Digitalizace dopravníkové techniky

Mnoho lidí v této zemi se pravidelně dostává do styku s výrobky společnosti SSI SCHÄFER, protože popelnice na domácí odpad, které staví k okraji silnice, často pocházejí právě od této skupiny. Všudypřítomnost těchto popelnic by však neměla vést k mylným závěrům ohledně rozmanitosti produktů skupiny, která koordinuje činnost mnoha dceřiných společností ze svého ústředí v Neunkirchenu/Siegerlandu. S více než 80 společnostmi a přibližně 8 600 zaměstnanci dosahuje skupina obratu kolem 1,9 miliardy eur a patří dnes k předním světovým poskytovatelům řešení v oblasti intralogistiky. To umožňuje produktové portfolio, které dnes pokrývá všechny požadavky logistiky – od udržitelných kontejnerových systémů přes dopravníkovou techniku pro malé i velké nosiče nákladu až po komplexní celková řešení v oblasti intralogistiky, včetně softwaru pro interní tok materiálu a doprovodných služeb.

V rámci skupiny SSI SCHÄFER se v závodě v rakouském Grazu mimo jiné vyrábí a vyvíjí technologie pro dopravníky kontejnerů. Na konci roku 2018 se Christian Steiner, produktový manažer pro řízení dopravníků, společně se svými kolegy zamyslel nad požadavky, které by měly splňovat dopravníkové systémy nové generace. Jako produktový manažer je Steiner zodpovědný také za automatizaci a řízení dopravníkové techniky. Součástí projektového týmu byl také Hansjörg Lerchster jako projektový manažer pro výzkum a vývoj. Dnes je Lerchster jako produktový vlastník a manažer obchodních operací ve start-upu SupplyBrain, který založila společnost SSI SCHÄFER, zodpovědný za vývoj řešení prediktivní údržby a dalších datových služeb pro intralogistické systémy.

Digitalizace dopravníkové techniky

Cílem nové generace dopravníkové techniky bylo dosáhnout co nejvyšší míry automatizace a digitálního řízení. Dosud používané válečkové motory s analogovým řízením a příslušné řídicí moduly již nedokázaly splnit zvýšené požadavky. Pohonné válečky nové generace by proto měly být řízeny zcela digitálně. Jelikož společnost Interroll, jako dodavatel a výrobce pohonných válečků, používá sběrnici CAN, byl tento protokol sběrnice stanoven i pro vstupně-výstupní a řídicí techniku, jakmile bylo rozhodnuto ve prospěch pohonných válečků tohoto dodavatele. Kromě toho již novější motory nebudou napájeny napětím 24 voltů, ale 48 voltů. Vyšší napěťový rozsah umožní použití kabelů s menším průřezem a díky nižším ztrátám také delších kabelů, a tím i větších napájecích zdrojů s lepší účinností.

Na trhu neexistuje žádné dokonalé řešení pro vstupy a výstupy

Společnost SSI SCHÄFER hledala na trhu systémy, které by umožňovaly datové propojení s motorovými válečky prostřednictvím rozhraní CAN, poskytovaly požadované napětí 48 V a umožňovaly komunikaci přes Profinet pro řízení systémů. Zařízení měla být robustní, s krytím IP67 a vhodná pro přímou montáž na dopravníkové pásy. Ideální řešení pro tento účel na trhu nebylo k dispozici: „Ačkoli bylo možné na trhu zakoupit řadiče sběrnice CAN, chtěli jsme řešení od společnosti SSI SCHÄFER, které by bylo skutečně přizpůsobené našim potřebám,“ říká Christian Steiner. Poté, co jsme navázali první kontakt se společností TURCK na veletrhu automatizace SPS v Norimberku, tento specialista na automatizaci prověřil, zda je možné upravit vlastní I/O řešení tak, aby splňovala požadavky společnosti SSI SCHÄFER. Spoiler: bylo to možné.

Modul CCU nahrazuje samostatné vstupně-výstupní moduly

I/O modul TBEN-LL-4RM-4DI-4DXP pro řízení válečkových motorů s rozhraním CAN, který byl následně dále vyvinut společností TURCK, je ve firmě SSI SCHÄFER znám jako řídicí jednotka dopravníku, zkráceně CCU. Kromě napětí 48 V pro válečkové motory a 24 V pro tradiční akční členy byly dalším požadavkem komunikace CAN s motorem a komunikace Profinet s PLC, digitální vstupy a výstupy pro externí spouštěcí signály nebo akční členy. Kromě čtyř klasických vstupů a výstupů jsou na modulu k dispozici čtyři porty DXP, které lze použít buď jako vstupy, nebo jako výstupy. „Díky tomuto modulu máme nyní možnost sbírat více dat ze senzorů, konkrétně dvojnásobný počet vstupů a výstupů ve srovnání s předchozím modulem. V minulosti jsme museli k sběru signálů ze snímačů používat další I/O moduly od jiných výrobců,“ vysvětluje Hansjörg Lerchster výhodu nové CCU. „Nyní to vše můžeme spojit dohromady. Navíc díky sběrnicové komunikaci je řešení typu plug-and-play.“

Automatické přiřazování adres zjednodušuje uvedení do provozu

Výhody jsou patrné také ve zjednodušené instalaci a uvedení modulů CCU do provozu. „Adresa se nyní přiřazuje automaticky. Z rozestavěných závodů jsme obdrželi velmi pozitivní zpětnou vazbu. Modul CCU se snadno instaluje a také odstraňování poruch je velmi snadné. Nefunkční motorový válec se zobrazí přímo. To u staré technologie nebylo možné,“ říká Steiner a popisuje zpětnou vazbu od svých kolegů.

Zavádění nových motorizovaných válečků probíhá postupně od roku 2021. Společnost SSI SCHÄFER ročně vyrobí více než 100 kilometrů dopravníkové techniky. Motorizované válečky jsou integrovány do různých produktových skupin, od přímých dopravníkových pásů přes zakřivené a úhlové válečky až po složité vyrovnávací zařízení. Vzhledem k rozsáhlým změnám a úpravám v konstrukčních výkresech se to nedá zvládnout ze dne na den.

Připravenost na budoucnost a modularita

Moduly CCU nabízejí díky digitálnímu řízení širokou škálu možností optimalizace a automatizace. Možnost ovládání modulů jak přes PROFINET, tak prostřednictvím I/O signálů zajišťuje vysokou míru flexibility a zpětné kompatibility. Díky této flexibilitě mohou specialisté na intralogistiku dovybavit starší systémy novou technologií. Prostřednictvím rozhraní sběrnice lze nejen přesněji řídit motory, ale také souběžně s cyklickou procesní komunikací provozních dat přenášet stavová data, jako je teplota, či provozní parametry, například počet provozních hodin.

„Díky novému firmwaru modulu můžeme toto ovládat nejen přes Profinet, ale také pomocí signálů I/O. Díky tomu můžeme moduly používat v zařízeních, jejichž software zatím není kompatibilní s Profinetem,“ dodává Steiner. Ačkoli dnes ještě nejsou všechny možnosti plně využity, společnost SSI SCHÄFER oceňuje flexibilitu a připravenost na budoucnost, kterou modul TURCK CCU nabízí.

Projekt byl zahájen společnostmi TURCK a SSI SCHÄFER uprostřed pandemie koronaviru, tedy právě v době, kdy se objevily problémy v dodavatelských řetězcích. „Kromě zvýšené nákladové efektivity a toho, čeho jsme dosáhli po technické stránce, byla pro mě klíčová spolupráce se společností TURCK. Zjistil jsem, že jsou velmi ochotní a cílevědomí, a spolupráce s nimi mě bavila, navzdory výzvám, které společný vývoj přináší,“ vzpomíná na své zkušenosti s prací na projektu Hansjörg Lerchster. „Jsme i nadále velmi spokojeni s probíhajícími činnostmi, jako jsou aktualizace firmwaru a podobně,“ dodává jeho kolega Christian Steiner. Vzhledem k položeným základům nelze vyloučit další společné projekty.

Zákazník | www.ssi-schaefer.com