PLC skapja elektroinstalācijas laiks ievērojami samazinās, izmantojot iespraužamus 5,08 mm soļa DIN sliedes spaiļu blokus — ko rūpnieciskās automatizācijas oriģināliekārtu ražotāji iegūst montāžas efektivitātes ziņā

Tradicionālās skrūvju spaiļu elektroinstalācijas darba saturs

Vidējas sarežģītības PLC vadības skapī iepakošanas iekārtām, konveijeru sistēmām vai iesmidzināšanas formēšanas iekārtu vadībai parasti ir 600–1200 atsevišķu vadu savienojumu. Katram savienojumam uz tradicionālā skrūvskavas caurvada spaiļu bloka ir nepieciešams: 8–10 mm izolācijas noņemšana no vada gala, izmantojot kalibrētu izolācijas noņemšanas instrumentu, izolētā vada ievietošana spaiļu atverē, skrūves pievilkšana līdz norādītajam griezes momentam (parasti 0,5–0,8 Nm 2,5 mm² vadam, kā norādījis spaiļu ražotājs), un savienojuma pārbaude ar vilkšanas testu saskaņā ar IEC 60947-7-1. Pilns sloksnes ievietošanas, pievilkšanas un pārbaudes cikls ilgst 45–90 sekundes katram vadam atkarībā no tehniķa pieredzes, spaiļu pozīcijas pieejamības blīvi izvietotajā skapī un no tā, vai vada izvietošanai ir nepieciešami papildu kabeļu pārvaldības soļi. Ar vidēji 60 sekundēm katram savienojumam un 800 savienojumiem katram skapim, tiešā elektroinstalācijas darbs vien ir 800 minūtes — vairāk nekā 13 stundas katram skapim.

Tas neietver laiku, kas nepieciešams elektroinstalācijas shēmas interpretēšanai un tās kartēšanai uz fiziskajām spaiļu pozīcijām. Elektroinstalācijas shēmā ir parādīti loģiski savienojumi: "I0.0 → spaile X1:47." Tehniķim jāatrod spaile X1 uz DIN sliedes, jāskaita līdz 47. pozīcijai 60–80 identiski izskata spaiļu rindā un jāievieto pareizais vads. Ja spaiļu blīvums ir 60 spailes uz vienu DIN sliedes metru, vizuālā atšķirība starp spaili 47 un spaili 48 prasa koncentrētu uzmanību katram savienojumam. Kļūdu līmenis ražošanas apstākļos, kad tehniķi veic skapīšu elektroinstalāciju 7–8 stundas maiņā, ir aptuveni vidēji 2–5 elektroinstalācijas kļūdas uz vienu skapi, pamatojoties uz paneļu darbnīcas kvalitātes datiem, ko esmu pārskatījis. Katras kļūdas diagnostika un labošana funkcionālās testēšanas laikā aizņem 15–45 minūtes, pievienojot 30–225 minūtes atkārtotas apstrādes laikam uz vienu skapi. Šīs kļūdas gandrīz pilnībā ir manuālās kartēšanas darbības funkcija — tehniķa pirksti nolaidās uz pareizā vada, bet nepareizā spaiļu pozīcijā —, un tās faktiski nav iespējams novērst tikai ar apmācību vai procesa disciplīnu.

Pieslēdzamības paradigma: pārtrauciet pie instalācijas, nevis pie skapja

Pieslēdzamie spaiļu bloki maina pamata elektroinstalācijas paradigmu no savienošanas skapī uz savienošanu pie instalācijas vada. Tā vietā, lai atsevišķus vadus ievadītu skapī un katru no tiem savienotu ar tam paredzēto spaiļu pozīciju uz DIN sliedes, sadales skapīšu ražotājs saņem iepriekš samontētas vadu instalācijas ar pieslēdzamiem savienotājiem, kas jau ir savienoti ar vadu galiem. Savienotāju bloks — 2–24 pozīciju spraudnis ar 5,08 mm soli — savienojas ar fiksētu kontaktligzdu, kas uzstādīta uz DIN sliedes. Sadales skapīšu ražotāja uzdevums mainās no 800 atsevišķiem vadu savienojumiem uz 20–40 iepriekš samontētu savienotāju bloku pievienošanu to atbilstošajām kontaktligzdām.

Šis ir principiāli atšķirīgs montāžas modelis ar sekām, kas sniedzas tālu aiz tiešajiem darbaspēka ietaupījumiem. Augstas precizitātes, kļūdu pakļautais elektroinstalācijas darbs tiek pārvietots augšup uz instalācijas ražošanas posmu, kur to var veikt uz stenda labākos apgaismojuma apstākļos, ar netraucētu piekļuvi savienotāju virsmām un — kas ir ļoti svarīgi — ar automatizētu instalācijas testēšanas aprīkojumu, kas pārbauda katra savienojuma nepārtrauktību, pareizu kontaktu piešķiršanu un izolācijas pretestību, pirms instalācija tiek nosūtīta uz sadales darbnīcu. Instalācijas testēšanas sistēma, kurā tiek izmantots Cirris vai līdzīgs automatizēts testeris, var pārbaudīt 50 pozīciju savienotāja mezglu mazāk nekā 30 sekundēs un sagatavot testa ziņojumu, kas kalpo kā objektīvs kvalitātes pierādījums sadales darbnīcas ienākošajai pārbaudei. Pāreja no uzticēšanās tehniķa uzmanībai notiek uz uzticēšanos testa aprīkojuma objektīvajiem mērījumiem.

Laika ietaupījums ir ievērojams un labi dokumentēts rūpniecisko paneļu būvniecībā. Savienotāju bloks ar 12 iepriekš savienotiem vadiem iespraužams DIN sliedes ligzdā 5–10 sekundēs — laiks, kas nepieciešams, lai savienotāju izlīdzinātu ar ligzdu, iespiestu to, līdz fiksācijas cilne nofiksējas ar dzirdamu klikšķi, un vizuāli apstiprinātu pilnīgu ievietošanu, pārbaudot, vai savienotāja virsma ir vienā līmenī ar ligzdas virsmu. 12 pozīciju tradicionālajam skrūvju spaiļu blokam savienošanai skapī nepieciešamas 12–18 minūtes. Pieslēgšanas pieeja samazina šo laiku līdz mazāk nekā 30 sekundēm skapja pusē — tas ir vairāk nekā 95% samazinājums skapja puses darba apjomā šiem 12 savienojumiem. 800 savienojumu skapī ar pieslēdzamiem savienotājiem skapja puses elektroinstalācijas laiks samazinās no vairāk nekā 13 stundām līdz aptuveni 2–3 stundām. Savienotāju montāžas laiks, kas tiek veikts uz galda, pievieno 4–6 stundas, tādējādi samazinot kopējo elektroinstalācijas darba apjomu par 35–45%.

Kļūdu novēršana, izmantojot fiksētu pieslēgumu

Ekonomiski nozīmīgākā iespraužamo spaiļu bloku priekšrocība, iespējams, nav darbaspēka ietaupījums — tā ir gandrīz pilnīga vadu piešķiršanas kļūdu novēršana. Kad instalācijas ražotājs izgatavo 12 pozīciju savienotāju ar vadiem no 1. līdz 12. pozīcijai, kontaktu izvietojums ir fiziski fiksēts. Sadales paneļa ražotājs nevar ievietot nepareizu vadu 7. pozīcijā, jo 7. pozīcijas vads jau ir savienots savienotājā 7. pozīcijā un to nevar pārvietot, to nenogriežot un atkārtoti nesavienojot. Vienīgā montāžas darbība skapī ir savienotāja iespraušana pareizajā kontaktligzdā, kas ir marķēta ar savienotāja identifikatoru (piemēram, "X101"), kas atbilst gan elektroinstalācijas shēmai, gan fiziskajai etiķetei uz instalācijas puses savienotāja korpusa.

Šī pāreja no katra vada verifikācijas uz katra savienotāja verifikāciju būtiski maina kļūdu noteikšanas profilu. Tradicionālā punktveida vadu skapī katrs no 800 savienojumiem ir jāpārbauda atsevišķi, salīdzinot ar elektroinstalācijas shēmu — verifikācijas process ilgst 4–6 stundas un ir pakļauts tādam pašam cilvēcisko kļūdu līmenim kā sākotnējā elektroinstalācijā. Izmantojot pieslēdzamus savienotājus, verifikācija tiek samazināta līdz: (1) apstiprinājumam, ka instalācijas nepārtrauktība un kontaktu izvietojums ir pārbaudīts instalācijas ražotāja veikalā, un vai testa ziņojums ir pieejams, un (2) apstiprinājumam, ka katrs savienotāja spraudnis ir pareizajā galvenē, vizuāli salīdzinot etiķeti ar skapja izkārtojuma rasējumu. 2. darbība 30 savienotājiem aizņem 10–15 minūtes. Kopējais verifikācijas laiks samazinās no 4–6 stundām līdz mazāk nekā stundai. Elektroinstalācijas kļūdu līmenis samazinās no 2–5 uz skapi līdz gandrīz nullei, jo kontaktu izvietojumu fiziski nodrošina savienotājs — operatoram nav jāizlemj, kurš vads kur jāiet, ir tikai vizuāla atbilstība starp divām etiķetēm.

The UL 508A rūpniecisko vadības paneļu standarts un IEC 61439 Zemsprieguma komutācijas un vadības iekārtu mezglos tiek izmantota pieslēdzamu savienojumu tehnoloģija kā līdzeklis rūpnīcas elektroinstalācijas kvalitātes uzlabošanai. UL 508A īpaši atļauj pieslēdzamus savienotājus kā pieņemamu elektroinstalācijas metodi, ja savienotājs ir norādīts lietojumam un sprieguma/strāvas vērtības atbilst savienotāja ražotāja specifikācijām.

Field Service: kur ROI reizinās

Montāžas laika ietaupījums attaisno iespraužamu spaiļu bloku ieviešanu sadales darbnīcā; ietaupījumi uz lauka apkalpošanu ir tie, kas paātrina ieguldījumu atdevi, pārsniedzot sākotnējo iegādes pamatojumu. Kad PLC skapī, kas savienots ar tradicionālajiem skrūvju spailēm, rodas I/O moduļa atteice, lauka apkalpošanas procedūra ir ārkārtīgi laikietilpīga: jānofotografē vai jānomarķē katrs vads, kas savienots ar bojāto moduli (10–30 minūtes atkarībā no vadu blīvuma un esošās marķēšanas kvalitātes), jāatvieno visi 20–40 atsevišķie vadi (5–15 minūtes), jānoņem bojātais modulis un jāinstalē nomaiņas modulis (5–10 minūtes), jāpievieno visi vadi pareizajiem spailēm uz nomaiņas moduļa, atsaucoties uz 1. darbībā uzņemto fotoattēlu vai etiķetēm (20–45 minūtes), un jāpārbauda katrs savienojums (5–10 minūtes). Kopējais pagājušais laiks: 45–105 minūtes kvalificēta tehniķa darba, kuru laikā ražošanas iekārta nedarbojas.

Izmantojot iespraužamus savienotājus, procedūra saīsinās līdz: atvienojiet savienotāja bloku no bojātā moduļa (5 sekundes), noņemiet bojāto moduli un uzstādiet nomaiņas moduli (5–10 minūtes), un pievienojiet savienotāja bloku nomaiņas modulim (5 sekundes). Nulles vadi tiek atvienoti. Nulles vadi tiek atkārtoti terminēti. Nulles savienojumi ir jāpārbauda, ​​jo tas pats savienotājs ar tiem pašiem vadiem tajās pašās kontaktu pozīcijās tagad ir pievienots identiskam nomaiņas modulim. Kopējais laiks — mazāk nekā 10 minūtes, ko galvenokārt aizņem mehāniskā moduļa nomaiņa un PLC atkārtota inicializācija — ir par 80–90 % mazāks nekā tradicionālajā procedūrā. Nozarēs, kur iekārtu dīkstāves izmaksas ir 500–5000 USD stundā (automobiļu montāžas līnijas, pārtikas un dzērienu iepakojums, farmācijas ražošana, pusvadītāju ražošana), atšķirība starp 90 minūšu remontu un 10 minūšu remontu ietaupa 650–7500 USD dīkstāves izmaksās par katru I/O moduļa kļūmi. Mašīnas 10–15 gadu kalpošanas laikā ar 3–6 I/O moduļu nomaiņu vien ietaupījumi lauka apkalpošanas laikā var 3–5 reizes pārsniegt iespraužamo spaiļu bloku papildu izmaksas.

Izmaksu ekonomika par katru savienojumu

Komponentu līmenī tradicionāls divu pozīciju skrūvju skavu caurvades spaiļu bloks maksā aptuveni 0,30–0,60 USD par pozīciju, ja tiek pārdoti apjomā (vairāk nekā 5000 pozīciju). Piespraudējama 5,08 mm spaiļu bloka sistēma, kas sastāv no DIN sliedes montējamas kontaktligzdas un instalācijas pusē esoša spraudņa savienotāja, maksā aptuveni 0,80–1,50 USD par pozīciju. Komponentu izmaksu piemaksa ir ievērojama 0,50–1,00 USD par pozīciju, kas 800 pozīciju skapim atbilst 400–800 USD papildu materiālu izmaksās.

Tomēr komponentu izmaksas ir tikai viena no pozīcijām. Pilnībā noslogotā montāžas darbaspēka likme paneļu cehā Ziemeļamerikā vai Rietumeiropā ir 35–55 USD stundā. Darbaspēka ietaupījums uz vienu savienojumu — aptuveni 30–50 sekundes — pie šīm likmēm nozīmē 0,29–0,76 USD par vienu savienojumu. Izmantojot katra diapazona viduspunktus, komponentu piemaksa 0,75 USD apmērā tiek kompensēta ar 0,50 USD darbaspēka ietaupījumu, atstājot neto piemaksu 0,25 USD apmērā par pozīciju — vai 200 USD 800 pozīciju skapim. Ja tiek iekļauti ietaupījumi uz lauka pakalpojumiem, samazināts funkcionālās testēšanas laiks un garantijas vadu prasību novēršana, kopējās īpašumtiesību izmaksas 1.–2. lauka ekspluatācijas gadā izšķiroši mainās par labu iespraužamiem savienotājiem.