Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Dvacet let v čele vývoje decentralizované instalační techniky

Decentralizované instalace poutají pozornost výrobců i uživatelů strojů a strojních zařízení už asi dvacet let. V současné době představují standardní způsob provedení kabeláže v tomto oboru. Společnost Murrelektronik tuto veskrze přínosnou myšlenku od samého začátku aktivně uchopila a následně ji rozhodujícím způsobem obohatila o významné inovace. Například jako první zavedla multifunkční vstupy a výstupy, jemně strukturovaný sběrnicový systém a tzv. rozšířenou diagnostiku. To vše jsou doklady vysoké technické úrovně v oboru techniky decentralizovaných instalací, kterou si společnost Murrelektronik udržuje již dvacet let.
 

Od jednotlivých kabelů ke sběrnicovým systémům

Na začátku 80. let dvacátého století byla automatizace strojů a strojních zařízení založena na přenosu dat přímo do centrálního řídicího systému. Všechny snímače a akční členy byly připojeny jednotlivými kabely, pracně vedenými až na nejvzdálenější místa na zařízení.
 
S rostoucí potřebou automatizace bylo třeba přenášet stále více dat, což znamenalo větší spotřebu materiálu, lidské práce i finančních prostředků. Tím se otevřela cesta k přechodu od centrálně pojaté automatizace k automatizaci decentralizované. Cílem přitom bylo celou instalaci co nejvíce zjednodušit a zlevnit. Jako první standardní řešení pro průmyslové komunikační sběrnice se v roce 1987 objevily protokoly Profibus a Interbus. Tím začal všeobecný přechod od paralelního přenosu a zpracování dat k sériovému. Dosavadní způsob instalace s použitím nespočetných svazků vodičů vedených po strojích a zařízeních byl rázem zcela překonán. Nová technika od té doby umožňuje přenášet veškerá data mezi řídicím systémem a mnoha sběrnicovými moduly I/O vhodně rozmístěnými na zařízení pouze jediným kabelem.
 
Jednou z prvních společností, které si uvědomily význam decentralizovaného provedení instalace, byla společnost Murrelektronik. Již před rokem 1987 vyvinula a zákazníkům dodávala sběrnicový systém s protokolem M-Bus. Jakmile se na trhu objevily první standardy, společnost Murrelektronik je převzala. Těmito standardy byly také do budoucna dány metody zapouzdřování a propojování modulů.
 
Technika sběrnic byla ve strojírenství všeobecně příznivě přijata a brzy po roce 1990 se stala etablovaným standardem. Pro výrobce strojů a strojních zařízení byla zajímavá tím, že umožňovala snadno pracovat s velkými počty vstupních a výstupních signálů. Přínos decentralizované automatizace pro výrobce strojů, měřený nárůstem produktivity jejich práce, byl ohromující. Kritické hlasy sice tvrdily, že oživovat stroje bude mnohem obtížnější než při paralelní kabeláži, že již nebudou stačit dosavadní jednoduché prostředky a metody používané k prověřování kabelů a že není a dlouho nebude k dispozici potřebné nové know-how. Žádnou z těchto obav praxe nepotvrdila. Všude bylo krátce po zavedení nové techniky dosaženo potřebné úrovně zkušeností a zručnosti, kterou práce se sběrnicovými systémy vyžaduje.
 
Společnost Murrelektronik se na uvedeném procesu přechodu na novou techniku podílela vydatnou aktivní podporou svých zákazníků. Cílem nebylo přemluvit strojaře, aby použili komunikační sběrnice, ale pomoci jim najít vhodné řešení jejich problémů. Současně tak bylo možné zjistit, jak sběrnici použít co nejvýhodněji. Těmto principům je společnost Murrelektronik věrná i nadále. Obrovskou výhodou je, že propojovací sběrnicové systémy značky Murrelektronik lze kombinovat s libovolnou řídicí jednotkou. Výstižně to říká heslo „Změňte sběrnici beze změny systému“, používané společností od raných 90. let minulého století.
 

Milníkem je rozšířená diagnostika

Na rozdíl od tradičního paralelního vedení nabízí sběrnicová technika nové možnosti diagnostiky. Ta se dříve, v tradičním paralelním uspořádání, pro svou velkou pracnost používala pouze ve speciálních případech. Od té doby, co je k dispozici kabel pro přenos dat, lze celkem snadno na dálku přenášet informace o nejrůznější poruchách. Nové možnosti vlastní této tzv. rozšířené diagnostice nabízejí mnoho výhod jak konstruktérům strojů a zařízení, např. v podobě snazšího uvádění systému do chodu, tak i jejich uživatelům, kterým usnadňují vyhledávání a odstraňování poruch. Výsledkem je rychlé oživení, hladký provoz s minimem prostojů a celkově větší produktivita výrobního zařízení.
 
Společnost Murrelektronik se již v raném stadiu rozvoje svých systémů rozhodla, že v nich využije výhody rozšířené diagnostiky (např. vyhledávání možných zkratů ve snímačích a akčních členech, přerušení vodičů i realizace individuálních diagnostických funkcí) jako velmi účinný způsob, jak redukovat neplánované prostoje zařízení.
 
Složitost strojů v minulých letech neustále rostla a s ní rostla i intenzita využití komunikačních sběrnic. Důsledkem je značný nárůst hustoty přenášené informace. Množství dat vzrostlo v určitých oblastech natolik, že u některých typů sběrnic bylo dosaženo jejich mezí použitelnosti. Z toho důvodu nabývá na významu tzv. průmyslový Ethernet. Ethernet jako způsob přenosu dat je známý a osvědčený v kancelářském prostředí. V průmyslu jsou do něj vkládány naděje především tam, kde pracují velmi složité stroje a strojní zařízení a kde je pro dosažení maximální transparentnosti třeba zpracovávat velká množství diagnostických údajů, což je zřejmý trend. Proto také velcí výrobci automobilů v Německu založili sdružení pro automatizaci AIDA jako iniciativu věnující se podpoře vývoje průmyslového Ethernetu.
 
Decentralizovaná instalace umožňuje nejen podstatně zjednodušit elektrické rozvody na strojích a strojních zařízeních (obr. 1). Její vliv se projevuje i v dalších oblastech, např. menšími rozměry či vůbec eliminací kabelových kanálů, podpůrných nosných konstrukcí apod. Výsledkem je snazší manipulace anebo možnost rychlejšího pohybu. Při instalaci jednoho sběrnicového kabelu namísto několika objemných kabelových svazků lze např. použít vlečné řetězy s podstatně menší nosností atd. Je tedy zřejmé, že k odhalení všech možných přínosů plynoucích z použití decentralizované instalace je třeba vždy analyzovat situaci jako celek a neomezovat se jen na hledisko jednoduché, rychlé, přehledné a bezchybné instalace elektronických komponent.
 

Široká nabídka moderních komponent

Společnost Murrelektronik stručně popsaný vývoj od samého jeho počátku nejen sleduje, ale také rozhodujícím způsobem aktivně ovlivňuje. Jejími nejnovějšími přínosy v oboru decentralizovaných instalací jsou vůbec první sběrnicové moduly s multifunkčními vstupy a výstupy typu MVK nebo Cube67 (obr. 2), první jemně strukturovaný sběrnicový systém vstupů a výstupů uvedený na trh. Moduly řady MVK Metall s kovovým pouzdrem jsou vhodné i do nejtvrdších provozních podmínek v průmyslu. Dále společnost nabízí první modulární systém I/O podle konceptu Profinet. Všechny uvedené skutečnosti jsou doklady vysoké technické úrovně v oblasti decentralizovaných instalací s použitím průmyslových komunikačních sběrnic, kterou společnost Murrelektronik trvale udržuje již dvacet let.
 
Dalším důkazem trvalého úsilí o inovační přístup je nový systém Cube20, který společnost Murrelektronik CZ, spol. s r. o., představí na veletrhu Amper 2008.
(Murrelektronik CZ)
 
Murrelektronik CZ, spol. s r. o.
Průmyslová 762
333 01 Stod
tel.: 377 233 912
fax: 377 233 929
e-mail: info@murrelektronik.cz
 
Obr. 1. Příklad zkrácení propojovacích kabelů k senzorům se systémem Cube67
Obr. 2. Systém Cube67: sběrnicový uzel (vlevo) a modul I/O (vpravo)