درایو هوشمند در عصر صنعت 4.0

درایو هوشمند در عصر صنعت 4.0

با رشد سریع برنامه‌های کاربردی صنعت 4.0، ماشین‌سازان تحت فشار هستند تا از افراد کمتری استفاده کنند تا زمان‌های توسعه کوتاه‌تری برای ماشین‌های پیشرفته فراهم کنند. نیاز به ارائه اطلاعات لازم برای تصمیم گیری عملیاتی با داده های بلادرنگ در حال افزایش است. کلمه کلیدی مرتبط با صنعت 4. 0 اتصال (اتصال بین همه شرکت کنندگان در فرآیند تولید) است، حتی در کارخانه هایی که هنوز صنعت 4 را اعمال نکرده اند.0. مهم است که اجزا یا سیستم‌ها حداقل با الزامات صنعت 4 سازگار باشند.{8}} و بتوانند با شبکه‌های داخلی و خارجی ارتباط برقرار کنند.

اگرچه پیاده سازی آن با اجزای جدید آسان است، اما جایگزین کردن همه سیستم های موجود برای اطمینان از سازگاری، واقع بینانه نیست. این منجر به توسعه دستگاه‌های مختلفی شده است که حداقل یک اتصال اولیه به یک سیستم صنعتی 4.0 را بدون تأثیر بر منطق اتوماسیون فراهم می‌کنند. توسعه درایو به سازندگان اجازه می دهد تا عملکردهای مختلفی را از طریق فناوری داخلی پیکربندی کنند که نیاز به PLC های خارجی را حذف می کند و منعکس کننده تغییرات ایجاد شده در درایوهای نسل قبلی است که عملکرد محدودی را ارائه می دهند.

بدون نیاز به PLC خارجی

سیستم های محرک مدرن به اندازه کافی هوشمند برای انجام جابجایی موقعیت و کنترل سرعت بوده اند. اجرای این ویژگی ها به سادگی مشاهده ایمیل از طریق تلفن همراه است. یکی دیگر از انتظارات صنعت 4.0 این است که سیستم درایو بتواند داده‌های مربوط به عملکرد و عملکرد دستگاه را جمع‌آوری کند، سپس داده‌ها را پیکربندی کرده و به دنیای خارج ارائه کند.

سازندگان درایوهای پیشرفته می توانند ویژگی های مختلفی را از طریق فناوری داخلی پیکربندی کنند که نیاز به کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی خارجی (PLC) را از بین می برد. به عنوان مثال، آخرین درایوهای سروو شامل سیستم عامل کنترل کننده قابل برنامه ریزی کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) 61131-3 است. این نشان دهنده تغییرات ایجاد شده در نسل قبلی درایورها است که عملکرد محدودی را ارائه می کردند.

درک کامل پیامدهای این پیشرفت ها در درایو مدتی طول می کشد، اما درایوهای هوشمند امروزی توانایی حل چالش های کنترل زمان واقعی را دارند که یکی از جنبه های اصلی صنعت 4 است.0. PLC حذف می شود و دسترسی مستقیم به درایو فواصل زمانی را حذف می کند و زمان چرخه و سازگاری محصول را بهینه می کند.

همگام باشید

حتی اگر یک سیستم درایو حاوی یک ابزار حل مشکل یا بلوک عملکرد خاص باشد، همچنان با چالش همگام سازی چندین حرکت در یک ماشین مواجه است. در مواردی که سیستم اتوبوس مورد استفاده نامشخص است، راه حلی که می توان مورد استفاده قرار داد این است که اجازه دهیم درایوها بدون نیاز به بازگشت به سیستم کنترل مرکزی ارتباط برقرار کنند. اینجاست که سیستم گذرگاه قطعی مانند SERCOS III مستقل است. یک سیستم قطعی پیش نیاز لازم برای کاربرد صنعت 4 نیست.{3}}. درایو می تواند داده های بلادرنگ را ذخیره کرده و به روشی غیر قطعی به سیستم بالادستی ارسال کند.

اکنون که انواع ابزارهای پیشرفته در درایو موجود است، انتخاب ابزار مناسب مهم است. هدف باید این باشد که برنامه نویسان ماشین ساز بدون تجربه خاص به این ویژگی ها دسترسی داشته باشند و از آنها استفاده کنند. توصیه می‌شود از بلوک‌های تابع PLC آزمایش‌شده و آزمایش‌شده استفاده کنید که می‌توانند با PLC‌های تحت استاندارد IEC 61131-3 استفاده شوند و حتی می‌توانند با برنامه‌نویسی منطق نردبانی ترکیب شوند.

در حال حاضر طیف گسترده ای از بلوک های تابع موجود است که می تواند برای هر برنامه انتخاب شود. کاری که آنها می توانند انجام دهند از جمع آوری اطلاعات مکان روی تسمه نقاله، کنترل ماشین سیم پیچی تا کنترل ثبت حلقه بسته و حتی ایجاد مسیر حرکت کامل برای برش دهنده ها و متقاطع سیلرها است.

یک HMI ایجاد کنید

رابط ماشین انسانی (HMI) یکی دیگر از اجزای کلیدی Industry 4 است.0. در گذشته، ایجاد رابط‌ها برای ماشین‌ها و اپراتورها نیاز به مداخله یک PLC مرکزی و سیستم اتوبوس برای ارسال اطلاعات و متغیرهای مهم تنظیم ماشین به درایو داشت. اطلاعات عیب یابی و وضعیت دستگاه قبل از نمایش در HMI مجدداً به PLC وارد می شود.

در حالی که سیستم‌های اتوبوس مدرن می‌توانند این کار را انجام دهند، می‌تواند به برنامه‌نویسی زیادی نیاز داشته باشد و زمانی که سیستم درایو حاوی تمام اطلاعات مورد نیاز باشد، می‌تواند غیرضروری باشد. برای حل این مشکل، بسیاری از سیستم های درایو حاوی تمام ابزارهای مورد نیاز برای ایجاد HMI هستند. در برخی موارد، PLC مرکزی ممکن است مورد نیاز نباشد زیرا درایو می تواند از طیف کاملی از ورودی ها و خروجی ها استفاده کند که قبلا به PLC متصل شده اند.

عامل کلیدی که باید کنترل شود زمان مورد نیاز برای راه اندازی و رفع اشکال دستگاه است. درایوهای هوشمند اکنون تعدادی ابزار را ارائه می‌کنند که از طریق بهینه‌سازی حرکت محور و همگام‌سازی فرآیند، زمان راه‌اندازی را کاهش می‌دهند.

این ابزارهای شروع سریع برای حرکت درایو در مراحل اولیه راه اندازی دستگاه طراحی شده اند، حتی زمانی که نرم افزار کنترل دستگاه هنوز در سیستم نصب نشده است. نتیجه آزمایش سریع و آسان عملکرد مکانیکی دستگاه تنها با استفاده از ابزارهای اولیه فناوری اطلاعات مانند تلفن همراه یا تبلت است.

به حفظ کمک می کند

سیستم‌های درایو هوشمند می‌توانند در استراتژی‌های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه شرکت کنند، زیرا با مجموعه کاملی از ابزارهای کلیدی ارائه می‌شوند که می‌توانند عملکردهای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی حیاتی را انجام دهند و تلاش برنامه‌نویسی اضافی را به حداقل برسانند. این نرم افزار را می توان به گونه ای تنظیم کرد که به طور مداوم وضعیت عملکرد دستگاه و وضعیت فرآیند را به صورت لحظه ای کنترل کند. این شامل تجزیه و تحلیل شکل موج با تجزیه و تحلیل تغییرات دما، و همچنین بررسی عکس العمل، افزایش اصطکاک، یا اضافه بار فرآیند است.

اگر یک وضعیت خطا رخ دهد، یک کد تولید شده و به HMI ارسال می شود. اگر مشکلی حیاتی پیدا کردید که باعث می‌شود ماشین کار را متوقف کند، می‌توانید در درایو تصمیم بگیرید تا خطر از دست دادن تولید و آسیب ماشین را به حداقل برسانید.

Industry 4.0 قدرت پردازش و عملکرد بهبود یافته را برای درایوهای هوشمند فراهم می کند. این امر فرصت های بیشتری را برای شرکت های تولیدی برای بهینه سازی برنامه نویسی، تولید و نگهداری به ارمغان می آورد. از آنجا که در بسیاری از موارد نیازهای PLC کاهش می یابد یا حتی دیگر مورد نیاز نیست، ماشین های پیشرفته تری را می توان در زمان کمتری ایجاد کرد.