Cu această soluție, un producător de mașini își poate adapta sau extinde cu ușurință și modular viitoarele construcții bazate pe o platformă de automatizare, fără a schimba structura originală. Datorită modularității, 5 % din hardware poate fi de obicei economisit.

CPX-AP-I a fost recent integrat de un producător de mașini în construcția unei mașini pentru finisarea foilor de plastic. Acestea sunt, de obicei, piese preformate, relativ lungi și înguste, în care se fac decupaje prin perforare. Acest lucru se face pneumatic. Deoarece nu toate plăcile au aceeași grosime, sunt uneori fabricate din materiale plastice diferite și sunt, de asemenea, modelate diferit, presiunea de lucru necesară trebuie adaptată pentru fiecare produs și fiecare decupaj. Inițial, au fost utilizate în acest scop regulatoare proporționale de control al presiunii, care erau controlate direct de PLC.

De la centralizare la descentralizare

Construcția corespunzătoare a mașinii a avut unele dezavantaje în ceea ce privește controlul centralizat al unităților pneumatice de perforare. Opt controlere proporționale au fost integrate direct într-o insulă de ventile centrală în cabinetul de control. Patru mișcări de perforare au avut loc la o distanță relativ mică de această insulă de ventile - 3 până la 5 metri - dar celelalte patru au avut loc pe partea opusă a mașinii. Cablurile și furtunurile de aer cu lungimi de 10 până la 12 metri au trebuit să fie instalate din cabinetul de control pentru aceste patru unități de perforare. Pe lângă costurile ridicate pentru materiale și instalare, acest lucru a însemnat și un control mai puțin precis al celor patru unități de perforare din spate și o durată mai mare a ciclului.

Când producătorul de mașini în cauză a primit o comandă pentru patru mașini identice, a contactat Festo ca partener tehnic pentru a afla despre posibilitățile pe care le pot oferi noile tehnologii. Mai rapid, mai bun, mai durabil, mai ieftin? În timpul discuțiilor, noul CPX-AP-I a apărut ca o soluție posibilă pentru controlul descentralizat al unităților de perforare și ca o modalitate de a face mașina "pregătită pentru viitor". Dar au existat mult mai multe avantaje.

Sistem I/O descentralizat

Pentru a înțelege aceste avantaje, trebuie mai întâi să clarificăm ce este de fapt CPX-AP-I. Acesta este un nou sistem I/O proiectat pentru conectarea directă a unui număr mare de module intrari/iesiri și insule de ventile. Sistemul poate fi integrat cu ușurință în cele mai importante sisteme PLC prin intermediul celor mai comune magistrale, fără a fi necesară echiparea componentelor individuale cu un nod magistral. De asemenea, este posibilă integrarea IO-Link®, care facilitează conectarea oricăror componente IO-Link® și oferă toate beneficiile asociate.

Ilustrația de mai jos prezintă structura unui astfel de sistem.

Aceasta arată că insulele de ventile și masterele I/O-Link pot fi integrate direct în sistemul de control de nivel superior (PLC), indiferent de rețeaua de automatizare industrială utilizată. Același lucru este valabil și pentru modulele pneumatice și electrice și sunt acceptate toate tipurile cunoscute de fieldbus. Acest lucru înseamnă că insulele de ventile nu mai trebuie să fie conectate prin intermediul unui remote I/O, ci pot fi controlate direct prin intermediul magistralei AP, ceea ce duce la o performanță mai bună în ceea ce privește fiabilitatea și eficiența. Acest lucru permite, de asemenea, realizarea de economii în ceea ce privește numărul de noduri magistrale sau componente.

Proiectare modulară într-un mediu familiar

CPX AP-I oferă opțiunea unui design modular și, prin urmare, ușor scalabil. Este posibil să se adauge sau să se elimine funcționalități, module etc. fără a fi necesară modificarea topologiei existente. De asemenea, este posibil să schimbați sistemul de magistrala- tot ce trebuie să faceți este să schimbați Nodul magistrala. Lista de materiale (BOM) și arhitectura de control rămân neschimbate. În plus, constructorul de mașini poate continua să programeze în mediul său familiar și nu este deranjat în niciun fel de faptul că sistemul I/O funcționează cu un sistem de bus proprietar. Nu este deloc limitat din punct de vedere numeric: până la 500 Modulele pot fi conectate între ele în topologie de linie, stea și arbore.

Gata pentru digitalizare în era industriei 4.0

În plus față de integrarea simplă a componentelor, CPX AP-I oferă, de asemenea, opțiunea de încărcare a datelor în cloud. Aceasta este o caracteristică tipică a industriei inteligente și a fabricilor inteligente complet automatizate. Acest lucru înseamnă că o gamă largă de date, de exemplu scurtcircuite, evenimente IO-Link®, număr de circuite, calitatea cablurilor, temperatură, tensiune, ore de funcționare etc., pot fi înregistrate la nivel central. Aceste date pot fi apoi analizate și utilizate ca informații valoroase în contextul optimizărilor, al calculării costurilor sau, de exemplu, al "reviziei inteligente". Acest lucru face posibilă monitorizarea diferitelor module și canale și declanșarea alarmei în timp util în cazul în care ceva amenință să meargă prost. Această funcție permite, de asemenea, planificarea eficientă a întreținerii și etapele pentru revizie predictivă.

Aplicarea în practică

Producătorul de mașini a trecut la CPX AP-I la recomandarea Festo și acum a văzut literalmente beneficiile cu proprii ochi. Datorită designului descentralizat, grupul de opt regulatoare proporționale de control al presiunii este acum împărțit în două grupuri de câte patru. Al doilea grup este situat pe cealaltă parte a mașinii și, prin urmare, mult mai aproape de unitățile de perforare. În cele din urmă, acest lucru a economisit atât de mult timp de instalare și material încât s-a obținut o reducere a costurilor de 5 % cu patru mașini. El a putut, de asemenea, să ofere clientului său o comunicare ultra-rapidă pentru toate modulele care nu utilizează IO-Link®. Valorile de 200 MBaud și timpii de ciclu de până la 250 µs sunt impresionante. Deoarece sunt utilizate două cabluri separate pentru comunicare și alimentare, acesta oferă și opțiunea de a lucra cu zone de tensiune, dacă este necesar. În cele din urmă, el a fost ușurat că topologia sa existentă a putut fi păstrată complet. Acesta poate integra cu ușurință insulele de ventile fără a fi nevoie de noduri magistrale suplimentare sau master I/O. Numărul de module este de asemenea limitat datorită numărului mare de componente care pot fi conectate la un CPX AP-I Modul bus.

Pregătiți pentru viitor

Mașinile au fost livrate acum și funcționează spre satisfacția noastră deplină. De fapt, acestea funcționează atât de bine încât producătorul de mașini a făcut din noul remote I/O standardul pentru toate mașinile noi pe care le va dezvolta și construi în viitor. Alte sisteme sunt utilizate numai dacă clienții solicită în mod expres alte specificații. Nu contează dacă vorbim despre mașini pentru industria auto, mașini de ambalare sau mașini pentru alte sectoare. Am găsit soluția perfectă pentru noi", este verdictul final al inginerului mecanic (fericit).