Již 5. mezinárodní konferenci
pořádala v prosince ve Vídni společnost
Festo. Nejnovější informace
o novinkách tohoto výrobce
jsou vskutku zajímavé. A o čem se
tam hovořilo?
Zákazníci se stále více rozhodují
pro kompaktnější, rychlejší a decentrálně
montované komponenty, nejlépe
s diagnostickými funkcemi.
Taktovací doby se zkracují a pohotovost
strojů se zvyšuje. Průkopníkem
tohoto vývoje je mechatronika
s výkonným napojením na řídicí
úroveň a využitím průmyslového
Ethernetu. Trendem jsou otevřená
komunikační řešení.
Právě mechatronika umožňuje
sdružit více funkcí a technologií do
kompaktnějších komponentů a systémů.
Vyvíjejí se např. ventilové
terminály Festo od kompaktních
pneumatických řídicích jednotek
k multifunkčním terminálům, které
pokrývají kompletně dílčí funkce
strojů nebo zařízení. Klíčovými
technologiemi jsou při tom vstupní
a výstupní obvody, Motion Control,
pneumatika, zpracování signálů,
bezpečnostní technika a síťová
zapojení. Průkopnickou roli má
ventilový terminál CPX/MPA, který
je kompaktní a schopný diagnostických
funkcí.
Decentralizovaná a instalačně
úsporná řešení jsou možná až se
sběrnicovými systémy. Automatizační
odvětví se dlouho nedokázalo
sjednotit na standardu. Výhody průmyslového
Ethernetu jsou při tom
evidentní: vysoká výkonnost, nízké
náklady a příchod IT služeb a činností
do polní úrovně. S průmyslovým
Ethernetem poprvé vzniká
výkonná standardizace v průmyslové
komunikaci. Praxe prokázala, že
sjednocovat komunikační prostředí
Ethernetem je obtížné. Zejména
vzhledem k nákladům bude
i nadále většina důležitých aplikací
vybavena systémy polních sběrnic.
Komplexnější aplikace – zejména
s vysokým podílem Motion Control
– budou postupně spíše přecházet
na průmyslový Ethernet. Inteligence
se stěhuje do polní úrovně.
Decentralizované instalace zvyšují
flexibilitu automatizačních přístrojů
s integrovanými funkcemi předzpracování.
Prvním krokem decentralizace
pomocí sběrnicových systémů je
přemístění I/O-jednotek centrálního
řízení ze skříňových rozváděčů
do decentralizovaných svorkovnic.
Etabluje se přímá montáž dálkových
I/O-jednotek na strojích. Poté
přechází SPS periferní funkce do
polní úrovně a ve třetím kroku je
pro řízení využívána síť. To umožňuje
parametrizovat bezpečnostní
funkce výstupů, ventilů a aktorů
nebo softwarové parametrizování
kontroly mezních hodnot analogové
senzoriky a aktoriky. Integrace
mechatronických funkcí se prosazuje
jako známka distribuované
inteligence.
Festo nabízí odpovídající produkty
CPX-MMI modul pro předběžné
uvádění do provozu nebo
CPX-FEC modul – předzpracující
prvek programovatelné předřazené
řídicí jednotky, integrované do ventilového
terminálu.
Teprve decentralizace řídicích
komponentů do přímé blízkosti
senzoriky a aktoriky umožňuje
úspory nákladů na kabeláž. Decentralizace
budicích jednotek, dálkových
I/O nebo ventilových terminálů
přímo na aktuátory, umožňuje
ušetřit svorkovnice. Výrobky Festo
nabízejí zcela nové aplikace. Ventilové
terminály CPX/VTSA jsou
např. v automobilovém průmyslu
nasazovány při stavbě karosérií
přímo na pohony, kde pracují za
nepříznivých podmínek při svařování
a zatížení vibračními šoky na
robotických ramenech. CPV EXi
se uplatňují ve výbušném prostředí
procesní automatizace. První volbou
pro zóny stříkání v potravinářském
a balicím průmyslu jsou Clean
Design ventilové terminály CDVI,
vzhledem ke své necitlivosti
vůči vlhku, potravinám a čisticím
prostředkům. Mechatronická integrace
umožňuje využití signálního
mixu od snímání poloh senzorikou,
přes analogové hodnoty teploty,
připojení tlakové senzoriky, napojení
redukčních ventilů a bezpečné
koncepce napájení. Možný je přenos
signálů speciální diagnostiky
i signálů preventivní údržby. Ventilové
terminály už nejsou jednoduše
pneumaticky a elektronicky
zřetězené baterie ventilů, ale hodí
se díky hybridní modulární systémové
koncepci a decentrálním
instalačním systémům pro instalaci
na konstrukci strojů. Předpokladem
toho jsou otevřené systémy.
SPOLEČNÝ VÝVOJ
Dva renomované podniky spojily
své síly s cílem vytvořit uživatelsky
příznivé aplikace. Spolupráce mezi
Festo a EPLAN Software & Service
zkracuje doby uvádění produktů
na trh při vysoké produktivitě prostřednictvím
optimalizace vývojových
procesů.
EPLAN pokrývá se svým ePLAN
fluid specifické požadavky ve
vývoji fluidních systémů. Festo je
vedoucím výrobcem automatizační
techniky a snaží se tímto postupem
usnadnit uživatelům vývoj řešení.
EPLANfluid je napojen na digitální
katalog Festo. Konstruktéři
tak mohou získat informace o produktech,
grafická data a konfigurační
nástroje z celého širokého
výrobního programu přímo do
svých projektů. Workflow fluidních
techniků a elektrotechniků jsou
organizovány interdisciplinárně.
EPLANfluid umožňuje jak grafický
vývoj, tak objektově orientovanou
část. Pracovní oblast a plocha se dá
individuálně přizpůsobit příslušné
projekční úloze. Systém navrhne
pro každý pracovní krok vhodnou
manipulaci. Přímé napojení Festo
katalogu umožňuje značnou disponibilitu
dat, což pro uživatele znamená
enormní časové a nákladové
úspory. Po volbě vhodných automatizačních
komponentů, jsou jejich
data přímo exportována do vývojového
programu. Konstruktér je
samozřejmě schopen využívat i jiné
Festo nástroje pro konfigurování
a může využívat nejrůznější četná
doporučení. Příkladem využití je
makroknihovna CPX. Makra pečují
o plynulé a bezpečné elektroprojektování
v kombinaci s ventilovými
terminály. V knihovně jsou k dispozici
kmenové údaje, symboly a grafika.
Tím, že jsou v knihovně CPX
uložena veškerá data je garantována
vysoká bezpečnost projektování
i průchodnost dokumentace.
OSTRAŽITÉ A NESMLOUVAVÉ OČI
STROJŮ
Inteligentní kompaktní kamery
a kamerové systémy mohou kontrolovat
správnost a kvalitu použitých
součástí a prováděných postupů.
U britské firmy TI Automotive sledují
čtyři kamerové systémy výrobní
linku na brzdové a palivové
potrubí a garantují nulovou poruchovost.
Inteligentní kompaktní
kamerový systém SBOC-Q/SBOIQ
Festo zaručuje 100% kvalitativní
kontrolu zejména při enormním
počtu zpracovávaných typů. Poskytuje
spolehlivé výsledky zkoušek
u širokého spektra aplikaci: od orientačních
zkoušek malých součástí,
přes proměřování rotačních součástí,
při přesném, nastavování pohonů
nebo pro lokalizaci objektů při řízení
manipulačních zařízení.
V kamerovém systému je integrován
jak senzorový systém pro pořizování
obrazových dat, tak komplexní
vyhodnocovací elektronika i rozhraní
pro komunikaci s řízením. Se dvěma
softwarovými balíky CheckKom
a CheckOpti lze kameru jednoduše
uvést do provozu, konfigurovat,
ovládat i obsluhovat. CheckOpti mj.
slouží k naučení zkoušených součástí:
po prezentaci vzorových součástí
uživatel definuje pomocí softwaru
nejrůznější zkušební charakteristiky,
jako je např. délka, výška, plocha,
poloha těžiště nebo úhel a zavádí
zkušební program do kamerového
systému. Do paměti lze uložit
celkem až 256 vzorků. V dalším
provozu kamera srovnává vzorky
s těmito hodnotami a rozpozná dobré
a špatné obrobky, určitý typ součásti
nebo její orientaci. I za ztížených
podmínek poskytuje kamera díky
krátké době osvitu – minimálně 27
?s – ještě optimální výsledky. U TI
Automotive zjišťuje jedna kamera
s Checkboxem, zda je do montážní
stanice dodáván správný ze 17 možných
typů šroubů. Kamery pracují
precizně také ve výstupní kontrole.
Vyřazuje poruchové součásti, umožňuje
elektronické označení součástí
a automatické vytřídění hotových
produktů.
V praxi se osvědčil také kompaktní
kamerový systém SBOC-M/
SBOI-M pro sledování velmi rychlých
procesů. Díky vysoké rychlosti
snímání 185 – 2000 obrazů
za sekundu se dají dokonale přesně
analyzovat a optimálně nastavovat
jednotlivé i periodické rychlé pohyby.
Rakouský výrobce Stiwa Fertigungstechnik
tak má k vysokrychlostním
klasickým kamerám
technicky rovnocennou, ale značně
hospodárnější alternativu pro optimalizaci
svých vysokorychlostních
zařízení. Vyskytnou-li se během
uvádění stroje do provozu poruchy,
pomůže kamera rychle vyšetřit příčiny
a poruchám zavčas zabránit.
Vzhledem ke svým kompaktním
rozměrům a robustní konstrukci
může být kamera instalována stacionárně
nebo může být integrována
do zařízení a umožňovat preventivní
údržbu.
Kamera představuje dokonale
pohotového příručního pomocníka
lidského vidění s integrovanou
kompletní technikou pro záznam
a zapamatování pohybů. Uživatel
musí kameru pouze napojit na
Ethernetové rozhraní a pomocí
PC a FCT software seřídit. Potom
může být počítač odstraněn, kamerový
systém pracuje samostatně.
Stejně nekomplikované je rovněž
vyhodnocování zachycených obrazových
dat.
ZNAČNÉ MOŽNOSTI MIKROVLN
S novými mikrovlnnými senzory
v pneumatických válcích Festo otevírá
zcela nové možnosti aplikací
v nepříznivém prostředí. Tento senzorový
systém je prvním délkově
nezávislým systémem měření dráhy
pro pneumatické a hydraulické lineární
pohony na světě. Mikrovlnné
systémy umožňují diagnostiku,
kontrolu procesů i Plug & Work.
Doposud probíhalo potvrzení
polohy pneumatických pohonů prostřednictvím
přibližovacích spínačů
namontovaných na válci nebo externě.
To zvyšuje náklady na montáž.
Měření dráhy je navíc omezeno
konstrukční délkou válců. Systém je
k dispozici pouze v určitých diskrétních
délkových hodnotách. Oproti
tomu je mikrovlnný senzor optimálním
řešením. Jedinečná je čelní
integrace senzorů do pneumatického
válce lineárních pohonů, kde senzor
plynule měří polohu pístu a rychlost
v rozsahu celého zdvihu. Stálé
sledování stavu, dráhy a rychlosti
umožňuje lepší kontrolu pohybů
a tím přesnější diagnózu a preventivní
údržbu. Snižují se prostoje
strojů, poněvadž senzor je ve válci
optimálně chráněn a nemůže být
znečištěn nebo opotřebován.
Využívá se vyspělá technologie
v kmitočtovém pásmu 1 – 24 GHz
stejně jako v telekomunikacích
nebo v automobilovém průmyslu.
Elektromagnetické vlny jsou vyzařovány
jednoduchým anténním systémem
do vlnovodného systému
tvořeného trubkou válce. Vlny jsou
odráženy pístem, přijímány stejnou
anténou, porovnávány s napojeným
signálem a vyhodnocovány. Měřená
délka automaticky vyplývá z délky
zdvihu válce. Aktuální realizované
projekty pracují s délkou zdvihu až
1500 mm. Senzory mohou nahradit
všechna známá řešení měření dráhy
v pneumatice. Díky vysoké rozlišovací
schopnosti senzorů mohou být
řešeny i další měřicí úlohy. Drahé
speciální senzory se proto stávají
nadbytečnými. Zjednodušuje se
i logistika (one size fits all). Mikrovlnné
senzory se vyznačují kratší
dobou uvádění do provozu, úsporou
materiálu a nižšími provozními
náklady. Snímání podél celého
zdvihu umožňuje kratší doby cyklů.
Prostoje se snižují, odpadá mechanické
seřizování, a tím i požadavky
na přístupnost senzorů z vnějšku.
Bez problémů mohou být realizována
Plug &Work řešení.
Jedním z hlavních uživatelů nové
mikrovlnné techniky je automobilový
průmysl. Při svařování karosérií
vznikají silná elektromagnetická pole,
která vyřazují tradiční senzory z provozu.
Proto zde bylo nutno využívat
drahé speciální senzory a nákladná
ochranná opatření před výtrysky
a mechanickými poruchami.
Mikrovlnné senzory nabízejí pro
dané aplikace významné přednosti:
imunitu vůči magnetickým polím,
robustnost proti rozstřikům, redukovatelné
konstrukční a instalační
časy a možnost využití libovolných
délek válců.
Potenciální je rovněž nasazování
mikrovlnných senzorů v potravinářském
a balicím průmyslu. Hodí
se i pro komponenty Clean Design
– pohonů. Odstraňují hygienická
rizika a zlepšují čistitelnost.
Senzory jsou dokonale chráněny
ve válcích z ušlechtilé oceli před
agresivními médii (ovocné a mléčné
kyseliny) i proti čistícím prostředkům.
Další oblastí využití je tavení
hliníku, kde jsou pneumatické válce
využívány jako drtiče krusty
a senzory na válcích jsou vystaveny
extrémním teplotám a silným
magnetickým polím. Není potřebná
žádná modifikace pístní tyče.
Pro ochranu proti vysokým teplotám
je senzor umístěn v zadní
krajní poloze válce. /an/
Pokračování v příštím čísle
