Az ipari munkafolyamatok jelentős előnyhöz jutnak, amikor a vállalatok az emberi munkaerőről automatizált rendszerekre, azaz programozható logikai vezérlőkre (PLC-kre) váltanak. Ezek a vezérlők hibamentesen, közel hibamentesen végzik el a feladatokat folyamatosan, általában kevesebb mint 1%-os hibaszázalékot produkálva különféle gyártási folyamatok során, például csomagolósorokon vagy termékellenőrzéseknél. Ez csökkenti azokat a késéseket, amelyek akkor lépnek fel, amikor a dolgozók hosszú műszakok után elfáradnak. Vegyük példának a anyagmozgatást. Amikor a PLC-k koordinálják a robotkarokat a szerelőszalagokon, a gyárak körülbelül 22 százalékkal rövidebb időt tapasztalnak egy-egy termelési ciklus teljesítéséhez anélkül, hogy napközben csökkenne a kimeneti minőség konzisztenciája.
Egy nagy autógyár 65%-kal csökkentette a hegesztőállomások leállásait, miután PLC-ket integrált valós idejű diagnosztikával. A vezérlők az érzékelők visszajelzése alapján szabályozták a munkahengerek sebességét az ajtópanel-gyártás során, így 18%-kal gyorsabb átfutási időt érve el. Ez a újrakonfigurálható rendszer emellett a modellváltásokat négyszer gyorsabban kezelte, mint a hagyományos relés rendszerek.
Az International Society of Automation (ISA) szerint a vállalatok feladatellátási sebessége akár 25% és 55% között nő, tizenkét különböző ipari területen, ha PLC-technológiát alkalmaznak. A élelmiszer-feldolgozó iparág különösen jó eredményeket ér el ezzel a technológiával. Vegyük például a palackozó sorokat: PLC-vezérlés mellett óránként több mint 1200 egységet tudnak előállítani, szemben a kézi vezérlésű kb. 860 darabbal. Ez körülbelül 40%-os termelékenységnövekedést jelent, ami gyakran azt eredményezi, hogy a befektetés megtérülése már tíz hónapon belül láthatóvá válik. Mi teszi lehetővé ezeket a javulásokat? Nos, a PLC-rendszerek egyszerre több mint 200 bemeneti/kimeneti pontot képesek kezelni, mikromásodperces válaszidővel. Ezen sebesség és hatékonyság az, ami napról napra sima üzemeltetést biztosít a gyártási folyamatokban.
A PLC-k, azaz programozható logikai vezérlők beépített érzékelőkkel rendelkeznek, amelyek folyamatosan figyelemmel kísérik a gépek teljesítményét. Ezek az eszközök nyomon követik például a hőmérsékleti szinteket, rezgéseket és az energiafogyasztást napi szinten. Amennyiben valami eltér a normál működési paraméterektől, a vezérlők 12 és 72 órával a probléma bekövetkezte előtt riasztást küldenek a karbantartó személyzetnek. Ez bőven elegendő időt biztosít a technikusok számára, hogy közbeavatkozzanak, mielőtt komolyabb hiba lépne fel. Azok a gyárak, amelyek ilyen diagnosztikai rendszert vezettek be, azt jelentik, hogy a beavatkozási időt kb. 35–50 százalékkal csökkentették, ami jelentős különbség a hagyományos, kézi ellenőrzésekhez képest, ahol a hibák gyakran csak akkor válnak észrevehetővé, amikor már túl késő.
Egy európai vegyipari gyártó a PLC-alapú állapotfigyelő rendszer bevezetésével 68%-kal csökkentette a tervezetlen reaktor leállásokat. A rezgésanalízis algoritmusok 19 nappal a kritikus meghibásodás előtt azonosították a csapágykopás mintázatát, lehetővé téve a javításokat a tervezett karbantartási időszakok alatt. Az 850 000 dollárba kerülő PLC-fejlesztés évente kb. 2,1 millió dollár termelési kieséstelenséget akadályozott meg.
Bár a fejlett PLC diagnosztikai rendszerek 10–20%-kal magasabb kezdeti költséggel járnak, mint az alapvető automatizálási megoldások, a legtöbb gyártónál 14–22 hónapon belül megtérülnek. Folyamatos folyamatiparban minden 1%-os javulás a rendelkezésre állásban évi 120 000–450 000 dollár közötti megtakarítást eredményez a termelés méretétől függően, így a PLC-alkalmazás stratégiai előnyt jelent.
A programozható logikai vezérlők (PLCs) csökkentik az emberek kitételét a veszélyes ipari környezeteknek azáltal, hogy automatizált biztonsági mechanizmusokat alkalmaznak, amelyek hatékonyabban működnek, mint az emberi felügyelet. A valós idejű figyelés és az előre meghatározott logika integrálásával ezek a rendszerek gyorsabb reakcióidőt érnek el vészhelyzetek esetén, miközben folyamatosan betartják az ipari biztonsági szabványokat.
A PLC-k azonnal leállítják a működést, amikor olyan rendellenességeket észlelnek, mint gázszivárgás vagy berendezés hibája – ez jelentős fejlődés a hibára hajlamos kézi beavatkozásokhoz képest. A biztonsági minősítésű modellek leállítási sorozatokat hajtanak végre milliszekundumokon belül, így izolálják a hibás gépeket, mielőtt a baleset súlyosbodna.
A modern PLC-k a programozott biztonsági reteszelőkkel érvényesítik az OSHA előírásait, amelyek megakadályozzák a veszélyes működési körülményeket. Ezek a vezérlések automatikusan kikapcsolják a gépeket karbantartási hozzáférés vagy szenzorhibák esetén, közvetlenül megfelelve az ipari berendezések biztonságára vonatkozó 29 CFR 1910 szabályozásnak.
A mai PLC rendszerek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy már 48 órán belül módosítsák termelési tervüket, miközben régen ez hetekig tartó aprólékos újraszekvezést igényelt. Vegyük példának az autógyárakat, amelyek jelentős fejlődést értek el a rugalmas gyártási rendszerekkel. Egyes üzemek valójában körülbelül 72%-kal csökkentették átállási idejüket egyik autótípusról a másikra váltáskor. Mi a titok? Ezek az intelligens vezérlők képesek algoritmusok segítségével automatikusan módosítani a robotkéz hegesztési pályáját és beállítani a futószalag sebességét. Ez a fajta rugalmasság különösen fontos a gyorsan változó fogyasztási elektronika piacán, ahol a termékek általában csak 9–14 hónapig maradnak aktuálisak, mielőtt lecserélik őket újabb verziókra.
| Gyár | Keményen bekötött relék | PLC rendszerek |
|---|---|---|
| Átváltási idő | 3-6 hét (fizikai újraszekvezés) | 8-24 óra (szoftverfrissítés) |
| Hibaészlelés | Kézi diagnosztika | Automatikus hibalogolás |
| Bővítési költség | $18ezer-$35ezer új soronként | 2000–5000 USD I/O modulért |
A PLC-k megszüntetik a relés rendszerek "egyfeladatos dugóit", lehetővé téve az új érzékelők vagy működtetők zavartalan integrálását a termelés megszakítása nélkül.
Észak-Amerikában egy palackozó üzem 31%-kal csökkentette az anyagpazarlást, miután PLC-vezérelt formaváltó rendszert vezetett be. A vezérlők automatikusan állítják be a töltőfejeket, a címkeelhelyezést és a kupaknyomatékot 12 különböző palackmérethez – egy olyan folyamatot, amely korábban műszanként 14 kézi kalibrációt igényelt. Az energiafogyasztás 19%-kal csökkent a motorok optimalizált fordulatszáma miatt alacsony kihasználtságú ciklusok alatt.
Az ipari fokozatú PLC-k megbízhatóan működnek olyan környezetekben, ahol a hőmérséklet meghaladja a 158°F-ot (70°C), és a zajszint több mint 85 dB – ezek az állapotok kikapcsolják a hagyományos vezérlőrendszereket. Szilárdtest felépítésük kiküszöböli a mechanikus relék érzékenységét a porra, nedvességre és rezgésekre, és ipari tanulmányok szerint 92%-kal csökkentik a rezgésből eredő hibákat a relés rendszerekhez képest.
A legutóbbi bányászati szektorban történt bevezetések bemutatják a PLC-k működési ellenállóképességét, ahol 24/7-es üzemben, részecskékben gazdag levegőjű földalatti körülmények mellett 98%-os üzemidőt értek el 18 hónapos időszak alatt. Ez élesen kontrasztban áll a nem PLC-alternatívák 63%-os üzemidejével hasonló körülmények között, csökkentve a tervezetlen karbantartási költségeket feldolgozott tonnánként 18,2 dollárral.
Sok diszkrét gyártási művelet már körülbelül 18 hónapon belül megtérülő beruházást tapasztal, amikor PLC-alapú energiakivonásra optimalizált stratégiákat vezetnek be, és csökkentik a gépek leállásának idejét. Egy tavalyi kutatás szerint, amely közel 50 különböző ipari termelőüzemet vizsgált meg, a vállalatok körülbelül 30%-os csökkentést értek el az elpazarolt energia tekintetében, köszönhetően az ilyen rendszerek által kezelt okosabb berendezés üzemmeneteknek. Ugyanakkor az előrejelző karbantartási funkciók segítségével a legtöbb üzem évente körülbelül 740 ezer dollárt takarított meg javítási költségeken. Az igazi előny azonban idővel jelentkezik, mivel ezek a programozható logikai vezérlők (PLC) általában tíz-tizenöt évig működnek megbízhatóan a gyakorlatban. Ha figyelembe vesszük ezeket a hosszú távú előnyöket a régebbi vezérlési módszerekkel szemben, sok vállalkozás a rendszer élettartama alatt a kezdeti befektetés három-öt szeresét realizálja, annak ellenére, hogy a kezdeti költségek eleinte magasnak tűnhetnek.
Fontos előny : A PLC-k IP67-es védettségű házai és konform bevonatú elektronikája biztosítja a megszakításmentes működést olyan környezetekben, ahol a hőmérsékletingadozás naponta meghaladja a 120°F-ot – kritikus fontosságú a fémfeldolgozó és vegyi üzemekben.
A PLC-k, azaz programozható logikai vezérlők félvezető eszközök, amelyek ipari folyamatok automatizálására szolgálnak gépek és berendezések működésének irányításával.
A PLC-k növelik a hatékonyságot azzal, hogy automatizálják az ismétlődő feladatokat, javítják a műveletek sebességét és pontosságát, csökkentik az emberi hibákat, és felgyorsítják a termelési ciklusokat.
Az iparágak, mint az autógyártás, az élelmiszer-feldolgozás és a vegyi anyaggyártás jelentősen profitálnak a PLC-k bevezetéséből, növekedést tapasztalva a termelékenységben, a biztonságban és a leállások csökkentésében.
Igen, annak ellenére, hogy kezdeti költségeik magasabbak a hagyományos rendszerekhez képest, a PLC-rendszerek gyakran jelentős megtérülést biztosítanak a leállások csökkentésével, a termelékenység növelésével és az alacsonyabb karbantartási költségekkel.
Copyright © 2024 by Shenzhen QIDA electronic CO.,ltd
EN