IP20 helyett IP67
Ludwig Adelmann – WAGO
Az automatizőr dilemmája, hogy védett helyen építse ki az IP20-as védettségű, centralizált automatikát, vagy a „szétszórtság” hátrányait is vállalva a mostoha terepi viszonyok közt létesítsen IP67-védettségű terepi modulokat. Az ellentmondás nem feloldhatatlan: a SPEEDWAY 767-modul nemcsak zord környezeti feltételeknél nyújt meggyőző teljesítményt, hanem IP20-as környezetben is kiválthat bizonyos kapcsolószekrényeket.
A decentralizált vezérlés alapfeltétele az IP67-védettség
Szekrénnyel vagy anélkül? Projektjeik során a gép- és berendezésgyártóknak előbb-utóbb el kell dönteniük, hogy az automatizálási egységeket milyen védettséggel lássák el. Korábban az IP20-as rendszerek elsöprő fölénye miatt bizonyos alkatrészek mindenképp a kapcsolószekrénybe kerültek. De időközben változott a helyzet. Az IP67-es automatizálási rendszerek – például a WAGO SPEEDWAY 767 sorozata – ugyanis egyre kiválóbb teljesítményt nyújtanak, ezért azok alkalmazása már rég nem csak a zord körülményekre korlátozódik.
A hulladékipartól a forgácsolástechnikáig, az autóipartól a cementgyártásig: a gép- és berendezésgyártás világa rendkívül sokrétű. Nem is csoda, hiszen az ügyfélkört a világgazdaság egésze alkotja. Bármennyire is különbözik azonban a gyártósorok, automata ellenőrző-berendezések és egyéb gépek felhasználási területe, az automatizálástechnika már régóta a legtöbb gép és berendezés elengedhetetlen összetevője, ha adott folyamatok önálló végrehajtásáról van szó.
Folytatódik az automatizálás decentralizálódása
A széles körű ágazati alkalmazások ellenére az automatizálástechnikával szemben támasztott követelmények nagyrészt megegyeznek. Az egyes automatizálási lépések részletes megtervezését követően a gép- és berendezésgyártóknak ugyanis végül el kell dönteniük, hogy melyik automatizálási rendszert választják. Az erre a kérdésre adott válasz nem utolsósorban azt is meghatározza, hogy kapcsolószekrényhez kötve vagy anélkül oldják-e meg az automatizálási feladatot. Sok esetben nem nehéz a döntés. Talán nincs is olyan gyártó, aki egy meddőszállító rendszert IP20-as, vagy egy anyagmozgató berendezést IP67-es védettséggel látna el. Számos alkalmazás esetén azonban nagy a mozgástér e két véglet között, amelyet mind ez idáig nem igazán használtak ki.
Centralizált, decentralizált, még decentralizáltabb: az automatizálástechnika fejlődése során a vezérlések és a modulok egyre közelebb kerülnek a folyamatokhoz. Emiatt elengedhetetlenné válik az IP67 védettség szavatolása
Alkalmazásokhoz igazodó jelrögzítés és továbbítás: a SPEEDWAY-sorozat moduláris felépítésének köszönhetően 64 I/O-modul csatlakoztatható úgy, hogy a két modul között akár 50 méteres, az állomás két végpontja között pedig akár 500 méteres távolság is lehet
Az automatizálási rendszerek fejlesztése során egy adott védettség megvalósítása nem csak azon múlik, hogy a későbbi alkalmazási területen mennyire zordak a körülmények. A magasabb védettségű vezérléseket, a hozzájuk tartozó modulokat ugyanis inkább az automatizálástechnika fejlődésének köszönhetjük, amelynek keretében az eredetileg centralizált felépítés egyre decentralizáltabbá vált. A szigorúan centralizált automatizálással tervezett alkalmazásoknál a vezérlőrendszer általában a tulajdonképpeni folyamattól távol van elhelyezve, ezért nem kell annyira védettnek lennie a por, fröccsenő víz vagy a rázkódás ellen, mint egy decentralizált megoldás esetén, amelynél az alkotóelemeket közvetlenül a gép vagy berendezés mellé telepítik. Ez utóbbi esetben strapabíróbb hardvert kell alkalmazni, mivel azok a folyamat közvetlen közelében helyezkednek el, és nem védi őket kapcsolószekrény vagy burkolat.
A megfelelő rendszer kiválasztása
A gép- és berendezésgyártók ennek ellenére általában IP20 védettséggel automatizálják rendszereiket. A gépgyártók gyakran az elvárt teljesítménykövetelmények miatt döntenek egy kapcsolószekrényhez kötött automatizálási megoldás mellett. Ilyenek lehetnek például a gyors reakcióidők, a terepbusz szabad kiválasztása, a kínált funkciók, mint a sokféle I/O-modul, a felhasználói paraméterezés lehetősége biztonsági mentéssel együtt, a rendszer frissíthetősége vagy a felhasználófüggő programozhatóság. Minél zordabb azonban a környezet, annál kevésbé lesz fontos szempont az IP20 védettség funkciógazdagsága. Ha a munkagépet –10 ºC-nál alacsonyabb külső hőmérsékleten kell üzemeltetni; vagy ha a gyártócsarnokban rengeteg a szennyeződés, por vagy víz keletkezik, és nincs lehetőség egy központi kapcsolószekrény telepítésére, akkor óhatatlanul előtérbe kerülnek az IP67-es rendszerek. A kapcsolószekrények mellőzése azonban már korábban is előnyösnek bizonyulhat.
Gyengeségek helyett erősségek
Bármennyire is nagy becsben tartják az IP20-as rendszereket, az ilyen automatizálási rendszereknek is van néhány gyenge pontja, amit mindenképp figyelembe kell venni a tervezés során. A kapcsolószekrényekben vagy a burkolatok alatt elhelyezett alkotóelemek például érzékenyebbek a teljesítmény- vagy a hőváltozásra. Az a kérdés is felmerül, hogy nem terheli-e meg túlságosan a rendszert, ha a burkolat alatti hőmérséklet tartósan a maximális hőmérséklet-tartomány közelében van. Lehet, hogy külön hűtésre is szükség lesz? Elvárás-e, hogy a meghibásodott érzékelőket, működtetőket vagy kábeleket gyorsan és zökkenőmentesen lehessen cserélni? Mindez megemelheti a berendezések vagy gépek költségeit mind a gyártó, mind az üzemeltető számára.
Ha megvizsgáljuk és objektíven összehasonlítjuk az automatizálási rendszereket, arra a megállapításra jutunk, hogy a korszerű IP67-es rendszerek mostanra közel ugyanazt a teljesítményt és nagyjából ugyanazokat a funkciókat kínálják, mint az IP20-as megoldások. Ehhez járulnak még a kisebb kapcsolószekrények használatából, a burkolatok hiányából, a kevesebb tervezési és vezetékezési munkából eredő megtakarítási lehetőségek. Ezenkívül jelentősen csökkenhet a szervizköltségek aránya az összköltséghez viszonyítva. A gép- és berendezésgyártók jól teszik, ha nem becsülik alá a fenti előnyöket. Bár a vevők és a beszállítók túlnyomórészt abból indulnak ki, hogy a berendezések és gépek örökké működni fognak, hiba esetén azonban haladéktalanul helyre kell állítani az üzemkész állapotot. És ez nincs ingyen.
IP67-es rendszerek : meglepő funkciógazdagság
Egy IP67-es rendszer, mint a WAGO SPEEDWAY 767 sorozata – alkalmazástól függően – még a hagyományos IP20-as környezetben is jobb választás lehet. A SPEEDWAY mellett szóló érvek például a moduláris felépítés és az ezzel összefüggő skálázhatóság és bővíthetőség, valamint az alkalmasság a nagyobb távolságok leküzdésére, ami különösen a gép- és berendezésgyártás területén kínál döntő előnyt. A kompakt és közvetlenül a folyamat közelében telepített automatizálási rendszer lehetővé teszi a berendezések gyors telepítését, tesztelését és átadás-átvételét az üzemben, majd ezt követően szétszerelését, elszállítását, majd a végleges felállítást és üzembe helyezést az ügyfélnél. Kapcsolószekrényhez kötött automatizálási megoldás választása esetén ez a folyamat lényegesen több időt vesz igénybe, egyebek közt azért, mert az IP20-as rendszerek nem használnak szabványosított M8-as/M12-es csatlakozástechnikát.
Terepibusztól függő rendszerben készülékleírásokkal vagy a terepibusztól független módban FDT/DTM-ekkel a SPEEDWAY-modulok paraméterezési lehetőségei lényegesen szélesebbek az IP20-as rendszerekénél, ezért néhány alapmodullal is számos funkció valósítható meg
Az egyre jobban automatizált gépek és berendezések, valamint a gyors terepbusz-protokollok terjedése által támasztott követelményeknek a WAGO IP67-es I/O-rendszere alacsony reakcióidőkkel, magas egyidejűséggel, csekély mértékű jitterrel/skew-val és alacsony késleltetéssel tesz eleget. Az IEC 61131-3 (CoDeSys 3) szerinti objektumorientált programozás teszi lehetővé az integrált jel-előfeldolgozást és a SPEEDWAY-vezérlések közvetlen, keresztirányú kommunikációját. Az IP67-es készülékek paraméterezési lehetőségei – a terepibusztól függően GSDF-, GSDML-, SDDML- és EDS-fájlokkal vagy a terepibusztól függetlenül FDT/DTM-technológiával – lényegesen szélesebbek, ezért néhány alapmodullal számos funkció valósítható meg. Ezáltal kevesebbféle modulra van szükség, ami csökkenti a beszerzési és raktárköltségeket is. Az integrált paraméterkezelő funkció ezenkívül azt is szavatolja, hogy modulcsere esetén ne vesszenek el a beállítások.
Nem a másik helyett, hanem egymás mellett
A tapasztalat azt mutatja, hogy az IP67-re a gyakorlatban nem az IP20-as megoldások ellenfeleként, hanem kiegészítéseként tekintenek. A két technológia között már csak azért sincs komoly verseny, mert a kapcsolószekrény nélküli megoldások aránya a kapcsolószekrényhez kötött automatizálási megoldásokhoz viszonyítva mintegy 15 százalékon stabilizálódott, és hosszú távon is ezen a szinten maradó vagy enyhén növekvő arány várható. A tervezők, a mérnökök és a végfelhasználók azonban mégis jól teszik, ha az automatizálási rendszerek megítélésekor figyelembe veszik az olyan IP67-es rendszereket, mint a WAGO SPEEDWAY 767. A helyes döntés mindig a mindenkori alkalmazáson múlik.
WAGO Hungária Kft.
2040 Budaörs, Ipari Park, Gyár u. 2.
Tel.: +36 23 502 170, fax: +36 23 502 166
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.wago.com
