Artan dijitalleşme ayrıca bilinen proses ve süreçlerin de değişmesini beraberinde getirmektedir. Şimdiye kadar geçerli ve denenmiş olan standartlar sorgulanmaktadır, tamamen kaybolabildiği gibi sadece uygun hale de getirilebilmektedir. Birçok alanda dünyanın gittikçe daha karmaşık hale geldiği izlenimi uyanmaktadır ve gelecekte zorluklarla daha iyi başa çıkabilmek için yeni yetenekler ve stratejiler gerekli hale gelmektedir. Leuze electronic bu sebeple akıllı sensörler üretmektedir, bunlar, müşterideki üretim proseslerini optimize etmek ve makinelerin ile sistemlerin verimliliğini artırmak için katkı sağlayacaktır. Çift kanal tam olarak ne demektir, aşağıdaki videoda görebilirsiniz.

Dijitalleşme ve Endüstri 4.0 ne demektir?

Amaç, ilk etapta Endüstri 4.0 veya IIoT, tüm sistem sınırlarını aşarak bulut içerisinde dahi verileri ve bunların alışverişini standartlaştırmaktır amaç. Bu verilerin büyük bir kısmı sensörler yardımıyla oluşturulur. Bunların görevi, proses boyutlarını kaydetmek ve veri formunda arayüz(ler) üzerinden alıcı sistemlere aktarmaktır. Bu proses verileri prensipte, asıl otomasyon görevinin çözümlenmesi için orijinal verilerdir.

Sensör tipine göre farklı miktarda veri sunulur. Kullanılan arayüzler veri aktarımının karmaşıklığına en iyi şekilde uyarlanmıştır: Basit ikili endüstriyel sensörler, proses değerini, durum ve tanı bildirimlerini IO-Link üzerinden noktadan noktaya iletişim arayüzüne aktarır. Daha yüksek işlevselliğe sahip daha karmaşık sensörler genellikle gerçek zaman kabiliyetli alan veri yolu ağlarına entegre edilir. Bu sensörler, birçok proses ve alarm değerlerinin yanı sıra durum ve tanılama mesajlarını aktarırlar ve kumanda üzerinden tam olarak parametrelendirilebilirler.

Endüstri 4.0 ile reçete değişimi, format dönüşümü ve durum denetimi ile öngörülebilir periyodik bakım gibi başka konular da daha fazla mercek altına alınmaktadır. Bunun için gerekli veriler genellikle otomasyon görevi için mutlaka gerekli değildir, ancak kullanıcıya planlanabilir, önleyici periyodik bakım sıklıkları ile sistemin kesintisiz çalışma süresinin artırılması konusunda yardımcı olur. Veriler bu sebeple çeşitli kaynaklardan merkezi noktada, örneğin bulut içerisinde toplanır. Düşük güncelleme oranlarına rağmen yine de bundan dolayı daha yüksek veri miktarları oluşabilir ve böylece bambaşka bir iletişim karakteri meydana gelebilir.

Çift endüstriyel sensörlerde çift kanal

1. PLC’ye bağlantı ile çift kanal

Örneğin, yüksek hızlı bir paketleme makinesinde kesin bir kesme işareti konumunu belirlemek için kullanılan kontrast sensörü KRT 18B ele alındığında, makinenin paketleme kalitesinin, anahtarlama çıkışının gerçek zamanlı yeteneğine bağlı olduğu görülebilir. Bu sebeple bir kontrast sensörünün anahtarlama çıkışı bir kontrol üzerinden değil, aksine doğrudan aktüatör üzerinden bağlanırsa daha iyi olur. Ancak yine de makinenin izlenmesine ve analizine olanak yaratmak için kontrast sensörünün ayrıca hızlı anahtarlama çıkışı haricinde IO-Link iletişim arayüzü bulunmaktadır. Bunun dışında proses değeri izlenebilir, fonksiyon rezervi belirlenebilir ve parametrelemeler gerçekleştirilebilir. Ayrıca müşteriyi reçete değişimi ve format dönüşümü esnasında destekler.

2. Çift kanal ve IIoT / Endüstri 4.0

IIoT ve Endüstri 4.0 kapsamında veriler örneğin izleme ve parametreleme için mümkün olduğu kadar yerden bağımsız ve dünya çapında başka otomasyon katılımcılarına sunulmak zorundadır. Bu genellikle bulut çözümleri üzerinden gerçekleştirilmektedir. Yukarıda tarif edilen şartlar aynen geçerli olursa, o zaman PLC için IO-Link bağlantısı yerine böyle bir IO-Link bağlantı modülü için Ethernet arayüzü ve OPC UA iletişim protokollü bir bağlantı gereklidir. Bulut bağlantısı bu durumda örneğin bir IoT Edge Gateway üzerinden gerçekleştirilir.

Alan veri yolu arayüzlü sensörlerde çift kanal

Çift kanal ve IIoT / Endüstri 4.0

Alan veri yolu arayüzü entegre edilmiş daha karmaşık sensörler için Leuze electronic yine bir çift kanal çözümü sunmaktadır. Bu şekilde örneğin barkod tarayıcı BCL 348i ayrıca bir PROFINET alan veri yolu arayüzüne sahiptir. Bunun üzerinden prensip olarak proses ve alarm değeri, ayrıntılı durum ve tanılama mesajları ve eksiksiz cihaz parametrelemesi kumanda üzerinden gerçekleştirilebilir. Ancak izleme için veriler yerden bağımsız ve global anlamda sunulacaksa, sensör bunu endüstriyel Ethernet arayüzü üzerinden bir OPC UA iletişim protokolü ile sunmaktadır. Entegreli bulut bağlantı elemanı veya IoT Edge Gateway üzerinden bunlar bir bulut uygulamasına kadar taşınabilir.

Durum denetimi (performans izleme) veya öngörüsel periyodik bakım (Predictive Maintenance) gibi konular IIoT ve Endüstri 4.0 kapsamında derinlemesine tartışılır, verileri dünya çapında ve standart formatta sunabilecek sensörler gerektirir. Bu esnada gerçek zaman kabiliyeti açısından gereksinimler belirlenmelidir. Çift kanal prensibi sayesinde veriler ilk defa ayrı ve müşteri taleplerine uygun bir şekilde kullanıma sunulabiliyor. Kanal 1 üzerinden gerçek zamanlı olarak istenen veriler aktarılır, kanal 2 üzerindense veriler, proses gözlemi ve parametrelendirme için aktarılır.

İkili endüstriyel sensörde, SIO modunda (standart IO modu) veya anahtarlama sinyali ya da talep üzerine noktadan noktaya bağlantıya sensör ile izin veren klasik IO-Link arayüzü bu güce sahip değildir. Proses kumandası için her iki bilgi paralel olarak gereklidir. Müşterinin, hedef durumdan sapmaları erkenden tespit etmek adına mesela bir kontrast sensörünün proses değerlerini, rezervleri eşik değerlere çevirmesi veya bir paketleme makinesinin paketleme sürecindeki kontaminasyon durumunu çevrimiçi olarak sürekli olarak değerlendirmesi mümkün olmalıdır. Tam da bu noktada çift kanal prensibi yardımcı olmaktadır.

Alan veri yollu sensörlerde gerçek zaman kabiliyeti ve izleme ve parametreleme için veriler, en azından gerçek zamanlı Ethernet arayüzleri için mevcuttur. Ancak sadece yereldir, yerden bağımsız ve dünya çapında erişilebilir değildir. Genellikle de bir sensörün durum denetimi ve öngörüsel periyodik bakım için gönderdiği bilgiler değerlendirilememektedir. Bu noktada da Leuze çift kanal prensibi ile uygun çözümü sunmaktadır.