• 工業(yè)連接器如何推動(dòng)可持續發(fā)展

    工業(yè)連接器如何推動(dòng)可持續發(fā)展

    2023-11-02 15:47:11 冠贏(yíng)

    可持續性無(wú)疑已經(jīng)成為現代工業(yè)制造領(lǐng)域的焦點(diǎn)議題之一。這不僅要求所使用的材料具有可持續性,生產(chǎn)流程也不例外??沙掷m的流程不僅要求,還要通過(guò)諸如避免機器停機和縮短停機時(shí)間來(lái)節省資源和成本。此外,員工的工作時(shí)長(cháng)是生產(chǎn)設施的寶貴資源之一,而維護和安裝則是確保這一資源得到利用的關(guān)鍵。

    連接器在打造這樣的可持續生產(chǎn)流程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。我們所關(guān)注的不僅僅是它們能快速連接或斷開(kāi)設備或附屬裝置的功能。事實(shí)上,現代連接器為生產(chǎn)工人提供了一個(gè)既安全又連接方式,特別是在那些經(jīng)常需要重新進(jìn)行配置的模塊化系統中尤其重要。準確無(wú)誤的連接不僅有助于節省能源,還能夠節約時(shí)間。

    SmEC - 我們針對模塊化機器與系統推出的連接器概念

    連接器附帶的一項功能就是提供配合狀態(tài)的信號指示。配合狀態(tài)涉及到各種參數,具體取決于應用和連接器。插接狀態(tài)通??梢詾槲覀兲峁┮韵玛P(guān)鍵信息:

    ● 連接器是否已經(jīng)正確插接到相應的配合連接器?

    ● 連接器是否實(shí)現完全的電氣連接?

    ● 連接器是否實(shí)現完全的機械鎖定?

    ● 連接器是否出現電氣過(guò)載?

    ● 環(huán)境參數(如溫度、濕度等)是否均在容許范圍之內?

    插接狀態(tài)常通過(guò)LED、燈環(huán)或聲音為操作員提供提示。情況下,紅/綠指示就足以讓操作員知曉是否出現故障。而現代的全彩LED還可以通過(guò)不同的閃爍模式或動(dòng)態(tài)效果來(lái)指示如電壓之類(lèi)的更多狀態(tài)。除了這些直觀(guān)的視覺(jué)和聲音提示,數字接口還能將更為詳細的數據發(fā)送至控制中心。浩亭技術(shù)集團推出的SmEC(智能電氣連接器,圖1)就能通過(guò)MQTT或OPC-UA PubSub來(lái)傳遞數據。數據以JSON格式提供,任何控制器均可接收并處理。除此之外,資產(chǎn)管理殼(Asset Administration Shell)還能夠提供連接器的實(shí)時(shí)數據,實(shí)現數字孿生。

    除了指示配合狀態(tài)外,SmEC還內置了鎖定機制,以避免連接器意外脫離。這不僅確保組件不被損壞,也確保了操作人員的安全。只有在斷電且鎖定狀態(tài)釋放之后,連接器才能斷開(kāi)連接。為此,SmEC集成了電壓和電流的測量功能,并監控所連接的設備。這樣,可以依據能源消耗數據計算出實(shí)時(shí)的碳足跡。

    工業(yè)連接器

    圖1. 技術(shù)演示---具備狀態(tài)顯示和識別功能的智能電氣連接器(SmEC)

    數據二極管 - 我們針對防破壞功能推出的連接器概念

    舊機器上也可以輕松地實(shí)現碳足跡的測量功能。數據二極管可以保護測量設備(如智能電氣連接器)免于受到破壞(圖2),原因在于其僅允許數據信號單向傳輸。這一特性確保數據可以從受保護的網(wǎng)絡(luò )傳送到非受保護的網(wǎng)絡(luò ),比如發(fā)送至控制面板,使受保護的網(wǎng)絡(luò )不會(huì )受到攻擊。為了實(shí)現這一目標,浩亭開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于連接器的數據二極管。它支持高達1Gbit/s的數據速率,能夠傳輸常用的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,如OPC-UA、MQTT或Modbus-TCP。該數據二極管是由發(fā)射端的激光二極管和接收端的光敏二極管所構成的實(shí)體硬件,確保數據不會(huì )反向流通。

    工業(yè)連接器

    圖2.數據二極管在連接器中實(shí)現的功能

    Smart ix - 我們針對具有識別功能小型連接器推出的連接器概念

    為了確保連接器正確插入相應的配合連接器中,需要能夠識別該連接器。在基本的層面上,可以通過(guò)增加電氣觸點(diǎn)作為編碼針腳來(lái)實(shí)現這一點(diǎn)。與機械編碼不同,這種方法允許機器控制系統確定目前插入了哪種配件。但這種方法在大型的靈活系統中很快就會(huì )受到限制。此外,用于電氣編碼的編碼針腳會(huì )消耗大量的觸點(diǎn)數量。一個(gè)更加理想的做法是使用總線(xiàn)系統和小型微控制器來(lái)識別連接器,或者選擇通過(guò)近場(chǎng)通信(NFC)進(jìn)行識別。這就要為每個(gè)連接器分配一個(gè)ID,這個(gè)ID與相應的組件(如配件或工具)相對應。這種方法也適用于非常小的連接器,如浩亭的Smart ix(圖3)所示。Smart ix是一個(gè)10極的小型連接器,內部集成了微控制器。通過(guò)微控制器,能夠實(shí)現識別。ID用于單元或機器控制,確保與連接的組件建立正確的鏈接。這樣,即便是像燈具、門(mén)觸點(diǎn)或模擬傳感器這樣的簡(jiǎn)單部件,也可以被準確地識別??刂菩盘枙?huì )告知用戶(hù)組件是否已正確插入到對應的端口中。

    工業(yè)連接器

    圖3.浩亭Smart ix Industrial - 具有識別功能的小型連接器

    Han Protect - Han? 3A - 我們針對簡(jiǎn)化維修流程推出的連接器概念

    在生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì )因所需的專(zhuān)業(yè)人員暫時(shí)無(wú)法出現在現場(chǎng)而發(fā)生不必要的停工。例如,只有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)訓練的工作人員才能更換出現問(wèn)題的保險絲。由于保險絲通常位于控制柜內部,其他人很難進(jìn)行替換。而將保險絲集成到連接器中,如Han Protect(圖4),就可以實(shí)現從外部輕松更換保險絲。由于更換保險絲時(shí)要先斷開(kāi)連接器,所以即使是非專(zhuān)業(yè)人員,在低壓的情況下也能輕松地進(jìn)行替換。這有效地縮短了維修時(shí)間并降低了停機時(shí)長(cháng),從而對資源管理產(chǎn)生了深遠的積極影響。

    工業(yè)連接器

    工業(yè)連接器

    圖4 Han Protect - 帶有內置保險絲的Han? 3A連接器

    浩亭技術(shù)集團在連接技術(shù)領(lǐng)域持續推出創(chuàng )新解決方案,致力于增強工業(yè)生產(chǎn)的可持續性。本文提出的智能連接器的概念將在2023年德國紐倫堡國際工業(yè)自動(dòng)化及元器件展覽會(huì )(SPS)的技術(shù)展示器上演示。

    (資料來(lái)源:浩亭官網(wǎng)


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