MODÜLER MAKİNELER

Modülerliğin Prensibi

Makine mühendisliğindeki modülerliğin ana fikri, karmaşık makineleri modüllere ayırmaktır, böylece yeni eklenecek aynı parçalar birbirinden bağımsız olarak ayrı ayrı monte edilebilirler. Bu modüllerin kombinasyonu, makine tiplerinin çeşitliliğini kapsar. Bu yapının getirdiği ekonomik avantajlar sayesinde modüler makineler daha hızlı ve daha uygun maliyetle üretilebilmektedir. Ayrıca, daha hızlı bir şekilde çalıştırılabilir ve daha fazla esneklikle genişletilebilir.
Ünitelerin kolay ve hızlı bir şekilde birleştirilebilmesi için standart arayüzler gereklidir. Bunlar mekanik arayüzleri, aynı zamanda güç iletimi, haberleşme ve gerekirse pnömatik için gerekli arayüzleri içerir. Modülerlik, kategorik olarak bir evet veya hayır ile tanımlanabilecek bir özellik değildir. Bunun yerine, düşük ile mutlak modülerlik arasında değişir.

Multi-part modular machine with IP67 decentralized I/O components.

I / O cihazları ile Modüler Makine IP67 merkezi olmayan I / O modülleri, ara bağlantıyı kolaylaştırır ve kablolama maliyetlerini en aza indirir

Ancak, kablolama ve kurulum genellikle herhangi bir ek koruma olmaksızın doğrudan makineye monte edilebilen IP67 koruma sınıfına sahip bileşenlerden daha karmaşıktır. Bununla birlikte, bazı bileşenler IP67 sınıfı değilse veya hijyenik tasarım, gıda uygunluğu veya kimyasal dirence ilişkin özel gereksinimler varsa, koruyucu muhafaza IP20 çözümleri  için genellikle gereklidir.

IP67 otomasyon bileşenleri modüllerin birbirine bağlanmasını kolaylaştırır. Doğrudan sahaya monte etme imkanı olan merkezi olmayan uzak I/O’lar, sinyallerin doğrudan modüldeki üretim noktasında toplanmasına ve bir Ethernet bağlantısı üzerinden modülden modüle bağlanmasına izin verir - ve hepsi kontrol kabini olmadan sağlar. Bu avantaj, kurulum maliyetlerini azaltır ve son kullanıcının tesislerindeki devreye alma sürelerini kısaltır.

IP67 Spanner’lar Ethernet protokolleri arasında çeviri yapar

Farklı Ethernet protokollerine sahip makineler ve modüller, “spanner” kullanılarak minimum çaba ile doğrudan sahaya bağlanabilir. Devreye alma ve ara bağlantı, geleneksel iletişim standartları kullanılarak kolay ve verimli hale getirilir. Bu özellikle modüler makine mühendisliğinde geçerlidir.
 

Three gray, stylized machines are each positioned on a panel with the logo of the Ethernet protocols PROFINET, Ethernet/IP and Modbus TCP

Uluslararasılaştırma basitleştirildi: Somun anahtarları Ethernet protokolleri arasında çeviri yapar

Merkezi olmayan güvenlik konseptleri

 Güvenli otomasyon gerektiren uygulamalar da modüler bir tasarım stratejisinde planlanabilir ve uygulanabilir. Aynı güç ve veri kaynağı konseptiyle, sensörlerden veya acil durdurma butonlarından gelen güvenlik sinyalleri kolay ve verimli bir şekilde toplanabilir.


 

Sketch shows the schematic structure of a safety application with HMI, , Ethernet connection lines, icons for safety functions and I/O modules for connecting them

Güvenlik modülleri her modül için güvenlik fonksiyonlarını kontrol ederken, HMI / PLC standart uygulamayı kontrol eder

Güvenlik fonksiyonları doğrudan modüller üzerindeki IP67 güvenlik kontrolörleri tarafından merkezi olmayan bir şekilde kontrol edilebilir. Bu avantaj, merkezi güvenlik kontrolleri için uzun döngü sürelerini önler, bu da sonuçta makinede daha düşük güvenlik mesafeleri sağlar. Merkezi olmayan güvenlik çözümlerinin diğer avantajları, makine güvenliği hakkındaki teknoloji sayfamızda bulunabilir.

Video: Modüler makineler nasıl daha fazla esneklik sağlar?

Tutarlı modülerleştirme, makine modülüne farklı kontrol fonksiyonlarının yerleştirilmesini de gerektirir. Bu işlevler ya entegre mantık denetleyicilerine sahip G/Ç sistemlerinden ya da gerçek kompakt PLC'lerden gerçekleştirilebilir. Her iki ürün grubu da - G/Ç modülleri ve denetleyicileri - IP20'de kontrol kutularında veya doğrudan sahaya montaj için IP67 versiyonları olarak tasarlanabilir. Bu durumda, kontrol kabini olmayan IP67 versiyonu, kablolama ve esneklik açısından net avantajlar sunar. G/Ç modülündeki yeniden konumlandırılan güvenlik mantığı, güvenlik işlevlerinin hızlı bir şekilde yürütülmesi veya genel olarak daha uygun maliyetli bir güvenlik mimarisi gibi ek avantajlar sunabilir, çünkü merkezi güvenlik kontrolü veya F-CPU gerekmez. 

Saha kontrolörleri, kontrol, dokümantasyon veya görselleştirme amacıyla üst seviye kontrolörler veya HMI'lerle iletişim kurar. Uygun kontrol çözümünün seçimi, makinenin tipine ve boyutlarına bağlıdır. Bu, büyük boyutlu kontrol çözümlerinden kaçınılabileceği anlamına gelir. Makinenin verimliliği artarken, kullanıcı için yapılacak çalışmayı minimum düzeye indirger. Saha mantık modülü verileri önceden işlediğinden, yalnızca ilgili işlem verilerinin daha üst düzey denetleyicilere aktarılması gerekir.
 

Zekanın Saha Seviyesine Taşınması

Zekanın sahaya taşınması, yazılım tarafındaki mühendislik bölümünde oluşturulmalıdır. Makine modülleri, bitişik modüllerin girdilerini otonom bir sistem olarak işler ve bu temelde aksyionlarını belirler. Bir modülün karmaşıklığına bağlı olarak bu aksiyonlar, mantıksal işlevlere sahip G/Ç bileşenleri veya saha PLC'leri ile gerçekleştirilebilir. Daha sonra, yalnızca bitişik modül için gereken bilgiler, iki makine modülü arasındaki arayüze aktarılır.

a triangular graphic of the automation pyramid in five layers; center: the triangular graphic with machine functions as icons; right: machine functions are freely connected to each other

Merkezi olmayan zeka, geleneksel otomasyon piramidinin katı yapılarını yıkıyor.

Yazılım özelliklerinin yerini değiştirmek birçok fayda sağlayabilir: 


• Ana iletişim bağlantısındaki yükü hafifletir.
• Ana kontrol üzerindeki yükü hafifletir - hatta tamamen değiştirebilir. 
• Devreye almadan ve bağlamadan önce modül test imkanı. 
• Third-party modül entegrasyonu, merkezi kontrolün değişmeden kalabilmesi sayesinde kolaylaştırılmıştır.
• Tesislerin basit bir şekilde büyütülmesi.
 

Makineler ne kadar tutarlı bir şekilde modüler hale getirilir ve kontrol merkezsizleştirilirse, otomasyon piramidinin katı yapısı dengesizleşmeye başlar. Mimariler, özellikle sensör/aktüatör, G/Ç ve kontrol seviyelerinde daha şeffaf hale gelir.

Select Country

Turck worldwide