Повышение прозрачности данных для тоннелепроходческих машин за счет использования коммутационной системы SmartWire-DT и «умных» устройств.
Проекты капитального строительства широко реализуются по всему миру. Предназначенный для выемки грунт может значительно различаться в зависимости от местоположения, поэтому требования к используемым тоннелепроходческим машинам различны. Их следует настраивать для каждого клиента по-разному, учитывая особенности почвы. Но независимо от того, с чем придется работать — с песком, глиной или камнем, — самым важным критерием остается надежность машины. Поэтому специалисты из mts Perforator используют технологии компании Eaton, которые обеспечивают высокую надежность и гарантируют прозрачность данных.
Спрос на новейшие технологии прокладки тоннелей по всему миру очень высок как в сфере дорожного строительства, так и при создании систем энергоснабжения и водоотвода. Базирующаяся в Валлуне (Германия) компания mts Perforator GmbH (mts) входит в состав группы Schmidt-Kranz Group. Компания разрабатывает и производит на заказ решения для бестраншейной прокладки тоннелей, а также буровые снаряды, системы гидротранспорта и системы с компенсацией давления пород (EPB).
Для координирования действий тоннелепроходческих машин с помощью выделенных панелей управления используется ряд кнопочных выключателей и световых индикаторов, подключаемых к контроллеру. В поисках экономичного решения, которое при этом отвечало бы высочайшим требованиям надежности устройств и безопасности работы, компания mts остановила свой выбор на системе SmartWire-DT от Eaton. SmartWire-DT — это инновационная система, обеспечивающая соединение электрических компонентов и обмен данными. С ее помощью можно избавиться от сложного и ненадежного метода последовательного монтажа компонентов — переключателей, датчиков и приводов — на центральном пульте управления.
Преимущество решения Eaton заключается в единстве: вся система разрабатывается совместно гидравлическим и электротехническим подразделениями компании, что позволяет подключать к SmartWire-DT как электрические, так и гидравлические компоненты и централизованно контролировать их работу. Система оснащена встроенной защитой от недопустимых действий по управлению. Кроме того, она позволяет значительно сократить финансовые и трудозатраты на проектирование и монтаж панелей управления.
SmartWire-DT объединяет передачу данных и подачу питания в одном кабеле, что обеспечивает стандартизованное взаимодействие всех модулей друг с другом. Для каждого функционального компонента системы предусмотрен собственный адрес, а также средства самодиагностики.
Компания mts уже убедилась в преимуществах технологии бережливой связи, используемой в SmartWire-DT, при работе на ряде объектов.
Надежность во всем
На машинах mts используются устройства для цепей управления RMQ. Все они подключены к сети как подчиненные устройства SmartWire-DT с помощью зеленого 8-полярного ленточного кабеля. Для компании mts было очень важно исключить возможность любых несанкционированных действий или недопустимых операций со стороны бурильщика. Это требование удалось выполнить благодаря SmartWire-DT, поскольку эта система не позволяет произвольно соединять какие-либо контакты. Еще одним важным аргументом для конструкторов машин стал тот факт, что компания Eaton обеспечивает обслуживание и техническую поддержку по всему миру и осуществляет оперативную доставку запасных частей.
Поскольку у mts уже был успешный опыт работы с Eaton, руководство компании решило расширить сотрудничество и использовать SmartWire-DT и методику бережливого производства Eaton для оптимизации расходов, материальных и временных затрат. Компания Eaton разработала решение, состоящее из продуктов, технологий и процессов, обеспечивающих экономию на всех этапах производственно-сбытовой цепочки. Методика бережливых решений распространяется на три сферы, объединяемые с помощью SmartWire-DT: соединение компонентов, автоматизацию и электропитание.
Тщательный контроль привода
Бережливая автоматизация означает использование меньшего числа компонентов и сокращение объема работ по проектированию. Уровень модулей ввода-вывода интегрирован в сами устройства, к примеру, в пускатели двигателей, устройства плавного пуска, частотно-регулируемые приводы или автоматические выключатели, которые в результате взаимодействуют напрямую с устройствами ЧПИ/ПЛК компании Eaton или производства других компаний через шлюзы. Устройства решают задачи по контролю, визуализации и обработке данных и представляют собой единый блок. Это позволяет проектировать и реализовывать решения проще и быстрее. Благодаря концепции бережливой автоматизации можно избавиться от целых уровней устройств, таких как модули ввода-вывода центрального ПЛК и, таким образом, сократить расходы на их приобретение и обслуживание.
Недавно компания mts сделала еще один шаг на пути к бережливой автоматизации, интегрировав с помощью SmartWire-DT автоматические выключатели защиты двигателей PKE с электронной защитой от перегрузки, а также установив автоматические выключатели NZM в распределительные шкафы тоннелепроходческих машин. Комбинация выключателей PKE и SmartWire-DT позволяет повысить уровень контроля электропривода. Относящиеся к процессу данные, такие как фактический ток двигателя, тепловая нагрузка и режим работы, можно постоянно контролировать и анализировать без использования дорогостоящей аналоговой технологии ввода-вывода.
Расширение бережливых решений с помощью «умных» устройств
Таким образом Eaton превратила распределительную и коммутационную аппаратуру в интеллектуальные компоненты системы. «Умные» устройства, такие как PKE, способны взаимодействовать с любым ПЛК в «открытой архитектуре». Они стали для компании важным шагом на пути к созданию комплексных решений, соответствующих требованиям Индустрии 4.0.
«Умные» устройства Eaton позволяют нам использовать доступ к подробным данным в любом уголке мира, в том числе на объектах, — объясняет Норберт Симдон, менеджер ответственный за обеспечение радиоэлектронной поддержки в компании mts. — Теперь мы можем следить за рабочими состояниями 50 тоннеле-проходческих машин, работающих в разных странах мира, то есть осуществлять диагностический контроль. В случае неполадок мы можем проводить диагностику удаленно и находить способы их устранения, повышая таким образом работоспособность системы для конечных пользователей.
Раньше оператор машины имел возможность вручную изменять характеристики срабатывания, что в итоге приводило к тому, что двигатель мог довольно долго работать при слишком высокой нагрузке. При использовании SmartWire-DT все установки срабатывания централизованно сохраняются в контроллере. Если значения срабатывания для автоматических выключателей защиты электродвигателей изменяются, машина автоматически останавливается, защищая пользователя и оборудование от потенциальных рисков».
Заключение
Инновационная технология SmartWire-DT стала уникальным вкладом компании Eaton в развитие сетевых решений в рамках концепции Индустрии 4.0. В соответствии с выбранной стратегией Eaton продолжает расширять номенклатуру интеллектуальных устройств, способных интегрироваться в SmartWire-DT.
Александр БЕСПАЛОВ,
менеджер по продукции,
направление «Автоматизация и Промышленные
Устройства Управления», компания Eaton.
Статья размещена в журнале «Электротехнический рынок», №5-6 (59-60), 2014
