Jednoduché řešení elektrické automatizace: Simplified Motion Series (SMS)

Jednoduché řešení elektrické automatizace

Krok směrem k technologii elektrické automatizace není snadný. Kromě rozsáhlých odborných znalostí v oblasti elektrotechniky a softwaru potřebujete také poměrně vysoký rozpočet - takže není divu, že výhody elektrické automatizace byly dosud vyhrazeny komplexním požadavkům na pohyb. To se nyní mění: se Simplified Motion Series Vám nabízíme řešení automatizace, které překlenuje propast mezi pneumatikou se snadnou instalací a inteligentní elektrickou automatizací. Zefektivněte svou výrobu: jednoduše s úlohami plug-and-work.

Snadné uvedení do provozu díky funkci Plug-and-work

K uvedení do provozu podle principu plug-and-work nepotřebujete ani software ani PC, protože všechny parametry se nastavují ručně přímo na pohonu. Potom můžete Simplified Motion Series spojit přímo s řízením – buď přes digitální vstupy a výstupy (DIO) nebo IO-Link, přičemž obojí je standardně integrováno.

Dostupné základní funkce lze nastavovat digitálními vstupy a výstupy (DIO):

  • rychlost a síla
  • referenční koncová poloha a tlumení
  • koncové polohy


Další rozšiřující funkce jsou k dispozici přes IO-Link:

  • vzdálené nastavení parametrů pohybu
  • kopírování a zálohování parametrů mezi pohonem a počítačem, resp. z počítače na jiný identický pohon
  • čtení procesních parametrů
  • aktualizace firmwaru (také pro všechny již nainstalované výrobky)
  • nastavitelná mezilehlá poloha

1) Uvedení do provozu

Chcete-li uvést systém do provozu, nastavte všechny parametry přímo na něm – jednoduše a intuitivně bez rozsáhlých nebo složitých návodů:

  • rychlost pro pohyb „out“ a „in“
  • sílu pohonu v poloze „out“
  • nastavení referenční koncové polohy
  • nastavení polohy „začátek silového řízení pohybu“
  • ruční spuštění pomocí simulace signálů DIO (podobně jako s pomocným ručním ovládáním)

2) Elektrické připojení

  • Jednoduché připojení pomocí konektorů M12
  • silové (4 piny): napájení motoru
  • logika (8 pinů): řídicí signály, signály čidel a proud pro integrovanou elektroniku

3) Mezilehlá poloha

Přes IO-Link můžete zvolit mezilehlou polohu a během zdvihu v ní přerušit pohyb. Pohon pak pokračuje do koncové polohy. To platí pro oba směry pohybu.

Funkce a konfigurace se Simplified Motion Series

Jednoduché řešení elektrické automatizace: základní profil



Základní profil pro pohyb mezi dvěma koncovými polohami – s regulací rychlosti.

Základní profil pro pohyb mezi dvěma koncovými polohami: regulace rychlosti s mezilehlou polohou




Základní profil pro pohyb mezi dvěma koncovými polohami: regulace rychlosti s mezilehlou polohou.

Jednoduché řešení elektrické automatizace: rozšířený profil pohybu




Rozšířený profil pohybu pro jednoduché lisování nebo upínání – regulace rychlosti a síly.





Typické aplikace se sadou Simplified Motion Series

Třídění

Třídění dvou různých výrobků:
elektrický válec EPCS, otočný pohon ERMS, pohon s vřetenem ELGS-BS

Třídění tří různých výrobků pomocí mezipolohy:
otočný pohon ERMS

Polohování

Polohování výrobku:
elektrický válec EPCS

Lisování

Lisování výrobku:
saně Mini EGSS

Lisování dvou různých výrobků pomocí mezipolohy:
saně Mini EGSS

Doprava

Doprava výrobku:
pohon s ozubeným řemenem ELGS-TB, elektrický válec EPCS, otočný pohon ERMS

Doprava a třídění dvou různých výrobků pomocí mezilehlé polohy:
pohon s ozubeným řemenem ELGS-TB

Zvedání

Zvedání výrobku:
pohon s vřetenem ELGS-BS, saně Mini EGSS, elektrický válec EPCS

Zvedání a třídění dvou různých výrobků pomocí mezilehlé polohy:
pohon s vřetenem ELGS-BS, saně Mini EGSS

Zastavování

Zastavování a upnutí výrobku:
otočný pohon ERMS, elektrický válec EPCS

Třídění a balení

Třídění a balení blistrů a výrobků:
elektrický válec EPCE

Testy

Testování přepínače:
elektrický válec EPCE

Svislé hadicové baličky

Svislé hadicové balení:
elektrický válec EPCE

Pneumatika je stejně vždy jasnou volbou pro jednoduché pohyby a polohovací úlohy. Ve stále více digitalizovaném světě je však nezbytná elektrická automatizace a univerzální tok informací od výrobku, přes řízení až do cloudu: Můžete tak zkrátit dobu uvedení do provozu, zajistit nákladově efektivní výrobu a zvládnout stále kratší životní cykly výrobků. Vyšší investiční náklady na elektrickou automatizaci jsou tak vyváženy úsporami během provozu. Také uvedení do provozu je nyní rychlé a snadné. Jak? Se Simplified Motion Series.

Poznejte Simplified Motion Series a nástroj pro výběr a návrh ve videu

V prvním videu uvidíte, jaké funkce jednoduchá elektrická automatizace nabízí. Ve druhém videu se dozvíte vše o Simplified Motion Series – vysvětleno velmi jednoduše. Třetí video ukazuje, jak pomocí Solution Finder navrhovat krok za krokem a v jediném nástroji.

Jednoduchost pneumatiky v kombinaci s výhodami elektrické automatizace

Pneumatika je stejně vždy ideální pro jednoduché pohyby a polohovací úlohy. S elektrickou automatizací je však možný nepřetržitý tok informací od výrobku, přes řídicí jednotku až do cloudu: Takto můžete zkrátit dobu uvádění do provozu, vyrábět hospodárně a zvládnout kratší životní cykly výrobku.

K tomu se nejlépe hodí Simplified Motion Series. Tato řada se skládá z různých elektromechanik s kombinací motoru a ovladače, tzv. integrovaných pohonů, optimalizovaných pro aplikace. Systém můžete uvést do provozu rychle a snadno – bez externích ovladačů pro servomotory. Pohony jsou ideální pro jednoduché pohyby mezi dvěma mechanickými koncovými polohami včetně mezilehlé polohy. Můžete také využít optimalizovaných charakteristik pohybu, jemně tlumeného najetí do koncové polohy nebo funkce jednoduchého lisování a upínání.

„S řadou Simplified Motion Series se podařilo skloubit jednoduchost pneumatiky s výhodami technologie elektrických pohonů. Můžete elektricky a s nízkými náklady vyřešit nejjednodušší pohyby a polohování.“

Bernd Schäfer
Product Management Electric Actuators, Festo SE & Co. KG

Jednotky s pohonem ozubeným řemenem

Jednotky s pohonem ozubeným řemenem ELGS-TB

Kompaktní, s dlouhou životností, za příznivou cenu – přesné uvnitř umístěné vedení saní s velkou nosností je trvale chráněno krycí páskou z ušlechtilé oceli. ELGS-TB můžete jako součást řady Simplified Motion Series snadno konfigurovat a přímo uvést do provozu zcela bez softwaru. K přenosu …

Jednotky s pohonem vřetenem

Jednotky s pohonem vřetenem ELGS-BS

Velmi kompaktní a za příznivou cenu – přesné uvnitř umístěné vedení saní s velkou nosností je trvale chráněno krycí páskou z ušlechtilé oceli. ELGS-BS můžete jako součást řady Simplified Motion Series snadno konfigurovat a přímo uvést do provozu zcela bez softwaru. K přenosu digitálních vst./výst. …

Jednotka se saněmi Mini

Jednotka se saněmi Mini EGSS

Cenově výhodné jednotky se saněmi Mini velkou nosností, s klidným chodem vřetena pro pohyby v ose Z nebo samostatné přímočaré vedené pohyby mezi 2 koncovými dorazy. EGSS můžete jako součást řady Simplified Motion Series snadno konfigurovat a přímo uvést do provozu zcela bez softwaru. K přenosu …

Jednotky s elektrickým válcem

Jednotky s elektrickým válcem EPCS

Výjimečně výhodné, přesto velmi výkonné a přizpůsobivé: EPCS. V tomto případě se jednoduchost pneumatiky snoubí s výhodami elektrické automatizace. Velice kompaktní, ideální do omezeného prostoru. EPCS lze velice snadno parametrizovat – bez softwaru!

Jednotky s pohonem ozubeným řemenem

Jednotky s pohonem ozubeným řemenem ELGE-TB

Výjimečně cenově atraktivní pohony s ozubeným řemenem ELGE-TB jsou se svým velmi klidným chodem ideální pro jednoduché úlohy. ELGE-TB můžete jako součást řady Simplified Motion Series snadno konfigurovat a přímo uvést do provozu zcela bez softwaru Včetně IO-Link® a digitálních vst./výst. (DIO).

Jednotky s otočným pohonem

Jednotky s otočným pohonem ERMS

Cenově výhodné jednotky s otočným pohonem pro jednoduché otáčení v úhlu 90° nebo 180° i s vyšším zatížením. ERMS můžete jako součást řady Simplified Motion Series snadno konfigurovat a přímo uvést do provozu zcela bez softwaru. Včetně IO-Link a digitálních vst./výst. (DIO).

Jednotky s elektrickým válcem

Jednotky s elektrickým válcem EPCE-TB

EPCE jsou elektrické válce pro krátké zdvihy a doby cyklu, jejichž konstrukce je výjimečně krátká a poměr výkon/cena velmi příznivý. Ideálně se hodí pro použití v testovacích a zkušebních zařízeních, při etiketaci, pro jednoduché středicí úkoly i pro vyrovnávání výrobků.

Proč jsme Simplified Motion Series vyvinuli?

Pneumatické pohony jsou preferovány pro jednoduché aplikace a pohybové úlohy. Kombinují jednoduchost instalace a ovládání s velmi atraktivními investičními náklady.

Festo jako přední dodavatel komponentů pro pneumatickou a elektrickou automatizaci nyní přináší v podobě Simplified Motion Series jednoduchost pneumatiky do světa elektrické automatizace.

I když je pneumatika preferovaným řešením pro aplikace, které vyžadují jednoduché pohyby, tato technologie stále více čelí digitalizovanému světu. Zde potřebujeme aktuální informace o stavu pohonu, aby se zkrátil čas potřebný k uvedení do provozu, zaručila výroba s nízkými náklady a zvládl stále kratší životní cyklus výrobků.

I když pneumatické pohony představují atraktivnější technologii z hlediska investičních nákladů, je třeba vzít v úvahu celkové náklady, tzv. total cost of ownership.

Diagnostika a tzv. big data vyžadují nepřetržitý tok informací od výrobku do řídicí jednotky a do cloudu. Tradiční pneumatické systémy mají s touto výzvou potíže, protože stlačený vzduch nemůže přenášet informace. Vezmeme-li tyto faktory v úvahu, není divu, že výrobci strojů stále více vnímají elektrický pohyb jako cenný doplněk nebo dokonce alternativu k pneumatice.

Proč jsme tedy ještě nepřešli od pneumatických pohonů k elektrickým?

Při pohledu na potřeby a trendy automatizace by se dalo očekávat, že k přechodu dojde mnohem rychleji, než k němu dochází ve skutečnosti. To lze vysvětlit vývojem nových pneumatických výrobků a technologií, které na tyto nové požadavky reagují vyspělou technologií.

Zjevnějším vysvětlením však je, že většina složitých pohybů ve strojích je již řešena elektrickými pohony a že jednoduché pohyby lze snadno vyřešit pomocí pneumatiky.

A v této oblasti mají elektrické pohony určité nedostatky: jsou stále příliš drahé a jejich uvádění do provozu je příliš složité. Pneumatický systém lze snadno uvést do provozu s menšími odbornými znalostmi a se šroubovákem; pro docela jednoduchý pohyb elektrických pohonů mezi dvěma koncovými polohami je nutné rozsáhlejší školení a odborné znalosti v oblasti elektrotechniky a softwaru. Potřebu jednoduchých elektrických pohonů jsme vzali za svou a vyřešili prostřednictvím Simplified Motion Series.

Jaká je výhoda oproti čistě elektrické automatizaci?

Simplified Motion Series Festo tedy není jen nová řada elektrických pohonů, ale byla vyvinuta od základu pro snadnou instalaci.

Jádrem Simplified Motion Series, která byla uvedena na trh v září 2019, jsou nové integrované motory s pevně nainstalovanou pohonnou jednotkou. Motor je upevněn na pohonu - a dodává se s celou řadou mechanických pohonů. Můžete tak využít přímočaré a otočné pohyby s velkým počtem různých velikostí.

Koncepce zmenšuje nároky na prostor, ale také zrychluje instalaci a snižuje náklady ve výrobě.

Jaká je výhoda oproti pneumatice?

Koncepce mechanické instalace sama o sobě ještě nezaplňuje mezeru v pneumatice. Rozhodujícím faktorem jsou funkce. Je proto nutné zaměřit se na zjednodušení pohybu Simplified Motion Series, abychom vytvořili skutečnou alternativu.

Jednoduchý pohyb mezi dvěma mechanicky definovanými koncovými polohami je u pneumatického pohonu dán pevným dorazem případně s tlumením a doba cyklu není vždy stoprocentně opakovatelná. Simplified Motion Series vede pevně nastavené zrychlení a zpomalení v kombinaci s konstantní rychlostí k jemně tlumenému a opakovatelnému pohybu.

Pneumatika se velmi jednoduše přepnout z dynamického pohybu do režimu lisování/přítlaku. S tradiční technologií elektrických pohonů toho lze dosáhnout pouze za cenu námahy a nákladů na programování.

V nové řadě je tato funkce vyřešena. Jednoduše se zkrátí pohyb řízenou rychlostí a na jeho konci přejde dynamický pohyb na silově řízený pohyb lisování - bez jakéhokoli programovacího úsilí, vše se nastavuje přímo na pohonu.

Další plus: uvedení do provozu bez softwaru, digitální vstupy/výstupy a IO-Link

Koncepce kombinující jednoduchost pneumatiky s výhodami elektrických pohonů se přenáší také na řídicí jednotku a nabízí uvedení do provozu bez softwaru a s nejmodernějšími možnostmi řízení jednoduchých pohonů: digitálními vstupy/výstupy a IO-Link. Integrovaný motor je vybaven dvěma standardními připojeními na principu „plug-and-work“: žádný software ani žádná parametrizace.

Aby ovládání zůstalo stejné a jednoduché, lze vše nastavovat přímo na motoru pomocí tří tlačítek a snadno srozumitelného menu s LED. Rychlost a sílu lze nastavit pro oba směry. Tlačítka se také používají k výběru referenční koncové polohy a nastavení bodu přechodu mezi řízením rychlosti a řízením síly. Nakonec lze všechny pohyby otestovat pomocí demo režimu přímo na zařízení. Všechny pohony stroje lze uvést do provozu, aniž byste byť jen otevřeli svůj notebook.

Nejjednodušší způsob ovládání pohonů je pomocí dvou digitálních vstupů, podobně jako pneumatický ventil 5/3, což umožňuje velmi cenově výhodnou instalaci. Pomocí dvou digitálních výstupů je také možné - stejně jako u čidel na válci - zjistit, zda bylo dosaženo koncových poloh - ale bez dodatečných nákladů.

Nejzajímavější vlastností této řady je však standardně integrovaná funkce IO-Link, která spojuje jednoduché elektrické pohony se světem Průmyslu 4.0 a digitalizací. Pomocí IO-Link lze všechny parametry přenést na dálku, zkopírovat na několik pohonů nebo použít jako zálohu v případě poruchy pohonu. Kromě toho lze jednoduše načíst další parametry, jako je ujetá vzdálenost a počet pracovních cyklů. Tato data lze poté použít k preventivní údržbě nebo odeslat do cloudu. A v neposlední řadě, s IO-Link lze také zastavit pohyb v předem definované mezilehlé poloze kdekoliv v rámci zdvihu a vyhnout se tak mechanickým zarážkám běžným u pneumatiky. Díky tomu je sada Simplified Motion Series ještě přizpůsobivější.

Protože digitální vstupy/výstupy a také IO-Link jsou integrovány do všech pohonů této řady, je možné využít výhod obou možností, například uvedení do provozu pomocí IO-Link a ovládání přes digitální vstupy/výstupy.

Díky všem funkcím softwarového uvedení do provozu a jednoduchého ovládání pomocí digitálních vstupů/výstupů a IO-Link v kombinaci s kompaktní integrovanou pohonnou jednotkou, a díky řadě Simplified Motion Series, je nyní jednoduchost pneumatiky poprvé ideálně kombinována s výhodami elektrické automatizace. Výrobci strojů mohou nyní používat elektrické pohony i pro velmi jednoduché úkoly, a tak pozvednout své stroje na novou úroveň.