الزامات حلقه‌های لغزشی و اتصالات چرخشی در کارخانه هوشمند

صرفه‌جویی در فضا در هر صنعتی نقش دارد. این اغلب با این واقعیت شروع می‌شود که فرآیندهای انفرادی متعددی روی میزهای شاخص‌گذاری چرخشی اجرا می‌شوند. حلقه‌های لغزشی و/یا اتصالات چرخشی (هیبریدی) ضروری هستند تا اجزای دستگاه نصب شده روی یکی بتوانند با برق تغذیه شوند و همچنین داده‌ها را به اجزای جانبی دریافت و منتقل کنند. این امر، به عنوان مثال، در مورد سیستم‌های پر کردن، از پر کردن گرفته تا برچسب‌گذاری و دربندی، صدق می‌کند. و صرفه‌جویی در فضا در مورد خود حلقه‌های لغزشی نیز صدق می‌کند. عبور و انتقال سیالات، داده‌ها، جریان و سیگنال‌ها باید به صورت ترکیبی انجام شود.

بنابراین، حلقه‌های لغزشی در صنایع غذایی ۴.۰ قبل از هر چیز باید تا حد امکان بدون نیاز به تعمیر و نگهداری عمل کنند، سرعت چرخش (rpm) بسیار متغیری داشته باشند، فضای کمی اشغال کنند و تمیز کردن آنها آسان باشد. این بدان معناست که تولید باید تا حد امکان به ندرت و کوتاه مدت قطع شود، به عنوان مثال برای انجام تنظیمات دقیق در پارامترهای عملیاتی یا انجام کارهای تعمیر و نگهداری.

پایش وضعیت، نیازهای تعمیر و نگهداری را در زمان مناسب شناسایی می‌کند تا در صورت امکان، نیازی به تعویض کامل یک قطعه نباشد، که معمولاً به معنای زمان‌های از کارافتادگی طولانی است. علاوه بر این، حلقه‌های لغزشی از طریق داده‌های تولید شده یاد می‌گیرند که چگونه می‌توانند پارامترهای عملیاتی خود را به طور مثبت تحت تأثیر قرار دهند تا تعمیر و نگهداری در آینده کاهش یابد. برای این منظور، فناوری حسگر یکپارچه ضروری است تا حلقه‌های لغزشی واقعاً «آماده برای صنعت ۴.۰» باشند.

علاوه بر این، حلقه‌های لغزشی هیبریدی باید عملکردهای بیشتری را تنها در یک جزء ترکیب کنند. چه سریع‌ترین انتقال داده با کمک فیبر نوری، اتصالات USB، اترنت صنعتی یا سیگنال‌های ویدیویی باشد، همه آنها علاوه بر رسانه کلاسیک، به انتقال تغذیه و برق نیز نیاز دارند. انتقال داده باید قابل اعتماد و سریع باشد. به همین ترتیب، جریان‌های 120 آمپر و بیشتر در برخی موارد باید منتقل شوند، در حالی که این جریان‌ها تاثیری بر انتقال داده‌های اترنت ندارند، اما ممکن است موثر باشند. بر این اساس، انتخاب کابل شبکه و محافظ (CAT) نیز در اینجا تعیین کننده است. حلقه‌های لغزشی اترنت ما قادر به مدیریت جریان‌های بالا و داده‌ها با حداکثر 1000 مگابیت در ثانیه بدون اتلاف و با حداقل نویز (حداکثر 10 میلی اهم) تنها در یک حلقه لغزشی هستند. یعنی مستقل از پروتکل اترنت مورد استفاده (PROFINET، Sercos III، Powerlink، EtherCAT، MECHATROLINK-III و موارد دیگر).

و همچنین الزامات مربوط به اتصالات چرخشی در حال افزایش است. آنها نیز به طور فزاینده‌ای نه تنها باید بتوانند رسانه‌هایی مانند امولسیون‌ها، روغن، آب یا سایر مایعات را با دقت جداسازی بالا و به صورت ترکیبی در اتصالات چرخشی چند کاناله منتقل کنند، بلکه باید علاوه بر این، برق و سیگنال‌هایی مانند سیگنال‌های ویدیویی، سیگنال‌های اترنت، Profinet، KOAX، HD-SDI و فیلدباس‌ها را نیز منتقل کنند. به این ترتیب، یک اتصال چرخشی می‌تواند چندین رسانه و علاوه بر آن، انتقال برق بدون تماس حلقه‌های لغزشی کلاسیک را ترکیب کند، به طوری که بتوان از آن برای کنترل و نظارت بر تولید کارخانه نیز استفاده کرد. برای این منظور، درجه بالایی از قابلیت سفارشی‌سازی، به عنوان مثال در حلقه‌های آب‌بندی و مواد، بسیار مهم است.