Vì sao ngày càng nhiều nhà sản xuất muốn loại bỏ tủ điều khiển khỏi máy móc công nghiệp?

Hãng chế tạo máy Schirmer của Đức đã chuyển các chức năng điều khiển lên khung thép của các mô-đun máy móc bằng cách sử dụng công nghệ MX-System của Beckhoff

Theo ông Neil March, chuyên gia của Beckhoff Automation tại Vương quốc Anh, xu hướng “tự động hóa không cần tủ điều khiển” đang thu hút sự quan tâm của các nhà sản xuất máy móc trên toàn cầu. Mục tiêu không đơn thuần là loại bỏ một bộ phận trong hệ thống, mà là thay đổi cách bố trí và tích hợp phần cứng điều khiển sao cho phù hợp hơn với cấu trúc cơ khí của máy.

Trong các thiết kế truyền thống, mọi thành phần điều khiển thường được tập trung trong một tủ điện trung tâm. Điều này giúp đơn giản hóa việc quản lý nhưng đồng thời tạo ra những hạn chế nhất định. Quá trình lắp đặt và đấu nối điện thường chỉ được thực hiện ở giai đoạn cuối khi máy đã hoàn thiện, khiến việc tiếp cận trở nên khó khăn và làm tăng thời gian triển khai.

Ngược lại, mô hình không cần tủ điều khiển cho phép các thiết bị tự động hóa được phân bổ trực tiếp trên từng mô-đun của máy. Việc đặt bộ điều khiển, thiết bị truyền thông và các thành phần I/O gần với cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành giúp rút ngắn chiều dài cáp, giảm độ phức tạp trong lắp đặt và tăng tính linh hoạt trong thiết kế.

Lợi ích của cách tiếp cận này đã được chứng minh trong nhiều dự án thực tế. Nhà sản xuất máy móc Schirmer Maschinen tại Đức đã chuyển các chức năng điều khiển từ tủ trung tâm lên khung máy của từng mô-đun. Nhờ đó, quá trình tháo lắp, vận chuyển và tái lắp đặt hệ thống được đơn giản hóa đáng kể. Theo doanh nghiệp này, một số công việc từng mất khoảng bốn ngày nay chỉ cần khoảng bốn giờ để hoàn thành.

Một ví dụ khác đến từ cơ sở sản xuất của Bürkert, nơi không gian hạn chế khiến việc triển khai hệ thống robot truyền thống gặp nhiều khó khăn. Bằng cách áp dụng kiến trúc điều khiển phân tán không cần tủ điện, đối tác tích hợp đã xây dựng thành công hệ thống robot xử lý container nhỏ gọn, phù hợp với diện tích hiện có mà vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành.

Việc lắp đặt các thành phần tự động hóa trực tiếp lên khung đế có thể đơn giản hóa việc đấu dây và tạo điều kiện thuận lợi cho việc chẩn đoán.

Tuy nhiên, điều đó không đồng nghĩa tủ điều khiển sẽ biến mất khỏi các nhà máy. Trong nhiều ứng dụng, đặc biệt là các hệ thống lớn hoặc yêu cầu bảo vệ cao, tủ điều khiển vẫn là lựa chọn phù hợp. Điểm khác biệt nằm ở chỗ các kỹ sư ngày nay không còn mặc định bắt đầu thiết kế từ vị trí của tủ điện, mà từ cách tổ chức tổng thể của máy móc.

Khi các nhà sản xuất phải đối mặt với áp lực tối ưu không gian, rút ngắn thời gian lắp đặt và đẩy mạnh sản xuất theo mô-đun, tự động hóa không cần tủ điều khiển đang nổi lên như một hướng tiếp cận mới, mở ra nhiều cơ hội để xây dựng các hệ thống công nghiệp linh hoạt và hiệu quả hơn trong tương lai.

Theo drivesncontrols.com