Stáhnout dokument () z 20
Věci, na kterých záleží, díky nám fungují.
  • Efektivní komunikace a automatizace hlubokovrtacích strojů

Vícedotykový panel Eaton XV300 a komunikační systém SmartWire-DT poskytují moderní a efektivní komunikační systém.

     

Řešení mrm² nám umožňuje nejen nabídnout zákazníkům kratší dodací lhůty, ale také rychlejší uvedení do provozu a jednodušší údržbu.

Jost Eppinger, Generální ředitel společnosti TIBO Tiefbohrtechnik GmbH
eaton-tibo-xv300-rmq-titan-mrm²

Rychlejší návrh strojů díky modulárnímu softwaru a hardwaru.

Kombinací inteligentního mapování vstupů/výstupů s moderním komunikačním systémem je možné realizovat flexibilní návrhy strojů rychle a v souladu s konkrétními požadavky aplikace. Modulární systém umožňuje společnosti Tibo přizpůsobit její hlubokovrtací stroje přesným potřebám zákazníků. Mezitím mrm² vyvinula pro tento účel dokonalý řídicí koncept založený na výkonném vícedotykový panelu XV300 od společnosti Eaton a komunikačním systému SmartWire-DT. Řešení zahrnuje také standardní software, který integruje všechny možné typy strojů. Jednoduchým výběrem nebo zrušením výběru požadovaných komponentů lze aplikační software přizpůsobit příslušnému typu stroje.

Jak to začalo...

Stroje přizpůsobené na míru díky modulárnímu systému

mrm² automatisierungstechnik gmbh je certifikovaným odborníkem v oblasti automatizace nápadů a produktů. Vybavuje stroje inteligentní automatizační technikou a nabízí poradenství, vývoj softwaru, elektrické konstrukce, elektromontáže, mechanické konstrukce i speciální strojírenství – vše individuální řešení pro vysoce komplexní projekty.

Vačkové hřídele, vstřikovače, vrtné trubky, hydraulické válce – výroba všech těchto komponentů vyžaduje hluboké vrtání. Hluboké vrtání zahrnuje vrtání otvorů, jejichž hloubka je mnohonásobně větší než jejich průměr, a to až desetinásobně nebo více. Tento proces se používá téměř ve všech odvětvích výroby – v malém měřítku, například v lékařské nebo kosmické technice, ale také v ropném a plynárenském průmyslu nebo v lodním stavitelství, kde jsou vyžadovány obrovské průměry vrtů a hloubky vrtání až 12 000 milimetrů a více.

Všechny tyto aplikace mají společné to, že jsou vysoce specializované a závislé na hlubokovrtných strojích, které byly navrženy na míru pro konkrétní účel, a společnost TIBO Tiefbohrtechnik GmbH se specializuje právě na tento druh strojů. Společnost vyvinula modulární systém, který umožňuje přizpůsobit stroje konkrétním potřebám profesionálních uživatelů na základě osvědčených systémových komponentů. Tímto způsobem lze rychle realizovat potřebu jednotlivého stroje – v závislosti na typu stroje obvykle do čtyř až šesti měsíců od zadání objednávky.

Výzva

Snížení nákladů na vývoj a zároveň umožnění aktualizací

„Modularita systému by se neměla projevovat pouze v hardwaru, tedy v jednotlivých součástech stroje, ale také v koncepci řízení,“ vysvětluje Jost Eppinger, Generální ředitel společnosti Tibo. Dosud bylo nutné řídicí software přepracovávat pro každý typ stroje, ať už se jednalo o vrtačky, BTA vrtačky, frézovací stoly nebo speciální hlubokovrtací stroje. V závislosti na konfiguraci to znamenalo buď vytvoření nových programových řádků, nebo mazání nepotřebných řádků. Základní úpravy softwaru musely být prováděny samostatně pro každý řídicí program, tj. pro každý stroj. Bylo zapotřebí nové, moderní koncepce řízení, která by nejen snížila náklady na vývoj, ale také urychlila instalaci a uvedení strojů do provozu a zjednodušila jejich obsluhu. Společnost Tibo zadala zakázku firmě mrm² automatisierungstechnik gmbh z Bad Ditzenbachu v Německu. Společnost se specializuje na vybavování strojů inteligentními automatizačními systémy – od fáze konzultací přes vývoj softwaru až po návrh a konstrukci rozváděčů.

Řešení

Modulární aplikační software v kombinaci se SmartWire-DT

Společnost mrm² vyvinula koncepci řízení, ve které jsou aplikační software a hardware navrženy tak, že všechny typy strojů a volitelné příslušenství jsou založeny na stejném programu a jediném schématu zapojení.

Společnost mrm² realizovala tento koncept pomocí automatizačních komponentů od společnosti Eaton: nejen proto, že mrm² je partnerem společnosti Eaton v oblasti řešení, ale především proto, že různé systémy Eaton se perfektně hodí pro modulární a flexibilní koncepci návrhu. Řešení je postaveno na 15palcovém dotykovém panelu XV: „Společnost Tibo chtěla, aby její hlubinné vrtačky byly co nejintuitivnější a nejjednodušší na obsluhu,“ říká Martin Rieg, Generální ředitel mrm². To vše umožňuje panel XV300 společnosti Eaton s technologií multi-touch.

Důležité vlastnosti pro používání XV300 HMI/PLC:

  • Výkonný grafický procesor podporuje návrh uživatelských rozhraní s vysokým rozlišením grafiky a rychlými změnami obrazu.
  • četná rozhraní, jako například Modbus TCP pro komunikaci s bezpečnostním řadičem.
  •  Lze jej také použít jako master Profibus. 
  • Programování integrované funkce PLC je založeno na nejnovější verzi CODESYS  (norma IEC 61131).

SmartWire-DT nahrazuje konvenční řídicí kabeláž všech komponentů uvnitř i vně rozváděče (IP67). Komunikační systém propojuje všechny automatizační komponenty Eaton uvnitř hlubokovrtného stroje, jako jsou pilotní zařízení řady RMQ a spouštěčů motorů PKE a kombinace spouštěče motorů a stykačů s XV300 HMI/PLC, a přenáší jejich data – v závislosti na typu obsahuje každý stroj sedm až více než 30 těchto zařízení. Umístění ovládacího terminálu je flexibilní.

eaton-tibo-xv300-rmq-mrm²
eaton-tibo-swd-products-in-cabinet-mrm²
eaton-tibo-deep-whole-drilling-machine-mrm²
eaton-tibo-swd-in-cabinet-mrm²
eaton-tibo-cabinet-mrm²

Výsledky

Nižší náklady na inženýrství, rychlejší uvedení do provozu

„Díky SmartWire-DT můžeme snadno vizualizovat modularitu systému na vstupní a výstupní úrovni,“ poznamenává Marius Hetmank, projektový manažer aplikací ve společnosti mrm².

"Systém automaticky vyhledá připojené komponenty a během instalace stačí pouze přiřadit každé komponentě odpovídající vstup nebo výstup, a to jednoduše výběrem v softwaru. Tato metoda mapování vstupů a výstupů, která byla speciálně vyvinuta společností mrm², je mnohem elegantnější než použití zástupných symbolů v rozváděčích, které ve skutečnosti nejsou potřeba.

„Tento modulární koncept je patrný nejen v aplikačním softwaru, ale promítá se i do designu rozváděče,“ říká Marius Hetmank. "Komponenty potřebné pro stroje na míru lze snadno vybrat a automaticky integrovat do schématu zapojení. Tímto způsobem je každý rozváděč vyroben na míru."

Tento modulární standardní aplikační software nyní tvoří základ pro všechny možné typy strojů, z nichž každý má více než 20 různých možností. „Aktualizace nebo nové možnosti se automaticky zpřístupní pro všechny typy strojů,“ vysvětluje Marius Hetmank.

Použitím XV300 v kombinaci s modulárním softwarem a SmartWire-DT bylo možné výrazně snížit náklady na inženýrství a údržbu, a to až o dvě třetiny. Kombinace spouštěče motoru PKZ PKE s SmartWire-DT také podporuje měření energie.

„To byl další požadavek od Tibo, protože zákazníci tak mohou vidět, kolik energie mohou ušetřit díky nastavení EcoDrill na svých strojích,“ říká Martin Rieg.

Prozatím jsou tyto údaje zobrazovány prostřednictvím ovládacího terminálu a slouží pouze k účelům průzkumU. Existují však plány na využití těchto dat také pro prediktivní údržbu – model XV300 je vybaven potřebným ethernetovým rozhraním pro přenos dat ze stroje do cloudu nebo edge computingu za účelem vyhodnocení.

Díky vysoké flexibilitě lze panel s vícedotykovým ovládáním použít také jako master Profibus, což usnadňuje hladkou integraci zařízení jiných výrobců prostřednictvím periferního modulu. Pro společnosti Tibo i mrm² má tato technologie ještě jednu důležitou výhodu: SmartWire-DT výrazně zrychluje zapojení systému.

„Ve srovnání se standardním zapojením nabízí SmartWire-DT úsporu času přibližně 35 procent.“ To se vyplatí hned v několika ohledech: při počátečním zapojování, které provádí mrm² přímo v rozváděči; poté při montáži systému pro převzetí zákazníkem ve výrobním závodě společnosti Tibo; a nakonec při demontáži nového hlubokého vrtacího stroje a jeho instalaci a uvedení do provozu v prostorách zákazníka.