Nová definícia architektúry riadenia - vďaka IO-Link
Komplexné riešenie pre I/O a bezpečnosť zvyšuje celkovú efektívnosť zariadenia (OEE)
Priemysel:Potravinársky a obalový priemyselZákazník:CP Packaging
Spoločnosť CP Packaging v meste Appleton v štáte Wisconsin vyrába horizontálne stroje na tvarovanie, plnenie a uzatváranie predovšetkým pre potravinársky priemysel. Spoločnosť integrovala riadiacu architektúru IO-Link spoločnosti Balluff do svojich vákuových baliacich strojov VisionPak™ a teraz využíva ďalšie výhody bezpečnostného riešenia spoločnosti Balluff a efektívnu manipuláciu a konfiguráciu analógových a digitálnych zariadení v systéme.
Keďže sa výrobcovia snažia zavádzať koncepty inteligentných tovární, ako sú technológie priemyselného internetu vecí (IIoT), aby zvýšili efektívnosť a rast, je nevyhnutné, aby pamätali na bezpečnostné riešenia. Bezpečnostné riešenia prostredníctvom IO-Link spájajú automatizáciu a bezpečnosť s cieľom umožniť efektívnejšiu výrobu a zároveň chrániť zamestnancov a majetok.
Keď Ryan Hartter, manažér inžinierstva v spoločnosti CP Packaging, OEM výrobcovi inovatívnych horizontálnych vákuových baliacich zariadení v Appletone v štáte Wisconsin, hľadal riešenia pre bezpečnostný systém na svojich strojoch VisionPak, vedel, že potrebuje nástroje na konfiguráciu, riadenie a monitorovanie bezpečnostného systému.
Hartter začal hľadať bezpečnostné riešenie po tom, čo sa dozvedel, že jeho predchádzajúce bezpečnostné riešenie už nebude podporované. So spoločnosťou Balluff našiel robustnejšie a hodnotnejšie bezpečnostné riešenie. Spoločnosť Balluff sa špecializuje na poskytovanie spoľahlivých a robustných produktov priemyselného snímania, sietí a priemyselnej identifikácie s cieľom predchádzať prestojom, eliminovať chyby a inovovať automatizáciu pre svojich zákazníkov. Spoločnosť CP Packaging zistila, že bezpečnostný rozbočovací modul IO-Link od spoločnosti Balluff je výhodným a hodnotným bezpečnostným riešením. Pre stroje VisionPak ponúkla riadiaca architektúra IO-Link od spoločnosti Balluff lepšiu funkčnosť a flexibilitu.
Spoločnosť Balluff poskytla digitálne a analógové vstupy/výstupy a bezpečnostné riešenia pre existujúcu bezpečnostnú sieťovú architektúru Profibus, ktorú spoločnosť CP Packaging už vyvinula - čo bolo pre spoločnosť CP Packaging veľkou výhodou. Toto riešenie znižuje množstvo kabeláže, je jednoduchšie na konfiguráciu a poskytuje spätnú väzbu v reálnom čase o všetkých údajoch súvisiacich s bezpečnosťou. To umožňuje spoločnosti CP Packaging lepšie informovať používateľa o príčine a presnom dôvode bezpečnostnej chyby.
Keď si spoločnosť CP Packaging uvedomila hodnotu bezpečnostných funkcií a schopností, bolo ľahké vidieť celkový prínos integrácie produktov Balluff do strojov. Použitie riešenia Balluff IO-Link a nástrojov rozhrania zariadenia na stroji VisionPak znižuje náklady, znižuje pracnosť a poskytuje lepšiu diagnostiku - nevyhnutnú súčasť pre priemysel 4.0. A jeho možnosti možno ľahko rozšíriť na celý sklad.
Na stroji VisionPak sú vzdialené vstupy/výstupy smerované prostredníctvom modulov Balluff IO-Link - konfigurovateľných modulov so 16 digitálnymi vstupmi/výstupmi. Okrem toho sa konfigurovateľný modul analógových vstupov používa pre vstupy RTD (odporový teplotný prístroj) a termočlánkov. Tieto moduly umožňujú konfiguráciu každého z 8 portov CP Packaging.
V súčasnosti sa používajú tri typy: vstup 0-10 VDC, vstup 4-20 mA a vstup PT100 RTD, všetky na tom istom 8-portovom module. Modul analógového vstupu poskytuje veľkú flexibilitu, cenné informácie o prevádzkových údajoch a jednoduché informácie, ktoré môžu inžinieri spoločnosti CP Packaging použiť pre iné časti aplikácie - a nemusia pridávať viacero zariadení na spracovanie troch rôznych typov údajov.
Podľa Harttera je ďalšou výhodou pripojenia analógových zariadení prostredníctvom Balluff IO-Link izolácia obvodov a zariadení, najmä odporových snímačov používaných pre 277 V ohrievače. V prostredí s vysokou vlhkosťou je hlavnou výhodou systému minimalizácia alebo lokalizácia zdrojov chýb. Presunutím odporových meracích prístrojov do analógového modulu IO-Link už nie je potrebný analógový modul v šasi PLC. V predchádzajúcej sieťovej architektúre spoločnosti CP Packaging sa v prípade skratu musel vymeniť drahý, preprogramovaný analógový IO modul v základnej doske PLC. Po výmene sa potom modul musel znovu konfigurovať pomocou softvéru tretej strany. V závažnejších prípadoch by sa skrat mohol rozšíriť do základnej dosky PLC a spôsobiť ďalšie prestoje v dôsledku potreby výmeny dielov, ďalšieho programovania alebo rôznych iných problémov.
Vďaka konfigurovateľným analógovým modulom IO-Link od spoločnosti Balluff je dnes možné pripojiť odporové meracie zariadenia k bloku IO namontovanému na stroji namiesto v riadiacej skrini. To poskytuje CP Packaging s ochranou proti skratu na zariadení a tiež na každom porte. Táto ochrana je cenná v tom, že skrat ovplyvní len daný port. Skrat nevyradí z činnosti hlavný blok ani iné zariadenia na základnej doske. Tým sa chráni celá sieť a znižuje sa počet neplánovaných odstávok. Konfigurácia bloku a zariadenia sa vykonáva prostredníctvom PLC.
Táto nová konfigurácia zjednodušila pripojenie zariadení z analógového hľadiska. CP Packaging teraz používa iba štandardné 4-vodičové káble zariadení, ktoré vedú priamo z analógového modulu IO-Link k zariadeniam, čím sa minimalizuje čas, náklady a chyby pri zapojení. Z pohľadu PLC použitie štandardného 4-vodičového kábla pre analógové zariadenia znamená, že nie je nevyhnutne potrebné škálovanie - prevod hodnôt prúdu na hodnoty teploty.
IO-Link monitoruje hodnoty a zobrazuje ich na stránke rozhrania prehliadača. Načítaním súboru IODD (IO Device Description) do nadradeného zariadenia možno načítať procesné údaje; inak by sa zobrazovali v hexadecimálnom formáte. Zariadenie VisionPak prijíma referenčné napätie 0-10 VDC ako parameter nakonfigurovaný na webovej stránke, na rozdiel od akejkoľvek hodnoty počítadla. Systém poskytuje údaje o teplote v stupňoch Celzia, zatiaľ čo napätie v miliampéroch sa používa na zobrazenie údajov v jednotkách čitateľných pre človeka.
Pri údržbe a diagnostike stroja VisionPak analógová spätná väzba vo výstižných jednotkách uľahčuje pochopenie pre pracovníkov údržby. Ďalšou výhodou je, že pracovníci údržby sa môžu pripojiť k sieti a získať prístup k informáciám, ktoré poskytujú samotné moduly. Prostredníctvom stránky hlavného rozhrania prehliadača IO-Link dostanú všetky informácie, ako aj údaje, ktoré sú externé pre PLC, bez toho, aby museli prerušiť program PLC alebo načítať softvér HMI. Môžu ich jednoducho zobraziť na HMI. To znamená, že sú lepšie pripravení a môžu skrátiť servisný čas.
Vďaka tejto novej bezproblémovej konfigurácii IO - pre analógové aj digitálne zariadenia - sa časy uvedenia do prevádzky skrátili z dní na hodiny. Pri analógových zariadeniach CP Packaging môže operátor prejsť priamo do HMI a pri výmene zariadenia môže stlačiť tlačidlo a konfigurácia sa načíta priamo do zariadenia.
Pri digitálnych zariadeniach CP Packaging sa táto konfigurácia prenáša výhradne prostredníctvom IO-Link masterov. Spoločnosť Hartter môže jednoducho pridávať a odoberať štandardné digitálne zariadenia typu plug-and-play bez potreby väčšieho prepájania a má pre tieto štandardné zariadenia diagnostiku na úrovni portov. Nové zariadenie typu plug-and-play sa po pripojení automaticky zaregistruje. Spoločnosť Balluff dokázala pomôcť spoločnosti CP Packaging ušetriť miesto a sprehľadniť a sprístupniť priestory strojov.
Riešenia spoločnosti Balluff mali pre spoločnosť CP Packaging jednoznačne dramaticky pozitívny účinok. Pôvodne chcela spoločnosť len ovládať, konfigurovať a monitorovať svoj bezpečnostný systém v strojoch VisionPak, ale vďaka spolupráci so spoločnosťou Balluff mohla zjednodušiť svoju riadiacu architektúru a efektívnejšie spravovať a konfigurovať analógové a digitálne zariadenia v strojoch VisionPak.
Okrem toho spoločnosť CP Packaging dosiahla ďalšie výhody:
- Vyššie objemy výroby s rovnakými zdrojmi a bez rozšírenia výrobnej plochy
- Zvýšenie celkovej efektívnosti zariadení znížením plánovaných a neplánovaných prestojov
- Zníženie nákladov na údržbu strojov pre koncových používateľov
O produktoch:
VisionPak Machine