Sa ovim rešenjem, graditelj mašina može lako i modularno prilagoditi ili proširiti svoje buduće dizajne zasnovane na platformi za automatizaciju bez promene svoje prvobitne strukture. Modularnost obično može da uštedi 5% hardvera.
CPX-AP-I je nedavno integrisan od strane mašinskog graditelja u svom dizajnu za mašinu za završnu obradu plastičnih listova. To su obično unapred oblikovani, relativno dugi i uski delovi u koje se probijanjem ubacuju izrezi. Ovo se radi pneumatski. Pošto nisu sve ploče iste debljine, ponekad izrađene od različite plastike, a takođe su drugačije oblikovane, potreban pneumatski pritisak mora biti prilagođen za svaki proizvod i izrezan. Prvobitno su u tu svrhu korišćeni proporcionalni ventili za kontrolu pritiska, koji su direktno kontrolisani od strane PLC-a.
Od centralizovanog do decentralizovanog
Odgovarajući dizajn mašine imao je neke nedostatke koji se odnose na centralnu kontrolu pneumatskih probijačkih jedinica. Osam proporcionalnih regulatora su integrisani direktno u centralni ventil terminala u kontrolnom ormaru. Četiri probijanje pokreta održana na relativno maloj udaljenosti od ovog ventila terminala - 3 do 5 metara - ali ostala četiri su izvedena na suprotnoj strani mašine. Za ove četiri jedinice za probijanje, kablovi i vazdušna creva dužine od 10 do 12 metara morali su biti postavljeni iz kontrolnog ormara. Pored visokih troškova materijala i instalacije, to je takođe značilo manje preciznu kontrolu zadnje četiri jedinice za probijanje i duže vreme ciklusa.
Kada je dotični proizvođač mašina dobio narudžbinu za četiri identične mašine, saznao je za mogućnosti koje nove tehnologije mogu ponuditi od Festa kao tehničkog partnera. Brže, bolje, izdržljivije, jeftinije? Tokom diskusija, novi CPX-AP-I se pojavio kao moguće rešenje za decentralizovanu kontrolu probijanje jedinica i kao način da se mašina "budućnost-dokaz". Ali bilo je i mnogo drugih prednosti.
Decentralizovani I/O sistem
Da bismo razumeli ove prednosti, prvo moramo da razjasnimo šta je to CPX-AP-I. To je novi I/O sistem dizajniran za direktno povezivanje velikog broja I/O modula i ventilskih terminala na terenu. Sistem se može lako integrisati u najvažnije PLC sisteme preko najčešćih sabirnica, bez potrebe za opremanjem pojedinačnih komponenti čvorom sabirnice. Takođe je moguće integrisati IO-Link, što olakšava povezivanje bilo koje I / O-Link komponente i nudi sve prednosti koje dolaze sa njim.
Na slici ispod prikazana je struktura takvog sistema.
To pokazuje da ventilski terminali i I / O-Link majstori mogu biti integrisani direktno u sistem kontrole višeg nivoa (PLC), bez obzira na industrijsku automatizaciju mreže koja se koristi. Isto važi i za pneumatske i električne module i podržani su svi poznati tipovi sabirnica. To znači da terminali ventila više ne moraju biti povezani preko I/O Link master-a, već se mogu kontrolisati direktno preko AP magistrale, što rezultira boljim performansama u smislu pouzdanosti i efikasnosti. Pored toga, na ovaj način se postižu uštede u broju čvorova ili komponenti.
Modularni dizajn u poznatom okruženju
CPX AP-I nudi mogućnost modularnog i na taj način lako skalabilnog dizajna. Moguće je dodati ili ukloniti funkcionalnosti, module, itd. Bez potrebe za promenom postojeće topologije. Takođe je moguće promeniti sistem sabirnice – sve što treba da uradite je da promenite čvor sabirnice. Račun materijala (BOM) i kontrolna arhitektura ostaju nepromenjeni. Pored toga, graditelj mašina može da nastavi da programira u svom poznatom okruženju i nije uznemiren ni na koji način činjenicom da I/O sistem radi sa vlasničkim sistemom sabirnice. Što se tiče brojeva, to nikako nije ograničeno: do 500 modula može biti povezano jedni sa drugima u topologiji linije, zvezde i stabla.
Spremni za digitalizaciju u doba industrije 4.0
Pored jednostavne integracije komponenti, CPX AP-I nudi i mogućnost učitavanja podataka u oblak. Ovo je tipična karakteristika pametne industrije i potpuno automatizovanih pametnih fabrika. To znači da se širok spektar podataka, kao što su kratki spojevi, IO-Link događaji, broj kola, kvalitet kablova, temperatura, napon, radno vreme, itd., mogu prikupljati centralno. Ovi podaci se zatim mogu analizirati i koristiti kao vrijedne informacije u kontekstu optimizacije, proračuna troškova ili, na primjer, "inteligentnog održavanja". To omogućava praćenje različitih modula i kanala i blagovremeno davanje alarma ako nešto preti da krene naopako. Pored toga, ova funkcija omogućava efikasno planiranje održavanja i korake prediktivnog održavanja.
Primena u praksi
Proizvođač mašina je prešao na CPX AP-I po preporuci Festa i sada je bukvalno video prednosti svojim očima. Zbog decentralizovanog dizajna, grupa od osam proporcionalnih ventila za kontrolu pritiska je sada podeljena u dve grupe od četiri. Druga grupa se nalazi na drugoj strani mašine i na taj način mnogo bliže probijanje jedinica. Ovo je na kraju uštedelo toliko vremena za instalaciju i materijala da je postignuta ušteda od 5% za četiri mašine. Takođe je bio u mogućnosti da ponudi svojim klijentima munjevitu komunikaciju za sve module koji ne koriste IO-Link. Vrednosti 200 MBaud i vremena ciklusa do 250 μs su impresivni. Pošto se dva odvojena kabla koriste za komunikaciju i napajanje, nudi i mogućnost rada sa naponskim zonama ako je potrebno. Konačno, laknulo mu je što se njegova postojeća topologija može u potpunosti sačuvati. Lako može integrisati terminale ventila bez potrebe za dodatnim čvorovima sabirnice ili I/O link masters. Broj modula interfejsa je takođe ograničen zahvaljujući velikom broju komponenti koje se mogu povezati sa CPX AP-I bus modulom.
Spremni za budućnost
Mašine su sada isporučene i rade na potpuno zadovoljstvo. U stvari, oni rade tako dobro da je graditelj mašina napravio novi Remote I/O sistem standard za sve nove mašine koje će dizajnirati i graditi u budućnosti. Samo kada kupci eksplicitno zahtevaju različite specifikacije se koriste drugi sistemi. Nije bitno da li su to mašine za automobilsku industriju, mašine za pakovanje ili mašine za druge industrije. Pronašli smo savršeno rešenje za nas", konačna je presuda (srećnog) graditelja mašina.