PLC s krytím IP67 řídí chladírenské zařízení decentralizovaným způsobem

Nedaleko Amsterdamu provozuje renomovaný výrobce mražených hranolků vlastní kyvadlovou dopravu. Každých 30 minut jezdí nákladní vozy provozované smluvním logistickým poskytovatelem mezi výrobním závodem a obrovským mrazírenským skladem vzdáleným asi jeden kilometr. Palety se nakládají plně automaticky za něco málo přes dvě minuty, čímž vzniká přesně načasovaný tok zboží, který připomíná počítačovou hru SimCity, až na to, že řidiči stále sedí za volantem a spouštějí nakládací sekvenci. 

Partnerství mezi výrobcem potravin a jeho logistickým poskytovatelem je motivováno potřebou maximální flexibility. Centrální sklad s kapacitou 40 000 palet nyní nahrazuje mnohem složitější uspořádání, v němž se nacházelo mnoho různých návěsů třetích stran přímo do výrobního areálu. Místo toho se rozdělování produktů odehrává v moderním mrazírenském skladu velikosti XXL a odtud jsou zásilky směřovány především do velkých řetězců restaurací. Logistická společnost se nezabývá pouze provozem nákladních vozidel, ale také provozuje sklad a související dopravní a přepravní systémy, přičemž fakturace se provádí na základě počtu zpracovaných palet. 

Flexibilní díky decentralizovaným řídicím modulům  

V rámci této přepravy zboží na krátké vzdálenosti představuje automatické nakládání a vykládání klíčový proces. Rodinná firma Asbreuk Service z okolí Enschede měla na starosti výběr vhodné technologie, stejně jako plánování a realizaci. Výrobce speciálních strojů čerpal ze svých dlouholetých zkušeností s projekty v nápojovém průmyslu. Tam například velké pivovary automaticky nakládají celý objem výrobků a vratných obalů na nákladní vozy. Hlavní poučení z těchto projektů: technologie by měla být stejně přizpůsobivá, jak to vyžaduje obchodní smlouva. „Pokud dojde ke změně smlouvy a bude třeba něco rozšířit nebo omezit, je důležité, aby byl systém modulární, jako kostky Lego,“ zdůrazňuje majitel společnosti Marco AsbreukVe spolupráci se společností TURCK proto jeho firma vyvinula dopravníkový systém složený ze segmentů, v nichž decentralizovaně pracují jak frekvenční měniče, tak robustní řídicí jednotky TBEN-L PLC IP67. 

Pro Asbreukaje modularita jediným způsobem, jak zajistit ekonomickou životaschopnost projektů na klíč. „To funguje pouze tehdy, pokud vyrábíme standardizované prvky, které se snadno instalují.“ Stejně jako při poslední spolupráci byla tentokrát instalace nové linky dokončena rychleji než demontáž starého centrálně řízeného systému. Moderní dopravníkové prvky si navíc dlouhodobě zachovávají svou hodnotu, protože je v případě potřeby možné je provozovat jinde nebo v jiné konfiguraci. 

Robustní PLC snižuje nároky na kabeláž  

Další výhoda: decentralizované moduly vyžadují podstatně méně kabeláže, což vede k významným úsporám nákladů, zejména v oblasti hlubokého mražení, kde jsou podle Asbreuk. Důvodem je, že napájení je zajištěno pouze ve čtyřech bodech v rámci dopravníkového systému. Blokové moduly TURCK s krytím IP67 a řízením CODESYS 3 si mezi sebou rozdělují napájení a jsou navzájem propojeny také prostřednictvím sériových rozhraní. Po vzájemném propojení moduly detekují sousední moduly a svou polohu v celkovém systému. 

Právě použití v chladírenských zařízeních při teplotách -25 °C vedlo nizozemskou společnost k volbě PLC TBEN-L od firmy TURCK s krytím IP67. „Bylo pro nás důležité, aby řídicí systém dokázal komunikovat s různými sběrnicovými systémy a fungoval při teplotách až do -30 °C,“ říká Asbreuk. „V tomto teplotním rozmezí je v podstatě k dispozici pouze jeden PLC, takže volba PLC TBEN-L od společnosti TURCK byla zcela jasná.“ 

Kompaktní řídicí systém je klíčovou součástí dopravního systému typu shuttle, který se skládá ze tří oblastí. V továrně se nachází automatizovaný nakládání nakládací (ATL) včetně intralogistiky, který začíná přímo na konci výrobní linky. Silniční přepravu pak zajišťují nákladní vozy se speciálními přívěsy, jejichž ložné plochy jsou vybaveny řetězovými dopravníky. V cílovém místě, tedy v centrálním skladu logistického partnera, řidiči stisknutím tlačítka spustí automatické vykládání palet. Mezitím se v dvouproudé nakládací zóna ve výrobním areálu postupně plní. Aby měl řidič vždy přehled o aktuálním průběhu, poskytuje aplikace pro chytré telefony živá data z obou míst. 

Autonomní dopravníkový systém s kontrolou palet  

V závodě výrobce hranolků, společnost Asbreuk Service vybavila každý z 32 dopravníkových modulů vlastním řídicím systémem, včetně řetězových a válečkových dopravníků, jakož i sekci pro kontrolu palet.Zde laserové senzory kontrolují, zda není paleta příliš široká a nebyla tudíž nesprávně zabalena. Výsledek se nejprve zapíše na štítek s čárovým kódem a poté systém automaticky oddělí dotčenou paletu. Laserové senzory a skener jsou lokálně připojeny k příslušnému PLC TURCK. Teprve v případě vyřazení palety zasáhne identický modul PLC TBEN-L, který funguje jako nadřazený centrální řídicí systém a je připojen přes sběrnici CAN. 

Rozšíření pomocí multiprotokolových vstupně-výstupních zařízení  

K odklonění jednotlivých palet ze standardní trasy dopravníku do vyrovnávacího prostoru je zapotřebí dopravníkový prvek s třemi směry. Jelikož každý směr vyžaduje vlastní port RS485, rozšiřuje I/O modul TURCK v tomto uzlu škálu dostupných rozhraní. Ultrakompaktní I/O modul TBEN-S-2COM integruje sériová rozhraní přímo v terénu prostřednictvím PROFINET do řídicího systému a zajišťuje tak zachování funkčnosti rozhraní RS485. 

Díky laserové asistenci a propojeným modulům TBEN-L každý úsek dopravníku ví, kdy má být paleta předána. Pokud přesto operátor potřebuje zasáhnout do probíhajícího procesu, lze jednotlivé úseky dopravníku ovládat samostatně pomocí dvou modulárních a decentralizovaných ovládacích skříní. Možné akce zahrnují řízené zastavení nebo přesměrování na alternativní trasu. Vícebarevná signalizační světla K50 od společnosti Banner Engineering, partnera firmy TURCK v oblasti optoelektroniky, signalizují například, který modul vykazuje poruchu nebo která část dopravníku právě pracuje v ručním režimu. 

Na obslužných stanicích vyžadují signalizační zařízení, jako jsou tlačítka, další vstupy a výstupy. Z tohoto důvodu nainstaloval nizozemský tým do každé skříně tři I/O zařízení s krytím IP20. Multiprotokolové moduly FEN20-16DXP od společnosti TURCK umožňují rychlé a efektivní připojení standardních spínacích signálů k sběrnici. Využitímodulů FEN20 se neomezuje pouze na obslužná stanoviště. V nakládací zóně (ATL), kam se palety dostávají pomocí hydraulického výtahu, je provoz prozatím stále centralizován. Tuto oblast řídí centrálně ovládaný frekvenční měnič nebo PLC společnosti Siemens. V rozvaděči poskytuje modul FEN20 od společnosti TURCK další vstupy a výstupy a komunikuje s hlavním řídicím systémem. Nicméně Asbreuk nevyloučil možnost, že by zóna ATL mohla brzy fungovat i decentralizovaně. 

Trh slibuje růst  

Asbreuk Service nyní stále častěji dostává poptávky na srovnatelné systémy na klíč. „Trh roste. Všude existuje poptávka po přepravě obrovských objemů na krátké vzdálenosti,“ říká majitel společnosti. V budoucnu budou společnosti stále častěji dodávat spíše funkce než stroje, čímž se konkrétní technologie stojící za danou službou stane méně důležitou, pokud prvky zůstanou flexibilní a budou se dát dlouhodobě využívat.  

Pro tyto požadavky je ideální modulární koncepce dopravníku. Asbreuk již přemýšlí o dalších krocích: „Zatím prostřednictvím vozíku přenášíme pouze palety. Je možné přenášet větší objemy dat a dosáhnout 100% sledovatelnost zboží.“ Stále častěji se také diskutuje o prvních prototypech autonomních tahačů. Je zřejmé, že autonomní přeprava by mohla otevřít zcela nové možnosti.

Zákazník | www.asbreukservice.com