Времето за поврзување на PLC кабинетот значително се намалува со приклучливи терминални блокови со DIN шина со наклон од 5,08 mm — Што добиваат производителите на оригинална опрема (OEM) за индустриска автоматизација во ефикасноста на склопувањето

Содржина на трудот за традиционално поврзување со завртки

Во PLC контролен кабинет со средна сложеност за машини за пакување, транспортни системи или контрола на машини за лиење со вбризгување, обично има 600-1.200 индивидуални жичени завршетоци. Секој завршеток на традиционален терминален блок со завртка и стега бара: отстранување на 8-10 mm изолација од крајот на жицата со помош на калибрирана алатка за отстранување, вметнување на отстранетата жица во отворот на терминалот, затегнување на завртката до наведениот момент на вртење (обично 0,5-0,8 Nm за жица од 2,5 mm² како што е наведено од производителот на терминалот) и проверка на врската со тест за влечење според IEC 60947-7-1. Целосниот циклус на отстранување-вметнување-затегнување-верификација трае 45-90 секунди по жица, во зависност од искуството на техничарот, достапноста на позицијата на терминалот во густо натрупаниот кабинет и дали насочувањето на жиците бара дополнителни чекори за управување со каблите. Со просек од 60 секунди по врска и 800 завршетоци по кабинет, само директното поврзување трае 800 минути - над 13 часа по кабинет.

Ова не го вклучува времето потребно за толкување на шемата за поврзување и нејзино мапирање на физичките позиции на терминалите. Шемата за поврзување ги прикажува логичките врски: „I0.0 → терминал X1:47“. Техничарот мора да го лоцира терминалот X1 на DIN шината, да изброи до позицијата 47 во ред од 60-80 идентични терминали и да ја вметне точната жица. При густина од 60 терминали на метар DIN шина, визуелната разлика помеѓу терминалот 47 и терминалот 48 бара фокусирано внимание на секоја поединечна врска. Стапката на грешки во услови на производство - каде што техничарите ги поврзуваат кабинетите 7-8 часа по смена - е приближно 2-5 грешки во поврзувањето по кабинет во просек, врз основа на податоците за квалитетот на работилницата за панели што ги разгледав. Секоја грешка трае 15-45 минути за да се дијагностицира и корегира за време на функционалното тестирање, додавајќи 30-225 минути време за преработка по кабинет. Овие грешки се речиси целосно функција на чекорот за рачно мапирање - прстите на техничарот слетале на точната жица, но на погрешната позиција на терминалот - и тие се ефикасно невозможно да се елиминираат само преку обука или процесна дисциплина.

Парадигмата на приклучување: Завршете на појасот, а не на кабинетот

Приклучувачките терминални блокови ја менуваат основната парадигма на ожичувањето од терминал-во-шкаф во терминал-на-жичен кабел. Наместо да се внесуваат поединечни жици во кутијата и секоја од нив да се терминира на нејзината означена терминална позиција на DIN шината, градителот на панелот добива претходно склопени кабелски кабли со приклучливи конектори кои веќе се завршуваат на краевите на жиците. Блокот на конектори - приклучок со позиција 2-24 со наклон од 5,08 mm - се поврзува со фиксен собирник монтиран на DIN шината. Задачата на градителот на кутијата се префрла од 800 поединечни жичени завршетоци на приклучување на 20-40 претходно склопени конектори во нивните соодветни собирници.

Ова е фундаментално различен модел на склопување со импликации што се протегаат многу подалеку од директните заштеди на труд. Работата со високопрецизно поврзување, склона кон грешки, се префрла нагоре кон фазата на производство на снопот, каде што може да се изврши на работна маса под подобри услови на осветлување, со непречен пристап до површините на конекторите и - што е клучно - со автоматизирана опрема за тестирање на снопот што ја проверува секоја врска за континуитет, правилно распределување на пиновите и отпор на изолација пред снопот да се испрати во сервисот за панели. Систем за тестирање на снопот што користи Cirris или сличен автоматизиран тестер може да потврди склоп на конектор од 50 позиции за помалку од 30 секунди и да произведе извештај од тестот што служи како објективен доказ за квалитетот за претстојната инспекција на сервисот за панели. Промената е од доверба во вниманието на техничарот кон доверба во објективното мерење на опремата за тестирање.

Заштедата на време е значителна и добро документирана во индустриската конструкција на панели. Блок на конектори со 12 претходно завршени жици се приклучува во својот DIN-конектор за 5-10 секунди - времето потребно за усогласување на конекторот со конекторот, негово притискање додека јазичето за заклучување не се заглави со звучен клик и визуелно потврдување на целосното вметнување со проверка дали површината на конекторот е во рамнина со површината на конекторот. Традиционалниот блок со завртки со терминал со 12 позиции бара 12-18 минути за да се заврши во кабинетот. Пристапот со приклучување го намалува ова на помалку од 30 секунди за работа од страна на кабинетот - намалување од повеќе од 95% во работата од страна на кабинетот за тие 12 врски. Низ кабинет со 800 врски со приклучливи конектори, времето за поврзување од страна на кабинетот се намалува од 13+ часа на приближно 2-3 часа. Времето на склопување на прекинатиот сноп, извршено на работната маса, додава 4-6 часа, за нето намалување од 35-45% во вкупната работа за поврзување.

Елиминација на грешки преку фиксен Pinout

Најекономски значајната придобивка од приклучливите терминални блокови можеби не е заштедата на труд - туку речиси елиминирањето на грешките во распределбата на жиците. Кога производителот на снопови ќе изгради конектор со 12 позиции со жици во позициите од 1 до 12, излезот на пиновите е физички фиксиран. Градителот на панелот не може да вметне погрешна жица во положба 7 бидејќи жицата за положба 7 е веќе завршена во конекторот на положба 7 и не може да се помести без сечење и повторно завршување. Единственото дејство на склопување во кабинетот е вклучување на конекторот во точниот заглавие, кое е означено со идентификаторот на конекторот (на пр., „X101“) што се совпаѓа и со шемата за поврзување и со физичката етикета на телото на конекторот од страната на снопот.

Ова поместување од верификација по жица кон верификација по конектор фундаментално го менува профилот за откривање на грешки. Во традиционалниот жичен кабинет од точка до точка, секоја од 800-те конекции мора да се провери поединечно во однос на дијаграмот за поврзување - процес на верификација што бара 4-6 часа и е предмет на иста стапка на човечки грешки како и оригиналното поврзување. Со приклучливи конектори, верификацијата се сведува на: (1) потврдување дека континуитетот и излезот на пиновите на снопот е тестиран кај производителот на кабелот и дека извештајот од тестот е достапен, и (2) потврдување дека секој приклучок на конекторот е во точниот приклучок со визуелна проверка на етикетата во однос на цртежот на распоредот на кабинетот. Чекор 2 трае 10-15 минути за 30 конектори. Вкупната работа за верификација паѓа од 4-6 часа на помалку од еден час. Стапката на грешки во поврзувањето паѓа од 2-5 по кабинет на близу нула бидејќи излезот на пиновите е физички наметнат од конекторот - нема одлука на операторот за тоа која жица оди каде, само визуелно совпаѓање помеѓу две етикети.

На UL 508A стандард за индустриски контролни панели и IEC 61439 За нисконапонските расклопни и контролни уреди, обете се повикуваат на технологијата за приклучување како средство за подобрување на квалитетот на фабричкото ожичување. UL 508A посебно дозволува приклучливи конектори како прифатлив метод на ожичување, под услов конекторот да е наведен за апликацијата и номиналните вредности на напонот/струјата да се во рамките на спецификациите на производителот на конекторот.

Теренска услуга: Каде што повратот на инвестицијата се множи

Заштедите при склопување го оправдуваат усвојувањето на приклучливи терминални блокови во работилницата за панели; заштедите при теренска услуга се онаму каде што повратот на инвестицијата се забрзува над првичното оправдување за купување. Кога I/O модул ќе откаже во PLC кабинет ожичен со традиционални завртки, постапката за теренска услуга е премногу долга: фотографирајте или етикетирајте ја секоја жица поврзана со дефектниот модул (10-30 минути, во зависност од густината на жиците и постоечкиот квалитет на етикетирањето), исклучете ги сите 20-40 поединечни жици (5-15 минути), отстранете го дефектниот модул и инсталирајте ја замената (5-10 минути), повторно поврзете ги сите жици со точните терминали на заменскиот модул, додека се повикувате на фотографијата или етикетите направени во чекор 1 (20-45 минути) и проверете ја секоја врска (5-10 минути). Вкупно поминато време: 45-105 минути работна сила на квалификуван техничар, за време на кое машината за производство не работи.

Со приклучливи конектори, постапката се сведува на: исклучете го блокот на конектори од неисправниот модул (5 секунди), отстранете го неисправниот модул и инсталирајте го заменскиот (5-10 минути) и приклучете го блокот на конектори во заменскиот модул (5 секунди). Нула жици се исклучуваат. Нула жици се повторно терминираат. Нула врските бараат верификација бидејќи истиот конектор со истите жици во истите позиции на пиновите сега е вклучен во идентичен заменски модул. Вкупното време - под 10 минути, во кое доминира замената на механичкиот модул и повторната иницијализација на PLC - е намалување од 80-90% во однос на традиционалната постапка. Во индустриите каде што застојот на машините чини 500-5.000 американски долари на час (линии за склопување автомобили, пакување храна и пијалоци, производство на фармацевтски производи, производство на полупроводници), разликата помеѓу поправка од 90 минути и поправка од 10 минути заштедува 650-7.500 американски долари во трошоци за застој по дефект на I/O модул. Во текот на работниот век на машината од 10-15 години со 3-6 замени на влезно/излезни модули, заштедите од теренска услуга сами по себе можат да ги надминат дополнителните трошоци за приклучливите терминални блокови за фактор од 3-5 пати.

Економија на трошоци по конекција

На ниво на компоненти, традиционалниот терминален блок со 2 позиции и завртка-стегач чини приближно 0,30-0,60 американски долари по позиција во волуменски количини (5.000+ позиции). Систем на терминални блокови од 5,08 mm што може да се приклучат - кој го опфаќа приклучокот монтиран на DIN шина и конекторот од страната на снопот - чини приближно 0,80-1,50 американски долари по позиција. Премијата за цената на компонентите е значајна од 0,50-1,00 американски долари по позиција, што на кабинет со 800 позиции претставува 400-800 американски долари дополнителен трошок за материјали.

Сепак, цената на компонентите е само една ставка. Целосно оптоварената цена на трудот за склопување за работилница за панели во Северна Америка или Западна Европа е 35-55 американски долари на час. Заштедата на труд по поврзување - приближно 30-50 секунди - се преведува на 0,29-0,76 американски долари по поврзување по овие цени. Користејќи ги средните точки на секој опсег, премијата за компоненти од 0,75 американски долари се компензира со заштеда на труд од 0,50 американски долари, оставајќи нето премија од 0,25 американски долари по позиција - или 200 американски долари за кабинет со 800 позиции. Кога ќе се вклучат заштедите од теренска услуга, намаленото време за функционално тестирање и елиминацијата на барањата за ожичување во гаранцијата, вкупните трошоци за сопственост одлучувачки се поместуваат во корист на приклучливите конектори во 1-2 година од теренската работа.