Υγραντήρες Gerber – Ψηφιοποίηση αποθήκευσης πούρων
Τεχνολογία αυτοματισμού εργοστασίων για τέλειο κλίμα στους υγραντήρες Gerber
Η αποθήκευση πολύτιμων πούρων είναι σχεδόν επιστήμη. Οι πραγματικοί λάτρεις δεν φείδονται των εξόδων για την αποθήκευση των τυλιγμένων φύλλων καπνού σε προηγμένους υγραντήρες. Τι δεν φαίνεται: πίσω από την πρόσοψη, η εξελιγμένη τεχνολογία διατηρεί την υγρασία σταθερή ώστε τα αρώματα και η συνοχή του πούρου να παραμένουν στη βέλτιστη κατάσταση.
Ο Karl-Heinz Gerber ανήκει στην πέμπτη γενιά της οικογένειάς του που ηγείται της εταιρείας και εξηγεί: «Παραμένουμε μία παραδοσιακή ξυλουργική επιχείρηση, αλλά καλύπτουμε επίσης ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών, όπως τοποθέτηση επίπλων και διαρρύθμιση σε καταστήματα και εσωτερικούς χώρους καθώς και κατασκευή εκθεσιακών περιπτέρων. Πριν από μερικά χρόνια, λανσάραμε επίσης τον ‘υγραντήρα Gerber’. Αυτή η εμπορική ονομασία αντιπροσωπεύει το πάθος μας για τη δημιουργία ενός τέλειου, μοναδικού επίπλου με εξίσου τέλεια υγρασία για τους λάτρεις των πούρων. Η αποστολή μας είναι να κατασκευάζουμε τους πιο όμορφους υγραντήρες στον κόσμο. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε τα καλύτερα και τα πιο ακριβά ξύλα της αγοράς.» Δεν είναι λοιπόν περίεργο που στους πελάτες της Gerber περιλαμβάνονται μεγάλα ονόματα του Hollywood και διάσημοι αστέρες του ποδοσφαίρου.
Απαιτείται ολοκληρωμένη τεχνογνωσία
Από καθαρά τεχνολογική άποψη, ένας υγραντήρας διασφαλίζει ότι τα πούρα αποθηκεύονται σε βέλτιστες συνθήκες και επομένως διατηρούν την αξία και την ποιότητά τους. Οι πελάτες έχουν υψηλά πρότυπα, όπως γνωρίζει ο Karl-Heinz Gerber: «Πρέπει να υπάρχει πολύ υψηλό επίπεδο τεχνογνωσίας για να εξασφαλίζεται η βέλτιστη υγρασία σε αυτούς τους υγραντήρες. Το επίπεδο υγρασίας μπορεί να ρυθμιστεί από τους λάτρεις των πούρων ανάλογα με τις επιθυμίες και τις προτιμήσεις τους. Αυτό που το κάνει περίπλοκο είναι ότι οι εξωτερικές κλιματικές συνθήκες έχουν αντίκτυπο στους υγραντήρες.» Αυτός είναι ο λόγος που οι υγραντήρες Gerber διαθέτουν έναν αυτόματο ρυθμιστή υγρασίας που αναπτύχθηκε και υλοποιείται σε συνεργασία με τον ειδικό στον αυτοματισμό, την ifm.
«Μετράμε και ελέγχουμε την ύγρανση και την αφύγρανση. Για αυτό θα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη την υγρασία του περιβάλλοντος, η οποία μπορεί να ποικίλει έντονα στις διάφορες χώρες σε όλο τον κόσμο. Ταυτόχρονα πρέπει να ελέγχουμε και τον αερισμό. Άρα, συνολικά, είναι μία πολύ ιδιάζουσα και σύνθετη κατάσταση. Η τέχνη εδώ έγκειται στη διασφάλιση της τέλειας υγρασίας σε όλα τα επίπεδα του υγραντήρα. Απαιτεί εμπειρία και, φυσικά, τον κατάλληλο τεχνικό εξοπλισμό», αναφέρει ο Gerber.
Αναζητείται: συνεργάτης με διεθνή εμπειρία
Όταν η Gerber αποφάσισε να προχωρήσει με την αυτοματοποίηση των υγραντήρων της πριν από μερικά χρόνια, έπρεπε να βρει έναν συνεργάτη με βιομηχανικό υπόβαθρο, που να δραστηριοποιείται στη Γερμανική και τη διεθνή αγορά. Ο επικεφαλής της εταιρείας εξηγεί γιατί αυτό ήταν απαραίτητο: «Διανέμουμε τους υγραντήρες μας παγκοσμίως, επομένως επιθυμούμε να προσφέρουμε λύσεις που δεν απαιτούν συντήρηση, διότι η διεθνής τεχνική υποστήριξη είναι χρονοβόρα και δαπανηρή. Οι πελάτες μας αποθηκεύουν πολύ ακριβά πούρα στους υγραντήρες μας – εδώ μιλάμε για αξίες με πενταψήφιους ή εξαψήφιους αριθμούς. Για αυτό χρειαζόμασταν έναν συνεργάτη που θα μπορούσε να μας παρέχει αξιόπιστη τεχνολογία. Κάναμε την έρευνά μας και ανακαλύψαμε αυτόν τον συνεργάτη στην ifm.»
Εικόνα 1: Η συνεπής χρήση των κονεκτόρων σε αυτήν τη μονάδα IO-Link αποτρέπει σφάλματα καλωδίωσης και καθιστά εφικτή την εύκολη αντικατάσταση των εξαρτημάτων σε περίπτωση βλάβης.
Εικόνα 2: Όλα τα εξαρτήματα συνδέονται μέσω τυποποιημένων κονεκτόρων Μ12.
Απαίτηση: απλή καλωδίωση και τηλεσυντήρηση
Στην εγκατάσταση ξυλουργικών κατασκευών στο Duisburg, οι υγραντήρες, οι οποίοι συχνά έχουν το μέγεθος ντουλαπιών, συναρμολογούνται με τα υψηλότερα πρότυπα δεξιοτεχνίας χρησιμοποιώντας εκλεκτά ξύλα και ξύλινες επενδύσεις και διαθέτουν ηλεκτρονικά εξαρτήματα για τη ρύθμιση της υγρασίας. Ωστόσο, μετά από εκτεταμένες δοκιμές, οι υγραντήρες πρέπει να αποσυναρμολογηθούν και να συσκευαστούν για παράδοση. «Πρέπει να διασφαλίζουμε ότι οι υγραντήρες μας λειτουργούν εύκολα και άψογα ανά πάσα στιγμή οπουδήποτε στον κόσμο. Για αυτό επιλέξαμε ένα εύχρηστο σύστημα - άμεσης τοποθέτησης και λειτουργίας - για τη σύνδεση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μια άλλη απαίτησή μας ήταν η τηλεσυντήρηση, δηλαδή η δυνατότητα να κάνουμε προσαρμογές π.χ. λόγω αλλαγών στις συνήθειες ή το κλίμα, με τη βοήθεια, μεταξύ άλλων, έξυπνων συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης», εξηγεί ο Karl-Heinz Gerber.
Για τον λόγο αυτόν, όλοι οι αισθητήρες είναι συμβατοί με IO-Link και συνδέονται μέσω μιας κύριας μονάδας IO-Link. Αυτή η μονάδα συλλέγει τα δεδομένα και τα μεταδίδει στον ελεγκτή μέσω διασύνδεσης EtherNet/IP. Το πλεονέκτημα αυτής της επικοινωνίας IO-Link είναι ότι όχι μόνο καθιστά δυνατή τη χρήση του ελεγκτή για την παραμετροποίηση των αισθητήρων, αλλά παρέχει επίσης χρήσιμες πληροφορίες για τους αισθητήρες. Για παράδειγμα, επιτρέπει την ανάγνωση των ελάχιστων και μέγιστων τιμών του αισθητήρα. Επίσης, οι παράμετροι διάγνωσης που είναι αποθηκευμένες στον αισθητήρα είναι προσπελάσιμες μέσω του ελεγκτή, ο οποίος επιτρέπει γρήγορη και επακριβή ανάλυση σε περίπτωση σφάλματος.
Οι συσκευές που είναι εγκατεστημένες στους υγραντήρες, όπως ανεμιστήρες ή φωτισμός, ελέγχονται επίσης μέσω της κύριας μονάδας IO-Link. Το πλεονέκτημα εδώ είναι οι τυποποιημένοι κονέκτορες M12. Ούτε η τοποθέτηση ούτε η αντικατάσταση των εξαρτημάτων απαιτούν ηλεκτρολόγο – το μόνο που χρειάζεται είναι να βιδωθούν οι κονέκτορες στη μονάδα, το οποίο εξαλείφει τυχόν σφάλματα καλωδίωσης.
Οι υγραντήρες παρέχουν τη βέλτιστη υγρασία, διασφαλίζοντας ότι τα ακριβά πούρα αποθηκεύονται τέλεια.
Τα πάντα από μία μόνο πηγή
Ο Dirk Scheffler, Ανώτερος Τεχνικός Μηχανικός Πωλήσεων Πεδίου στην ifm, έπαιξε σημαντικό ρόλο στην εφαρμογή της τεχνολογίας ελέγχου και στην ανάπτυξη του λογισμικού: «Όλα τα στοιχεία αυτοματισμού πρέπει να προέρχονται από μία μόνο πηγή. Για αυτό επιλέξαμε τον edgeController της ifm ως κεντρική μονάδα ελέγχου. Αυτή η μονάδα πληροί όλες τις βασικές απαιτήσεις της Gerber: απλή καλωδίωση, εκτενής διάγνωση τόσο κατά τη θέση σε λειτουργία όσο και για τον τελικό πελάτη, ελκυστική οπτικοποίηση και δυνατότητα τηλεσυντήρησης.»
Μία πραγματικά πολυτάλαντη κεντρική μονάδα: ο edgeController
Ο edgeController της ifm είναι πολύ περισσότερα από ένα συμβατικό PLC. Προσελκύει αμέσως το βλέμμα με την εντυπωσιακή οθόνη γραφικών 12,3 ιντσών στο επάνω μέρος της συσκευής, η οποία έχει ανάλυση 1280 x 480 pixel επιτρέποντας προηγμένη οπτικοποίηση. Η Gerber επέλεξε για τους υγραντήρες της μία φωτορεαλιστική οθόνη, στην οποία η βασική μέτρηση, η υγρασία, απεικονίζεται κομψά σε ένα εικονικό αναλογικό υγρόμετρο. Οι χρήστες μπορούν επίσης να επιλέξουν μεταξύ διαφόρων προβολών, π.χ. ένδειξη προηγούμενων μετρήσεων ή αλλαγής των ρυθμίσεων.
Η πραγματική επεξεργασία του προγράμματος εκτελείται από έναν ισχυρό τετραπύρηνο επεξεργαστή 1,3 GHz που λειτουργεί με πλήρη απόδοση σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος έως και 60 °C. Για τον προγραμματισμό χρησιμοποιείται CODESYS V3.5.
Ένα από τα εξαιρετικά χαρακτηριστικά του edgeController είναι η εκτεταμένη συνδεσιμότητά του. Είτε ως πύλη IT, είτε ως σύνδεσμος προς το cloud: Ο edgeController μεταδίδει τα καταγεγραμμένα και προετοιμασμένα δεδομένα στις πιο κοινές πλατφόρμες cloud, όπως AWS, Microsoft Azure, Google Cloud και AnyViz. Επιπλέον, ο edgeController μιλάει τις κορυφαίες τυπικές γλώσσες ψηφιοποίησης, όπως OPC UA και MQTT. Βιομηχανικά πρωτόκολλα Ethernet όπως EtherCAT, EtherNet/IP ή Modbus TCP μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή και την επεξεργασία δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.
Ο Dirk Scheffler εξηγεί ένα άλλο χαρακτηριστικό που είναι σημαντικό για την Gerber: «Ο edgeController είναι το πρώτο προϊόν της ifm που διαθέτει εξυπηρετητή αυτοματισμού. Έτσι, εάν προκύψουν προβλήματα, μπορεί να προσπελαστεί εύκολα μέσω τηλεσυντήρησης. Το μόνο που χρειάζεται είναι να συνδεθεί ο edgeController σε έναν εξυπηρετητή μέσω καλωδίου Ethernet, για παράδειγμα σε router.»
Με αυτόν τον τρόπο, η υποδομή IO-Link παρέχει τη δυνατότητα λήψης χρήσιμων πληροφοριών για κάθε επιμέρους αισθητήρα, κάτι που επιτρέπει λεπτομερή και επακριβή (τηλε)διάγνωση. Εάν απαιτούνται σημαντικές προσαρμογές, η Gerber μπορεί επίσης να τις πραγματοποιεί μέσω τηλεσυντήρησης. «Ένα άλλο πλεονέκτημα του ενσωματωμένου εξυπηρετητή αυτοματισμού είναι ότι διευκολύνει την εγκατάσταση ενημερώσεων», προσθέτει ο Scheffler.
Εικόνα 1: Οι παρελθοντικές μετρήσεις εμφανίζονται με σαφήνεια στην ευρεία οθόνη.
Εικόνα 2: Η οθόνη αφής του edgeController, η οποία χρησιμοποιείται για την προβολή και την αλλαγή ρυθμίσεων, ταιριάζει άψογα στο κομψό περιβάλλον. Οι μεγάλοι υγραντήρες χωρίζονται σε διάφορες κλιματικές ζώνες.
Αξιόπιστη τροφοδοσία τάσης
Μία σημαντική πτυχή είναι η διακύμανση της τάσης. Σε ορισμένα μέρη του κόσμου, το ηλεκτρικό δίκτυο δεν είναι τόσο σταθερό όσο στη Γερμανία. Σε αυτό το πλαίσιο, τα τροφοδοτικά της ifm προσφέρουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα παρέχοντας επαρκές απόθεμα με τη μορφή ενός μεγάλου εύρους τάσης εισόδου από 110 έως 300 V AC, το οποίο αντισταθμίζει σε μεγάλο βαθμό τις διακυμάνσεις της τάσης διασφαλίζοντας τη συνεχή λειτουργία των υγραντήρων. Επιπλέον, πρόκειται για έξυπνα τροφοδοτικά που χρησιμοποιούν το IO-Link για την επικοινωνία τιμών διάγνωσης όπως η τάση εξόδου, τα ρεύματα φορτίου, η ποιότητα της τροφοδοσίας τάσης ή η αιτία αυτόματου τερματισμού λειτουργίας σε περίπτωση βλάβης. Οι ενσωματωμένες ηλεκτρονικές ασφάλειες παρέχουν πρόσθετη προστασία από υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα. Οι ασφάλειες μπορούν να επαναρυθμιστούν μέσω IO-Link.
Άλλες ξεχωριστές ηλεκτρονικές ασφάλειες στο δευτερεύον κύκλωμα παρέχουν πρόσθετη προστασία, επιτρέποντας την επιλεκτική απενεργοποίηση μεμονωμένων στοιχείων σε περίπτωση βλάβης. Αυτές οι ασφάλειες είναι επίσης συμβατές με το IO-Link, το οποίο επιτρέπει την ολοκληρωμένη διάγνωση μέσω του edgeController σε περίπτωση βλάβης.
Σημαντική επιτυχία
Αυτό το έργο αντιπροσώπευε μία πρεμιέρα τόσο για την Gerber όσο και για την ifm, επειδή ήταν η πρώτη φορά που χρησιμοποιήθηκε ποτέ ο edgeController. Ο Karl-Heinz Gerber συνοψίζει θετικά: «Μαζί, έχουμε κάνει πολλή δουλειά ανάπτυξης. Το λογισμικό έπρεπε να αναπτυχθεί από την αρχή, συχνά ακόμα και εκτός των κανονικών ωρών εργασίας. Είναι φανταστικό όταν είσαι παθιασμένος με ένα έργο. Η ifm παρέχει επίσης κορυφαίες υπηρεσίες. Μπορούμε να βασιζόμαστε στην άμεση ανταπόκριση της ομάδας τεχνικής υποστήριξης της ifm. Έχουμε κάνει πολλή δουλειά ανάπτυξης τα τελευταία χρόνια και το μόνο που μπορώ να πω είναι ότι το αποτέλεσμα είναι εκπληκτικό. Εύχομαι αυτή η επιτυχία να συνεχιστεί.»
Κορυφαία δεξιοτεχνία για εκλεπτυσμένα, μοναδικά κομμάτια.
Συμπέρασμα
Αυτό το έργο αναδεικνύει εντυπωσιακά τη συνέργεια της κορυφαίας ποιότητας κατασκευής και της προηγμένης τεχνολογίας. Δείχνει ότι η τεχνολογία αυτοματισμού εργοστασίων αποδεικνύεται επίσης ως ένα εκλεκτό περιβάλλον και αυτή η συνέργεια είναι που κάνει αυτούς τους υγραντήρες ένα ιδανικό προϊόν για πούρα.