Aby elektronika działała niezawodnie, ciepło wytwarzane w szafach sterowniczych musi być nieprzerwanie odprowadzane. Czy jednak na systemach chłodzenia zawsze można polegać? Tu z pomocą spieszy nowy moduł I/O z serii X20 firmy B&R. Mierzy on warunki środowiskowe w szafie sterowniczej bez dodatkowych czujników.
Komponentom elektrycznym i elektronicznym zagrażają najbardziej wysokie temperatury, wilgotność i wibracje. Na przykład wraz ze wzrostem temperatury w szafie sterowniczej spowodowanym niedostatecznym chłodzeniem rośnie prawdopodobieństwo wystąpienia usterek lub nawet poważnych awarii. W najgorszym przypadku może dojść do zatrzymania całej linii produkcyjnej z wszystkimi wynikającymi stąd konsekwencjami finansowymi.
Szczególnie trudne do usunięcia są przyczyny usterek, które występują sporadycznie, na przykład podczas krótkotrwałych wzrostów temperatury. Może się zdarzyć, że tylko co kilka dni w południe słońce wpada przez okno hali i dodatkowo nagrzewa szafę sterowniczą. W takich przypadkach monitorowanie szafy sterowniczej może być bardzo pomocne, gdyż dostarcza serwisantowi istotnych danych pozwalających wykryć takie zdarzenia.
Wystarczy podłączyć
Zainstalowanie odpowiedniej skrzynki pomiarowej w szafie sterowniczej jest jednak kosztowne. Trzeba zakupić sprzęt, okablować go i sparametryzować, aby system monitorujący mógł komunikować się z aplikacją sterującą. Dla wielu jest to dość zniechęcająca perspektywa. Jest jednak prostsze rozwiązanie.
Oferuje je firma B&R w postaci modułu X20CMR011 I/O. Montuje się go na szynie DIN, jak każdy inny moduł X20. Dane są już dostępne w aplikacji. Montaż jest możliwy zarówno w przypadku nowych, jak i istniejących maszyn z technologią automatyzacji B&R. Nie jest potrzebne dodatkowe okablowanie ani inne elementy montażowe. W dużych szafach sterowniczych dodatkowe moduły można w razie potrzeby umieścić w strategicznie użytecznych miejscach. Są one podłączone do sterownika za pośrednictwem sterownika magistrali.
Wbudowany rejestrator danych
Moduł monitorujący mierzy temperaturę, wilgotność, a także drgania za pomocą zintegrowanego czujnika przyspieszenia. Aplikacja może odczytywać dane w dowolnym momencie, na przykład w celu wprowadzenia danych serwisowych lub komunikatów.
W pamięci wewnętrznej modułu można również przechowywać pewne dane, na przykład wartości minimalne i maksymalne, a także czas przebywania w określonym zakresie wartości. Pamięć wewnętrzna modułów działa bez baterii, dlatego nie wymaga konserwacji. Wartości są zachowane nawet po wymianie sterownika.
To jednak nie wszystko: moduł oferuje możliwość podłączenia do dwóch wejść cyfrowych czujników zewnętrznych, na przykład kontaktów drzwiowych. Dzięki temu można ustalić, czy drzwi szafy sterowniczej są otwarte. Dostępne są dwa wejścia PT1000 dla czujników temperatury zewnętrznej. Poprzez wyjście cyfrowe można podłączyć na przykład lampkę ostrzegawczą. Wówczas jedno spojrzenie wystarczy, aby sprawdzić, czy elektronice w szafie sterowniczej nie zagraża nadmierna temperatura, wilgotność lub drgania.
Mały nakład, wielka korzyść
Dzięki modułowi monitorującemu nakłady na monitorowanie szafy sterowniczej są ograniczone do minimum. Za to korzyści są niemałe. Komponenty elektryczne i elektroniczne są chronione w najlepszy możliwy sposób dzięki niezawodnemu wykrywaniu szkodliwych temperatur, zwiększonej wilgotności lub drgań.
Monitorowanie szafy sterowniczej to temat interesujący nie tylko dla operatora maszyny lub zakładu; również konstruktor maszyn może uzyskać cenne informacje. Może on na przykład śledzić warunki, w jakich pracują jego szafy sterownicze, tzn. jakie temperatury panują w danym miejscu, jak wysoka jest temperatura powietrza lub jak często otwierane są drzwi szafy sterowniczej. Umożliwia to zapobiegawcze działania konserwacyjne, ale także przyszłą optymalizację produktu.
Opłacalna inwestycja
Ponadto, co nie mniej ważne, konstruktorowi maszyn znacznie łatwiej jest radzić sobie z reklamacjami. Na podstawie zapisanych danych można jednoznacznie stwierdzić, czy wystąpił błąd w obsłudze, np. drzwi szafy sterowniczej były stale otwarte i w związku z tym klimatyzacja nie działała wystarczająco dobrze. Tak więc inwestując kilka euro w moduł monitorujący, konstruktor maszyn może łatwo i szybko odrzucić nieuzasadnione reklamacje.
Autor: Andreas Hager, menedżer produktu ds. technologii sterowania w B&R.
System sterowania I/O X20 jest w pełni elastyczny, skalowany i modułowy. Spełnia niemal wszystkie możliwe wymagania w zakresie technologii sterowania opartej na szafach sterowniczych. Oferta sterowników obejmuje zarówno bardzo kompaktowe urządzenia do prostych zadań sterowania, jak i wysokowydajne sterowniki PLC, które mogą obsługiwać złożone algorytmy sterowania, a nawet aplikacje sterujące do robotów.
Do sterowników X20 można dodać karty interfejsów dla wszystkich popularnych protokołów komunikacyjnych oraz szeroką gamę różnych modułów I/O za pomocą systemu wtykowego. Bezpieczne układy sterowania i bezpieczne moduły I/O bezproblemowo współpracują z systemem X20. Dzięki trzyczęściowej konstrukcji tj. terminal, moduł elektroniczny i podstawka magistrali; moduły I/O systemu X20 są łatwe w obsłudze, oszczędne i bardzo proste w instalacji. System X20 jest przygotowany do obsługi OPC UA FX, dlatego jest odporny na przyszłe wyzwania.