Obr. 1 Nákres topológie zberu dát spodná vrstva senzory a aktuátory stredná vrstva komunikačné moduly vrchná vrstva IT PC cloudZber rôznych dát zo strojov a zariadení je v poslednom čase populárnou témou. Dáta zo strojov možno zbierať na rôzne účely a v zásade rôznymi technológiami, teda hardvérovými prostriedkami.


Pokiaľ sa uvažuje o takej možnosti už pri stavbe samotného stroja, prispôsobia sa tomu použité riadenie a komunikačné rozhrania tak, aby bolo možné dáta prenášať do IT sveta už bez väčších investícií i komplikácií.

Individuálny prístup pre staršie zariadenia
Pokiaľ však príde požiadavka na zber dát zo starších technológií, strojov, kde nie je možný zásah, prípadne zo zariadení, ktoré majú len veľmi jednoduché riadenie, a teda nevedia generovať potrebné údaje, treba hľadať iné riešenia. Tie by mali byť čo najviac univerzálne, jednoduché na použitú HW štruktúru, pritom musia poskytovať najširšie možnosti pripojenia rôznych typov signálov zo snímačov a aktuátorov. Aj v tomto prípade je dôležité, aby bol komunikačný protokol s použitou IT technológiou štandardný a ľahko použiteľný. Práve také riešenie ponúka spoločnosť Balluff.
Srdcom riešenia je Master modul (na obrázku stredná vrstva), ktorý dokáže pripojiť široké spektrum snímačov a aktuátorov so všetkými štandardnými rozhraniami, ako sú IO-Link, analógové či binárne signály. Na druhej strane modul podporuje priame pripojenie do ethernet siete a výmenu dát z/na PC alebo server cez JSON protokol. V prípade potreby ten istý modul dokáže komunikovať s PLC stroja pomocou štandardných priemyselných zberníc ako sú ProfiNet, Ethernet/IP.

Obr. 2 Priebeh teploty a vibrácie na vretene CNC stroja
Obr. 2: Priebeh teploty a vibrácie na vretene CNC stroja

 

Vhodné na preventívnu údržbu
Jedným z dôvodom na zber a analýzu dát môžu byť systémy prediktívnej údržby na báze sledovania trendu daného parametru, resp. odchýlenie sa parametrov od dlhodobej, nominálnej úrovne. Ako príklad môžete na obrázku č. 2 vidieť priebeh teploty a vibrácie na vretene CNC stroja, kde je vyznačený úsek významne zvýšenej teploty a vibrácie, na základe ktorej bol včas na stroji detegovaný problém s chladením vretena. Výsledkom boli „zachránené“ dve vretená v celkovej hodnote viac ako 35 000 eur. Monitoring vretena sa realizoval multifunkčným snímačom kondícií BCM. Systém poskytuje aj spätnú väzbu, tzn. v prípade anomálie je generovaný alarm (napríklad v podobe signálneho majáku) alebo je zaslaná notifikácia na e-mail.

* * * * *
Balluff riešenie...
- jednoduché a nezávislé od stroja
- univerzálne pre široké spektrum signálov
- komplexné vrátane softvérovej časti
* * * * *

Spomínaný snímač BCM je použiteľný na široké spektrum monitorovania komponentov, ako sú motory, čerpadlá, kompresory, klimatizácie, ale aj na lineárne pohyby strojov. Inými monitorovanými parametrami či už na jednoduchý zber dát alebo na systémy prediktívnej údržby, môžu byť údaje o spotrebe stlačeného vzduchu, procesných teplôt pri technologických procesoch, tlak v pneumatických či hydraulických systémoch a pod.

TEXT Martin Gajdoš FOTO Balluff