CHLB ĐỨC – Hệ thống MX do công ty Beckhoff phát triển, sẽ thay thế hoàn toàn các tủ điều khiển thông thường. Trong tương lai, các nhà sản xuất và người vận hành sẽ được hưởng những lợi ích mà hệ thống MX mang lại.

Tại hội chợ công nghệ hàng đầu châu Âu Hannover Messe 2023, công ty tự động hóa Beckhoff đã trình bày hệ thống MX, một giải pháp thông minh, linh hoạt, được tối ưu hóa cho không gian lắp đặt và có thể thay thế hoàn toàn các tủ điều khiển thông thường, từ đó giúp các nhà máy mở rộng tự động hóa. Theo công ty Beckhoff, tủ điều khiển dạng mô-đun có thể được phân phối phi tập trung trên máy móc. Hệ thống MX giúp tiết kiệm lao động kỹ thuật, lắp ráp, lắp đặt và bảo trì. Điều này nhằm giúp các quy trình trong nhà máy được thực hiện hiệu quả hơn, từ việc lập kế hoạch, lắp ráp và cài đặt hệ thống, đến bảo trì máy móc.

Chuẩn hóa thiết bị
Ý tưởng cơ bản của hệ thống MX là tiêu chuẩn hóa các thiết bị điều khiển điện và cơ cho tất cả các thiết bị điện và cơ điện. Kết quả của việc thực hiện ý tưởng này là hai cấu hình: Cấu hình 1, tích hợp dữ liệu từng đơn vị chức năng vào mạng EtherCAT (1), đồng thời cung cấp điện áp một chiều (DC voltage) 24 vôn hoặc 48 vôn; Cấu hình 2, tiêu chuẩn cho điện áp thấp, được sử dụng để phân phối điện xoay chiều (AC voltage) lên đến 530 vôn và điện áp một chiều tối đa 848 vôn cho hệ thống truyền động.
(1) EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology): ban đầu được phát triển bởi công ty Beckhoff Automation, một nhà sản xuất PLC (bộ điều khiển logic khả trình) được sử dụng trong các hệ thống điều khiển thời gian thực và tự động hóa công nghiệp.

Bảng nối đa năng và tấm đế giúp thay thế thùng chứa tủ điện điều khiển
Tiêu chuẩn hóa cho phép toàn bộ chức năng của tủ điện điều khiển được thu gọn lại thành một hệ thống bảng nối đa năng (backplane) (2). Tương tự như hai cấu hình trên, có hai bảng nối đa năng khác nhau, các cấu hình ở dạng kết nối các tính năng thiết yếu. Các bảng nối đa năng được lắp đặt trong vỏ nhôm chắc chắn. Sự kết hợp giữa bảng nối đa năng và vỏ được gọi là tấm đế. Ngoài ra, còn có các mô đun chức năng IPC, bus coupler, I/O, chuyển động, rơle và hệ thống. Chúng chỉ cần cắm và vặn vào tấm đế. Sự kết hợp giữa tấm đế và các mô-đun chức năng tạo ra một thiết bị được bảo vệ theo tiêu chuẩn IP67 (3), tối ưu hóa không gian lắp đặt và có thể gắn trực tiếp trên máy.
(2) Bảng nối đa năng (backplane): một nhóm các đầu nối điện song song với nhau, sao cho mỗi chân của mỗi đầu nối được liên kết với cùng một chân của tất cả các đầu nối khác, tạo thành một bus máy tính. Nó được sử dụng để kết nối một số bảng mạch in với nhau để tạo thành một hệ thống máy tính hoàn chỉnh.
(3) Tiêu chuẩn IP67: là tiêu chuẩn bảo vệ chống xâm nhập của bụi và nước ở mức chống bụi tuyệt đối và chống nước gần tuyệt đối. Tiêu chuẩn IP được đưa ra bởi Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế IEC (International Electrotechnical Commission)

Thuận lợi cho kỹ thuật
Hệ thống tấm đế và các mô-đun chức năng dẫn đến một hệ thống mô-đun có thể được sử dụng để giải quyết nhiều nhiệm vụ tự động hóa khác nhau. Một lợi thế đặc biệt là các mô-đun chức năng của hệ thống MX tích hợp các chức năng riêng lẻ, bảo vệ đường dây đầu ra. Điều này đơn giản hóa việc lập kế hoạch dự án và giảm đáng kể số lượng các thiết bị, thực tế là 80% mạch điện và các bộ phận được tinh giảm. Thêm một lợi thế khác khi lắp đặt, chính là tính nhỏ gọn của hệ thống MX. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối giữa các bộ phận, vì không cần không gian và giá đỡ lắp đặt đặc biệt cho hệ thống MX. Một điều quan trọng khác, là hệ thống MX đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của tủ điện điều khiển thông thường, tuân thủ các tiêu chuẩn IEC (4), UL (5) và CSA (6). Do đó, hệ thống MX đại diện cho một giải pháp thống nhất toàn cầu.
(4) IEC (International Electrotechnical Commission): Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế. Đây là một tổ chức phi lợi nhuận chuyên xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn quốc tế về kỹ thuật điện.
(5) UL (Underwriter Laboratories): Một công ty chứng nhận bên thứ ba, được thành lập vào năm 1894 tại Chicago (Mỹ). Họ chứng nhận sản phẩm với mục đích an toàn cho cả người lao động và người tiêu dùng. Bên cạnh việc kiểm tra, họ đặt ra các tiêu chuẩn công nghiệp khi phát triển sản phẩm mới.
(6) CSA (Canadian Standards Association): Hiệp hội Tiêu chuẩn Canada. Tiêu chuẩn CSA là tiêu chuẩn an toàn ở Canada cho các thiết bị điện, thiết bị y tế, máy móc, thiết bị,… 

Thuận lợi cho việc thi công tự động hóa
Sử dụng hệ thống MX với nguyên tắc: cắm các mô-đun chức năng vào tấm đế và siết chặt bằng vít. Đơn giản hóa không chỉ giúp cách mạng hóa việc cấu hình tủ điều khiển, mà còn thay thế hoàn toàn các tủ điều khiển cồng kềnh. Thùng bảo vệ tủ điện được loại bỏ, cũng như việc đấu dây thủ công gây tốn thời gian. Việc lắp ráp hệ thống MX hoàn toàn nhanh gọn. Bao gồm công tác thử nghiệm và kiểm tra, có thể lắp ráp hệ thống MX chỉ trong một giờ. Với tủ điện điều khiển thông thường, thời gian lắp ráp tối thiểu là 24 giờ. Bằng cách này, hệ thống MX cũng giúp nhà máy khắc phục tình trạng thiếu công nhân lành nghề, vì thời gian thao tác trên máy được rút ngắn hơn nhiều. Ngoài ra, lỗi đấu dây không còn xảy ra. Về hậu cần, cũng có những lợi thế vì việc lắp ráp đã loại bỏ hoàn toàn quá trình gia công cơ khí. Do tính nhỏ gọn của các thiết bị trong hệ thống MX, nên không cần không gian rộng để lắp ráp tủ điều khiển, trong khi trước đây có thể phải thực hiện bên ngoài nhà máy.

Thuận lợi trong lắp đặt máy
Trái ngược với các giải pháp thông thường, hệ thống MX có thể được tích hợp trực quan và chức năng vào không gian lắp đặt máy do tính nhỏ gọn đáng kể. Điều này giúp giảm không gian lắp đặt máy nhiều lần. Nhờ khả năng xếp tầng các hệ thống MX, các máy mô-đun có thể được hiện thực hóa dễ dàng. Ngoài ra, giảm chiều dài đáng kể các dây cáp dẫn đến thiết bị cảm biến hoặc bộ truyền động. Việc thực hiện cắm cáp nối đơn giản, không cần thợ điện chuyên biệt thực hiện, cùng việc sử dụng các loại cáp được lắp ráp sẵn giúp rút ngắn thời gian lắp đặt và giảm thiểu các lỗi đấu nối cáp. 

Lợi ích cho công nhân vận hành
Đối với công nhân tại nhà máy, cũng cần có những lợi thế về dịch vụ và bảo trì: Hệ thống MX bao gồm các thành phần EtherCAT được nối mạng liên tục, để có thể chẩn đoán hệ thống một cách toàn diện và bất cứ lúc nào. Ngoài đèn LED thông thường, mỗi mô-đun chức năng có một số sê-ri duy nhất ở dạng mã dữ liệu ma trận. Dữ liệu này có thể được quét qua ứng dụng điện thoại thông minh, theo đó điện thoại kết nối với bộ điều khiển và xuất dữ liệu chẩn đoán cho mô-đun chức năng tương ứng.

Việc chuyển đổi mô-đun cũng rất đơn giản, vì các mô-đun này có thể được chuyển đổi và có thể cắm và rút phích cắm trong khi vận hành. Cũng giống như nhà sản xuất máy móc, công nhân cũng sẽ được hưởng lợi vì hệ thống mô-đun của hệ thống MX bao gồm những công nghệ tự động hóa, với ít linh kiện hơn và cần ít phụ tùng thay thế. Nhờ nguyên tắc đơn giản, các mô-đun trong hệ thống MX cũng có thể được tái sử dụng rất dễ dàng.

Để xem các tin bài khác về “Tủ điều khiển”, vui lòng nhấn vào đây.

(Nguồn: Hannover Messe)

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net