Korzyści z decentralizacji w intralogistyce

• Krótsze trasy kablowe i niższe koszty okablowania – to efekt krótszych przewodów zasilających i silnikowych, a także ograniczenia lub przeniesienia przewodów sterujących na systemy magistralowe blisko pola.
• Mniejsze ryzyko EMC – równie istotne jest zmniejszenie ryzyka EMC, które można wyeliminować dzięki przemiennikom montowanym na silniku. 
• Redukcja lub eliminacja szaf sterowniczych i potrzeby chłodzenia – scentralizowane koncepcje automatyzacji wykorzystują szafy sterownicze, których kubaturę można zmniejszyć dzięki decentralizacji. Czasami można z nich też całkowicie zrezygnować. Ponadto, dzięki wydajnej elektronice, znacząco spada potrzeba chłodzenia obudów. Prowadzi to do wyraźnie krótszych czasów uruchomienia, ponieważ złożoność systemu zostaje istotnie zredukowana. 
• Skalowalność, efektywne planowanie i wyższa dostępność – koncepcje oparte na wstępnie sparametryzowanych, modułowych segmentach umożliwiają efektywne planowanie projektów, a jednocześnie oferują wysoki stopień skalowalności pod specyficzne wymagania. Zwiększa się również dostępność, ponieważ jednostki funkcjonalne (np. moduły przenośników) są wyraźnie wydzielone. Usterki można szybciej lokalizować, a uszkodzone komponenty wymieniać bez konieczności wyłączania całych linii. 

Zdecentralizowany przemiennik zintegrowany z Logic PLC  

1. Przeniesienie PLC i czujników na poziom pola. Żeby wdrożyć tę zdecentralizowaną koncepcję automatyzacji, sterownik PLC, który standardowo znajduje się w szafie sterowniczej, musi zostać przeniesiony na poziom pola. To samo dotyczy „zbierania” sygnałów z czujników, które są niezbędne dla przepływu materiału. Dzięki i650 motec Lenze konsekwentnie realizuje to podejście. i650 motec łączy najnowocześniejszą technologię napędową ze zdecentralizowaną inteligencją, która przejmuje logikę automatyzacji blisko obiektu.
2. Przetwarzanie sterowania i pętli regulacji w czasie rzeczywistym w polu. Sterowania taktowe i sekwencyjne oraz pętle regulacji w czasie rzeczywistym mogą być przetwarzane w polu bez obciążania centralnego PLC i odciążają magistralę polową z cyklicznych danych statusowych, co umożliwia niemal deterministyczne reakcje bezpośrednio na jednostce. Czyni to koncepcję automatyzacji znacznie bardziej stabilną i zwiększa poziom modułowości. 
3. Otwarta komunikacja i integracja z systemami automatyki. W dużej mierze otwarta komunikacja Lenze i650 motec obsługuje typowe protokoły Ethernet (np. PROFINET, EtherCAT, Ethernet/IP, Modbus TCP), co ułatwia integrację z istniejącymi systemami automatyki. Dane procesowe pozostają lokalne, są lokalnie filtrowane i agregowane. Do klasycznego sterownika nadrzędnego przekazywane są jedynie wyzwalacze zdarzeń – oszczędzając pasmo i zapewniając skalowalność. 

Zdecentralizowany przemiennik z funkcją Master IO-Link

Napęd został uzupełniony o funkcję Master IO-Link, która w prosty, standaryzowany i nowoczesny sposób łączy czujniki oraz elementy wykonawcze. 

1. Komunikacja cyfrowa punkt–punkt zamiast klasycznego okablowania. W przeciwieństwie do klasycznego okablowania, gdzie każda funkcja czujnika lub elementu wykonawczego jest podłączana indywidualnie za pomocą przewodów analogowych lub cyfrowych, IO-Link wykorzystuje standaryzowaną, cyfrową komunikację punkt–punkt. Nie są już wymagane rozbudowane ekranowanie i złożone wiązki kablowe, co znacząco obniża koszty materiałowe oraz emisje EMC i związane z nimi ryzyka EMC. 
2. Transmisja parametrów i dane dla predykcyjnego utrzymania ruchu. IO-Link umożliwia automatyczną cyfrową transmisję parametrów urządzeń oraz kompleksowych danych statusowych i procesowych dla predykcyjnego utrzymania ruchu. W razie awarii automatyczne odtworzenie parametrów może zminimalizować przestoje. Umożliwia to odczyt wartości statusowych dla skanerów świetlnych lub czujników odległości, a także oferuje funkcje diagnostyczne dla wartości statusowych, liczników, temperatury i stopnia zabrudzenia dla barier świetlnych, które są dostępne jako obiekty danych w IO-Link, a zatem również w zdecentralizowanym PLC. 
3. Łatwa skalowalność dzięki wielu interfejsom IO-Link. Kolejną zaletą jest łatwa skalowalność, ponieważ do podłączenia wielu urządzeń równolegle można wykorzystać wiele interfejsów IO-Link (Device), co pozwala na przemyślenie modułowych koncepcji maszyn i ich efektywną realizację. 

Jeśli osiągnięty zostanie limit możliwych połączeń, nadal można podłączyć i wykorzystać klasyczną wyspę IO-Link (Device) ze standardowymi czujnikami. Umieszcza ona wtedy analogowe i cyfrowe dane czujników na IO-Link jako dane procesowe i pozwala przetwarzać je w zdecentralizowanym PLC. 

Lenze

Klucz koncepcji Lenze: bezpośrednie podłączenie i550 protec jako urządzeń IO-Link

Kluczem zdecentralizowanej koncepcji automatyzacji Lenze jest możliwość bezpośredniego podłączenia kilku przemienników i550 protec jako urządzenia IO-Link poprzez funkcjonalność Master IO-Link w i650 motec. 

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Ludzie i komentarze

Automatyzacja w polskim sektorze MŚP

Polskie małe i średnie przedsiębiorstwa coraz częściej sięgają po rozwiązania z obszaru automatyki przemysłowej – ale czy to już prawdziwy przełom, czy wciąż ostrożne stawianie pierwszych kroków? Rozmawiamy z Bartoszem Palkowskim z POKÓJ CONNECT, Michałem Rutkowskim z Mitutoyo Polska i z Tomaszem Sierpińskim ze Schneider Electric.

Raporty

Raport: Branża elektrotechniki przemysłowej – globalne trendy, europejska transformacja i polska perspektywa

Przez cały 2024 rok produkcja wyrobów z działu Urządzenia elektryczne w Polsce notowała ujemną dynamikę – rok zamknął się 19-proc. spadkiem wartości produkcji sprzedanej. Sektor urządzeń elektrycznych pozostawał wśród działów odstających od ogólnego trendu. W 2025 r. produkcja sprzedana przemysłu ogółem w ujęciu rocznym była wyższa o 3,0%.

Wyraźnie zwiększa to elastyczność i przejrzystość klasycznego okablowania. Praktycznie nie ma ograniczeń mocy, ponieważ i650 motec może dostarczyć do 45 kW, a i550 protec do 75 kW. Powstają w ten sposób samowystarczalne moduły, które podczas uruchomienia są testowane równolegle i dopiero w ostatnim kroku są łączone i orkiestracyjnie integrowane w skali całej linii z nadrzędnym systemem sterowania. Dzięki temu szafa sterownicza staje się zbędna 

Lenze

Niższe koszty eksploatacyjne, szybka wymiana urządzeń i lokalna diagnostyka

Oprócz oszczędności inwestycyjnych, wynikających z mniejszej szafy sterowniczej lub całkowitej rezygnacji z niej, redukcji komponentów i znacznie uproszczonego okablowania, decentralizacja ma szczególnie pozytywny wpływ na koszty eksploatacyjne.

W przypadku uszkodzenia urządzenia zwrot parametrów przez IO-Link umożliwia szybką wymianę urządzenia, a modułowa struktura pozwala uprościć magazynowanie części zamiennych. Ponadto awaria modułu nie powoduje całkowitego zatrzymania linii, lecz – dzięki lokalnej diagnostyce – umożliwia skrócenie przestojów. 

Decentralizacja jako najlepsza praktyka

Decentralizacja nie jest już trendem w intralogistyce, lecz najlepszą praktyką. Lenze i650 motec ze zintegrowanym Logic PLC i funkcją Master IO-Link łączy inteligencję zorientowaną na pole ze standaryzowanym podłączaniem czujników/elementów wykonawczych. 

Rezultatem jest znacząco uproszczona architektura, mniej okablowania, solidna odporność EMC, szybsze uruchomienie i skalowalna logika modułów – dokładnie to, czego potrzebują nowoczesne systemy, aby pozostać elastycznymi, wydajnymi i niezawodnymi.

Artykuł powstał na podstawie informacji i zdjęć firmy Lenze