Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

SmartWire-Darwin: snadná montáž a velká spolehlivost rozváděčů

Komunikační a propojovací systém SmartWire-Darwin, podrobně představený v čísle 5/2009 časopisu Automa (str. 43), přináší výrobcům průmyslových rozváděčů mnoho výhod. Odhaduje se, že ve srovnání s klasickými metodami propojování komponent paralelní kabeláží ušetří až 60 % nákladů na montáž, zabere o 40 % méně prostoru, o 30 % zjednoduší projektování a o 20 % sníží náklady na materiál. Kromě toho umožňuje efektivně diagnostikovat činnost připojených komponent.
 
SmartWire-Darwin je systém pro propojení jednotlivých komponent v rozváděči a pro zajištění komunikace mezi nimi. Konvenční zapojení paralelní kabeláží je časově náročné a náchylné k chybám. Proto výrobci řídicích systémů pro stroje a strojní zařízení hledají metodu, jak v průmyslových rozváděčích vzájemně jednoduše propojit spínací přístroje, zobrazovací a ovládací prvky.
 
V běžném průmyslovém rozváděči určeném k řízení stroje, výrobní linky nebo podobného technologického zařízení jsou obvykle tyto prvky: řídicí jednotka (nejběžněji PLC nebo průmyslový počítač), spínací přístroje pro ovládání silových obvodů, snímače a akční členy. Všechny prvky musí být navzájem propojeny. Jsou-li propojeny běžným způsobem bod po bodu, je výsledkem značně složitá a nepřehledná kabeláž. Pravděpodobnost chybného zapojení je poměrně velká, rozváděče samotné jsou rozměrné a drahé a jejich montáž je zdlouhavá. SmartWire-Darwin nahrazuje standardní kabeláž sběrnicovým
systémem s typickým plochým zeleným kabelem (obr. 1). Tento plochý kabel nahrazuje veškerou kabeláž mezi spínači, spouštěči motorů a řídicími moduly, takže rozváděč je přehledně uspořádán a je kompaktní. Chyby v zapojení a jejich zdlouhavé hledání jsou minulostí.
 
V současné době jsou k rozhraní SmartWire-Darwin k dispozici ovládací prvky RMQ (obr. 1), motorové spouštěčové kombinace MCS (obr. 2) nebo samotné stykače DIL, moduly I/O a komunikační brány. Postupně budou všechny komponenty od firmy Moeller určené k montáži do rozváděče vybaveny tímto komunikačním rozhraním. Pomocné kontakty spínačů a obvodů pro ochranu motorů už nejsou nezbytné, protože tyto funkce jsou již integrovány v komunikačním rozhraní. To výrazně zjednodušuje i návrh rozváděče. Pozdější rozšíření je bez problémů: nové zařízení se jen připojí na kabel systému SmartWire-Darwin a stisknutím tlačítka se systém automaticky rekonfiguruje.
 

V rozváděči i mimo něj

 
Je-li požadována instalace dalšího zařízení do systému SmartWire-Darwin, uživatel jednoduše nasadí na vhodné místo kabelu přístrojový konektor a připevní jej pomocí krimpovacích kleští. Systém ale není omezen jen na prvky umístěné v rozváděči. S využitím systému SmartWire-Darwin je možné bez problémů připojit externí ovládací prvky RMQ (v krytu určeném k montáži na stěnu) vzdálené až 100 m nebo podružné rozváděče. Celkem lze propojit až 99 stanic. Všechny jsou k systému připojeny přístrojovými konektory. To vylučuje chybné zapojení kabelu při montáži a také zkracuje dobu potřebnou k uvedení celého zařízení do provozu.
 

SmartWire-Darwin jako uzel průmyslové sběrnice

 
K práci se systémem SmartWire-Darwin nejsou třeba žádné speciální znalosti. Konstruktéři firmy Moeller jej navrhli tak, že v podstatě nevyžaduje programování. Síť SmartWire-Darwin se v programovacích prostředích (např. CoDeSys nebo Step 7) konfiguruje stejně jako běžný systém vstupů a výstupů. Data ze sítě SmartWire-Darwin jsou přenášena do PLC ve vyšší úrovni řízení prostřednictvím komunikační brány (gateway) a některé vhodné standardní průmyslové sběrnice, např. Profibus-DP nebo CANopen. Například v síti Profibus-DP vystupuje systém SmartWire-Darwin jako modulární řízená jednotka (slave).
 

První zkušenosti z praxe

 
Pro to, aby konstruktéři firmy Moeller ověřili schopnosti systému SmartWire-Darwin v praxi, dali jej k dispozici nezávislým výrobcům rozváděčů pro průmyslovou automatizaci a požádali je, aby systém plně otestovali a informovali je o výsledcích a případných problémech. Dejme slovo Karlu Heinovi z firmy Elektro- und Automatisierungstechnik z Euskirchenu (SRN), který má v oboru více než čtyřicetileté zkušenosti a který testoval SmartWire-Darwin se zvláštním zřetelem na možné úspory času i nákladů při montáži. „Úspory při výrobě a testování kabeláže byly nesporné. Zvláště významná je skutečnost, že únavné propojování jednotlivých komponent s topologií bod po bodu nejprve k modulům I/O a potom k PLC bylo nahrazeno jediným kabelem SmartWire-Darwin. Dříve jsem strávil mnoho času individuálním zapojováním ovládacích a zobrazovacích prvků, prvků ochrany motorů a stykačů. Potom bylo třeba kabeláž důkladně otestovat. To vše už není třeba. Dříve jsem se i při největší snaze nevyvaroval chyb při zapojování kabelů. S novým systémem k nim téměř nemůže dojít. Kabely SmartWire-Darwin mohou být předem opatřeny konektory. Montáž na místě potom spočívá v pouhém připojení všech prvků. Ve srovnání s konvenčním řešením odhaduji podle prvních zkušeností, že úspora montážních prací je zhruba 60 %. Také náklady na materiál jsou redukovány, a to přibližně o 20 %. Hlavním zdrojem úspor je to, že nejsou třeba žádné pomocné kontakty pro stykače a vstupní jednotky pro PLC. Tyto funkce jsou už přímo integrovány v komunikačním rozhraní. V budoucnu budu moci s využitím SmartWire-Darwin navrhovat kompaktnější, menší rozváděče, především díky tomu, že systém eliminuje potřebu jednotek I/O a zjednodušuje kabeláž. Další zvláštní výhodou pro mě je to, že se nemusím učit nic programovat – je to stejně jednoduché jako vytvářet program pro běžný PLC. Diagnostické a další informace mohou být přenášeny snadno, bez nutnosti instalovat další moduly I/O nebo další PLC. Závěrem mohu říci toto: pomocí SmartWire-Darwin jsem byl schopen dosáhnout významných úspor v konstrukci, při navrhování projektu, při montáži zařízení a v kabeláži.“
 
Po období testů a sbírání zkušeností byl Karel Hein pověřen vypracováním návrhu ukázkových rozváděčů pro veletrh Hannover Messe 2009. Tuto náročnou práci s potěšením přijal: „Byl jsem překvapen, čeho lze v krátké době dosáhnout pomocí systému SmartWire- -Darwin. Lze jej s úspěchem použít pro automatizaci průmyslové výroby stejně jako pro automatizaci budov.“
(Podle tiskové zprávy firmy Moeller. Překlad a úprava Bk.)
 
Obr. 1. Detail připojení ovládacího prvku M22 RMQ k systému SmartWire-Darwin
Obr. 2. Motorová spouštěčová kombinace MCS