Avtomatizacija brez električne omarice
26.08.2022
Intervju s Christianom Küblerjem o platformi Vario-X in decentralizaciji
» Christian Kübler, produktni vodja Vario-X in Drives | Slika: Murrelektronik GmbH
Decentralizacija elektroinštalacij je trenutno zelo aktualna in pomembna tema. Zakaj pa so bili sistemi v preteklosti sploh centralizirano vodeni?
Dejstvo, da so bili stroji v preteklosti opremljeni s centralno pogonsko tehnologijo, je povezano predvsem s tem, da bi strojna oprema povzročila prevelike izgube, če bi jo zapakirali v decentralizirano ohišje brez zunanjega hlajenja. Poleg tega strojne konstrukcije, ki so nastale v preteklosti, še niso bile posodobljene in zamenjane. Gradnja strojev in sistemov se je razvila v smeri modularnih struktur, tako da je mogoče posamezne funkcije stroja po potrebi dodati ali opustiti. Decentralizacija je tako tu še posebej koristna, saj potem ni treba vsakemu strojnemu modulu dodati nove drage električne omarice. Na splošno se je miselnost na proizvodnih področjih spremenila, kar skupaj z novimi tehničnimi možnostmi vodi v decentralizirano avtomatizacijo.
In kakšen tehnični napredek omogoča decentralizirano upravljanje? Zakaj to prej ni bilo mogoče?
Kar se tiče tehnike, je treba posebej omeniti nove komponente z manjšimi izgubami, kot so polprevodniki iz silicijevega karbida ali galijevega nitrida. Ti dvignejo učinkovitost na povsem novo raven in tako omogočijo uporabo decentralizirane avtomatizacije v obsegu, ki ga poznamo danes. Poleg tega so proizvajalci strojev znova pretehtali svoja stališča o inštalacijah, kar krepi decentralizirano avtomatizacijo.
V preteklosti smo električne omarice potrebovali, ker ni bilo mogoče namestiti potrebnih zunanjih naprav v ohišje s hlajenjem na principu konvekcije s še učinkovitim zmanjšanjem zmogljivosti. Danes so zaradi precej povečane učinkovitosti na voljo nove možnosti.
Katere so glavne prednosti decentralizacije? Predstavite jih prosim na primeru proizvodnega obrata z več obdelovalnimi stroji.
Decentralizacija odpira nove možnosti za izdelovalce strojev in močno zmanjša delo z načrtovanjem in ožičenjem ter dovzetnost za napake. To pomeni, da ste na primer za ožičenje sistema s približno osmimi osmi včasih potrebovali približno dva delovna dneva, danes pa to lahko opravite v nekaj urah.
»Vario-X je modularna in zelo prilagodljiva platforma za avtomatizacijo, s katero je mogoče vse avtomatizacijske funkcije prvič implementirati na popolnoma decentraliziran način, torej brez električne omarice. | Slika: Murrelektronik GmbH
Nova platforma Vario-X celo omogoča popolno upravljanje strojev brez pomoči električne omarice. Katere module vsebuje Vario-X?
Prva izdana različica platforme VARIO-X vsebuje naslednje module:
- VARIO-Backplane: hrbtna plošča za pritrjevanje modulov,
- VARIO-CTRL 1.000: visoko zmogljiv industrijski računalnik za nadzor različnih udeležencev fieldbus (npr. IO moduli Impact, pogoni itd.),
- VARIO-Power In: dovajanje za 3 x 400VAC + STO signal (varen izklop navora za decentralizirane motorje),
- VARIO-Powersupply 24VDC: 24VDC napajalna enota z integrirano vejo EtherCAT s 3 vrati,
- VARIO-Powersupply 48VDC: 48VDC napajalna enota.
Po lansiranju na trg bo sledilo še več modulov. Platforma VARIO-X se bo korak za korakom razvijala in se nenehno prilagajal trgu.
Ali ni Vario-X v vsakem stroju dražji od centralne električne omarice?
Če neposredno primerjamo komponente električne omarice, se VARIO-X morda zdi dražji. Vendar pa je treba opozoriti, da se investicija v VARIO-X povrne v celotnih stroških lastništva. Zaradi bistveno nižjih stroškov ožičenja, zmanjšane dovzetnosti za napake med zagonom ter nižjih stroškov zaradi manj napora pri zamenjavi pokvarjene komponente je VARIO-X stroškovno učinkovitejši.
Med prednostmi decentralizacije ste omenili hitrost namestitve. Veste, koliko časa prihranite z uporabo Vario-X?
Predvidevamo, da je možno prihraniti do 80 % časa.
Navdušila me je možnost uporabe digitalnega dvojčka Vario-X. Predvidevam, da nam prinese največ koristi v kombinaciji z digitalnim dvojčkom stroja. Ali že obstaja konkretno sodelovanje s proizvajalci strojev? Lahko navedete primer?
Digitalni dvojček se trenutno testira na naših vzorčnih strojih, ki jih izdelujemo za sejme in interne namene. Z enim partnerjem sodelujemo pri razvoju digitalnega dvojčka. Cilj je našim strankam zagotoviti vmesnike platforme VARIO-X, primerne za njihovega lastnega digitalnega dvojčka. Kasneje želimo implementirati tudi funkcije, kot je avtomatski izračun dolžine kabla, ki bodo našim strankam olajšale vsakodnevno delo.
Za ponazoritev uporabe smo se doslej osredotočali predvsem na obdelovalne stroje, vendar pa je področje uporabe Vario-X zagotovo veliko širše. Predstavite še prosim druge vrste opreme, pri katerih je platforma Vario-X lahko koristna.
Uporabo platforme VARIO-X vidimo v različnih aplikacijah z največjo močjo na pogonsko gred do 1 kW. Na področju tovarniške avtomatizacije obstaja velik potencial pri zamenjavi pnevmatskih aktuatorjev z električnimi servo pogoni. Vse pomembnejšo panogo pa predstavlja tudi splošno strojništvo oziroma intralogistika, kjer si uporabo VARIO-X predstavljamo predvsem v okviru avtomatizacije brez električnih omaric v vlogi pomembnega dejavnika za ekonomsko in ekološko trajnostno realizacijo novih sistemov. Mogoče si je zamisliti praktično vse koncepte, npr. električni vpenjalni sistemi na servo pogon na področju proizvodnje avtomobilov ali uporabo delta robotov na področju strojev za dvig in postavitev (pick-and-place).