La conduite intelligente à l'ère de l'Industrie 4.0
Avec la croissance rapide des applications de l'Industrie 4.0, les constructeurs de machines sont contraints d'utiliser moins de personnel afin de réduire les délais de développement des machines avancées. Le besoin de fournir les informations nécessaires à la prise de décision opérationnelle avec des données en temps réel augmente. Le mot clé associé à l'Industrie 4.0 est la connectivité (connexions entre tous les participants au processus de production), même dans les usines qui n'ont pas encore appliqué l'Industrie 4.0. Il est important que les composants ou les systèmes soient au moins compatibles avec les exigences de l'Industrie 4.0 et qu'ils puissent se connecter et communiquer avec les réseaux internes et externes.
Bien qu’il soit facile à mettre en œuvre avec de nouveaux composants, il n’est pas réaliste de remplacer tous les systèmes existants pour garantir la compatibilité. Cela a conduit au développement d'une variété de dispositifs fournissant au moins une connexion de base à un système industriel 4.0 sans affecter la logique d'automatisation. Le développement du variateur permet aux fabricants de configurer diverses fonctions grâce à une technologie intégrée qui élimine le besoin d'automates externes, reflétant les modifications apportées aux variateurs de génération précédente qui offrent des fonctionnalités limitées.
Aucun API externe requis
Les systèmes d'entraînement modernes sont suffisamment intelligents pour effectuer un déplacement de position et un contrôle de vitesse. La mise en œuvre de ces fonctionnalités est aussi simple que de consulter un e-mail via un téléphone mobile. Une autre attente apportée par Industry 4.0 est que le système d'entraînement puisse capturer des données sur les fonctionnalités et les performances de la machine, puis configurer les données et les présenter au monde extérieur.
Les fabricants de variateurs avancés peuvent configurer une variété de fonctionnalités grâce à une technologie intégrée qui élimine le besoin d'automates programmables (PLC) externes. Par exemple, les derniers servomoteurs incluent le système d'exploitation de contrôleur programmable de la Commission électrotechnique internationale (CEI) 61131-3. Cela reflète les modifications apportées à la génération précédente de pilotes qui offraient des fonctionnalités limitées.
Il faut un certain temps pour comprendre pleinement les implications de ces avancées dans le domaine des variateurs, mais les variateurs intelligents d'aujourd'hui ont la capacité de résoudre les défis de contrôle en temps réel, ce qui constitue un aspect majeur de l'Industrie 4.0. L'automate est supprimé et l'accès direct au variateur élimine les intervalles de temps et optimise le temps de cycle et la cohérence du produit.
Restez synchronisé
Même si un système d'entraînement contient un certain outil ou bloc fonctionnel de résolution de problèmes, il reste confronté au défi de synchroniser plusieurs mouvements sur une seule machine. Dans le cas où le système de bus utilisé est incertain, la solution qui peut être utilisée est de permettre aux variateurs de communiquer sans avoir à revenir au système de contrôle central. C'est là que le système de bus déterministe tel que SERCOS III est autonome. Un système déterministe n'est pas une condition préalable nécessaire à l'application de l'Industrie 4.0. Le lecteur peut stocker des données en temps réel et les envoyer au système en amont de manière non déterministe.
Maintenant qu’il existe une variété d’outils avancés disponibles dans le lecteur, il est important de choisir le bon outil. L’objectif devrait être de permettre aux programmeurs de constructeurs de machines sans expérience spécifique d’accéder et d’utiliser ces fonctionnalités. Il est recommandé d'utiliser des blocs fonctionnels automates testés et testés qui peuvent être utilisés avec des automates selon la norme CEI 61131-3 et peuvent même être combinés avec une programmation en logique à relais.
Il existe désormais une grande variété de blocs fonctionnels disponibles qui peuvent être sélectionnés pour chaque application. Ce qu'ils peuvent faire, c'est collecter des informations de localisation sur la bande transporteuse, contrôler la bobineuse, contrôler l'enregistrement en boucle fermée, et même créer des trajectoires de mouvement complètes pour les coupeuses croisées et les soudeuses croisées.
Créer une IHM
L'interface homme-machine (IHM) est un autre élément clé de l'Industrie 4.0. Dans le passé, la création d'interfaces pour les machines et les opérateurs nécessitait l'intervention d'un automate central et d'un système de bus pour envoyer les informations et variables critiques de configuration de la machine au variateur. Les informations de diagnostic et d'état de la machine sont réimportées dans l'automate avant d'être affichées sur l'IHM.
Bien que les systèmes de bus modernes puissent le faire, cela peut nécessiter beaucoup de travail de programmation et peut s'avérer inutile lorsque le système d'entraînement contient toutes les informations requises. Pour résoudre ce problème, de nombreux systèmes d'entraînement contiennent tous les outils nécessaires à la création d'une IHM. Dans certains cas, l'automate central peut ne pas être nécessaire car le variateur peut utiliser une gamme complète d'entrées et de sorties, qui étaient auparavant connectées à l'automate.
Le facteur clé à contrôler est le temps nécessaire à la configuration et au débogage de la machine. Les entraînements intelligents offrent désormais un certain nombre d'outils qui réduisent le temps de démarrage grâce à un mouvement d'axe optimisé et à une synchronisation des processus.
Ces outils de démarrage rapide sont conçus pour déplacer le variateur dès les premières étapes de la mise en service de la machine, même lorsque le logiciel de contrôle de la machine n'a pas encore été installé dans le système. Le résultat est un test simple et rapide des performances mécaniques de la machine en utilisant uniquement des outils informatiques de base tels que des téléphones mobiles ou des tablettes.
Aide à maintenir
Les systèmes d'entraînement intelligents peuvent participer à des stratégies de maintenance proactive car ils sont livrés avec un ensemble complet d'outils clés capables d'exécuter des fonctions de maintenance prédictive critiques, minimisant ainsi les efforts de programmation supplémentaires. Ce logiciel peut être configuré pour surveiller en permanence l'état des performances de la machine et l'état du processus en temps réel. Cela inclut l'analyse de la forme d'onde en analysant les changements de température, ainsi que la vérification du jeu, de l'augmentation du frottement ou de la surcharge du processus.
Si une condition de défaut se produit, un code est généré et envoyé à l'IHM. Si vous découvrez un problème critique qui nécessite l'arrêt de la machine, vous pouvez prendre des décisions au sein du variateur pour minimiser le risque de perte de production et de dommages à la machine.
Industry 4.0 offre une puissance de traitement améliorée et des fonctionnalités améliorées pour les disques intelligents. Cela offre davantage d’opportunités aux entreprises manufacturières pour optimiser la programmation, la production et la maintenance. Étant donné que dans de nombreux cas, les exigences en matière d'automate sont réduites, voire ne sont plus nécessaires, des machines plus avancées peuvent être créées en moins de temps.
