Vlažilci zraka Gerber – digitalizacija shranjevanja cigar
Tehnologija industrijske avtomatizacije za popolno klimo v vlažilcih zraka Gerber
Shranjevanje dragocenih cigar je skoraj znanost. Pravi ljubitelji ne varčujejo s stroški za shranjevanje zvitih tobačnih listov v prefinjenih vlažilcih zraka. Česa ne vidite: za ohišjem sofisticirana tehnologija vzdržuje stalno vlažnost, da ohranja arome in konsistenco cigare v optimalnem stanju.
Karl-Heinz Gerber je peta generacija njegove družine, ki vodi podjetje, in pojasnjuje: »Še vedno smo tradicionalni mizarji, pokrivamo pa tudi širok spekter storitev, vključno z opremljanjem trgovin, notranjim opremljanjem in gradnjo razstavnih prostorov. Pred nekaj leti smo lansirali tudi »Vlažilec zraka Gerber«. Ta znamka predstavlja našo strast do ustvarjanja popolnega, edinstvenega kosa pohištva z enako popolno vlažnostjo za ljubitelje cigar. Naše poslanstvo je zgraditi najlepše vlažilce zraka na svetu. Za to uporabljamo najboljši in najdražji les na trgu.« Zato ni čudno, da so stranke podjetja Gerber velikani Hollywooda in slavne nogometne zvezde.
Potrebno je celovito strokovno znanje
S čisto tehnološkega vidika vlažilec zraka zagotavlja, da so cigare shranjene v optimalnih pogojih in s tem ohranjajo svojo vrednost in kakovost. Naše stranke imajo visoke standarde, kot ve Karl-Heinz Gerber: »Za zagotavljanje optimalne vlažnosti v teh vlažilcih zraka morate imeti zelo visoko raven tehničnega znanja. Raven vlažnosti lahko nastavi ljubitelj cigar glede na svoj okus in želje. Zapleteno je to, da zunanji podnebni pogoji vplivajo na vlažilce zraka.« Zato vlažilci zraka Gerber ponujajo avtomatski regulator vlažnosti, ki je bil razvit in izveden v sodelovanju s specialistom za avtomatizacijo ifm.
»Merimo in nadzorujemo vlaženje in razvlaževanje. Pri tem upoštevamo vlažnost okolice, ki je lahko v različnih državah po svetu zelo različna. Hkrati moramo nadzorovati tudi prezračevanje. Torej, vse skupaj je zelo edinstvena in zapletena situacija. Umetnost tukaj je v zagotavljanju popolne vlažnosti na vseh nivojih vlažilca zraka. Zahteva izkušnje in seveda ustrezno tehnično opremo,« pravi Gerber.
Iskano: partner z mednarodnimi izkušnjami
Ko se je Gerber pred nekaj leti odločil nadaljevati z avtomatizacijo svojih vlažilcev zraka, so morali najti partnerja z industrijskim ozadjem, dejavnega na nemškem in mednarodnem trgu. Vodja podjetja pojasnjuje, zakaj je bilo to potrebno: »Naše vlažilce zraka dostavljamo po vsem svetu, zato želimo ponuditi rešitve brez vzdrževanja, saj je mednarodna podpora dolgotrajna in draga. Naše stranke shranjujejo zelo drage cigare v naših vlažilcih zraka – tu govorimo o pet- ali šestmestni vrednosti. Zato smo potrebovali partnerja, ki bi nam lahko dobavil zanesljivo tehnologijo. Opravili smo raziskavo in našli tega partnerja v podjetju ifm.«
Slika 1: Dosledna uporaba konektorjev tukaj na modulu IO-Link preprečuje napake pri napeljavi kablov in omogoča preprosto zamenjavo komponent v primeru okvare.
Slika 2: Vse komponente so povezane s standardiziranimi konektorji M12.
Zahteva: enostavno ožičenje in vzdrževanje na daljavo
V mizarski delavnici v Duisburgu so vlažilci zraka, ki so pogosto veliki kot omare, sestavljeni z najvišjimi standardi izdelave z uporabo plemenitega lesa in furnirja ter opremljeni z elektronskimi komponentami za regulacijo vlažnosti. Vendar je treba po obsežnem testiranju vlažilce zraka razstaviti in zapakirati za dostavo. »Zagotoviti moramo, da je mogoče naše vlažilce zraka brez težav upravljati in brezhibno delovati kadar koli na svetu. Zato smo se odločili za enostaven za uporabo plug-and-play sistem povezovanja elektronskih komponent. Druga naša zahteva je bilo vzdrževanje na daljavo, in sicer zmožnost prilagajanja, na primer kot odziv na spremembe v navadah ali podnebju, na primer s pomočjo inteligentnih sistemov AI,« pojasnjuje Karl-Heinz Gerber.
Zaradi tega so vsi senzorji združljivi z IO-Link in povezani prek modula IO-Link masterja. Ta modul zbira podatke in jih posreduje krmilniku prek vmesnika EtherNet/IP. Prednost te komunikacije IO-Link je v tem, da ne omogoča le uporabe krmilnika za nastavitev parametrov za senzorje, ampak omogoča tudi vpogled v senzor. Omogoča na primer branje najmanjše in največje vrednosti senzorja. Diagnostične parametre, shranjene v senzorju, je mogoče priklicati tudi s krmilnikom, kar omogoča hitro in natančno analizo v primeru okvare.
Naprave, ki so nameščene v vlažilcih zraka, kot so ventilatorji ali razsvetljava, se prav tako krmilijo prek IO-Link masterja. Prednost so standardizirani konektorji M12. Niti montaža niti menjava komponent ne zahtevata električarja – vse kar morate storiti je, da v modul privijete konektorje, kar onemogoči napake pri ožičenju.
Vlažilci zraka zagotavljajo optimalno vlažnost, ki zagotavlja popolno shranjevanje dragih cigar.
Vse iz enega vira
Dirk Scheffler, višji tehnični prodajni inženir na terenu pri ifm, je imel pomembno vlogo pri implementaciji krmilne tehnologije in razvoju programske opreme: »Vse komponente avtomatizacije so morale priti iz enega vira. Zato smo kot centralno krmilno enoto izbrali ifm edgeController. Ta enota izpolnjuje vse Gerberjeve ključne zahteve: preprosto ožičenje, globoka diagnostika tako med zagonom kot za končnega kupca, privlačna vizualizacija in možnost vzdrževanja na daljavo.«
Resnično multitalentiran osrednji del: edgeController
edgeController družbe ifm je veliko več kot le običajen PLC. Oko takoj pritegne impresiven 12,3-palčni grafični zaslon na vrhu naprave z ločljivostjo 1280 x 480 slikovnih pik, ki omogoča prefinjene vizualizacije. V svojih vlažilcih zraka je Gerber izbral fotorealističen zaslon, v katerem je ključna meritev, vlažnost, stilsko prikazana na virtualnem analognem higrometru. Uporabniki lahko izbirajo tudi med različnimi pogledi, na primer za ogled preteklih meritev ali spreminjanje nastavitev.
Za dejansko obdelavo programa skrbi zmogljiv 1,3 GHz štirijedrni procesor, ki deluje s polno zmogljivostjo pri temperaturah okolice do 60 °C. Za programiranje se uporablja CODESYS V3.5.
Ena od izjemnih lastnosti edgeControllerja je njegova obsežna povezljivost. Kot IT prehod ali kot povezava z oblakom: edgeGateway neposredno prenaša zapisane in pripravljene podatke v najobičajnejše platforme v oblaku, npr. AWS, Microsoft Azure, Google Cloud in Cumulocity. Poleg tega krmilnik IIoT govori običajni standardni digitalizacijski jezik, kot sta OPC UA in MQTT. Za zbiranje in obdelavo podatkov v realnem času je mogoče uporabiti industrijske protokole Ethernet, kot so EtherCAT, EtherNet/IP ali Modbus TCP.
Dirk Scheffler pojasnjuje še eno lastnost, ki je pomembna za podjetje Gerber: »edgeController je prvi izdelek družbe ifm, ki vključuje strežnik za avtomatizacijo. Torej, če se pojavijo težave, lahko preprosto dostopate do njega prek oddaljenega vzdrževanja. Vse kar potrebujete je, da je edgeController povezan z usmerjevalnikom prek ethernetnega kabla, na primer z usmerjevalnikom.«
Tako infrastruktura IO-Link omogoča vpogled v vsak posamezni senzor, kar omogoča natančno in natančno (oddaljeno) diagnostiko. Če so potrebne večje prilagoditve, jih lahko Gerber izvede tudi z vzdrževanjem na daljavo. »Druga prednost integriranega strežnika za avtomatizacijo je, da olajša namestitev posodobitev,« dodaja Scheffler.
Slika 1: Odčitke preteklih meritev je mogoče jasno prikazati na širokozaslonskem zaslonu.
Slika 2: Zaslon na dotik edgeControllerja, ki se uporablja za pregledovanje in spreminjanje nastavitev, se brezhibno prilega njegovemu elegantnemu okolju. Veliki vlažilci zraka so razdeljeni na več podnebnih območij.
Zanesljivo napajanje
Eden od pomembnih vidikov je nihanje napetosti. V nekaterih delih sveta električno omrežje ni tako stalno stabilno kot v Nemčiji. V zvezi s tem nudijo napajalniki ifm ključno prednost, saj zagotavljajo zadosten blažilnik v obliki širokega območja vhodne napetosti od 110 do 300 V AC, ki v veliki meri kompenzira nihanja napetosti in tako zagotavlja neprekinjeno delovanje vlažilcev zraka. Poleg tega so napajalniki inteligentni in uporabljajo IO-Link za sporočanje diagnostičnih vrednosti, kot so izhodna napetost, tokovi obremenitve, kakovost napajanja ali vzrok za samodejne zaustavitve v primeru napaka. Vgrajene elektronske varovalke zagotavljajo dodatno zaščito pred preobremenitvijo in kratkim stikom. Številne vrednosti je mogoče prebrati prek IO-Linka.
Druge ločene elektronske varovalke v sekundarnem tokokrogu zagotavljajo dodatno zaščito, saj omogočajo selektivni izklop posameznih komponent v primeru okvare. Te varovalke so tudi združljive z IO-Link, kar omogoča celovito diagnostiko z uporabo edgeControllerja v primeru okvare.
Odmeven uspeh
Ta projekt je predstavljal premiero tako za podjetje Gerber kot za družbo ifm, saj je bil edgeController prvič uporabljen. Karl-Heinz Gerber pozitivno povzema: »Skupaj smo naredili veliko razvojnega dela. Programsko opremo je bilo treba razvijati iz nič, pogosto tudi izven rednega delovnega časa. Fantastično je, ko si navdušen nad projektom. ifm nudi tudi prvovrstne storitve. Lahko se zanesemo na njihovo skupino za podporo, ki se bo takoj odzvala. V zadnjih nekaj letih smo opravili veliko razvojnega dela in vse, kar lahko rečem, je: senzacionalno. Upam, da se bo ta uspeh nadaljeval.«
Vrhunska izdelava za prefinjene, unikatne kose.
Zaključek
Ta projekt impresivno prikazuje simbiozo vrhunske izdelave in vrhunske tehnologije. Kaže, da se tehnologija industrijske avtomatizacije izkazuje tudi kot ekskluzivno okolje in ta sinergija je tisto, zaradi česar so ti vlažilci zraka popoln izdelek za dobro počutje za cigare.