Aktuální vydání

celé číslo

12

2019

Automatizace v energetice a pro efektivní využívání energie

Bezpečnost strojů a zařízení, bezpečnostní PLC moduly

celé číslo

Přehled novinek

Moduly Cube67 ve zkušebních zařízeních firmy Hager

Firma Hager sází při automatizaci svých zkušebních zařízení na modulární decentrální kompaktní systém Cube67 společnosti Murrelektronik. S produkty a systémy značky Hager se setká každý, kdo si zavádí nebo rekonstruuje elektroinstalaci v domě nebo v bytě. Hager se zaměřuje na automatizaci budov a na elektroinstalace. Po celém světě je rozmístěna nejen její prodejní síť, ale i výrobní závody. V nich se vyrábí podle nejvyšších standardů kvality.Obr. 1. Modul Cube67 na ventilovém potrubí Žádná komponenta se nedostane do obchodu, dokud není její funkce důkladně vyzkoušena. Pro tyto testy jsou zapotřebí prvotřídní zkušební zařízení. V tomto případě platí: pokud jsou nároky vysoké, je nejlepším řešením vzít věci do vlastních rukou. Proto si Hager sám vyrábí stroje a zařízení pro testování svých produktů. Tým, který se o tuto výrobu stará a disponuje pozoruhodným know-how, sídlí ve městě Obernai ve východní Francii. Při hledání optimální instalační koncepce pro automatizaci testovacích zařízení je hlavní výzvou pro tým Hager skutečnost, že žádný stroj není jako druhý. Neustále je třeba brát v úvahu nové aspekty. U různých produktů musí být kontrolovány velmi odlišné kvalitativní vlastnosti a funkce. Po celém světě rozeseté výrobní závody, v nichž se testovací zařízení používají, stanovují velmi rozmanité požadavky, které musí být zohledněny. Jen několik málo oblastí instalace může být konstruováno podle opakujících se vzorů. Úkol je ještě o to složitější, že hustota vstupů a výstupů je vždy velmi vysoká, prostoru pro ně však velmi málo. Důležité je také, že stroje musí být dokončeny v krátkém čase, protože poptávka po výkonných a spolehlivých testovacích zařízeních v rámci skupiny Hager je vysoká a cykly pro zavádění nových výrobků jsou velmi úzce koordinované a závazné. Důležitá je také flexibilní instalační koncepce, a proto rozhodli odpovědní pracovníci firmy Hager, že bude použit modulární decentrální kompaktní systém Cube67 společnosti Murrelektronik.  Rozhodující přednost: flexibilita První výhodou flexibility je, že se systémem Cube67 může Hager využít nejrůznější IO moduly. Podle potřeby se do instalace začlení komponenta se čtyřmi nebo osmi přípojnými místy. V některých strojích se používají moduly s konektory M12, často však Hager využívá také obzvláště kompaktní moduly s konektory M8. Tím se šetří místo a umožňuje shromáždit mnoho vstupů a výstupů na malém prostoru. Moduly se umisťují přímo vedle senzorů a akčních členů – tedy přímo v procesu, např. na pneumaticky poháněných jednotkách nebo na podavačích. Odtud mohou elektrokonstruktéři propojit senzory a akční členy pomocí velmi krátkých kabelů, což snižuje náročnost při provádění instalace a šetří náklady.Obr. 2. Cube67 na sběrnicových modulech stroje Druhou výhodou flexibility je pro firmu Hager multifunkčnost portů. U každého zásuvného místa se mohou elektrokonstruktéři rozhodnout, zda jej využijí jako vstup nebo výstup – a mohou tedy ze standardních modulů vytvořit „na míru šité“ kombinované modul. S nimi pak mohou propojit jak senzory, tak i akční členy v blízkosti modulu. Díky multifunkčnosti je možné snížit počet variant modulů, jakož i celkový počet potřebných modulů, což snižuje náklady i potřebnýá prostor a zjednoduší se instalace. Kromě toho mohou elektrokonstruktéři firmy Hager také jednoduchým způsobem přímo na místě ovládat ventily pomocí přípojek ventilových ostrůvků Cube67 (vícepólové konektory).  Jeden kabel pro data a napájení Velkou předností pro firmu Hager je, že moduly systému Cube67 společnosti Murrelektronik je možné se sběrnicovým uzlem propojit pouze jediným systémovým kabelem. Kabel je veden sériově od jednoho modulu k dalšímu. Vytváří se hvězdicová topologie vedení, která poskytuje maximální flexibilitu. Systémový kabel přenáší jak data, tak i energii pro napájení senzorů a akčních členů – není tedy nutné instalovat k modulům dva samostatné kabely. Tak lze výrazně zjednodušit instalaci. Potřebují jen poloviční počet kabelů a pracují s dvojnásobně rychle a navíc je možné pro elektroinstalaci plánovat celkově méně prostoru. To je výhodné zvláště ve vlečných řetězech, kde je často velmi málo místa. Systémové vedení Cube67 společnosti Murrelektronik bude firmě Hager dodáno předmontované, přesně v požadovaných délkách. Nebude proto nutné montovat na kabely konektory, což má dvě výhody: firma Hager ušetří čas a má jistotu, že bude vyloučena celá řada možných zdrojů chyb, protože funkčnost prefabrikovaných kabelů od společnosti Murrelektronik se 100 % kontroluje ještě ve výrobním procesu.  Vysoká disponibilita díky diagnostice pomocí Cube67 Pro efektivní provoz strojů firmy Hager je velmi důležitá vysoká disponibilita. Z tohoto důvodu je nezbytné rychle odhalovat a odstraňovat chyby. K tomu využili elektrokonstruktéři rozsáhlé diagnostické možnosti systému Cube67, které personálu údržby na místě usnadní hledání příčiny závady, její analýzu a odstranění pomocí vhodných opatření. Technici z výrobních závodů firmy Hager jsou k tomu školeni svými kolegy v Obernai. A pokud by přece jen proti očekávání došlo k problému, který nelze snadno vyřešit, může se vzdáleným přístupem přes internet „zapojit“ tým z Obernai.Obr. 3. Moduly Cube67 je možné se sběrnicovým uzlem propojit pouze jediným systémovým kabelem Přechod z komunikace Profibus na Profinet zvládli odpovědní pracovníci firmy Hager úspěšně již před několika lety. Díky koncepci Cube pro „změnu protokolu beze změny systému“ bylo možné jednoduše vyměnit sběrnicový uzel a připravit tím zařízení pro použití v nadřazeném systému Profinet. V rovině pod sběrnicovým uzlem mohla zůstat struktura nezměněná. Náročnost dokumentace a programování, ale také náklady na vnitřní procesy nebo udržování zásob byly díky tomu velmi nízké. Také v současné době těží firma Hager z koncepce společnosti Murrelektronik. Zatímco asi 80 % strojů a zařízení je připraveno na integraci do systému Profinet, 20 % je navrženo pro prostředí Ethernet/IP. Zde platí totéž: stačí jednoduše vyměnit sběrnicový uzel a dál lze pokračovat podle již známých principů.  (ev)      

Decentralizovaná řešení automatizace

Pokročilé koncepty elektrické instalace přivádějí všechny signály ze strojů do řídicího systému nebo cloudu ekonomicky nejvýhodnějším možným způsobem. Klíčem k nejlepší možné elektrické instalaci je zvážení všech fází životního cyklu stroje nebo systému. Důraz by měl být kladen na co nevýhodnější celkové náklady na vlastnictví a na takový životní cyklus, z jakého mají užitek všechny zainteresované strany.Obr. 1. Každý rok nainstalují zákazníci firmy Murrelektronik přes 1,8 milionu I/O modulů Výhody pro výrobce strojů i jejich provozovateleVýrobci strojů a systémů by měli ze zvoleného konceptu těžit stejně jako budoucí provozovatelé. Podívejme se, jaká jsou nejdůležitější kritéria pro výrobce strojů a zařízení:standardizace a zjednodušení procesů plánování a programování,výrazné zjednodušení zapojení,redukce potřebného prostoru v rozvaděči,jednoduchá montáž (plug & play),široké možnosti modularizace aplikace,redukce jednotlivých variant komponent,krátká doba uvedení do provozu,zkrácení dodací doby stroje,integrovaná bezpečnost – bezpečnostní prvky jako součást konceptu,posílení konkurenceschopnosti.Co má správně zvolený koncept přinést uživatelům, tedy provozovatelům strojů a zařízení:nalézání chyb namísto jejich hledání díky granulaci kanálů a různým možnostem diagnostiky,jednoduché a proaktivní výměny komponent v duchu prediktivní diagnostiky,krátké prostoje, vysoká dostupnost stroje, maximální produktivita,digitalizace procesů a rutin. Neexistují “katalogová” řešení elektrické instalace. Každý projekt má své priority. V některých strojích musí být instalováno velké množství I/O bodů v malém prostoru, v jiných se rozkládají na velké ploše. Některé systémy se nacházejí v chráněném prostředí, jiné v drsných průmyslových podmínkách. U některých strojů je důležité realizovat napájení v rozvaděči, u jiných je možné přivést je až k technologii v krytí IP 67.Zákazníci mají hluboké znalosti svých výrobních procesů. Murrelektronik má zase široké know-how ve všech aspektech automatizační techniky a decentralizovaných instalací. Kombinací těchto znalostí vznikají perfektní řešení. Aplikační inženýři společnosti Murrelektronik pomohou zákazníkům analyzovat požadavky, navrhnout technické řešení a odhadnout konečnou cenu. Mohou se podílet i na rozhodování o návrhu řešení. Přínosy pro softwarového inženýraOsvojení instalačního konceptu připraveného na budoucnost, který je už v základu navržen s ohledem na co nejlepší poměr ceny a výkonu, přináší výhody společnostem jako celku. Důležité je, aby se do tvorby nového konceptu zapojila všechna oddělení. Jen tak z něj budou mít užitek. Podívejme se, co přinese nový koncept softwarovému inženýrovi:konfigurace mohou být přeneseny na další stroje dle potřeby (copy & paste),softwarovou konfiguraci lze provést nezávisle na hardwarové struktuře,senzory nemusejí být parametrizovány, místo toho je možné do senzorů nahrávat soubory pro nastavení parametrů,rozpoznání topologie a detailní diagnostika pro jednoduché nalezení chyby a nápravu,implementace modulárních systémů do ovládacího softwaru pro přehlednou správu sestav,snížení nároků na programování díky eliminaci samostatných bezpečnostních okruhů,průmyslové standardy jako OPC-UA a IO-Link slouží jako rozhraní mezi cloudem a I/O signály. Současný trend: vytváření mechatronických jednotekModularizace strojů a provozů je považována za obchodní model budoucnosti: Standardizované mechatronické jednotky lze připojovat flexibilně a na vyžádání. Murrelektronik vyvinul pro snadnou modularizaci sběrnicový modul MVK Fusion. Tento komunikační modul Profinet/ PROFIsafe umožňuje zapojení tří druhů signálů:–             standardní digitální I/O signály,–             bezpečnostní digitální I/O signály až do úrovně PLe,–             IO-Link.Při použití modulu MVK Fusion stačí méně sběrnicových modulů na každou modulární jednotku. To vytváří atraktivní příležitosti pro velké množství aplikací – a velké množství zákazníků. MVK Fusion s připojením push-pull: Chytré řešení pro stavbu strojů a provozůSběrnicový modul MVK Fusion se připojuje pomocí konektorů push-pull. Komunikace i napájení se připojí jediným “cvaknutím”. Rychlé připojení push-pull vychází z požadavků automobilového průmyslu. Atraktivní je však i v dalších průmyslových odvětvích. K zapojení konektorů push-pull stačí provést několik snadných kroků.Samostatně připojitelné konektory push-pull jsou  výhodné zejména v případech, kdy lze přesné délky propojovacích kabelů určit až po montáži strojních komponent, V kombinaci s kabely, které Murrelektronik prodává v metráži na cívkách, můžete propojovací kabely “vyrobit” na místě s centimetrovou přesností.MVK Fusion s připojením push-pull ocení konstruktéři strojů i projektanti provozů. Velmi dobře se uplatní např. pro propojení v rozsáhlých logistických centrech.Obr. 2. MVK Fusion – revoluční I/O modul 3 v 1 Více informací najdete na: www.murrelektronik.cz  

Schémata EPLAN jsou základem dokumentace každého zařízení

Firma Farmet, zabývající se vývojem, výrobou, prodejem a servisem zemědělských strojů a techniky na zpracování olejnatých semen, si klade za cíl přinášet unikátní technická řešení na základě konkrétních požadavků zákazníka. Právě ve vývoji těchto zařízení jí poskytuje konkurenční výhodu soubor řešení EPLAN, který již od fáze vývoje a konstruování výrazně urychluje cestu nového zařízení k zákazníkovi. Obr. 1. Ing. Pavel Wild, ředitel zákaznických projektů firmy Farmet, a. s. Společnosti Farmet, a. s., se sídlem v České Skalici, je česká strojírenská společnost s tradicí od roku 1992. Její výrobní program je rozdělen na dvě divize: divize zemědělské techniky se specializuje na vývoj a výrobu zemědělských strojů na zpracování půdy a setí a divize Oil & FeedTech je výrobcem a dodavatelem techniky pro zpracování olejnatých semen, filtraci a rafinaci rostlinných olejů a extruzi krmiv. Zatímco výroba zemědělské techniky funguje na bázi opakovatelnosti výrobků, většina zakázek v divizi výroby techniky pro zpracování olejnatých semen a krmiv představuje unikátní výrobky. Každá zakázka je projektována přímo pro daného zákazníka, pro kterého se vytváří řešení na míru. Opakovatelnost zdaleka není tak velká jako u zemědělské techniky, naopak celé zařízení včetně návazností na další stroje výrobní linky je specifikováno podle požadavků zákazníka.  EPLAN – od návrhu až po realizaci Firma Farmet pro svou produkci hledá nástroje, které zvyšují produktivitu práce a snižují chybovost, protože to poskytuje konkurenční výhodu nejen jí samotné, ale i jejím zákazníkům. „V roce 2010 se začalo budovat oddělení, které se mělo zabývat automatizací technologických linek. S tím souvisel i návrh elektrických schémat rozváděčů. Hledali jsme nástroj, jímž by se dalo schéma více než jen nakreslit. Z výběru firem, které byly v tu dobu k dispozici, vyšla vítězně společnost EPLAN,“ vzpomíná na počátek spolupráce Ing. Jiří Maslikiewicz, vedoucí oddělení automatizace a řízení procesů. Konkrétně byl zvolen EPLAN Electric P8, softwarové řešení pro návrh, dokumentaci a správu elektrotechnických projektů a projektů automatizace.Obr. 2. Nová linka na zpracování řepky byla nedávno otevřena v ruském Tomsku (foto: Farmet) Na základě pozitivní zkušenosti firma implementovala také systém EPLAN Preplanning, jenž umožňuje předprojektovou přípravu technického řešení strojů a zařízení. Podporuje jak graficky, tak databázově orientované pracovní metody. V obou případech jsou data bez problémů přenesena do mezioborového prostředí pro projektování. Individuální konfigurace systému umožňuje flexibilní adaptaci na existující inženýrské procesy. „Delší dobu jsme si pohrávali s myšlenkou kreslit schémata PID jiným způsobem. V ostatních systémech jde jen o plošné obrázky. EPLAN nám tehdy představil svůj software EPLAN Preplanning a my jsme se téměř ihned rozhodli jej implementovat,“ vysvětluje Ing. Pavel Wild, ředitel zákaznických projektů.  Tlak na zkracování doby konstruování Na počátku byl pouze plán zjednodušit a zkrátit proces tvorby schémat s návazností na elektrická zařízení – předvytvořením maker. V současné době se EPLAN Preplanning používá i pro strojní část konstruo­vání a technici v něm teď kreslí i diagramy potrubí a přístrojů PID (Piping and Instrumentation Diagram) a další schémata. Společně tak všichni pracují se stejnou databází a výměna informací je mnohem snazší. Farmet se chtěl vyhnout chybovosti a zajistit aktuálnost dokumentace. „Když začínáme s navrhováním konstrukce zařízení, náš návrh nakreslíme ve 3D včetně provázanosti jednotlivých strojů. K tomu nám slouží EPLAN Preplanning, pokročilý nástroj na tvorbu technologických schémat,“ popisuje konkrétní implementaci Ing. Daniel Erhart, zodpovědný projektant a realizátor. Tím, že má firma přednastavené šablony, které se vkládají do projektů, zkracuje se doba vývoje a zvyšuje technická správnost projektu. Když konstruktér vyvine schéma dílčí části a je odsouhlasena jeho správnost, může se s ním následně pracovat dál. Vytváří se tak databáze schémat a řešení, která se může opakovaně používat, a stále tak zkracovat dobu projektování. Schémata vytvořená v systému Eplan se stávají základem dokumentace každého konstruovaného zařízení.  EPLAN – spolupráce, která se vyplatí Nástroje EPLAN pro elektrickou přípravu konstrukce zařízení Farmet používá již zhruba deset let. EPLAN Preplanning je novinka, která však ještě více posílila digitální svět ve firmě.Obr. 3. Kromě strojů na zpracování olejnatých semen nabízí Farmet také řadu šnekových extrudérů na výrobu krmiv (grafika: Farmet) Na počátku EPLAN navrhl na základě svých znalostí daného segmentu trhu změny procesu projektování s možnostmi využití Platformy EPLAN k vytvoření zakázky pomocí systémů EPLAN Preplanning a EPLAN Electric P8. Tím se vytvořila jednotná datová základna a eliminovaly se nedostatky vyplývající z nekonzistentnosti vývojové dokumentace. Farmet s výhodou využívá opakující se technické celky v různých variantách a tuto opakovatelnost využívá při přípravě konfiguračních sad. Tím byl pomocí nástrojů EPLAN celkově optimalizován datový tok v procesu konstruování strojů. Klíčem k úspěšnému propojení systémů EPLAN Electric P8 a EPLAN Preplanning byl společný projekt jejich implementace, na němž úzce spolupracovali konzultanti firmy EPLAN a nejdůležitější uživatelé ze společnosti Farmet. Konzultace probíhaly na úrovni jednotlivých oborů tak, aby byly funkce systému maximálně využity k uspokojení potřeb uživatelů. Současně byly společně probírány firemní procesy (změnové řízení, uvolňování dokumentace atd.), aby mohly být pomocí systému automatizovány, čímž vzniklo unikátní řešení „šité na míru“ společnosti Farmet. Vzniklý standard je klíčovými uživateli nadále rozvíjen podle toho, jak se mění jejich potřeby. „Na spolupráci se společností Farmet si obzvlášť vážím jejich povědomí o tom, že optimalizace procesů v konstrukčním oddělení může významně pomoci naplnění nejen ekonomických cílů. V této otázce se přirozeně obrátili na nás a velmi mě těší, že výsledky naší optimalizace jim přinesly očekávané zefektivnění,“ oceňuje projekt Ing. Petr Pospíšil, ředitel společnosti EPLAN. „Díky systémům EPLAN Preplanning jsme technologické a elektrické schéma propojili do jednoho celku. Obojí se spojilo. Projektanti pracují v systémech EPLAN každý den, neboť technologické schéma je základem pro námi dodávané technologie – od začátku plánování až po uvedení do provozu,“ uzavírá Ing. Pavel Wild za spokojené uživatele nástrojů EPLAN ve firmě Farmet. Reportáž z firmy Farmet zájemci najdou na https://youtu.be/CIqSJQyHbf0. 

Měření stlačeného vzduchu – základ úspor nejdražší formy energie

Stlačený vzduch je tou nejdražší formou energie ve výrobních závodech. Pohon pneumatických strojů si totiž vyžádá až dvacetkrát více elektrické energie než pohon srovnatelných strojů poháněných přímo elektřinou. Je to dáno (ne)účinností kompresorů, netěsnostmi a úniky v systému se stlačeným vzduchem a nutnou úpravou stlačeného vzduchu. Potřeby stlačeného vzduchu se však nelze zcela zbavit – pro účely např. ofukování či udržování přetlaku je těžké použít něco jiného a pneumatické stroje si i přes nákladnost svého provozu udržují výhody, jakými jsou velká robustnost nebo točivý moment. Proto jedinou cestou, jak snížit náklady na stlačený vzduch, je snažit se o maximální efektivitu celého systému se stlačeným vzduchem, od výroby po spotřebu. A zde přichází na řadu heslo: „chcete-li něco řídit, musíte to měřit“.  Kromě měření tlaku na různých místech systému, které je naprostým základem, je nutné mít přehled i o okamžitém průtoku, spotřebě a kvalitě stlačeného vzduchu. Sledování průtoku a spotřeby od kompresorovny až po koncová zařízení poskytuje přehled o stavu kompresorů (průtok vs. spotřebovaná elektřina), výstupy pro jejich řízení (např. spínání jednotlivých měničů frekvence) a informace o vytížení jednotlivých provozů a účinnosti pneumatických strojů. Při vypnutí strojů lze rovněž lokalizovat úniky, je-li někde změřen průtok, a následně je možné dlouhodobě vyhodnocovat, zda se úniky při vypnutém stroji či spotřeba při jeho běhu nezvětšují. Naměření velkého okamžitého průtoku na malém potrubí, resp. velké rychlosti proudění, pak vysvětluje tlakovou ztrátu v systému a upozorňuje na úsek potrubí, který svou jmenovitou světlostí již nevyhovuje spotřebě. Vedle spotřeby stlačeného vzduchu je pro optimalizaci nákladů a zachování životnosti celého systému včetně pneumatických strojů nutné sledovat a řídit i jeho kvalitu. Základním parametrem kvality stlačeného vzduchu je tlakový rosný bod, který udává teplotu, při níž dojde ve vzduchu za aktuál­ního tlaku k dosažení 100% relativní vlhkosti, a tedy ke kondenzaci. Když je tlakový rosný bod vyšší, než udávají požadavky strojů na kvalitu stlačeného vzduchu, vzniká riziko poškození strojů, objevuje se zamrzání v zimním období a problémy se separací oleje. To znamená nákladný servis, nebo dokonce výměnu strojů, ale především odstávky výroby. Drží-li se tlakový rosný bod naopak výrazně níže, než je podle technických požadavků nutné, znamená to zbytečné náklady na výkon sušiček stlačeného vzduchu. Ideálním řešením pro takové měření stlačeného vzduchu a technických plynů jsou průtokoměry a snímače rosného bodu od E+E Elektronik. Průtokoměry stlačeného vzduchu a plynů (dusíku, kyslíku, argonu, oxidu uhličitého) od E+E Elektronik fungují na termodynamickém principu, jsou velmi přesné, mají rychlou odezvu, velký rozsah a dokážou měřit aktuální normovaný průtok, rychlost proudění a celkové proteklé množství v potrubí DN15 až DN700. Díky důmyslnému způsobu montáže mohou být snadno začleněny do stávajícího systému se stlačeným vzduchem, a na potrubí od DN50 výše lze dokonce průtokoměry instalovat za tlaku a průtoku, tedy bez nutnosti odstávky provozu. Naměřené hodnoty se buď odečítají přímo z displeje, nebo jsou přenášeny v podobě normovaných výstupů. Snímače tlakového rosného bodu E+E Elektronik měří tlakový rosný bod s přesností ±2 °C již od –60 °C a lze je připojit jak přímo do potrubí prostřednictvím závitu G 1/2" nebo rychlospojkou, tak i do vzorkovací trasy. Využívají se ke kontrole funk­čnosti a optimálního výkonu sušiček a včas varují před hrozící kondenzací. Jsou velmi robustní a přežijí kondenzaci v systému bez koroze snímacího prvku. Stejně jako u průtokoměrů je naměřená hodnota k dispozici na normovaných výstupech nebo volitelně na displeji. Pro zajištění optimálního měření v systému se stlačeným vzduchem se zájemci mohou obrátit na firmu TCELE, s. r. o. (kontakt viz inzerát níže), která je výhradním zastoupením E+E Elektronik pro ČR.   (TCELE, s. r. o.)

Společnost WAGO podporuje standard Module Type Package (MTP)

WAGO není jen výrobce svorek a automatizačních komponent pro strojní výrobu. Firma je aktivní i v procesním průmyslu a energetice a je jedním z tvůrců a propagátorů společné směrnice 2658, kterou vydala sdružení NAMUR, ZVEI a VDMA pro nový standard MTP – Modul Type Package. Jde o moduly se standardizovaným rozhraním a softwarovým obrazem funkcí, které umožňují realizovat pružné výrobní systémy v různých oborech průmyslu. Směrnici 2658 pro MTP lze uplatnit mj. u řídicích jednotek WAGO PFC200/PFC200 XTR a dotykových panelů řady 600. Pro projektování linek a závodů skládajících se z modulů MTP lze využít inženýrský software WAGO e!COCKPIT, v němž je připravena knihovna s množstvím předem připravených funkcí a který umožňuje vytvářet vlastní opakovatelně využitelné bloky a moduly. Jakmile je celý modul MTP hotov, lze automaticky vytvořit jeho digitální obraz, který je možné načíst do mnoha řídicích a vizualizačních systémů, jež podporují MTP. Koncept MTP umožňuje zkrátit dobu uvedení zařízení do provozu. Jednotná rozhraní výrazně zjednodušují oživování celého zařízení při jeho montáži i při pozdějších úpravách a přestavbách. Uplatní se zejména v chemickém průmyslu (zvláště u jemné a speciální chemické výroby), ve farmacii, potravinářství, energetice, v rozvodných sítích nebo ve vodohospodářství. WAGO-Elektro, spol. s r. o., tel.: 261 090 143, e-mail: automatizace@wago.com, www.wago.cz 

Kalkulačka životnosti vytištěných ozubených kol

Společnost igus vyvinula kalkulačku životnosti ozubených kol vyrobených 3D tiskem z velmi odolného plastu iglidur. Tento on-line nástroj poskytne v několika sekundách informaci o předpokládané životnosti dílu. Pro návrh ozubených kol s evolventními zuby, používaných v převodovkách pro změně točivého momentu nebo rychlosti v jednom nebo více stupních, vyvinul igus před dvěma lety konfigurátor ozubených kol. Ten byl v loňském roce rozšířen o možnost konfigurace dvojitých rychlostních stupňů. „Uživatel pak pouze v několika krocích zadá specifikace požadovaného zařízení, jako je modul ozubení, počet zubů, šířka a vnitřní průměr otvoru. Tím se automaticky zobrazí 3D model, který lze exportovat jako soubor STEP,” vysvětluje Tomáš Vlk ze společnosti Hennlich, která výhradně zastupuje firmu igus v České republice. Nahráním souboru do 3D tiskové služby igus (www.igus.eu/3Dprintservice) lze nakonfigurované zařízení vyrobené z odolného materiálu iglidur I3 okamžitě objednat. Aby zákazník mohl také určit životnost svého zařízení, vyvinula nyní firma igus kalkulačku životnosti. Tímto způsobem uživatel obdrží, jen ve třech krocích, konkrétní informace o životnosti a aplikačních mezích.   Přesná životnost ve třech krocích 1. V prvním kroku musí uživatel nejprve znovu zadat počet zubů, šířku a modul ozubených kol. V tomto kroku lze zvolit materiál: iglidur I3, kov nebo jiný plast. 2. V druhém kroku si konfigurátor vyžádá rychlost a krouticí moment velkého nebo malého převodového stupně v závislosti na hodnotách dostupných převodových stupňů. 3. Ve třetím kroku se pak stanoví pracovní cyklus tištěného zařízení, provozního režimu, okolní teploty a bezpečnostního faktoru. „Na základě zadaných parametrů může nový online nástroj během několika sekund určit životnost ozubeného kola. Díky tomu je údržba zařízení předem předvídatelná,“ doplnil Tomáš Vlk. Tištěná kola se osvědčila v zátěžovém testu Triboplast iglidur I3 byl speciálně vyvinut pro výrobu dílů odolných proti opotřebení, jako jsou např. ozubená kola. Materiál je odolný vůči otěru a pevný, jak potvrzují provedené experimentální testy ve vlastní zkušební laboratoři firmy igus s rozlohou 3 800 m2. V zátěžovém testu byly při úhlu otáčení 1 440°, rychlosti 0,1 m/s a krouticím momentu 2,2 Nm porovnávána ozubená kola vyrobená ze tří různých materiálů: z plastu iglidur I3 (3D tisk SLS metodou), vstřikované ozubené kolo z POM a obráběné ozubené kolo z POM. „Všechna ozubená kola měla 30 zubů a šířku 16 mm. Zatímco vstřikované ozubené kolo z POM selhalo po pouhých 4 000 cyklech a obráběné ozubené kolo z POM se rozpadlo po 12 500 cyklů. Ozubené kolo vyrobené z iglidur I3 vydrželo téměř 20.000 cyklů,“ upozornil odborník z firmy Hennlich.  Kalkulátor životnosti lze zdarma používat na adrese www.igus.eu/gear-expert  

Nové lineární osy HIWIN HC-B pro přesné a dynamické vertikální polohování

Společnost HIWIN rozšiřuje svoji nabídku lineárních os z hliníkových profilů řady Hx o nové modely s označením HC-B. Tyto osy lze složit do variabilních lineárních pohonných sestav, případně je možné je používat samostatně. Nové osy HIWIN HC-B s konstrukčním řešením typu cantilever jsou vybaveny ozubeným řemenem s pohonem přímo na jezdci. Jsou určeny především pro aplikace, které vyžadují pohyb ve vertikálním směru. Je možné je ale použít i pro pohyb v horizontálním směru.Obr. 1. Lineární osy HC- pro zátěž  od 2 až do 30 kg při vertikálním zdvihu od 300 mm až po 1 200 mm s při maximálním zrychlení 30 m/s2  Základem nových lineárních os HIWIN HC-B je hliníkový extrudovaný profil s integrovaným lineárním vedením. Tyto nové osy je možné vybavit koncovými spínači a externím digitálním nebo analogovým odměřováním. Dále je možné osy doplnit o přídavnou fixaci klidové polohy, která využívá pneumatickou brzdu lineárního vedení. Lineární osy HIWIN HC-B se mimo jiné vyznačují značnou přesností polohování, což dokazuje garantovaná opakovatelnost najetí do dané polohy s přesností ±0,05 mm. HIWIN dodává nejen jednotlivé osy, ale i kompletní sestavy včetně převodovky a motoru. Na požádání je možné dodat osy HIWIN HC-B s přípravou pro individuální montáž pohonu. „Široké uplatnění najdou tyto osy zejména u manipulátorů využívající osu Z a obecně u aplikací vyžadující pohyb ve vertikálním směru,“ říká Petr Severa, výrobní ředitel střediska polohovacích systémů společnosti HIWIN.Obr. 2. Především v manilulátorech s vertikálním pohybem se uplatní lineární osy HIWIN HC-B  Lineární osy HIWIN HC-B se dodávají ve čtyřech velikostech profilů šířky 25, 40, 60 a 80 mm. Jsou určeny pro typickou zátěž od 2 až do 30 kg při vertikálním zdvihu od 300 mm až po 1 200 mm (v případě HC080B).  Dosahují maximálních rychlostí s ohledem na typ od 3 do 5 m/s při maximálním zrychlení 30 m/s2. Tyto osy je možné využít i pro horizontální aplikace.  (HIWIN)

O 50 % lehčí: první hybridní modulární energetický řetěz

Pro bezpečné vertikální vedení kabelů a hadic dobře poslouží hybridní energetický řetěz YE.42 z plastu a kovu, vyvinutý firmou igus, kterou v Česku výhradně zastupuje společnost Hennlich. Vzhledem k použitým materiálům má řetězec značnou tuhost a snadno se sestavuje a udržuje. Přitom je o polovinu lehčí než konvenční kovové řetězy. V srovnání s plastovými energetickými řetězy je možné jej použít pro až o polovinu delší samonosné pojezdy. Řetězec tvoří bezpečný, lehký, nákladově efektivní a rychle vyměnitelný systém, což ocení především firmy využívající pracovní plošiny nebo vertikální výtahy.Obr. 1. Hybridní energetický řetěz igus je díky vysoce výkonným polymerům o 50 % lehčí než konvenční ocelové řetězy a díky své modulární konstrukci se snadno udržuje. (zdroj: igus/Hennlich)Pro hladký provoz sběračů třešní, stavebních strojů nebo zvedacích plošin je nezbytné bezpečné a pevné vertikální vedení kabelů a hadic. „V takových případech se provozovatelé nebo výrobci obvykle spoléhají na pevné ocelové řetězy. Jsou však velmi těžké a obtížně se instalují. V případě servisu či opravy je často nutné kompletní odinstalace. To pro provozovatele nebo nájemce strojů představuje zvýšené náklady kvůli dlouhým prostojům zařízení,“ popisuje Jindřich Kollár, manažer pro energetické řetězy ve firmě Hennlich. Výhody hybridního energetického řetězce se projeví zejména u dlouhých samonosných pojezdů. Vysokou tuhost zajišťují nosné články nového energetického řetězu vyrobené z oceli. Další části řetězu, jako jsou spojovací prvky, vnější články a příčky, jsou vyrobeny z tribologicky optimalizovaného odolného plastu. Předností nového energetického řetězu je jeho modularita. Články řetězu YE.42 lze snadno spojit a rychle sestavit bez použití šroubů nebo nýtů, které se mohou při vibracích uvolnit. Kabely lze rychle vyměnit díky otevíracím příčkám. Nový YE.42 navíc dosahuje vysoké stability díky systému osazení a drážek pro zajištění článků řetězu. „Pro vnitřní část energetického řetězu dodáváme širokou škálu dělicích prvků, které zajišťují vnitřní dělení šetrné ke kabelům a hadicím,“ dodal Jindřich Kollár. Hybridní energetický řetěz YE.42 je nyní k dispozici s vnitřní výškou 42 mm a šířkou 50 až 400 mm a s poloměrem ohybu 100 mm. Na vyžádání lze dodat i jiné velikosti. Nový systém pro zásobování energiemi je také k dispozici jako readychain, tedy připravený řetěz k okamžitému připojení, včetně testovaných kabelů Chainflex, hydraulických komponent, hadic a hadicových armatur. Kabely Chainflex jsou dodávány s unikátní zárukou 36 měsíců díky tomu, že jsou důkladně testovány ve vlastní zkušební laboratoři firmy igus.  

Integrované mycí systémy Proceco dosahují s Cube67 a IO-Link dobrých výsledků

Společnost Proceco byla pověřena výstavbou automatizovaného mycího systému pro letecký průmysl o 13 stanicích v kanadském Qébecku. Mycí zařízení je ovládáno jednotkami PLC Allen Bradley s rozhraním EtherNet/IP. Pro spolupráci s firmou Murrelektronik se projektanti rozhodli proto, že pro tento typ stroje byla schopna dodat nejvhodnější I/O systém. Potřebovali totiž integrovat různé typy I/O zařízení a zároveň snížit množství kabelů. To se podařilo s použitím modulu Cube 67 s komunikací IO-Link.Obr. 1. Instalace s využitím modulů Cube 67 s komunikací IO-Link Původní koncepce I/O systému společnosti Proceco spočívala na propojovacích svorkovnicích. To vyžadovalo použít pro každou stanici zvláštní komunikační a napájecí kabel. S použitím sběrnicového systému Cube67bylo možné použít systém jediného kabelu pro sběr dat ze všech stzanice. Dále byl navržen jeden rozšiřující IO-Link modul pro stanici s 12 digitálními vstupy a výstupy a čtyřmi linkami IO-Link. Analogový RTD snímač byl nahrazen verzí s komunikací IO-Link a do systému byl zařazen analogový IO-Link převodník sloužící k převodu signálu IO-Link na analogový výstup 4 až 20 mA pro ovládání ventilů. Rozšíření o další signály je zajištěno pomocí rozbočovače IO-Link.   Rychlejší instalace a úspory materiálu S využitím I/O systému založeného na komunikaci IO-Link se snížil instalační čas o 30 % a cena materiálu klesla o 25 %. Výrazně se snížila cena hardwaru a zrychlila se instalace díky eliminaci analogových PLC karet a možnosti používat jediný systémový kabel mezi jednotlivými stanicemi. Produktivita mycího procesu se zlepšila díky funkci MachineOption Management, která umožňuje ostatním stanicím pokračovat v provozu, když jedno z nich musí přejít do režimu off-line pro doplnění nádrže. Instalace splnila očekávání firmy Proceco. Ta sice již dříve používala moduly Impact67, toto však byl její první projekt s využitím modulu Cube67.

Druhá generace modulů řídicího systému WAGO PFC200

Druhá generace řídicího systému PFC200 přináší mnohem výkonnější řídicí moduly s větší kapacitou paměti. Moduly lze programovat v jazycích pro programování PLC i ve vyšších programovacích jazycích kompatibilních s operačním systémem Linux. V roli PLC je možné modul pohodlně programovat v softwaru e!COCKPIT Engineering Software. Vývojové prostředí e!Cockpit podporuje množství průmyslových sběrnic a protokolů. Moduly PFC200 mají operační systém embedded Linux, tzn. že základní image lze rozšířit nebo vyměnit prostřednictvím open-source balíčků, a prostředí runtime programů PLC je tak možné kompletně vyměnit za programy v C/C++. To nabízí vývojářům mnoho nových možností a dovoluje jim flexibilně vytvářet aplikace přesně podle požadavků zákazníka. Software PFC200 umožňuje využívat Docker, tzn. že jednotlivé aplikace mohou běžet v softwarových kontejnerech bez toho, že by to nějak ovlivňovalo základní software. Další předností je možnost nové řídicí moduly prostřednictvím MQTT brokers připojit k různým cloudům od různých poskytovatelů. WAGO-Elektro, spol. s r. o., tel.: 261 090 143, e-mail: automatizace@wago.com, www.wago.cz