Modulaire machines

Waarom modulaire machines bouwen ?

Het kernidee van modulariteit in de machinebouw is om complexe machines in modules te verdelen, zodat ze individueel kunnen worden geassembleerd met een toenemend aantal identieke onderdelen. De combinatie van deze modules dekt de variatie van machinetypes. Dankzij de schaalvoordelen die hierdoor worden behaald, kunnen modulaire machines sneller en goedkoper worden geproduceerd. Bovendien kunnen ze sneller in gebruik worden genomen en met meer flexibiliteit worden uitgebreid.

Gestandaardiseerde interfaces zijn vereist om ervoor te zorgen dat de units gemakkelijk en snel kunnen worden gecombineerd. Deze omvatten mechanische interfaces, maar ook die welke nodig zijn voor krachtoverbrenging, communicatie en, indien nodig, perslucht. Modulariteit is geen kenmerk dat kan worden gedefinieerd met een categorisch ja of nee. In plaats daarvan varieert het van lage tot absolute modulariteit.

Decentrale automatisering bevordert modularisatie

Consistente modularisatie is niet mogelijk met point-to-point bedrading in de centrale schakelkast. Deze centrale structuren maken het moeilijk om een ​​module te vervangen of een machine uit te breiden. Machinemodules vereisen autonome structuren. Deze kunnen in kleine lokale schakelkasten in de module met IP20-componenten worden geïmplementeerd.

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

IP67 gedecentraliseerde I/O-modules vergemakkelijken interconnectiviteit en minimaliseren bedradingskosten

Bedrading en installatie zijn echter meestal complexer dan met componenten met beschermingsklasse IP67, die zonder extra bescherming direct op de machine kunnen worden gemonteerd. Als bepaalde componenten echter niet IP67 geclassificeerd zijn of als er speciale vereisten gelden met betrekking tot hygiënisch ontwerp, voedselconformiteit of chemische weerstand, zijn IP20 oplossingen in een beschermbehuizing vaak noodzakelijk.

IP67-automatiseringscomponenten vergemakkelijken de interconnectiviteit van modules. Met decentrale I/O-componenten voor directe montage in het veld is het mogelijk signalen direct op het opwekkingspunt op de module te verzamelen en van module naar module te koppelen via een Ethernet verbinding - en dit alles zonder schakelkast. Dit verlaagt de installatiekosten en verkort de inbedrijfstellingstijden bij de eindklant.

IP67-Spanners vertalen tussen Ethernet-protocollen

Machines en modules met verschillende Ethernet-protocollen kunnen met minimale inspanning direct in het veld worden aangesloten met behulp van "spanners". Door gebruik te maken van conventionele communicatiestandaarden worden inbedrijfstelling en interconnectiviteit eenvoudig en efficiënt . Dit geldt in het bijzonder voor modulaire machinebouw.

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

Internationalisering vereenvoudigd: spanners vertalen tussen Ethernet-protocollen

Decentrale veiligheidsconcepten

Toepassingen die veilige automatisering vereisen, kunnen ook worden gepland en geïmplementeerd in een modulaire ontwerpstrategie. Met hetzelfde concept voor voeding en datavoorziening kan elk veiligheidssignaal van sensoren of noodstopschakelaars eenvoudig en efficiënt worden gecapteerd.

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

De veiligheidsmodules sturen de veiligheidsfuncties aan voor elke module terwijl de HMI/PLC de standaardapplicatie bestuurt

Veiligheidsfuncties kunnen ook decentraal worden aangestuurd door IP67-veiligheidscontrollers direct op de modules. Dit voorkomt lange cyclustijden voor centrale veiligheidssturingen, wat uiteindelijk kleinere veiligheidsafstanden op de machine mogelijk maakt. Verdere voordelen van decentrale veiligheidsoplossingen vindt u op onze technologiepagina over machineveiligheid.

Video: Hoe modulaire machines meer flexibiliteit mogelijk maken

Modularisatie van besturingsoplossingen

Consistente modularisatie vereist ook dat verschillende besturingsfuncties worden verplaatst naar de machinemodule. Deze functies kunnen worden uitgevoerd vanaf I/O-systemen met geïntegreerde logische controllers of vanaf echte compacte PLC's. Beide productgroepen - I/O-modules en controllers - kunnen in IP20 in schakelkasten worden ontworpen of als IP67-versies voor directe montage in het veld. In dit geval biedt de IP67-versie zonder schakelkast duidelijke voordelen op het gebied van bedrading en flexibiliteit. De verplaatste veiligheidslogica in de I/O-module kan extra voordelen bieden, zoals de snelle uitvoering van veiligheidsfuncties of een voordeligere veiligheidsarchitectuur, aangezien er geen centrale veiligheidssturing of F-CPU nodig is.

De on-site controllers communiceren met hogere controllers of HMI's voor controle-, documentatie- of visualisatie-doeleinden. De keuze van de juiste besturingsoplossing hangt af van het type en de afmetingen van de machine. Hierdoor kunnen overgedimensioneerde besturingsoplossingen worden vermeden. Het werk voor de gebruiker blijft minimaal, terwijl de efficiëntie van de machine toeneemt. Aangezien de logische module de gegevens on-site voorbewerkt, hoeft alleen relevante procesdata te worden overgebracht naar hogere controllers.

Intelligentie naar het veldniveau verplaatsen

De verplaatsing van intelligentie naar het veld moet bij de engineering aan de softwarekant in kaart worden gebracht. De machinemodules verwerken de inputs van aangrenzende modules als een autonoom systeem en bepalen op basis hiervan hun acties. Afhankelijk van de complexiteit van een module kan dit worden gerealiseerd met I/O-componenten met logische functies of door lokale PLC's. Alleen de data die nodig is voor de aangrenzende module wordt dan overgedragen naar de interface tussen twee machinemodules.

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

Decentralized intelligence breaks down the rigid structures of the conventional automation pyramid

Het verplaatsen van softwarefuncties kan veel voordelen bieden:

  • Verlicht de belasting van de belangrijkste communicatieverbinding
  • Ontlast de hoofdsturing - en kan deze zelfs volledig vervangen
  • Moduletests zijn mogelijk vóór de inbedrijfstelling en de koppeling
  • Integratie van modules van andere producenten wordt vereenvoudigd, aangezien de centrale besturing ongewijzigd kan blijven
  • Eenvoudige uitbreiding van de installatie

Hoe consistenter machines zijn gemodulariseerd en intelligentie is gedecentraliseerd, hoe meer de starre structuur van de automatiseringspiramide gedestabiliseerd wordt. De hiërarchieën worden transparanter, vooral op het sensor/actuator- en het I/O- en besturingsniveau.

Modularisatie als innovatiemotor

Dat modularisering ook in de machinebouw geaccepteerd wordt, is niet meer dan logisch. Andere industrieën hebben hun ontwikkeling van ambachtelijke productie tot serieproductie al voltooid. Wanneer dingen in serie worden geproduceerd, worden schaalvoordelen gebruikt om efficiëntiewinsten te behalen. Monotone processen worden geautomatiseerd en medewerkers worden vrijgemaakt voor creatieve activiteiten die een meerwaarde toevoegen. Modularisatie is een aanjager van innovatie die nu ook de machine- en installatiebouw aandrijft.

Korte time-to-market

Modulaire machines voldoen aan veel van de eisen die tegenwoordig aan industriële ondernemingen worden gesteld.

Ze

  • Faciliteren bestellingsprocessen
  • Verkorten levertijden
  • Verhogen de flexibiliteit voor klanten en de fabrikant wanneer machines worden uitgebreid of verplaatst

Decentrale automatisering vanTurck

Uw voordelen op een rijtje :

Browser window displays a flow diagram with a tree structure

The ARGEE programming environment offers two levels of complexity. The flow editor shown here is particularly simple. Logic functions can be programmed via a flow diagram and drop-down fields

Field Logic Controller ARGEE

De FLC-technologie van Turck brengt logica naar het veldniveau. De webgebaseerde programmeeromgeving ARGEE integreert logische functies in de block I/O-modules van Turck met het multiprotocol Ethernet-platform. Dit betekent dat deze I/O-modules een intelligente Field Logic Controller (FLC) worden.

Lees hierover meer op de Technologiepagina Field Logic Controller

Lagere machinekosten

Het verlagen van de kosten van een machine is niet alleen een kwestie van het selecteren van de juiste componenten. Eenvoudige integratie is de sleutel tot succes. Een machine opzetten zonder schakelkast bespaart tijd, geld en ruimte. Gestandaardiseerde automatisering van uw machine door het gebruik van intelligente Turck-componenten vermindert ook foutoorzaken en de documentatiekost, terwijl de herbruikbaarheid van de modules wordt vergroot.

Flexibel gebruik in het Ethernet

Dankzij Turck's multiprotocol Ethernet-technologie kunnen de I/O-modules worden gebruikt in de Ethernet-)protocollen PROFINET, Ethernet/IP en Modbus TCP. De modules herkennen automatisch het veldbusprotocol dat tijdens de opstartfase wordt gebruikt, zonder tussenkomst van de gebruiker.

Eenvoudig ontwerp van veiligheidstoepassingen

Veiligheidsfuncties die worden aangestuurd door centrale, Ethernet-gebaseerde veiligheids-PLC's, bemoeilijken het modulaire ontwerp. Bovendien zijn centraal gestuurde veiligheidstoepassingen voor grote machines onderhevig aan lange cyclustijden, wat grote veiligheidsafstanden vereist tussen de bron van gevaar en de sensor. Decentrale veiligheidscontrollers versnellen de veiligheidsfunctie en maken kortere afstanden mogelijk. Decentrale veiligheidsoplossingen kunnen ook de kosten verlagen.

Icons for safety functions, connected to safety I/O modules

Decentralized safety modules that control safety applications avoid long cycle times, which makes the design process easier

Web server support

Geïntegreerde webservers in de modules vereenvoudigen de inbedrijfstelling en diagnose. In één oogopslag ziet u relevante gegevens zoals moduletype, firmware, IP-adres of PROFINET-naam. Diagnostische informatie wordt weergegeven in gewone tekst op de webserver.

Eenvoudig netwerken

De netwerkvariabelen die wereldwijd in CODESYS zijn geïntegreerd, zorgen voor een eenvoudige koppeling van meerdere I/O-stations. Op deze manier kunnen verschillende systemen snel en eenvoudig met elkaar worden gekoppeld. Standaard transmissieprotocollen maken bidirectionele gegevensuitwisseling mogelijk.

Snelle programmering

Om een ​​snelle integratie in CODESYS te garanderen, biedt Turck ondersteuningspakketten aan als drivers voor het doelsysteem. De I/O-modules kunnen eenvoudig in de configuratie worden geïntegreerd door middel van "drag-and-drop". Diagnose- en inbedrijfstellingsfuncties en functieblokken ondersteunen de gebruiker ook.

Modularisatieproducten

Volg deze links naar onze productdatabase en vind de producten die uw modularisatiestrategie ondersteunen.

TX-serie – HMI met CODESYS 3 PLC

Gebruikersvoordelen: Decentrale intelligentie met eenvoudige integratie van besturingstaken direct op de machine of installatie


TBEN-PLC – Block I/O's met CODESYS 3 PLC

Gebruikersvoordelen: Decentrale intelligentie met eenvoudige integratie van besturingstaken direct op de machine of installatie


TBEN – Multiprotocol Ethernet I/O-oplossingen in IP67

Gebruikersvoordelen: Eenvoudige integratie in installaties en diagnosefuncties via webserver, zelfs op smartphones


TBPN en TBIP – Safety block I/O-modules

Gebruikersvoordelen: de veiligheidsmodules TBPN en TBIP kunnen veiligheidstoepassingen direct vanaf het veld aansturen - ook als hybride module.


BL67 – Modulair I/O-systeem in IP67

Gebruikersvoordelen : BL67 wordt direct in het veld gemonteerd waardoor de specifieke signaalvereisten optimaal in kaart worden gebracht en de bedradingskost wordt verminderd.


BL20 – Modulair I/O-systeem in IP20

Gebruikersvoordelen : BL20 kan optimaal worden aangepast aan de specifieke signaalvereisten en - als programmeerbare versie - applicaties onafhankelijk aansturen.


FEN20 – Block I/O-module in IP20

Gebruikersvoordelen: FEN20-modules verbinden signalen perfect in compacte schakelkasten en sturen kleine toepassingen als Field Logic Controller zelf aan.


Select Country

MULTIPROX

Nederlands | Français

Turck worldwide