Przemysł zintegrowany – orkiestracja usług

Komentarze

Transkrypt

Przemysł zintegrowany – orkiestracja usług
Newsletter techniczny HARTING
Artykuł gościnny:
Prof. dr Jay Lee
Industry 4.0 – Fabryka w środo­
wisku dużej ilości danych
Artykuł wiodący:
Claus Hilger
Orkiestracja
usług
Przemysł zintegrowany –
orkiestracja usług
Artykuł gościnny:
Prof. dr, dr h.c. Detlef Zühlke
“Industrie 4.0” –
od wizji do rzeczywistości
HARTING - jakość
rcie
Otwa HQT
um
Centr a 2014 r.
erwc
27 cz
w nowym miejscu:
nasze centrum jakości i technologii
Nowe centrum jakości i technologii firmy HARTING (Centrum HQT) znajduje
się w Espelkamp, w miejscu, gdzie założyciel firmy Wilhelm Harting zbudował
pierwszy zakład. Od kwietnia tego roku nasze produkty przechodzą najbardziej
rygorystyczne testy w ultranowoczesnym laboratorium na obszarze 3500 m2
– wszystko po to, żeby spełnić oczekiwania naszych Klientów. Centrum to jest
podstawą pomyślnej przyszłości, którą budujemy na tradycji naszej firmy.
2
Rozwój przemysłu
zintegrowanego
Przemysł zintegrowany rozwija się i przechodzi kolejne etapy, jak to wynika z
ofert prezentowanych na Targach Hannover Messe. Ale fakt, że przemysł zintegrowany lub Industry 4.0 jest na ustach wszystkich, nie czyni wizji bardziej
realnymi dla użytkowników końcowych. Muszą oni zobaczyć rozwiązania jako
coś, co daje wymierne korzyści.
» Philip Harting,
Senior Vice President Connectivity & Networks
Szanowni Klienci i Partnerzy,
Samo mówienie nie wystarcza - wizjonerskie pomysły muszą być również
wdrażane i testowane. Ci, którzy chcą
zintegrowanego przemysłu, muszą tworzyć rozwiązania i energicznie wdrażać
je do praktyki przemysłowej.
W związku z tym, mamy rozwiązania
opracowane i przetestowane w rzeczywistych warunkach. Celowo używamy
słowa "rozwiązania" w liczbie mnogiej,
ponieważ nasze podejście jest wieloaspektowe - tworzymy rozwiązania w
zaawansowanych technologiach stosowanych w praktyce. Inaczej mówiąc,
przemysł zintegrowany przekształca
dzisiejsze fabryki w organizacje typu
Smart Factory, gdzie orkiestracja usług
reprezentuje ostateczne rozwiązanie dla
całkowicie modułowej automatyzacji.
Interesuje mnie, które inteligentne rozwiązania generują największe korzyści
dla użytkowników i w jakich zestawieniach. Zatem, porozmawiajmy o tych
konkretnych rozwiązaniach. Zapraszam
do rozmowy bezpośrednio ze mną lub do
odwiedzin naszej ekspozycji na najbliższych targach, aby u samego źródła zobaczyć korzyści, jakie można czerpać z
przemysłu zintegrowanego.
Życzę przyjemnej lektury!
Z poważaniem,
To wydanie biuletynu tec.News prezentuje całą orkiestrę naszych inteligentnych rozwiązań.
3
Orkiestracja
usług
Integracja Auto-ID most pomiędzy światami
Spis treści
Strategia
03 | Artykuł redakcyjny | Rozwój
przemysłu zintegrowanego
06 | Orkiestracja usług
W Smart Factory, połączone modułowe
jednostki produkcyjne realizują żądane
procesy.
08 | Art. gościnny
Prof. dr Jay Lee
Industry 4.0 – Fabryka w środowisku dużej ilości danych
10 | Art. gościnny
Prof. dr, dr h.c.
Detlef Zühlke
"Industrie 4.0"
– od wizji do rzeczywistości
4
Rozwiązania
18 | Smart Factory infrastruktura niezależna od
modułowości
HARTING oferuje konfigurację infrastruktury dostosowaną do indywidualnych potrzeb
30 |Technologia szybkiej
transmisjii 100 Gigabit
HARTING intensywnie rozwija
technologie Gigabitowe dla procesów
12 | Jak człowiek i maszyna uczą
się od siebie nawzajem
Interaktywne metody nauczania dla
człowieka i maszyny pomagają w rozwoju niezbędnej wiedzy o procesie
16 | Ha-VIS mCon 3000 przełączniki dla PROFINETU
Niezawodne, odpowiednie, elastyczne
20 | Złącze - podstawa
przemysłu zintegrowanego
Dzięki dużym możliwościom, złącze
Han-Modular® spełnia wszystkie wymagania systemu
22 | Od czujników do chmury i z
powrotem
HARTING opracował demonstrator
"Predictive Maintenance" łącznie z
SAP
Han® HMC
Wiązki kablowe?
M12 - Press and Go!
Zastosowania
24 | Uniwersalne aplikacje
Rozwiązanie firmy HARTING:
Ha-VIS Application-Suite
26 | Zastosowania na kolei:
Złącza HARTING spełniają wymagania
norm przeciwpożarowych
28 | Han® HMC
Ponad 10 000 cykli łączenia modułowych złączy przemysłowych
32 | Wiązki kablowe?
M12 - Press and Go!
Wiązki kablowe ze złączami M12
oferują elastyczność i bezpieczeństwo
stosowania w trudnych warunkach
34 | Selektywnie obciążane
złącza har-flex® dają większą
swobodę projektowania
urządzeń
Powiększa się rodzina produktów
har-flex®
36 | Odporność + trudne
środowisko = M12
Złącze M12 znakomicie sprawdza się
w zastosowaniach zewnętrznych
38 | Jeden przełącznik, jeden
kabel do transmisji mocy i
danych
Nowe przełączniki eCon oferują
wysoką wydajność zasilania
Power over Ethernet
14 | Integracja Auto-ID - most
pomiędzy światami
HARTING oferuje zaawansowaną integrację Auto-ID z jednego źródła
37 | HanOnBoard®
HARTING oferuje obecnie alternatywę
ręcznego okablowania złączy Han®
40 | Wyścig z RFID
Test działania responderów RFID przy
identyfikacji samochodów zespołu
wyścigowego Uniwersytetu w Osnabrück
W skrócie
42 | Badane opinii
43 | Kalendarz targów
43 |Szczegóły publikacji
5
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Orkiestracja usług
Produkty dostosowane do indywidualnych potrzeb klienta wymagają wysokiego stopnia elastyczności procesu produkcji. W inteligentnych fabrykach (Smart Factory), modułowe jednostki produkcyjne są połączone ze sobą, tworząc
centra obróbcze. Tutaj orkiestracja usług, ich standardowy opis i architektura oprogramowania zorientowana na
usługi, odgrywają główną rolę.
» Claus Hilger, Director of HARTING IT System Integration GmbH & Co. KG, HARTING Technology Group, [email protected]
6
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Ponieważ tradycyjne systemy nie są w stanie spełnić wymagań klientów w zakresie elastyczności, procesy produkcyjne
muszą być zmodularyzowane i odpowiednio zestawione dla
zapewnienia indywidualnego wytwarzania w zależności od
sytuacji. To pociąga za sobą integrację różnych technologii
w Smart Factory: technologii automatyki, czujników nowej
generacji, RFID i co równie ważne, technologii informacyjnej.
Smart Factory
W Smart Factory, produkcja kontrolowana jest przez komponenty i produkty w dużej mierze zdecentralizowane i autonomiczne. Poprzez czujniki, obiekty wykrywają stan ich otoczenia – mogą być one jednoznacznie identyfikowane, posiadają
wbudowaną pamięć i zdolność wymiany informacji z innymi
obiektami, np. informacji dotyczących stanu ich przetwarzania. Przez dodanie systemów wbudowanych obiekty stają się
układami cyberfizycznymi (CPS). Rezultatem jest maksymalna elastyczność i zdolność do opłacalnej produkcji nawet
najmniejszej partii produktów.
W Smart Factory, produkcja kontrolowa­
na jest przez maszyny, roboty, systemy
przenośników, urządzenia do załadunku
oraz produkty w sposób zdecentralizo­
wany i autonomiczny.
Tutaj, CPS może funkcjonować jako dostawca usług lub usługobiorca.
Orkiestracja
Przy koordynowaniu usług, modułowe jednostki produkcyjne są włączane do wykonywalnych procesów produkcyjnych.
Istnieje ciągle zwiększające się zapotrze­
bowanie na produkty dostosowane do
indywidualnych potrzeb klientów.
Do modelowania można stosować różne podejścia programistyczne – takie jak BPML (Business Process Modeling Language) i
BPEL (Business Process Execution Language).
Oprócz orkiestracji usług, jednym z największych wyzwań jest
formalny opis usług i ich standaryzacja. Integracja systemu
wymaga architektury referencyjnej, która umożliwia dostawcom i użytkownikom łączenie poszczególnych elementów ze
sobą dzięki funkcjonalności Plug & Play. Musi to być rozsądnie
zaprojektowane, ponieważ bezpośrednie przeniesienie podejścia IT do automatyzacji nie będzie możliwe.
W skrócie
Koordynacja poszczególnych układów cyberfizycznych w
Smart Factory odbywa się w architekturze zorientowanej
na usługi (SoA), która została z powodzeniem wprowadzona
w informatyce i funkcjonuje już od lat. Podstawowa idea, to
hermetyzacja poszczególnych składników w postaci usług.
•Większa elastyczność w produkcji
•Wytwarzanie małych partii produktów
7
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Industry 4.0 – środowisko
dużej ilości danych
8
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Nasz artykuł gościnny:
Prof. dr Jay Lee,
Ohio ­Eminent
Scholar, L.W.
Scott Alter Chair
Professor i dyrektor NSF I/
UCRC Center for Intelligent
Maintenance Systems (IMS)
Dr Ann Kao, pracownik naukowy NSF I/UCRC Center for
Intelligent Maintenance Systems
(IMS), ­Uniwersytet Cincinnati
Po Targach Hannover 2013, które miały
miejsce w Niemczech, "Industry 4.0" staje się modne w branży produkcyjnej. Towarzyszące tej nowej koncepcji analizy
oraz inteligentne systemy cybernetyczne
i fizyczne łączą się razem, co sprzyja nowemu myśleniu o zarządzaniu produkcją
i transformacjom fabryk. W przeszłości
większość systemów produkcyjnych wykorzystywało scentralizowany system
sterowania, w którym maszyny były
traktowane niezależnie. W ramach tego
programu, gromadzone dane i ich obróbka są wykorzystywane do zapewnienia
normalnego procesu produkcyjnego. Gdy
jakość produktu nie odpowiada wymaganiom, zebrane dane mogą służyć jako po-
moc w znalezieniu przyczyn takich sytacji. W celu zapewnienia przejrzystości,
przemysł wytwórczy ma się przekształcić w przemysł produkcji predykcyjnej.
Dziś, w fabryce zorganizowanej według
zasad "Industry 4.0", maszyny są połączone we współpracujące zespoły. Taka
ewolucja wymaga wykorzystania innowacyjnych narzędzi prognostycznych,
dzięki czemu dane mogą być systematycznie przetwarzane na informacje,
które mogą wyjaśnić wątpliwości, a
tym samym uczynić decyzje bardziej
"świadomymi".
Koncepcyjne ramy predykcyjnego systemu produkcji tworzone są począwszy
od zbierania danych z kontrolowanych
zasobów. Za pomocą odpowiednich czujników (różne czujniki drgań, ciśnienia,
itp.) mogą być wyodrębniane sygnały.
Ponadto, informacje historyczne mogą
być zbierane w celu dalszej eksploracji
danych. Protokoły komunikacyjne, takie jak MTConnect i OPC, mogą pomóc
użytkownikom przy rejestracji sygnałów
kontrolera. Gdy wszystkie dane są agregowane, to połączenie jest nazywane
"Big Data" . Komputer pośredniczący w
transformacji składa się z kilku elementów: zintegrowanej platformy, narzędzi
Fabryka dzisiejsza
Komponent
Maszyna
System produkcji
do analizy predykcyjnej i narzędzi wizualizacyjnych . Algorytmy wyszukiwania
w Watchdog Agent® można podzielić na
cztery części: przetwarzania sygnałów i
ekstrakcji funkcji, oceny stanu, przewidywania wyników i diagnostyki błędów.
Dzięki wykorzystaniu narzędzi wizualizacyjnych, informacje o stanie (takie, jak:
stan aktualny, pozostały okres użytkowania, uszkodzenia, itp. ) mogą być skutecznie pokazywane na wykresie radarowym,
mapie, wykresach ryzyka błędu i krzywych degradacji stanu.
Procesy zapewniające przejrzystość
produkcji i zarządzania są realizowane w oparciu o właściwe informacje, co
umożliwia określanie obiektów w całym
systemie OEE. Dzięki zdolności przewidywania, urządzenia mogą być poddawane konserwacji w odpowiednim czasie.
Wreszcie, historyczne informacje o stanie mogą być dostarczane do projektanta urządzeń w celu ewentualnej korekty
projektów.
Fabryka według Industry 4.0
Źródło danych
Kluczowe atrybuty
Kluczowe technologie
Kluczowe atrybuty
Kluczowe technologie
Czujnik
Precyzja
Czujniki inteligentne i
wykrywanie błędów
Samoświadomość
Samoczynne prognozowanie
Monitorowanie degradacji i
pozostałej użyteczności
Prognozowanie żywotności
Sterownik
Produktywność i
parametry (Jakość i
przepustowość)
Diagnostyka i
monitoring oparte na
stanie układu
Samoświadomość
Samoczynne prognozowanie
Samoczynne porównywanie
Monitorowanie czasu
nieprzerwanej pracy z
prognozowaniem stanu
Sieciowy system
produkcji
Produktywność i OEE
Technologia Lean Operations: zmniejszenie
ilości pracy i strat
Samoczynna konfiguracja
Samoczynna konserwacja
Samoorganizacja
Worry-free Productivity
(Produkcja bez problemów)
Porównanie fabryki dzisiejszej z fabryką Industry 4.0
9
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
IndustrIE
od wizji do rzeczywistości
10
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Nasz artykuł gościnny:
Detlef Zühlke,
Prof. dr, dr h.c.
Dyrektor naukowy - nowoczesne
systemy produkcyjne
Niemieckie Centrum Badan Nad
Sztuczną Inteligencją DFKI,
Kaiserslautern
Już od dwóch lat nowa koncepcja przy-
ciąga uwagę: "Industrie 4.0". Jest to
wizja czwartej rewolucji przemysłowej
powstała głównie w wyniku postępu w
technologiach informacyjnych i komunikacyjnych. Przedmioty codziennego użytku, czyli telefony komórkowe,
aparaty fotograficzne, samochody, itp.
stają się "inteligentne" i zostają włączone do światowej sieci Internetu podobna sytuacja może wytworzyć się
wewnątrz fabryk.
Zgodnie z paradygmatem Internet-of-Things, wszystkie elementy składające
się na nasze systemy produkcyjne stają
się inteligentnymi węzłami sieci, mogą
łatwo uzyskać autonomiczność i zostać
zintegrowane z sieciami opartymi na
protokole IP. Sposób, w jaki obecnie
instalowane i obsługiwane są drukarki oraz inne urządzenia, tzn. poprzez
wtyczki Plug-and-Play, również zaczyna
być odzwierciedleniem metod produkcji
urządzeń, ich konstruowania, uruchamiania i pracy.
Zadania
Ale rzeczywistość nie będzie taka
prosta, jak to porównanie może sugerować. Podejście typu end-to-end na
bazie sieci Ethernet do "Industrie 4.0"
zmieni zasadniczo nasze istniejące
architektury sterowania. W perspektywie długoterminowej każdy czujnik
i siłownik na poziomie miejsca stero-
wania będzie węzłem sieci w taki sam
sposób, jak system sterowania ERP lub
NC. W rezultacie, cała informacja będzie dostępna w całej sieci.
Nadal należy odpowiedzieć na wiele
otwartych pytań. Na przykład, potrzebne są standardy na kilku poziomach,
tak aby elementy fabryczne można
było złożyć jak klocki Lego. Ponadto,
przed wprowadzeniem "Industrie 4.0",
Każda firma partnerska - m.in. HARTING
Technology Group - zbuduje jeden moduł
systemu lub dostarczy technologię cross-application. Projekt smartfactoryKL określi wymagane standardy mechaniczne,
elektryczne i komunikacyjne oraz zintegruje poszczególne moduły w celu
zbudowania wspólnego demonstratora
na targi Hannover Messe 2014. Stanowi
to pierwszy ważny krok w realizacji koncepcji "Industrie 4.0".
Hasło "Industrie 4.0" jest na ustach wszystkich i przyciąga uwagę - zwłaszcza uwagę mediów. Teraz nadszedł czas,
aby wprowadzić "Industrie 4.0" do świata przemysłu.
należy rozwiązać wiele problemów w
dziedzinie bezpieczeństwa danych.
Przynajmniej w ciągu najbliższych
kilku lat nie uda się wprowadzić niezwykle ważnego w przemyśle sterowania w czasie rzeczywistym na niższych
poziomach kontroli z wykorzystaniem
rozwiązań opartych na standardzie
Ethernet.
"Industrie 4.0" jest wizją bardziej elastycznej i efektywnej przyszłości. Aby
wizja ta stała się rzeczywistością, musimy - tak jak w przypadku każdej rewolucji technologicznej - skoordynować
działania przemysłu i nauki. Celem jest
realizacja tej wizji w produktach, a ponieważ samodzielnie produkt nie może
egzystować w sieciowym świecie, potrzebujemy współpracy z innowacyjnymi
firmami w różnych branżach - wszyscy
muszą pracować razem, aby tę wizję
urzeczywistnić.
SmartFactory
Pod parasolem projektu s­ martfactoryKL
realizowanego w Kaiserslautern, 9
partnerów buduje prototyp zakładu
produkcyjnego według "Industrie 4.0".
Osiągnięcia firmy HARTING
HARTING współtworzy nowy zakład produkcyjny Smart Factory
według smartfactoryKL. Działania
obejmują dwa obszary:
Budowa modułu produkcyjnego
"Industrie 4.0", który wykorzystuje najnowocześniejsze technologie automatyki. Widoczna
jest integracja koncepcji zdalnej
konserwacji w oparciu o Ethernet
z dostępem do każdego podzespołu modułu.
Testowanie naszych koncepcji
infrastruktury obejmującej integrację zarządzania energią.
Moduły są jednakowo podłączane
złączem Han-Modular®.
W ramach projektu smartfactoryKL
dostarczone zostało środowisko
dla integracji innowacyjnych systemów automatyki oraz wykazano
korzyści z wdrożenia tego rozwiązania dla naszych klientów.
11
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Modele procesów adaptacyjnych dla elastycznej technologii produkcji
Jak człowiek i maszyna
uczą się od siebie nawzajem
Produkcja zindywidualizowana wymaga elastycznego i pionowo zintegrowanego oprogramowania oraz platform sprzę­
towych. Modularyzacja i modelowanie procesów umożliwi łatwą konfigurację niestandardowych systemów produk­
cyjnych. Interaktywne metody nauczania dla człowieka i maszyny pomogą w rozwoju żądanych modeli procesów.
» Dr. Volker Franke, Director of Applied Technologies, HARTING Technology Group, [email protected]
» Dr.-Ing. Sebastian Wrede, Group Leader Cognitive Systems Engineering, CoR-Lab & CITEC, Bielefeld University
12
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Indywidualizacja systemów produkcyj­
nych w celu spełnienia konkretnych wy­
magań klienta wymaga wprowadzenia
elastycznych rozwiązań. Klienci firmy
HARTING mogą już skonfigurować i za­
mówić dostosowane do ich potrzeb złą­
cza za pośrednictwem Internetu. Przy­
szłe inteligentne systemy produkcji, tak
zwane inteligentne fabryki (Smart Factory),
będą ogranizować produkcję w sposób
autonomiczny na podstawie indywi­
dualnych zamówień klientów. Systemy
produkcyjne zostaną całkowicie połą­
czone w sieć opartą na elastycznych mo­
dułach produkcyjnych wymieniających
między sobą cyfrowe dane o produktach
i procesach. Wymaga to wprowadzenia
modułowych platform produkcyjnych,
które mogą być konfigurowane tak samo
efektywnie, jak dzisiejsze smartfony, ale
które będą dysponować wiarygodnością
i skutecznością nowoczesnych linii pro­
dukcyjnych.
Modelowanie procesu jako podstawa produkcji elastycznej
W ramach wiodącego klastra OWL,
­ ARTING prowadzi badania w ścisłej
H
współpracy z Uniwersytetem w Biele­
feld, realizując projekt FlexiMon, który
ma na celu urzeczywistnienie tej wizji.
Głównym celem jest rozwój elastycznych
komórek produkcyjnych typu "plug-and­
-produce", które można skonfigurować
w bardzo krótkim czasie i zintegrować
pionowo w korporacyjnym systemie IT,
wykorzystując otwarte standardy. Kluczo­
wym elementem tej koncepcji jest utwo­
rzenie modelu procesu, który pozostanie
spójny dla wszystkich warstw i etapów
produkcji i który będzie zawierał pełny
opis układu logicznego procesu produkcji.
W ramach FlexiMon, standard Business
Process Modeling Notation (BPMN 2)
jest rozszerzany i wykorzystywany do
modelowania procesów produkcyjnych
aż do poziomu maszyny. Ze względu na
wszechobecność standardu BPMN w
zadaniach IT, zapewnione jest spraw­
ne odwzorowanie logiki produkcji do
poziomu ERP. Głównym pytaniem jest
jednak to, jakie rozszerzenia i prze­
kształcenia są wymagane, aby model
BPMN był wykonywalny na poziomie
maszyny.
w trybie online i ich związku z danymi
produkcyjnymi oraz kroków rzeczy­
wistego procesu. Dane pozwalają na
uczenie maszynowe w celu optymali­
zacji parametrów procesów lub w celu
monitorowania stanu. Metody te powin­
ny automatycznie udoskonalić modele
procesów oraz zapewnić lepsze wspar­
cie pracownika podczas interaktywnej
konfiguracji i obsługi systemu produk­
cyjnego. W ten sposób, pracownicy mogą
realizować bardziej elastyczne formy
produkcji, a także aktywnie kształtować
Głównym celem jest rozwój elastycznych komórek produkcyjnych typu "plug-and-produce", które można skonfigurować w bardzo krótkim czasie.
Podstawowym założeniem jest to, aby
według wymagań klienta, proces pro­
dukcji opisany w BPMN mógł być skon­
figurowany na samym poziomie ERP i
sukcesywnie rozszerzany o informacje
o procesie produkcji. Na przykład, jeśli
brakuje informacji do realizacji na pozio­
mie maszyny, to specjalista od procesów
produkcji może te informacje dodać do
modelu procesu bezpośrednio za pomocą
interfejsu przyjaznego dla użytkownika.
Optymalizacja przyrostowa
dzięki interaktywnej nauce
W celu umożliwienia zarządzania ryzy­
kiem błędów spowodowanych rosnącą
złożonością techniczną, pracownicy,
którzy pracują nad konfiguracją lub
metodami produkcji, są wpomagani
przez funkcje pomocy. Interfejs czło­
wiek-maszyna umożliwia intuicyjne
wyznaczanie warunków operacyjnych
je i przyczyniać się do poprawy jakości
procesu.
W skrócie
•Wspólny projekt badawczy
firmy HARTING i CoR-Lab (Research Institute for Cognition and Robotics) na
Uniwersytecie w Bielefeld
•Projekt realizowany w ramach wiodącego klastra
"Inteligentne Systemy Techniczne OstWestfalenLippe"
•Finansowanie z Federalnego
Ministerstwa Badań i Technologii (BMBF)
Zdjęcie po lewej: Prototyp konfigurowalnego modułu produkcyjnego z elastycznym i mobilnym systemem obsługi HMI.
13
te c.News 26: Z asto sowa n ia
Integracja Auto-ID most pomiędzy światami
Integracja oznacza łączenie różnych światów. Ponieważ HARTING jest specjalistą w realizacji niezawodnych połączeń,
to w tym wszechświecie możemy czuć się jak w domu. Ale na czym polega integracja w przypadku technologii
Auto-ID? W zależności od aplikacji, integracja może występować dla prostych lub złożonych układów, od przekaźników
do rozwiązań SAP.
» Claus Hilger, Director of HARTING IT System Integration GmbH & Co. KG, HARTING Technology Group, [email protected]
» Dr. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group, [email protected]
Podczas przesyłania mediami - powiedz-
my od papieru do systemów informatycznych - wiele danych i informacji może
zostać utraconych. W rezultacie, korzyści
wynikające ze zwiększenia wydajności i
redukcja kosztów tracą na znaczeniu. W
przypadku procesów produkcyjnych pod
dużą presją oczekiwań i kosztów, sytuacja
taka jest nie do zaakceptowania.
Technologie automatycznej identyfikacji (Auto-ID) mogą zmniejszyć szkody
powstałe w wyniku utraty danych, ale
w tym celu muszą być wystarczająco
zintegrowane z systemami, które łączą.
Obecnie stosowane są trzy technologie
Auto-ID: kod kreskowy (w tym QR),
Zakres możliwości
Unikalny kod ID
Bez drukowania
Wymienność
Pamięć
Komunikacja dwukierunkowa
Czujniki
14
Technologie Auto-ID mogą zminimalizować utratę danych
podczas komunikacji z systemem IT, a tym samym
zoptymalizować procesy.
rozpoznawanie obrazu i RFID. Każdy z
tych systemów ma swoje wyraźne zalety: kody kreskowe są bardzo korzystne
z punktu widzenia kosztów i łatwe do
wdrożenia. Rozpoznawanie obrazu nie
wymaga żadnych dodatkowych informacji. Natomiast RFID to jedyna technologia, która pozwala na jednoznaczną
identyfikację, przekazuje obiekt do pamięci oraz umożliwia dwukierunkową
komunikację między obiektem a systemem IT (patrz tabela).
Informacje uzyskane za pomocą systemu
Auto-ID muszą być przygotowane w taki
sposób, aby system informatyczny mógł
je przetworzyć. W zależności od zastosowania, niezbędne są do tego różne komponenty oprogramowania: blok funkcjonalny PLC, środki programowo-sprzętowe,
pakiet aplikacji lub moduł SAP Auto-ID.
Oto kilka przykładów integracji, począwszy od prostych do złożonych, w których
poszczególne elementy są wykorzystywane do połączeń w każdym z przypadków.
te c.News 26: Z asto sowa n ia
Przykład 4:
wykorzystanie RFID do rejestracji towarów przysyłanych
Przykład 1: Lokalne pociągi są coraz
​​
dłuższe, a długość peronów nie zmienia
się. Oczywiście, tylko te drzwi, które
znajdują się w zasięgu peronu, powinny być otwierane. Można to uzyskać za
pomocą technologii RFID. Czytnik RFID
włącza przekaźnik, który pokazuje maszyniście pociągu, które drzwi może
otworzyć.
i komunikuje się z PLC za pomocą bloku
funkcyjnego i zapewnia, że wykonane
będą tylko autoryzowane programy.
Przykład 3: Wezwania serwisowe są
składają się z kilku modułów. Wykonanie programu PLC, który nie pasuje
do aktualnej konfiguracji modułu może
spowodować poważne uszkodzenie maszyny. Czytnik RFID rozpoznaje moduły
drogie, co sprawia, że bezproblemowe
przetwarzanie jest bardzo ważne. Tytułem przykładu - urządzenie przenośne
stosowane jest do identyfikacji urządzeń wymienionych na liście serwisowej. Serwisant jest prowadzony przez
proces krok po kroku za pomocą aplikacji (implementowanej przez Ha-VIS
Application-Suite). Każdy krok jest dokumentowany i archiwizowany w bazie
danych.
Przykład 1:
RFID w ruchu kolejowym i transporcie
Przykład 2:
RFID w nowoczesnych maszynach
Przykład 2: Współczesne urządzenia
Przykład 4: Odbiór towarów powinien
być dokonywany automatycznie. Stosując technologię RFID, można jednocześnie wykrywać setki obiektów, a dane o
nich wysyłać bezpośrednio do modułu
SAP AII za pomocą środków programowo-sprzętowych Ha-VIS.
Tutaj HARTING oferuje najbardziej
korzystne produkty na świecie, od
transponderów aż do pakietów oprogramowania, jak również dodatkowe
usługi konsultingowe i integracyjne w
regionach niemieckojęzycznych - dzięki
temu można zakupić elementy systemu
Auto-ID pochodzące z jednego źródła.
Przykład 3:
Uproszczona konserwacja dzięki Ha-VIS Application Suite
15
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Przełączniki Ha-VIS mCon 3000
dla PROFINETU
niezawodne, odpowiednie, elastyczne
Stabilny, bezpieczny i niezawodny transfer danych jest jednym z najważniejszych czynników w automatyce.
Zapotrzebowania wzrasta równolegle z elastycznością nowoczesnych systemów i z koniecznością ponownego użycia
komponentów w układach modułowych. Ethernet i PROFINET są międzynarodowymi, obowiązującymi standardami i
obsługują platformy komunikacyjne.
» Oliver Opl, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
16
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Indywidualne, specyficzne rozwiązania komunikacyjne są
odpowiednio dostosowane do poszczególnych przypadków zastosowań w celu generowania konkretnych korzyści. W wielu
przypadkach, korzystanie z tych rozwiązań wymaga starannego doboru elementów składowych, jak również dokładnego
planowania - co nie zawsze jest możliwe. Zastrzeżenie rozwiązań może przy tym powodować dodatkowe ograniczenia, jeżeli wymagana jest zgodność z istniejącymi komponentami lub
maszynami. W takiej sytuacji można spodziewać się wzrostu
kosztów wynikającego z konieczności specjalnego dostosowania
komponentów.
Przełączniki HARTING mCon 3000 zapewniają wysoką dostępność komunikacji danych i tym samym niezawodną
infrastrukturę przemysłową.
W związku z tym, takie standardowe komponenty, jak zarządzalne przełączniki ethernetowe nowej rodziny Ha-VIS mCon
3000 oferują dużą wydajność i zapewniają korzyści finansowe. Przełączniki są zgodne ze standardem ethernetowym
IEEE 802.3, a także spełniają wszystkie wymagania zgodności
z siecią PROFINET w klasie B (CCB). Gwarantuje to zgodność
globalną ze wszystkimi komponentami, które spełniają wymagania tych międzynarodowych norm.
W tym przypadku, PROFINET łączy zalety wszystkich klasycznych systemów sieciowych fieldbus (krótkie czasy cyklu)
i Ethernetu (swobodny wybór topologii). Gwarantowana jakość
usług transmisji danych jest zapewniona przez takie metody,
jak Quality of Service (QoS). To sprawia, że można
​​
przekazy-
wać krytyczne i związane ze sterowaniem pakiety danych przy
wysokim priorytecie oraz implementować aplikacje o bardzo
krótkich czasach cyklu. Standard ten zapewnia również szybkie i terminowe przesyłanie dużych ilości danych.
Krótsze cykle i szybsze procesy w przemyśle często wymagają
czasowej synchronizacji wszystkich uczestników w ramach
systemu. Protokół Precision Time Protocol (PTP - wersja 2,
IEEE 1588) jest obsługiwany przez nowe przełączniki Ha-VIS
mCon 3000 i umożliwia synchronizację w czasie rzędu mikrosekund. W rezultacie, w wielu przypadkach nie ma potrzeby
stosowania zastrzeżonych rozwiązań automatyki specjalnie
zaprojektowanych do działania w czasie rzeczywistym. Rozbudowane funkcje pozwalają użytkownikom oprogramowania doskonale skonfigurować przełączniki dla każdego zastosowania.
Nowe przełączniki oznaczają, że oprócz protokołu Rapid
Spanning Tree Protocol (RSTP), jest również dostępny protokół Medium Redundancy Protocol (MRP) podczas konfigurowania sieci o redundantnych topologiach. Redundancja sieci
jest zdolnością do przetrwania łącza w warunkach awarii bez
przerywania komunikacji. Przełączniki HARTING mCon 3000
zapewniają wysoką dostępność przekazywania danych, a tym
samym niezawodną infrastrukturę przemysłową.
W skrócie
•Przełączniki dla Ethernetu i PROFINETU CCB
•Rozbudowane oprogramowanie
17
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Smart Factory - infrastruktura niezależna od
modułowości
Rewolucyjne zmiany, jakie niesie przemysł zintegrowany, mają wpływ na konstrukcje urządzeń w przemysłowych
zakładach produkcyjnych. Systemy i urządzenia są w coraz większym stopniu konstruowane w formie modułowej.
Modułowe konstrukcje wymagają infrastruktury niezależnej od modułowości, czyli neutralnej. Ponadto, w przyszłości,
infrastruktura dla Smart Factory będzie skalowalna, powszechnie dostępna i oferująca wszystkie niezbędne topologie.
» Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks, HARTING Technology Group, [email protected]
Dlaczego inteligentne fabryki potrzebują infrastruktur niezależnych od modułowości?
Powód można wydedukować ze zmian technologicznych
spowodowanych przez przemysł zintegrowany. Automatyka
przemysłowa rozwinęła modułową komunikację fieldbus.
Zadanie komunikacji fieldbus pierwotnie ograniczało się do
zbierania informacji wejścia / wyjścia w sposób zdecentralizowany. W takim przypadku poszczególne moduły I / O
nie zapewniały kompleksowych usług dostępnych w ramach
procesu produkcyjnego - uzyskano tylko oszczędności na
okablowaniu czujników i elementów wykonawczych.
Przy radykalnym odejściu, usługi w zakresie procesów
produkcyjnych w obrębie przemysłu zintegrowanego mogą
obejmować przetwarzanie mechaniczne, drukowanie lub
pakowanie produktu. W fabryce inteligentnej zadania te
są wykonywane przez moduły produkcyjne, które z kolei
wykorzystują system komunikacyjny magistrali fieldbus,
aby utworzyć strukturę wewnętrzną. Jako takie, rodzajowe
infrastruktury modułowe fabryki znajdują się poza rzeczy-
18
wistym modułem produkcyjnym, podczas gdy magistrala
fieldbus znajduje się głównie wewnątrz modułu. W czasach
projektowania niemodułowego ograniczenia te nie istniały.
Magistrala fieldbus była zatem powszechnie stosowana.
W dobie przemysłu zintegrowanego koncepcje poszczególnych modułów i usług znajdują się na pierwszym planie.
Moduły mogą być dostarczane przez różnych producentów.
Są elastyczne i zmienne, co oznacza że mogą być wykorzystywane w różnych miejscach i różnych procesach produkcyjnych do wytwarzania całej gamy produktów. Podłączenie
do istotnych systemów może być w dużym stopniu ujednolicone. Jednak w celu umożliwienia elastycznej integracji,
wymagane są infrastruktury niezależne od modułowości.
Tak więc, podejście to znacznie różni się od podejścia opartego na decentralizacji sieci fieldbus. Jednak istnieją tu synergie. Korzystanie z sieci konwergentnych oferuje ogromne
korzyści dla integracji w dół do poziomu sterowania, gdyż
wynik jest prosty i zapewnia szybką wymianę danych po-
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Instalacje o konstrukcji modułowej
Infrastruktura niezależna
od modułowości
Moduły zasilające
między sieciami IT oraz automatyki - a to jest właśnie przemysł zintegrowany.
W dobie zintegrowanego przemysłu decydujące znaczenie mają indywidualne
moduły i realizowane przez nie usługi.
Co oferuje infrastruktura niezależna od modułowości?
Infrastruktura taka oferuje łącze komunikacyjne do wszystkich modułów oraz do wszystkich aplikacji, a także dostarcza
niezbędnej energii, mediów i zabezpieczeń.
Kluczowe linie
komunikacyjne
posażona w standardowe interfejsy. Topologia liniowa i niezależność od modułowości prowadzi do wdrożenia aktywnych
"modułów zasilających" ("module supply units"), z których
można zasilać 1 - 2 moduły lub które mogą być rozgałęzione
do innych linii.
Dla każdej konfiguracji infrastruktury HARTING oferuje
"moduły zasilające" - odpowiednie elementy od systemu
Han-Modular®, aż do komponentów sieci Ethernet. HARTING
oferuje inteligencję dla sieci energetycznych (smart Power
Networks) w postaci urządzeń z przełącznikami ethernetowymi 10-portowymi ze slotami SFP, ale także wyposażonymi w odpowiednie interfejsy umożliwiające zbieranie
danych o wartościach energii i mocy wraz z centrum rejestracji i analizy danych.
Infrastruktura jest skalowalna i wysoce dostępna, a także zapewnia niezbędne typologie. Funkcjonalność infrastruktury
musi być niezależna od modułowości, przy czym musi być wy-
19
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Złącze - podstawa
przemysłu zintegrowanego
Moduły systemu Smart Factory wymagają prostych połączeń z infrastrukturą. Dzięki złączu Han-Modular® połączenia
takie są jednakowe, ale zapewniają indywidualne dostosowanie.
» John Witt, Sales & Business Development Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Przemysł zintegrowany jest często postrzegany jedynie z perspek-
tywy technologii informatycznych, a zatem widziany jest w kategoriach problematyki oprogramowania - ale faktycznie dochodzą tu
rozległe aspekty związane z komponentami hardware'owymi. W
szczególności są to interfejsy elektromechaniczne, które zapewniają
połączenie z infrastrukturą, czyli podstawą użyteczności złącza.
Złącza modułowe
Smart Factory (inteligentna fabryka) wymaga użycia znormalizowanego, modułowego złącza. Złącze musi być odpowiednie dla wszystkich mediów w module istniejącego
systemu, jak i mediów zewnętrznych. W związku z tym,
złącze funkcjonuje w obszarze zasilania, połączeń z por-
Standardy
komunikacyjne
Elektromechaniczne
normy bazowe
20
Sprężone powietrze
Wyłączenie awaryjne
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
tami Gigabit Ethernet, połączeń komunikacyjnych (połączenia sygnałowe), różnych połączeń pomocniczych oraz
połączeń dla zasilania sprężonym powietrzem urządzeń
wykonawczych. W fabryce inteligentnej (Smart Factory)
stosowane jest złącze rozmiaru 16. Złącze to ma cztery
gniazda modułowe.
Wymiarowanie gniazd bazuje na jednorodnej standaryzacji
interfejsów. Tutaj, złącze Han-Modular® spełnia wszystkie
wymagania modułowości systemu w całym szerokim spektrum oferowanych modułów.
Poza modułem systemu, w wielu przypadkach połączenia
łańcuchowe muszą być realizowane również jako wtykowe. Biorąc to pod uwagę, w łańcuchu głównym istnieje
potrzeba określenia specyficznych złączy, ponieważ wymiary szkieletu zależą od wymagań dla całego systemu.
Tutaj główne kryteria, to całkowite zużycie energii, a także
możliwość rozbudowy przestrzennej. Prawidłowe wymiarowanie kabli i kontaktów musi być wykonane również dla
zasilania. W odniesieniu do komunikacji, wybór transmisji
elektrycznej, czy optycznej zależy od odległości.
Han-Modular®
Rodzina złączy Han-Modular® oferuje wiele kombinacji dla
mediów transmisyjnych. Pozwala to dobierać wymagane połączenia w sposób zapewniający oszczędność miejsca i kosztów
oraz umożliwia dostosowanie złączy do konkretnych warunków montażu. Nasz asortyment obejmuje ponad 40 różnych
modułów, które mogą być połączone w konfiguracje transmisji
mocy, sygnałów, danych i sprężonego powietrza.
sokiego napięcia o parametrach maksymalnie do 5000 V
/ 40 A są również dostępne. Ponadto, moduły sygnałowe
charakteryzują się wysoką gęstością upakowania, która
Han-Modular®: Smart Factory wymaga
stosowania znormalizowanego,
modułowego złącza.
wynosi aż do 25 kontaktów na jeden moduł (50 - 250 V /
4 - 10 A).
Oferta obejmuje interfejsy Ethernet Kat. 6 i moduły z kablami światłowodowymi jedno- i wielomodowymi. Ponadto, można implementować różne technologie magistrali,
np. PROFIBUS. Nawet kontakty pneumatyczne mogą być
zintegrowane, przekazując przygotowane sprężone powietrze o ciśnieniu do 8 bar. Produkty tej rodziny dają wiele
różnych możliwości zastosowań.
Wtykowe kontakty światłowodowe
Moduł LC do wtykowych kontaktów światłowodowych należy
do najnowszych dodatków. Kabel światłowodowy zapewnia
ogromne korzyści, jak chociażby przekazywanie poufnych
danych przemysłowych. Skutecznie chroni transmisję przed
zakłóceniami zewnętrznymi, np. promieniowaniem elektromagnetycznym. Umożliwia również separację galwaniczną
nadajnika-odbiornika i zapobiega przesłuchowi.
Moduły mogą być stosowane z wykorzystaniem szerokiej
gamy obudów złączy HARTING ze specjalnymi ramami wykonanymi plastiku lub z metalu. Kontakty i wkłady umożliwiają transmisję mocy do 200A i 1000 V, a moduły wy21
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Od czujników do chmury
i z powrotem
Powszechną praktyką w nowoczesnych zakładach produkcyjnych jest rejestracja danych z czujników w celu kontroli
procesów produkcji i monitorowania elementów systemu. Ale co się stanie, jeśli w ciągu ułamka sekundy dane z czujników zostaną zapisane, a następnie ponownie staną się dostępne do dalszej analizy - np. do przewidywania awarii lub
nieplanowanych przestojów? Właśnie ten scenariusz opisuje istotę przemysłu zintegrowanego.
» Marco Lampe, Head of Softwaredeveloping Auto-ID, HARTING Technology Group, [email protected]
Skutki mogą być dalekosiężne, a korzy­
ści organizacyjne i ekonomiczne ogrom­
ne. W związku z tym, HARTING Tech­
nology Group opracował demonstrator
"Predictive Maintenance" wraz z SAP w
oparciu o technologię bazy danych SAP
HANA w chmurze. Wstępne zasady do­
tyczące rozwoju produkcji według mo­
delu demonstracyjnego zorientowanego
na Industry 4.0 zostały sformułowane w
czerwcu 2013 roku. Następnie zostały
uzupełnione o prognostykę konserwa­
cji ("Predictive Maintenance") opartą na
bazie danych SAP HANA.
Działając na podstawie tych dwóch spe­
cyfikacji, firma HARTING opracowała w
ciągu 6 tygodni kompletne oprogramo­
wanie zarządzające dla pomp, obiegu
wody, czujników i wbudowanego mi­
krokomputera w "zakładzie wodocią­
gowym". Celem tego demonstratora jest
sprawdzenie słuszności koncepcji dla
całkowicie rzeczywistych warunków i
rozstrzygnięcie, które błędy procesów
Prognostyka konserwacjI
22
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Prezentacja stanu demonstratora awaria systemu została zdiagnozowana
lub komponentów mogą zostać wykryte
na tyle wcześnie, aby uprzednio zamówić części zamienne, drobiazgowo zaplanować prace naprawcze i zastosować odpowiednie środki zapobiegawcze będące
w zakresie możliwości personelu obsługi
technicznej.
nie i precyzyjnie określić potencjalne
uszkodzenia.
Do wyświeltlania komunikatów stanu
zastosowano interfejs graficzny, który
może być wykorzystany do analizy
błędów. Ponadto, obieg pompowy, któ-
Okresy między przeglądami można precyzyjnie zaplanować aż do poziomu komponentu.
Wewnątrz "zakładu wodociągowego"
woda jest w sposób ciągły pompowana
z naczynia, a następnie do niego powraca. Dane z czujników ciśnienia i
przepływomierzy są badane w bardzo
krótkich odstępach czasu przez wbudowany mikrokomputer, a następnie
przekazywane do bazy danych SAP
HANA. W przypadku zarejestrowania
zmiany danych z czujnika w odniesieniu do cyrkulacji wody, algorytm
przechowywany w bazie danych SAP
HANA może natychmiast matematycz-
ry wykazuje oznaki uszkodzenia, może
być wyłączony, a załączony zostanie
obieg rezerwowy, który jest również
zintegrowany z demonstratorem. Pozwala to na tymczasowe uniknięcie
awarii.
Wizualizacja podczas prac serwisowych i konserwacyjnych
Aby rozwiązać dany problem, oprócz informacji na temat wadliwego komponentu, technik ma również dostęp do szczegółowych rysunków 3D opracowanych
na podstawie aktualnych schematów
CAD, które mogą pomóc w wykonywaniu naprawy.
Planuje się dalszy rozwój demonstratora: z pomocą transponderów
HARTING RFID dołączonych do każdego
komponentu - w połączeniu z Ha-VIS
Middleware­i Ha-VIS Application-Suite
scenariusz może być rozszerzony, obejmując konserwację i naprawy. Transpondery RFID pozwalają na identyfikację komponentów, a historia każdego
komponentu może być udokumentowana. W rezultacie, okresy konserwacyjne mogą być dokładnie zaplanowane aż
do poziomu komponentu.
W skrócie
Konwersja nieplanowanych konserwacji do planowaych
23
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Uniwersalne aplikacje:
Ha-VIS Application-Suite
W jaki sposób aplikacja znajduje drogę do mobilnego czytnika serwisanta? Co zapewnia, że etapy procesu są odwzorowywane i prezentowane? Jak takie procesy powinny być programowane i jak utrzymać komunikację z centralną
­lokalizacją? HARTING odpowiada na te pytania, wprowadzając rozwiązanie o nazwie Ha-VIS Application-Suite.
» Olaf Wilmsmeier, Product Manager Software, HARTING Technology Group, [email protected]
Podczas zmiany, odpowiedni wydział
fabryki zapewnia obsługę i konserwację
urządzeń. Towarzyszymy technikowi,
który wykonuje konserwację sprzętu.
Działalność ta musi być dokładnie udokumentowana i centralnie rejestrowana
w wewnętrznym systemie baz danych.
Jednak technik nie bierze z półki teczki
z listami kontrolnymi, które zawierają
szczegółowy opis pracy, jaką ma wykonać danego dnia. Zamiast tego bierze
przenośny czytnik RFID z wbudowanym
panelem dotykowym. Po zalogowaniu się
do urządzenia, może rozpocząć pracę.
Podstawowa architektura Ha-VIS Application-Suite
24
Identyfikacja RFID
Przybywając do pierwszego miejsca wykonania prac obsługowych, technik identyfikuje harmonogram wykonywania prac
konserwacyjnych przy maszynie za pomocą komunikacji UHF RFID i przenośnego
czytnika RFID. Lista kontrolna czynności
konserwacyjnych jest automatycznie pokazywana na wyświetlaczu, przy czym odbywa się prawidłowa identyfikacja maszyny
lub innego obiektu. Prace konserwacyjne
są cyfrowo i bezpośrednio dokumentowane
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
na przenośnym urządzeniu rejestrującym.
Dzięki identyfikacji RFID, wykluczone są
wszelkie pomyłki, w tym niewłaściwe
sprzętu i aplikacji niezależnych od systemu operacyjnego (apps). Konkretnie
oznacza to, że aplikacja działa na cen-
Utworzona aplikacja może działać na różnych urządzeniach końcowych produkowanych przez firmę HARTING.
wskazania listy kontrolnej, czy błędne
wskazania obiektu technicznego.
Zagadnienia praktyczne
Ale kto zapewni, że pozyskiwane dane
będą zapisywane w odpowiedniej bazie danych? Jak skomplikowane jest utrzymanie
takiego systemu? Co się stanie, jeśli stosowane będą różne urządzenia rejestrujące?
Czy aplikację można dostosować do nowych
procesów roboczych w elastyczny sposób?
Czy mobilne urządzenia rejestrujące muszą
być na stałe podłączone do serwera?
Platforma HARTING Ha-VIS ApplicationSuite przejmuje i organizuje te zadania.
Architektura klient-serwer współpracująca z tą platformą sprawia, że ​​możliwe
jest utworzenie aplikacji niezależnych od
tralnym serwerze i może być tam aktualizowana i utrzymywana. Urządzenia
klienckie, głównie urządzenia mobilne,
otrzymują niezbędne informacje i interfejsy z centralnej lokalizacji. Ale w
przeciwieństwie do mobilnych aplikacji
bazujących na konwencjonalnej architekturze klient-serwer, nie tylko sieć jest
wyświetlana na urządzeniu klienckim.
Rozległe etapy pracy, takie jak prace
konserwacyjne, mogą być wykonywane
w trybie offline. Urządzenie mobilne raz
ładuje niezbędne dane do pamięci i pracę można kontynuować w trybie offline.
Ponadto, w przeciwieństwie do typowych aplikacji internetowych, mobilne
urządzenie końcowe jest dostępne – na
przykład, urządzenie do odczytu RFID.
W tym celu, HARTING utworzył połączenia specyficzne dla urządzeń. W
­rezultacie, w trakcie tworzenia aplikacji rzeczywistej, właściwości typowe
dla urządzenia mogą być zignorowane.
­Zalety tej techniki: aplikacja, która jest
utworzona może działać w różnych urządzeniach końcowych produkowanych
przez firmę HARTING. Ha-VIS Application-Suite rozszerza portfolio produktów
HARTING Auto-ID. Naturalnie, system
Ha-VIS Application-Suite jest kompatybilny z potężnymi środkami programowo-sprzętowymi Ha-VIS, przy zapewnieniu zgodności z normą EPCglobal
ALE 1.1.
W skrócie
•Aplikacje niezależne od platformy
•Elastyczność dzięki modułowej konstrukcji
•Bazowanie na otwartych
standardach, np. HTML5
25
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Zastosowania na kolei:
Złącza HARTING
spełniają wymagania
norm przeciwpożarowych
Norma EN 45545-2 "Zastosowania na kolei - ochrona przeciwpożarowa w pojazdach szynowych" oznacza, że po raz
pierwszy wprowadzono obowiązkowy europejski wymóg odporności ogniowej elementów i materiałów stosowanych
w pojazdach szynowych. Norma uwzględnia również budowę instalacji.
» Christoph Dossow, Market Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
» Malte Hofmann, Industry Segment Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Nowa norma określa metody badań i wartości graniczne oraz
ustanawia zestawy wymagań (od R1 do R26) dla komponentów. Poziomy zagrożenia od HL1 do HL3 wskazują na stopień
surowości testów.
Małe komponenty elektryczne, takie jak złącza elektroniczne,
muszą wykazać się certyfikatami materiałowymi "V 0", co odpowiada bardzo niskiej palności. Nie ma obowiązku wykazania certyfikatu dla materiałów łatwopalnych o ciężarze do 10
G, chyba że są one instalowane w sąsiedztwie elementów dla
których nie ma certyfikatu. W takich przypadkach wymagania
zależą od reguł dla zestawu. Obudowy plastikowe i wkładki
plastikowe złączy firmy HARTING spełniają wymagania "V 0".
W zależności od budowy instalacji, te same wymagania mogą
odnosić się do mocno obciążanych złączy, jak i do szafy rozdzielczej, w której złącza są zamontowane. Jeśli ściana szafy
działa jako strefa odporności ogniowej, to w zależności od jej
wielkości, szafa musi wykazywać odporność ogniową E10 lub
E15. Numer oznacza liczbę minut, jaką złącze musi wytrzymać,
działając jako bariera fizyczna w przypadku pożaru. Jeśli wymagania są spełnione, to elementy we wnętrzu są zwolnione z
obowiązku certyfikacji.
26
Obudowy HARTING serii Han® B, Han® M i Han® HPR spełniają
wymagania odporności ogniowej E15. Większość obudów firmy
HARTING może wytrzymać pożar nawet przez ponad 30 minut.
Dodatkowo, pokrycie ich powierzchni spełnia wymagania przeciw rozprzestrzenianiu się płomienia.
Dla materiałów złączy, wymagania R22/R23 są maksymalnymi dla zestawu. Zestaw określa parametry, procedury i
limity dla testów. Konkretnie, zestaw testu R22/R23 określa
wartości graniczne dla zawartości tlenu, gęstości dymu i
toksyczności. Poliwęglan stosowany przez firmę HARTING
w złączach i specjalnych produktach elektronicznych ma
parametry zgodne z wymaganiami.
W skrócie
•EN 45545-2
•Zgodność z wymaganiami europejskimi
•Produkty firmy HARTING spełniają najsurowsze
wymagania
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Klasa modelu
Klasa robocza
N: pojazdy standardowe
A: Pojazdy automatyczne manewrowe bez przeszkolonego personelu ratunkowego na pokładzie
D: Pojazdy piętrowe
S: Wagony sypialne i kuszetki
1
HL1
HL1
HL1
HL2
2
HL2
HL2
HL2
HL2
3
HL2
HL2
HL2
HL3
4
HL3
HL3
HL3
HL3
Parametr
Jednostki
Wewnętrzne
Zewnętrzne
Indeks tlenowy
EN ISO 4589-2
OI
%
R22
R23
Gęstość dymowa
EN ISO 5659-2
Ds max.
-
R22
R23
Toksyczność dymowa
NF X 70-100-1/-2
CITNLP
-
R22
R23
Metoda badania
Parametr
Jednostki
Wartość graniczna (R 22)
Indeks tlenowy
OI
%
HL1: 28
HL2: 28
HL3: 32
R22, R24 = HL3
Gęstość dymowa
Ds max.
-
HL1: 600
HL2: 300
HL3: 150
R22 = HL3
Toksyczność dymowa
CITNLP
-
HL1: 1,2
HL2: 0,9
HL3: 0,75
R22 = HL3
Metoda badania
HARTING (poliwęglan)
27
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Han® HMC
Więcej cykli łączenia
modułowych złączy
przemysłowych
Modułowe konstrukcje urządzeń przemysłowych rozwijają się do pod kątem zastosowań w Industry
4.0. Zwiększają się przy tym wymagania stawiane złączom pracującym pod dużym obciążeniem.
Złącza rodziny HARTING Han® HMC wytrzymują ponad 10 000 cykli łączenia.
» Gero Degner, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
"I
ndustry 4.0" jest głównym kierunkiem, w którym rozwija
się przemysł klasyczny i jest to rozwój szybki. Kluczową kwestią rozwoju jest tu duża indywidualizacja produktów, które
jednak wymagają bardzo elastycznych warunków w produkcji
masowej.
Oznacza to, że oprócz bardziej inteligentnego sterowania i automatyki, wymagane są wysoce elastyczne interfejsy w coraz
bardziej modułowo skonstruowanych urządzeniach produkcyjnych. Interfejsy te muszą spełniać większe wymagania niż
dotychczas ze względu na częstsze zmiany narzędzi i większą
liczbę przerw w systemie. W szczególności muszą charakteryzować się zwiększoną liczbą cykli łączeniowych.
Opierając się na tych aspektach, HARTING Technology Group
opracował serię złączy przemysłowych HMC Han® do pra-
cy pod dużym obciążeniem. Podczas gdy standardowe złącza przemysłowe wytrzymują ponad 500 cykli łączenia,
to w serii Han® HMC dopuszcza się ponad 10 000 cykli
łączeniowych bez obniżenia wydajności. Nawet przy tak
wysokich obciążeniach, wymagania DIN EN 61984 są nadal
spełnione.
Podstawa techniczna
System Han® i seria B stanowią podstawę techniczną dla nowego złącza - rozwiązanie sprawdziło się w działaniu miliony
razy i jest osadzone mocno na rynku już od dziesięcioleci. Złącze Han® B z powodzeniem dostosowało się do nowych wymagań. W tym kontekście, wykorzystano je do opracowania
nowego rozwiązania. Tytułem przykładu - zupełnie niedawno
opracowano wydajne kontakty sprężynowe zastępujące konwencjonalne kontakty uziomowe. Podobnie, specjalne środ-
Seria Han® HMC zostaje rozszerzona o produkty dla zastosowań przemysłowych, które wymagają więcej niż 10 000 cykli łączeniowych.
28
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
ki umożliwiają dostosowanie systemu blokującego do nieco
zwiększonej liczby operacji blokowania.
Kontakty są sercem złącza - muszą niezawodnie przesyłać sygnały, dane i moc w całym okresie żywotności złącza. Kontakty Han D® i Han E® stosowane w serii Han® HMC powleka się
specjalną warstwą złota, zapewniając optymalne właściwości
elektryczne we wszystkich etapach okresu użytkowania złącza.
Dla klientów jednak nic się nie zmienia w zakresie wymiarów
montażowych i stosowania narzędzi montażowych. To sprawia, że​​
przejście do tej nowej serii jest zarówno wygodne, jak i bezproblemowe, ponieważ użytkowanie jest takie samo, jak dotychczas.
W skrócie
•Duża liczba cykli łączenia
•Przeznaczenie dla Industry 4.0
•Optymalne parametry w skrajnych warunkach
pracy
29
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Technologia
szybkiej transmisji
100 Gigabit
Dzisiejsze sieci przemysłowe działają zazwyczaj na bazie Fast Ethernetu 100 MBit/s i zmierzają w kierunku Gigabit
­Ethernetu, aby sprostać stale rosnącym wymaganiom transmisji sieciowej. HARTING Technology Group intensywnie rozwija te technologie - uczestniczy w pracach komisji normalizacyjnych, jak również w swoich laboratoriach
­prowadzi badania na rzecz rozwoju technik szybkiej transmisji.
» Rainer Schmidt, Business Development Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
i gospodarki tak znacząco, jak ICT (technologia informacyjna i
komunikacyjna). Rozbudowa sieci komunikacyjnych jest stale
i trwale rozwijana, zmieniając codzienne zachowania komunikacyjne. W tym samym czasie, ICT staje się motorem nowych
zastosowań w administracji publicznej, transporcie, przemyśle
i nauce.
W zastosowaniach przemysłowych istotne jest odniesienie do
dwóch aspektów:
Pierwszy, to możliwości powstające w związku z modernizacją
i racjonalizacją procesów produkcyjnych, co dodatkowo zwiększa wydajność i redukuje koszty. Przykład: automatyzacja z
zastosowaniem sieci PROFINET najnowszej generacji.
Drugi, to możliwości, jakie otwierają się po wyposażeniu produków w dodatkowe funkcje - daje to przewagę nad konkurencją. Przykład: systemy informacji i rozrywki dla pasażerów w
pociągach dalekobieżnych oparte na sieci ethernetowej.
W związku z tym, z punktu widzenia HARTING Technology Group,
technologie informatyczne, a zwłaszcza okablowanie dla sieci
Ethernet i sama sieć ethernetowa stanowią kluczowe technologie.
30
W celu przyspieszenia rozwoju sieci Ethernet, branża IT zorganizowała się w postaci globalnej instytucji – IEEE (Institute
of Electrical and Electronics Engineers).
Nowe i coraz bardziej zaawansowane urządzenia (przełączniki,
routery, kontrolery) wymagają odpowiedniego okablowania. W
wyniku tej zależności, okablowanie urządzeń musi ciągle rozwijać się, aby można było wdrażać nowe technologie, tj. musi
być tworzona możliwość obsługi coraz większych wydajności
i szybkości transmisji.
Ethernet
Kamienie milowe szybkości transmisji danych
Szybkość transmisji danych
Żadna inna technologia nie wpływa na rozwój społeczeństwa
Rok
Zwiększenie szerokości pasma w sieci danych
te c. N ew s 26: S t r at eg i a
Z tego powodu, HARTING intensywnie inwestuje w rozwój
nowych technologii okablowania, co z kolei wpływa na nowe
produkty w zakresie technik połączeń, konstrukcji złączy oraz
kabli i przewodów. Jednak muszą być stworzone podstawy
techniczne i warunki do tego, aby rzeczywiście tak się stało.
Obecnie, prace koncentrują się na poszukiwaniu rozwiązań dla
transmisji ethernetowej z szybkością 100 Gigabit na kanał przy
symetrycznych kablach miedzianych i złączach.
Projekt badawczy
W celu sprostania wyzwaniom, HARTING zainicjował projekt
badawczy finansowany przez Federalne Ministerstwo Badań
i Technologii. Projekt realizuje grupa ekspertów z branży i
z Uniwersytetu Reutlingen. Zadanie polega na opracowaniu
kanału transmisji 100 Gigabit w oparciu o symulacje, a następnie wykazanie jego funkcjonalności. Uzyskane w ten sposób
parametry zostaną przeanalizowane w laboratorium firmy
HARTING. Po konsolidacji wszystkich wyników, IEEE otrzyma
HARTING Technology Group intensywnie
inwestuje w rozwój nowych technologii
okablowania, co z kolei wpływa na parametry nowych produktów w zakresie
technologii połączeń oraz konstrukcji
­złączy, kabli i przewodów.
rekomendację dla rozwoju nowych standardów 100 Gigabit
Ethernet do transmisji w zdefiniowanym systemie okablowania 100 GBase-T 100.
Inicjatywa ta sprawi, że klienci firmy HARTING cieszyć się
będą wkrótce szybkim dostępem do najnowszych technologii
i produktów wyposażonych w system okablowania dla sieci
Ethernetu.
W skrócie
rzewaga konkurencyjna dzięki nowej technologii
P
Ethernet 100GigaBit
•Oszczędności w procesie produkcji, dzięki
wydajnej automatyzacji
•Krótszy cykl produkcji dzięki jednolitej sieci
danych łączącej centrum danych
z zakładami i obiektami
Więcej informacji
Najnowsza generacja technik pomiaru bez układów równoważących w laboratoriach HARTING
31
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Wiązki kablowe?
32
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Kable formowane wtryskowo techniką nadlewania są atrakcyjnym rozwiązaniem w zastosowaniach przemysłowych
ze względu na ich użyteczność w trudnych warunkach. W związku z większą elastycznością i łatwym dostosowaniem
do indywidualnych wymagań, zainteresowanie tymi kablami ostatnio znacznie wzrosło. Elastyczność i bezpieczeństwo
użytkowania w trudnych warunkach nie są ze sobą sprzeczne, co wykazuje HARTING Technology Group na przykładzie
wiązek kablowych ze złączami M12.
» Dirk Peter Post, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
W środowisku przemysłowym, tzw. formowanie wtryskowe
wiązek kablowych z nadlewaniem jest akceptowane na całym
świecie. Ta znana już technologia jest atrakcyjna, gdy takie
same rodzaje kabli są przetwarzane w dużych ilościach. Ich
koszt jest niższy niż w przypadku rozwiązań śrubowych, a
także wykazują one większą odporność w trudnych warunkach.
Rynki jednak mają skłonność do korzystania z różnych ­r odzajów kabli. Dla kabli formowanych wtryskowo
z ­
nadlewaniem oznacza to konieczność wielokrotnego
dostosowania narzędzi. Ponadto, wielu klientów stosu­
je s­ woiste specyfikacje kablowe w obsługiwanych przez­
siebie układach. Jednocześnie duże zróżnicowanie
typów kabli w podobnych środowiskach aplikacyjnych
jest stanem powszechnym. Skutkuje to dodatkowymi
­t rudnościami w przypadku krótkoterminowych realizacji
projektów.
HARTING stawił czoła temu wyzwaniu i opracował elastyczną,
bezpieczną i łatwą do wdrożenia technologię połączenia zorientowaną na klienta, która dyskontuje korzyści z zastosowania
kabli formowanych wtryskowo. Tutaj efektywność i elastyczność są największymi zaletami.
Rozwiązanie firmy HARTING
Rozwiązanie wybrane przez firmę HARTING wykorzystuje
dostępne elementy złącza M12. Największą różnicą jest to, że
dokręcanie nie jest już wymagane. Zamiast tego, nasadka jest
wciskana - i to wystarczy do wykonania połączenia. Jednym
słowem: Press and Go!
HARTING stawił czoła wyzwaniu i opracował elastyczną, bezpieczną i łatwą do
wdrożenia technologię połączenia zorientowaną na klienta, która dyskontuje korzyści z zastosowania kabli formowanych
wtryskowo. Tutaj efektywność i elastyczność są największymi zaletami.
Ta innowacja firmy HARTING oferuje trwałe i niestandardowe
wiązki kablowe, które mogą być wdrożone szybko i tanio. Dobre właściwości mechaniczne i elektryczne zapewniono dzięki
formowaniu wtryskowemu z nadlewaniem. Inną zaletą jest to,
że mogą być stosowane wszelkie przewody w zakresie średnic
od 4,5 do 8,8 mm, a przy tym regulacje narzędziowe nie są
wymagane. Technologię wyróżnia krótki czas wprowadzenia
produktu na rynek i łatwość dostosowania kabli do wymagań
klienta.
Pierwsze produkty w technologii M12 będzie można obejrzeć
na Targach Hannover Messe 2014.
W skrócie
•Możliwość bezpiecznego użytkowania w trudnych
warunkach
•Opłacalna produkcja
•Szybkie i łatwe dostosowanie
33
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Selektywnie obciążane
złącza har-flex
dają większą swobodę
projektowania urządzeń
®
Są tendencje, które najpierw występują w konstruowaniu maszyn i urządzeń, a następnie wymykają się spod kontroli
i kreują technologie rozwoju wewnętrznych interfejsów urządzeń. Jednym słowem: modularyzacja, miniaturyzacja i
­elastyczność. HARTING spełnia wymagania odnośnie tych trzech aspektów w coraz większym stopniu dzięki ekspansji rodziny złączy har-flex® wyposażonych teraz w funkcjonalność selektywnego obciążania.
» Joachim Finke, Product Manager har-flex®, HARTING Technology Group, [email protected]
Tendencje idą w kierunku tworzenia małych, niezależnych
modułów zdolnych do realizacji poszczególnych etapów działania. Moduły wyposażone w możliwość zdecentralizowanego
sterowania i napędu mogą być łatwo łączone ze sobą. Zwiększa
to elastyczność wykorzystywaną przez konstruktorów.
Wymagania dotyczące technologii automatyzacji są zgodne z
tymi tendencjami. Bez względu na to, czy chodzi o urządzenia
sterujące, czy napędowe, rośnie zapotrzebowanie na jednostki coraz mniejsze i bardziej wydajne. Natomiast oczekuje się
dostosowania funkcjonalności każdego modułu maszyny do
indywidualnych wymagań.
Więcej i więcej - taki scenariusz jest realizowany poprzez konstruowanie modułowych systemów automatyki. Urządzenia sterujące,
pneumatyczne terminale zaworowe lub przetwornice częstotliwości oraz wiele nowych i innowacyjnych generacji urządzeń może
być rozszerzanych indywidualnie o elastyczne zespoły wtykowe,
a więc dostosowywanych do potrzeb danego zastosowania.
Jest to możliwe tylko przez wewnętrzne interfejsy urządzeń,
które oprócz miniaturyzacji, zapewniają ukierunkowaną modułowość i elastyczność w projektowaniu urządzeń. To jest dokładnie tam, gdzie pojawia się rodzina złączy elektronicznych
HARTING har-flex®.
34
Odpowiednia miniaturyzacja w przemyśle
Mała siatka 1,27 mm i bardzo kompaktowa konstrukcja pozwalają zminiaturyzować urządzenie. Pomimo małych wymiarów, złącze firmy HARTING spełnia swoje zadanie: jest niezawodne również w trudnych warunkach
przemysłowych. Ponadto, bocznie montowane dociskacze techniką SMT łagodzą obciążenia mechaniczne kontaktów sygnałowych. Zapewnia to niezawodność całe-
Mała siatka 1,27 mm i bardzo kompaktowa konstrukcja pozwalają zminiaturyzować urządzenie.
go systemu - nawet przy wysokim poziomie wstrząsów i
wibracji.
Nowe drogi do modułowości
Ta odporność oraz 500 cykli łączenia otwierają całkowicie
nowe drogi do modułowości urządzeń przemysłowych. W rezultacie, złącza har-flex® są już wykorzystywane w wysoce
innowacyjnych generacjach urządzeń, jako interfejs dla dodatkowych zespołów funkcyjnych, które mogą być podłączane i
odłączane od zasilania w miejscu instalowania przez użytkowników. W istocie, działają jako interfejs zewnętrzny.
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Zwiększona elastyczność
Dostępność prostych i kątowych złączy męskich i żeńskich, jak
i wiązek kablowych IDC we wszystkich pozycjach parzystych
przy liczbie pinów od 6 do 100 oznacza, że ​​nie ma ograniczeń
elastyczności konstrukcji urządzenia.
stycznie dostosować układ do wymagań systemowych. Tam,
gdzie uprzednio stosowano dwie lub więcej par złączy, izolacja elektryczna jest możliwa w obrębie interfejsu. Obniża to
koszty, zwiększa elastyczność konstrukcji urządzeń, upraszcza
i skraca proces ładowania urządzeń SMD, a także oszczędza
cenne miejsce na płytce.
HARTING jeszcze bardziej zwiększa elastyczność.
Ze skutkiem natychmiastowym, wszystkie proste i kątowe
złącza męskie i żeńskie dostępne są w wersji selektywnie
obciążanej. Przy możliwości częściowego obciążania, klienci
mogą zwiększyć odstęp izolacyjny i drogę upływu, a więc ela-
Częściowe obciążenie nie podlega ograniczeniom - HARTING
może już realizować wszelkiego rodzaju częściowe obciążenia
na życzenie klienta.
W skrócie
•Zminiaturyzowana siatka 1,27 mm
•Odporna konstrukcja
•Technologia łączenia SMT i w pełni automatyczny
montaż
•Liczba kontaktów od 6 do 100
•Indywidualne obciążanie selektywne
35
te c.News 26: Roz w ią z a n ie
Odporność + trudne
środowisko =
M12
Złącze M12, które sprawdziło się w zastosowaniach
przemysłowych, jest również liderem w zastosowaniach
zewnętrznych dzięki wykonaniu ze specjalnych materiałów.
» Dirk Peter Post, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Środowiska przemysłowe byłyby nie do opanowania bez kla-
sycznego złącza M12. Transmisja danych, sygnałów z czujników i mocy zasilającej - to zastosowania złącza M12. Produkcja
tego złącza opiera się na dobrze znanych materiałach i procesach produkcyjnych: odlewania, formowania wtryskowego i
toczenia.
Zwiększona elastyczność i decentralizacja obiektów pociąga za
sobą rosnącą konieczność pracy złączy w trudnych warunkach
oraz na zewnątrz obiektów. Obecnie oczekuje się, że złącza
posiadać będą odpowiednią enkapsulację chroniącą przed solną mgłą, co z kolei wymaga stosowania bardziej odpornych
materiałów.
Materiały o dużej odporności
Z tego powodu, firma HARTING Technology Group badała możliwość zastosowania szczególnie wytrzymałych materiałów.
Nierdzewna stal V2A nie jest wystarczająco odporna - odpowiednim materiałem jest stal wyższej klasy określana symbolem V4A.
Przetwarzanie stali V4A jest jednak trudne: niezawodność obróbki w produkcji seryjnej nie jest gwarantowana przy użyciu
konwencjonalnych maszyn i narzędzi. Narzędzia muszą być
odpowiednio dobrane do materiału. Sam materiał musi speł36
Złącza M12 z połączeniami zaciskowymi,
wykonane ze stali V4A, są odporne na
działanie mgły solnej.
niać najbardziej rygorystyczne normy, co nie zawsze zachodzi
dla niektórych oferowanych stali. Te są dość łatwe w obróbce,
ale mogą nie mieć wymaganej odporności potrzebnej w miejscu zainstalowania.
HARTING Technology Group opanował technikę obróbki stali nierdzewnej V4A. W rezultacie oznacza to, że złącza M12
z połączeniami zaciskanymi, wykonane ze stali V4A, będą
odporne na skrajnie korozyjne oddziaływanie mgły solnej.
­ ARTING udowodnił to w testach, które są zgodne z normą IEC
H
60068-2-52 severity 4. W ten sposób firma wykazała, że złącza
M12 są niezwykle wytrzymałe i nadają się do stosowania w
najtrudniejszych warunkach.
W skrócie
Do stosowania nawet w ekstremalnych
środowiskach oraz na zewnątrz obiektów
te c.News 26: Z asto sowa n ia
HanOnBoard
®
Transmisja danych, sygnałów i mocy zasilającej jest niezbędnym warunkiem produkcji przemysłowej. Zdecentralizowane
skrzynki rozdzielcze, wyposażone w złącza Han®, wykonują te
zadania. HARTING Technology Group oferuje obecnie alternatywę dla ręcznego okablowania złączy Han® w skrzynkach.
» Dr. Jörg Wissdorf, Managing Director HARTING Integrated Solutions, HARTING Technology Group, [email protected]
Standardowe rozwiązanie dla skrzynek rozdzielczych polega
na łączeniu poszczególnych złączy poprzez ręczne okablowanie (rys. 1). Jednak ręczne okablowanie ma wiele wad: wymagany jest znaczny wysiłek przy produkcji, a wrażliwość na
takie trudne warunki zewnętrzne jak wstrząsy i wibracje jest
znaczna. Usuwanie usterek systemu jest mało skuteczne, gdyż
istnieje również ryzyko popełniania wtórnych błędów przy obsłudze serwisowej.
Celem prac rozwojowych prowadzonych przez firmę HARTING
było opracowanie rozwiązania, które pozwoliłoby na dalsze
stosowanie produktów ze sprawdzonymi złączami Han® przy
uniknięciu wad ręcznego okablowania.
Rozwiązanie opracowane przez firmę HARTING nazywa się
HanOnBoard®. Polega ono na łączeniu złączy Han® z płytka-
mi drukowanymi (Printed Circuit Board) za pomocą adaptera,
przez który dane, sygnały i moc zasilająca są szybko i niezawodnie dystrybuowane (rys. 2).
Rozwiązanie to oznacza rezygnację z czasochłonnego i potencjalnie awaryjnego okablowania i opiera się na stosowanej
na skalę przemysłową kombinacji składającej się ze sprawdzonych komponentów złączy Han®, adapterów płytek drukowanych firmyHARTING i samych płytek drukowanych firmy
HARTING.
System HanOnBoard® jest zwarty i lekki, a jego podatność na
uderzenia i drgania jest ograniczona do minimum. Żmudne
usuwanie usterek zastąpiono nowoczesną i szybką wymianą
modułu. Unika się również błędów wtórnych podczas naprawy
okablowania. Ponadto, specjalne procesy techniczne zapewniają odpowiednią elastyczność w miejscu instalowania również
wtedy, gdy są stosowane płytki drukowane.
Wszystkie komponenty systemu HanOnBoard® dostarczane są
przez firmę HARTING. Ponieważ produkcja odbywa się również
w firmie HARTING, wystarczy jeden partner do współpracy, co
znacznie skraca czas dostawy produktów.
Konwencjonalne okablowanie skrzynki
HanOnBoard - oszczędność miejsca,
odporna, prosta konstrucja, łatwa obsługa
®
Chętnie odpowiemy na Państwa pytania:
tel. +49 (571) 8896-501.
37
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
Jeden przełącznik,
jeden kabel
Integracja nowych technologii w systemach produkcji przemysłowej wymaga inteligentnej oraz niezawodnej transmisji danych i zasilania. Wśród innych funkcji, nowo opracowane przełączniki eCon firmy HARTING Technology Group
zapewniają wysoką wydajność transmisji Power over Ethernet do zasilania urządzeń przemysłowych.
» Oliver Opl, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Systemy wizualne stają się coraz bardziej zintegrowanym ele-
mentem przemysłowych procesów produkcyjnych – monitoring
i kontrola za pomocą systemów kamer zapewniają elastyczność
procesów i gwarantują jakość wytwarzanych produktów. Poza
koniecznością stabilnego i skutecznego przekazywania danych,
systemy wymagają niezawodnej dostawy energii. Nowo opracowane przełączniki Ha-VIS eCon firmy HARTING Technology
Group są w pełni zintegrowanym rozwiązaniem do transmisji
danych i zasilania w jednym urządzeniu, przy jednoczesnym
zmniejszeniu zakresu i kosztów okablowania. Ogromna liczba
ponad 200 różnych wariantów przełącznika daje możliwość
wybrania odpowiedniego rozwiązania w każdej sytuacji. Dwie
różne, kompaktowe i oszczędzające miejsce obudowy gwarantują najlepsze wykorzystanie dostępnej przestrzeni wewnątrz
szafy sterowniczej.
Ich kompaktowa konstrukcja oznacza, że przełączniki rodziny
Ha-VIS eCon 3000 umożliwiają bardzo wysoką gęstość upakowania na szynie DIN w szafie sterowniczej - ponadto przełączniki Ha-VIS eCon 2000 charakteryzują się wyjątkowo płaskim
kształtem. W rezultacie, seria eCon ma właściwości umożliwiające zaprojektowanie efektywnego systemu.
38
Power over Ethernet jako system zasilania
Power over Ethernet (PoE) umożliwia przesyłanie danych i zasilanie za pomocą jednego kabla, czyli standardowego kabla
ethernetowego. Przełączniki, które mogą zasilać urządzenia
końcowe w ten sposób, określane są jako PSE (Power Sourcing
Equipment), a zasilane urządzenia końcowe określa się jako
PD (Powered Device). Zgodnie z obecnym standardem, PoE zapewnia minimum 25,5 watów mocy do urządzeń końcowych.
Poza nowymi funkcjami, przełączniki eCon
firmy HARTING oferują wysoką wydajność
Power over Ethernet do zasilania urządzeń
przemysłowych.
Następna generacja przełączników Ha-VIS eCon jest zgodna
z obecnym standardem i może jednocześnie zasilać pełną
mocą według PoE+ maksymalnie cztery porty. Zatem każdy
przełącznik zapewnia ponad 100 watów mocy do każdego
­rodzaju urządzenia końcowego. W rezultacie, oprócz telefonów IP oraz wydajnych punktów dostępowych Wi-Fi, mogą
te c.News 26: Roz w ią z a n ia
być również zasilane systemy kamer o wysokiej rozdzielczości.
Szybka modernizacja
Istniejące urządzenia mogą być modernizowane w sposób
bardzo łatwy, ponieważ nie ma potrzeby układania oddzielnych przewodów zasilających. Zmniejsza to zarówno koszt,
jak i zakres robót związanych z instalacją. Z drugiej strony,
istniejące instalacje mogą zazwyczaj być nadal używane i modernizowane. Muszą być jedynie dodane przełączniki PoE+.
Poza standardem PoE+, przełączniki Ha-VIS eCon są również
oferowane z opcją zintegrowanego konwertera DC / DC. W takim przypadku, przełączniki mogą być dostarczane z zasilaniem 24V DC (prąd stały ), zamiast normalnie wymaganego
zasilania napięciem 54V DC . Chociaż nie są wymagane specjalne złącza RJ45 do transmisji mocy, użytkownicy powinni
rozważyć ich przydatność do zastosowań przemysłowych przy
wyborze komponentów lub systemów okablowania, a zwłaszcza ich przydatność do zasilania PoE. Jako wiodąca firma w
dziedzinie technologii przemysłowych sieci danych, HARTING
zaprojektował komponenty systemowe RJ45, przewody i kable
z uwzględnieniem takich parametrów, jak obciążalność prądo-
wa, zakres temperatur i odporność na wibracje. Komponenty te
są specjalnie testowane pod kątem użytkowania z zasilaniem
PoE i PoE+, co gwarantuje długą żywotność i wysoką niezawodność działania.
W skrócie
•Power over Ethernet (PoE) umożliwia transmisję
danych i mocy zasilającej ethernetowym kablem
do przesyłania danych.
•Łatwa modernizacja istniejących rozwiązań.
•Przełączniki Ha-VIS eCon zapewniają transmisję
danych i mocy zasilającej w jednym urządzeniu
przy znaczej redukcji okablowania i kosztów.
39
te c.News 26: Z asto sowa n ia
Wyścig z RFID
40
te c.News 26: Z asto sowa n ia
HARTING i Zespół Wyścigowy Ignition z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Osnabrück przeprowadzają test szybkości rejestracji transponderów RFID na lotnisku Porta Westfalica.
Jak szybko może jechać pojazd i nadal być wykrywany z maksymalną niezawodnością przy użyciu technologii RFID?
To pytanie jest bardzo istotne dla praktyki, co wykazano w przypadku transportu kolejowego. Zespół RFID HARTING
dołączył do Zespołu Wyścigowego Ignition z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Osnabrück na lotnisku
Porta Westfalica w celu zbadania tej kwestii. Rezultat: nawet przy 200 km/h samochód wyścigowy szybko i
niezawodnie zostaje zidentyfikowany przez transponder RFID – ale szybkość ta może być jeszcze większa.
» Dr. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group, [email protected]
Systemy HARTING RFID są bardzo szybkie. Ale jak szybkie? Odpowiedź na to
pytanie jest bardzo istotna dla zastosowań w rzeczywistym świecie, gdyż nowoczesne systemy magazynowe przenoszą towary z prędkością przekraczającą
50 kilometrów na godzinę, a dzisiejsze
pociągi towarowe mogą jeździć z prędkosciami do 160 kilometrów na godzinę.
długości 75 m – normalny samochód osiąga ułamek tych parametrów.
Zestaw doświadczalny do badania transponderów RFID firmy HARTING był wyjątkowo prosty: każdy bolid był wyposażony
w transponder RFID. Czytnik RFID i antena zostały zainstalowane obok toru. W
celu symulacji warunków rzeczywistych
stosowano jedynie standardowe produk-
Niezawodne wykrywanie oraz wolna od
błędów identyfikacja towarów i pojazdów
są niezbędne dla bezpieczeństwa procesów przy wysokich prędkościach - duża
niezawodność procesu jest ważnym sposobem uzyskania oszczędności czasu i kosztów. Dane muszą być rejestrowane szybko
i bezpiecznie w odpowiedniej kolejności na przykład tak, aby bezpośrednio przenosić towary na inną taśmę przenośnika albo
aktywować systemy sygnalizacji na kolei.
ty. Ponadto, wyniki oceniano w czasie rzeczywistym, stosując środki programowo-sprzętowe Ha-VIS i zapisywanie do pliku
– dokładnie taką samą konfigurację, jaka
byłaby stosowana u klienta.
Zespół RFID w HARTING Technology Group
szukał odpowiedzi na pytanie "co to znaczy szybko", wspólnie z zespołem wyścigowym (IRT) z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Osnabrück. W ramach projektu
Formula Student, IRT rozwija i buduje
własne samochody wyścigowe. Uzyskuje
spektakularne parametry: do 1400 Nm
momentu obrotowego podczas przyśpieszania samochodem wyścigowym od zera
do 120 kilometrów na godzinę na torze o
Przebieg testu
Podczas testu próbnego przejechaliśmy wyścigowym samochodem elektrycznym obok
anten RFID z prędkością 80 kilometrów na
godzinę. Wszystkie systemy funkcjonowały skutecznie i niezawodnie wykryły
samochód. Drugi wyścig: wyścigowy elektryczny samochód przejechał z prędkością
120 kilometrów na godzinę – tutaj również
nie było problemu – pojazd został wykryty.
Nie zwiększano potem prędkości samocho-
Samochód wyścigowy
wykryto 9 razy przy
prędkości 200 km/h
du elektrycznego, gdyż projekt Formuła
Student korzysta tylko z krótkiego toru do
sprintu o długości 75 m. W związku z tym,
w trzeciej rundzie, wykorzystano samochód wyścigowy z silnikiem spalinowym,
osiągając prędkość maksymalną 160 kilometrów na godzinę (to bardzo dużo, jak na
samochody wyścigowe Formuły Student).
Z tego względu nie udało się dotrzeć do granic możliwości technologii RFID. Roadster
znanego niemieckiego producenta jechał w
jedynym, ostatnim biegu. Wynik był zaskakujący: nawet przy 200 km/h pojazd został
szybko i niezawodnie wykryty! Oto dane
techniczne: unikalny numer (elektroniczny
kod produktu – "EPC") o długości 96 bitów
został odczytany dziewięć razy. Dowodzi to
dużej skuteczności technologii RFID przy
największych prędkościach, a to oznacza,
że zespół HARTING RFID może teraz zająć
się poszukiwaniem nowych wyzwań.
W skrócie
Na kanale Youtube
obejrzysz nasz fim
video z badań!
41
te c . N e w s 26: A n k i e ta d l a c z y t e l n i k a
Jak Wam się podoba
to wydanie?
Drodzy Czytelnicy,
Podobnie jak Robert Harting – mistrz Europy, mistrz świata i
mistrz olimpijski w rzucie dyskiem – my też dążymy konsekwentnie do ciągłego rozwoju oraz staramy się dostarczać jak
najlepsze biuletyny.
W ramach podziękowania, wśród uczestników badania rozlosujemy iPada. W naszej ankiecie online można wziąć udział
do 31 lipca 2014 roku.
Bardzo dziękujemy za wsparcie.
Jak zawsze, jesteśmy zainteresowani Państwa opinią! Ponieważ Państwa opinia pomoże nam opracować biuletyn tec.News
po prostu trochę lepiej. I rzecz jasna, jesteśmy szczególnie zadowoleni, gdy słyszymy pochwały. Naszym celem jest prezentacja informacji o nowych rozwiązaniach stosowanych w firmie
HARTING – staramy się to robić w najlepszy możliwy sposób.
Prosimy Państwa tylko o poświęcenie nam kilku minut czasu
i wzięcie udziału w naszym badaniu online.
Podziekowanie
‘
Aby wziąć udział w badaniu, wystarczy kliknąć ten link:
www.HARTING.com/tecNews-survey
42
Wasz zespo'´l redakcyjny tec.News
t e c . N e w s 26: K a l e n d a r z Ta r g ó w
HARTING - Kalendarz Targów
07.04. – 11.04.2014
Niemcy, Hanower, Hannover Messe
12.04. – 15.04.2014
Korea, Seul, Automation World 2014
22.04. – 25.04.2014
Ukraina, Kijów, Elcom Ukraine
23.04. – 26.04.2014
Chiny, Szanghai, Chinaplas 2014
06.05. – 08.05.2014
Austria, Wiedeń, Smart Automation
14.05. – 15.05.2014
Belgia, Bruksela, Automation & Engineering
20.05. – 24.05.2014
Malezja, Kuala Lumpur, AutoMex 2014
20.05. – 24.05.2014
Brazylia, São Paulo, Feira Mecânica
20.05. – 22.05.2014
Włochy, Parma, SPS/IPC/DRIVES
03.06. – 05.06.2014
Niemcy, Norymberga, SENSOR+TEST
16.06. – 20.06.2014
Francja, Paryż, Eurosatory
17.06. – 19.06.2014
Wielka Brytania, Londyn, IFSEC Exhibition
17.06. – 20.06.2014
Rosja, St. Petersburg, Energetika&Elektrotekhnika-2014
10.08. – 14.08.2014
USA, Orlando, FL, RFID Journal Live!
02.09. – 04.09.2014
Szwajcaria, Berno, Sindex
16.09. – 20.09.2014
Holandia, Amsterdam, ECOC
23.09. – 26.09.2014
Niemcy, Hamburg, Wind Energy Hamburg
23.09. – 26.09.2014
Niemcy, Berlin, InnoTrans
29.09. – 03.10.2014
Republika Czeska, Brno, MSV 2014 Brno
07.10. – 09.10.2014
Szwecja, Göteborg, Scanautomatic
11.11. – 14.11.2014
Niemcy, Monachium, electronica
DANE PUBLIKACJI
Wydawca: HARTING KGaA, M. Harting, P.O. Box 11 33,
32325 Espelkamp (Germany), tel. +49 5772 47-0, faks +49 5772 47-400,
Internet: http://www.HARTING.com
Przedruki: przedruk całości lub fragmentów wymaga zezwolenia Wydawcy. Dotyczy
to również elektronicznej bazy danych i reprodukcji na mediach elektronicznych
(np. CD lub Internet).
Redaktor naczelny: S. Chmielewski
Wszystkie znaki towarowe lub nazwy produktów należą do HARTING lub innych ­organizacji.
Zastępca redaktora naczelnego: Dr. F. Brode, A. Huhmann, Dr. S. Middelkamp
Druk: M&E Druckhaus, Belm
Mimo naszych starań dla zapewnienia najwyższej jakości, mogą wystąpić błędy ­drukarskie lub
zmiany parametrów produktów w krótkim czasie. Z tego powodu ­HARTING KGaA jest jedynie
zobowiązany do uwzględniania danych występujących w odpowiednim katalogu. Druk wykonano na papierze o znacznej zawartości m
­ akulatury, ­bielonym tlenowo bez użycia chloru, metodą
przyjazną dla środowiska.
Nakład: 15 000 egzemplarzy (niemiecki, angielski i 12 innych języków)
© 04/2014 by HARTING KGaA, Espelkamp.
Dostawca: bezpłatną prenumeratę można zamówić w najbliższym ­
przedstawicielstwie HARTING, u lokalnego dystrybutora lub online
na www.HARTING.com.
Wszelkie prawa zastrzeżone.
Główny Koordynator: Wydział d/s Komunikacji i Public Relations
Projekt i okładka: Dievision Agentur für Kommunikation GmbH
Pictures: Thinkstock: p.8 © 158791821, 168809875, 123211753, 96018635, 173652636 | p.15 © 154003408 | p.16 © 148987641 | p.22 © 178620616, 93073503 |
p.25 © 104118986, 159311529 | p.26 © 121146996, 164389791 | p.30 © 178629045 | p.32 © 173659934 | p.37 © 120587873 | p.38 © 164545393 | p.40 © 179890949 |
Getty Images: Title: © 157585950 | Shutterstock p.19/35 © 130158239
43
AE - Zjednoczone Emiraty Arabskie
HARTING Middle East FZ-LLC
Knowledge Village
Block 2A, Office F72
Dubaj, Zjednoczone Emiraty Arabskie
E-mail: [email protected], www.HARTING.ae
AT - Austria
HARTING Ges. m. b. H.
Deutschstraße 19, A-1230 Wien
E-mail: [email protected], www.HARTING.at
ES - Hiszpania
HARTING Iberia S.A.
Avda. Josep Tarradellas 20-30 4o 6a, E-08029 Barcelona
E-mail: [email protected], www.HARTING.es
NO - Norwegia
FI - Finlandia
HARTING Oy
Teknobulevardi 3-5, FI-01530 Vantaa
E-mail: [email protected], www.HARTING.fi
PL - Polska
HARTING Polska Sp. z o.o.
ul. Duńska 9, Budynek DELTA, PL-54-427 Wrocław
E-mail: [email protected], www.HARTING.pl
FR - Francja
HARTING Pty Ltd
Suite 11 / 2 Enterprise Drive
Bundoora 3083, AUS-Victoria
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.au
HARTING France
181 Avenue des Nations, Paris Nord 2
BP 66058 Tremblay en France
F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex
E-mail: [email protected], www.HARTING.fr
BE - Belgia
GB - Wielka Brytania
AU - Australia
HARTING N.V./S.A.
Z.3 Doornveld 23, B-1731 Zellik
E-mail: [email protected], www.HARTING.be
BR - Brazylia
HARTING Ltda.
Rua Major Paladino 128 – Prédio 11
CEP 05307-000 – São Paulo – SP – Brasil
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.br
CA - Kanada
HARTING Canada Inc.
8455 Trans-Canada Hwy., Suite 202
St. Laurent, QC, H4S1Z1, Canada
E-mail: [email protected], www.HARTING.ca
CH - Szwajcaria
HARTING AG
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil
E-mail: [email protected], www.HARTING.ch
CH - Szwajcaria
HARTING AG Mitronics
Leugenestrasse 10, CH-2500 Biel 6
E-mail: [email protected]
www.HARTING -mitronics.ch
HARTING Ltd.
Caswell Road, Brackmills Industrial Estate
GF-Northampton, NN4 7PW
E-mail: [email protected], www.HARTING.co.uk
HK - Hong Kong
HARTING (HK) Limited
Regional Office Asia Pacific
3512 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road
Kwai Fong, N. T., Hong Kong
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.hk
HU - Węgry
HARTING Magyarország Kft.
Fehérvári út 89-95, H-1119 Budapest
E-mail: [email protected], www.HARTING.hu
IN - Indie
HARTING India Pvt Ltd
7th Floor (West Wing), Central Square II
Unit No.B-19 Part, B 20&21, TVK Industrial Estate
Guindy, Chennai – 600032
E-mail: [email protected], www.HARTING.co.in
IT - Włochy
CN - Chiny
HARTING (Zhuhai) Sales Limited
Room 3501- 3503
No. 1, Hong Qiao Road, Grand Gateway I
Xu Hui District, Shanghai 200030, China
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.cn
CZ - Czechy
HARTING s.r.o.
Mlýnská 2, CZ-160 00 Praha 6
E-mail: [email protected], www.HARTING.cz
DE - Niemcy
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG
P.O. Box 2451, D-32381 Minden
Simeonscarré 1, D-32427 Minden
E-mail: [email protected],
www.HARTING.de
HARTING SpA
Via dell’Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano)
E-mail: [email protected], www.HARTING.it
JP - Japonia
HARTING K. K.
Yusen Shin-Yokohama 1 Chome Bldg., 2F
1-7-9, Shin-Yokohama, Kohoku,
Yokohama 222-0033 Japan
E-mail: [email protected], www.HARTING.co.jp
KR - Korea
HARTING Korea Limited
#308 Yatap Leaders Building, 342-1 Yatap-dong
­Bundang-gu, Sungnam-City, Kyunggi-do
463-828 Republic of Korea
PE-mail: [email protected], www.HARTING.co.kr
MY - Malezja (biuro)
DK - Dania
HARTING ApS
Hjulmagervej 4a, DK – 7100 Vejle
E-mail: [email protected], www.HARTING.dk
HARTING Singapore Pte Ltd
Malaysia Branch, 11-02 Menara Amcorp, Jln. Persiaran
Barat, 46200 PJ, Sel. D. E., Malaysia
E-mail: [email protected], www.HARTING.com
EE - Europa Środkowa
NL - Holandia
HARTING Eastern Europe GmbH
Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden
E-mail: [email protected]
www.HARTING.com
HARTING B.V.
Larenweg 44, NL-5234 KA ‘s-Hertogenbosch
Postbus 3526, NL-5203 DM ‘s-Hertogenbosch
E-mail: [email protected], www.HARTINGbv.nl
HARTING Technology Group
Marienwerderstraße 3 | 32339 Espelkamp – Germany
P.O. Box 1133 | 32325 Espelkamp – Germany
Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 47-400
E-Mail: [email protected] | www.HARTING.com/en
HARTING A/S
Østensjøveien 36, N-0667 Oslo
E-mail: [email protected], www.HARTING.no
PT - Portugalia
HARTING Iberia, S. A.
Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 4o 6a, E-08029 Barcelona
E-mail: [email protected], www.HARTING.es/pt
RO - Rumunia
HARTING Romania SCS
Europa Unita str. 21, 550018-Sibiu, Romania
E-mail: [email protected], www.HARTING.com
RU - Rosja
HARTING ZAO
Maily Sampsoniyevsky prospect 2A
194044 Saint Petersburg, Russia
E-mail: [email protected], www.HARTING.ru
SE - Szwecja
HARTING AB
Gustavslundsvägen 141 B 4tr, S-167 51 Bromma
E-mail: [email protected], www.HARTING.se
SG - Singapur
HARTING Singapore Pte Ltd.
25 International Business Park
#04-108 German Centre, Singapore 609916
E-mail: [email protected], www.HARTING.sg
SK - Słowacja
HARTING s.r.o.
Sales office Slovakia
J. Simora 5, SK – 940 67 Nové Zámky
E-mail: [email protected], www.HARTING.sk
TR - Turcja
HARTING TURKEI Elektronik Ltd. Sti.
Barbaros Mah. Dereboyu Cad. Fesleğen Sok.
Uphill Towers, A-1b Kat:8 D:45
34746 AtaŞehir, İstanbul
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.tr
TW - Tajwan
HARTING TaiwanLimited
Room 1, 5/F, 495 GuangFu South Road
RC-110 Taipei, Taiwan
E-mail: [email protected], www.HARTING.com.tw
US - USA
HARTING Inc. of North America
1370 Bowes Road, USA-Elgin, Illinois 60123
E-mail: [email protected], www.HARTING -USA.com
ZA - Republika Południowej Afryki
HARTING South Africa (Pty) Ltd
Ground Floor, Twickenham Building, The Campus
Cnr Main & Sloane Street Bryanston
Johannesburg (Bryanston), 2021
South Africa
E-mail: [email protected], www.HARTING.co.za

Podobne dokumenty