• proste i przejrzyste API,
• bardzo dobra dokumentacja,
• łatwa integracja,
• dobra skalowalność,
• bardzo dobre wsparcie.

Więcej informacji na na stronie producenta neuron.com.pl

Aplikacja odczytuje stany maszyn przy użyciu koncentratorów GK16In, GK32In, GK64In oraz GK16Ex. Więcej informacji nt. tych koncentratorów dostępne jest na stronie producenta pod linkiem.

Integracja maszyn z systemem GOLEM polega na podłączeniu sygnałów do koncentratorów. Zdarza się, że maszyny są rozproszone na obiekcie i wymaga to stosowania wielu długich połączeń co wiąże się z wykonaniem niezbędnego okablowania. Wykonanie takiej instalacji wymaga większego nakładu pracy i materiałów. W takim przypadku można zamiast okablowania zastosować łącza radiowe sytemu LoRa-Net. Elementami tego sytemu są moduły TM-05-LoRa, NC-01-LoRa, TM-14-LoRa, TM-15-LoRa oraz TM-16-Lora.

Moduły te można łączyć w różnych konfiguracjach. Mogą tworzyć radiowe łącze sygnałowe złożone z dwóch modułów TM-05-LoRa. Tak utworzone dwukierunkowe łącze umożliwia przesyłanie sygnałów w obu kierunkach, 5 sygnałów dwustanowych oraz 2 sygnałów analogowych. To rozwiązanie może być zastosowane z systemem GOLEM ale nie jest optymalne.

Lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie modułu 16 wyjść TM-15-LoRa oraz modułu 16 wejść TM-14-LoRa. Taka konfiguracja tworzy jednokierunkowe łącze sygnałowe umożliwiające przesłanie 16 sygnałów dwustanowych. Jest to rozwiązanie, które może łączyć odległe punkty (np. inne hale) gdzie po stronie modułu wejść, maszyny nie są bardzo rozproszone.

Gdy jednak mamy do czynienia z bardziej rozproszonymi punktami zbierania danych a każda z nich posiada jedno lub dwa wejścia do odczytu to można zastosować rozwiązanie radiowe łącze rozproszonych wejść. Pozwala ono podłączyć do pojedynczego modułu wyjść TM-15-LoRa wielu modułów wejściowych TM-16-Lora.

Integracja rozwiązań radiowych z systemem GOLEM wymaga podłączenia do koncentratorów GKXXIn modułu TM-15-LoRa z wyjściami a po stronie maszyn modułu TM-16-Lora z wejściami. W tej konfiguracji możemy podłączyć maksymalnie 8 modułów TM-16-Lora. W ten sposób możemy odczytać do 16 sygnałów. Aby móc odczytać więcej wejść zdalnych należy zastosować kolejne moduły TM-15-LoRa i TM-16-Lora z ustawieniem w innym kanale. Daje to możliwość wykorzystania wszystkich dostępnych wejść w koncentratorze GK64In.

Przydatne linki:
1. Telemetria przemysłowa – zdalne zbieranie i przesyłanie sygnałów.
2. Technologie komunikacyjne w telemetrii.
3. Telemetria w utrzymaniu ruchu
4. Separacja sygnałów w instalacjach przemysłowych – analiza techniczna i dobór rozwiązań.
5. Zastosowania separatorów VC-02 i VC-04.

Artykuł Zastosowanie TM-14-LoRa, TM-15-LoRa oraz TM-16-Lora w systemie monitorowania maszyn Golem OEE MES firmy Neuron pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.

1. Możliwe zastosowania separatorów.

• separacja galwaniczna sygnałów,
• translacja poziomów,
• zamiana sygnału NPN na PNP,
• zamiana sygnału PNP na NPN,
• odwracanie sygnałów NC i NO,
• realizacja funkcji logicznych,
• Bezpośrednie sterowanie obciążeniem,
• Wykorzystanie VC-02 i VC-04 w obwodach napięć stałych i przemiennych.

1.1 Separacja galwaniczna sygnałów.

To podstawowa funkcjonalność VC-02 i VC-04. Pozwala na odseparowanie mas obwodu wejściowego i obwodu wyjściowego. Zapobiega to powstawaniu pętli mas oraz zwiększa odporność układu na na zakłócenia. Ma zastosowanie:

• monitorowanie maszyn i urządzeń,
• integracja – sprzęganie maszyn i urządzeń,
• Zabezpieczenie wejść i wyjść sterowników PLC
• Zwiększenie odporności na zakłócenia

Poniżej są przedstawione schematy separacji połączeń dla sygnałów NPN i PNP.

1.2 Translacja sygnałów.

Jest to funkcjonalność która pozwala na dopasowanie poziomu sygnałów między obwodami które mają różne poziomy sygnałów odpowiadające stanowi aktywnemu lub pasywnemu. Dzięki temu, że napięcie wejściowe może się wahać od 5V do 30V DC a wyjściowe w zakresie 7-30V dla VC-02 i 5-50V dla VC-04 to w takim zakresie może być realizowana funkcja translacji sygnałów.

Dla przykładu obwód wejściowy może być zasilany napięciem 12V a wyjściowy 24V. Może być również odwrotna sytuacja. Ta właściwość pozwala na elastyczne łączenie różnych urządzeń, które w swoim działaniu wykorzystują różne poziomy napięć.

1.3 Zamiana sygnału NPN na PNP.

W wielu sytuacjach napotkać możemy sytuację gdy czujnik ma wyjście typu NPN a wejście sterownika PNP. Wówczas możemy zastosować VC-02 lub VC-04 do dopasowania obu różniących się obwodów. Poniżej znajduje się schemat podłączenia dla zmiany sygnału NPN na PNP.

1.4 Zamiana sygnału PNP na NPN.

Możemy mieć sytuację gdy czujnik ma wyjście typu PNP a wejście sterownika lub innego urządzenia NPN. Wówczas możemy zastosować VC-02 lub VC-04 do dopasowania obu różniących się obwodów. Poniżej znajduje się schemat podłączenia dla zmiany sygnału PNP na NPN.

1.5 Odwracanie sygnałów NC i NO.

Zdarza się, że posiadamy czujnik NO a chcemy by sygnał wejściowy do sterownika PLC lub innego urządzenia zachowywał się jak sygnał NC lub może być sytuacja odwrotna. Poniżej przedstawione są schematy dla różnych kombinacji podłączeń.

Dobór minimalnej rezystancji R1 dla VC-02 w konfiguracji wyjścia PNP.

R1= (P2+ – 1.8)/0.01 moc rezystora P = 0.0001 * R1

Dobór minimalnej rezystancji R1 dla VC-04 w konfiguracji wyjścia PNP.

R1= (P2+ – 0.4)/0.5 moc rezystora P = 0.25 * R1

W przypadku VC-04 nie należy stosować minimalnej wartości rezystancji . W większości przypadków sprawdza się wartość rezystora dobrana w zakresie 2.2-4.7kom zarówna dla VC-02 jak i VC-04 dla napięcia 24V DC.

Dobór minimalnej rezystancji R1 dla VC-02 w konfiguracji wyjścia NPN.

W tym przypadku należy jeszcze uwzględnić wartość prądu polaryzacji I₀ oraz wejściowe napięcie V_L odpowiadające stanowi 0.

R1 = V_L/I₀*0.75 gdzie R1 > (P2+ – 1.8)/0.01 moc rezystora P = 0.0001 * R1

Dobór minimalnej rezystancji R1 dla VC-04 w konfiguracji wyjścia NPN.

Podobnie sytuacja ma się w przypadku separatora VC-04 z tym, że ponieważ ma on większy prąd obciążenia to rezystor R1 może mieć mniejszą wartość.

R1 = V_L/I₀*0.75 gdzie R1 > (P2+ – 0.4)/0.5 moc rezystora P = 0.25 * R1

We wszystkich tych obliczeniach moc rezystora została podana dla maksymalnej wartości prądu. Korzystając ze wzoru P=I²*R możemy wyznaczyć rzeczywistą moc wydzielaną na rezystorze w czasie przepływu prądu.

Często nie są znane wartości V_L i I₀, w takiej sytuacji należy je zmierzyć albo wartość rezystancji dobrać doświadczalnie. Najczęściej wartość tej rezystancji zawiera się pomiędzy 1 kom a 4.7 kom

1.6 Realizacja funkcji logicznych

Są sytuacje kiedy sygnał sterujący jest funkcją kilku sygnałów pochodzących z czujników lub innych urządzeń. Z użyciem VC-02 i VC-04 można zrealizować proste funkcje logiczne AND i OR oraz ich kombinacje. Na przykład jeśli na taśmie chcemy zliczać element które mają określoną długość to jednym z rozwiązań jest zastosowanie dwóch czujników umieszczonych w odległości odpowiadającej długości zliczanego elementu. Sygnałem zliczania będzie funkcja logiczna AND dla sygnałów z tych czujników. Poniżej znajduje się rysunek pokazujący sposób podłączenia dwóch separatorów pełniących funkcję AND.

Aby sygnał wyjściowy był aktywny muszą być aktywne oba sygnały wejściowe. Można w ten sposób łączyć więcej separatorów VC-02 lub VC-04. Ograniczeniem jest jednak spadek napięcia na wyjściu dla separatora VC-02 jest to 1.5V a dla VC-04 jest to 0.4 V. Praktycznie dla napięcia P2+ 24V można połączyć do 3-5 szt. separatorów VC-02 lub ok 20 szt. VC-04.

Dla realizacji funkcji OR należy wyjścia separatorów VC-02 lub VC-04 łączyć równolegle. Poniżej pokazuje to schemat połączeń.

Wystarczy, że jeden z sygnałów wejściowych będzie aktywny a to wywoła ustawienie sygnału aktywnego na wyjściu. W tym przypadku nie ma żadnych ograniczeń co do ilości łączonych separatorów VC-02 lub VC-04.

1.7 Bezpośrednie sterowanie obciążeniem.

Separator VC-04 ma maksymalny prąd obciążenia wynoszący 0.5 A. Taka wartość prądu wyjściowego pozwala na sterowanie bezpośrednie różnymi elementami wykonawczymi. Przykłady obciążeń które mogą być sterowane:

• styczniki,
• elektromagnesy,
• elektrozawory,
• źródła światła LED,
• rygle,
• zaczepy,
• zasilanie czujników,
• zasilanie urządzeń.

Zaletą zastosowania VC-04 do sterowania elementami wykonawczymi jest zastosowanie elementu półprzewodnikowego do załączania obciążenia. Dzięki tej właściwości może załączać z częstotliwością do 500 Hz. Przy częstych przełączeniach przekaźniki elektromagnetyczne stają się zawodne a ich trwałość znacząco spada. Dodatkową cechą VC-04 w porównaniu do przekaźników elektromagnetycznych jest większą wytrzymałość do załączania obciążeń indukcyjnych i pojemnościowych.

1.8 Wykorzystanie VC-02 i VC-04 w obwodach napięć stałych i przemiennych.

Unikatową właściwością separatorów VC-02 i VC-04 jest możliwość stosowania w obwodach napięć stałych i przemiennych zarówno po stronie wejściowej jak i wyjściowej. Można również wykorzystać obwody mieszane tj. sterować napięciem stałym obwód napięcia przemiennego i na odwrót. Może być to przydane jeśli generalnie mamy obwód sterujący zasilany napięciem stałym a jedno lub więcej obciążeń jest zasilana napięciem przemiennym. Sytuację można też odwrócić, czyli sterować napięciem przemiennym obciążenia zasilane napięciem stałym. W tym przypadku jednak należy wziąć pod uwagę, że w obwodzie wyjściowym będzie płyną prąd pulsujący wynikający z wartości napięcia odcięcia dla wejścia, amplitudą napięcia wejściowego oraz kształtu napięcia wejściowego.

Podsumowanie

Artykuł ten nie wyczerpuje wszystkich możliwości wykorzystania naszych separatorów. Jeśli będą wątpliwości co do wykorzystania go w konkretnej aplikacji lub inne pytania to chętnie odpowiem i pomożemy dobrać właściwe rozwiązanie.

Przydatne linki:

1. Telemetria przemysłowa – zdalne zbieranie i przesyłanie sygnałów.
2. Technologie komunikacyjne w telemetrii.
3. Telemetria w utrzymaniu ruchu.
4. Wyzwania stojące przed telemetrią.
5. Separacja sygnałów w instalacjach przemysłowych – analiza techniczna i dobór rozwiązań.
6. Nasz sklep z separatorami VC-02 i VC-04.
7. Zastosowanie TM-14-LoRa, TM-15-LoRa oraz TM-16-Lora w systemie monitorowania maszyn Golem OEE MES firmy Neuron

Artykuł Zastosowania separatorów VC-02 i VC-04. pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.

Dlatego jednym z kluczowych elementów projektowania i modernizacji systemów sterowania jest separacja sygnałów.

1. Jakie zjawiska wymuszają konieczność stosowania separacji.

1.1 Różnice potencjałów i prądy wyrównawcze

W rozległych instalacjach (hale produkcyjne, linie technologiczne, instalacje zewnętrzne) różnice potencjałów pomiędzy punktami masy mogą osiągać wartości od kilkudziesięciu mV do kilku V.

Jeżeli dwa urządzenia są połączone przewodem sygnałowym bez izolacji galwanicznej:

• powstaje pętla masy,
• pojawia się prąd wyrównawczy,
• sygnał referencyjny zostaje zaburzony.

W przypadku sygnałów:

• 0–10 V – nawet 100–200 mV błędu może oznaczać istotne przekłamanie pomiaru,
• 4–20 mA – różnice potencjałów mogą powodować błędy wskazań lub niestabilność przetwornika.

Separacja galwaniczna eliminuje bezpośrednie połączenie elektryczne pomiędzy stroną wejściową i wyjściową, przerywając drogę przepływu prądu wyrównawczego.

1.2 Zakłócenia elektromagnetyczne (EMI)

Środowisko przemysłowe generuje szerokopasmowe zakłócenia a ich źródłem mogą być:

• przełączanie styczników,
• praca falowników (PWM),
• szybkie zbocza napięć (dv/dt),
• silniki dużej mocy,
• spawarki i zgrzewarki.

Zakłócenia mogą być sprzęgane:

• indukcyjnie (sprzężenie magnetyczne),
• pojemnościowo,
• przez wspólną impedancję masy.

Efektem są:

• losowe zmiany stanu wejść cyfrowych,
• zakłócenia sygnałów analogowych,
• błędne zliczanie impulsów.

Separator działa jako bariera o wysokiej odporności na zakłócenia wspólne (CMR – Common Mode Rejection), poprawiając odporność systemu.

1.3 Przepięcia i udary (transienty)

Podczas wyłączania obciążeń indukcyjnych generowane są impulsy o bardzo krótkim czasie narastania i wysokiej amplitudzie (zgodnie z IEC 61000-4-5).

Bez separacji mogą one:

• przekroczyć dopuszczalne napięcie wejścia PLC,
• uszkodzić tranzystory wejściowe,
• skrócić żywotność elektroniki.

Izolacja galwaniczna (np. optyczna) znacząco ogranicza przenoszenie energii impulsu na stronę sterownika.

1.4 Separacja funkcjonalna i bezpieczeństwo

W wielu aplikacjach zachodzi potrzeba:

• oddzielenia obwodów różnych systemów (np. maszyna – system nadrzędny),
• izolacji części niskonapięciowej od obwodów sterowania maszyną,
• ochrony interfejsów komunikacyjnych.

Separacja zwiększa bezpieczeństwo eksploatacyjne oraz ułatwia diagnostykę.

2. Korzyści techniczne wynikające z separacji

Najlepszą metodą zapobiegania powstawania tych niepożądanych zjawisk jest takie projektowanie instalacji i urządzeń aby ryzyka ich powstawania minimalizować. Łatwiej jest tego uniknąć w przypadku nowej instalacji, natomiast w istniejącej może być to trudne albo ekonomicznie nieuzasadnione. Nawet w przypadku projektowania nowej instalacji stosowanie niektórych rozwiązań może być droższe od zastosowania separacji.

Zastosowanie separatorów sygnałów zapewnia:

• eliminację pętli masy,
• poprawę stabilności pomiarów analogowych,
• zwiększenie odporności EMC,
• ochronę wejść/wyjść PLC,
• modularność i łatwość serwisowania,
• większą niezawodność całego systemu sterowania.

W praktyce przekłada się zwiększeni odporności to na mniejszą liczbę nieplanowanych przestojów.

3. Kryteria doboru separatora sygnału

Dobór separatora powinien wynikać z analizy parametrów aplikacji.

3.1 Typ sygnału

• sygnały cyfrowe 24 V DC,
• sygnały impulsowe,
• sygnały analogowe (0–10 V, 4–20 mA),
• sygnały z czujników PNP/NPN.

Separator musi być dopasowany do parametrów sygnałowych wejść/wyjść systemu.

3.2 Parametry dynamiczne

Ważne są:

• czas narastania/opadania,
• maksymalna częstotliwość przełączania,
• opóźnienie propagacji.

W aplikacjach szybkich (np. zliczanie impulsów) zbyt duże opóźnienie może prowadzić do błędów.

3.3 Napięcie izolacji

Parametr określający wytrzymałość dielektryczną pomiędzy stroną wejściową i wyjściową. W środowisku przemysłowym należy uwzględnić:

• poziom zakłóceń,
• źródła zakłóceń,
• długość linii,
• obecność falowników.
• występujące obciążenia indukcyjne

3.4 Warunki środowiskowe

• temperatura pracy,
• wilgotność,
• poziom zapylenia,
• sposób montażu np. na szynie DIN.

4. Separatory sygnałów w naszej ofercie.

W naszej ofercie znajdują się jednokanałowe separatory sygnałów VC-02 i VC-04 przeznaczone do izolacji pojedynczych linii sygnałowych.

Cechy istotne z punktu widzenia projektanta:

• optyczna izolacja galwaniczna pomiędzy wejściem i wyjściem,
• montaż na szynie DIN,
• kompaktowa konstrukcja,
• dedykowane do sygnałów przemysłowych w zakresie 5-30V DC/AC,
• Dowolna biegunowość na wejściu i wyjściu
• stała wartość prądu wejściowego niezależnie od napięcia.
• możliwość stosowania punktowo – dokładnie tam, gdzie występuje problem.

Kiedy stosować VC-02 lub VC-04?

• przy separacji pojedynczych sygnałów czujników,
• gdy wymagane jest rozdzielenie masy dwóch systemów,
• przy ochronie wejść PLC przed zakłóceniami z części mocy,
• w modernizacjach istniejących instalacji (rozwiązanie lokalne, bez przebudowy całej szafy),
• Izolacja sygnałów wejściowych w systemach monitorowania pracy maszyn,
• translacja poziomów np. sterowanie napięciem 5V DC sterownika PLC z napięciem wejściowym 24V DC,
• odwracanie sygnałów,
• w przypadku VC-04 możliwość załączania obciążeń sygnałami z czujników (wzmacniacz prądu).

Oprócz w/w separatorów funkcję tę mogą spełniać rozwiązania radiowe LoRa-NET. Które oprócz separacji sygnałów pozwalają na budowanie elastycznych sieci telemetrycznych oraz integracji urządzeń rozproszonych na obiektach i poza nimi.

Podsumowanie

Separacja sygnałów w instalacjach przemysłowych jest odpowiedzią na realne zjawiska fizyczne:

• różnice potencjałów,
• prądy wyrównawcze,
• zakłócenia elektromagnetyczne,
• przepięcia.

Brak izolacji może prowadzić do niestabilnych pomiarów i uszkodzeń automatyki. Zastosowanie jednokanałowych separatorów, takich jak VC-02 i VC-04, pozwala skutecznie zabezpieczyć newralgiczne linie sygnałowe, zwiększyć odporność systemu na zakłócenia i poprawić niezawodność instalacji.

Kierunek transmisji

• wejście → wyjście
• dwukierunkowy
• liczba kanałów

Napięcie izolacji

Im wyższa odporność izolacyjna, tym większe bezpieczeństwo systemu.

Czas reakcji

W aplikacjach dynamicznych (np. sygnały z enkoderów, szybkie czujniki) zbyt wolny separator może powodować opóźnienia.

Warunki środowiskowe

Temperatura, wilgotność, poziom zakłóceń, długość przewodów.

Artykuł Separacja sygnałów w instalacjach przemysłowych – analiza techniczna i dobór rozwiązań pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.

Tradycyjnie utrzymanie ruchu polegało na okresowych przeglądach i reagowaniu na awarie, co często wiązało się z kosztownymi przestojami. Jednak wraz z rozwojem telemetrii sytuacja ta zmienia się na naszych oczach.

Z wykorzystaniem zaawansowanych systemów monitorowania, zdalnej diagnostyki i technologii takich jak LoRa, utrzymanie ruchu przekształca się w dynamiczny proces, który pozwala nie tylko na reagowanie na awarie, ale przede wszystkim na zapobieganie im. Telemetria staje się kluczem do zwiększenia efektywności, wydłużenia żywotności maszyn oraz minimalizacji kosztów utrzymania.

W niniejszym artykule przyjrzymy się zaletom wykorzystania telemetrii w kontekście utrzymania ruchu w przemyśle. Dowiemy się, jak te nowe możliwości przekształcają sposób, w jaki podejmowane są decyzje dotyczące konserwacji maszyn i urządzeń. Przeanalizujemy, jak telemetria skraca przerwy w produkcji, a także jakie praktyczne korzyści niesie ze sobą ta technologiczna rewolucja.

Przygotujmy się do głębszego zrozumienia, dlaczego telemetria jest kluczowym narzędziem współczesnego utrzymania ruchu i jak można wykorzystać jej potencjał do optymalizacji operacji przemysłowych.

Przewidywanie i zapobieganie awariom dzięki telemetrii, systemom SCADA i sztucznej inteligencji

Telemetria stanowi fundament przewidywania i zapobiegania awariom. To właśnie za jej pośrednictwem gromadzone są dane z maszyn i procesów, dostarczając informacje, które umożliwiają wykrywanie potencjalnych problemów przed ich wystąpieniem.

Systemy SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) są wykorzystywane do zbierania i zapisywania danych telemetrycznych z różnych źródeł. Rejestrują one trendy i parametry pracy, tworząc historyczne zbiory danych. W ten sposób system złożony z Telemetria dostarcza nie tylko aktualnych danych, ale także ciągłego dostępu do informacji z przeszłości, co jest niezbędne w analizie trendów. Dane te również mogą być integrowane z systemami ERP stanowiąc część rozwiązań opartych na koncepcji Przemysłu 4.0.

Same dane nie wystarczą jednak, aby efektywnie wyłapać anomalie i przewidzieć potencjalne problemy. Do skutecznej analizy danych potrzebne są zaawansowane narzędzia: coraz częściej wykorzystuje się do tego sztuczną inteligencją, a w szczególności algorytmy uczenia maszynowego. Im więcej danych, tym łatwiej określić wzorce normalnego zachowania i szybko zidentyfikować odchylenia od normy. Przy zastosowaniu algorytmów uczących się zdolność rozróżnienia, które odchylenia od normy mogą prowadzić do awarii, a które nie mają wpływu na przebieg procesu, wzrasta.

Z połączenia telemetrii, systemów SCADA i sztucznej inteligencji powstaje kompleksowy system monitorowania i diagnostyki: telemetria dostarcza dane, SCADA zapisuje trendy, a sztuczna inteligencja analizuje je i przewiduje problemy. To współdziałanie pozwala na wykrywanie problemów na wczesnym etapie i podejmowanie działań zapobiegawczych, minimalizując ryzyko przestojów i obniżając koszty utrzymania ruchu.

Niestety, koszty wdrożenia takiego systemu są bardzo wysokie i takie rozwiązania zazwyczaj używane są tylko w najbardziej rozwiniętych gałęziach przemysłu, jak na przykład automotive.

Szybkie tworzenie tymczasowych punktów pomiarowych z wykorzystaniem bezprzewodowej telemetrii

Wiele razy mamy do czynienia z sytuacją gdy jakiś problem w procesie produkcyjnym dotyczy działającej maszyny i pojawia się sporadycznie, w trudnym do określenia momencie. Próba zdiagnozowania problemu w oparciu o obserwację bieżącego działania jest zazwyczaj bardzo czasochłonna, a nierzadko również kończy się niepowodzeniem. W takich sytuacjach może się sprawdzić szybkie podłączenie do systemu telemetrycznego i śledzenie wybranych sygnałów poprzez ich rejestrowanie w dłuższym okresie, a później ich analizę. Do tego celu można wykorzystać rozwiązania oparte na łączności radiowej, które nie wymagają tworzenia połączeń kablowych, które mogą być kosztowne i kłopotliwe w wykonaniu.

Takie rozwiązanie dobrze sprawdza się w działach utrzymania ruchu bo może być szybko uruchomione a po zdiagnozowaniu problemu, zdemontowane i użyte w innym miejscu.

To podejście daje służbom utrzymania ruchu elastyczność i zdolność do natychmiastowej reakcji w przypadku podejrzenia nieprawidłowości. Bez konieczności dużych inwestycji w rozbudowę skomplikowanych systemów kablowych lub stałych instalacji telemetrycznych, można szybko uruchomić monitoring w obszarach, które wymagają pilnego nadzoru. To pozwala na bieżącą diagnostykę i zidentyfikowanie potencjalnych źródeł problemów.

Bezprzewodowe rozwiązania telemetryczne są nie tylko skuteczne w szybkim reagowaniu na problemy, ale także pozwalają na bardziej elastyczne zarządzanie zasobami i kosztami w dziedzinie utrzymania ruchu. To narzędzie, które daje przedsiębiorstwom pewność, że w sytuacjach awaryjnych są gotowe na szybkie działania bez zbędnych opóźnień.

Nasze rozwiązania dla telemetrii

Elastyczna sieć telemetryczna LoRa Net – dopasowana do Twoich potrzeb

Radiowe łącze sygnałowe TM-05 LoRa – sygnały analogowe i cyfrowe przesyłane jak po kablu

Jednokierunkowy most radiowy LoRa – prosty sposób na przesłanie szesnastu sygnałów cyfrowych

Radiowe łącze sygnałowe w służbie utrzymania ruchu

Radiowe łącze sygnałowe TM-05-LoRa to rozwiązanie telemetryczne do tworzenia bezprzewodowych połączeń między dwoma punktami. Każdy z dwóch modułów wyposażony jest w 5 wejść cyfrowych, 5 wyjść cyfrowych, 2 wejścia analogowe i 2 wyjścia analogowe. Wartości, która pojawiają się na wejściach jednego modułu pojawiają się na wyjściach drugiego moduły w parze.

W przypadku wykorzystania TM-05-LoRa w diagnostyce jeden moduł łączony jest z maszyną, która wymaga monitorowania. Do wejść należy podłączyć takie sygnały, które dadzą najwięcej informacji o stanie maszyny. Do wyjść można podłączyć tak, by wymuszając pewne stany przetestować scenariusze i zidentyfikować w jakich okolicznościach maszyna pracuje nieprawidłowo.

To rozwiązanie pozwala na podłączenie sygnałów dyskretnych ze sterownika PLC, lub sterowanie za pomocą łącza szeregowego RS485 z wykorzystaniem protokołu Modbus RTU. Takie połączenie pozwala również na integrację rozwiązania z systemami klasy SCADA, lub innymi pozwalającymi na gromadzenie, wizualizację i analizę zebranych danych.

Wyzwania i koszty wdrożenia zaawansowanych rozwiązań monitorowania i diagnostyki

Wdrożenie zaawansowanych systemów monitorowania i diagnostyki, które wykorzystują telemetrię, systemy SCADA i sztuczną inteligencję, wiąże się z pewnymi wyzwaniami i kosztami. Oto kilka kluczowych aspektów:

Koszty technologiczne: Zakup, instalacja i dostosowanie infrastruktury telemetrii oraz systemów SCADA stanowi znaczący koszt. To wymaga specjalistycznych czujników, sprzętu monitorującego i sieci komunikacyjnych. W przypadku zaawansowanych rozwiązań, które korzystają z algorytmów sztucznej inteligencji, konieczne jest również zakupienie odpowiedniego oprogramowania oraz przeprowadzenie indywidualnej konfiguracji.

Koszty technologiczne nie muszą być jednak wysokie, jeśli skala systemu telemetrycznego nie będzie duża i zastosowane zostaną rozwiązania bezprzewodowe. Proste w obsłudze oferowane przez nas rozwiązanie SCADA Promotic ma wersję darmową, która pozwala na śledzenie do 30 zmiennych bez żadnych ograniczeń czasowych. Jest to rozwiązanie w zupełności wystarczające do wykorzystania telemetrii w utrzymaniu ruchu.

Przygotowanie danych: Dane telemetryczne muszą być starannie przygotowane i skonfigurowane. Odpowiednie etykiety, kalibracja, i integracja z istniejącymi systemami to czasochłonne i kosztowne zadania, problem ten jednak nie dotyczy omawianego rozwiązania. Do celów diagnostyki i utrzymania ruchu wykorzystuje się ograniczoną ilość danych, które są zbierane w krótkich okresach, więc ich specjalne przygotowanie i opisanie nie jest tak ważne.

Szkolenie personelu: Obsługa i zarządzanie tymi zaawansowanymi systemami wymaga specjalistycznej wiedzy. Wdrożenie często wiąże się z koniecznością przeszkolenia personelu, co generuje koszty związane z organizacją szkoleń i utratą czasu produkcyjnego. Przeszkolenie samego zespołu odpowiedzialnego za utrzymanie ruchu jest mniejszym wyzwaniem. W przypadku zastosowania oferowanych przez nas rozwiązań udzielamy zdalnego wsparcia w uruchomieniu zdalnego monitoringu.

Złożoność analizy i diagnostyki: Sztuczna inteligencja może dostarczyć zaawansowane narzędzia diagnostyczne, ale jej konfiguracja i dostosowanie do konkretnych potrzeb przemysłowych może być skomplikowane. To z kolei wymaga zaawansowanej wiedzy i doświadczenia, co może generować koszty konsultantów i specjalistów, jednak proste zastosowania diagnostyczne nie wymagają zaawansowanej analizy danych.

Koszty wdrożeniowe w branżach o wysokich kosztach przestojów: W branżach, gdzie przestoje kosztują ogromne pieniądze, takich jak przemysł automotive, koszty wdrożenia zaawansowanych rozwiązań mogą być bardziej akceptowalne, biorąc pod uwagę potencjalne straty, które można uniknąć dzięki lepszemu monitorowaniu i zapobieganiu awariom.

Podsumowanie: Telemetria – klucz do efektywnego utrzymania ruchu

Telemetria to nie tylko zbieranie danych – to przyszłość utrzymania ruchu i nieodłączna część Przemysłu 4.0. Jej rola w monitorowaniu i diagnostyce maszyn i procesów przemysłowych nieustannie rośnie. Dzięki telemetrii przedsiębiorstwa mogą reagować na potencjalne problemy zanim staną się katastrofami, minimalizując ryzyko przestojów i koszty napraw.

Choć wdrożenie zaawansowanych systemów monitorowania jest kosztowne, korzyści w postaci zwiększonej niezawodności produkcji przewyższają początkowe koszty. Telemetria zmienia utrzymanie ruchu z reaktywnego podejścia na proaktywne, co ma kluczowe znaczenie w konkurencyjnym przemyśle.

Przedsiębiorstwa, które wykorzystują telemetrię jako narzędzie strategii utrzymania ruchu, są lepiej przygotowane na przyszłość i mogą kontynuować rozwijanie się w dynamicznym otoczeniu przemysłowym.

Artykuł Telemetria w utrzymaniu ruchu pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.

Przemysł jest jednym z największych źródeł emisji gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu. Z tego powodu, w dzisiejszych czasach, zwiększa się powszechne zainteresowanie ekologią i sposobami na ograniczenie wpływu działalności przemysłowej na środowisko naturalne.

W tym kontekście, modernizacja maszyn przemysłowych jest jednym ze sposobów na zmniejszenie wpływu produkcji na środowisko naturalne. W porównaniu z wymianą na całkowicie nowe maszyny, modernizacja pozwala na znaczne ograniczenie ilości odpadów, zużytej energii oraz emisji gazów cieplarnianych. Co więcej, modernizacja maszyn przemysłowych jest często bardziej korzystna finansowo dla przedsiębiorstw, niż inwestycja w całkowicie nowy park maszynowy.

Wiele starszych maszyn przemysłowych ma bardzo solidną budowę mechaniczną, dzięki czemu są w stanie działać przez wiele lat bez większych problemów. Problemami, z którymi najczęściej mierzą się właściciele starszych maszyn są: malejąca precyzja, wolniejsza praca w stosunku do maszyn nowych, bardziej skomplikowana obsługa,a również czasem brak zgodności z obowiązującymi przepisami BHP. Modernizacja starszych maszyn przemysłowych może być korzystna dla przedsiębiorstw, które chcą wykorzystać ich zalety i jednocześnie zwiększyć efektywność produkcji poprzez wprowadzenie nowych technologii bez ponoszenia dużych nakładów finansowych.

Modernizacja poprzez montaż cyfrowego odczytu pozycji

Instalacja elementów zwiększających precyzję maszyn, takich jak liniały pomiarowe, może być tanim sposobem na zwiększenie efektywności produkcji. Liniały pomiarowe pozwalają na dokładne opomiarowanie położenia maszyny, co umożliwia bardziej precyzyjne wykonywanie zadań i ograniczenie błędów produkcyjnych. Zwiększenie precyzji maszyn może także pomóc w osiągnięciu lepszych wyników, takich jak większa wydajność lub lepsza jakość produkowanych elementów. Dzięki temu, instalacja elementów zwiększających precyzję maszyn może być jak drugie życie dla starszych maszyn, które nie spełniają już standardów produkcji, ale pozwalają na uzyskanie korzystnych wyników dzięki niewielkim nakładom finansowym.

Nasza firma oferuje zarówno usługi weryfikacji zainstalowanych systemów pomiaru pozycji z użyciem interferometru laserowego jak i usługi związane z montażem liniałów pomiarowych.

Modernizacja poprzez opomiarowanie parametrów procesu i integrację z systemem SCADA

Kolejnym sposobem modernizacji maszyn przemysłowych jest dodanie urządzeń mierzących parametry procesu oraz zużycie energii i innych mediów. Dzięki temu można uzyskać dokładniejsze dane na temat procesu produkcyjnego oraz zidentyfikować możliwości optymalizacji procesu. Optymalizacja procesu prowadzi do redukcji kosztów produkcji oraz zmniejszenia wpływu na środowisko naturalne poprzez zmniejszenie zużycia mediów i śladu węglowego. Wdrożenie rozwiązań telemetrycznych to jeden z pierwszych kroków jakie przedsiębiorstwo powinno podjąć dążąc do dołączenia do trendu Przemysłu 4.0

Nasze rozwiązania dla telemetrii

Elastyczna sieć telemetryczna LoRa Net – dopasowana do Twoich potrzeb

Radiowe łącze sygnałowe TM-05 LoRa – sygnały analogowe i cyfrowe przesyłane jak po kablu

Jednokierunkowy most radiowy LoRa – prosty sposób na przesłanie szesnastu sygnałów cyfrowych

Integracja maszyn z oprogramowaniem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) jest również istotnym elementem modernizacji maszyn przemysłowych. Dzięki temu można zdalnie kontrolować oraz monitorować pracę poszczególnych maszyn oraz procesu produkcyjnego. Oprogramowanie SCADA pozwala na szybkie wykrycie ewentualnych błędów i awarii maszyn, co z kolei przekłada się na szybsze i skuteczniejsze działania serwisowe. Dzięki temu można szybciej reagować na problemy i uniknąć przestojów w produkcji.

Modernizacja poprzez montaż systemu sterującego

Innym popularnym sposobem modernizacji maszyn przemysłowych jest dodanie automatycznego lub półautomatycznego sterowania. Może to skrócić czas cyklu produkcyjnego i zwiększyć wydajność produkcji oraz przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa pracy, zwłaszcza w przypadku procesów, które wymagają obsługi przez ludzi.

Dzięki zastosowaniu sterowania automatyką przemysłową, maszyny przemysłowe mogą pracować bez przerw, co przyspiesza proces produkcji i zwiększa wydajność całego przedsiębiorstwa. Dodatkowo, sterowanie automatyczne pozwala na dokładniejsze i powtarzalne wykonywanie procesów produkcyjnych, co przekłada się na lepszą jakość wyrobów końcowych.

Przykładem systemu sterującego przeznaczonego do modernizacji maszyn starszego typu jest nasz programator dosuwu PD-04. Jest to dedykowane rozwiązanie dla maszyn do cięcia papieru. Chociaż system został zaprojektowany tak, by wprowadzać jak najmniej zmian w układach maszyny, to znacząco poprawia szybkość oraz precyzję pracy. Może zastępować zepsute sterowanie, ale również może być stosowany w krajarkach, które były dotychczas sterowane wyłącznie ręcznie.

Oprócz rozwiązań dedykowanych, takich jak PD-04, tego typu sterowanie może być wykonane przy wykorzystaniu uniwersalnego sterownika PLC i panelu HMI. Dzięki temu wiele maszyn pracujących w różnych gałęziach przemysłu może zyskać drugie życie.

Modernizacja jako sposób uzyskania zgodności z przepisami

Kolejnym ważnym argumentem za modernizacją starszych maszyn przemysłowych jest zmienność przepisów BHP. Przepisy te uległy zmianom kilka razy na przestrzeni ostatnich lat, a starsze maszyny przemysłowe nie zawsze są zgodne z nowymi normami bezpieczeństwa. Wymagają one zazwyczaj instalacji dodatkowych zabezpieczeń, takich jak kurtyny świetlne, systemu wymuszające użycie dwóch rąk do wykonania niektórych operacji, dodatkowe osłony czy przyciski bezpieczeństwa.

Modernizacja starszych maszyn może również obejmować zmiany w obwodach bezpieczeństwa, które umożliwią ich zgodność z nowymi przepisami BHP. Nawet jeśli maszyna spełnia minimalne wymagania ustalone w przepisach, warto czasem przeprowadzić modernizację tak, by stanowisko pracy było bardziej bezpieczne i ergonomiczne. Poprzez modernizację maszyn i instalację nowych systemów bezpieczeństwa, przedsiębiorstwa mogą uniknąć konieczności zakupu nowych maszyn, jednocześnie zapewniając bezpieczeństwo swoim pracownikom.

Modernizacja jako przygotowanie stanowiska pracy dla osoby z niepełnosprawnością

Kolejnym aspektem, który warto podkreślić, jest to, że modernizacja starszych maszyn przemysłowych może pomóc w przystosowaniu stanowisk pracy do potrzeb osób z niepełnosprawnościami. Starsze maszyny często nie są zaprojektowane z myślą o potrzebach osób z niepełnosprawnościami, co utrudnia lub wręcz uniemożliwia pracę na takim stanowisku.

Poprzez modernizację starszych maszyn, wyposażenie ich w proste w obsłudze systemy sterowania, częściową automatyzację oraz adekwatne do potrzeb systemy bezpieczeństwa, można zwiększyć dostępność stanowisk pracy dla osób z niepełnosprawnościami. Wprowadzenie takich zmian umożliwi pracę na stanowiskach, które wcześniej były niedostępne lub stanowiły dla nich duże wyzwanie.

Od wielu lat nasza firma współpracuje z zakładami zatrudniającymi osoby z niepełnosprawnościami (m.in.: Spółdzielnia Inwalidów Zgoda Łódź oraz Spółdzielnia Inwalidów Zgoda Łańcut) pomagając im automatyzować produkcję i modernizować park maszynowy równocześnie tworząc stanowiska operatorów przystosowane do potrzeb ich pracowników.

Nasza oferta

Świadczymy usługi modernizacji maszyn we wszystkich opisanych w powyższym artykule zakresach:

• Instalujemy systemy cyfrowego pomiaru pozycji.
• Weryfikujemy dokładność istniejących systemów pomiaru.
• Jesteśmy producentem urządzeń telemetrycznych przeznaczonych do rozwiązań przemysłowych.
• Jesteśmy dystrybutorem systemu SCADA Promotic i mamy doświadczenie w tworzeniu aplikacji odpowiadającym potrzebom klientów.
• Jesteśmy producentem urządzeń sterujących przeznaczonych do modernizacji maszyn do cięcia papieru.
• Tworzymy indywidualne systemy sterujące do maszyn na zamówienie klientów.
• Mamy doświadczenie w modernizacji systemów bezpieczeństwa maszyn.
• Wspomagamy naszych klientów w tworzeniu stanowisk pracy przyjaznych dla osób z niepełnosprawnością.

Artykuł Modernizacja – ekonomiczna i ekologiczna alternatywa dla wymiany pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.

Dzisiaj odpowiemy na kilka popularnych pytań dotyczących przekaźników, zarówno elektromagnetycznych jak i tych elektronicznych.

Zaczniemy od podstaw:

Co to jest przekaźnik?

Przekaźniki to elektroniczne lub elektromagnetyczne urządzenia załączające, które po spełnieniu odpowiednich warunków wejściowych (natężenie prądu, napięcie, ciśnienie, temperatura) ustawiają założony stan na wyjściu. Zaletą przekaźników jest to, że przy zastosowaniu niskiego prądu sterującego pozwalają na sterowanie elementami wykonawczymi wykorzystującymi znaczny prąd.

Przekaźnik elektromagnetyczny czy elektroniczny?

Przekaźnik elektromagnetyczny

Przekaźnik elektromagnetyczny zbudowany jest z cewki, kotwicy i styków. Prąd płynący przez cewkę prowadzi do wyindukowania pola magnetycznego, które zmienia pozycję kotwicy. Zmiana pozycji kotwicy, powoduje zmianę stanu styku roboczego.

Zalety:

• naturalna separacja elektryczna
• na ogół większa odporność na przeciążenia
• mniejsze straty przełączania

Wady:

• zużywające się elementy mechaniczne
• mała częstotliwość przełączeń (maksymalnie kilka przełączeń na minutę)

Zastosowania:

• przełączanie sygnałów analogowych małej częstotliwości wielkiej częstotliwości
• przełączanie sygnałów napięć stałych i przemiennych

Przekaźnik elektroniczny

Zasada działania przekaźnika elektronicznego różni się od elektromagnetycznego tym, że element stykowy zastąpiono elementem półprzewodnikowy. Do łączenia obwodów sterowanych używane są są np. triaki, tranzystory lub tyrystory. Jako elementy łączeniowe mogą być stosowane również elementy optyczne. Jeżeli element łączeniowy zostanie załączony, obwód sterowany zostanie zamknięty. Rozwierany jest on po dezaktywowaniu elementu łączeniowego.
Przez brak elementów mechanicznych, przekaźniki elektroniczne mogą działać ze znacznie większą częstotliwością niż przekaźniki elektromagnetyczne i nie ulegają szybkiemu zużyciu nawet przy dużej częstotliwości pracy.

Zalety:

• duża żywotność
• wysoka częstotliwość maksymalna
• wysoka niezawodność
• większa wytrzymałość w przypadku zastosowania do obciążeń indukcyjnych i pojemnościowych

Wady:

• generują straty przełączania, zwłaszcza dla przełączeń o dużym prądzie

Zastosowania

• separacja sygnałów
• regulatory grupowe
• regulatory fazowe

Na co zwrócić uwagę wybierając przekaźnik?

Podstawowe parametry przekaźnika to napięcie sterujące, maksymalny prąd przełączania, maksymalna częstotliwość pracy, rezystancja cewki (w przekaźnikach elektromagnetycznych) oraz wytrzymałość napięciowa wejście-wyjście i te parametry należy sprawdzić przed zakupem przekaźnika. Na ogół przekaźniki przystosowane są do przełączania obciążeń o charakterze rezystancyjnym, dlatego, jeśli przekaźnik ma przełączać obciążenia o innym charakterze (indukcyjnym czy pojemnościowym) należy sprawdzić, czy może pełnić taką funkcję.

Napięcie wejściowe – należy zwrócić uwagę czy przekaźnik obsługuje napięcie stałe, czy przemienne. Nie należy stosować przekaźników dedykowanych na prąd przemienny w obwodach prądu stałego i odwrotnie, nawet jeśli wartość napięcia jest zgodna z tą, do której został przeznaczony przekaźnik.

Maksymalny prąd wyjściowy – ten parametr powinien być dostosowany do tego, jakimi elementami będzie sterował przekaźnik.

Po co translacja poziomów sygnałów?

Przekaźniki pozwalają na translację poziomu sygnałów w zakresie określonym w parametrach przekaźnika. Translacja sygnałów umożliwia łączenie urządzeń o zróżnicowanych poziomach i rodzajach napięć. W praktyce pozwala to na sterowanie załączeniem i kontrolę stanu urządzenia zasilanego z 230 V używając sterownika PLC, którego napięcie wejść i wyjść wynosi np. 24 V.

Po co separacja obwodów?

Przekaźniki pozwalają na separację obwodów. Dobierając przekaźnik należy zwrócić uwagę na wytrzymałość napięciową wejście-wyjście, ponieważ określa ona maksymalną różnicę napięcia między separowanymi obwodami. Separacja jest ważna, gdy nie można obwodów sterujących i wykonawczych łączyć, na przykład ze względów bezpieczeństwa lub dla zminimalizowania występowania zakłóceń. Separację obwodów mocy od sterujących, stosuje się żeby uniknąć ryzyka porażenia.

Nasze przekaźniki elektroniczne

Artykuł Przekaźniki elektroniczne i elektromagnetyczne pochodzi z serwisu Zakład Elektroniki i Automatyki CHIP.