Beckhoff, modüler otomasyon kitini, önceki ürün portföyüne yeni bir muhafaza sistemi yerleştirdi. MX sistemi ile ortaya çıkarılan bu çözüm sayesinde kontrol kabinleri tamamen değiştirilebiliyor. Teknoloji lideri Beckhoff, MX sistemi sayesinde, kabinsiz otomasyon için tak-çıkar sistem çözüm üretti ve bu sayede yeni bir standardın devrimini de başlatmış oldu.

Programlanabilir mantık kontrolörleri sadece makinelerin ve sistemlerin giriş ve çıkış sinyalleri arasındaki bağlantıyı üstlenirken, günümüzün PC tabanlı kontrol teknolojisi, otomatikleştirilmiş üretim süreçlerindeki temel işlevi temsil eder. I/O’lar, sürücü teknolojisi, güvenlik teknolojisi, veri girişi, görüntü işleme görevlerine kadar üst düzey sistemlere bağlar, her şey merkezi kontrolör tarafından gerçekleştirilir. Görevlerdeki bu artış, her zamankinden daha küçük, daha güçlü elektroniklere ve entegre güvenlik işlevlerine rağmen kontrol kabinlerinin neden daha kompakt hale gelmediğini açıklıyor. MX sistemi oldukça modülerdir. Çok çeşitli fonksiyon modülleriyle ilgili uygulamaya en uygun şekilde uyarlanabilir.

Geleneksel bir kontrol panosu genellikle farklı alanlara ayrılabilir:

  • Enerji beslemesi, korunması ve dağıtımı,
  • Yardımcı gerilimlerin üretimi ve korunması,
  • Girişler ve çıkışlar ile proses kontrolü,
  • Motorların kontrolü,
  • Saha cihazları için bağlantı seviyesi.

Kontrol panosu teknolojisinin geçmiş on yıldaki sürecine bakıldığında, bileşen sayısı ve boyutu ne olursa olsun, temel yapının neredeyse hiç değişmediği görülür. Bileşenlerin yerleştirilmesi ve bağımsız kontrol panosu alanları içerisindeki ve arasında elektrik bağlantıları günümüzde hala manuel olarak yapılmaktadır.

Bu yüksek düzeyde kablolama çabası olmadan işlem yapabilmenin uzun vadede azaltılabileceğini Beckhoff kabul etti. Bunun için tüm cihazlar veya işlevsel birimler için tek tip arayüzlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sadece kontrol panolarının planlamasını, üretimini dijitalleştirme ve otomasyon yoluyla daha verimli hale getirmekle ilgili değil, aynı zamanda kontrol panolarını mevcut biçimleriyle tamamen değiştirmekle ilgilidir

Beckhoff MX Sisteminin Bileşenleri

Arayüz Standardizasyonunun Temeli Olarak EtherCAT

EtherCAT, arayüzlerin standardizasyonu için teknolojik temeli oluşturur. Özel işlevsel ilke nedeniyle, iş hacminde verilerin işlenmesi, küresel olarak kurulmuş iletişim standardı, bu görev için idealdir. Çok sayıda I/O modülünü, sürücü kontrolörlerini hemen hemen her topoloji ve dizideki diğer bileşenleri bir kontrolöre bağlamak için fonksiyonel güvenlik entegre edilmiştir.

EtherCAT teknolojisi sayesinde, tüm bileşenlerin son derece hassas senkronizasyon sağlanmaktadır. Bu hassas senkronizasyon, 100 ns’den daha az sapmaların elde edilebildiği dağıtılmış saatleri ile mümkün olmaktadır. EtherCAT’in kapsamlı tanılama özellikleri, herhangi bir arıza erken bir aşamada tespit edilebildiği, yerelleştirilebildiği ve düzeltilebildiği için istikrarlı sistem iletişimi sağlar.

EtherCAT, tüm veri iletim gereksinimleri yelpazesini kapsadığından, sistem dahili iletişim ve EtherCAT P aracılığıyla da bağlanabilen harici uzantılar için bir bus sistemi yeterlidir. EtherCAT P, veri ve gücün tek bir hat üzerinden iletildiği EtherCAT teknolojisinin bir uzantısıdır. MX sistemi içinde, EtherCAT’e ek olarak, dâhili arabirimlerin yalnızca ikiye indirilebilmesi için yalnızca gücün iletilmesi gerekir. İlk arabirim, 24 ve 48 V DC güvenlik ekstra düşük voltajlarının yanı sıra EtherCAT’i içerir. Bu voltaj ve sinyal karışımı, tek bir veri konektöründe bir araya getirilir. İkinci bir arayüz olarak, maksimum 530 V AC’ye kadar şebeke gerilimi (3 fazlı) vardır.

Bir Şalter Dolabı Yedeği Olarak Taban Plakası Konsepti

Konnektörler, üzerine fonksiyon modüllerinin takıldığı ve sıkıca vidalandığı sağlam bir ekstrüde alüminyum profilde baskılı devre kartı arka paneli ile birlikte iyi bir şekilde korunur. Bu muhafaza ve elektronik birimine taban plakası denir. Mekanik kabuğa ek olarak, bir yandan kontrol voltajları ve iletişim için ve diğer yandan güç voltajları için arka planlar da içerir.

Taban plakası ve fonksiyon modülleri ağı, IP67 koruma derecesini sahiptir. 0 ila +50 °C sıcaklık aralığında pasif olarak soğutulur. Bu, ek koruyucu muhafaza ihtiyacını ortadan kaldırır ve ünite doğrudan makineye veya sisteme monte edilebilir. Bu nedenle merkezi, manuel olarak monte edilmiş bir kontrol panosu artık gerekli değildir.

Güç için 63 A ve güvenlik için ekstra düşük voltajlar için 30 A olan taban plakasının akım taşıma kapasitesi, gereksinimlerin çoğunu karşılar. Taban plakasının uzunluğu başlangıçta 1 m ve 24 modül ile sınırlıdır. Entegre temizlik sistemi, taban plakasındaki çevresel parametreleri sıcaklık, nem ve ayrıca titreşimleri ve şokları kaydeder.

Beckhoff MX güç konnektörü

İlgili uygulamaya uyması için veri konektörlü ve güç konektörlü farklı taban plakaları kullanılabilir.

Taban plakası farklı versiyonlarda mevcuttur. Doğrudan şebeke bağlantısı için kompakt bir kontrolör, 110 mm yüksek fonksiyon modülleri için veri fiş konnektörlü 1 sıralı taban plakası ile zaten kurulabilir. Bunun için gerekli olan 24 V güç kaynakları ve IPC’ler fonksiyon modülü portföyüne dâhildir. 2 sıralı taban plakaları hem verileri hem de temel güç konektörlerini içerir. Taban plakasının diğer varyantları, sıralar içinde hibrit bir konektör karışımı ve özellikle daha güçlü sürücü modülleri için gerekli olan üç sıralı bir genişleme aşaması içerecek.

Tüm Şalt Dolabı İşlevleri için Modüller

Taban plakası, bir kontrol panosunun bileşenleri arasındaki kabloların yerini alır ve bu formda otomasyon teknolojisinde gerçek bir yeniliktir. Fonksiyon modülleri, geleneksel bir kontrol kabinine monte edilen bileşenlerin temel özelliklerini benimser. Diğer şeylerin yanı sıra, M8 ve M12 sinyal konnektörleri veya daha yüksek çıkışlar için Beckhoff’un ECP/ENP serisi konnektörleri aracılığıyla giden hatlar ve bağlantı seviyesi için korumaların entegre edildiği modüllerdir. Ayrıca birçok güç modülü, bir aktüatöre ait sensörler için entegre girişler sunar.

Çalışırken değiştirilebilir fonksiyon modülleri, bir makinede gerekli olan tüm fonksiyonları kapsar ve IPC, bus birleştirici, G/Ç, hareket, röle ve sistem ürün alanlarına bölünmüştür. Beckhoff’un kanıtlanmış PC ve EtherCAT tabanlı kontrol ve sürücü teknolojisi yelpazesine dayanmaktadır. Beckhoff için yeni olan, kontrol fonksiyonları için gerekli altyapıyı sağlayan sistem modülleridir.

Beckhoff, ayrıca hibrit karakterli modüller geliştirildi. Bunlara şebeke bağlantı noktası, ana şalter, şebeke filtresi, enerji ölçüm teknolojisi, kaçak akım ölçümü ve 24 V DC güç paketini tek bir gövdede işlevsel bir paket olarak sağlayan güç beslemeleri dâhildir. Diğer bir örnek, hem güvenlik ekstra düşük voltajlar hem de düşük voltajlar için hat koruması için sigortalara sahip EtherCAT P çıkışlarıdır.

Beckhoff MX Sisteminin Avantajları

Beckhoff MX sisteminin avantajları, sadece yapımındaki mühendisine değil, makine kullanıcısına kadar birçok fayda sağlar. Beckhoff MX sisteminin avantajları inceleyelim.

Makine Mühendisliği için Avantajlar

Beckhoff’un modüler MX sistemi, tasarım aşamasında makine üreticisi için planlama çabasını ve gerekli bileşen sayısını önemli ölçüde azaltır. İlk deneyimlere göre, devre şemasının kapsamı ve ilgili iş miktarı bazen sadece %20’dir. Buna bağlı olarak toplam maliyetler azalır.

Makine ve sistemler önemli ölçüde yer tasarrufu sağladığı gibi, özel olacak şekilde de tasarlanabilir. Makine üreticisi, kompakt MX sistemini doğrudan makineye bağlayabilir ve böylece kendi kablo yollarıyla ayrı olarak yerleştirilmiş bir kontrol kabininden vazgeçebilir.

Bu, özellikle önceden monte edilmiş kablolarla bağlantılı olarak kurulum çabasını azaltır. Ek olarak, tak-çıkar kurulum artık mutlaka kalifiye bir elektrikçi gerektirmez, ancak mekanik departmanından bir çalışan tarafından da yapılabilir.

Makine mühendisliği açısından bir diğer önemli husus da sertifikasyonla ilgilidir. MX sistemi, ilgili şalt panosu standartlarıyla uyumlu ve geleneksel şalt panolarının aksine, halihazırda IEC, UL ve CSA uyumlu olan bir şalt panosunun yedeğidir. Bu nedenle Dünya çapında tek tip bir çözümü temsil eder, bu nedenle makine üreticisi kolayca stok için üretim yapabilir ve teslimattan önce, yani montaj sırasında makinenin amaçlandığı hedef bölgeyi dikkate almak zorunda kalmaz.

Kontrol Panosu Yapımı için Avantajlar

Kontrol panosu konstrüksiyonu, karmaşık bireysel kablolama olmadan basit takılabilirlikten son derece yararlanır.  Örneğin, eskiden bir kontrol kabinini kurmak 24 saat sürerken artık günümüzde sistem montajı için yaklaşık 1 saatlik süre yeterli olmaktadır.

MX sistemi ve EtherCAT

MX sistemi ve EtherCAT ile geleneksel merkezi yaklaşım, merkezi olmayan dağıtılmış bir kontrol panosu haline gelir.

Ayrıca, özellikle karmaşık kontrol kabinlerinde yüksek olan kablolama hatası riski de ortadan kalkar. Kontrol panosu üreticisinin önceki manuel, hataya açık tek seferlik üretimi, fonksiyon modüllerinin endüstriyel prefabrikasyonuna taşınıyor.

Lojistik açıdan bakıldığında, pano yapımının da avantajları vardır. Analizler, klasik bir kontrol panosunun parça listesi öğelerinin bazen %90’ının atlandığını göstermiştir. Montajı kolay olan Beckhoff MX sistemi genellikle harici kontrol panosu yapımına gerek olmadığı anlamına geldiğinden, birçok makine üreticisi lojistik süreçlerini basitleştirebilecektir.

Makine Kullanıcısı için Avantajlar

Beckhoff MX sisteminin avantajlarından biri de klasik bir kontrol panosuna kıyasla, ağ bağlantılı bileşenleri sayesinde çok büyük bir teşhis avantası sunmasıdır. EtherCAT ağındaki her bir sigortanın, bir güç paketinin veya ana şalter modülünün durumunu sorgulamak mümkündür. EtherCAT’in iyi bilinen kapsamlı teşhis seçenekleri, her modül için benzersiz bir seri numarası ile destekleniyor.

Modüle önüne yerleştirilen veri matrisi kodu sayesinde, akıllı telefondaki uygulama sayesinde kontrolöre bağlanıp, ilgili teşhis verilerini görüntülenebilir. Bu, akıllı telefonu, evrensel bir dijital voltmetre ve dürbüne dönüştürür. Bu sayede, bakım veya servis uzmanları, donanımı ölçmek zorunda kalmadan bir fonksiyonun veya montajın durumu hakkında tam olarak bilgilendirilir. Bu, tesisin işletimi üzerinde genel olarak olumlu bir etkiye sahiptir.

Basitleştirilmiş bakım ve servis, makine ve sistemlerin operatörü için birçok avantaj sunar. Örneğin, bakım personeli, arıza yerini belirlemek için cihaz diyagnostiğini kullanabileceğinden, onarımlar önemli ölçüde daha az zaman alır. Modüllerin takılabilirliği, gerektiğinde değiştirilmesini kolaylaştırır. Çalışırken değiştirme işlevi, çalışma sırasında bile bunu sağlar. Bir fonksiyon modülünde bireysel fonksiyonların kapsüllenmesi, stoklanması gereken sadece birkaç yedek parça avantajını da beraberinde getirir. Sistemin eksiksiz EtherCAT ağı, modern kestirimci bakım yönetiminin gereksinimlerinin tam olarak karşılanmasını sağlar.

Genel olarak, Beckhoff MX sistemini kullanmanın bireysel avantajlarının hem makine üreticisinin hem de makine operatörünün gereksinimlerini karşıladığı görülebilir. Bu, kontrol kabinlerinin olmadığı bir geleceğin yolunu açıyor.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here