Drie digitale trends in variabele toerenregelingen

Volgens Pricewaterhouse Coopers (PwC) verwacht 98 procent van de Europese industriële ondernemingen hun efficiëntie te verhogen met digitale technologieën, voorspellend onderhoud of AR-oplossingen (Augmented Reality). Marek Lukaszczyk, Marketing Manager Europa en Midden-Oosten bij WEG bespreekt drie manieren waarop digitalisering de industriële productiemogelijkheden kan laten groeien.

Variabele toerenregelingen

Veel producenten schakelen momenteel om naar smart-fabrieken. Een van de cruciale factoren blijkt daarbij de integratie van intelligente motoraansturingen. Veel nieuwe variabele toerenregelingen (VSD’s) werken met eigen programmatuur in de vorm van een ingebouwde programmeerbare, logische sturing (PLC). Dat maakt ze via een netwerk te monitoren en er kunnen programma’s mee uitgevoerd. Intelligente VSD’s vormen volgens WEG een voordelige methode om de nieuwste Industrie 4.0-technologie binnen te halen en de onderneming te laten groeien.

Naast verbeterde bedrijfsefficiëntie en kwaliteitscontrole krijgt de gebruiker slimme machine-optimalisatie, diagnose op afstand of draadloos en het voorspellende onderhoud.

Communicatie

Vrijwel alle VSD’s werken standaard met een geïntegreerde, seriële communicatie. Simpel gezegd, stuurt deze een reeks digitale impulsen naar een VSD. Die interpreteert ze om commando’s uit te voeren en wellicht ook een retoursignaal te sturen. Het hangt af van twee belangrijke factoren. Allereerst de hardware die meestal bestaat uit een draadloze technologie of glasvezelkabels.

Ten tweede moet het communicatieprotocol worden vastgesteld om signaalverwisselingen te voorkomen. De mogelijkheden zijn talrijk en het soort toepassing is doorgaans doorslaggevend. Zoals Ethernet en veel automatiseringen gaan daar snel op over als favoriet communicatiemiddel. VSD’s met standaard Ethernet-connectiviteit zien we steeds vaker in fabrieksautomatiseringen. Denk aan autoproductie en voedselverwerking maar ook in waterzuiveringen.

Zulke VSD’s kunnen ook verbinding maken met het MES-netwerk (Manufacturing Execution System) en in beide richtingen data uitwisselen. Zo’n configuratie vormt uiteindelijk een gateway naar andere connected automatiseringscomponenten in de hele fabriek.

Veldbussystemen

Fabrieksmanagers moeten ook de diverse, gebruikelijke open veldbussystemen overwegen. Een veldbus dient in machines en systemen om sensoren, actuatoren en motoren onderling of met meerdere industriële PC’s of PLC’s te verbinden. Hiermee vindt data-uitwisseling over lange afstanden en onder zware belasting tussen verschillende systeemcomponenten plaats.

Beschikbare veldbussystemen als Profibus, CAN-bus, DeviceNet, BACnet en Modbus beschikken vaak over een Ethernet-variant. Want het industriële Ethernet wint steeds meer terrein op de wijdverbreide veldbussystemen.

Draadloze diagnose

VSD’s gaan in de toekomst meer en meer gebruikmaken van draadloze diagnostiek. Van WiFi, Bluetooth tot een andere, draadloze technologie. Handig voor onderhoud in geval van beperkt toegankelijke omkastingen.

Door het geïntegreerde, draadloze signaal van de aansturing te gebruiken, maken technici voortaan op afstand direct verbinding met het systeem. Via deze verbinding kan het onderhoudsteam de storing bekijken en diagnosticeren zonder enig fysiek contact met de aansturing te maken. Na het binnenhalen van de draadloze diagnosedata kunnen hiermee bijvoorbeeld voorspellende onderhoudsstrategieën worden ondersteund.

Een server monitort de continuïteit van de toepassing met een tijdgestempelde motor of aansturingsspecifieke data. Bij een storing in de toepassing kunnen bovendien alle motor- en aansturingsdata met een Master-PLC worden gedeeld.

Data van foutmoment

VSD’s kunnen in feite allerlei data leveren over het moment dat de fout optrad. Zoals de motorstroomsterkte, het motorkoppel, de busspanning en de thermische status van de motor of aansturing. Met data binnen handbereik kost een uitgebreide analyse naar de hoofdoorzaak niet zoveel hoofdbrekens meer. De verzamelde informatie kan dienen om de bijbehorende alarmen of waarschuwingen te laten afgaan als de toepassingsdata een bepaalde limiet overschrijden. Maar biedt ook een strategie om de toepassing te stoppen en eventuele problemen te verhelpen voordat het systeem uitvalt.

Voorbeeld

We nemen een ventilator als praktisch voorbeeld. De nieuwste generatie VSD’s werken met algoritmen die de prestaties van slijtdelen als ventilatoren kunnen bewaken. Ze voorspellen de levensduur aan de hand van data als de temperatuur, toerental en totale draaiuren. Voor het onderhoudsteam handige informatie om de ventilator desgewenst te herstellen of te vervangen. Ze kunnen zo het werk zelfs inplannen in een reguliere onderhoudsperiode.

Meer kansen dan risico’s

90 procent van de industriële ondernemingen die PwC onderzocht, zeiden dat de digitalisering naar hun gevoel meer kansen dan risico’s met zich meebracht. Door VSD’s op de juiste manier te selecteren, kunnen deze bedrijven de mogelijkheden van de digitale technologie, zoals het geïntegreerde MES, het voorspellende onderhoud en AR-oplossingen volledig benutten om hun productiemogelijkheden te laten groeien en uitbreiden.