Proč brát dva, když úplně stačí jen jeden? Proč plýtvat cenným místem pro dvojnásobek kabelů, když to celé lze instalovat podstatně inteligentněji s polovinou nákladů a citelnou úsporou místa. Výhody připojení regulovaných elektromotorů jen jedním kabelem jsou v celém řetězci tvorby hodnot strojů a zařízení tak rozmanité, že společnost SICK otevírá patentovaný protokol HIPERFACE DSL® s modelem udělení licence pro partnery na trhu. Díky tomu je volná cesta k etablování jednokabelové připojovací techniky pro servomotory a torzní pohony jako otevřeného standardu bez nákladně koncipovaných hybridních kabelů.
Pohled dovnitř standardních kabelů v technice servopohonů ukazuje zpravidla tři žíly pro výkon motoru, jednu žílu pro PE a vždy dvě další pro ovládání brzd a vyhodnocení snímače teploty vinutí. U běžné připojovací techniky je pro tuto konstrukci vyžadován paralelně druhý kabel pro přenos klasických signálů zpětné vazby pro uzavřený regulační obvod. U HIPERFACE DSL® od společnosti SICK se potřebné funkce nacházejí v jednom plášti – a to bez zvýšených nákladů na kabel nebo na vyšší náročnost při manipulaci s variantami. Signál HIPERFACE DSL® v praxi využívá obě žíly k monitorování teploty a přenáší hodnoty ve stupních Celsia potřebné pro provozní bezpečnost prostřednictvím protokolu DSL.
Od roku 2011 je tato jednoduchá a efektivní cesta připravena pro štíhlou instalaci strojů a zařízení. Zhruba o šest let později otevírá společnost SICK k již otevřené straně Master pohonu také stranu Slave s enkodérem na straně motoru. Protokol tak má podobně jako USB skutečný potenciál stát se digitální přípojkou budoucnosti.
Inteligence na všech úrovních
Ze dvou jen jeden: výhoda jednokabelové připojovací techniky právě ve strojích s rozložitými pohony a relativně vysokým počtem os je bezpochyby značná, ale ne jediná. S pohledem na aktuální technický vývoj Industry 4.0 připravuje HIPERFACE DSL® půdu pro automatizaci s variabilní inteligencí bez stacionárních pater známé automatizační pyramidy. Zatímco regulátory pohonu již téměř samozřejmě přebírají další úkoly v oblasti Condition Monitoring, rozvíjejí se stále více také motory a senzory na samostatné účastníky inteligentní sítě.
Tuto tezi lze názorně doložit příkladem motor feedback systému s HIPERFACE DSL® od společnosti SICK. Tento standard je díky svému digitálnímu charakteru schopen nejen přenášet absolutní pozice a rychlosti měřené feedback systémem, ale také nabízí i další funkce. Co není možné s resolverem, funguje s inteligentními digitálními feedbacky: shromažďování dalších signálů senzorů u systému pro zpětnou vazbu. Tím jsou vytvořeny ty nejlepší předpoklady pro prediktivní údržbu.
Monitorování stavu – zcela jednoduché!
Tím, že lze enkodéry navržené původně pro feedback motoru snadno vybavit dalšími inteligentními funkcemi, je možné v interakci s přenosem dat prostřednictvím HIPERFACE DSL® vybudovat s nízkými náklady systém pro monitorování stavu a včasné varování. Cíle Industry 4.0 tvoří rámec pro kyberfyzické systémy. Přitom je nutné nejen snímat data ve velkých množstvích, ale také je především účelně zpracovávat pomocí zdokonalených algoritmů. Pomocí Smart Motor Sensor lze snímat data životnosti motoru, a získat tak informace o pravděpodobnostech výpadku a očekávané životnosti.
Otevření protokolu HIPERFACE DSL® je považováno za výchozí impulz pro další inovace a především také možnosti datového připojení v automatizaci továren. Společnost SICK ostatně nemůže mít v sortimentu všechny technologie enkodéru, které si trh žádá, a proto je přesvědčena o tom, že díky široké využitelnosti protokolu se zvýší variance produktů a tím i možnosti použití u feedback systémů od různých výrobců. Nastal čas tento digitální systém dále standardizovat v mezinárodním měřítku – navíc s cílem mít v plánu více funkcí pro pokračující digitalizaci výroby. Od chytrého pohonu přes chytrý stroj k chytré továrně.
V porovnání s ostatními jednokabelovými řešeními má HIPERFACE DSL® na trhu náskok minimálně tři až pět let. Toto tvrzení lze doložit proniknutím více než 50 výrobců regulátorů a motorů na trhy po celém světě a kontinuálním dalším vývojem. Široce rozvětvená je přitom rovněž infrastruktura s kabely, zástrčkami, FPGA a mikrořadiči.
Předurčen pro robotiku
Výkonnost komunikačního systému se projevuje také ve funkcích, které přesahují vlastní vysoce dynamickou regulaci pozice s vysokým rozlišením. Jako příklad lze uvést široké pole Safe Motion. Aktuálně zpřístupněný protokol od firmy SICK zde při budování řetězců bezpečnostních funkcí dosahuje SIL3 normy IEC 61508, respektive úroveň vlastností PL e podle normy EN ISO 13849-1. Jsou tak vytvořeny rámcové podmínky pro použití HIPERFACE DSL® také v robotice, neboť Safety IP Core od firmy SICK představuje bezpečnostní techniku s dodáním až do domu. Žádný zákazník nad tím již nemusí hloubat – to je skutečná výhoda zejména u spolupracujících výrob. Další výhoda: z jednokabelové připojovací techniky profitují právě vysoce dynamické kinematiky robotů s víceosou koordinací. Každý ušetřený kabel snižuje vlastní hmotnost a zlepšuje navíc parametry střední doby mezi poruchami díky polovičnímu počtu kabelových přípojek.
HIPERFACE DSL® od společnosti SICK přináší koncept Industry 4.0 do motoru
Otevřením protokolu HIPERFACE DSL® uvolnila společnost SICK cestu k využití mezinárodního standardu také tržními partnery – s předpokladem dalšího zvýšení akceptace a využitelnosti. Výrobcům strojů a provozovatelům se tak mimo jiné otevírají výhody jednokabelové připojovací techniky a jednoduchých možností progresivní prediktivní údržby. Digitální přípojka budoucnosti má přitom opravdový potenciál pro nové možnosti v rámci Industry 4.0 s inteligencí, která se stále více přesouvá na úroveň senzorů.
Více...
Insideři vědí více – se Smart Motor Sensors přímo uprostřed dění
