Schimbările la scară largă în domeniul automatizărilor industriale duc la noi provocări și necesită noi soluții și concepte. Digitalizarea întâlnește globalizarea, flexibilitatea întâlnește standardizarea, în vreme ce timpii de dezvoltare și de producție devin tot mai reduși. Pe baza experienței practice, Festo prezintă, în cele ce urmează, câteva provocări și soluțiile posibile.
Interconectarea inteligentă a echipamentelor de automatizare presupune luarea în considerare a tuturor interfețelor din automatizarea industrială, precum şi asigurarea unui nivel înalt de compatibilitate între acestea. Scopul său este să se asigure că interfețele mecanice și electrice, precum și interfețele inteligente ale platformelor de automatizare sunt interconectate optim între ele în întregul proces tehnologic. De asemenea, trebuie să le descrie într-un mod facil și să le facă rapide și ușor de utilizat pentru client. Având în vedere acest obiectiv, Festo ia în considerare arhitectura de automatizare de la sistemul mecanic până la motoare, servomotoare, precum și regulatoare (controlul mișcării) și până la soluțiile moderne industriale de cloud.
Reţele compatibile Industry 4.0
Tehnologia de automatizare integrată și conectată digital, inclusiv inteligența descentralizată în componente, generează informații privind producția și starea sistemului în timp real, permite punerea în funcțiune a unui „geamăn” digital și facilitează comunicarea de la furnizor către utilizatorul final prin intermediul standardelor de comunicare deschise. Rețele OPC UA: prelucrarea datelor ulterior, „la sediu” sau în cloud.
Interconectarea inteligentă a echipamentelor de automatizare industriale
Interconectarea totală a echipamentelor de automatizare industriale trebuie privită ca întreg. Soluția integrată presupune că toate interfețele - mecanice, electrice și inteligente – interacționează perfect în orice moment. Acest lucru este valabil pentru hardware și software, pentru producții specifice și pentru „gemeni” digitali de-a lungul întregului proces, de la proiectare până la punerea în funcțiune.
Cele mai întâlnite arhitecturi de automatizare - actualizate
Probabil, cel mai frecvent utilizată ierarhie de automatizare în mașini și sisteme de producție se bazează pe ceea ce se numește piramida automatizării clasice. Produsele individuale și componentele de automatizare sunt atribuite nivelurilor individuale în piramidă. La fiecare nivel, pentru fiecare grup de componente, utilizatorul sau constructorul de mașini va trebui să țină cont de diferitele interfețe și totuși să le conecteze între ele pentru a obține o interconectare totală a echipamentelor de automatizare industrială.
Nivelul elementelor de acţionare
În partea de jos se află componentele de automatizare electromecanică, în principal componente mecanice liniare, dar și dispozitive de prindere și motoare simple rotative. Acestea sunt instalate în zona de lucru a mașinii și sunt în mare parte în contact direct cu piesa de prelucrat, produsul. Ele sunt mutate și poziționate cu ajutorul lor, în conformitate cu procesul de producție. Pe lângă axele electromecanice individuale, se folosesc și sisteme de manipulare (sisteme cu mai multe axe carteziene), în parte cu sisteme mecanice complexe.
Nivel de câmp
...adică nivelul în care sunt localizate elementele de control. Acestea comandă motorul corespunzător în funcție de răspunsul dinamic, poziția sau forța dorită și sunt conectate electric, iar în ceea ce privește tehnologia de comandă, sunt conectate la un PLC printr-un sistem fieldbus. Pentru inginerii de software și programatori, este important să se țină cont și de cerințele mecanice, alături de programarea mașinilor pur electrice. Numai atunci când posibilitățile dinamice ale sistemului mecanic sunt combinate corect cu cele ale motoarelor și servomotoarelor, o aplicație poate fi operată eficient.
Nivel de control
Nivelul de control cuprinde componentele de control ale mașinii sau ale sistemului și/sau ale unui modul sau ale unei celule.
Există două caracteristici fundamentale ale arhitecturii: centralizate sau descentralizate. Prima înseamnă că toți participanții la sistem sunt comandați de un PLC central, în timp ce acesta din urmă distribuie sarcinile de comandă către module individuale ale sistemului, precum și preprocesarea de înaltă performanță a modulelor individuale de automatizare.
