Kompaktní I/O moduly TBEN společnosti TURCK z řady TBEN umožňují nejen řízení bubnových motorů na válečkových drahách, ale také digitalizaci celé dopravní linky, přičemž zároveň zajišťují transparentnost v oblasti intralogistiky. Michael Corban, šéfredaktor německého odborného časopisu KEM, vedl rozhovor se čtyřmi odborníky společnosti TURCK – Frank Morassi, Holger Spies, Frederik Nitsche a Hendrik Schnabel, aby zjistil, jak decentralizovaná automatizace, modularizace a digitalizace umožňují realizovat flexibilně škálovatelné a vysoce dostupné dopravní linky – což je obzvláště efektivní přístup v kombinaci s technologií RFID pro identifikaci přepravovaného zboží.
S jakými výzvami se společnost TURCK při této nabídce v oblasti intralogistiky potýká?
Frank Morassi (manažer vertikálního prodeje v oblasti intralogistiky): V intralogistice nejsou žádné dva systémy stejné – klíčová je flexibilita. A to nejen z hlediska použitých komponent, ale také s ohledem na rychlou úpravu dopravníkového systému tak, aby vyhovoval dnešním často a rychle se měnícím požadavkům. V oblasti strojírenství je řešením modularizace; v automatizaci je to decentralizovaná automatizace ve spojení s digitalizací – a právě v tom se vyznáme. Tímto způsobem můžeme realizovat modulární a flexibilně škálovatelné dopravníkové linky – které nabízejí vysokou úroveň dostupnosti a v případě potřeby i provoz bez hromadění. Díky tomuto přístupu můžeme řešit řadu úkolů, které se v nadcházejících letech budou objevovat stále častěji.
Pokud se požadavky změní, je kromě rychlého přepracování systému zapotřebí také škálovatelnost. Díky modulární konstrukci a decentralizované automatizaci lze dopravníkové moduly rychle a snadno přizpůsobit a rozšířit tak, aby vyhovovaly novému uspořádání linky. Díky integrovaným inteligentním a robustním I/O modulům je náročnost zapojení zanedbatelná – moduly jsou navíc vybaveny řídicími funkcemi a připojením pro akční členy a senzory, včetně 24 nebo 48voltového napájení.
Vzhledem k tomu, že jsme své produktové řady vždy zakládali na modulárních a komplexních koncepcích, může společnost TURCK odborníkům v oblasti intralogistiky nabídnout řešení z jedné ruky – a prostřednictvím naší sady TURCK Automation Suite spojit decentralizovanou automatizaci, sledovatelnost, monitorování stavu, škálovatelnost, rychlé uvedení na trh a digitální služby. V této souvislosti je třeba zmínit také naše odborné znalosti v oblasti RFID.
„»Naše řešení pro intralogistiku umožňují decentralizovanou automatizaci, sledovatelnost, monitorování stavu, škálovatelnost, rychlé uvedení na trh a inteligentní digitální služby díky naší platformě TURCK Automation Suite (TAS).“
Frank Morassi | Vertical Sales Manager Intralogistics
Jak přesně funguje identifikace a sledovatelnost zboží v intralogistice a jakou roli v tomto procesu hraje technologie RFID?
Morassi: Vzhledem k široké škále úkonů – jako je montáž, svařování, pájení, balení, skladování, dočasné uskladnění, přesun nebo přebalování – je zásadní přesně sledovat, kde se která krabice nebo sestava v daném okamžiku nachází. To můžeme efektivně sledovat pomocí technologie RFID – a to nejen prostřednictvím bran v příjmových nebo výdejových zónách. Na příslušných stanicích můžeme v nadřazeném systému spouštět operace příjmu a výdeje. Nesmírně důležitou výhodou technologie RFID je to, že na rozdíl od čárových kódů, mohu data z nosiče nejen číst, ale také do něj zapisovat. Například během montážních procesů lze snadno zaznamenávat sériová čísla instalovaných dílů a sestav, čímž je zajištěna sledovatelnost.
Zmínili jsme také téma rychlého uvedení produktu na trh...
Morassi: ...protože to je jedna z výhod decentralizované automatizace. Systém můžeme zavést mnohem rychleji, protože decentralizované systémy mohou fungovat a být monitorovány autonomně. To znamená, že nový systém nebo jeho rozšíření lze zavést rychleji. Zároveň můžeme snadno shromažďovat a zpracovávat data. To nám umožňuje vytvářet přidanou hodnotu – například v rámci servisních činností, a to zejména díky analýze dat v cloudu.
Právě zde vstupuje do hry náš automatizační software TURCK Automation Suite (TAS). Pomocí tohoto nástroje můžeme bez námahy propojit a integrovat všechny komponenty. V ideálním případě je každý prvek dopravníkové linky vybaven jedním z našich I/O modulů – tak, aby bylo možné data shromažďovat a předávat do nadřazeného řídicího systému.
Díky „řídicí jednotce dopravníku“ pro řízení válečkových motorů CAN digitalizuje specialista na intralogistiku SSI SCHÄFER své dopravníkové linky – technologie, na které je založena, pochází od společnosti TURCK
„Díky decentralizované automatizaci můžeme aplikace v reálném čase zpracovávat i lokálně přímo v terénu, a nabízet tak naprostou flexibilitu – od řízení a škálování dopravníkových linek až po řešení v oblasti prediktivní údržby.“
Holger Spies | Project Manager Sales
Vaše inteligentní I/O moduly obsahují také řídicí jednotku – jak spolu spolupracují lokální a nadřazené řídicí jednotky?
Holger Spies (řízení prodejních projektů): Instalací jednoho z našich modulů TBEN na „každý metr“ podél dopravníkové linky umožňujeme nejen plnou kontrolu nad motory válečků v každém dopravníkovém modulu, ale také můžeme prostřednictvím integrovaného řídicího systému ovládat vše, co lze řídit lokálně, tedy decentralizovaně. Rád bych zdůraznil, že dokážeme zvládnout i úkoly s požadavky na zpracování v reálném čase. Řídicí systém vyšší úrovně tak nemusí přebírat detailní úkoly na jednotlivých modulech a jednoduše koordinuje celý systém. Kromě řízení modulů systém také shromažďuje a přenáší data pro prediktivní údržbu.
Dovolte mi to stručně ilustrovat na příkladu: Předpokládejme, že má být balík vyložen na stanici X. Informace pak zaznamenáme přímo na místě a předáme je prostřednictvím našeho modulu – jinými slovy, identifikujeme balík a ovládáme příslušnou vykládací jednotku pomocí decentralizované automatizace přímo na místě. Stejný princip platí i pro aplikace v reálném čase. V těchto případech není nutné žádné informace směrovat přes centrální řídicí systém. Například motorizované válečky lze ovládat lokálně a nezávisle podle konkrétního úkolu, který je třeba provést.
Pomocí komunikačního protokolu založeného na síti CAN můžeme současně přenášet další data a spouštět konkrétní profily, nebo naopak číst hodnoty teploty, proudu a napětí. Cílem je dosáhnout digitální konektivity od začátku do konce a tím překonat omezení běžně používaných analogových rozhraní. Digitalizace nám tak umožňuje zachovat přehled o stavu celého systému – a to až do posledního metru.
Umožňuje monitorování stavu tuto komplexní transparentnost dat v oblasti manipulace s materiálem?
Spies: Přesně tak! Protože nyní můžeme určit, a to až na úroveň jednotlivých válečků motoru, kolik proudu každý z nich potřebuje – což na jedné straně otevírá více možností řízení, na druhé straně však také vytváří základ pro prediktivní údržbu. Pouze díky této úrovni transparentnosti dat může například výrobce zařízení nabídnout svým zákazníkům možnost proaktivní výměny určitých motorových válců – například když po uplynutí definovaného počtu provozních hodin začnou odebírat vyšší proudy.
Stručně řečeno, decentralizovaná automatizace nám umožňuje zpracovávat aplikace v reálném čase přímo na místě decentralizovaným způsobem, čímž nabízí plnou flexibilitu – od řízení a škálování dopravníkových linek až po řešení pro prediktivní údržbu.
„Náš modul pro řízení motorů nabízí decentralizované automatizační řešení, které přesně splňuje požadavky intralogistiky – a otevírá veškeré možnosti pro flexibilní připojení k motoru, pro propojení se sousedními moduly i pro řízení systému.“
Frederik Nitsche | Product Manager Factory Automation Systems
Jaké další vlastnosti mají použité inteligentní I/O moduly?
Frederik Nitsche (produktový manažer pro systémy průmyslové automatizace): Naše moduly s krytím IP67 vždy navrhujeme tak, aby byly vhodné pro náročné provozní podmínky – odolnost proti vibracím je v intralogistice obzvláště důležitá. Kromě toho umožňujeme také napájení motoru napětím 48 voltů – to se může zdát jako maličkost, ale ve skutečnosti to snižuje proudy na polovinu, což je obzvláště důležité v rozsáhlých intralogistických systémech. Každý modul TURCK může napájet a řídit čtyři válečkové motory – a tím i celý dopravníkový modul.
Jak již bylo zmíněno, z hlediska řídicích úkolů se samozřejmě neomezujeme pouze na motory válečkových dopravníků, ale můžeme provádět i jiné úkoly. Celkově tak specialistům na intralogistiku poskytujeme jednoduchý a flexibilní decentralizovaný logický systém, který na dopravníkových modulech funguje velmi efektivně a umožňuje také dopravu bez hromadění. Jedná se o skvělý způsob, jak automatizovat jednotlivé úseky válečkových dopravníkových systémů.
Modularizace a digitalizace zvyšují flexibilitu, škálovatelnost a dostupnost vaší dopravníkové techniky
Do jaké míry je výběr motorizovaných válečků v oblasti manipulace s materiálem vázán na konkrétní výrobce a jak vaše řešení podporuje otevřená rozhraní?
Nitsche: V současné době podporujeme motory založené na sběrnici CAN od společností MTA, MPC a Interroll. V souladu se základním principem modularizace zapouzdřujeme jak samotnou logiku, tak digitální připojení válečků – díky tomu se nikdo nemusí starat o mapování dat a můžete se kdykoli rozhodnout, zda budete řídit otáčky přes Profinet nebo EtherNet/IP, nebo naopak číst data pro prediktivní údržbu.
Například na základě našeho I/O modulu TBEN-LL4RM-4DI-4DXP jsme pro společnost SSI SCHÄFER dále vyvinuli modul pro „řídicí jednotku dopravníku“. Kromě napájení 48 V pro motory válečků a 24 V pro konvenční akční členy, komunikace CAN s motorem a komunikace Profinet s řídicí jednotkou zde byl dalším požadavkem také digitální vstupy a výstupy pro externí spouštěcí signály nebo akční členy. Kromě čtyř standardních vstupů a výstupů je modul vybaven čtyřmi porty DXP, které si uživatel může nakonfigurovat buď jako vstupy, nebo jako výstupy.
Spies: Jak jsem již zmínil, tyto moduly lze využít i k řešení úkolů v oblasti řízení v reálném čase, zejména v kombinaci s RFID systémem společnosti TURCK – například s naším novým UHF RFID tunelem. V intralogistice se často setkávám s úkoly, kdy potřebuji ověřit například to, zda krabice skutečně obsahuje pět datových nosičů – pokud jsou uvnitř pouze čtyři, musím být schopen krabici okamžitě odklonit a poslat zpět. Je důležité, aby se uživatel mohl vždy rozhodnout, zda bude takové úkoly řešit decentralizovaně na příslušném modulu, nebo centrálně – my umožňujeme obojí. To představuje obzvláště významnou výhodu při rozšiřování a modernizaci.
„Nabídkou kompletního balíčku RFID tunelu na klíč, který je připraven k okamžitému použití, chceme uživatelům v oblasti intralogistiky usnadnit začátek s technologií RFID, a to mimo jiné i díky jednoduché integraci do automatizační techniky díky vzájemně sladěným komponentům.“
Hendrik Schnabel | Product Manager RFID Systems
UHF RFID tunel společnosti TURCK pro použití na dopravníkových pásech, dodávaný na klíč, je připraven k okamžitému použití, nabízí flexibilní integraci a zajišťuje přesné sledování v rámci intralogistiky
Jak snadné je integrovat tento typ RFID tunelu?
Hendrik Schnabel (produktový manažer pro systémy RFID UHF): Velmi snadno – a především škálovatelně. Náš RFID tunel poskytuje čtecí bod RFID, který lze velmi snadno připojit k dopravníkovému systému. Zdůrazňuji to proto, že implementace tohoto druhu čtecího bodu v prostředí, kde převládá kovová dopravníková technika, není jednoduchý úkol. Aby bylo možné dosáhnout reprodukovatelných výsledků čtení, musí být čtecí bod dobře stíněný a vyrovnaný s dopravníkovým pásem. To vše je již součástí našeho RFID tunelu, což přináší výhodu, že uživatel může při rozšiřování systému snadno přidávat další tunely – vše je již předem smontováno. Důležitou roli zde hraje také technologie RFID, protože vzhledem k vysokým nárokům kladeným na identifikaci v intralogistice se dostáváme k technologické hranici, kde již konvenční čárový kód nestačí.
Už jste se zmínili o prostředí s kovovými předměty – našlo se již řešení pro čtení RFID štítků na kovu nebo v kapalinách?
Schnabel: To je stále zásadní problém – existuje však řešení, například ve formě speciálních kovových štítků. Pro tento druh požadavků nabízíme také poradenské služby – protože tyto případy jsou obvykle složité a vyžadují důkladné prozkoumání. V dnešní intralogistice se však převážně používají plastové kontejnery a přepravky, takže čtení štítků nepředstavuje žádný problém.
Autor | Michael Corban je šéfredaktorem odborného časopisu KEM Konstruktion | Automation
