Automatizace nemusí být trauma – pokud máte správné nástroje
Kdyby se okřídlené heslo slavného učitele národů J. A. Komenského „škola hrou“ aplikovalo na moderní průmyslové technologie, jeho alternativa v oblasti automatizovaných systémů a řešení by klidně mohla znít „automatizace hrou“. A uznávaným specialistou v této oblasti je společnost Murrelektronik.
Průmyslová odvětví kladou na automatizaci odlišné požadavky, výroby fungují v různých prostředích, která mohou být náročná, co se týče odolnosti proti vnějším vlivům. Společné ale mají to, že automatizované průmyslové procesy musejí být naprosto spolehlivé, aby zařízení byla v provozu bez zbytečných odstávek zvyšujících náklady, přičemž kouzlo řešení Murrelektronik jsou charakteristická svojí univerzálností umožňující vyhovět těmto požadavkům prakticky v každém odvětví.
Firma je uznávaným průkopníkem zejména v oblasti tzv. decentralizované automatizace. Zatímco u tradiční automatizace jsou obvykle veškerá zařízení a jejich procesy řízeny z jedné centrální rozvodné skříně, což je zranitelné řešení, inženýři Murrelektronik vsadili na koncept, který představuje principiálně odlišný přístup. Jde o systém, kde, obrazně řečeno, leč doslova, stroj řídí stroj v rámci svých pravomocí – tato řešení přivádějí signály, data a výkon přímo do výrobního procesu, eliminují potřebu početných řídicích jednotek a jednotlivé produkty směřují k tomu, aby byl decentralizační princip uplatňován v praxi co nejefektivněji a nejbezpečněji.
Jako zcela nový aspekt vnáší Murrelektronik do decentralizované automatizace bezdrátové propojení jednotlivých zařízení i komponent, navíc se softwarovou podporou, která umožňuje spolehlivou instalaci automatizovaných systémů i technickými pracovníky bez odborné specializace.
Centrální systém trochu jinak
Základem řešení Murrelektronik je neustále zdokonalovaný standard IO-Link, doplněný řešením pure.IO. Představuje novou architekturu pro komunikaci v automatizované továrně, hlavně pro řízení aktuátorů (akčních členů) a senzorů, využívající k tomu určený stejnojmenný komunikační protokol (určující způsob elektronické komunikace mezi zařízeními).
A zatímco při běžné automatizaci se senzory a aktuátory připojují do sběrnic centrálního řídicího systému, který je pak s každým zařízením propojený zvlášť (bez ohledu na to, zda je daný úkol fakticky potřeba řídit z centra nebo ne), při využití IO-Link se na centrální řídicí systém připojuje pouze hlavní jednotka IO-Link master. Ta pak řídí podřízené zařízení IO-Link slave a zároveň komunikuje s nadřazeným systémem přes jeho sběrnici, ovšem jen u úkolů, které není možné řešit na jeho úrovni. V podstatě tak „deleguje řízení“ jednotlivých zařízení na IO-Link master, což celý proces automatizace výrazně zjednoduší a zrychlí.
Pro uplatnění IO-Link v průmyslové automatizaci nabízí Murrelektronik portfolio pure.IO, zahrnující jednotku typu IO-Link master a její IO-Link zařízení v podobě IO modulů umístěné na konkrétních průmyslových zařízeních.
IO-Link master pure.IO má osm IO-Link portů s autokonfigurací na každém z nich a vyznačuje se kompaktní formou obsahující multiprotokolární řešení – PROFINET, EtherNet/IP, a EtherCAT, IIoT (REST API & MQTT) a WebUI. Dalším charakteristickým rysem jsou dvě možnosti připojení napájení přes konektor M12 L nebo A-kódovaný. Nechybí ani inovativní diagnostika s třemi LED/porty a čtyřmi rohovými LED pro 360° viditelnost. Dále sem patří decentralizované IO-Link I/O moduly typu slave s propojením typu Daisy Chain. Tento systém, který získal své pojmenování po věnečku ze sedmikrásek, jehož strukturu připomíná, umožňuje na jeden master navázat až 256 vstupů/výstupů. V technické podobě jde o řetězové propojení řízených zařízení, které může měřit až 40 metrů díky IO-Link rozšiřujícímu portu (2 x 20 m). Lokální systémy jsou v něm propojené do centrální rozvodné skříně pomocí jediného kabelu, čímž se celá architektura zjednoduší a zpřehlední, navíc lze instalaci provést jako Plug & Play.
Hmotnou podobu dávají architektuře IO-Link i další dílčí komponenty podporující její bezproblémové využívání ve výrobě. Patří sem např. snadno připojitelná ovládací zařízení se šesti tlačítky v nastavitelných barevných odstínech s různými módy blikání a nastavitelným jasem. K dispozici je i softwarová podpora umožňující spolehlivou instalaci automatizovaných systémů.
I složité zapojování lze učinit jednoduchým
Automatizované systémy jsou stále složitější, s velkým množstvím různých propojení (zástrček, zdířek, kabelů), kdy při instalaci snadno může dojít k chybě, zvlášť pokud ji neprovádí vysoce kvalifikovaný personál. Odpovědí Murrelaktronik je uKonn-X, což znamená „zapojíš cokoli“ – digitální systém, který spolehlivě a bezpečně provede uživatele krok za krokem celou komplexní instalací či uvedením do provozu snadno pochopitelným způsobem.
uKonn-X tvoří tablet a ruční skener (a to i v podobě mobilního telefonu) s potřebným programovým vybavením a zdrojem dat, vycházejícím z jednoduše přístupného zdroje informací, který je k dispozici na elektrických komponentech nebo sestavách. S využitím dalších dostupných zákaznických dat propojí uKonn-X elektrické schéma do virtuálního 2D nebo 3D modelu. Technik při instalaci přečte skenerem čárový kód na konektoru a na tabletu se mu na modelu stroje ukáže, kam patří, a zároveň se na stroji rozsvítí diody v místech, kam se má zasunout. Když je konektor správně umístěn a operace potvrzena na displeji, vygeneruje se automaticky příslušná část dokumentace.
Oproti klasickému způsobu se tak instalace a vytváření dokumentace významně urychlí a riziko chyb sníží či zcela eliminuje, protože systém okamžitě rozpoznává a zobrazuje nesprávný postup. Uživatel dostává jasné vizuální instrukce pro každý jednotlivý krok během instalace, kdy ho systém zároveň varuje, když zapojí konektor omylem jinam.
Systém uKonn-X tak ukazuje uživateli na schématu zapojení (ve 2D nebo 3D modelu) stroje, které komponenty kam připojit v dalším kroku, a zároveň rozsvícené LED na odpovídající sběrnici modulů ukazují ve stroji příslušný správný slot. Po každém úspěšně ukončeném kroku potvrzeném uživatelem uKonn-X automaticky vytvoří kompletní technickou dokumentaci reálné instalace zařízení, která je tak se všemi prvky plně digitálně dokumentována, takže ani v případě personálních změn nedojde ke ztrátě dat.
Pokud je třeba něco změnit během instalace nebo později až v provozu zařízení, lze to snadno provést v systému, okomentovat a komunikovat všem, koho se úpravy týkají.
uKonn-X je koncipován jako otevřený pro všechna rozhraní, podporuje komponenty i moduly různých výrobců, a využívá všechny běžné formáty dat, což zajišťuje kompatibilitu se všemi konstrukčními softwary. Své přednosti nicméně nejlépe využije ve spojení se systémem Vario-X, protože všechny komponenty mohou být propojeny Plug & Play, a nikoli prostřednictvím časově náročného a k chybám náchylného zapojení kabelů do řídicího rozvaděče.
Josef Vališka
Foto: Murrelektronik





