S to rešitvijo lahko proizvajalec strojev preprosto in modularno prilagodi ali razširi svoje prihodnje konstrukcije na podlagi platforme za avtomatizacijo, ne da bi spremenil prvotno strukturo. Zaradi modularnosti je običajno mogoče prihraniti 5 % strojne opreme.

CPX-AP-I je proizvajalec strojev pred kratkim vključil v konstrukcijo stroja za dodelavo plastičnih plošč. Običajno so to vnaprej pripravljeni, razmeroma dolgi in ozki deli, v katere se z izsekovanjem naredijo izrezi. To se izvede pnevmatsko. Ker vse plošče niso enako debele, včasih so narejene iz različnih plastičnih mas in so tudi različno oblikovane, je treba zahtevani pnevmatski tlak prilagoditi vsakemu izdelku in vsakemu izrezu. Prvotno so bili v ta namen uporabljeni proporcionalni regulatorji tlaka, ki jih je neposredno upravljal PLC.

Od centraliziranega k decentraliziranemu

Ustrezna konstrukcija stroja je imela nekaj pomanjkljivosti v zvezi s centraliziranim nadzorom pnevmatskih izsekovalnih enot. Osem proporcionalnih krmilnikov je bilo vgrajenih neposredno v osrednji ventilski otok v stikalni omari. Štirje udarni gibi so potekali na razmeroma majhni razdalji od tega ventilskega otoka – 3 do 5 metrov – drugi štirje pa so potekali na nasprotni strani stroja. 1210Za te štiri izsekovalne enote je bilo treba iz stikalne omare napeljati kable in zračne cevi dolžine od do metrov. Poleg visokih stroškov materiala in namestitve je to pomenilo tudi manj natančen nadzor štirih zadnjih izsekovalnih enot in daljši čas cikla.

Ko je zadevni proizvajalec strojev prejel naročilo za štiri enake stroje, se je obrnil na družbo Festo kot tehničnega partnerja, da bi se seznanil z možnostmi, ki jih ponujajo nove tehnologije. Hitrejši, boljši, vzdržljivejši, cenejši? Med razpravami se je novi CPX-AP-I pojavil kot možna rešitev za decentralizirani nadzor izsekovalnih enot in kot način, kako zagotoviti, da bo stroj "odporen proti prihodnosti". Prednosti pa je bilo še veliko več.

Decentralizirani sistem I/O

Da bi razumeli te prednosti, moramo najprej pojasniti, kaj je CPX-AP-I. To je novi I/O-sistem, zasnovan za neposredno povezavo velikega števila vhodnih/izhodnih modulov in ventilskih terminalov na terenu. Sistem je mogoče preprosto integrirati v najpomembnejše sisteme PLC prek najpogostejših poljskih vodil, ne da bi bilo treba posamezne komponente opremiti z vozliščem busa. Prav tako je mogoče integrirati povezavo IO-Link®, ki olajša priključitev vseh komponent I/O-Link® in ponuja vse s tem povezane prednosti.

Spodnja slika prikazuje strukturo takega sistema.

To kaže, da je mogoče terminale ventilov in vodje I/O-Link neposredno vključiti v nadzorni sistem višje ravni (PLC) ne glede na uporabljeno omrežje industrijske avtomatizacije. Enako velja za pnevmatske in električne module, podprti pa so vsi znani tipi omrežnih vodil. To pomeni, da terminalov ventilov ni več treba povezovati prek glavnega vodnika povezave I/O, temveč jih je mogoče krmiliti neposredno prek vodila AP, kar zagotavlja boljšo zmogljivost v smislu zanesljivosti in učinkovitosti. To omogoča tudi prihranke pri številu vozlišč bus ali komponent.

Modularno oblikovanje v znanem okolju

CPX AP-I ponuja možnost modularne in zato zlahka razširljive zasnove. Funkcije, module itd. je mogoče dodajati ali odstranjevati, ne da bi bilo treba spreminjati obstoječo topologijo. Prav tako je mogoče spremeniti sistem vodila – spremeniti je treba le vozlišče busa. Seznam materiala (BOM) in nadzorna arhitektura ostaneta nespremenjena. Poleg tega lahko izdelovalec strojev še naprej programira v svojem znanem okolju, pri čemer ga ne moti dejstvo, da I/O-sistem deluje z lastniškim sistemom vodila. Nikakor ni številčno omejen: do 500 modulov lahko povežete med seboj v linijsko, zvezdno in drevesno topologijo.

Pripravljeni na digitalizacijo v dobi Industrije 4.0

Poleg preproste integracije komponent CPX AP-I ponuja tudi možnost prenosa podatkov v oblak. To je značilnost pametne industrije in popolnoma avtomatiziranih pametnih tovarn. To pomeni, da je mogoče centralno beležiti številne podatke, npr. kratke stike, dogodke IO-Link®, število tokokrogov, kakovost kablov, temperaturo, napetost, obratovalne ure itd. Te podatke je nato mogoče analizirati in uporabiti kot dragocene informacije v okviru optimizacije, izračunov stroškov ali na primer "inteligentnega vzdrževanja". Tako je mogoče spremljati različne module in kanale ter pravočasno sprožiti alarm, če grozi, da bo šlo kaj narobe. Ta funkcija omogoča tudi učinkovito načrtovanje vzdrževanja in korake za napovedno vzdrževanje.

Uporaba v praksi

Proizvajalec strojev je po Festovem priporočilu prešel na CPX AP-I in zdaj dobesedno na lastne oči videl prednosti. Zaradi decentralizirane zasnove je skupina osmih proporcionalnih regulatorjev tlaka zdaj razdeljena v dve skupini po štiri. Druga skupina je na drugi strani stroja in je zato veliko bližje izsekovalnim enotam. S tem je bilo prihranjenega toliko časa in materiala za montažo, da je bil s štirimi stroji dosežen 5-% prihranek pri stroških. Svoji stranki je lahko ponudil tudi bliskovito komunikacijo za vse module, ki ne uporabljajo IO-Link®. Vrednosti 200 MBaud in časi ciklov do 250 µs so impresivni. Ker se za komunikacijo in napajanje uporabljata dva ločena kabla, omogoča tudi delo z napetostnimi območji, če je to potrebno. Na koncu si je oddahnil, ker je bilo mogoče v celoti ohraniti njegovo obstoječo topologijo. Vanj je mogoče preprosto vključiti terminale ventilov, ne da bi potrebovali dodatna vozlišča busa ali I/O-Link-Master. Število vmesnikov je omejeno tudi zaradi velikega števila komponent, ki jih je mogoče priključiti na modul vodila CPX AP-I.

Pripravljeni na prihodnost

Stroji so bili zdaj dobavljeni in delujejo v naše popolno zadovoljstvo. Pravzaprav delujejo tako dobro, da je proizvajalec strojev novi sistem Remote I/O določil za standard za vse nove stroje, ki jih bo razvijal in izdeloval v prihodnosti. Drugi sistemi se uporabljajo le, če stranke izrecno zahtevajo druge specifikacije. To ne igra nobene vloge pri tem, ali govorimo o strojih za avtomobilsko industrijo, strojih za pakiranje ali strojih za druge sektorje. Našli smo popolno rešitev za nas," je končna ocena (zadovoljnega) strojnega inženirja.