Cara Memilih Omron EtherCAT HMI dan Motion Stack

Omron juga memfokuskan pendekatan automasi pembungkusannya di sekitar mesin yang fleksibel, boleh diskala, terhubung, selamat dan andal, yang merupakan hala tuju yang cuba dituju oleh banyak OEM dan penyepadu.

Bahagian yang sukar bukanlah menentukan sama ada EtherCAT berkuasa. Bahagian yang sukar ialah memilih campuran yang betul HMI, servo, penyongsang, I/O jauh dan reka bentuk rangkaian tanpa membina sistem yang lebih mahal, lebih sukar untuk disokong atau lebih perlahan untuk mendapatkan sumber daripada yang sebenarnya diperlukan oleh mesin.

Itulah masalah pembeli yang sebenar. OEM pembungkusan mungkin mahukan satu platform untuk pembalut, pembuat karton dan modul penghantar. Penyepadu sistem mungkin perlu memodenkan mesin sambil memastikan beberapa peranti lapangan terus hidup.

Pengedar mungkin diminta untuk mendapatkan timbunan yang tersedia sekarang, tetapi masih sesuai untuk pesanan berulang enam bulan dari sekarang. Dalam ketiga-tiga kes, "terbaik" tidak bermaksud "paling maju". Ia bermaksud betul dari segi teknikal, realistik secara komersial dan boleh disokong dari semasa ke semasa.

Artikel ini ditulis untuk mereka yang membeli dan menentukan automasi perindustrian sebagai mata pencarian: pengedar alat ganti automasi, pembina mesin, syarikat kejuruteraan projek, penyepadu sistem dan kontraktor khusus.

Matlamatnya mudah: membantu anda membandingkan pilihan seni bina, mengurangkan risiko kitaran hayat, mengawal kos dan memilih pembekal dengan lebih yakin.

Mengapa pilihan ini penting

Seni bina mempengaruhi lebih daripada sekadar prestasi

Apabila pembeli mendengar "EtherCAT motion stack", mereka biasanya menumpukan pada kelajuan, penyegerakan dan kawalan paksi. Itu penting, tetapi ia hanya sebahagian daripada keputusan.

Susunan ini juga mempengaruhi susun atur panel, waktu pendawaian, usaha permulaan, keterlihatan penggera, dasar alat ganti, latihan juruteknik dan betapa sukarnya pengubahsuaian seterusnya.

Seni bina yang baik menjadikan mesin lebih mudah untuk ditauliahkan dan dimiliki. Seni bina yang lemah pula sebaliknya.

Ia mewujudkan masalah kecil yang bertambah buruk: terlalu banyak jenis peranti, pengendalian penggera yang tidak konsisten, modul antara muka tambahan, penyelesaian yang tidak didokumenkan dan lebih banyak pergantungan pada seorang pengaturcara yang "hanya tahu cara ia berfungsi".“

Itu lebih penting di kilang daripada yang dijangkakan oleh ramai pembeli. Jika mesin berhenti pada syif malam Selasa, tiada siapa yang peduli sama ada reka bentuk asal kelihatan elegan dalam sesuatu cadangan.

Apa yang penting ialah sama ada penyelenggaraan boleh mengasingkan kerosakan dengan cepat, sama ada skrin pengendali menunjukkan sesuatu yang berguna dan sama ada komponen yang rosak itu cukup standard untuk diganti tanpa memulakan kecemasan penyumberan.

Apa yang pembeli B2B benar-benar menilai

Kebanyakan pembeli profesional mengimbangi enam perkara sekaligus:

• Kualiti dan kebolehpercayaan dalam persekitaran sebenar, bukan hanya dalam helaian data.
• Kesediaan pematuhan dan dokumentasi untuk pasaran yang mereka layani.
• Fleksibiliti MOQ untuk prototaip, binaan rintis dan pesanan pengeluaran.
• Masa utama dan konsistensi stok.
• Jumlah kos sepanjang hayat mesin.
• Kerjasama jangka panjang dengan pembekal yang masih akan menjawab telefon selepas PO ditutup.

Itulah sebabnya pemilihan teknikal dan pemilihan pembekal harus berlaku bersama. Jika kejuruteraan memilih seni bina yang cantik yang tidak dapat diperoleh melalui pembelian secara ramal, perniagaan tetap akan rugi.

Jika pembelian memaksa pilihan yang lebih murah yang menjadikan pentauliahan menjadi kucar-kacir dan sokongan menjadi mahal, perniagaan juga akan rugi. Jawapan yang betul terletak pada pertindihan tersebut.

Apa yang disertakan dengan Omron EtherCAT HMI dan susunan gerakan

Pada tahap praktikal, susunan biasanya merangkumi Omron HMI, pengawal mesin, pemacu servo dan motor untuk pergerakan yang tepat, penyongsang untuk fungsi kelajuan boleh ubah yang tidak memerlukan tingkah laku servo penuh, I/O jauh dan bahagian rangkaian yang menghubungkan semuanya bersama.

Omron menggambarkan EtherCAT dalam konteks ini sebagai rangkaian medan untuk menyambungkan pemacu, sensor pintar dan I/O, dan tawaran EtherCATnya yang lebih luas merangkumi pengawal, pemacu servo, penyongsang, I/O, keselamatan, penglihatan dan penderiaan.

Itu kedengaran luas, tetapi keputusan pembelian menjadi lebih mudah apabila anda berfikir dari segi kelas mesin dan bukannya keluarga produk.

Sebuah mesin tunggal yang padat mungkin memerlukan satu pengawal, HMI sederhana, dua hingga empat paksi servo, beberapa penyongsang dan jejak I/O jauh yang kecil. Platform OEM modular mungkin memerlukan templat kawalan boleh guna semula yang boleh dinaikkan atau diturunkan mengikut saiz mesin.

Barisan pembungkusan paksi tinggi mungkin memerlukan koordinasi yang lebih ketat, lebih banyak diagnostik dan ruang untuk stesen pemeriksaan atau modul pengendalian tambahan kemudian.

Pengubahsuaian mungkin perlu mengekalkan beberapa pendawaian medan, pengaturan motor atau peranti persisian sedia ada kerana tempoh masa henti terlalu ketat untuk reka bentuk semula sepenuhnya.

Di sinilah EtherCAT mula masuk akal. Bahan EtherCAT Omron menekankan komunikasi pantas, penyegerakan yang ketat, kabel RJ45 standard dan sokongan peranti yang luas pada rangkaian yang sama.

Secara ringkasnya, ini bermakna satu seni bina selalunya boleh merangkumi banyak fungsi mesin tanpa spageti yang datang daripada menggabungkan gerakan berasingan, I/O dan pulau peranti.

Namun begitu, tidak setiap mesin memerlukan kedalaman yang sama. Satu kesilapan biasa ialah menganggap bahawa jika EtherCAT boleh melakukan lebih banyak, projek itu sepatutnya menggunakan lebih banyak lagi. Begitulah cara pembeli akhirnya membayar untuk kapasiti pengawal, ciri gerakan atau kerumitan HMI yang tidak pernah digunakan oleh pengendali.

Cara menilai susunan

Mulakan dengan mesin, bukan katalog

Sebelum membandingkan nombor bahagian, tentukan kelakuan mesin sebenar.

Berapa banyak paksi yang benar-benar diselaraskan? Gerakan manakah yang hanya dikawal kelajuannya, dan yang manakah memerlukan kedudukan atau penyegerakan yang tepat? Adakah pengendali memerlukan pengurusan resipi?

Adakah ini mesin dengan satu skrin dan penggera asas, atau adakah penyelenggaraan memerlukan diagnostik dan pandangan servis yang lebih lengkap? Adakah platform yang sama akan digunakan semula merentasi beberapa model?

Peraturan yang baik adalah menulis ringkasan pemilihan dalam bahasa operasi sebelum menterjemahkannya ke dalam bahasa perkakasan. Contohnya:

• Dua paksi mesti kekal disegerakkan semasa pemindahan produk.
• Kelajuan penghantar boleh berbeza-beza, tetapi ia tidak memerlukan ketepatan servo.
• Pengendali memerlukan perubahan berasaskan resipi dalam masa kurang daripada tiga minit.
• Penyelenggaraan mesti melihat sejarah penggera dan status peranti tanpa membuka panel.
• Seni bina teras yang sama harus berfungsi merentasi tiga saiz mesin.

Ringkasan seperti itu memaksa pasukan untuk memisahkan keperluan teknikal sebenar daripada tabiat dan andaian.

Padankan HMI dengan aliran kerja pengendali

Menentukan HMI dengan kurang tepat adalah salah satu cara paling mahal untuk "menjimatkan wang." Bukan kerana skrin itu sendiri sangat mahal, tetapi kerana HMI yang lemah mendorong kos ke dalam panggilan servis, kesilapan operator dan masa pemulihan yang lebih lama.

Jika mesin menjalankan berbilang SKU, HMI harus mengendalikan pemilihan resipi dengan bersih dan mencegah perubahan yang tidak disengajakan. Jika pelanggan mengeksport peralatan, bahasa skrin dan kebenaran peringkat pengguna adalah penting. Jika mesin diselenggara oleh juruteknik tempatan, mesej penggera harus menunjukkan tindakan, bukan hanya kod ralat.

Dari perspektif kilang, HMI yang baik melakukan tiga kerja sekaligus:

1. Ia membantu pengendali menjalankan mesin dengan betul.
2. Ia membantu penyelenggaraan memulihkan mesin dengan cepat.
3. Ia membantu kejuruteraan menyeragamkan pengalaman pengguna merentasi model.

Perkara terakhir itu lebih penting daripada yang kelihatan. Jika satu platform OEM menggunakan struktur skrin, penamaan penggera dan halaman penyelenggaraan yang sama merentasi semua model, latihan menjadi lebih mudah, pentauliahan menjadi lebih pantas dan pengedar mempunyai masa yang lebih mudah untuk menyokong pembeli berulang.

Gunakan servo di tempat yang penting, inverter di mana ia menang atas kos

Bukan semua peranti berputar layak mendapat kawalan servo. Servo adalah pilihan yang tepat apabila aplikasi memerlukan kedudukan, penyegerakan yang ketat, pendaftaran atau profil gerakan yang boleh diulang.

Inverter biasanya merupakan pilihan yang lebih menjimatkan untuk kipas, pam, penghantar mudah dan tugas kelajuan boleh ubah lain yang mana gerakan ketepatan bukanlah pemacu nilai.

Ini adalah salah satu cara paling mudah untuk mengawal kos BOM tanpa menurunkan kualiti mesin. Seni bina campuran selalunya mengatasi seni bina semua servo kerana ia hanya mengutamakan ketepatan apabila ketepatan memberi pulangan.

Contohnya, pada mesin pembungkusan, pemasaan rahang pengedap, pendaftaran suapan filem atau gerakan indeks mungkin mewajarkan servo. Penghantar suapan masuk, penghantar pelepasan atau pemacu tambahan mungkin hanya memerlukan kawalan kelajuan yang stabil.

Jika anda menggunakan servo di mana-mana, anda akan meningkatkan kos perkakasan, usaha persediaan, beban alat ganti dan keperluan latihan juruteknik. Jika anda menggunakan inverter di mana-mana, anda mungkin kehilangan kualiti kawalan di tempat yang paling penting. Pembeli yang baik tidak memilih satu teknologi. Mereka menugaskan setiap satu untuk tugas yang betul.

Semak kebolehskalaan sebelum anda memerlukannya

Gambaran keseluruhan EtherCAT Omron mengetengahkan sokongan untuk bilangan peranti yang besar, kabel standard dan satu rangkaian yang boleh merangkumi komunikasi berkemampuan keselamatan dalam seni bina yang betul.

Walaupun mesin pertama anda tidak memerlukan banyak pengembangan, itu penting kerana platform yang berjaya jarang sekali kekal kecil.

Mungkin mesin hari ini mempunyai tiga paksi dan satu HMI. Tahun depan pelanggan mahukan pemeriksaan penglihatan, lebih banyak I/O jarak jauh atau modul kedua ditambah pada talian. Jika pelan rangkaian asal tidak memberi ruang untuk pertumbuhan, semakan seterusnya menjadi janggal dengan cepat.

Kebolehskalaan tidak bermaksud membeli pengawal terbesar pada hari pertama. Ia bermaksud memilih seni bina teras yang boleh berkembang tanpa memaksa penulisan semula sepenuhnya. Pembeli harus bertanya:

• Bolehkah kita menambah paksi kemudian tanpa mereka bentuk semula semuanya?
• Bolehkah kita menggunakan semula konsep HMI yang sama merentasi mesin yang lebih besar?
• Bolehkah rangkaian ini berkembang ke lebih banyak pulau atau stesen I/O?
• Bolehkah platform ini menjadi standard kami merentasi pelbagai keluarga mesin?

Bandingkan jumlah kos, bukan harga perkakasan

Di sinilah banyak projek menjadi silap. Timbunan kertas termurah boleh menjadi timbunan paling mahal dalam tempoh dua tahun.

Jumlah kos termasuk:

• Waktu kejuruteraan untuk mengkonfigurasi dan menyahpepijat.
• Ruang panel dan pengurusan haba.
• Kerja-kerja pendawaian.
• Masa pentauliahan.
• Usaha latihan untuk pasukan perkhidmatan.
• Kerumitan alat ganti.
• Pendedahan masa henti apabila alat ganti sukar diperoleh.

Bayangkan dua pilihan. Pilihan A adalah 8 peratus lebih murah untuk perkakasan. Pilihan B menggunakan susun atur rangkaian yang lebih bersih, menyeragamkan templat HMI dan mengurangkan pentauliahan sebanyak dua hari setiap mesin. Jika pembina menghantar sepuluh mesin setahun, Pilihan B mungkin mewujudkan lebih banyak margin walaupun sebelum sokongan selepas jualan dipertimbangkan.

Itulah sebabnya pembeli berpengalaman bercakap tentang "kos yang boleh disokong," bukan sekadar harga belian. Mesin yang lebih mudah dibina dan diselenggara melindungi margin dengan lebih baik berbanding mesin yang hanya lebih murah pada sebut harga pertama.

Senario pembelian dunia sebenar dan kesilapan biasa

Pembalut bangunan, karton dan varian penghantar OEM pembungkusan biasanya mendapat manfaat daripada satu platform gerakan biasa, satu falsafah reka bentuk HMI dan satu topologi rangkaian yang boleh diulang.

Kedudukan pembungkusan Omron secara eksplisitnya condong kepada reka bentuk mesin yang fleksibel dan boleh diskala, yang sejajar dengan strategi penyeragaman seperti itu. Kemenangannya bukan sekadar konsistensi teknikal.

Kemenangannya ialah kos penggunaan semula kejuruteraan yang lebih rendah, keakraban juruteknik yang lebih baik dan penyimpanan alat ganti biasa yang lebih mudah.

Penyepadu sistem yang melakukan pengubahsuaian menghadapi realiti yang berbeza. Reka bentuk yang ideal dari segi teknikal mungkin tidak sesuai dengan tetingkap penutupan.

Dalam hal itu, keputusan yang lebih baik mungkin merupakan migrasi berperingkat: gantikan pengawal dan HMI terlebih dahulu, simpan beberapa peranti medan buat sementara waktu, kemudian piawaikan yang lain dalam fasa kedua.

Itu bukanlah "kompromi" dalam erti kata negatif. Ia memadankan cita-cita seni bina dengan kekangan projek.

Pengedar yang menyokong pembinaan mesin segera mempunyai satu lagi set keutamaan. Pelanggan mungkin meminta tindanan berpusatkan Omron, tetapi apa yang mereka maksudkan sebenarnya ialah: "Berikan saya seni bina yang andal yang boleh saya peroleh sekarang dan sokong kemudian."“

Itu mengubah perbualan. Ketersediaan, alternatif, dokumentasi dan kestabilan masa pendahuluan adalah sama pentingnya dengan prestasi.

Pembina khusus dalam persekitaran keselamatan atau akses terkawal sering mengambil berat tentang kebolehkerjaan dan dokumentasi.

Mereka mungkin tidak mempunyai kiraan paksi tertinggi, tetapi mereka mempunyai jangkaan masa operasi yang ketat dan tekanan semakan daripada pengguna akhir. Dalam kes itu, seni bina yang boleh disokong dengan manual yang kukuh, lukisan yang jelas dan logik penggantian yang boleh diulang mungkin lebih berharga daripada memerah bahagian terakhir prestasi gerakan.

Kesilapan pembeli yang paling biasa boleh diramal:

• Memilih mengikut harga seunit sahaja.
• Terlalu menentukan sistem gerakan.
• HMI tidak dinyatakan dengan tepat.
• Mengabaikan masa tunggu sehingga reka bentuk dibekukan.
• Mencampurkan komponen tanpa piawaian.
• Gagal merancang untuk kitaran hayat dan keusangan.

Pembetulannya juga boleh diramal: tentukan kelas mesin, petakan fungsi gerakan sebenar, dokumentasikan keperluan pengendali, sahkan risiko bekalan lebih awal, piawaikan teras dan rintis seni bina sebelum melancarkannya di mana-mana.

Cara memilih pembekal, serta Soalan Lazim pembeli

Pembekal Omron yang kukuh harus memahami lebih daripada sekadar nombor bahagian. Mereka harus dapat membincangkan seni bina gerakan, saiz HMI, kemungkinan risiko penyumberan dan sempadan penggantian.

Mereka harus jelas tentang stok, realistik tentang masa tunggu kilang dan selesa menyokong kuantiti prototaip dan permintaan OEM berulang.

Tanya soalan terus sebelum membuat pesanan:

• Apa yang ada dalam stok sekarang?
• Berapakah masa tunggu kilang untuk yang lain?
• Adakah terdapat keperluan MOQ untuk binaan prototaip atau rintis?
• Bolehkah anda menyokong pesanan menyeluruh atau keluaran berjadual?
• Dokumentasi apa yang disertakan dengan pesanan itu?
• Apa yang berlaku jika bahagian yang dipilih menjadi terhad?
• Bolehkah anda menyokong binaan berulang dalam tempoh 12 hingga 24 bulan akan datang?

Tanda amaran juga sama pentingnya. Berhati-hati dengan pembekal yang samar-samar tentang kebolehkesanan, menjanjikan masa tunggu yang tidak dapat mereka dokumentasikan, menjual perkakasan bersaiz besar tanpa menjelaskan sebabnya, atau menghilangkan diri selepas peringkat sebut harga.

Bagi pembeli, senarai semak penilaian mudah berfungsi dengan baik:

• Keupayaan sokongan teknikal.
• Fleksibiliti komersial.
• Kedalaman inventori.
• Sokongan eksport jika berkaitan.
• Masa tindak balas.
• Ketekalan pesanan berulang.