Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Síťové komponenty firmy Murrelektronik v robotických buňkách

Průmyslové komunikační sítě jsou klíčem úspěšné digitalizace. Komunikační síť musí být navržena tak, aby spolehlivě propojila klasická a digitálních zařízení a aby zvládla přenos velkého množství dat. V robotických pracovištích navržených společností HandlingTech se při přenosu dat osvědčily switche firmy Murrelektronik.

 Společnost Murrelektronik dodává do průmyslových komunikačních sítí důležité součásti:

  • nespravované switche pro vzájemnou komunikaci zapojených zařízení,
  • nespravované switche s PoE (Power over Ethernet) umožňující vedle přenosu dat také napájení po ethernetovém kabelu,
  • spravované switche Profinet umožňující konfigurování portů a zařízení analyzování chyb, diagnostikování sítí apod.,
  • konektory a konektorové kabely,
  • panelové rozhraní Modlink MSDD.

Osmi- a šestnáctiportové nespravované switche firmy Murrelektronik pro jednoduché a kompaktní propojení ethernetových uzlů se osvědčily v manipulačních robotických pracovištích, které vyvíjí a instaluje německá společnost HandlingTech se sídlem nedaleko Stuttgartu.

Robotická pracoviště HandlingTech

Modulární robotické buňky společnosti HandlingTech lze snadno a ekonomicky přizpůsobit specifickým potřebám strojů. Mohou být navrženy pro ovládání jediného stroje nebo i pro komplexní manipulační a podávací systémy se zásobníky. Společnost si zakládá také  na pěkném vzhledu svých systémů. Získaly tak několik cen za průmyslový design, včetně prestižního iF Product Design Award za inovativní design, což společnosti zajistilo výjimečnou pozici na trhu.

 

Dlouholetá spolupráce

Komponenty pro své robotické manipulační systémy nakupuje firma u externích partnerů. Jedním z nich je již mnoho let společnost Murrelektronik GmbH, která se se zaměřuje na decentralizovanou automatizaci.

Nejprve se v systémech firmy HandlingTech osvědčily rozvodné skříňky řady Exact společnosti Murrelektronik, po nich následovaly napájecí zdroje této firmy, v současnosti jsou dodávány spínané zdroje Emparro. V poslední době se firma HandlingTech rozhodla využívat v rozvaděčích I/O moduly Cube20S, které zpracovávají digitální vstupy a výstupy z celé buňky a předávají je dále do sběrnicového uzlu. Konektory pro robotická pracoviště jsou rovněžvybírány z široké nabídky široké nabídky Murrelektronik.

 

Kompaktní switche Xelity

Od začátku roku 2019 jsou do standardních robotických buněk HandlingTech instalovány také switche firmy Murrelektronik. Nejprve to byly nespravované osmiportové switche Xelity pro přenos dat rychlostí 100 Mb/s.

Elektrokonstruktér Henning Schulz z výrobního oddělení HandlingTech, se pro switche Xelity rozhodl doslova hned: “Kompaktní design osmiportových Xelity je perfektní. Díky malým rozměrům je lze umístit vedle zdroje, stykače nebo relé, aniž by bylo nutné na montážní liště nebo v kabelovém žlabu hledat prostor navíc. Podle mě jsou navíc svorky push-in velmi praktické, i když mnoho výrobců stále ještě používá šroubové svorky, což komplikuje zapojování. Rozměry, funkčnost, cena a celkový dojem dělá ze switchů Xelity dobře vyvážený produkt.”

Přepínače Xelity se neuplatnily jen v nových provozech, ale instalují se i do těch původních, protože se svými malými rozměry šetří místo.

Dva switche na systém

Uplatnění switchů v robotické buňce přibližuje Henning Schultz: “Standardně používáme dva switche Xelity pro každou robotickou buňku, abychom mohli oddělit Ethernet a Profinet, kdykoli je to možné. I když jsou obsazeny jen čtyři nebo pět portů – v nejširší konfiguraci potřebujeme všechny. Stejně jako pro výrobce rozvaděčů, i pro nás je důležité mít určitý standard návrhu. Switche od Murrelektronik jsou dnes součástí téměř všech našich instalací.”

Průmyslové PC, robot a systémy pro bezpečnost a vzdálenou údržbu jsou se switchem propojeny prostřednictvím rozhraní Ethernet TCP/IP vně řídicí skříně, aby nebylo nutné skříň otevírat během servisních prací. To znamená, že většina portů je obsazena, ale zbývá jeden nebo dva jako rezerva pro účely měření v buňce.

 

Jeden 16portový switch je lepší než dva osmiportové

Pro zpracování velkých množství dat se do robotických buněk HandingTech instalují nespravované switche Murrelektronik typu Tree16 TX. Tyto 16portové přepínače mají dva gigabitové porty Fast Ethernet pro přenos do vyšších síťových úrovní (uplink) a čtrnáct portů pro přenos ke koncovým zařízením (downlink).

Denns Zimmer, produktový manažer pro switche Murrelektronik, vysvětluje rozdíl mezi těmito 16portovými switchy a konkurenčními řešeními, která sestávají z dvou propojených osmiportových switchů: “Mysleli byste si, že osm a osm je šestnáct. Ale v tomto případě tomu tak rozhodně není. Propojení dvou osmiportových switchů není stavěné na přenos velkého množství dat. Naše zařízení je skutečný 16portový switch s odpovídajícím řídicím čipem.“ Marco Balzuweit z HandlingTech připomíná: “S 16portovými switchy od Murrelektronik jsme dosud neměli žádné potíže.”

V některých strojních sestavách je potřeba zapojit do sítě několik velkých robotických a výrobních modulů. Tehdy je často nutné využít nespravované switche s gigabitovým přenosem. Jedním příkladem je rozsáhlý systém pro obrábění hřídelí, ve kterém je obráběcí stroj umístěn mezi dvěma robotickými buňkami.

První robotická stanice se stará o vyjímání obrobků ze zásobníku a vkládání do obráběcího stroje. Obrobky se do systému přivážejí v bedně, kde jsou rozmístěny náhodně. Aby robot obrobky správně uchopil používá k plánování dráhy systém strojového vidění s vyhodnocením obrazu na základě tzv. „mračna bodů“ (point cloud). Robot magneticky uchopí obrobek a umístí ho do mezistanice, kde se srovná do správné polohy. Poté je obrobek vložen do stroje, který ho zpracuje. Robot v další buňce vyjme obrobek ze stroje a rovnou jej zabalí do kartonové krabice s bublinkovou vystýlkou.

Data z kamery se zpracovávají autonomně v jiném počítači. V této robotické sestavě se 16portové switche starají o komunikaci mezi robotickými systémy. Dva gigabitové porty zajišťují výměnu dat s řízením vyšší úrovně, zatímco zbylé 100Mb porty sbírají data od různých zařízení v buňkách.

 Pohotová podpora

Henning Schulz si pochvaluje také pohotovou podporu, jaké se mu dostává od společnosti Murrelektronik: “Když mám technický dotaz nebo narazím na problém, rychle se dovolám produktovému nebo aplikačnímu technikovi. U speciálních strojů, kde o úspěchu rozhoduje také dodací doba, je okamžitá reakce důležitá.“

 

(Murrelektornik)

 

Obr. 1. Robotická pracoviště společnosti HandlingTech

Obr. 2. Kompaktní switche Murrelektronik v rozvaděči