Automatyzacja procesów produkcyjnych jest niezbędna do funkcjonowania firm działających w przemyśle. Wykorzystanie zaawansowanych technologii i systemów umożliwia produkcję wysokiej jakości wyrobów szybciej, dokładniej i taniej. Dzięki automatyzacji przedsiębiorstwa mogą zwiększyć wydajność, zmniejszyć koszty i być bardziej konkurencyjne na rynku. Wdrożenie nowoczesnych rozwiązań niesie ze sobą wiele korzyści.
Wstęp do automatyzacji procesów produkcyjnych
Procesy produkcyjne z reguły są powtarzalne i żmudne, a jednocześnie wymagają zachowania sporej precyzji i dokładności. Automatyzacja gwarantuje zwiększenie wydajności i minimalizuje udział czynnika ludzkiego, dzięki czemu może ograniczyć ryzyko wystąpienia błędów, a także skrócić czas pracy. Wprowadzenie nowoczesnych maszyn i robotów sprawia, że proste i powtarzalne czynności są wykonywane w optymalnym tempie, z niezmienną dokładnością i bez przerw. Automatyzację można wprowadzić zarówno na etapie produkcji, jak i magazynowania czy pakowania.
Pozytywne aspekty wdrożenia automatyzacji
Automatyzacja procesów produkcyjnych pozwala na większą kontrolę nad każdym etapem produkcji:
- Skracanie czasu produkcji i dostawy
- Zarządzanie zasobami materiałowymi
- Zwiększenie wydajności pracy
- Łagodzenie skutków niedoboru siły roboczej
- Obniżenie kosztów pracy
- Poprawa bezpieczeństwa pracowników
- Poprawa jakości produktów
- Umożliwienie realizacji procesów, których nie można wykonać ręcznie.
Jakie produkty są niezbędne do wdrożenia automatyzacji
Do zaprojektowania i stworzenia układu, którego zadaniem będzie automatyzacja procesów produkcyjnych niezbędna jest duża liczba produktów oraz komponentów takich jak różnego rodzaju czujniki, styczniki, przekaźniki, switche czy przetworniki. Jednak sercem każdego układu automatyki przemysłowej jest sterownik PLC lub swobodnie programowalne przekaźniki.
Na rynku dostępnych jest wiele propozycji od różnych producentów, warto jednak zatrzymać się przy najnowszym MICRO PLC, który został zaprojektowany przez firmę Finder. Finder OPTA, ponieważ tak nazywa się nowy produkt włoskiego producenta jest innowacją i sporym przełomem w branży MICRO PLC oraz przekaźników swobodnie programowalnych, ponieważ tak zaawansowanego urządzenia w tak niewielkich gabarytach jeszcze na rynku nie było.
Finder OPTA jest dostępny w 3 wersjach:
- Wersja LITE
- Wersja PLUS
- Wersja ADVENCED
Każda z wymienionych wersji posiada zakres napięcia zasilania 12…24V DC, 8 wejść cyfrowo/analogowych (użytkownik sam wybiera rodzaj wejścia), 4 wyjścia przekaźnikowe 10A, port USB Typ C, którym możemy jednocześnie zasilać i programować sterownik, co eliminuje konieczność zakupu dodatkowych przewodów oraz port RJ45 dla sieci Ethernet oraz Modbus TCP/IP.
Dodatkowo wersja PLUS posiada wbudowany port MODBUS RS485 RTU, co absolutnie nie jest standardem w omawianej grupie produktowej, natomiast wersja ADVENCED posiada dodatkowo zintegrowany moduł WiFi oraz Bluetooth, który umożliwia zdalne połączenie się ze sterownikiem, odczytywanie danych czy nawet zdalne sterowanie za pomocą chmury.
Środowisko programowe
Finder OPTA powstał w wyniku współpracy firmy Finder z platformą Arduino. Możliwość korzystania z bezpłatnego środowiska programistycznego ARDUINO IDE daje użytkownikom przeogromne możliwości konfiguracji urządzenia. Język Arduino jest pochodną języka C++ zatem dla osób, które miały styczność z programowaniem obiektowym praca w programie ARDUINO IDE nie powinna stanowić żadnego problemu.
Należy jednak zwrócić uwagę, że język Arduino nie jest popularnym językiem w środowisku przemysłowym, z tego właśnie względu sterownik FINDER OPTA można również zaprogramować w środowisku ARDUINO PLC IDE.
Czym jest PLC IDE? Jest to również otwarte oraz darmowe środowisko programistyczne, które umożliwia stworzenie projektu w 5 językach programowania zdefiniowanych przez normę IEC 61163-3 czyli:
- Drabinkowy (LD)
- Bloków funkcyjnych (FBD)
- Tekst strukturalny (ST)
- Schematy funkcyjne (SFC)
- Listy instrukcji (IL)
Dostęp do chmury
Dodatkowo Finder OPTA oferuje nam dostęp do chmury Arduino lub innego rozwiązania chmurowego.
Dzięki temu, jeżeli np. wykorzystamy wersje ADVENCED (wbudowany moduł Wifi) możemy bez żadnego problemu odczytać dane z naszego sterownika z dowolnego miejsca na świecie oraz dodatkowo mamy możliwość sterowania za pomocą chmury, a także do zdalnej aktualizacji programu/kodu. Jest to rozwiązanie niezwykle pomocne zwłaszcza pod względem serwisowym, ponieważ użytkownik posiada pełen podgląd na stan pracy sterownika.
Moduły rozszerzeń
Przyglądając się mocy obliczeniowej OPTY można uznać, że procesor Cortex M7/M4 IC o taktowaniu 1×480 MHz i 1x 240MHz, jest mocno przeszacowany. Dla samych 4 przekaźników znajdujących się na pokładzie przekaźnika programowalnego Serii 8A wydaje się zbyt mocny i po prostu się „marnuje”. Jednak będzie on doskonale wykonywał zadania przy zastosowaniu nowych modułów rozszerzeń.
Finder przewidział 3 opcje modułów, na które rynek już czekał. Każdy sterownik OPTA może zostać połączony w szereg z 5 modułami rozszerzeń, które można dowolnie zestawiać łącząc je za pomocą złącza AUX poprzez dedykowany konektor.
Już teraz dostępne na rynku są moduły SSR i EMR. Każdy z nich to kolejne 16 wejść cyfrowych lub analogowych (0..10V) oraz 8 wyjść przekaźnikowych.
Wersja EMR wyposażona jest w przekaźniki elektromechaniczne o prądzie znamionowym 6A oraz maksymalnym prądzie załączenia 10A.
Natomiast wersja SSR to przekaźniki półprzewodnikowe o prądzie znamionowym 2A oraz 50A w piku. Oba moduły w szeregu mogą wykonywać bardzo skomplikowane i bardzo precyzyjne operacje, tym samym będą przyczyniać się do coraz wyższej jakości i większej powtarzalności nawet w bardzo skomplikowanych układach przemysłowych czy automatyce budynkowej.
Oprócz dostępnych już na rynku wyżej wymienionych modułów czekamy jeszcze na zapowiedziany wkrótce Analog. Wyposażony będzie w 6 wejść analogowych (0…10V, 4…20mA, PT100/1000), 2 wyjścia analogowe (0…10V, 4…20mA) oraz 4 wyjścia PWM, które niewątpliwie wyczekiwane są przez automatyków, chcących sterować różnego rodzaju silnikami lub oświetleniem. Ten moduł stanie się bardzo dobrym uzupełnieniem przy kompleksowych projektach.
Zasilanie – czyli dodaj mocy OPCIE
Przy budowaniu układu z Przekaźnikami serii 8A i modułami rozszerzeń OPTA warto sięgnąć po dedykowany zasilacz. Jest on, podobnie jak inne produkty serii 8A, wpinany na szynę DIN, a jego kompaktowa obudowa w wykonaniu SELV, to tylko jeden moduł, co w przypadku notorycznego braku miejsca w rozdzielnicy wydaje się bardzo ważne. Warto nadmienić, że jeden dedykowany zasilacz może zasilić OPTĘ wraz z 5 modułami rozszerzeń. Moc wyjściowa zasilacza to 12 W, a odporność na przeciążenia – 2A. Jest on wyposażony w ochronę przed wysokim napięciem oraz ochronę termiczną. Dodatkowym atutem jest jego kolor dopasowany do całej serii. Rzecz niby trywialna, jednak w oczach klienta estetyka szafy może mieć ogromne znaczenie – co potwierdzają doświadczeni prefabrykatorzy.
Podsumowanie
Finder OPTA to MICRO PLC, który oferuje użytkownikowi ogromne możliwości i warunki dla stworzenia własnego układu automatyzacji. Dużą przeszkodą dotychczas był wysoki próg wejścia w środowisko programistyczne oferowane przez różnych producentów. Programy ARDUINO IDE oraz ARDUINO PLC IDE są bezpłatne dla użytkownika na czas nieokreślony, więc dla osób, które chcą wejść w świat automatyki lub będą chciały wypróbować możliwości nowych sterowników od firmy FINDER nie muszą ponosić dodatkowych opłat. Dodatkowo do każdego sterownika Finder OPTA możemy podłączyć aż 5 różnych modułów rozszerzeń (z 3 dostępnych opcji) i dowolnie je skonfigurować, co oznacza, że urządzenie serii 8A może być wykorzystane w aplikacjach, gdzie może być wykorzystane nawet kilkadziesiąt sygnałów wejściowych i wyjściowych.
Gdzie możemy zastosować FINDER OPTA? Urządzenie posiada niezwykle szerokie możliwości aplikacyjne, na pewno znajdzie zastosowanie tam, gdzie zachodzi potrzeba zwiększenia efektywności produkcji, automatyzacji w przemyśle 4.0, inteligentnego i niezawodnego zarządzania źródłami energii czy zwiększenia komfortu i jakości życia w domach i budynkach użyteczności publicznej.
