Pokaż menu

Firmy z okładek

Multiprojekt  FANUCNapędy i Sterowanie  FESTO

Reklama

Współpraca

Dane to nowe złoto



W koncepcji „Przemysł 4.0” dane stają się nowym złotem. Maszyny, narzędzia i detale zmieniają się w cyberfizyczne systemy zbierające i wymieniające dane pomiędzy sobą. Skutkuje to osiągnięciem zupełnie nowej jakości danych produkcyjnych, umożliwiających rozproszoną kontrolę procesu w czasie rzeczywistym. Przyszłość wygląda zatem obiecująco: inteligentne detale, maszyny i systemy transportowe zdolne do podejmowania autonomicznych „decyzji”, na przykład czy kolejny etap produkcji powinien zostać opóźniony lub czy inny robot spawalniczy powinien przejąć produkcję w przypadku awarii pierwszego.


Przystosowanie procesu do produkcji innego wariantu detalu także powinno być w pełni automatyczne. Wtedy możliwe będzie wytworzenie małych serii produktu dostosowanego do indywidualnych wymagań klienta przy zmniejszonych kosztach. A to z kolei sprawi, że w przyszłości technologie bezpieczeństwa staną się bardziej elastyczne, indywidualne i tańsze. Wymagane będzie także zbieranie dokładniejszych danych diagnostycznych w celu – na przykład – zwiększenia wydajności, wprowadzenia strategii Predykcyjnego Utrzymania Ruchu (PdM), i w konsekwencji poprawy produktywności zakładu. Jednak, zwłaszcza przy zastosowaniu nowych, niezależnych systemów produkcyjnych, technologie bezpieczeństwa muszą przede wszystkim chronić pracowników od wypadków.



Fot. 1. Istnieją różnorodne moduły, przy pomocy których można rozszerzyć system PSC1, np. dodatkowe wejścia/wyjścia, uniwersalne interfejsy magistralowe, bezpieczna komunikacja między sterownikami oraz bezpieczne monitorowanie napędów
Fot. 1. Istnieją różnorodne moduły, przy pomocy których można rozszerzyć system PSC1, np. dodatkowe wejścia/wyjścia, uniwersalne interfejsy magistralowe, bezpieczna komunikacja między sterownikami oraz bezpieczne monitorowanie napędów



Skup się na bezpieczeństwie
W celu zapewnienia bezpiecznego i niezawodnego przetwarzania sygnałów Grupa Schmersal – jako dostawca technologii bezpieczeństwa – tworzy rozwiązania oparte na modułach przekaźnikowych bezpieczeństwa oraz sterownikach bezpieczeństwa z szerokim wachlarzem opcji wizualizacyjnych i diagnostycznych w zależności od skomplikowania i zagnieżdżenia układów bezpieczeństwa.

W małych maszynach z jedną osłoną bezpieczeństwa oraz funkcją stopu awaryjnego najbardziej ekonomiczne będzie zastosowanie modułu przekaźnikowego. Wielofunkcyjne moduły serii Protect SRB-E świetnie radzą sobie w wielu aplikacjach. Dzięki różnorodnym funkcjom wbudowanym w każdy z nich klient po prostu wybiera aplikację stosownie do potrzeb. Bez wiedzy programistycznej, bez oprogramowania.



Fot. 2. Wielofunkcyjne moduły bezpieczeństwa serii SRB-E są ekonomicznym rozwiązaniem dla mniejszych maszyn
Fot. 2. Wielofunkcyjne moduły bezpieczeństwa serii SRB-E są ekonomicznym rozwiązaniem dla mniejszych maszyn



Sterownik bezpieczeństwa Protect-SELECT jest odpowiedni do bardziej skomplikowanych funkcji bezpieczeństwa. Na wbudowanym tekstowym wyświetlaczu pojawia się proste menu nawigacyjne, pozwalające dostosować konfigurację do indywidualnych aplikacji. Użytkownik wybiera rodzaj funkcji bezpieczeństwa spośród czterech predefiniowanych programów pasujących do najczęściej wykorzystywanych aplikacji bezpieczeństwa (ok. 80% aplikacji). Powinno to pozwolić na redukcję czasu i pracy włożonej w konfigurację systemu bez wpływu na elastyczność. Dla każdego programu użytkownik ma możliwość prostej aktywacji parametrów, takich jak przypisanie obwodów sprzężenia zwrotnego (EDM), testów startowych, testowania cyklicznego, automatycznego startu itd.

Szybko zmieniające się rynki zbytu wymuszają coraz tańszą produkcję małych serii ściśle wyspecyfikowanych produktów. W osiągnięciu tego celu coraz większą rolę będą odgrywały fabryki modułowe, w których funkcje sterownicze są podzielone pomiędzy mniejsze, zdecentralizowane jednostki połączone między sobą sieciami komunikacyjnymi. Nowa seria modułowych sterowników bezpieczeństwa PROTECT-PSC1 firmy Schmersal umożliwia programowanie indywidualnych systemów bezpieczeństwa. Z kolei bezpieczna komunikacja pomiędzy poszczególnymi sterownikami jest możliwa przy użyciu protokołu SDDS (Ethernet Safety Device-to-Device Communication). Ułatwia to projektowanie złożonych, rozbudowanych, wieloczęściowych fabryk z połączonymi podsystemami bezpieczeństwa.



Fot. 3. Nowy modułowy sterownik bezpieczeństwa PSC1 firmy Schmersal umożliwia programowanie indywidualnych systemów bezpieczeństwa
Fot. 3. Nowy modułowy sterownik bezpieczeństwa PSC1 firmy Schmersal umożliwia programowanie indywidualnych systemów bezpieczeństwa



Sterowniki PROTECT-PSC1 wyposażone są także w uniwersalny interfejs komunikacyjny, umożliwiający wybór pomiędzy różnymi protokołami magistralowymi przy pomocy oprogramowania. Standardowy system magistralowy pozwala także na przesyłanie niezwiązanych z bezpieczeństwem sygnałów diagnostycznych z czujników do sterownika procesowego. Pozwala to na przetwarzanie sygnałów istotnych z punktu widzenia przeciwdziałania przestojom lub poprawiania wydajności zakładu.


Preinstalowane bezpieczeństwo
Innym rozwiązaniem służącym poprawie bezpieczeństwa w bardziej rozbudowanych zakładach, przy jednoczesnej dystrybucji danych niezwiązanych z bezpieczeństwem, są systemy przyłączeniowe bezpieczeństwa firmy Schmersal. Wyłączniki bezpieczeństwa nie są podłączone bezpośrednio do sterowników czy modułów przekaźnikowych, ale po prostu łączy się je kaskadowo przy użyciu modułów dystrybucyjnych. Moduły pasywne mogą być wyposażone w interfejs SD (Serial Diagnostic) umożliwiający przekazywanie danych niezwiązanych z bezpieczeństwem. Elektroniczne czujniki i blokady bezpieczeństwa połączone kaskadowo i wyposażone w interfejs SD mogą przekazywać szczegółowe dane diagnostyczne (np. status urządzenia, powiadomienia o błędach) poprzez bramkę SD i system fieldbus do sterownika PLC, gdzie można je wykorzystać do sterowania lub wizualizacji.



Fot. 4. Systemy przyłączeniowe bezpieczeństwa Schmersala: PDM pasywny moduł dystrybucyjny, PFB pasywny moduł fieldbox, SRB-E aktywny multiplikator wejść (od lewej do prawej)
Fot. 4. Systemy przyłączeniowe bezpieczeństwa Schmersala: PDM pasywny moduł dystrybucyjny, PFB pasywny moduł fieldbox, SRB-E aktywny multiplikator wejść (od lewej do prawej)



W przypadku blokady bezdotykowej MZM100-SD mogłyby być to na przykład błędy „Uszkodzenie lub zwarcie na wyjściu bezpieczeństwa”, „Zbyt niskie napięcie zasilania” albo „Nieprawidłowy aktywator”, co pozwoliłoby na natychmiastowe podjęcie działań naprawczych. Te same dane diagnostyczne w przyszłości będą służyć do planowania konserwacji w przypadku gdy dział utrzymania ruchu otrzyma od systemu sterowania jednej z maszyn informację, że należy poprawić ustawienie osłony bezpieczeństwa, ponieważ aktywator czujnika bezpieczeństwa pracuje już na granicy zasięgu. Taka informacja pomoże zapobiegać przestojom i z wyprzedzeniem przewidywać czynności naprawcze.

W świecie cyfrowych sieci przemysłowych na znaczeniu zyskają też roboty. Interakcja człowieka z robotem bez konieczności instalowania osłon separujących jest w tej chwili jednym z gorących tematów automatyki przemysłowej. Firma Schmersal zaprojektowała sterownik bezpieczeństwa do monitorowania robotów. Urządzenie stanowi bazę dla rozwiązań specyfikowanych dla konkretnej aplikacji. Do podstawowych cech należy zautomatyzowane monitorowanie pozycji oraz prędkości niebezpiecznych ruchów.



Fot. 5. Bezpośrednia interakcja człowieka z robotem bez separujących osłon bezpieczeństwa będzie zyskiwać na popularności wraz z koncepcją Przemysł 4.0 i będzie wymagać rozbudowanych sterowników bezpieczeństwa
Fot. 5. Bezpośrednia interakcja człowieka z robotem bez separujących osłon bezpieczeństwa będzie zyskiwać na popularności wraz z koncepcją Przemysł 4.0 i będzie wymagać rozbudowanych sterowników bezpieczeństwa



Dopóki siły i prędkości mieszczą się w wyznaczonym bezpiecznym zakresie, robot jest utrzymywany w tzw. wirtualnej klatce i interakcja ramienia robota z człowiekiem jest możliwa. Tym projektem Schmersal położył fundament pod nowe koncepcje bezpieczeństwa bez mechanicznych osłon używanych obecnie. W celu dalszego rozwijania tego innowacyjnego rozwiązania Schmersal wspiera trzyletni projekt naukowy Uniwersytetu Bonn-Rhein-Sieg. Celem projektu o nazwie „beyondSPAI” jest zwiększenie bezpieczeństwa w interakcji człowieka i robota. Przy użyciu systemu wielopoziomowych czujników oraz inteligentnego oprogramowania robot powinien ocenić, czy w zakresie jego ruchu znajduje się człowiek czy inny obiekt. Do tego celu stosuje się czujniki optyczne i specjalne algorytmy przetwarzania obrazu, które mają rozpoznać ludzką skórę. Po pozytywnym rozpoznaniu skóry robot „wie”, że sytuacja się zmieniła. Innymi słowy oznacza to, że jeśli w obszarze ruchu robota znajdzie się zwykły „obiekt”, to nie musi być generowany sygnał zatrzymania tego ruchu. Oznacza to dalszą poprawę produktywności i dostępności fabryki.


Rozwiązania zintegrowane
Wraz z pojawianiem się technicznych innowacji zgodnych z koncepcją Przemysłu 4.0 zwiększa się zapotrzebowanie na „szyte na miarę” rozwiązania systemowe, w których bezpieczeństwo jest zintegrowane. Dywizja usług bezpieczeństwa Grupy Schmersal, o nazwie Tec.nicum, oferuje kompletny program usług konsultingowych w celu wspomagania wytwórców. Już od fazy planowania projektu pomagamy w doborze, integracji i konfiguracji urządzeń i systemów bezpieczeństwa. Ten proces często zawiera szkolenia, elementy oceny ryzyka, a także oceny stanu bezpieczeństwa istniejących maszyn oraz wyposażenia we wczesnym stadium rozwoju i nie kończy się na programowaniu sterowników bezpieczeństwa. Jako dostawca systemów i rozwiązań dla bezpieczeństwa maszyn Grupa Schmersal oraz eksperci z Tec.nicum mogą zaoferować wszystko z jednego źródła: hardware, software, know-how, konsulting oraz projektowanie.

Tekst.: Grupa Schmersal
Opracowanie: Schmersal-Polska

Schmersal-Polska
ul. Baletowa 29
02-867 Warszawa
tel. 22-250 88 01
fax 22-816 85 78
e-mail: info@schmersal.pl
www.schmersal.pl

Reklama