentnej fabryki przyszłości
Podczas gdy dzisiaj wiele komponentów systemu automatyki znajduje się w szafach, w przyszłości wiele z nich przeniesie się na poziom podstawowy i stanie się urządzeniami typu "podłącz i produkuj". Oznacza to, że muszą być umocnione odpowiednimi ocenami IP dla środowiska produkcyjnego i coraz więcej z nich będzie zawierać programowalną kontrolę logiczną.

Produkty typu "plug-and-produce" zapewniają elastyczność, modułowość i kontrolę poziomu pola potrzebną do wyposażenia inteligentnej fabryki jutra. W dalszych artykułach na ten temat omówię pułapki wdrożeniowe, aby uniknąć i profilować niektóre z produktów pierwszej generacji plug-and-produce.

Jeśli chcesz od razu uzyskać więcej informacji na temat plug-and-produce pobierz tę publikację.

Czy używasz już teraz jakichkolwiek rozwiązań plug-and-produce? Czy umożliwiają one elastyczną produkcję? Czekam na wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Power over Ethernet może zapewnić wiele korzyści na hali produkcyjnej - jeśli zrobisz to dobrze

Ron Tellas
Power over Ethernet (PoE) - technologia, która umożliwia operatorom sieci dostarczanie energii elektrycznej do wielu typów urządzeń za pomocą tego samego kabla, co przesyłane dane - stała się dość powszechna w biurowych środowiskach IT. Niestety, przemysłowe środowiska OT jeszcze nie przyjęły tego w takim samym stopniu. A szkoda, bo zalety PoE mogą mieć jeszcze większą wagę na hali produkcyjnej. Jednak PoE w obszarach OT niesie ze sobą także dodatkowe wyzwania - wyzwania, z których pracownicy IT mogą nie zdawać sobie sprawy. Oto, jak wprowadzić „moc” PoE do Twojego zakładu - zachowując jednocześnie optymalną niezawodność zarówno transferu danych, jak i przepływu mocy.


Elektryczność w dowolnym miejscu i czasie Jedną z kluczowych zalet PoE jest to, że prawie każdy może bezpiecznie ustanowić nowe połączenie zasilania bez konieczności wzywania licencjonowanego elektryka. Napięcie jest niskie i nie ma ciężkiego okablowania lub potrzeby dla gniazdka sieciowego. Jeśli na przykład mus…

Gotowi na przyszłość już teraz: następna generacja switchy spełnia wymagania sieci TSN

Juergen Schmid
Jak wielu czytelników wie, Belden dobrze zna świat kompaktowych switchy zarządzalnych i jesteśmy dumni z faktu, że operatorzy sieci sprawili, że nasza firma jest liderem na rynku z ponad 700 000 jednostkami działającymi na całym świecie.
Podczas gdy operatorzy wykorzystują te switche z wielkim sukcesem od ponad dziesięciu lat i nadal to robią, Belden słyszał od klientów, że przyspieszenie zapotrzebowania na coraz więcej danych w ich działalnościach przemysłowych doprowadziło do zapotrzebowania na switche o zaawansowanych możliwościach.

Ten napędzany przez IIoT trend dotyczący coraz większej ilości danych produkcyjnych w pobliżu hali produkcyjnej, pomagający producentom zwiększyć wydajność, skrócić czas przestojów i zminimalizować ilość odpadów, doprowadził Belden do rozpoczęcia jednego z najbardziej intensywnych projektów badawczo-rozwojowych w swojej 120-letniej historii. Wynikiem tego wysiłku jest nowa rodzina switchy Hirschmann BOBCAT, z pierwszymi urządzeniami wprowadz…

Terminacja kabla RJ45: Wysoka jakość pomaga zapewnić wysoką wydajność

Sylvia Feng
Jeśli chodzi o instalację przemysłowej sieci Ethernet, terminacja podstawowa - przygotowanie każdego końca każdego kabla, a następnie połączenie go bezpiecznie ze złączem RJ45 - może być jednym z najbardziej trudnych etapów tego procesu. Z ośmioma przewodnikami na kabel i potencjalnie setkami kabli w średniej wielkości instalacji, sporadyczne błędy nie są rzadkością, co może prowadzić do okresowej awarii danych i przerw, które często są trudne do śledzenia, co dodatkowo zwiększa przestoje i frustrację. Oczywiście najlepsze metody nakazują, aby każda terminacja była testowana z góry, a szacunki sugerują, że wynikające z tego współczynniki przeróbek sięgają nawet 8-10%.

Podczas instalowania nowej sieci w budowie maszyn lub w innych zastosowaniach, w których istnieje stosunkowo duża liczba terminacji do wykonania jednorazowo lub na bieżąco, wysoce pożądane jest korzystanie z umiejętności doświadczonego technika. Niestety, wielu operatorów odkrywa, że ​​instalacja sieciowa jest …