Eenvoudige schakelapparatuur - waardevolle gegevens

De focus van de Industry 4.0-besprekingen ligt vaak op onderwerpen zoals networking en big data. We mogen daarbij echter de ontwikkelingen in de apparatuur niet uit het oog verliezen. Om de Smart Factory-concepten met succes te realiseren, moeten eenvoudige onderdelen zoals schakelaars en regelaars in de toestellen en systemen op rendabele wijze worden omgezet tot communicatievaardige slimme toestellen. En dat is iets dat we vandaag al kunnen doen.

 

In de intelligente fabriek van morgen zal het product dat wordt geproduceerd zelf de machines vertellen hoe, waar en door wie het moet worden gemaakt. De machines zullen op zelfstandige wijze en in detail communiceren over hun ‘gezondheidstoestand'. En de onderdelen zullen proactief melden wanneer ze het best kunnen worden onderhouden of gerepareerd. Om dit mogelijk te maken, moeten onderdelen, machines, componenten, werknemers, besturingen en ERP-systemen allemaal gegevens met elkaar kunnen uitwisselen.

 

Dat vereist het inzamelen en evalueren van relevante informatie betreffende de in de machine of het systeem geïnstalleerde onderdelen. Er is dus behoefte aan een geschikte sensortechnologie, maar ook aan de transmissie en analyse van gegevens. Er bestaan vandaag al veel complexe apparaten met hun eigen elektronica die hieraan beantwoorden. Een groot aantal van de onderdelen, zoals bedien- en signaleringsapparatuur, schakelapparaten, sensoren en actuatoren in bestaande systemen is echter nog niet voldoende in een netwerk ingebed. In plaats daarvan zijn ze meestal via complexe controlebedrading verbonden met de controller. Het gevolg is dat een defect of storing in een van deze toestellen of de verbonden onderdelen aanzienlijke problemen kan veroorzaken.

 

Als de apparaten zelf geen gegevens verstrekken, moeten extra onderdelen worden ontworpen en geïnstalleerd om de gegevens in te zamelen - wat gepaard gaat met heel wat inspanningen, de nodige ruimte en hoge kosten. Het doel zou een upgrade van de toestellen zelf moeten zijn, om informatie te verstrekken en de gegevenstransmissie te verzorgen via een rendabel en krachtig communicatiemedium.

Dat wordt vandaag al mogelijk gemaakt met geavanceerde technologie, zoals bijvoorbeeld blijkt uit Eatons SmartWire-DT oplossing. Met behulp van een asic-module met afmetingen van slechts 9 x 9 mm kunnen zelfs kleine onderdelen, zoals bedien- en signaleringsapparatuur, schakelapparaten, sensoren, worden omgetoverd tot intelligente, communicatievaardige ‘slimme toestellen'. Dat is te danken aan de asic, die interfaces bevat voor de aansluiting van digitale en analoge meetsignalen, een verwerkingseenheid voor de zelfstandige programmalogica en een krachtige communicatie-interface.

 

Als we kijken naar een elektronische motorstarter, worden de voordelen al snel duidelijk. Zonder de extra inspanningen en kosten van externe onderdelen wordt hiermee informatie geboden over de huidige stroom en de belastingstoestand van de aangesloten motor. Dat maakt een vroegtijdige opsporing en verbetering van fouten mogelijk en zorgt voor een storingvrije werking. Via de gegevens over het geïnstalleerde toesteltype of de ingestelde overbelastingsstroom kan de correcte installatie worden geverifieerd. Op die manier wordt een statusgebaseerd onderhoud op eenvoudige en rendabele wijze mogelijk in de context van Industry 4.0. Stuur- en signaaleenheden maken het mogelijk om na te gaan of de knop of schakelaar correct werkt door het contacttoestel te monitoren, en stellen de gebruiker in staat om informatie over storingen te detecteren en te melden, vaak nog voor de storing optreedt.

 

De aansluiting van het systeem op belangrijke veldbussen zoals Profibus, Profinet, CANopen, Modbus TCP, Ethernet/IP, Powerlink of EtherCAT, die een cruciale factor vormt, is nu al beschikbaar met SmartWire-DT. Als er een uniforme communicatiestandaard wordt vastgelegd voor de intelligente fabriek van morgen, bijvoorbeeld via een transitie naar de WLAN-technologie, zal alleen de communicatielaag moeten worden vervangen voor een voortgezette toegang tot de gegevens in de slimme toestellen.

 

Heribert Einwag, product manager SmartWire-DT bij Eaton in Bonn