Zone College | Introductie automatisering in de teelt

Zone College | Introductie automatisering in de teelt

1. Introductie automatisering in de teelt

Podcast introductie van deze module in de opleiding Teelt & Techniek

Wat ga je leren in deze module?

In deze module leer je meer over industriele automatisering. Je krijgt meer kennis over dit onderwerp en je leert een aantal praktische vaardigheden.

Dit zijn de leerdoelen:

  • Weten wat industriele automatisering is.
  • Kunnen benoemen hoe industriele automatisering een rol speelt in de teelt.
  • Een aantal basisvaardigheden beheersen die een rol spelen bij industriele automatisering.
  • Je vaardigheden verbeteren op het gebied van het vergaren en verwerken van data.
  • Een industrieel automatiseringsproces kunnen beheersen in een proefopstelling.
  • Eenvoudige storingen kunnen opsporen en verhelpen.

Je werkt in totaal 28 klokuren aan dit onderwerp, verdeeld over 14 blokken.

In deze tijd leer je het volgende:

  • Veilig werken.
  • Elektrotechniek en elektronica.
  • Pneumatiek.
  • Meten en regelen.
  • Data verzamelen.
  • Data verwerken.
  • Data analyseren.
  • Werken met MecLab.
  • Storingen zoeken en oplossen.
  • Onderhoud.

Niet al deze onderdelen zijn even makkelijk te beheersen. Soms zul je wat geduld moeten hebben. Maar samen met je medestudenten en wat ondersteuning van de docent komen jullie er vast uit.

 

Veel succes en plezier in de wondere wereld van industriele automatisering!

Wat is industriele automatisering?

Bekijk de onderstaande video:

Automatisering in de teelt

2. Veiligheid

Bij automatisering zijn veel situaties denkbaar die tot onveilgheid kunnen leiden.

De volgende punten kunnen zorgen voor onveiligheid:

  • Elektriciteit (elektrocutie, brand)
  • Luchtdruk (oogletsel, gehoorschade)
  • Mechanische beweging (beklemming en amputatie)

Veel veiligheidsproblemen zijn te voorkomen met een beetje gezond verstand.

Veel voorkomende oorzaken van een onveilige situatie zijn:

  • Omzeilde veiligheidsmaatregelen (afplakken van een drukschakelaar)
  • Geimproviseerde reparaties (kroonsteentje tussen een kapotte kabel)
  • Routine ("ik heb dit al duizendkeer zo gedaan. Het zal nu ook wel goed gaan.")
  • Slechte communicatie (iemand vergeet te zeggen dat een beschermkap is verwijderd voor onderhoud

In dit deel van de module leer je meer over hoe je veilig kunt werken met apparaten waarmee je processen kunt automatiseren.

LOTO

In de industrie is LOTO een bekende term. Het staat voor Lockout-tagout.

Met LOTO kun je machines en installatie tijdelijk fysiek of via een waarschuwing buitenwerking stellen.

Voorbeelden van lockout:

  • Een (rood) hangslot op een afsluiter. Van dit hangslot beschikt alleen de monteur over een sleutel.
  • Een beugel tussen twee bewegende delen. Mocht een machine onverwacht gaan bewegen, dan wordt dit voorkomen door de beugel.

Voorbeelden van tagout:

  • Een opvallend bord op een schakelkast met de tekst dat deze niet bediend mag worden.
  • Een afzetting met een lint in een gebied waar werkzaamheden plaatsvinden.

Misschien lijkt het overdreven, maar het zou niet de eerste keer zijn dat iemand geen spanning heeft op een groep. Als deze persoon naar de meterkast loopt, ziet dat een zekering uit is geschakeld en deze weer inschakeld, kan dat fataal zijn voor de monteur.

Veiligheid kost soms tijd en moeite, maar deze verdienen zich altijd terug!

 

 

Digitale veiligheid

De laatste jaren is er naast fysieke veiligheid steeds meer aandacht gekomen voor digitale veiligheid.

Het is al vervelend als je Instagram-account wordt gehackt. Nog veel vervelender is het, wanneer er wordt ingebroken op het automatiseringssysteem van de kas. Het kan zelfs leiden tot een mislukte oogst en veel financiele schade.

Een paar tips:

  • Verander altijd het standaard wachtwoord van software en hardware.
    Een teeltcomputer met wachtwoord 123 kan echt niet meer!
  • Deel je wachtwoord niet met andere personen.
  • Installeer geen niet-vertrouwde software op essentiele systemen.
  • Installeer beveiligingssoftware op computers waarmee je automatiseert.

3. Electrotechniek en elektronica

De wet van Ohm

De wet van Ohm is een van de belangrijkste wetten uit de elketroleer. Met behulp van deze wet vind je de verhouding tussen: spanning, stroom en weerstand. Meer uitgebreid kun je hier ook nog vermogen aan toevoegen.

Een voorbeeld voor het toepassen van de wet van Ohm, zie je in het onderstaande voorbeeld:

Op een contactdoos staat een spanning van 230 volt.
Deze is afgezekerd op 16 Ampère.

Met de wet van Ohm bereken je het vermogen waarmee je in deze situatie de contactdoos kunt beplasten.

vermogen = 230 x 16

Je kunt op deze contactdoos een apparaat aansluiten met een vermogen van 3680 Watt.

In dit onderdeel leer je meer over de praktische toepassing van de wet van Ohm.

 

Oefenen met de wet van Ohm

Genereer je eigen oefeningen voor de wet van Ohm.

Elektromotoren

Elektromotoren worden veel toegepast in de teelt.

Als je er op gaat letten, zal je zien dat ze in jouw leer- en werkomgeving bijna niet te tellen zijn.

In deze module leer je meer over hoe elektromotoren worden toegepast.

 

Bekijk de onderstaande video om meer te leren over elektromotoren.

Introductie elektromotoren

Verdieping | Lees meer over gelijkstroommotoren...

Verdieping | Lees meer over wisselstroommotoren...

4. Pneumatiek

Wat is pneumatiek?

Bij pneumatiek gebruik je luchtdruk om iets in beweging te zetten. Dat kan bijvoorbeeld een zuiger in een cilinder zijn, of een motor.

Het gebruik van luchtdruk voor het aansturen van gereedschap wordt veel gebruikt. Bijvoorbeeld in een garage voor het losmaken of vastzetten van wielen. Hiervoor wordt een pneumatische slagmoersleutel gebruikt.

Ook in de industriele automatisering wordt pneumatiek gebruikt. Bijvoorbeeld bij het sorteren van producten. In dit onderdeel leer je de basisonderdelen kennen van een pneumatische installatatie. Ook leer je hoe deze wordt aangestuurd en samenwerkt met andere technische onderdelen.

Test interactie

 

De compressor

De compressor vormt de basis een pneumatische installatie. In de compressor wordt lucht samengeperst. Dit wordt opgeslagen in een tank. Op de installatie staat dan bijvoorbeeld een druk van 5 bar.

Deze luchtdruk wordt vervolgens via leidingen naar de juiste locatie getransporteerd.

 

Ventielen

Bron: WikiPedia CC-BY
Bron: WikiPedia CC-BY

Cilinders

Enkelvoudige cilinder

Dubbelwerkende cilinder

5. Meten en regelen

Introductie Arduino

Installeren software Arduino

Sensoren

Verwerken van signalen

Actuatoren

6. Data verzamelen (Arduino)

7. Data verwerken (Python)

Met de ruwe data die je hebt verzameld met de Arduino kun je nog niet zoveel.

Je moet deze data eerst opschonen en zo bewerken dat je het makkelijk kunt gaan gebruiken om analyses te maken.

Een makkelijke en snelle manier om data te verwerken, is het gebruik van de scripttaal Python.

Hiermee kun je compacte scripts schrijven, die veel van je saaie en tijdrovende handelingen automatiseren.

We beginnen met het leren van de basis van Python.

Python in de command line

Mocht het niet lukken om Python direct te installeren op je laptop, dan kun je voorlopig online werken. Voor de opdrachten die later volgen, is het wel handiger om Python op de laptop te hebben.

Zorg daarom dat je dit zo snel mogelijk regelt.

Replit account maken, voor online werken met Python

Rekenen met Python

Teksten en getallen samenvoegen in Python

8. Data analyseren

Grafieken maken met Excel

Analyseren met Python

Data presenteren

9. Introductie MecLab (hardware en software)

MecLab is een opstelling waarmee je kunt leren wat er komt kijken bij industriële automatisering.

Deze opstelling bevat:

  • Besturingstechniek
  • Sensoren
  • Pneumatiek
  • Elektomotoren

Met behulp van een aantal opdrachten leer je meer over deze technieken.

10. Station Stapelmagazijn

Video uitleg onderdelen stapelmagazijn

11. Station Transportband

Interactieve video transportband

Video transportband

12. Station Handling

Station handling

13. Storingen zoeken en oplossen

Storingen bedreigen het productieproces. Het is daarom belangrijk om een storing zo snel mogelijk op te lossen.

Je kunt storingen oplossen door bijvoorbeeld ergens een stuk tape om te draaien. Vaak is het echter beter om dieper te zoeken, naar hoe de storing is ontstaan.

Koolborstel
Een versleten koolborstel kan zorgen voor een onverwachte storing.
Het is goed om vervangende onderdelen op voorraad te hebben.

 

In dit onderdeel leer je meer over:

  • Geimproviseerde oplossingen
  • Storingsanalyse
  • Root Cause Analysis (RCA)
  • Five times why
  • Oplossen van de storing

14. Onderhoud

Voor een zekere bedrijfsvoering is onderhoud noodzakelijk! Storing in installaties, machines en gereedschap kost tijd, geld en frustratie. Daarnaast kan een gebrek aan onderhoud leiden tot onveilige situaties en voor een minder duurzame productie.

In dit onderdeel leer je meer over de verschillende vormen van onderhoud:

  • Reactief onderhoud
  • Proactief onderhoud

 

Geimproviseerde oplossingen

Om het productieproces niet in gevaar te laten komen en om tijd te winnen, kiezen we soms voor een geimproviseerde oplossing.

Voorbeelden hiervan zijn:

  • Een stuk ducttape om een kapotte leiding.
  • Een houten lat om een loshangend onderdeel te steunen.
  • Een aantal aan elkaar verbonden koppelingen, om twee slangen aan elkaar te koppelen.

Soms breekt nood de regels, maar in principe moet je kiezen voor een degelijke en veilige oplossing. Je zal verbaasd zijn hoe vaak je in een bedrijf een met tape afgeplakte leiding tegenkomt, die al jaren op deze manier "geimporviseerd" is gerepareerd.

Wees dus terughoudend met deze manier van het oplossen van problemen. Mocht het echt nodig zijn, zorg dan dat er uiterlijk de volgende dag wordt gezocht naar een permanente oplossing.