Průmyslové podniky se v současnosti nacházejí v nelehkém postavení. Musí dynamicky reagovat na extrémně proměnlivý stav světové ekonomiky. Potřebují takový řídicí systém, který  kromě samotného efektivního řízení – sníží spotřebu energie, omezí emise a především dokáže zajistit rychlý a jednoduchý přístup ke všem klíčovým informacím technologického procesu. Pouze na jejich základě lze totiž činit správná manažerská rozhodnutí.  Procesní řídicí systém, který umožní nejen rychlé oživení a uvedení do provozu, ale také následnou spolehlivou správu a údržbu celého podniku a možnost efektivnějšího využívání energií. V jednotném prostředí dokážete měřit, sledovat, operativně vyhodnocovat a dlouhodobě analyzovat klíčová procesní data.  Získáte komplexní a jasný obraz o technologickém procesu napříč celým podnikem.

V rámci PlantStruxure vychází Schneider Electric ze všeobecně uznávaných standardů. Pro řídicí sítě a komunikaci s inteligentními systémy na bázi ethernetu používá původní průmyslový protokol Modbus TCP nebo Ethernet IP. Pro úroveň akčních členů navíc zvládá sběrnice CANopen, Profibus DP/Pa a Hart. Připojení a správu externích přístrojů zajišťuje metodou FDT/DTM – v rámci PlantStruxure plně integrovanou. Podporovány jsou rovněž specifické protokoly pro oblast energetiky a telemetrie IEC 60870-104 (klient/server) a DNP3.Technické řešení pro stroje poskytuje platforma MachineStruxure.

Výrobci strojů jsou pod silným tlakem na snižování ceny strojů a zároveň zvyšování jejich výkonnosti. Dravá konkurence je nutí hledat stále výkonnější, flexibilnější a energeticky úspornější stroje. Je jedno, zda vyrábíte na řízení méně náročné stroje nebo naopak hojně využíváte serva a mechatroniku. Perfektně modulární systém MachineStruxure nabízí řešení pro každý stroj.  MachineStruxure se opírá o 4 základní hardwarové pilíře: programovatelné automaty (PLC), operátorské panely, frekvenční měniče a servopohony. Ty pak vhodně doplňují další komponenty potřebné k provozu stroje – např. prvky pro spínání, jištění, detekci a v neposlední řadě bezpečnost.

Pro tvorbu aplikačního software a firmware pro PLC a LMC slouží vývojové prostředí SoMachine. Aplikační software a firmware je možné ukládat a přenášet z jednotky na jednotku pomocí paměťové karty SD. Tento nástroj využívá testované, validované, a dokumentované architektury (TVDA). Není vždy potřeba začínat od nuly. Stačí využít hotovou kostru aplikace, která nejlépe pasuje na váš stroj a dodělat jen to, co je na vašem řešení unikátním.  Ať už je stroj jednoduchý nebo složitý, není třeba vše vymýšlet. Stačí do projektu začlenit hotový a mnohokrát odzkoušený aplikační funkční blok (AFB) z našich knihoven. Pojďme se nyní věnovat některým vybraným řešením, které spadají do koncepce PlantStruxure a MachineStruxure.

PLC Modicon M251

Modicon M251 – představuje dvoujádrový procesor s taktem 22 ns na instrukci. Pro srovnání – je to třikrát až desetkrát vyšší výkon, než mohou nabídnout aktuální konkurenční modely. Dvě jádra zajišťují bezproblémový běh jak aplikací, tak komunikace. Ani takto impozantní výkon procesoru ovšem není sám o sobě zárukou úspěchu. Proto byla nová PLC vybavena také 128MB pamětí typu flash (pro firmware a aplikační software) a 64MB pamětí RAM.
Kromě běžných digitálních a analogových vstupů a výstupů zahrnuje nabídka rozšiřujících modulů TM3 rovněž speciální „červené“ karty řady Preventa pro bezpečnostní funkce i možnost integrovat inteligentní spouštěče motorů TeSys U (Ultima). V nabídce komunikačních rozhraní nechybí port USB pro jednoduché programování, standardní sériová linka, ethernetový port s webovým rozhraním nebo rozhraní CAN s protokolem CANopen (master). Díky rozšiřujícím modulům TM4 je možné sestavu osadit dalšími sériovými linkami, ethernetovým switchem nebo jednotkou s rozhraním Profibus (slave).

PAC drive3

PAC drive3 je komplexní řídící systém kam patří kontrolér PacDrive LMC802. Tento kontrolér je aktuálně nejvýkonnějším kontrolérem pro řízení závislého pohybu v produkci firmy Schneider Electric. Zařízení typu LMC (Logic Motion Controller) v sobě spojuje funkce kontroléru pro řízení závislého pohybu (motion controller) a programovatelný automat (PLC). V jednom hardware a v jedné aplikaci tak zároveň běží klasická PLC úloha i řízení skupin závislých pohybů (např. robotů). Výhodou je těsná integrace všech funkcí bez zbytečných nároků na čas a další prostředky.

Silný hardware - díky procesoru Intel Celeron 2000E taktovaném na 2.2GHz a realtime jádru SE Automation pracujícím v realtime operačním systému VxWorks zvládne hravě uřídit až 130 závislých os, případně dalších 255 os virtuálních. 
Perfektní softwarové nástroje – zjednodušený návrh řízení stroje díky připravené kostře aplikace, tzv. „template“. Řízení skupin závislých os a robotů je díky tomu otázkou správné konfigurace. PacDrive se může také pochlubit propracovanou diagnostikou, kterou lze stáhnout a interpretovat pomocí volně dostupného nástroje „Controller Assistant“. Pracovníci údržby uživatele stroje vybaveného řízením PacDrive tak mají k dispozici silný nástroj pro případ řešení potíží se strojem.
Integrovaný display zobrazí aktuální stav, případně umožní prvotní diagnostiku. 
Rychle a bezpečně – PacDrive je vybaven integrovanými bezpečnostními vstupy, výstupy a moduly pro servoměniče, které lze distribuovat po stroji v rámci realtime komunikace Sercos III. Dosáhnout tak lze až na PLe kategorii 4, příp. SIL3.
Snadno se domluví – PacDrive LMC802 (stejně jako ostatní LMC v této řadě) je vybaven širokou škálou komunikačních rozhraní a protokolů, jako jsou např. Sercos III, Profibus, Profinet, CanOpen nebo modbus. Nechybí ale ani USB nebo ethernetové rozhraní pro výměnu dat s nadřazenou úrovní, SW podpora pro zasílání E-mailů, vzdálené připojení, výměna dat s jinými účastníky v síti nebo služby pro práci s databázemi typu SQL. PacDrive LMC802 je tak duchu moderních nároků industry 4.0 ready.

Harmony Wireless Pushbutton System

Bezdrátové a bezbateriové tlačítko Harmony dálkově ovládá relé (přijímač). Ovládání je řešeno pomocí rádiových signálů: stiskem tlačítka se mechanický pohyb přeměňuje na elektrickou energii, která umožní přenos signálu. Signál obsahuje unikátní ID kód a je vyslán jediným impulsem (jedním stiskem tlačítka) do jednoho nebo více přijímačů umístěných v dosahu vysílače. Jeden přijímač může přijímat signály od několika vysílačů. V závislosti na aplikaci může být pro překonání překážky nebo lepší přenos použita anténa.

Zaručený dosah mezi vysílačem a přijímačem je přibližně: 

• – 100 m, pokud v cestě signálu nestojí žádná překážka
• – 25 m v případě, že přijímač je umístěn v kovovém rozváděči
•  – 40 m v případě použití antény (přijímač je umístěn v kovovém rozváděči).

Výše popsaná technologie zkracuje montážní časy a snižuje náklady na montáž tlačítkových ovládačů (nepoužívají se žádné kabely). Bezdrátové a bezbateriové ovládače Harmony XBR5 umožní volný pohyb operátora podél strojního zařízení. Tlačítkové ovládače jsou vždy připraveny – nepotřebují žádný zdroj elektrické energie. Tyto tlačítkové ovládače lze použít v mnoha průmyslových aplikacích (např. výrobní linky, technologické procesy, dopravníky) a budovách (např. osvětlení, otvírání/zavírání dveří). Bezdrátové a bezbateriové ovládače se nemohou používat pro ovládání jeřábů a v bezpečnostních aplikacích (např. ovládač Nouzového zastavení). Pro tyto aplikace Schneider electric nabízí ovládače Harmony XB4 / Harmony XB5 a závěsné ovládače Harmony XAC.
 

Magelis GTU - unikátní modulární terminály

Magelis GTU umožňuje vzájemně kombinovat 2 řady displejů – Advanced  a Smart  – se 2 typy procesních jednotek (boxů) – Premium Box a Open Box. Optimálně omezený počet dílů navíc snižuje nároky na sklad a zjednodušuje údržbu – ať už při výměně nebo rozšiřování terminálu. Oba typy procesních jednotek jsou vybaveny 2 x LAN Ethernet (1 Gb) s možností oddělení řídicí sítě a nadřazené IT úrovně, 4 + 2 porty USB, sběrnicovým slotem, multimediálním rozhraním (včetně podpory videa) a sériovými linkami s galvanickým oddělením (RS485). Externí monitor k nim lze připojit přes DVI port. Hybridní Open Box obsahuje navíc Windows Embeded s CPU 1,3 GHz a s předinstalovanými aplikacemi: Vijeo Designer RT, webový klient pro Vijeo Citect, PC softwary.  

Obě řady displejů vynikají jasným obrazem. Maximální rozlišení WXGA nabízí širokoúhlý obraz pro řadu Advanced (7", 10", 12"). Řada Smart (10", 12", 15") s XGA a s podporou 16 M barev se oproti tomu může pochlubit integrovaným senzorem pro řízení jasu (100 úrovní) a funkcí „multitouch“. Z jeho čela je vyvedena dvojice portů USB, což dovoluje připojení externích zařízení bez nutnosti otvírat rozváděč. 
Díky základnímu krytí IP 67F / IP 66F a teplotnímu rozsahu 0 – 60 °C zvládne Magelis GTU i nasazení v drsném průmyslovém prostředí. Navíc získal certifikaci Atex pro zóny 2/22 (nebezpečí výbuchu plynu resp. prachu). 
Magelis GTU obsahuje dvojici slotů pro externí paměť až 32 GB. Do ní lze ukládat důležitá provozní nebo uživatelská data (např. receptury, teploty, průtoky, spotřeby energií, KPI), včetně případné zálohy aplikace. Možnost 12V DC bateriového napájení dovoluje nasadit Magelis GTU i v „low power“ telemetrických aplikací. K USB příslušenství panelů Magelis patří externí klávesnice Magelis HMIZKB1, biometrický snímač otisků prstů Harmony XB5S, podsvětlený LED spínač Magelis HMIZRA a LED signalizační sloupek Harmony XVGU.

¨

Závěr

Nemohu si podotknout poznámku, že platformy PlantStruxure a MachineStruxure vznikly daleko před tím, než byl zaveden pojem Industry 4.0. To potvrzuje jen to, že firmy v oboru průmyslové automatizace již nabízely produkty k digitalizaci. Nicméně bylo potřeba tomuto tématu dát výstižný název. Schneider Electric dokáže nabídnout v tomto oboru komplexní řešení. Produkty společnosti Schneider Electric se běžně používají v rámci Evropy také v dopravních aplikacích. V České republice se uplatnily například při realizaci tunelu v Brně-Pisárkách, který je po rekonstrukci opět v provozu. Základ řídicího systému představuje Modicon Quantum. Schneider Electricklade důraz hlavně na bezpečnost a proto existuje web http://preventa.schneider-electric.cz, kde najdete všechny potřebné informace, co se bezpečnosti týče.