Procesele interconectate şi de control integrate în mediile de producţie cu utilaje şi maşini cu funcţii complete determină viitorul industriei şi fac posibilă revoluţia Industriei 4.0. Senzorii inteligenţi deja oferă suport pentru procesele industriale auto-organizate, optimizate în timp real şi dinamice. Aceştia înregistrează în timp real stările operaţiilor din zonele de fabricaţie, transformă înregistrările în date digitale pe care le partajează cu sistemul de control al proceselor. Valoarea adăugată a comunicaţiei senzorilor depinde în mod semnificativ de calitatea şi de stabilitatea datelor transmise. În vederea creării bazelor pentru un sistem automatizat pregătit să răspundă provocărilor Industriei 4.0, specialiştii COMPEC vă pot recomanda senzori inteligenţi dotaţi cu proprietăţi dedicate.
Cele patru dimensiuni ale tehnologiei integrate în senzorii inteligenţi
Pentru a putea îndeplini cerinţele impuse de Industria 4.0 s-au folosit patru dimensiuni ale procesului de integrare ale funcţiilor smart: algoritmi îmbunătăţiţi de detecţie – performanţe senzoriale de top pentru procese stabile, comunicaţii eficiente – flexibilitate şi transparenţă în orice situaţie întâlnită în industrie, diagnoze – niveluri maxime de disponibilitate mulţumită oportunităţilor de implementare a mentenanţei preventive şi sarcini inteligente – informaţii concepute special pentru modelul de senzor.
Algoritmii îmbunătăţiţi de detecţie: Performanţe senzoriale de top pentru procese stabile.
Cel mai înalt nivel posibil al stabilităţii pe durata detecţiei obiectelor şi înregistrarea datelor măsurate reprezintă bazele pentru orice senzor smart. Senzorii inteligenţi detectează defectele în mod automat pe durata operaţiilor automatizate ale proceselor industriale şi rezolvă în mod activ probleme care pot apărea. Aceştia sprijină în mod activ găsirea poziţiei ideale de funcţionare chiar din momentul instalării în zona de producţie. Majoritatea senzorilor inteligenţi oferă chiar şi diverse moduri de operare ce includ ajustările manuale ale detecţiei sau măsurării de parametri pentru a le permite să se adapteze în mod dinamic la sarcinile pentru care au fost instalaţi, dacă acest lucru este necesar.
Beneficii
a) ajustări avansate
• detecţii precise şi fiabile pentru rezultate optime de măsurare
• ajustări individuale şi rapide pentru orice aplicaţie până la mod manual de configurare
• procese stabile de producţie
• protecţie împotriva uzurii prin posibilitatea de dezactivare selectivă a elementelor de control
b) moduri predefinite de operare
• instalare uşoară şi ra
pidă
• detecţie precisă a obiectelor chiar şi în aplicaţii pretenţioase
• know-how despre aplicaţii industriale ale unui furnizor de soluţii de detecţie cu experienţă
c) compensare pentru defecte
• detecţie precisă
• semnale provenite de la senzor stabile şi fiabile
d) instalare activă şi suport la aliniere optică
• calibrare şi instalare rapidă
• prevenirea operărilor nedorite ale senzorilor în zonele periferice
Comunicaţii eficiente: Flexibilitate şi transparenţă în orice situaţie întâlnită în industrie.
În sistemele de control puternic dotate cu dispozitive performante de calcul şi decizie, senzorii inteligenţi au trebuit dotaţi cu tehnologii de comunicaţie eficiente precum IO-Link: canalul stabil de comuncaţie care este folosit în toate industriile pentru senzori şi actuatori întâlniţi în diverse situaţii şi aplicaţii.
Senzorii Smart reprezintă colectori de date precum şi analişti inteligenţi. Aceştia partajează aceste cunoştinţe cu mediul lor înconjurător în timp real prin intermediul interfeţei IO-Link integrate. Senzorii Smart sunt tot timpul sensibili la toate tipurile de comenzi de control. De exemplu, aceştia pot recepţiona noi seturi de parametri în câteva secunde – pentru medii flexibile de producţie până la cel mai de jos nivel de control. Chiar dacă echipamentul este defect, cele mai recente date de configurare pot fi în mod automat transferate la senzorul înlocuitor prin intermediul IO-Link. Acest lucru permite operarea de tip plug and play să devină o realitate palpabilă.
Avantaje
a) sisteme de producţie flexibile
• productivitate mai mare prin intermediul reducerii timpilor de nefuncţionare a sistemelor pentru schimbările ce pot interveni
• cea mai bună posibil flexibilitate şi precizie mulţumită ajustărilor dinamice de parametri ale senzorilor pe durata operării
• parametrizarea automată a senzorilor de către unitatea de control previne setările incorecte pe durata schimbărilor manuale
• îmbunătăţirea variabilităţii sistemelor conduce la reducerea costurilor
b) instalare rapidă şi înlocuire tip plug and play
• instalare imediată a senzorilor prin intermediul funcţiei de parametrizare prin unitatea de control
• înlocuirea rapidă a senzorilor îmbunătăţeşte disponibilitatea maşinilor
• înlocuirea poate fi făcută şi de personal neinstruit
• configurarea de la distanţă a senzorilor montaţi în locaţii greu accesibile
c) transmisii continue de date digitale
• calitate îmbunătăţită a semnalului cu transmisii complet digitale de la senzor la sistemele de control; transfer clasic al ieşirilor analogice (0-10V, 4-20mA)
• folosirea de cabluri neecrante reduce costurile
• compatibilitate electromagnetică ridicată (EMC)
d) validarea echipamentelor, înregistrare de date şi liste de piese în format electronic
• transparenţă ridicată: înlocuirile senzorilor şi schimbările parametrilor pot fi înregistrate
• protecţie împotriva uzurii prin dezactivarea selectivă a elementelor de control
• operare sigură: instalarea echipamentelor neaprobate poate fi prevenită
• se pot genera în mod automat liste de piese în format electronic folosind senzorii inteligenţi deja instalaţi în maşină/utilaj
Diagnoze: Niveluri maxime de disponibilitate mulţumită oportunităţilor de implementare a mentenanţei preventive.
Prin intermediul funcţiilor de diagnoză întotdeauna cunoaşteţi condiţiile proceselor şi starea fiecărui senzor. Aceste funcţii cuprind automonitorizarea şi monitorizarea proceselor din exterior. Senzorii inteligenţi chiar vor trimite o notificare indiferent dacă este vorba de operare sigură sau de prezenţa unui risc. Mulţumită mentenanţei predictive pot fi create orare de intervenţie flexibile ce pot reduce costurile cu servisarea.
Dacă totuşi apar probleme, cauza poate fi determinată uşor mulţumită opţiunilor complete de vizualizare cu evitarea timpilor neplanificaţi de nefuncţionare.
a) auto-monitorizarea senzorilor pe durata configurării şi operării
• detecţia avansată a interferenţelor previne timpii neplanificaţi de nefuncţionare
• mentenanţa predictivă de la distanţă permite planificarea precisă şi economiseşte bani şi timp
• depanarea consumatoare de timp nu mai este necesară având în vedere că mesajul de servisare poate fi localizat cu precizie
b) monitorizarea parametrilor importanţi de proces
• asigurarea calităţii producţiei prin monitorizarea parametrilor acesteia
• detecţia avansată a interferenţelor ce previne apariţia timpilor nedoriţi de funcţionare
• mentenanţa predictivă de la distanţă permite planificarea precisă
c) vizualizarea semnalelor de detecţie şi a parametrilor pentru analiza detaliată a proceselor
• transparenţă mai mare a procesului de producţie pentru o mai bună înţelegere a procedurilor
• depanare rapidă în cazul apariţiei defectelor
• vizualizarea schimbărilor de proces
Sarcini inteligente: Informaţii concepute special pentru modelul de senzor.
În această perioadă în care conceptul “big data” este omniprezent în industrie este important să nu se piardă posibilitatea de a vizualiza în mod conceptual imaginea de ansamblu. Din acest motiv, procesele ce implică sarcini inteligente fac ca acestea să folosească semnale de detecţie şi măsurare, legându-le de semnale provenite eventual de la senzori externi. 
Doar informaţiile de proces ce sunt de fapt necesare sunt generate în tandem cu sarcina configurată de către sistem.
Acest mod de lucru economiseşte timp pe durata evaluării informaţiilor de către sistemul de control, accelerează procesele maşinilor şi face ca adăugarea de hardware ultraperformant şi cu costuri mari să nu mai fie necesară.
a) măsurare de viteză şi de lungime
• determinarea vitezei obiectelor independent de alunecare pentru rezultate de măsurare mai precise
• sortare şi clasificare rapidă pentru detecţia obiectelor bazată pe lungimea acestora – independent de viteza benzii de transport
• flexibilitate ridicată la determinarea punctului de măsurare
b) monitorizarea obiectelor şi a interstiţiilor
• monitorizarea lungimii obiectelor şi a distanţelor dintre acestea pentru o înregistrare mai rapidă a condiţiilor de neconformitate
• semnalele procesate simplu pentru un nivel de control multitasking sau pentru înlăturarea rapidă şi directă a produsului defect
• rezultate de măsurare fără corupţie datorate ciclurilor de timp ale controllerului
c) analiza poziţiei şi amplasării
• înregistrarea directă a echipamentelor, spre exemplu, a unui cărucior ce se mişcă rapid, prin evaluarea semnaluluide referinţă direct în senzorul inteligent pentru a asigura monitorizarea calităţii sau controlul proceselor
• înregistrarea rapidă a datelor cu privire la starea echipamentelor pe durata rulării proceselor la diverse valori ale vitezei
• eficient din punct de vedere al costurilor şi cu complexitate redusă
d) contorizare
• verificare rapidă şi completă în acelaşi timp cu suprimarea interferenţelor
• măsurări precise şi posibilitatea de a măsura impulsurile rapide.
Mihai Priboianu
Aurocon COMPEC SRL
Distribuitor autorizat SICK:
AUROCON COMPEC srl | www.compec.ro