Pokaż menu

Firmy z okładek

APS HEIDENHAIN  Napędy i SterowanieFANUC  Danfoss

Reklama

Współpraca

Technologia czujników 4.0: pomysły bez ograniczeń





Nie sposób praktycznie wyobrazić sobie współczesnego społeczeństwa bez sieci cyfrowych. Ten megatrend już od dawna stanowi część wszystkich aspektów życia i pracy. W automatyce inteligentne czujniki, siłowniki i urządzenia obiektowe zapewniają już podstawowe dane. Teraz konieczne są już tylko nowe technologie ich przesyłania, aby autonomiczność i automatyzacja instalacji i zakładów mogły osiągnąć nowy wymiar.


Kontener ze śmieciami przesyła sygnał informujący o tym, że jest pełny w ponad 80 procentach. Sygnał jest przesyłany za pośrednictwem sieci komórkowej do aplikacji internetowej używanej przez firmę zajmującą się gospodarką odpadami. Aplikacja wizualizuje zapełnienie kontenera przy użyciu drogowej sygnalizacji świetlnej. Firma korzysta następnie z tego systemu, aby zaplanować najlepszą trasę dla zbiórki odpadów, tak aby śmieciarki dojeżdżały tylko do tych kontenerów, które rzeczywiście wymagają opróżnienia. System celowej zbiórki śmieci pozwala zaoszczędzić czas, pieniądze i paliwo, redukuje również emisję spalin oraz generowany hałas. Ta technologia została rzeczywiście opracowana przez MOBA Mobile Automation AG. System jest już w fazie testów w ramach projektu „Inteligentne miasto” (ang. Smart City) zorganizowanego przez Barcelonę, a jego wdrożenie jest planowane w około dwudziestu krajach. Urządzenie do pomiaru poziomu zapełnienia jest wbudowane w pokrywę każdego kontenera na śmieci. Urządzenie to musi być wyjątkowo solidne i mieć możliwość wykrywania poziomu zapełnienia kontenera niezależnie od tego, co zostało włożone do środka. Konieczne jest również regularne przesyłanie danych. Urządzenie zostało wyposażone w kartę SIM, regularnie zgłasza poziom zapełnienia i przesyła dane z czujnika. Czujnik zużywa bardzo mało energii, dzięki czemu bateria może działać przez okres dziesięciu lat. W przyszłości tego typu elastyczna automatyka mogłaby również znaleźć zastosowanie w systemach zarządzania ruchem lub obsługi parkingów.




Istniejące technologie dla nowych możliwości
Barcelona zrobiła duży krok w kierunku stania się inteligentnym miastem dzięki wprowadzeniu systemu inteligentnego zarządzania odpadami. Dzięki czujnikowi ultradźwiękowemu urządzenie do pomiaru poziomu zapełnienia może komunikować się z innymi urządzeniami i jest zoptymalizowane pod kątem niskiego zużycia energii. Jest to dobry przykład inteligentnych czujników, które stają się coraz bardziej popularne. Czujniki te dostarczają zróżnicowany obraz rzeczywistości i mogą przesyłać go w czasie rzeczywistym.

W przyszłości połączenie tych metod pozwoli również otworzyć drzwi do przestrzennej detekcji 3D, a co za tym idzie – do zastosowań takich, jak całkowicie automatyczne kierowanie. Czujniki i komponenty RFID również odgrywają znaczącą rolę w zapewnianiu jeszcze lepszego zróżnicowania procesów produkcji, a oferowane przez nie funkcje odczytywania i zapisywania znaczników umożliwiają identyfikowanie pojedynczych części. Dzięki temu procesy produkcji przemysłowej mogą być wykorzystywane już dla jednostkowych serii produkcyjnych. Połączenie tych rodzajów czujników z komunikacją sieciową stanowi podstawę koncepcji Technologii Czujników 4.0, która z kolei stanowi techniczny wymóg wstępny do zwiększenia autonomii i automatyzacji instalacji i zakładów, czyli – innymi słowy – wymóg wstępny dla koncepcji Przemysłu 4.0 oraz Internetu Rzeczy. Nowe technologie komunikacji pomostowej są ważnym ogniwem w realizowaniu tej koncepcji. W przypadku zbiórki śmieci w Barcelonie funkcję tę spełniają sieć telefonii komórkowej i Internet. Automatyzacja zakładów często opiera się na sieciach Ethernet. Technologie te osiągają jednak swoje fizyczne ograniczenia w automatyzacji procesów na obiekcie. Nawet obecnie używa są przeważnie sygnałów analogowych.


Ethernet w automatyce przemysłowej
Niektóre instalacje i zakłady są tak duże, że operatorzy chętnie rezygnują z konieczności stosowania kabli i opierają się na bezprzewodowej transmisji danych. W przypadku systemów ciąg­łych rozwiązania typu GSM, takie jak te używane w inteligentnym systemie zarządzania odpadami w Barcelonie, są wykluczone. Znaną technologią stosowaną w automatyce jest WirelessHART, inteligentna i niezawodna technologia transmisji danych, która umożliwia wszystkim podłączonym urządzeniom zarówno pracę w trybie nadajnika, jak i odbiornika. Sieć w topologii siatki upraszcza budowanie rozległych sieci.


Technologia komunikacji pomostowej SmartBridge
Istnieje już technologia, która może zostać użyta do rozbudowy dowolnego czujnika o szerokie funkcje komunikacji. Technologia ta, znana pod nazwą SmartBridge, umożliwia połączenie każdego czujnika z interfejsem IO-Link do struktur IP, zapewniając mu pełne możliwości komunikacyjne. Obecnie dane z czujników nie wychodzą zazwyczaj poza poziom obiektu, na przykład do systemów zarządzania. Dzięki technologii SmartBridge poziomy napełnienia w instalacji napełniania mogą być przekazywane bezpośrednio do obliczeń wydajności w firmie, bez konieczności dokonywania jakichkolwiek zmian sprzętowych czy programowych na poziomie sterowania. Technologia ta otwiera również mnóstwo nowych możliwości podczas konfigurowania nowych instalacji, np. gdy maszyna lub instalacja mają być całkowicie transparentnie zintegrowane z siecią, ale komunikacja IP nie jest przewidywana na najniższym poziomie lub czujnik jest fizycznie niedostępny. To naprawdę praktyczna technologia komunikacji pomostowej, która oferuje ogromny potencjał na przyszłość.


W skrócie: SmartBridge
Technologia SmartBridge wykorzystuje adapter do czujników IO-Link i aplikację SmartBridge na urządzenia mobilne, takie jak tablety czy smartfony. Adapter pobiera dane i parametry z czujnika i przesyła je do tych urządzeń mobilnych bezprzewodowo za pomocą Bluetooth. Aplikacja wizualizuje te dane i pozwala na dostęp do czujnika na poziomie parametrów, działając jak „inteligentny multimetr” i zapewniając łatwiejsze uruchomienie i konserwację urządzeń obiektowych. Jest to uniwersalna technologia komunikacji pomostowej, którą można również wykorzystać do utworzenia interakcji między systemami wirtualnymi i fizycznymi na poziomie obiektowym oraz do łączenia tych systemów z sieciami wyższego poziomu. Za pomocą aplikacji SmartBridge można również wywoływać bezpośrednio urządzenia z interfejsem Ethernet lub WLAN bez konieczności korzystania z adaptera.

www.pepperl-fuchs.com/smartbridge-technology


PEPPERL+FUCHS Sp. z o.o.
ul. Owsiana 12
03-825 Warszawa
tel. 22-256 97 70
fax 22-256 97 73
info@pl.pepperl-fuchs.com
www.pepperl-fuchs.pl

Reklama