Strona Główna > Lista Artykułów Aktualności > MAC - nowy standard dla automatyzacji produkcji

 

Opracowanie redakcja e-automatyka.pl 2012-02-17

MAC - nowy standard dla automatyzacji produkcji

Ten artykuł przybliży wykorzystanie sprzętu do automatycznego sterowania maszynami i określi jak pojawienie się konstrolera automatyzacji maszyn (MAC) ma spełnić oczekiwania rynku bardziej skutecznie niż w poprzednich rozwiązaniach.

W ciągu ostatnich 50 lat nastąpił dramatyczny rozwój sterowników: rozproszone systemy sterowania (DCS), programowalne sterowniki logiczne (PLC), komputery przemysłowe (IPC) oraz programowalne sterowniki automatyki (PAC).

W regionie Azji i Pacyfiku, rosnące wykorzystanie zastosowań przemysłowych kontynuuje wyzwanie funkcjonalności tych kontrolerów oraz wspieranie dalszego rozwoju innowacji. Produkcja wymaga działań w zakresie przepustowości, wydajności i czasu działania. Dodatkowo produkcja jest zawsze naciskana na większą dokładność i niższe koszty przy zachowaniu jakości i bezpieczeństwa. Są to kluczowe czynniki dla producentów maszyn. Dodatkowo produkcja wymaga również przenoszenia produktów automatycznie podczas instalacji lub produkcji. To wymaga od systemu szybkości i dokładności. Jeżeli kontroler nie został zaprojektowany do pracy w ruchu, może mieć barierę architektoniczną związaną z wykonywaniem zadań i zwiększenia wskaźnika OEE. W związku z tym wprowadzane są kontrolery nowej generacji, które są szybkie, wytrzymałe i wysokiej jakości. Pozwalają na bezproblemowe podłączanie różnych urządzeń I/O, takich jak serwonapędy i czujniki wizyjne, które sa zdolne do sterowania ruchem z wysoką wydajnością (co jest trudne w przypadku konwencjonalnych sterowników programowalnych). Umożliwiają również kontrolę nad całym systemem za pomoca jednego urządzenia.

Głównym zadaniem nowego rodzaju kontrolera o nazwie Automation Controller Machine (MAC) jest obsługa ruchu. Prawdziwy MAC może obsługiwać aplikacje, które wymagają wysokiego stopnia synchronizacji i determinizmu. Rozwiązuje to kwestię integracji wielu technologii kontroli bez pogarszania wydajności. Pozwala to na idealne współgranie wszystkich zintegrowanych komponentów automatyki, takich jak odkształcenia ruchu, wzroku, logiki I/O, co umożliwia ciągłą optymalizację produkcji.

MAC posiada zaawansowany harmonogram w czasie rzeczywistym, który zarządza ruchem, siecią i aktualizacjami aplikacji w tym samym czasie aby zapewnić doskonałą synchronizację. Synchronizacja systemu pojawia się, gdy program aktualizacji koordynuje pracę z harmonogramem, napędami oraz ostatecznie kontroluje wały napędów. Z każdy wał silnika może być zsynchronizowany z każdym innym: co jest prawdziwe dla dwóch osi, jest prawdziwe dla dziewięciu, 17 czy nawet 64 osi.

Na rynku istnieje wiele 8- i 16-osiowych kontrolerów. Jeśli istnieje potrzeba zwiększenia koordynacji ruchu, zazwyczaj dodaje się inny moduł. Jest to jednak miejsce, gdzie inne kontrolery nie są wystarczające, ponieważ aplikacja wymaga synchronizacji całej struktury i skalowalności ruchu, poprzez sieć i z powrotem do aplikacji.

Dla najlepszego zamierzonego profilu ruchu, regulator musi determistycznie dokładnie koordynować wszystkie osie w systemie. Wszystkie te punkty wracają do głównego sterownika. Dzięki temu następuje zwiększenie przepustowości, gwarancja wielkiej powtarzalności i wysoka przepustowość, wydajność i czas pracy.

Niższa przepustowość może wymagać zamknięcia systemu w celu dokonwania poprawek. Czas działania nie jest tlko czynnikiem samego sprzętu, ale jest równiez czynnikiem w procesie produkcji. Jeśli ruch nie jest dokładnie kontrolowany, aby ten proces dopasować, wówczas maszyna wymyka się nieco spod kontroli, co wpływa na czas pracy, ponieważ inne procesy muszą zostać skorygowane również. Konstruktorzy platform następnych generacji muszą być pewni, że ich architektura pozwoli rozwinąć przepustowość i wydajność tak, żeby nie były to wąskie gardła systemu. Dlatego popyt na nowoczesne szybsze maszyny do produkcji wymagają czegoś takiego jak MAC. MAC zapewnia bezproblemową integrację jednego systemu i jednego oprogramowania, przekładając ideę integracji na nowy poziom.

MAC został specjalnie zaprojektowany do integracji wielu specjalistycznych kontrolerów, z wymagającycm synchronizacji systemu w celu zapewnienia wysokiej przepustowości na jednym kontrolerze. Logika, ruch, wzrok, I/O i bezpieczeństwo funkcjonalne są koordynowane z jednego MAC. Za pomocą jednego systemu wymiany danych w czasie rzeczywistym czas instalacji został zmniejszony z tygodni do godzin, a wszystko staje się łatwiejsze.

Kolejnym wyzwaniem jest dostosowywanie parametrów serwonapędow w locie. Ta dodatkowa funkcjonalność może obniżyć wydajność i przeciążyć cały system. MAC jest szczególnie dobrym sterownikiem ruchu, ponieważ ma wszystkie elementy, aby zrobić to bez pogarszania wydajności. Wiele kontrolerów maszyn spotyka się z utratą prędkości podczas synchronizacji dużej ilości osi.

Dzis do zakwalifikowania się kontrolera do kategorii MAC wymagana jest obsługa 32 osi i aktualizacja w ciągu 1 milisekundy. Od wielu lat wyzwaniem dla producentów automatyki jest stworzenie interdyscyplinarnego kontrolera. PAC był najbardziej godny uwahi. PAC jest najczęściej stosowany w warunkach przemysłowych w zakresie kontroli procesów, gromadzenia danych oraz sterowania maszyną. Niestety PAC musiał mieć ciężki system operacyjny. Ponadto dla szybkiego sterowania ruchem wymaganych było wiele procesorów. Wymagania jednak rosną, w związku z czym rozwój wysoce wyspecjalizowanych rozwiązań takich jak MAC wydaje się nieunikniona.

Na podstawie: automatiuonworld.com

Zapraszamy do skomentowania artykułu

Treść opini 
Popis 

Pozostałe artykuły z tej kategorii