pobierz (PDF, 11.2 MByte) - Control Engineering Polska

Komentarze

Transkrypt

pobierz (PDF, 11.2 MByte) - Control Engineering Polska
ISSN 1731-5301
Nr 2 (55)
Rok VII
Focus: Ethernet
w polskim sektorze
przemysłowym
38
Zabezpieczenia
przciwwybuchowe
48
Inteligentne kamery
w systemach
72
sterowania
Produkt Roku 2008
Wyniki głosowania Czytelników
Control Engineering Polska
www.controlengpolska.com
19
OD REDAKCJI
CONTROL ENGINEERING POLSKA
REDAKCJA POLSKA
Redaktor naczelny
Tomasz Gołębiowski
[email protected]
Redaktor
mgr inż. Izabela Żylińska
[email protected]
Redakcja merytoryczna
mgr inż. Józef Czarnul
dr inż. Paweł Dworak
dr inż. Andrzej Ożadowicz
mgr inż. Janusz Pieńkowski
dr inż. Krzysztof Pietrusewicz
Redaktor witryny internetowej
Paweł Szczepański
[email protected]
Redagowanie tekstów
Stanisław Szałapak
Opracowanie graficzne i skład
Grzegorz Solecki
[email protected]
Kierownik sprzedaży
Piotr Wojciechowski
[email protected]
Key Account Manager
Aleksandra Krajewska
[email protected]
Zbigniew Pąk
[email protected]
Marketing / prenumerata
Agnieszka Lewandowska
[email protected]
Grzegorz Stańczuk
[email protected]
Administracja
Izabela Gronek
[email protected]
Druk i oprawa
Drukarnia Taurus
www.drukarniataurus.com.pl
REDAKCJA USA
Redaktor naczelny
Mark T. Hoske
Redaktorzy
Frank J. Bartos, Frances Beationg
Jeanine Katzel, Charlie Masi
Renee Robbins, Peter Welander
Vance VanDoren
WYDAWNICTWO
Trade Media International
Holdings sp. z o.o.
ul. Wita Stwosza 59a
02-661 Warszawa
tel. 022 852 44 15
www.trademedia.us
Prezes zarządu
Michael J. Majchrzak
[email protected]
Grunt to rodzinka!
P
o raz kolejny czytelnicy Control Engineering Polska przyznali nagrody za najlepszy
produkt wprowadzony na polski rynek. Uroczysta gala oraz ceremonia wręczenia
statuetek „Produkt Roku 2008” odbyła się w warszawskim Business Centre Club
z siedzibą w pałacu Lubomirskich.
Trochę szkoda, że tym razem w konkursowe szranki nie stanął ani jeden produkt, który
opracowała polska firma. Wszystkie zgłoszone, nominowane oraz zwycięskie urządzenia,
programy czy technologie pochodzą z Austrii, Francji, Japonii, Niemiec oraz Stanów Zjednoczonych.
Najwięcej trofeów – aż trzy – trafiło do B&R. Tej austriackiej firmie w ciągu kilkunastu
ostatnich lat udało się zbudować na polskim rynku solidną markę. Tego zdania są nie tylko czytelnicy Control Engineering Polska, których głosy zdecydowały o zwycięstwie B&R
w dwóch kategoriach, ale także zespół naszego pisma. Trzecia, redakcyjna nagroda została bowiem przyznana protokołowi Ethernet POWERLINK w wersji openPOWERLINK.
Sukces firmy z niewielkiego, europejskiego kraju na konkurencyjnym, światowym rynku automatyki przemysłowej może zainspirować niejedną polską firmę. Tym bardziej,
że Erwin Bernecker oraz Josef Rainer nadal są wyłącznymi właścicielami B&R, a wśród
pracowników firmy można spotkać potomków obu panów. W epoce postępującej globalizacji, „rodzinny” biznes konkurujący z olbrzymimi światowymi korporacjami jak równy
z równym, to interesujące zjawisko. Nawiasem mówiąc, podobnie wygląda historia firmy
Endress+Hauser, na czele której stoi teraz syn jednego z założycieli. Również E+H pochodzi z niewielkiego państwa – Szwajcarii. W 2006 r. rodzina Endress stała się jedynym właścicielem grupy E+H. W chwili obecnej jest to największe na świecie, prywatne
przedsiębiorstwo oferujące systemy pomiarowe automatyki dla praktycznie wszystkich
gałęzi przemysłu, w których prowadzone są ciągłe procesy technologiczne.
Wracając do konkursu na Produkt Roku 2008: w tym roku postanowiliśmy uhonorować produkty, które wprawdzie nie zdobyły głównego trofeum, ale zostały przez redakcyjne jury zakwalifikowane do finału. Przypomnijmy, że w każdej z ośmiu kategorii
do ostatecznej rozgrywki stanęły trzy urządzenia, programy lub technologie. Na stronach
25-33, prezentujemy więc nie tylko Produkty Roku 2008, ale także laureatów drugich
i trzecich miejsc. W ten sposób czytelnicy, którzy nie wzięli udziału w głosowaniu, będą
mogli łatwiej wyrobić sobie opinię o przebiegu konkursu.
I jeszcze coś: życzyłbym sobie, aby w konkursie na Produkt Roku 2009 wzięły udział
również rozwiązania powstałe w Polsce. Biorąc pod uwagę nasz słynny lokalny patriotyzm (vide: polscy kibice na meczach reprezentacji w piłce nożnej, ręcznej czy siatkowej),
miałyby duże szanse na sukces. Zachęcam więc „naszych” (oczywiście nie tylko) do działania! Zgłoszenia do konkursu na Produkt Roku 2009 można nadsyłać już teraz.
Tomasz Gołębiowski
redaktor naczelny
[email protected]
Redakcja zastrzega sobie prawo do adiustacji
i skracania tekstów oraz zmiany ich tytułów.
Nie zwracamy tekstów niezamówionych.
Nie odpowiadamy za treść reklam i ogłoszeń.
Magazyn wydawany jest na licencji
Reed Business Information.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
1
Nr 2 (55)
Rok VII
Międzynarodowe źródło informacji o sterowaniu i automatyce
MARZEC 2009
Tematy wiodące
19 Produkt Roku 2008
Innowacyjność, solidność, użyteczność – to tradycyjne kryteria,
które decydowały o zwycięstwie w Konkursie na Produkt Roku
2008 czytelników Control Engineering Polska. Tym razem
w szranki stanęło ponad 60 urządzeń, systemów sieciowych
i programów z segmentu automatyki przemysłowej.
38
Focus: Ethernet w polskim sektorze
przemysłowym
Ethernet przemysłowy to najbardziej popularny standard
sieciowy stosowany w polskich zakładach. Pozwala na sprawną
komunikację, jest łatwy w obsłudze i tani w użytkowaniu.
Z danych Control Engineering Polska wynika, że w blisko 70%
przypadków o wyborze tego właśnie standardu zadecydowała jego
niezawodność.
48
Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch?
Podjęcie decyzji o sposobie zabezpieczenia się przed wybuchem
wymaga rozważań o wiele szerszych, niż tylko zorientowanie
się w rodzaju aplikacji na obiekcie i dostosowanie oznaczenia
kodowego. Na dokonanie optymalnego wyboru wpływ mają
rozmaite parametry oraz zastosowanie takich technik, jak:
połączenia magistralne, przewodowe sieci transmisyjne czy
transmisja bezprzewodowa.
Temat z okładki: Produkt Roku 2008
str. 19
Focus:
Ethernet w polskim sektorze przemysłowym
str. 38
Produkty: Allen Bradley
– Ekonomiczny napęd
PowerFlex 4M
str. 84
2
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Produkty: Phoenix Contact
– Kompletny zestaw separatorów EXi
str. 82
Nowości
4
Przyszłość przemysłu motoryzacyjnego
w Polsce
4
6
6
Cadbury: otwarcie trzeciej fabryki
Modernizuj z Renishaw
Wypożyczalnia sprzętu do automatycznej
identyfikacji
6
8
8
8
10
10
10
Panasonic zamknie 27 fabryk
Volkswagen zatrudnił roboty ABB
Popyt na łódzką strefę ekonomiczną
Aeropolis: jest pierwsza fabryka
ASTOR Gazelą Biznesu
Przejrzyste MPL Technology
QNX wspiera programistów automatyki
przemysłowej
Temat wiodący:
Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch?
str. 48
Tematy numeru
1 Od redakcji
Grunt to rodzinka
34
Zaawansowane technologie
11
11
12
12
12
12
13
13
14
14
14
ABB rozdaje nagrody
CRM w przemyśle
Studia dla przemysłu
Fińskie etykiety z Biskupic
Autodesk przejął ALGOR
Transition technologies na targach EE&W
Dell: przeprowadzka do Polski
SKK partnerem strategicznym Honeywell
Defalin zainwestuje w ŚPP
Inwestycje 2009: niepewne prognozy
Strefa kontra kryzys
Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi (IPM)
58
Temat wiodący
Sieć informatyczna General Motors wspiera
produkcję
66
W praktyce
Automatyzacja produkcji cukru i etanolu
72
82
Phoenix Contact – Kompletny zestaw
separatorów EXi
82
Datasensor – Kurtyny bezpieczeństwa
serii SG4-B
82
Advantech – 10-calowy, dotykowy terminal
z kamerą i słuchawką
84
Schunk – Wieloosiowy system manipulacyjny
Uniplace
84
Allen Bradley – Ekonomiczny napęd
PowerFlex 4M
84
Fuji Electric – Nowa generacja przetworników
ciśnienia
Jak to się robi?
Inteligentne kamery: dobre rozwiązanie
dla systemów sterowania
78
Produkty
Zdaniem eksperta
Rynkowy system automatyzacji zakładów
przemysłowych
85 Wydarzenia
Protokół CANopen w teorii oraz praktyce
91 Wracając do podstaw
Krótki kurs robotyki
Tłumaczone teksty zostały zamieszczone w niniejszym wydaniu za zgodą redakcji czasopisma
„Control Engineering Magazine USA” wydawanego przez firmę Reed Business Information,
która stanowi część Reed Elsevier Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszego wydania
nie może być powielana i rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób, w części
lub w całości, w jakimkolwiek języku — bez pisemnej zgody Reed Business Information.
Control Egineering jest zastrzeżonym znakiem towarowym, należącym do Reed Business Information.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
3
NOWOŚCI
Przyszłość przemysłu motoryzacyjnego w Polsce
D
Foto: Automatica
ynamiczny rozwój sytuacji gospodarczej istotnie wpływa
na kondycję sektora motoryzacyjnego w Polsce. Poważne zagrożenie dla motoryzacji stanowią wzrost kosztów i drastyczne
ograniczenie dostępu do kredytów, co jest m.in. powodem znacznego
spadku popytu na samochody osobowe i dostawcze. Dodatkowo na sytuację w tej branży mają wpływ m.in. zmiany w zakresie uregulowań
prawnych, a w szczególności w zakresie podatków. Takie są wnioski
z konferencji „Przemysł motoryzacyjny w Polsce w 2009 r. – kondycja
firm motoryzacyjnych i perspektywy na przyszłość”, zorganizowanej
przez Polską Agencję Informacji i Inwestycji Zagranicznych (PAIIZ).
Sektor motoryzacyjny jest jednym z największych sektorów przemysłu w Polsce oraz niekwestionowanym liderem eksportu. Udział branży w wartości sprzedanej przemysłu wynosi
9,5%. Zatrudnionych jest w niej 188 tys. osób. W Polsce działa ponad 900 firm z branży motoryzacyjnej, z czego
300 z udziałem kapitału zagranicznego. W minionym roku PAIIZ zakończyła sukcesem 13 projektów z tego sektora,
co pozwoli na utworzenie ponad 3 720 miejsc pracy. Należy wymienić m.in. takie firmy, jak: Gedia (wartość inwestycji 20 mln EUR i 350 miejsc pracy), ADPF (150 mln EUR, 700), Nidec Motors & Actuators (14,7 mln EUR,
500), Ford Werke GmbH (94 mln EUR, 800).
W 2008 r. wyprodukowano ponad 864 tys. samochodów osobowych i prawie 127 tys. samochodów dostawczych, co oznacza o 14% więcej aut niż w 2007 (w sumie 992 tys. sztuk). W ubiegłym roku sprzedano natomiast
ponad 378 tys. nowych samochodów – to o 9,3% więcej niż w 2007 r. Polska jest również jednym z czterech największych producentów autobusów w Europie. W 2008 r. wyprodukowano 4 516 sztuk, a ich sprzedaż w stosunku
do 2007 r. wzrosła prawie o 23% (1 605 sprzedanych sztuk). Do największych producentów autobusów w Polsce
należą fabryki: MAN, Solaris, Volvo, Scania, Autosan.
Do końca 2008 r. sektor motoryzacyjny w Polsce rozwijał się bardzo szybko. Aktualnie PAIiIZ prowadzi 14 ważnych, z punktu widzenia rozwoju gospodarczego Polski, projektów tej branży. W porównaniu z grudniem ubiegłego
roku ilość obsługiwanych inwestycji wyraźnie zmniejszyła się, co jest wynikiem ogólnoświatowego kryzysu gospodarczego.
Cadbury: otwarcie trzeciej fabryki
Skarbimierzu odbyło się oficjalne otwarcie należącej do Cadbury fabryki gum
do żucia. Zakład został wprawdzie uruchomiony jesienią ubiegłego roku, ale
uroczystość inauguracji opóźniła się o trzy miesiące. To najnowocześniejsza
fabryka tego typu w regionie. Produkuje takie marki gum do żucia, jak: Trident, Stimorol,
V6 i Hollywood.
– Dzięki tej inwestycji utworzyliśmy 300 nowych miejsc pracy – podkreślała Judith Pickering, prezes fabryki. – Polska, na terenie której znajdują się w chwili obecnej trzy nasze
fabryki, a kolejne inwestycje są w trakcie realizacji, staje się głównym centrum dystrybucji dla koncernu Cadbury w Europie.
O wyborze Polski i Skarbimierza jako miejsca na inwestycje zdecydowało doskonałe położenie w centrum Europy, wykwalifikowani
pracownicy oraz dostęp do dobrej infrastruktury drogowej. Proces budowy fabryki trwał, włącznie z projektowaniem, około 1,5 roku.
Inwestycja ruszyła w 2006 r., a jesienią 2008 r. rozpoczęto regularną produkcję.
Po raz pierwszy koncern zainwestował w Polsce w 1993 r., kiedy to w Bielanach Wrocławskich (gmina Kobierzyce) powstała pierwsza fabryka czekolady Cadbury. W 1999 r. firma zakupiła historyczną markę Wedel wraz ze słynną warszawską fabryką czekolady
Wedla, w której od 2007 r. trwają prace modernizacyjne. W lutym 2008 r. została ogłoszona kolejna inwestycja Cadbury w Polsce,
która otrzymała wsparcie ze strony polskiego rządu. W tym roku koncern rozpoczął inwestycje pod Wrocławiem, które są szacowane
na kwotę 250 mln EUR w perspektywie najbliższych lat. Zaplanowane działania obejmują rozbudowę zakładu w Bielanach Wrocławskich oraz budowę nowej fabryki czekolady w Skarbimierzu, która stanie obok fabryki gum do żucia. Jej otwarcie ma nastąpić w 2010
roku, natomiast rozbudowa zakładu w Bielanach Wrocławskich ukończona zostanie w IV kwartale bieżącego roku.
W
4
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Funkcja Bezpiecznego Zatrzymania
to standard Danfoss Drives dla
przetwornicy częstotliwości
VLT® AutomationDrive FC300
W maszynach lub w urządzeniach produkcyjnych, przy
których ludzie mogą mieć kontakt z niebezpiecznymi ruchomymi częściami, niezbędne jest zapewnienie im bezpieczneństwa pracy. Do tej pory takie funkcje zabezpieczeń realizowały podzespoły zewnętrzne, takie jak np.
łączniki elektromechaniczne i / lub urządzenia nadzorujące chwilową prędkość ruchomych części maszyn. Obecnie
coraz częściej do awaryjnego blokowania pracy niebezpiecznych urządzeń wykorzystuje się zintegrowane z systemem i elektroniczne przełączniki mocy. To w konsekwencji prowadzi do scalenia funkcjonalności bezpieczeństwa
w modułach energoelektronicznych.
Wbudowana inteligencja zapewniająca
bezpieczeństwo
Koncepcja bezpieczeństwa zintegrowanego w przetwornicy częstotliwości VLT® AutomationDrive FC300 została zatwierdzona przez BGIA (Niemiecki Instytut Zawodowy ds.
Bezpieczeństwa Pracy) jako odpowiednia do instalacji kategorii 3 wg EN 954-1.
Spełnienie wymogów normy oznacza istotne korzyści dla
aplikacji, w których podstawowym znaczeniem jest zapobieganie przypadkowym i niezamierzonym uruchomieniom.
Funkcja zatrzymania realizowana jest zgodnie z kategorią
zatrzymania 0 wg normy EN 60204-1. Istnieje także opcja
przetwornicy realizująca opóźnione bezpieczne odcięcie
toru zasilania silnika maszyny, dzięki czemu można realizować kategorię zatrzymania 1 (wg EN 60204-1).
Przygotowując zintegrowane rozwiązania bezpieczeństwa, należy pamiętać o najważniejszych czynnikach gwarantujących sukces w eksploatacji, takich jak: oszczędność
wdrożenia, prostota wdrożenia, zaufanie klientów do zastosowanych technologii, a także łatwość uruchomienia
i eksploatacji przetwornicy częstotliwości.
AUTOMATICON 2009
Zapraszamy na stoisko A22/B21
Certyfikowane przez:
Szczegółowe informacje dotyczące przetwornic częstotliwości VLT® i innych produktów oferty Danfoss dla
Przemysłu można znaleźć na stronach internetowych:
www.danfoss.pl/napedy
NOWOŚCI
Modernizuj z Renishaw
ajnowszy sprzęt i oprogramowanie w dziedzinie modernizacji maszyn pomiarowych prezentowano podczas konferencji Renishaw. Producent omawiał rozwiązania modernizacyjne dla użytkowników maszyn współrzędnościowych. Polecał wykorzystanie uniwersalnego układu sterowania UCC2 oraz nowego pakietu oprogramowania
pomiarowego MODUS Renishaw. W przypadku maszyny o średnim stopniu wyposażenia
koszt modernizacji wynosiłby mniej więcej 30-40% wartości nowej maszyny.
Unowocześnianie urządzeń ma trwać maksymalnie pięć dni. W tym czasie zostanie przeprowadzony przegląd techniczny, który ma na celu oszacowanie stanu technicznego maszyny. Następnie mechanizm „badany” jest przez inżyniera aplikacyjnego. Wszystkie zebrane
dane przesyłane są do Anglii i tam przygotowany zostaje pakiet modernizacji dla klienta.
Ostatecznie przeprowadzana jest instalacja i kalibracja sprzętu.
Według Tomasza Rżysko, kierownika sprzedaży Renishaw modernizacja starych urządzeń
w dobie kryzysu jest o wiele lepsza, niż branie kredytu na nowe rozwiązania.
N
Wypożyczalnia sprzętu
do automatycznej identyfikacji
B
Foto: Datalogic Mobile
CS Polska będzie wypożyczać sprzęt do automatycznej identyfikacji danych.
Oferta obejmuje zarówno udostępnienie urządzeń, jak też doradztwo
konsultantów. Spółka kieruje nową
usługę przede wszystkim do firm,
które nie mają stałego zaplecza IT
do zarządzania magazynami.
W nowej ofercie BCS Polska udostępnia terminale z czytnikiem kodów kreskowych lub RFID, a także
drukarki kodów kreskowych. Ponadto w ramach oferty firmy mogą
skorzystać ze wsparcia technicznego. Obejmuje ono między innymi
konfigurację urządzeń, instalację aplikacji na terminalach oraz doradztwo konsultantów BCS Polska.
– Systematyczne inwentaryzacje są koniecznym przedsięwzięciem w każdym przedsiębiorstwie mającym zaplecze magazynowe –
twierdzi Jacek Cyran, dyrektor Działu Obsługi Klienta BCS Polska.
– Koszt różnego rodzaju narzędzi informatycznych, które ułatwiają tę procedurę, jest często zbyt wysoki. W dobie kryzysu, kiedy
szukanie oszczędności staje się konieczne, BCS Polska wychodzi
naprzeciw oczekiwaniom rynkowym i oferuje wypożyczenie odpowiedniego sprzętu wraz ze wsparciem specjalistów.
Oferta skierowana jest przede wszystkim do firm, które sporadycznie korzystają z urządzeń automatycznej identyfikacji i nie
mają potrzeby ich stałego użytkowania. Ponadto z oferty mogą
skorzystać przedsiębiorstwa, które w wyniku awarii posiadanego
sprzętu przerwały ciągłość działania.
6
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Panasonic
zamknie 27 fabryk
anasonic zapowiedział, że zlikwiduje 15 tys.
miejsc pracy na całym świecie i zamknie
27 fabryk z powodu trudności finansowych
wynikających z kryzysu gospodarczego.
Koncern ujawnił, że w obecnym roku fiskalnym
spodziewa się znaczącej straty netto. To rezultat
gwałtownego spadku produkcji produktów japońskiej marki w ciągu trzech ostatnich kwartałów ubiegłego roku.
W ostatnim kwartale ubiegłego roku sprzedaż produktów Panasonica spadła o 20% licząc rok do roku.
Należąca do Panasonica grupa Osaka, która liczyła
na zysk roczny wysokości 30 mld jenów (250 mln
EUR), obecnie spodziewa się ponad 10-krotnie wyższych strat (380 mld jenów, czyli 3,17 mld EUR).
Redukcja etatów, z których połowa dotyczy
zagranicy, nastąpi do końca marca 2010 r. Panasonic zatrudnia obecnie 300 tys. pracowników
na całym świecie. Zwolnienia dotkną więc 5% siły
roboczej. Panasonic jest kolejną japońską grupą
elektroniczną, która doznała bardzo poważnych
start finansowych. Należy do nich między innymi
Sony, Hitachi oraz Toshiba. (PAP)
P
Liniowy napęd elektryczny EGC
Napędy elektryczne EGC są dostępne w wielu wariantach. Ich zalety to m.in. duża dynamika oraz wysoka
prędkość ruchu, wytrzymała prowadnica oraz
duża siła osiowa. Co więcej, modułowy,
mechatroniczny napęd EGC może być
stosowany jako indywidualne
rozwiązanie systemowe jak
i element modułowego systemu
manipulacyjnego Festo.
Wszechstronność
Napędy EGC dostępne są w wykonaniu z paskiem zębatym oraz śrubą pociągową.
Różnorodne skoki śruby, wielorakie rozmiary oraz warianty zawierające chronione
prowadnice oferują szeroki wachlarz zastosowań.
Wydajność
Profile napędu o zoptymalizowanym przekroju zapewniają maksymalną wytrzymałość oraz obciążalność. Prędkości, przyspieszenia oraz moment tworzą nowe
standardy.
Skuteczność
Oprócz parametrów technicznych, napęd EGC charakteryzuje się również doskonałym współczynnikiem ceny do możliwości. Dzięki wysokiej wydajności EGC, możliwe
jest zastosowanie mniejszych rozmiarów, szczególnie w przypadku napędów ze
śrubą pociągową.
Szybsze planowanie
Wprowadzenie EGC do modułowego systemu manipulacyjnego Festo umożliwia
korzystanie ze standardowych interfejsów przyłączeniowych do innych napędów oraz
silników. Projektowanie z wykorzystaniem programu Positioning Drives dodatkowo
upraszcza konfigurację napędu oraz eliminuje koszty ewentualnych pomyłek.
Napędy EGC z paskiem zębatym i śrubą pociągową:
duża prędkość i siły osiowe
maksymalna wytrzymałość
wysoka obciążalność i wytrzymałość poprzeczna
minimalna odległość pomiędzy obciążeniem a środkiem prowadnicy
standardowe mocowania silnika
Napęd EGC-TB z paskiem zębatym:
dowolne położenie silnika
EGC-…-BS-KF
ze śrubą pociągową
Dane techniczne
Wielkości
Skok roboczy
[mm]
Maks. prędkość
[m/s]
Maks. przyspieszenie [m/s2]
Maks. siła osiowa
[N]
EGC-… -TB-KF
z paskiem zębatym
70, 80, 120 , 185
50, 70, 80, 120, 185
100… 3 000
Maks. 10 000
2
5
15
50
3 000
Moment Mx
[Nm]
580
Moment My/Mz
[Nm]
1 820
Zapraszamy do odwiedzenia stoiska Festo podczas targów Automaticon
w dniach 31 marca – 3 kwietnia 2009r. Hala 1 – Stoisko B2/C2.
NOWOŚCI
Volkswagen
zatrudnił roboty ABB
owa linia robotów ABB
– IRB 6650 – podniosła
produktywność
automatycznej prasy w fabryce Volkswagena w Brazylii
o ponad 2 000%. W efekcie
koncern zwiększył produkcję
prasy ze 170 do 3 880 płyt
dziennie (dla ośmiu różnych
typów części). Ponadto grupa
30 pracowników, którzy wcześniej pracowali wyłącznie w systemie jednozmianowym przez trzy lub cztery dni w tygodniu, obecnie obsługuje linię całą dobę
w systemie trójzmianowym przez siedem dni tygodnia.
Prasa jest jedną z dwóch linii w fabryce samochodów Volkswagen’s New
Anchieta, znajdującej się w pobliżu Sao Paulo w Brazylii. Jej modernizacja jest
częścią wartego 565 milionów USD projektu modernizacyjnego, który ma uczynić 50-letni zakład najnowocześniejszą i najbardziej efektywną fabryką w kraju.
Dzięki wyposażeniu prasy w roboty IRB 6650 cykl produkcji został skrócony
o połowę z 1,5 części do 2,8 części na minutę. Rozwiązanie ABB wykorzystuje
innowacyjną technikę, jaką jest „obrót” pomiędzy dwoma robotami i dodatkową „siódmą oś” w sześcioosiowym robocie. To pozwala przyspieszyć ruch
pomiędzy sześcioma prasami linii prasującej. Jeden robot łatwo i szybko przekazuje płytę drugiemu. Pojedynczy robot, chcąc zrealizować takie samo zadanie, musiałby wykonać wiele skomplikowanych i czasochłonnych ruchów. Tylko
to jedno rozwiązanie oszczędziło trzy do siedmiu sekund przy każdej operacji,
co jest znaczącą redukcją czasu pracy przy linii produkcji samochodów.
N
Popyt na łódzką
strefę ekonomiczną
P
ięciu nowych inwestorów otrzymało
zezwolenia na działalność w Łódzkiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej.
Reprezentują następujące branże: Nepentes – kosmetyki i farmaceutyki, Enginova –
produkcja drzwi do wind, C.Hartwig-Targi
– logistyka, Hellermann Tyton – produkcja
elementów okablowania, Polfa-Łódź – farmaceutyki.
Zarząd strefy planuje w tym roku skupić się na sfinalizowaniu rozmów z inwestorami, które rozpoczęły się w trzecim
i czwartym kwartale 2008 roku, a także
przystąpić do realizacji kilkunastu nowych
projektów, pod warunkiem rozszerzenia
obszaru ŁSSE. Obecnie łódzka strefa zajmuje 908 hektarów, z których ponad 72%
zostało zagospodarowane. Planowane jest
zwiększenie tego obszaru do 1,16 tys. hektarów.
W 2008 roku Łódzka Specjalna Strefa Ekonomiczna wydała 20 nowych zezwoleń dla
przedsięwzięć o wartości 1,9 mld zł, w wyniku których ma powstać 2,1 tys. nowych
miejsc pracy. Od początku funkcjonowania
ŁSSE zainwestowało tam 135 firm, które
zrealizowały projekty o wartości 8 mld zł
i utworzyły 8,7 tys. miejsc pracy.
Aeropolis: jest pierwsza fabryka
W
niedawno powstałym Podkarpackim Parku Naukowo-Technologicznym Aeropolis rozpoczęła pracę pierwsza fabryka. Należy
do amerykańskiego koncernu Borg Warner Turbo Systems, który produkuje turbosprężarki wykorzystywane między innymi do produkcji
Fiata.
Park położony jest w dwóch podrzeszowskich miejscowościach: w Jasionce
naprzeciwko międzynarodowego lotniska i w Rogoźnicy oraz w Rzeszowie, gdzie
znajduje się Preinkubator Akademicki, w którym swoich sił próbuje 15 przedsiębiorstw
utworzonych przez studentów i pracowników naukowych rzeszowskich uczelni.
PPNT dysponuje łącznie 123 hektarami terenów pod inwestycje. W kwietniu tego roku produkcję planuje tu uruchomić firma MTU Aero Engines, produkująca wirniki do silników lotniczych.
W jej fabryce pracę może znaleźć ponad 400 osób. Kolejnymi przedsiębiorcami, którzy będą inwestować w Parku, są
między innymi: Goodrich – producent komponentów metalowych dla przemysłu lotniczego, OPTeam SA – producent
systemów kart elektronicznych, Vac Aero – wykonawca napylania plazmowego i obróbki cieplnej na potrzeby przemysłu
lotniczego oraz Zelnar – zakład narzędziowy.
W trakcie procedur umożliwiających inwestycje w Parku jest kolejnych 18 firm polskich i zagranicznych. Procedura
dopuszczająca inwestycje na tych terenach promuje przedsiębiorstwa o wysoce innowacyjnym i naukowym charakterze.
8
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
NOWOŚCI
ASTOR
Gazelą Biznesu
QNX wspiera programistów
automatyki przemysłowej
D
ziennik „Puls Biznesu” opublikował
dziewiątą już listę rankingową Gazel Biznesu. Wśród przeszło 4 100
firm znalazł się ASTOR. Wyniki prezentowane w rankingu „Gazele Biznesu 2008” pochodzą z ostatnich trzech lat (2005-2007).
Głównym kryterium oceny była dynamika
wzrostu firmy, jej stabilność i uczciwość.
– Naszym głównym celem jest zapewnienie nieustannego rozwoju firmy – mówi Stefan Życzkowski, prezes ASTOR-a. – Dużym
krokiem naprzód było wprowadzenie kilka
lat temu do naszej oferty robotów przemysłowych.
Rygorystyczne kryteria Gazel powodują,
że nie wszystkim firmom udaje się utrzymać
w rankingu. Do kolejnego konkursu kwalifikuje się mniej więcej co druga Gazela. Pełna
lista oraz zasady przyznawania tego tytułu
dostępne są na stronie: www.gazele.pl.
Przejrzyste
MPL Technology
M
PL Technology otrzymało certyfikat
„Przejrzysta Firma”
nadawany za publikacje
sprawozdań
finansowych i przekazanie ich firmie
Dun and Bradstreet
Poland.
Wyróżnienie świadczy o rzetelności w wywiązywaniu się z obowiązku publikacji sprawozdań finansowych.
Certyfikat obowiązuje przez rok.
Aby otrzymać certyfikat firma sprawdzana
jest pod kątem kondycji finansowej, powiązań kapitałowych oraz zwyczajów płatniczych. Dun and Bradstreet Poland przyznaje
certyfikaty (we współpracy z partnerem Getin Bankiem) od marca 2008 roku.
Więcej informacji na temat certyfikatu można znaleźć na stronie internetowej:
www.przejrzystafirma.pl
10
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
NX Software Systems ogłosiło poszerzenie wsparcia dla
platform automatyki przemysłowej o pakiety dla płyt głównych
(BSP) dla ponad 20 projektów referencyjnych oraz zestawów narzędzi takich
firm, jak: AMCC, Atmel, Freescale,
IBM, Intel, Kontron. Programiści mają
możliwość pobrania pakietów QNX
BSP bezpośrednio z Foundry27, portalu społeczności QNX. Nowe BSP dla systemy QNX Neutrino to m.in.:
AMCC – PPC440 EP/GR EVK Atmel – AT91SAM9RL64-EK EVB, AT91SAM9263-EK EVB Freescale – MPC8313E RDB, MPC8323E RDB,
MPC8349E MDS, MPC8360E MDS, MPC85x0 ADS, MPC8536 DS, MPC8548
CDS, MPC8572 DS, MPC8641D HPCN (Argo Navis) IBM – PPC970FX
EVB Intel – EP80579 (Tolapai) Kontron – nanoETXexpress-SP Texas
Instruments – DM355 EVM, DM644x EVM, OMAP 2420 SDP, OMAP 5912
OSK x86 BIOS – dla płyt referencyjnych opartych na x86
QNX doda niebawem BSP dla AMCC PPC405EX EVK, AMCC PPC460EX
EVK, Atmel AT91SAM9RL64-EK EVB, Freescale MPC8536 DS oraz Texas Instruments OMAP 3530 EVM. Lista wszystkich aktualnych BSP QNX, a także
informacje na temat dostępności określonych BSP, znajduje się na stronie:
www.qnx.com/bsps_and_drivers.html.
Podobnie, jak pozostałe produkty QNX, BSP są tworzone w sposób otwarty, za pośrednictwem portalu Foundry27. Dzięki temu klienci posiadają swobodny dostęp do najnowszych aktualizacji i ulepszeń kodu BSP. Klienci mają
również dostęp do strony Foundry27 BSP Project Wiki, gdzie znajdą forum,
na którym mogą porozmawiać bezpośrednio z programistami BSP z QNX
Software Systems.
Dzięki ostrym ograniczeniom czasowym oraz odpornej na błędy architekturze opartej na mikrojądrze system QNX Neutrino jest często stosowany
w wielu urządzeniach kontrolnych i automatyzujących, w tym: w systemach
generowania mocy, kontroli procesu, automatyce budowlanej, SCADA oraz
w transporcie. Sterowniki urządzeń zawarte w BSP QNX korzystają z architektury mikrojądra i są uruchamiane poza jądrem QNX Neutrino, w procesach
znajdujących się w chronionej przestrzeni użytkownika. Pozwala to na programowanie oraz debugowanie sterowników podobnie do zwykłych aplikacji.
Dzięki temu programiści automatyki przemysłowej mają możliwość prostej
modyfikacji istniejących sterowników lub tworzenia własnych.
Sterowniki w przestrzeni użytkownika zapewniają również większą odporność na błędy oraz dostępność systemu od sterowników znajdujących się
w jądrze, które mogą powodować zawieszanie się jądra systemu.
BSP są dystrybuowane na licencji Apache 2.0, która, w odróżnieniu od restrykcyjnej licencji GPL, daje programistom możliwość zachowania kodu
źródłowego dla siebie lub opublikowania go w celu dalszego rozwijania
przez społeczność.
Dystrybutorem SWD Software w Polsce jest RTOS QNX.
www.controlengpolska.com
Q
NOWOŚCI
ABB
rozdaje nagrody
A
BB ogłosiło konkurs „Robotman”, skierowany do studentów wyższych uczelni
technicznych. Mogą wziąć w nim udział wszystkie osoby,
które w swoich pracach dyplomowych lub przejściowych podejmą próbę zrobotyzowania procesu technologicznego.
Chętni do udziału w konkursie powinni przesłać pocztą
elektroniczną: wypełniony formularz zgłoszeniowy, streszczenie, egzemplarz własnej pracy oraz plik z zapisanym projektem zrobotyzowanego stanowiska w Robot Studio.
Dla laureatów firma ABB przewidziała nagrody:
główną o wartości 5 000 zł wraz z voucherem na szkolenie
z programowania i obsługi robotów,
pierwsze wyróżnienie: 3 000 zł oraz voucher na szkolenie
z oprogramowania i obsługi,
drugie wyróżnienie: 1 000 zł oraz voucher na szkolenie
z oprogramowania i obsługi.
Zgłoszenia należy przesyłać do października. Wyniki konkursu zostaną ogłoszone w listopadzie br.
CRM w przemyśle
irma update software AG, austriacki producent rozwiązań do zarządzania relacjami z klientami (CRM
– Customer Relationship Management), stworzyła
centrum kompetencyjne „Industry Solutions International” (ISI). Zadaniem ISI jest wsparcie klientów z sektora
przemysłowego, w szczególności branży produkcyjnej,
budowlanej oraz nowoczesnych technologii.
Nowe centrum kompetencyjne prowadzi: usługi doradztwa, wdrożenia, obsługi oraz serwisu branżowego
rozwiązania CRM update.seven. Jednoczenie ISI odgrywa znaczącą rolę w procesie planowania rozwoju produktu oraz w zakresie zarządzania i działań marketingowych
update.
Specjaliści CRM będą wspierać ponad 300 klientów
z branży, w tym znane firmy z sektora budowlanego, jak:
Danfoss, Hansgrohe, Knauf Insulation, Lafarge, Rockwool, Saint-Gobain Isover i Legrand, jak również renomowanych producentów: Demag Cranes & Components,
Kuhnke Automation, Liebherr, Reis Robotics czy Trumpf.
F
NOWOŚCI
Studia dla przemysłu
B
Źródło: Hannover Messe
iotechnologie, inżynieria środowiska, mechanika i budowa maszyn
oraz automatyka to niektóre wydziały, których studenci mogą liczyć na dofinansowanie w ramach promowania przez państwo kierunków strategicznych dla gospodarki.
W 2009 roku akademickim Ministerstwo Nauki na dotacje dla tzw. kierunków zamawianych przeznaczyło 200 mln zł. Wyboru strategicznych
dziedzin dokonano na podstawie analizy potrzeb rynku pracy w ciągu najbliższych pięciu lat. Maksymalna miesięczna wartość dotacji na jednego
studenta ma sięgać nawet 400 EUR.
Według danych resortu należy spodziewać się, że najbardziej poszukiwanymi specjalistami będą informatycy. W perspektywie kilku lat mogą liczyć nawet na 150 tys. nowych miejsc
pracy. W Polsce dziedziny techniczne i związane z przemysłem studiuje tylko około 15 proc. spośród blisko dwóch
milionów studentów. Nauki ścisłe zgłębia około 6-7 proc. Według raportu Ministerstwa Nauki w 2013 roku w Polsce – mimo kryzysu – może zabraknąć ponad 46 tys. inżynierów.
Fińskie etykiety
z Biskupic
Autodesk przejął Alogora
utodesk poinformował o zakończeniu procesu przejęcia Algora, dostawcy oprogramowania do analizy i symulacji. Koszt inwestycji sięgnął 34 milionów USD.
– Dołączenie linii produktów Algora do obecnej oferty rozwiązań Autodesk
uzupełni nasze możliwości symulacji – komentuje Robert Kross, wiceprezes Działu
Rozwiązań Przemysłowych w Autodesku.
Technologie symulacji firmy Algor rozszerzą ofertę narzędzi Autodesk do cyfrowego
prototypowania o nowe zaawansowane opcje symulacji, jak analiza termalna i przepływu płynów, które dają klientom możliwość optymalizacji i udoskonalenia projektów
przed produkcją.
A
irma UPM Raflatac, wchodząca w skład
jednej z największych na świecie kompanii papierniczych, buduje w Biskupicach
Podgórnych koło Wrocławia nową fabrykę. Inwestycja jest zlokalizowana na terenie należącym do Tarnobrzeskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej.
UPM ma zainwestować około 90 milionów
EUR i zatrudnić 170 nowych pracowników.
Nowa fabryka będzie produkować materiały
etykietowe, z których wytwarza się etykiety samoprzylepne wykorzystywane w takich branżach, jak: żywność, kosmetyki, artykuły gospodarstwa domowego i logistyka.
Oficjalne otwarcie nowej fabryki zaplanowano na maj 2009 roku. Zakład w Biskupicach
Podgórnych jest najbardziej zaawansowanym
technologicznie przedsięwzięciem firmy. Będzie
to najnowocześniejsza fabryka w całej branży
materiałów etykietowych. Od początku planowania inwestycji założeniem firmy UPM Raflatac
było zlokalizowanie zakładu w specjalnej strefie
ekonomicznej. Ostatecznie o wyborze lokalizacji inwestycji w Biskupicach Podgórnych zdecydowały: bliskość dogodnych połączeń komunikacyjnych, w tym autostrad umożliwiających
eksport produkcji, położenie w centrum Europy
oraz dostępność wysoko wykwalifikowanej kadry pracowników we Wrocławiu.
F
12
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
Transition Technologies
na targach EE&W
T
●
ransition Technologies był jedynym polskim wystawcą na targach
E-world Energy & Water.
Wystawa przeznaczona jest dla ekspertów z sektorów energetycznego i wodnego. Odbyła się w pierwszej połowie
lutego br. w niemieckim Essen. Targi zgromadziły ponad 450 firm oraz blisko 17 000 zwiedzających z całego świata.
Wystawie towarzyszą wystąpienia znanych
przedstawicieli sektora energetycznego i wodnego, konferencje oraz liczne seminaria poświęcone
najważniejszym, bieżącym tematom energetyki.
Uczestnicy targów, poza trzema dniami prezentacji oraz spotkań, mogli także wziąć udział w forum integracyjnym. Podczas forum wystawcy
oraz odwiedzający targi wymieniają się doświadczeniami oraz nawiązują relacje biznesowe.
www.controlengpolska.com
NOWOŚCI
Dell: przeprowadzka do Polski
2009 roku Dell zacznie przenosić produkcję komputerów z irlandzkiego Limerick do fabryki w Łodzi.
Przenosiny stanowią część ogłoszonego
w ubiegłym roku planu, który ma przynieść 3 miliardy USD oszczędności. Dell spodziewa się redukcji zatrudnienia w Limerick o około 1 900 osób
w ciągu następnych 12 miesięcy. Pierwsi pracownicy opuszczą firmę w kwietniu, a pełne przeniesienie produkcji do Polski spodziewane jest na styczeń 2010 roku.
– Wybór Polski przez tak renomowaną firmę jak Dell, zwłaszcza w obliczu pogarszającej
się sytuacji gospodarczej na świecie, bardzo mnie cieszy, ponieważ świadczy o silnej pozycji
konkurencyjnej naszego kraju – mówi Paweł Wojciechowski, prezes Zarządu Polskiej Agencji
Informacji i Inwestycji Zagranicznych. – Dzięki takim projektom z branży IT stwarzamy dobre
podstawy do rozwoju innowacji. A branża IT ma szczególnie dobre warunki do rozwoju dzięki
wyjątkowej konkurencyjności polskiego szkolnictwa wyższego w tym obszarze.
Pracownicy Dell w Limerick będą nadal koordynować produkcję, logistykę oraz zaopatrzenie w regionie EMEA, jak również zajmować się projektami z zakresu rozwoju produktów
i inżynierii przemysłowej. Global Innovation Solutions Centre oraz EMEA Command Centre
pozostaną w Limerick. (PAIiIZ)
W
Energooszczędny i bezwentylatorowy BOXER
z procesorem Intel Atom
Krakowska firma CSI Computer Systems for
Industry ma przyjemność przedstawić najnowszy, bezwentylatorowy komputer kompaktowy AEC-6911 z bardzo dobrze już znanej serii BOXER S. Wyposażony jest on
w niezwykle energooszczędny procesor Intel
Atom N270 taktowany zegarem 1.6 GHz. Urządzenie osadzone jest w odpornej obudowie wykonanej ze stopu aluminium. Komputer posiada gniazdo pamięci SDRAM,
na którym można zainstalować maks. do 1GB pamięci DDR2 SODIMM. Ogromną zaletą komputera jest różnorodność zastosowanych portów komunikacyjnych. AEC-6911
posiada 2 kontrolery Gigabit Ethernet, 4 porty RS-232, w tym 1 port konfigurowalny jako
RS-232/422/485 i 4 porty USB 2.0. Ponadto wyprowadzono również interfejsy VGA,
AUDIO, oraz PS/2.
Funkcjonalność urządzenia można rozszerzyć za pomocą 2 złącz PCI i 2 gniazd
PCMCIA. AEC-6911 posiada zintegrowane gniazdo CF, co pozwala na instalacje systemu operacyjnego oraz oprogramowania użytkowego na rekomendowanych kartach
CompactFlash. Ponadto komputer posiada miejsce na 2,5” dysk wirujący oraz nośnik
napędów optycznych DVD-ROM. Komputer może być zasilany ze źródła napięcia stałego DC 9~30V, opcjonalnie można zamówić zewnętrzny zasilacz napięcia przemiennego AC100-240V 50-60Hz. Zakres temperatur pracy to -15oC do +55oC. Producent
udostępnia sterowniki dla systemów operacyjnych Windows CE5.0 / XP Pro / XP Embedded / Linux.Red Hat. Dzięki funkcji watchdog na bieżąco monitorowana jest poprawność pracy komputera, a w razie zaistnienia awarii następuje automatyczny restart, co znacznie redukuje koszty i czas związany z ewentualnymi przestojami i naprawami.
Przeznaczeniem AEC-6911, głównie ze względu na dużą wydajność przy bardzo małym poborze mocy oraz liczbę portów komunikacyjnych, są różnego typu rozproszone
systemy diagnostyczne, systemy kontroli dostępu, zlokalizowane na zewnątrz systemy parkingowe, wolnostojące aplikacje typu POS/POI czy wreszcie aplikacje medyczne, w których występuje konieczność zapewnienia odpowiedniej komunikacji i sterowania wieloma różnymi urządzeniami. Ponadto duża odporność na wibracje i udary oraz
szeroki zakres temperatur pracy predysponują AEC-6911 do zastosowania w aplikacjach mobilnych.
Szczegółowe informacje:
CSI Computer Systems for Industry
tel. (12) 638-37-50
[email protected].pl
SKK partnerem
strategicznym
Honeywell
K
rakowski integrator systemów automatycznej identyfikacji został partnerem strategicznym firmy Honeywell. Tytuł
Strategic Business Partnera dla SKK
to efekt opracowanej niedawno strategii Honeywella, które wprowadza
nowy partnerski program dla swoich
dystrybutorów i partnerów.
SKK jest jedyną w Polsce firmą, która uzyskała tytuł strategicznego partnera biznesowego firmy Honeywell.
Więcej Nowości na:
www.controlengpolska.com
NOWOŚCI
Defalin zainwestuje
w ŚPP
Inwestycje 2009: niepewne
prognozy
D
efalin zainwestuje ponad 50 milionów zł w nowy zakład w Świdnickim Parku Przemysłowym. Zakład,
w którym będzie powstawać sznurek, siatka rolnicza i taśma opakowaniowa, ma być
w pełni zautomatyzowany.
Defalinet – spółka córka Defalinu – powołana do zrealizowania tej inwestycji
– planuje produkcję innowacyjnej siatki
o różnorodnym splocie, wykorzystywanej
w rolnictwie.
Nowa hala w ramach projektu Invest-Park
Development powstaje przy ul. Towarowej
w Świdnicy. Na tym terenie zlokalizowana
zostanie jednokondygnacyjna hala produkcyjno-magazynowa oraz część administracyjno-socjalna o łącznej powierzchni 5 tys.
m kw.
Jeszcze w tym roku Defalin ma zatrudnić
30, a docelowo 50 osób. Wkrótce rozpocznie się rekrutacja nowych pracowników,
m.in.: operatorów, dziewiarzy, pakowaczy
i magazynierów. Produkcja ma rozpocząć
się na przełomie września i października
2009 r. Jej docelowa wielkość wyniesie
około 5 tys. ton rocznie.
iepewna sytuacja ekonomiczna Polski utrudnia
prognozowanie
napływu
bezpośrednich inwestycji zagranicznych (BIZ) do naszego kraju w 2009
r. To jeden z wniosków z konferencji
„Podsumowanie działalności PAIiIZ w 2008 roku oraz plany na rok 2009”. Według Polskiej Agencji Informacji i Inwestycji Zagranicznych na możliwości prognostyczne składają się takie czynniki, jak: wielkość napływu BIZ prezentowana
przez Narodowy Bank Polski (NBP), wielkość deklaracji inwestycyjnych oceniana na podstawie projektów prowadzonych przez agencję oraz ocena sytuacji
makroekonomicznej.
Biorąc pod uwagę powyższe dane, w 2009 roku można spodziewać się napływu BIZ w granicach od 7 do 10 mld EUR. Według Pawła Wojciechowskiego,
prezesa PAIiIZ szansą dla Polski są inwestycje poszukujące efektywności. Taniejąca złotówka pociąga za sobą obniżenie kosztów inwestycji, a tym samym zachęca inwestorów (chociażby z takich sektorów, jak centra obsługi telefonicznej
czy spożywczy) do przenoszenia działalności gospodarczej do naszego kraju.
Według PAIiIZ Polska jest wciąż atrakcyjna dla inwestorów szukających sposobów na obniżenie kosztów koniecznych do przetrwania w okresie kryzysu.
W 2008 r. agencja zakończyła 56 projektów inwestycyjnych z 17 krajów o wartości 1,5 mld EUR. Najwięcej projektów pochodzi z sektora call center (21) i motoryzacyjnego (13). Dla porównania w 2007 r. PAIiIZ zamknęła 57 projektów
o wartości 1,3 mld EUR. W ubiegłym roku roku do najważniejszych projektów
należały m.in. inwestycje następujących firm: Lafarge z Francji (sektor budowlany, 115 mln EUR, 625 miejsc pracy), Credit Suisse ze Szwajcarii (sektor BPO,
8,3 mln EUR, 500 miejsc pracy), Cadbury z Wielkiej Brytanii (sektor spożywczy, 256,7 mln EUR, 750 miejsc pracy), Jabil z USA (sektor elektroniczny, 20
mln EUR, 600 miejsc pracy), City z Wielkiej Brytanii (sektor BPO, 7,5 mln EUR,
500 miejsc pracy), SWS Group z Irlandii (sektor BPO, 1 mln EUR, 370 miejsc
pracy), Lenovo Technology B.V. z Chin (sektor elektroniczny, 4 mln EUR, 1 276
miejsc pracy), ADPF – projekt niemiecko-japoński (sektor motoryzacyjny, 150
mln EUR, 700 miejsc pracy).
N
Strefa kontra kryzys
C
o najmniej sześć zezwoleń na rozpoczęcie działalności ma wydać w tym roku Kamiennogórska Specjalna Strefa
Ekonomiczna. Trwają starania o kolejną zmianę granic terenów objętych ulgami. Jesienią ubiegłego roku zarząd
Kamiennogórskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej wystąpił do Ministerstwa Gospodarki o zmianę granic strefy w Lubaniu, Gryfowie Śląskim, Nowogrodźcu, Dobroszycach i Ostrowie Wielkopolskim.
W 2008 roku Kamiennogórska SSE wydała sześć zezwoleń i nawiązała współpracę z kolejnym strategicznym inwestorem – firmą Toyota Boshoku, która wybuduje w Nowogrodźcu zakład elementów wyposażenia wnętrz. Był to także bardzo
dobry rok dla Ostrowa Wielkopolskiego, gdzie zainwestowały trzy nowe firmy.
14
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
AUTOMATICON 2009
Control Engineering Polska poleca:
Zwiedzaj targi z mapą
Control Engineering Polska
> Zlokalizuj stoiska kluczowych dostawców.
> Przejrzyj alfabetyczny spis wystawców.
Zobacz, jakie firmy i produkty
są warte uwagi spośród wielu innych
> Zapoznaj się z dostawcami i produktami,
na które warto zwrócić uwagę w gąszczu targowych
ofert (przegląd na stronach 15-18).
> Przedstawiciele redakcji będą czekać na stoisku
K14 w hali nr 2. Będziemy prezentować aktualne
wydania miesięczników Wydawnictwa Trade Media
International Holdings (Control Engineering Polska,
Design News Polska, Inżynieria & Utrzymanie Ruchu
Zakładów Przemysłowych, MSI Polska) oraz najnowsze
katalogi branżowe (m.in. „Produkty dla automatyki
przemysłowej”).
[email protected]
Odwiedź stoisko
Control Engineering Polska
i przekaż nam uwagi na temat pisma.
www.schmersal.pl
> Podyskutuj o tym, czy i jak wykorzystać wiedzę
akademicką do rozwiązywania konkretnych problemów
technicznych z przedstawicielami ASTOR-a,
CIECH-u SA, MPL Technology, PIAP-u, Politechniki
Warszawskiej i Zachodniopomorskiego Uniwersytetu
Technologicznego. Debata odbędzie się 1 kwietnia
w godz. 14.00 – 15.45 w sali konferencyjnej B1 (I piętro)
w centrum konferencyjnym EXPO XXI.
Hala 1, stoisko D22
Weź udział w debacie
„Współpraca nauki i przemysłu
w automatyce: małżeństwo
doskonałe?”
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
15
AUTOMATICON 2009 –
FIRMY PREZENTUJĄ
Robotyka Mechanika Automatyka
7ZRU]\P\VWDQRZLVNDSURGXNF\MQH]Z\NRU]\VWDQLHPURERWyZSU]HP\VšRZ\FK
Z\SRVDÞRQ\FKPLQZUyÞQHJRURG]DMXFKZ\WDNLPDQLSXODWRU\V\VWHP\
ZL]\MQHRUD]V\VWHP\SRPLDUyZLGHWHNFMLRELHNWyZ
3URMHNWXMHP\LEXGXMHP\ZSHšQL]DXWRPDW\]RZDQHSyš]DXWRPDW\]RZDQH
RUD]PDQXDOQHOLQLHSURGXNF\MQHPDV]\Q\XU]jG]HQLDLSU]\U]jG\
www.myrma.eu
MPL Technology
zaprasza
na Miêdzynarodowe Targi
Automatyki i Pomiarów
XFC – Ultraszybka technologia w systemach sterowania
Które odbêd¹ siê w dniach
31.03-03.04.2009 roku
w Warszawie
w Centrum Targowym Expo XXI
Najnowsze rozwiązania firmy Beckhoff to przełom we współczesnych
systemach automatyki. Technologia XFC (eXtreme Fast Control Technology), wykorzystująca Ethernet czasu rzeczywistego na poziomie jednostek sterujących oraz układów I/O wprowadza nowy wymiar wydajności i szybkości w przetwarzaniu i przesyle danych przemysłach. Zoptymalizowana architektura Ethernetu przemysłowego, system I/O oparty o sieć EtherCAT oraz uniwersale oprogramowanie sterujące TwinCAT
przezwyciężają ograniczenia dostępnych na rynku systemów.
Serdecznie zapraszamy
do odwiedzenia naszego
stoiska:
www.mitsubishi-automation.pl |
16
●
Automaticon 2009
Stoisko nr B16, Hala nr 1
www.mpl.pl
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
AUTOMATICON 2009 –
Automation IT:
nowa technologia przełączania
zapewnia dostęp do poziomu polowego
mCon 3100
Celem Automation IT jest utworzenie
ethernetowej platformy komunikacyjnej dla
całego zakresu aplikacji w zbieżnych sieciach
przemysłowych. Firma HARTING zajmuje się
integrowaniem ethernetowych protokołów
automatyki w platformę komunikacyjną
Automation IT. HARTING zaprezentował
rewolucyjną technologię przełączania podczas
targów SPS/IPC/DRIVES 2008 w Norymbergii.
FIRMY PREZENTUJĄ
Przetwornik
ciśnienia
ECT 8472
Nowa technologia przenosi standard Ethernetu do poziomu polowego.
Umożliwi to pracę krytycznych pod względem czasu protokołów
ethernetowych w czasie rzeczywistym i w warunkach determinizmu.
Technika ta jest oparta na nowej technologii przełączania, która nie
zmienia komunikatu ethernetowego i która zgodna jest ze standardem
IEEE 802.3. Komunikaty automatyki o wysokim priorytecie generowane
przez profile automatyki przemysłowej, które używają standardowego
Ethernetu, wyprzedzają komunikaty niezwiązane z systemami
automatyki. Technologia ta jest wbudowana w przełączniki i gwarantuje,
że komunikaty będą dostarczone we właściwym czasie. Może ona być
stosowana dla wszystkich aplikacji automatyki. Przełączniki wieloportowe
obsługują rozszerzone topologie liniowe
i topologie gwiazdy, dając użytkownikowi
możliwość wyboru najlepszej topologii dla
jego potrzeb.
Dane techniczne:
Zakres pomiarowy:
Sygnał wyjściowy:
Dokładność:
Temperatura medium:
Temperatura otoczenia:
Stopień ochrony:
Rozwijając koncepcję platformy
Automation IT do poziomu polowego,
HARTING będzie miał znaczący wpływ
na przełom w ethernetowych aplikacjach
automatyki.
Charakterystyka techniczna sprawia iż jest to idealny
przetwornik do zastosowań w przemyśle maszynowym,
chłodnictwie oraz obróbce wody.
Cena przedmiotowego przetwornika to 350 PLN
Zapraszamy na nasze stoisko na AUTOMATICON 2009 (nr G-12)
Szwajcarskie przetworniki ciśnienia firmy TRAFAG AG
Nowej generacji ceramiczny przetwornik ciśnienia oparty
*na wbudowanym chipem ASIC.
0...1, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 40 bar
4...20 mA
0.3% FS
-25...85oC
-25...85oC
IP 65
Saia®PCD
Sterowniki
z Web-serwerem
zintegrowane
ze światem IT
w w w.s a b u r.co m .p l
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
405 Reklama Sterowniki z Web-serwerem do Control.indd 1
●
17
2009-03-06 16:17:06
AUTOMATICON 2009 –
FIRMY PREZENTUJĄ
Firma Wagner-Service
jest wyłącznym przedstawicielem
firmy Stäubli Robotics w Polsce.
W szerokiej ofercie robotów
są zarówno 4-osiowe
SCARY o ładowności do 8kg
jak i roboty 6-osiowe
o udźwigu od 2 do 250 kg.
Roboty przeznaczone
do prostych czynności
manipulacyjnych,
paletyzacji, ale też do pracy
w warunkach:
CLEANROOM – szczególnej
czystości,
HUMID ENVIROMENT
– o wysokim poziomie
wilgotności,
PAINT – do malowania
także w EX,
PLASTIC – do współpracy
z wtryskarkami.
Stäubli proponuje roboty
charakteryzujące się IP65,
oraz brakiem zewnętrznego
okablowania w standardzie.
Jest także producentem
sterowników oraz
oprogramowania ułatwiającego
pracę z robotem:
VALPAINT do malowania,
VALPLAST do aplikacji
z wtryskarkami,
TRACKING.
WAGNER-SERVICE wyłączny przedstawiciel Stäubli Robotics w Polsce
ul. Imieli 14, 41-605 Świętochłowice, tel. (+48) 665 411 344,
[email protected], www.staubli.com/en/robotics
Produkt Roku
Nagroda Czytelników
Zwycięzcy 2008
Kategoria: Integracja danych i programów
Proficy Plant Applications 4.3
– oprogramowanie wizualizacyjne
GE Fanuc Intelligent Platforms
Kategoria: Interfejsy użytkownika
Power Panel PP45 – panel operatorski
ze sterownikiem
B&R Automatyka Przemysłowa
Kategoria: Sieci i komunikacja
Protokół Ethernet Powerlink jako
otwarte oprogramowanie openPowerlink
B&R Automatyka Przemysłowa
Kategoria: Silniki, napędy i sterowanie nimi
FR D-700 – przetwornica częstotliwości
Mitsubishi Electric
Kategoria: Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu
SafetyOne – sterownik bezpieczeństwa
IDEC
Kategoria: Urządzenia pomiarowe i czujniki
SBOC-M/SBOI-M
– kompaktowy system wizyjny
Festo
Kategoria: Wbudowane systemy sterowania
Zintegrowany System Sterowania iQ
Mitsubishi Electric
Kategoria: Zaawansowane przetwarzanie i regulacja
Modicon M340 – sterownik PLC
Schneider Electric
Produkt Roku 2008 – NAGRODA REDAKCJI
Protokół Ethernet Powerlink jako
otwarte oprogramowanie openPowerlink
B&R Automatyka Przemysłowa
TEMAT Z OKŁADKI
PRODUKT ROKU 2008
V Konkurs na Produkt Roku
Automatyczny
Innowacyjność, solidność, użyteczność – to tradycyjne kryteria, które decydowały
o zwycięstwie w Konkursie na Produkt Roku 2008 Czytelników Control Engineering
Polska. Tym razem w szranki stanęło ponad 60 urządzeń, systemów sieciowych
i programów z segmentu automatyki przemysłowej.
Tomasz Gołębiowski
Z
dobycie tytułu Produktu Roku
2008 wymaga przejścia przez
kilka etapów. Przede wszystkim
każde zgłoszenie weryfikują doświadczeni inżynierowie pod kątem innowacyjności, użyteczności oraz wpływu
na rynek (listę członków jury konkursu
publikujemy na str. 22-23). Zdarza się,
że podejmują decyzję o odrzuceniu zgłoszenia ze względu na zbyt niski poziom
technologiczny, jaki reprezentuje określony produkt.
W tym roku jury dokonało analizy ponad 60 zgłoszeń, a zatem kilku więcej niż
rok wcześniej. W kategorii Zaawansowane
przetwarzanie i regulacja do rywalizacji stanęły trzy produkty, Integracja danych i programów oraz Sieci i komunikacja – po cztery, Wbudowane systemy sterowania – pięć,
Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu –
siedem, Interfejsy użytkownika – osiem, zaś
Urządzenia pomiarowe i czujniki – czternaście. Z najbardziej zaciętą rywalizacją mieliśmy do czynienia w kategorii Silniki, napędy
i sterowanie nimi, do której zgłoszono szesnaście produktów.
Zadaniem jury był wybór maksymalnie
trzech urządzeń, systemów bądź programów
w każdej kategorii. Wybrana trójka przechodziła do finału, w którym o zwycięstwie decydowali czytelnicy Control Engineering Polska.
PRODUKT ROKU 2008
rozstrzygnięty!
dream team
Jacek Barszcz, przedstawiciel B&R Automatyka Przemysłowa
odebrał trzy nagrody za protokół ethernet POWERLINK
w wersji openPOWERLINK (nagroda czytelników i redakcji)
oraz Panel zintegrowany ze sterownikiem B&R PowerPanel PP45
(nagroda czytelników).
Ceremonię prowadził Tomasz Gołębiowski, redaktor naczelny
Control Engineering Polska.
Przez kilka tygodni mogli oceniać 24 produkty w ośmiu kategoriach. Liczbę punktów, które uzyskał każdy z nominowanych produktów, podajemy przy ich opisach na kolejnych
stronach pisma. W większości przypadków
wybór czytelników zgadzał się z oceną redakcji. Niemniej wypada żałować, że tym razem
w finale zabrakło choćby jednego produktu
opracowanego przez polską firmę.
Jak co roku jury przyznało Nagrodę Specjalną Redakcji Control Engineering Polska.
Tym razem wybór padł na protokół sieciowy
Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink firmy B&R Automatyka
Przemysłowa. To jedno z niewielu rozwiązań,
wśród dostępnych na rynku deterministycznych protokołów Ethernetu czasu rzeczywistego, które mają swój otwarty dla użytkowników odpowiednik. Główną zaletą Ethernet POWERLINK jest fakt, że protokół może
być zaimplementowany na dowolnym standardowym sprzęcie oraz procesorze Ethernet.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
21
PRODUKT ROKU 2008
Jury Konkursu
Produkt Roku 2008
Mgr inż. Józef Czarnul,
absolwent Politechniki Warszawskiej
Wydziału Lotniczego; ukończył również
studium podyplomowe: Automatyka
Przemysłowa oraz Automatyzacja Prac
Eksperymentalnych – Komputerowe
Wspomaganie. Od 1994 r. zajmuje się
indywidualną działalnością gospodarczą
w dziedzinach automatyki i sterowania (ważniejsze tematy:
część projektów systemu zarządzania instalacjami budynku:
hotel Hyatt, bank BRE, biurowce: Saski Biznes Park, Altus
Katowice). Konstruktor obrabiarek i urządzeń obróbczych, 10 lat
– projektant układów automatyki przemysłowej, większe obiekty:
wytwórnia kwasu siarkowego, fabryka farb i lakierów, cukrownia,
opracowywanie katalogu wyrobów automatyki zjednoczenia
MERA (w jęz. angielskim), od 1985 roku, 9 lat – starszy projektant
i kierownik pracowni projektowej. Z Control Engineering Polska
współpracuje od 2003 r.
Przedstawiciele nagrodzonych firm (od lewej):
Dr inż. Andrzej Ożadowicz,
od 2002 roku zatrudniony na Wydziale
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki
i Elektroniki AGH w Katedrze Automatyki
Napędu i Urządzeń Przemysłowych na
stanowisku asystenta. Stopień doktora
nauk technicznych w dyscyplinie
elektrotechnika otrzymał w styczniu 2007 r.
Zainteresowania podstawowe dotyczą zagadnień aplikacji systemów
tzw. inteligentnego budynku, możliwości ich wykorzystania do
optymalizacji wykorzystania energii w budynkach oraz monitoringu
stanu sieci zasilającej (kwestia jakości energii). Dodatkowo
interesuje się podstawami programowania sterowników
przemysłowych i mikrokontrolerów oraz zasadami realizacji prostych
sieci sterowania w budynkach użyteczności publicznej i aplikacjach
przemysłowych. Z redakcją współpracuje od 2005 roku.
Dr inż. Paweł Dworak,
absolwent Automatyki i Robotyki na Wydziale
Elektrycznym Zachodniopomorskiego
Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie,
stopień doktora nauk technicznych uzyskał
na Wydziale Elektrycznym tejże uczelni
w 2005 roku. Obecnie jest adiunktem
w Zakładzie Automatyki Instytutu Automatyki
Przemysłowej na ZUT. Interesuje się problemami analizy i syntezy
wielowymiarowych układów sterowania, zastosowaniem logiki
rozmytej w sterowaniu i regulacji oraz zagadnieniami komputerowego
wspomagania zarządzania i produkcji. Od 2006 roku jest redaktorem
miesięcznika Control Engineering Polska.
22
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Krzysztof Zajdel, Product Manager, CompArt
Automation; Łukasz Sendecki, specjalista ds.
marketingu, MPL Technology; Makoto Kato, Manager
of Factory Automation Central Eastern Europe,
Mitsubishi Electric; Andrzej Soldaty, dyrektor ds.
sprzedaży, Festo; Paweł Fraś, Product Manager,
Schneider Electric; Mariusz Benna, prezes zarządu,
VIX Automation; Jacek Barszcz, Regional Manager
(Warszawa), B&R Automatyka Przemysłowa
oraz Tomasz Gołębiowski, redaktor naczelny Control
Engineering Polska
Ethernet POWERLINK jest jedynym rozwiązaniem czasu rzeczywistego na bazie przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową prędkością i precyzją, które nie wymaga obsługi poprzez dedykowany sprzęt oraz układy
ASIC. Bazuje wyłącznie na międzynarodowych standardach.
Wygranym gratulujemy, a wszystkim głosującym dziękujemy za udział w ankiecie!
Na stronach 25-33 prezentujemy nagrodzone produkty.
Nagrody MSI
oraz Utrzymania Ruchu
Podczas gali miało miejsce kilka innych godnych uwagi wydarzeń. Przedstawiciele redakcji MSI oraz Utrzymania Ruchu wręczyli nagrody dla – odpowiednio – Najlepszych
PRODUKT ROKU 2008
Jury Konkursu
Produkt Roku 2008
Mgr inż. Janusz M. Pieńkowski,
ukończył studia na Wydziale Mechanicznym
Energetyki i Lotnictwa Politechniki
Warszawskiej oraz studia podyplomowe
w zakresie automatyki przemysłowej
na Politechnice Warszawskiej. Praktyka
zawodowa to kilkuletnia praca w zakresie
konstrukcji lotniczych w Instytucie Lotnictwa
w Warszawie. Ponad 20 lat pracował w Biurze Konstrukcyjno-Badawczym Przedsiębiorstwa Automatyki Przemysłowej MERA PNEFAL
oraz kilka lat w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów.
Pracując w MERA PNEFAL odbył staże stypendialne w Anglii i USA pod
kątem zastosowania komputerów do sterowania ciągłymi procesami
technologicznymi. Spędził również kilka lat w służbie utrzymania ruchu
aparatury kontrolno-pomiarowej na obiektach w Iraku, Libii, Słowacji
i Czech. Przez kilka lat był członkiem Rady Naukowej OBR Elementów
i Układów Pneumatyki w Kielcach. Z Control Engineering Polska
współpracuje od pierwszych wydań w 2003 roku.
dostawców systemów, sprzętu i usług IT
dla przemysłu 2008 oraz za Produkt Roku
2008. Czytelnicy MSI Polska za najlepszych
dostawców uznali firmy Lawson Software
Polska, BPSC, Infovide-Matrix, Technodat,
Controlling Systems, ASTOR, Sabur, Komputronik, ZETO SA oraz Autodesk. Z kolei prenumeratorzy Inżynierii & Utrzymania Ruchu
w zakładzie przemysłowym mianem Produktu Roku 2008 uhonorowali: kontroler PACSystems Rx3i (GE Fanuc/ASTOR), system sterowania procesami RSLogix 5000 (Rockwell
Automation), wyłącznik próżniowy typu WP1000 (Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG), kompaktowy jonizator IZN10 (SMC Industrial Automation Polska), siłownik wahliwy z innowacyjnym systemem jarzma sterowania scotch-yoke (Eletro-Automatic), modułową pompę próżniową
PIAB P6040 (PIAB), SZEOR – system do obsługi instalacji rafineryjno-petrochemicznych
Eurotronic oraz materiał do reperacji powierzchni twardych LOCTITE Fixmaster Magna Crete 7257 (Henkel Polska).
Finał Automation Scholarship
Znamy już także laureatów drugiego konkursu Mitsubishi Electric i MPL Technology dla studentów wyższych szkół technicznych w Polsce. Celem Automation Scholarship – podobnie jak rok temu – było znale-
Dr inż. Krzysztof Pietrusewicz,
w 2005 roku uzyskał stopień doktora
nauk technicznych w specjalności
automatyka i robotyka na Wydziale
Elektrycznym Politechniki Szczecińskiej.
Współautor książki „Odporna regulacja
PID o dwóch stopniach swobody”.
Obecnie jest adiunktem w Instytucie
Automatyki Przemysłowej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu
Technologicznego w Szczecinie. Jego zainteresowania badawcze
skupiają się na m.in. na problematyce projektowania regulatorów
PID i cyfrowym sterowaniu procesami ciągłymi. Uczestnik trzech
projektów badawczych prowadzonych w ramach Uczelnianego
Centrum Mechatroniki ZUT. Od czerwca 2006 roku jest członkiem
Komitetu Organizacyjnego Konferencji MMAR. Od grudnia 2005 roku
redaktor Control Engineering Polska.
Mgr inż. Zdzisław Sobczak
odbył wieloletnią praktykę na stanowisku
specjalisty konstruktora: Politechnika
Warszawska Wydział Elektroniki, Zakład
Aparatury Naukowej UNIPAN, Instytut
Geodezji i Kartografii, Instytut Chemii
Przemysłowej, Polski Komitet Normalizacji
Miar i Jakości PKNMiJ (obecny
Główny Urząd Miar). Od 1993 r. właściciel firmy Zakład Aparatury
Pomiarowej i Sterującej WISO (www.wiso.pl). Osiągnięcia: patenty,
wdrożenia, dwie nagrody I-go stopnia „Za wybitne osiągnięcia
naukowe i techniczne”. Z Control Engineering Polska
współpracuje od 2005 roku.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
23
PRODUKT ROKU 2008
Laureaci konkursu Automation Scholarship wraz z opiekunami prac
i organizatorami (od lewej): Marcin Licznerski, student Politechniki Gdańskiej
(III miejsce); Sebastian Giziewski, student Politechniki Gdańskiej (I miejsce);
dr inż. Mirosław Włas (Politechnika Gdańska); Makoto Kato, Manager of FACEE,
Mitsubishi Electric; dr hab. inż. Elżbieta Bogalecka, prof. Politechniki Gdańskiej;
Piotr Golis, student Akademii Górniczo-Hutniczej; dr inż. Piotr Micek
(Akademia Górniczo-Hutnicza) oraz Andrzej Baryłko (II miejsce),
prezes MPL Technology
Andrzej Baryłko, prezes MPL Technology oraz Makoto Kato,
Manager of Factory Automation Central Eastern Europe, Mitsubishi Electric,
wręczali nagrody dla studentów w konkursie Automation Scholarship.
zienie nowych oraz nowatorskich pomysłów,
które wykorzystują sprzęt automatyki Mitsubishi Electric i w realnych zastosowaniach
pozwalają uzyskać większą oszczędność energii, większą dokładność i wyższą jakość oraz
ulepszone przetwarzanie wyjść.
W skład jury wchodzili redaktorzy Control
Engineering Polska. Spośród nadesłanych prac
wybrali pięć najlepszych, a spośród tej piątki
– zwycięzcę generalnego. Najlepsze oceny zebrał Sebastian Giziewski z Politechniki Gdańskiej, który opracował system „Mobilnej instalacji do fermentacji metanowej odchodów
zwierząt hodowlanych – z uwzględnieniem automatycznego sterowania procesem”.
W ocenie jury „autor bardzo szczegółowo
i dogłębnie przedstawił niezbędne do zrealizowania w układzie procesy. Jednocześnie
zaproponował odpowiedni sprzęt i urządzenia niezbędne do przeprowadzania kolejnych
24
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
etapów fermentacji i pozyskania gazu. Dzięki tak dokładnej znajomości procesów, możliwy był precyzyjny dobór elementów sterowania, czujników, paneli operatorskich i elementów wykonawczych. Znakomita większość
z nich, zwłaszcza w zakresie układów automatyki i modułów We/Wy, zaczerpnięto z oferty
firmy Mitsubishi Electric, co w pełni odpowiadało wymogom konkursowym. Zaproponowany system jest na wskroś praktyczny, a dodatkowo mobilny. Spełnia również wymogi dotyczące praktycznych korzyści wynikających
z jego ewentualnego wdrożenia” (fragment recenzji dra inż. Andrzeja Ożadowicza).
Pracę konkursową Sebastiana Giziewskiego opublikujemy w jednym z tegorocznych
wydań CE Polska.
Control Engineering Polska było patronem
medialnym konkursu.
Tomasz Gołębiowski
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Integracja danych i programów
I MIEJSCE
8,03 PKT.
Proficy Plant Applications 4.3
– oprogramowanie wizualizacyjne
GE Fanuc Intelligent Platforms
Proficy Plant Applications to
oprogramowanie klasy MES,
które ułatwia monitorowanie
produkcji według kluczowych
kryteriów. Dzięki temu wpływa
na poprawę efektywności
produkcyjnej. Za pomocą
zintegrowanych raportów
sieciowych oraz usług
umożliwiających komunikację ze wszystkimi modułami Proficy
(np. iFIX lub Historian) system ułatwia podejmowanie decyzji
biznesowych w czasie rzeczywistym.
Proficy Plant Applications, dzięki modułowej budowie
i szeregu narzędzi programistycznych, charakteryzuje się dużą
II MIEJSCE
elastycznością. Pomimo rozbudowanej bazy narzędzi i raportów
dostępnych natychmiast po zainstalowaniu może być również
swobodnie rozwijany i dopasowywany pod konkretne potrzeby
użytkowników.
Gotowe rozwiązania w prosty sposób pozwalają na
powiązanie Plant Applications z systemami klasy ERP. Dzięki
temu dane pochodzące ze środowiska biznesowego mogą
być w automatyczny sposób uzupełniane realnymi danymi
pochodzącymi wprost z produkcji – z systemów HMI/SCADA
lub też bezpośrednio z serwerów OPC.
Jak udowodniono na przykładzie wdrożenia w browarze
w Warce – kompletny, działający system może być oddany
do użytku w czasie krótszym niż pół roku. W porównaniu
do podobnych rozwiązań dostępnych na rynku jest to czas
bardzo krótki i stanowi ważny punkt wyróżniający opisywane
rozwiązanie.
7,75 PKT.
Automation Studio 3.0
– oprogramowanie narzędziowe sterowników B&R
B&R Automatyka Przemysłowa
Automation Studio 3.0 to oprogramowanie narzędziowe
dla zadań sterowania, wizualizacji, napędów i komunikacji.
Umożliwia programowanie w językach normy IEC 61131-3,
a także dodatkowo ANSI C oraz Automation Basic. Jako
połączenie systemów ERP, narzędzi E-CAD i automatyki
umożliwia tworzenie indywidualnego oprogramowania
III MIEJSCE
maszyny opartego na zautomatyzowanych procesach.
System zapewnia producentom maszyn duże potencjalne
oszczędności. Niweluje potrzebę inwestycji dużej ilości
środków na implementację interfejsów komunikacyjnych
łączących systemy sterowania, napędy i wizualizację. Poza
tym użytkownicy Automation Studio mogą tworzyć szybciej
i pewniej projekty automatyzacji oraz bezproblemowo
integrować je z istniejącymi już procesami.
7,15 PKT.
Adroit 7.0 – oprogramowanie wizualizacyjne
Adroit Technologies
Pakiet Adroit SCADA Agent Server + User Interface
przeznaczony jest do wizualizacji i sterowania procesami
przemysłowymi oraz archiwizacji danych w 32-bitowym
środowisku. Użytkownik płaci tylko za bramki (agenty)
wymieniane z zewnętrznym serwerem. Charakteryzuje się
szerokim wyborem sterowników oraz możliwością tworzenia
nowych driverów przez producenta. Mocną stroną Adroit jest
otwartość: GSM, Excel, Access, OLE, OLE DB, DDE, OPC,
Active X, Visual Basic, Java, SQL oraz grafika wektora.
Program wzbogacono o bogatą bibliotekę szablonów
i elementów graficznych (ponad 500). Użytkownik nie traci
efektów swojej pracy dzięki redundancji oraz możliwości
eksportu i importu wszelkich danych i ustawień. Produkt
dysponuje wysokim poziomem zabezpieczeń i ciekawie
rozwiązanym systemem rejestracji zdarzeń historycznych oraz
alarmów.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
25
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Interfejsy użytkownika
I MIEJSCE
8,06 PKT.
Power Panel PP45
– panel operatorski ze sterownikiem
B&R Automatyka Przemysłowa
B&R Power Panel PP45 to
sterowanie i obsługa w jednym
urządzeniu. Jako system
komunikacji wykorzystane
są sieci Ethernet oraz X2X,
która umożliwia podłączenie
We/Wy z systemu X20/X67.
Dodatkowo urządzenia te zostały
wyposażone w gniazdo dla kart interfejsów.
W zależności od wymagań Power Panel może
być rozszerzony o komunikację CAN bus (serwonapędy B&R
i urządzenia innych producentów poprzez CANopen) oraz
Profibus DP lub RS485/RS232 (dowolny protokół, np. Modbus).
Dzięki temu produkt odpowiada każdemu rodzajowi zadania.
II MIEJSCE
Możliwy jest poza tym zdalny dostęp za pomocą sieci Ethernet
czy modemu.
W urządzeniu zaimplementowane są serwery FTP oraz
WWW, a także zdalny pulpit (poprzez system VNC). Sterownik
może wysyłać e-mail z załącznikiem z dowolnego serwera
pocztowego, a także wiadomości SMS z telefonu komórkowego
podłączonego do sterownika.
Wszystkie komponenty wraz z ekranem 5,7'' QVGA LCD
są scalone w jednej, kompaktowej obudowie. Dostępne są
wyświetlacze z ośmioma odcieniami szarości lub kolorowe
z przyciskami funkcyjnymi bądź ekranem dotykowym. PP45
pracuje bez wentylatora i ma od frontu stopień ochrony IP65.
Może być zatem wykorzystywane w ciężkim warunkach
przemysłowych. Kompaktowe wymiary, zintegrowane funkcje
sterowania i wizualizacji oraz interfejs We/Wy czynią z niego
niedrogie, kompletne rozwiązanie dla producentów maszyn.
7,71 PKT.
AFL-317A – komputer przemysłowy
iEi Technology
Komputer panelowy AFL-317A to wydajny, kompletny
system wyposażony w ekran dotykowy o przekątnej 17'' oraz
standardowo w procesor Core2 Duo E2160 1,8 GHz, moduł 1
GB DDR2 pamięci operacyjnej RAM oraz dysk twardy HDD Sata
160 GB. Pracą komputera steruje chipset Intel 945G.
Produkt ma bogate wyposażenie przy korzystnej cenie.
Konstrukcja mechaniczna, estetyka obudowy, stopień
szczelności IP 65 od czoła, duża wydajność sprawiają, że jest
III MIEJSCE
to konstrukcja uniwersalna. Dlatego jej zastosowanie wykracza
poza aplikacje przemysłowe. To także gotowe rozwiązanie do
aplikacji typu KIOSK.
Relatywnie niska cena wobec wyłącznie przemysłowych
komputerów panelowych oraz estetyczna obudowa sprawia, że
jest to rozwiązanie, które może zastąpić zwykły komputer PC
wszędzie tam, gdzie istotna jest oszczędność przestrzeni.
7,62 PKT.
DyaloX – komputer przemysłowy
Omron Electronics
Komputer przemysłowy Dyalox jest oferowany w dwóch
wersjach – jako panel operatorski z ekranem dotykowym
12-15'' lub oddzielnie, jako ekran dotykowy 15-17'' i komputer
w obudowie przemysłowej. Komputery IPC Dyalox dostarczane
są z przemysłową wersją systemu operacyjnego Windows
XP Embedded i oprogramowaniem diagnostycznym OMRON
RAS. Płyta główna komputerów Dyalox produkowane jest
w firmie OMRON, co zapewnia ścisłą kontrolę nad procesem
26
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
produkcji i zastosowanych komponentów. Dyalox, wśród
innych komputerów IPC, wyróżnia się właśnie rozwiązaniem
OMRON RAS – płyty OMRON RAS i aplikacji OMRON RAS
Utility. Płyta jest niezależna od płyty głównej komputera
i rejestruje informacje o nieprawidłowościach w działaniu IPC,
temperaturze procesora, napięciach zasilania. System RAS
sam przeciwdziała wystąpieniu awarii IPC i pozwala na analizę
występujących nieprawidłowości.
www.controlengpolska.com
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Sieci i komunikacja
I MIEJSCE
8,37 PKT.
Protokół Ethernet Powerlink
jako otwarte oprogramowanie openPowerlink
B&R Automatyka Przemysłowa
openPOWERLINK został
opublikowany jako produkt
w pełni „open source”, bazujący
na platformach Linux i Windows
XP. W ten sposób powstał
pierwszy całkowicie otwarty
system komunikacji czasu
rzeczywistego. Pakiet programowy
openPOWERLINK zawiera kompletny
zestaw protokołu dla Managing
Node (master) i Controlled Node
(slave). Taka implementacja umożliwia uzyskanie czasów cykli
synchronizacji około 0,5 ms, a przy wsparciu koprocesora
nawet 0,1 ms.
II MIEJSCE
Główną zaletą Ethernet POWERLINK jest fakt, że protokół
może być zaimplementowany na dowolnym standardowym
sprzęcie oraz procesorze Ethernet. Ethernet POWERLINK
jest jedynym rozwiązaniem czasu rzeczywistego na
bazie przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową
prędkością i precyzją, które nie wymaga obsługi poprzez
dedykowany sprzęt oraz układy ASIC. Bazuje wyłącznie na
międzynarodowych standardach.
Sieć ETHERNET Powerlink wykorzystywana jest do
synchronizacji zadań sterowania, napędu i wizualizacji.
Firma B&R oferuje moduły komunikacyjne ETHERNET
Powerlink do sterowników PLC, paneli operatorskich oraz
komputerów przemysłowych (SoftPLC, SoftCNC), jak również
serwonapędów. Od momentu opracowania standardu
zainstalowano ponad 3 000 stacji ETHERNET Powerlink
u ponad 50 różnych klientów.
7,92 PKT.
SureCross DX80
– system komunikacji bezprzewodowej
Banner Engineering
DX80 to system kompaktowych stacji zdalnych I/O, które
umożliwiają dwukierunkową bezprzewodową komunikację
radiową z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi. Urządzenia
dysponują stopniem ochrony IP67 i mogą pracować
w szerokim zakresie temperatur pracy. Dzięki temu montaż jest
uproszczony i nie trzeba stosować dodatkowych obudów.
III MIEJSCE
W systemie zastosowano szereg protokołów i algorytmów
pracy zabezpieczających przed utratą danych. W razie
wystąpienie przerwy w komunikacji natychmiast informują
o zaistniałej sytuacji. Instalacja DX80 jest bardzo prosta.
W przypadku podstawowej konfiguracji wystarczy wpiąć się
w terminal przy jednym urządzeniu, a z drugiego terminala
– oddalonego nawet o 3 km – uzyskuje się dany sygnał na
wyjściu.
7,43 PKT.
Switch JetNet 4510
– zarządzalny przełącznik przemysłowy
Korenix
JetNet 4510G jest zarządzalnym, przemysłowym switchem,
wyposażonym w siedem portów RJ-45 10/100TX oraz trzy porty
RJ-45 10/100TX, które mogą być używane zamiennie z trzema
modułami światłowodowymi SFP.
Zastosowanie w switchu trzech, zamiast często spotykanych
dwóch złączy światłowodowych typu LC zwiększa możliwości
użycia urządzenia i ma wpływ na lepszą ekonomikę jego
stosowania.
Dzięki takiej budowie użytkownik może w łatwy sposób
dostosować switch do swojej aplikacji, wybierając np.: osiem
portów RJ45 i dwa porty światłowodowe lub dziewięć portów
RJ45 i jeden światłowodowy itd.
JetNet 4510G wyróżnia technologia Multiple Super Ring,
która zapewnia czas odtwarzania komunikacji poniżej 5 ms.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
27
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Silniki, napędy i sterowanie nimi
I MIEJSCE
9,9 PKT.
FR D-700 – przetwornica częstotliwości
Mitsubishi Electric
FR-D700, przetwornice
częstotliwości wektorowych
pracujące w pętli otwartej,
dedykowane są do szerokiego
spektrum aplikacji i zastosowań.
Moment rozruchowy dla tej
serii to 150% przy 1 Hz. Dla tej
klasy napędów przewidziano
przeciążalność 200% – 3 s,
150% – 60 s. Wbudowany port
komunikacyjny MODBUS RTU oparty na RS485 pozwala
na szybką i łatwą integrację napędu w prostych aplikacjach
sieciowych.
Seria została wyposażona w wiele nowych funkcji, takich
jak: kontrolowane zatrzymanie napędu po odcięciu zasilania,
automatyczne wznowienie pracy po wystąpieniu błędu lub
II MIEJSCE
alarmu z określonej przez użytkownika grupy, wznowienie
pracy po zaniku i przywróceniu zasilania z poszukiwaniem
częstotliwości. FR D-700 mają poza tym rozbudowane funkcje
zapobiegania utknięciu (automatyczny dobór szybkości
narastania częstotliwości), funkcję zapobiegania regeneracji
oraz funkcję „traverse” dla aplikacji cyklicznie powtarzalnych.
Powyższe właściwości oraz badanie żywotności
poszczególnych komponentów (timer konserwacji) sprawia, że
przetwornice FR D-700 są bardzo cenione wśród producentów
maszyn, urządzeń i aplikacji dla różnych gałęzi przemysłu.
Dodatkowo funkcja zablokowania dostępu do parametrów
hasłem zwiększa bezpieczeństwo obsługi i maszyny. Zwarta
budowa oraz montaż przetwornic „jedna obok drugiej” pozwala
na osiągnięcie optymalnego rozplanowania i oszczędność
miejsca w szafie sterowniczej.
7,62 PKT.
PowerFlex 7000 – beztransformatorowy przemiennik
częstotliwości średniego napięcia
Rockwell Automation
Przemiennik częstotliwości Power Flex 7000 to jedyny na rynku
światowym przemiennik średniego napięcia w wykonaniu
przemiennika prądowego. Charakteryzuje się dużą
niezawodnością dzięki zastosowaniu kluczy tyrystorowych
SGCT i prostej konstrukcji wewnętrznej. Ponadto cechuje się
bardzo niską zawartością harmonicznych w prądzie silnika,
III MIEJSCE
co decyduje o możliwości stosowania do silników w zwykłym
wykonaniu bez dodatkowych strat mocy.
Urządzenie, w wykonaniu z prostownikiem sterowanym
z modulacją szerokości impulsów, wprowadza minimalną ilość
harmonicznych do sieci zasilającej i umożliwia zwrot energii do
sieci (unikalne).
To jedyny na rynku przemiennik średniego napięcia bez
transformatora.
7,19 PKT.
PACMotion – serwonapędy
GE Fanuc Intelligent Platforms
Serwonapędy PACMotion są zintegrowane ze sterownikiem
typu PAC. Sercem serwonapędu jest specjalizowany moduł
IC695PMM335, instalowany w kontrolerze serii RX3i. Takie
rozwiązanie zapewnia ścisłą integrację systemu sterowania
dyskretnego czy też ciągłego ze sterowaniem serwonapędami.
W razie potrzeby można instalować w jednym kontrolerze
RX3i wiele modułów IC695PMM335 i w ten sposób
rozbudowywać zasoby serwonapędu, pozwalając na obsługę
28
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
nawet 40 osi. Rozbudowa o kolejne moduły nie powoduje
pogorszenia czasu reakcji serwonapędu, dzięki zastosowanej
architekturze polegającej na zrównolegleniu i oddzieleniu
procesorów sterujących pracą osi od głównej jednostki
centralnej kontrolera RX3i.
Ważną cechą urządzenia jest duża precyzja. Programowanie
serwonapędu odbywa się z wykorzystaniem liczb zapisanych
w 64-bitowym formacie zmiennoprzecinkowym.
www.controlengpolska.com
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu
I MIEJSCE
7,44 PKT.
SafetyOne – sterownik bezpieczeństwa
IDEC
SafetyOne jest sterownikiem
obwodów bezpieczeństwa urządzeń
przemysłowych, takich jak: roboty,
linie montażu, obrabiarki, przenośniki,
prasy oraz inne. Przeznaczony jest
do realizacji złożonych funkcji, ale nie
wymaga programowania. Konfiguracji
sterownika dokonuje się przez wybór
logiki sterującej.
Dostępne schematy działania
obejmują wiele typowych zastosowań. Sterownik może
współpracować z wszelkimi urządzeniami bezpieczeństwa
– przyciskami stopu, wyłącznikami drzwiowymi, kurtynami
świetlnymi, trzypozycyjnymi przyciskami zezwolenia (enabling
switch) oraz innymi. SafetyOne zapewnia 4 kategorię
bezpieczeństwa wg EN954-1. Stany wejściowych obwodów
II MIEJSCE
bezpieczeństwa są przekazywane na wyjścia monitorujące, co
umożliwia ich przekazanie do sterownika obwodów roboczych
maszyny. Czytelny panel czołowy wyposażony w wyświetlacz
w czytelny sposób obrazuje aktualny stan obwodów
bezpieczeństwa.
Urządzenie jest wdrożeniem nowej koncepcji sterownika
bezpieczeństwa – jest alternatywą z jednej strony dla układów
opartych na przekaźnikach bezpieczeństwa z drugiej na
sterownikach typu safety PLC. Produkt jest łatwy w instalacji,
wymaga jedynie wyboru funkcji i prawidłowego podłączenia.
Mimo to może realizować złożone funkcje, co daje znaczne
oszczędności w stosunku do klasycznych sterowników
Safety PLC.
Użytkownik nie musi szkolić projektantów w zakresie
programowania, oszczędza czas poświęcony na projektowanie
i programowanie, a także weryfikację i testowanie projektu.
7,25 PKT.
4XP0000.00-K20...
– moduły przycisków z podświetlaną ramką
B&R Automatyka Przemysłowa
stykami. Obie wersje dostępne są z przyciskami okrągłymi oraz
kwadratowymi.
Szczególnie innowacyjny jest system sygnalizacji
zastosowany w opisywanych modułach. Każdy przycisk
otoczony jest podświetlaną diodami LED ramką, która zapewnia
równomierny rozkład światła. Dzięki temu zagwarantowana
jest optymalna czytelność i efektywność urządzenia
sygnalizacyjnego nawet przy znacznych odległościach.
B&R, poza kompletnymi systemami sterowania, dostarcza
również mniej skomplikowane urządzenia dla przemysłu.
Moduły przycisków są dostępne w dwóch wersjach, z których
jedna oferuje cztery membranowe przyciski o krótkim skoku,
a druga sześć takich przycisków oraz dodatkowo zgodny
z normą przycisk stopu awaryjnego z wyprowadzonymi
III MIEJSCE
7,24 PKT.
XL6 – sterownik z kolorowym panelem dotykowym
Horner APG
Sterownik XL6 jest sterownikiem typu all-in-one wyposażonym
w graficzną, dotykową matrycę TFT, obsługującą 32 000
kolorów, obsługę sygnałów I/O oraz rozbudowane możliwości
komunikacyjne w postaci trzech portów szeregowych oraz
opcjonalnego portu Ethernet. Standardowo każda jednostka
wyposażona jest również w port CsCAN oraz port kart
MicroSD – przeznaczony do logowania danych procesowych,
alarmów oraz przechowywania programów sterujących.
Programowanie realizowanej jest z poziomu bezpłatnego
narzędzia Cscape. Matryca TFT może bezawaryjnie pracować
w temperaturach od -0oC do +60oC. Z kolei 1 MB pamięci
przeznaczonej na grafikę pozwala na zbudowanie przeszło
1 000 ekranów operatorskich. Użytkownik ma do dyspozycji
pięć w pełni programowalnych klawiszy funkcyjnych oraz
klawisz systemowy, który pozwala na szybką diagnostykę
sterownika.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
29
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Urządzenia pomiarowe i czujniki
I MIEJSCE
7,67 PKT.
SBOC-M/SBOI-M – kompaktowy system wizyjny
Festo
SBOC-M/SBOI-M to kompaktowy
system wizyjny do nagrywania
i wizualizacji szybkich procesów
przemieszczania. Dostępny
w wersji z zintegrowanym
obiektywem lub z wymiennym
obiektywem z mocowaniem
w systemie C. Stanowi alternatywę
dla klasycznych szybkich kamer.
System SBOC-M/SBOI-M dysponuje
kompaktową konstrukcją z możliwością stosowania
różnych obiektywów, w zależności od warunków otoczenia.
Charakteryzuje się dużą szybkością nagrywania – do 2 000
klatek/sek. Dzięki innowacyjnej technologii kompresji nagrane
sekwencje zajmują maks. do 30 MB/1 film. System umożliwia
synchronizację czasową wielu kamer, które mogą pracować
II MIEJSCE
w sieci Ethernet. Istnieje też możliwość zdalnego monitorowania
procesu technologicznego, dzięki wbudowanemu przyłączu
Ethernet i oprogramowaniu Web-Server.
Inne zalety SBOC-M/SBOI-M to: kompaktowa konstrukcja
odpowiednia dla zastosowań przemysłowych, stopień ochrony
IP 65/67 czy oprogramowanie PC, które zapewnia szybkie
uruchamianie i wizualizację oraz archiwizację nagranych
sekwencji. Szybka lokalizacja źródeł błędów jest możliwa dzięki
niezawodnej analizie indywidualnych lub cyklicznych szybkich
ruchów.
Korzyści z wykorzystania systemu to: redukcja czasu
i kosztów przy uruchamianiu oraz konserwacji, bezpieczeństwo
procesów przy dużych częstotliwościach cykli, rozszerzenie
funkcji poprzez aktualizację oprogramowania oraz proste
uruchamianie za pomocą oprogramowania PC.
7,52 PKT.
3DLevelScanner – przetwornik
APM Automation Solutions
Czujnik 3DLevelScanner został zaprojektowany dla potrzeb
przetwórstwa i produkcji materiałów sypkich. Charakteryzuje
się dużą dokładnością pomiaru (3D) dla dowolnych typów
proszków czy też granulatów przechowywanych we wszelkiego
rodzaju zbiornikach, niezależnie od ich wymiaru. Nie bazuje na
pomiarze punktowym, ale opiera się na całej siatce punktów,
których liczba jest zależna od nierównomierności powierzchni
skanowanej.
III MIEJSCE
Czujnik generuje trójwymiarową mapę powierzchni
skanowanej. W wersji MV czujnik dodatkowo generuje
trójwymiarową mapę powierzchni materiału. Wyjście analogowe
to średnia wartość pomiarowa, a nie wartość punktowa
z danej chwili. Urządzenie może działać w środowiskach silnie
zapylonych, jak np. wapno, cement itp.
Czujnik sprawdza się tam, gdzie bezdotykowe przetworniki
radarowe nie zapewniają odpowiedniej jakości pomiaru.
7,48 PKT.
AMC – przenośny system kalibracyjny
GE Sensing
Pod nazwą AMC (Advanced Modular Calibrator) kryje
się system kalibracyjny składający się z kilku elementów,
które w zależności od wymagań użytkownika można różnie
konfigurować. Podstawowym elementem systemu AMC
jest wielofunkcyjny kalibrator DRUCK DPI 620, który może
jednocześnie mierzyć i symulować sygnały prądowe,
napięciowe, rezystancję, częstotliwość lub sygnały czujników
temperaturowych RTD i TC. Wbudowany cyfrowy komunikator
30
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
HART pozwala na konfigurowanie i kalibrację inteligentnych
przetworników.
To jedyny na rynku przenośny kalibrator wielofunkcyjny
z zintegrowanym ręcznym zadajnikiem ciśnienia –
pneumatycznym do 100 bar lub hydraulicznym do 1 000 bar.
Sterowanie odbywa się za pomocą kolorowego, dotykowego
panelu. Urządzenie oferuje komunikację przez USB i WIFI.
Współpracuje z wbudowanym systemem Windows CE.
www.controlengpolska.com
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Wbudowane systemy sterowania
I MIEJSCE
10,3 PKT.
Zintegrowany System Sterowania iQ
Mitsubishi Electric
Zintegrowany System
Sterowania iQ łączy
w jednym systemie
sterowania następujące
technologie: PLC
(najszybsze na rynku
automatyki przemysłowej
– 9,5 ns//inst. logiczną),
Motion (możliwość
kontrolowania
w pojedynczym systemie do 96 osi serwo), CNC (kontroler NC
Q173NCCPU obsługuje maksymalnie 16 osi symultanicznych
w siedmiu systemach / kanałach) i ROBOT (procesor sterujący
pracą robota upraszczający wymianę sygnałów pomiędzy
robotem a linią produkcyjną). Dzięki połączeniu tych czterech
technologii na jednej płycie bazowej możliwa jest bardzo
II MIEJSCE
szybka i łatwa wymiana danych pomiędzy nimi w systemie
oraz wspólne sterowanie bez sieci przemysłowych i związanych
z nią problemów.
Zintegrowany System Sterowania IQ wyróżnia się:
zwiększeniem wydajności produkcji, podniesieniem jakości
wytwarzanych produktów, minimalizacją kosztów związanych
z utrzymaniem systemu, monitoringiem i rozruchem. Dzięki
możliwości podłączenia do sieci CC-Link IE otwierają się nowe
perspektywy komunikacji w deterministycznej, światłowodowej
sieci Ethernet z prędkością 1 Gbit/s.
System iQ jest następcą systemu Q, który z powodzeniem
stosowany jest w najbardziej zaawansowanych
technologicznie aplikacjach na świecie. Również na polskim
rynku w wielu zakładach produkcyjnych został wybrany jako
najbardziej optymalny system do sterowania procesem
produkcji.
7,4 PKT.
ILC 150 GSM/GPRS – sterownik bezprzewodowy
Phoenix Contact
ILC 150 GSM/GPRS łączy w jednym urządzeniu przemysłowy
sterownik ILC 150 oraz modem GSM/GPRS. Jest to w pełni
skalowalny sterownik z 16 wejściami i 4 wyjściami cyfrowymi,
z możliwością rozszerzenia poprzez magistralę Interbus
o dalsze 63 moduły (maksymalnie do 4 096 punktów I/O).
Komunikację z siecią zapewniają zaimplementowane moduły
Ethernet TCP i UDP oraz SMS/GPRS. Cechą wyróżniającą
sterownik ILC150 GSM/GPRS jest zintegrowanie z modemem
III MIEJSCE
GSM (automatyka i telemetria w jednym urządzeniu).
Umożliwia to łatwą transmisję na dowolne odległości danych
procesów, informacji o stanach roboczych lub meldunków
zakłóceń do centrali sterowni lub bezpośrednio do telefonu
komórkowego służby utrzymania ruchu. Po wyposażeniu
wyspy pomiarowej w panel solarny można zapewnić pełną
niezależność od jakiejkolwiek infrastruktury w punkcie
pomiarowym.
7,36 PKT.
APC 620 embedded – komputer przemysłowy
B&R Automatyka Przemysłowa
APC620 embedded to kolejny model znanej rodziny
komputerów przemysłowych. Wykorzystywaną w tym
przypadku platformą systemową jest Windows XP embedded
z rozszerzeniem dla czasu rzeczywistego. Ponadto możliwe
jest wykorzystanie wielozadaniowego systemu operacyjnego
czasu rzeczywistego B&R Automation Runtime w połączeniu
z rozproszonymi systemami We/Wy i serwonapędami B&R.
System operacyjny oferuje wiele korzyści dla aplikacji
wymagających systemu operacyjnego o minimalnym rozmiarze.
Procesory Intel Celeron M oraz Pentium M 1,4 GHz zapewniają
skalowalną moc obliczeniową zorientowaną na wymagania
aplikacji. Ethernet Powerlink, CAN oraz zdalna płyta bazowa
X2X są wbudowane jako złącza fieldbus. Procesor ma 256
KB pamięci SRAM podtrzymywanej bateryjnie. APC620 ma
zintegrowane złącze Smart Display Link, które może obsłużyć
zdalną linię z czterema wyświetlaczami na odległość do 160 m.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
31
PRODUKT ROKU 2008
Kategoria: Zaawansowane przetwarzanie i regulacja
I MIEJSCE
10,64 PKT.
Modicon M340 – sterownik PLC
Schneider Electric
Sterownik Modicon
M340 jest uzupełnieniem
serii Premium oraz
Quantum. Podobnie
jak one programowany
jest przez Unity Pro
4.0. Urządzenie
charakteryzuje się
wysoką wydajnością zarówno przy operacjach boolowskich, jak
zmiennoprzecinkowych.
Dzięki 4 MB pamięci programu i 256 KB pamięci danych
aplikacje sterownika mogą mieć 70 tysięcy instrukcji.
W zależności od potrzeb istnieje możliwość wyboru czterech
wersji z komunikacją Modbus oraz trzech, w których zostały
zintegrowane po dwie spośród trzech sieci komunikacyjnych
(CANopen, Ethernet lub Modus). Każdy sterownik wyposażony
II MIEJSCE
jest w port USB mini-B do programowania bądź przyłączenia
paneli graficznych Schneider Electric.
Modicon M340 budowany jest w oparciu o podstawę (4,
6, 8, 12 slotów), w której można zainstalować pełną gamę
zasilaczy, procesorów, a także pełen zestaw modułów We/
Wy – dyskretnych (do 64 kanałów na moduł), analogowych,
specjalizowanych modułów szybkich liczników, a także
modułów kontroli ruchu. Każdy moduł wspiera funkcję „hot
swap”, czyli wymiany uszkodzonego modułu bez potrzeby
zatrzymywania systemu.
Program sterownika przechowywany jest na dostarczanej
wraz z procesorem karcie pamięci SD. Obsługa funkcji „Plug
& Load” pozwala – po umieszczeniu karty w slocie pamięci –
natychmiast wystartować z nową aplikacją. W przypadku
zaniku zasilania cała pamięć procesora zrzucana jest na kartę
pamięci.
8,19 PKT.
AR4Matlab – narzędzie integrujące
środowisko Matlab z automatyką B&R
B&R Automatyka Przemysłowa
Narzędzie AR4Matlab pozwala na przejście ze środowiska do
obliczeń naukowych Matlab do świata automatyki. Wtyczka
do Matlab/Simulink pozwala na przetransferowanie całego
algorytmu do projektu w języku ANSI C w standardowym
oprogramowaniu narzędziowym Automation Studio, służącym
do programowania wszystkich sterowników, wyświetlaczy
III MIEJSCE
i serwonapędów B&R. Dzięki temu użytkownicy Matlab/Simulink
mogą całkowicie skupić się na rozwiązaniu danego problemu
inżynierskiego w dobrze im znanym środowisku i bez problemu
testować go w sterownikach B&R.
Matlab firmy MathWorks jest bardzo często wykorzystywany
przez uczelnie oraz w zawaansowanych technologicznie
gałęziach przemysłu, złożonych algorytmów sterowania,
symulacji oraz modelowania obiektów i procesów.
7,34 PKT.
TZN4S-14S – sterownik temperatury
Autonics
TZN4S-14S to nowoczesny regulator w obudowie DIN 48x48
z podwójnym PID i autoregulacją oraz półprzewodnikowym
wyjściem sterującym. Może współpracować z większością
stosowanych w przemyśle czujników temperatury. Zapewnia
podwójną regulację PID, ma funkcję autodostrojenia oraz
szeroki zakres nastaw temperatury (19 zakresów), funkcję
rampy, siedem trybów alarmowych, skalowanie, korektę
wejścia i in.
32
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
Na uwagę zasługuje możliwość przyjmowania przez regulator
nie tylko sygnałów z czujników temperatury, ale także innych
czujników, które oferują sygnały napięciowe lub prądowe
(1÷5 V DC, 1÷10 V DC lub 4÷20 mA DC – deklarowane
programowo). Umożliwia to sterowanie nie tylko temperaturą,
ale również innymi wielkościami fizycznymi (np. wilgotnością,
ciśnieniem, przepływem itd.). Sterownik TZN4S mieści się
w obudowie z tworzywa sztucznego standardu 48 x 48 mm.
www.controlengpolska.com
PRODUKT ROKU 2008
Wybór redakcji Control Engineering Polska
Protokół Ethernet Powerlink
jako otwarte oprogramowanie openPowerlink
B&R Automatyka Przemysłowa
Ethernet Powerlink, wśród
dostępnych na rynku
rozwiązań deterministycznego
protokołu Ethernetu czasu
rzeczywistego, stanowi
jedno z niewielu rozwiązań,
które mają swój otwarty dla
użytkowników odpowiednik –
openPowerlink. Standardowe
okablowanie z kategorii
CAT 5+, wraz z kartami
sieciowymi o szybkości
100 Mbps, pozwala przy
odpowiedniej konfiguracji
ramki transmisyjnej (podział
na część synchroniczną
i asynchroniczną) uzyskać
czasy cyklu przesłania
informacji na poziomie 400
mikrosekund (dla 8 osi
serwonapędów).
Pakiet programowy
openPOWERLINK zawiera
kompletny zestaw protokołu
dla Managing Node
(master) i Controlled Node
(slave). Taka implementacja
umożliwia uzyskanie czasów
cykli synchronizacji około
0,5 ms, a przy wsparciu
koprocesora nawet 0,1 ms.
Sieć ETHERNET
Powerlink wykorzystywana
jest do synchronizacji
zadań sterowania, napędu
i wizualizacji. Firma
B&R oferuje moduły
komunikacyjne ETHERNET
Powerlink do sterowników
PLC, paneli operatorskich
oraz komputerów
przemysłowych (SoftPLC,
SoftCNC), jak również
serwonapędów. Od momentu
opracowania standardu
zainstalowano ponad 3 000
stacji ETHERNET Powerlink
u ponad 50 różnych klientów.
Ethernet POWERLNIK
!"#$% &''( )*
+ ,) -) *,
+ */) +*
*01
+,2
,))
345678"9
*
))1/,
);&''''0
+
Perfection in Automation
www.br-automation.com
ZAAWANSOWANE
TECHNOLOGIE
Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi (IPM)
Trwałe przyciąganie
Biorąc pod uwagę olbrzymią liczbę instalacji oraz związany z tym znaczący udział
w ogólnym zużyciu energii, silniki indukcyjne prądu przemiennego – przemysłowe
„konie robocze” – do dziś znajdują się w czołówce urządzeń rozwijanych z punktu
widzenia oszczędności energii.
S
tandardy dotyczące sprawności oraz
obowiązkowe specyfikacje odnośnie
minimalnych osiągów energetycznych, pchają projektantów tego
typu silników do podwyższania ich sprawności energetycznej. Urządzenia takie cechują
się mocą wyjściową w zakresie od 1 do 500
koni mechanicznych (od 0,75 do 375 kW).
W porównaniu z innymi typami silników urządzenia z wewnętrznymi magnesami trwałymi
(IPM) na wirniku oferują wymiernie większą
sprawność energetyczną oraz szereg innych
korzyści.
Projektowanie IPM pozwala na ukrycie
produkowanego strumienia magnesów trwałych wewnątrz struktury wirnika. Mamy tu
zatem do czynienia z podejściem, które różni
się od konwencjonalnego projektowania silników z magnesami trwałymi (PM). Takiego,
które polega na prostym montowaniu magnesów na powierzchni wirnika. Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi
były używane przez pewien czas
w serwomotorach dla
samodziel-
Silnik z wewnętrznymi magnesami trwałymi Baldor Electric
na pierwszy rzut oka wygląda jak maszyna w formie odlewu żelaznej
ramy. Rama pomiędzy końcowymi okręgami jest złożona z cienkich,
stalowych, wielowarstwowych płetw z zintegrowanym chłodzeniem.
34
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
nych centrów obróbkowych (CNC), w maszynach narzędziowych i innych przyrostowych
systemach ruchu o wysokiej precyzji. Obecnie w aplikacjach o tak wysokiej dynamice
wzmocnienie wydajności i przerobu jest brane pod uwagę w większej mierze niż sprawność.
Nowością w odniesieniu do silników z wewnętrznymi magnesami trwałymi jest ich zastosowanie w szerszym zakresie aplikacji przemysłowych oraz przez producentów OEM.
Jest to inicjatywa entuzjastycznie promowana
przez firmę Baldor Electric. W projektowanych
rozwiązaniach łączy stojan wykonany z ramy
wielowarstwowej z wirnikiem wykonanym
tak, że zawiera wewnętrzne magnesy trwałe.
– Sztabki magnesów osadzone w formie
wirnika maszyny z biegunami wydatnymi
pomagają skupić strumień i dostarczać więcej
mocy, a także uzyskiwać większą sprawność
oraz wolniejszy wzrost temperatury – tłumaczy John Malinowski, dyrektor produkcji silników w Baldorze. – Większy moment obrotowy pochodzi od dodatkowych komponentów,
dających moment reluktancyjny i rozwijanych w silnikach z wewnętrznymi magnesami trwałymi.
Stojan jest elementem laminowanej ramy,
co eliminuje dodatkowe połączenie stojana
z ramą i pozwala na bezpośrednie odprowadzanie ciepła z silnika. Listwy ukształtowane
w cienkiej stali wielowarstwowej optymalizują przepływ ciepła.
– Kiedy je nagromadzić i przykuć do siebie
bezpośrednio pod ciśnieniem, przypominają żelazny odlew ramy – mówi Malinowski
(patrz: zdjęcie obok). – Przykładowo: w grupie urządzeń o mocy 400 koni mechanicznych
ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE
silniki indukcyjne o najwyższej skuteczności
oferują sprawność 96,2%, podczas gdy maszyny z wirnikiem z wewnętrznymi magnesami trwałymi uzyskiwały wyniki sięgające
98,3%.
Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi są sterowane przez standardowe nastawianie wektora prędkości napędu. Wymagają
jedynie specjalnego oprogramowania.
– Pętla otwarta sterowania jest powszechna, ale enkodery mogą zostać łatwo dodane
do aplikacji, gdy potrzebna jest bardziej precyzyjna regulacja lub pozycjonowanie – zauważa
Malinowski.
Przedstawiciele Baldora dostrzegają duży
potencjał rynkowy silników o wysokiej
sprawności energetycznej. Zwłaszcza, że charakteryzują się cztery do pięciu razy mniejszą ramą, pięć do siedmiu razy większą mocą
oraz prawie 50-procentowymi oszczędnościami na wadze, w porównaniu z maszynami indukcyjnymi prądu przemiennego.
– Baldor dysponuje silnikami z IPM o mocach 150 koni mechanicznych oraz prototypami o większych mocach – mówi dyrektor
produkcji silników w tej firmie. – Urządzenia o mocach rzędu 400 koni mechanicznych wprowadzimy do oferty w 2009 roku.
W przyszłości planujemy produkcję nawet
1 000-konnych silników.
Kolejną możliwą płaszczyzną zastosowań
dla technologii wewnętrznych magnesów
trwałych może być segment silników plaso-
wanych powyżej klasy Premium (zdefiniowanej przez Międzynarodowe Stowarzyszenie
Producentów Sprzętu Elektrycznego NEMA).
Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna
(International Electrotechnical Commision)
zdefiniowała ostatnio kategorię najwyższej
sprawności w odniesieniu do silników przemysłowych (nazwana IE4 – super Premium)
bez specyfikowania typu motorów. Zdaniem
Johna Malinowskiego kategoria IE4 nie powinna być limitowana jedynie do silników
indukcyjnych prądu zmiennego.
Trzeba przy tym pamiętać, że w przypadku
silników z wewnętrznymi magnesami trwałymi mamy do czynienia z wysokimi kosztami
początkowymi. Oczywiście wzrost sprzedaży powinien wpłynąć na obniżenie kosztów
wytwarzania. Z drugiej strony możemy spodziewać się znacznej oszczędności energii.
Dlatego silniki prądu zmiennego z wewnętrznymi magnesami trwałymi mają coraz bardziej eksponowane miejsce w szerokim kręgu
aplikacji przemysłowych, które stosowane są
w celu oszczędzania energii oraz mocy.
Frank J. Bartos
Artykuł pod redakcją
dra inż. Krzysztofa Jaroszewskiego,
asystenta w Zakładzie Automatyki
Instytutu Automatyki Przemysłowej
Zachodniopomorskiego Uniwersytetu
Technologicznego
Wbudowane magnesy trwałe jako element systemu oszczędzania energii
agnesy trwałe, wbudowane do wirnika silnika prądu zmiennego wpływają – ze względu na większą złożoność – na wzrost
kosztów projektu w porównaniu do rozwiązań opartych na montażu powierzchniowym magnesów na wirniku. Jednakże
pozwalają na uzyskanie nadzwyczajnych osiągów oraz korzyści. Jak już wspomniano w głównej części artykułu, silniki
z wewnętrznymi magnesami trwałymi wytwarzają składową w postaci „momentu reluktancyjnego” jako dodatek do składowej
momentu magnetycznego. W rezultacie osiąga się większy moment wyjściowy w przeliczeniu na rozmiar silnika. Inne zalety
silników z wbudowanymi magnesami trwałymi to utrzymywanie wyższego współczynnika sprawności mocy oraz większy zakres
możliwości obciążania silnika w stosunku do silników indukcyjnych prądu przemiennego.
Baldor Electric oferuje obecnie silniki o mocach do 150 koni mechanicznych (112 kW) dla aplikacji ogólnego zastosowania.
Jednak już w niedługim czasie przewidywane są rozwiązania o większej mocy. Projektowanie ram warstwowych bazuje na jednym
rozmiarze stojana i wirnika dla każdego rozmiaru silnika. Co ważne, wielkość wału jest wskazywana jako identyczna w stosunku
do stosowanej dla zdefiniowanych przez NEMA standardowych silników indukcyjnych. John Malinowski, dyrektor produkcji
silników w Baldorze podkreśla, że technologia wewnętrznych magnesów trwałych stała się pod względem kosztów atrakcyjniejsza
również od projektów bazujących na kosztownych miedzianych wirnikach. Takich, które używano w poprzednich silnikach
indukcyjnych o wysokiej sprawności, aby ostatecznie osiągnąć prowadzenie w zakresie sprawności.
M
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
35
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
Modułowe przekaźniki bezpieczeństwa
do bezbłędnych instalacji
w technologii budowy maszyn
Simon Davis, Safety Product Marketing, Interfaces Business Unit,
Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont, Niemcy
W przeciwieństwie do standardowych przekaźników bezpieczeństwa, programowalne sterowniki bezpieczeństwa pozwalają na konfigurowanie licznych wejść
i wyjść bezpieczeństwa, dzięki czemu konstruktorzy maszyn mogą je znacznie
lepiej dostosować do potrzeb. Dlatego w ostatnich latach wzrasta ich stosowanie.
Funkcje bezpieczeństwa sterownika trzeba programować odrębnie za pomocą specjalnego oprogramowania. Etap konfigurowania i ustawiania jest często
skomplikowany i zajmuje dużo czasu, co zmniejsza korzyści ze stosowania tej
techniki. Dlatego koncepcja modułowego przekaźnika bezpieczeństwa, który
może być łatwo i bezbłędnie rozbudowywany i modyfikowany bez potrzeby programowania, może dać oszczędności kosztowe w zastosowaniach w technice
budowy maszyn.
Wprowadzenie
W celu ochrony personelu obsługującego i konserwacyjnego przed potencjalnymi zagrożeniami dzisiejsze maszyny są zwykle wyposażone w szereg elementów
zabezpieczających. Obejmują one tradycyjne wyłączniki awaryjne, wyłączniki
drzwiowe, fotokomórki i skanery laserowe, wszystko to służy do monitorowania
określonych obszarów maszyny. Zwykle każdy czujnik jest monitorowany przez
przekaźnik bezpieczeństwa. Dokładniej oznacza to, że przekaźnik zainstalowany
w szafie sterowniczej przypisany jest wyłącznie jednej funkcji bezpieczeństwa.
W maszynach o średniej i wysokiej złożoności, obejmujących szereg różnych
funkcji bezpieczeństwa, może to w rezultacie dać stosunkowo dużą liczbę przekaźników bezpieczeństwa. W konsekwencji z powodu wielu przekaźników dostępne miejsce w szafie zostaje mocno ograniczone.
Jeśli konieczne są dodatkowe styki, do podstawowego przekaźnika bezpieczeństwa można podłączyć moduł rozszerzający. W tym wypadku zasilanie styku jest
podłączane do redundantnego zestawu zestyków zwiernych w przekaźniku podstawowym. W rezultacie styków tych nie można już wykorzystać do innych zadań
przełączania. Aby zagwarantować bezbłędne przełączanie modułu rozszerzającego, konieczna jest również ocena zestyku sygnałowego zwiernego w obwodzie
restartującym przekaźnika podstawowego. Jeśli ten istotny dla bezpieczeństwa
element obwodu nie został starannie okablowany, istnieje możliwość, że błędy –
np. zamknięty z powodu stopienia zestyk w module rozszerzającym –nie będą już
wykrywane. Szereg podobnych błędów mógłby prowadzić do częściowej lub nawet pełnej utraty funkcji bezpieczeństwa. Aby rozwiązać ten problem i zapobiec
podobnym stanom krytycznym w obwodzie zabezpieczającym, konieczne jest
rozwiązanie, w którym styki bezpieczeństwa pozostaną niezawodne i bezbłędne
i będą wciąż działać automatycznie. Wymagania te spełniają, na przykład, przekaźniki bezpieczeństwa PSR-TBUS firmy Phoenix Contact (patrz rysunek 1).
Rysunek 2. Sygnały z różnych czujników bezpieczeństwa są
monitorowane przez uniwersalny przekaźnik nadrzędny (master) i zainstalowane moduły rozszerzające.
Uniwersalny przekaźnik nadrzędny (master)
Wiele równoległych funkcji bezpieczeństwa można realizować wykorzystując
koncepcję urządzenia nadrzędnego i urządzeń podrzędnych (master/slave)
(patrz rysunek 2). Przekaźnik nadrzędny (master) PSR-SDC4 jest kompaktowym
elementem o szerokości zaledwie 22,5 mm, który można wykorzystać do monitorowania szeregu sygnałów z czujników bezpieczeństwa. Zawiera również obwody
jednokanałowe do monitorowania wyłączników awaryjnych lub sygnałów z innych części maszyny. Można również stosować je w aplikacjach dwukanałowych
i bezpiecznie monitorować czujniki, takie jak przełączniki elektromagnetyczne
zakodowane dla dwóch sygnałów ze styków rozwiernych lub kombinacji styków
rozwierny/zwierny. Poza tym przekaźnik główny jest kompatybilny ze świetlnymi
zaporami bezpieczeństwa. W takich zastosowaniach wyjścia 24 VDC urządzenia
OSSD (Output Signal Switching Device - urządzenie przełączające sygnał wyjściowy) są podłączone bezpośrednio do wejść modułu przekaźnikowego wyzwalanego przez zaporę świetlną.
Przekaźnik nadrzędny (master) i cały obwód zabezpieczający można uruchomić
ręcznie naciskając przycisk restartu lub po prostu zakładając zworkę do automatycznych restartów. W celu przełączania obciążeń zespół jest wyposażony w dwa
styki bezpotencjałowe, które mogą przełączać prądy do 6 A. W urządzenie wbudowane jest również rozwierne wyjście półprzewodnikowe, które przesyła status
Rysunek 1. Przekaźniki bezpieczeństwa PSR-TBUS są łączone automatycznie przy użyciu
modułowych elektrycznych łączników wtykowych, dzięki czemu krytyczne sygnały
alarmowe będą bezbłędnie przesyłane przez różne zespoły.
36
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Rysunek 3. W połączeniu z kasetą sterowniczą SACB główny
przekaźnik bezpieczeństwa (master) PSR-SDC4 może
jednocześnie monitorować do czterech zakodowanych
przełączników elektromagnetycznych zainstalowanych
na drzwiach bezpieczeństwa.
Rysunek 4. Podwójne, sprężynowe łączniki wtykowe upraszczają prace
przy okablowaniu i pomagają uniknąć błędów w instalacji.
przełączania do sterownika programowalnego lub innego sterownika wyższego
poziomu. Dzięki swej budowie i wbudowanym elementom uniwersalny przekaźnik bezpieczeństwa PSR-SDC4 nadaje się do aplikacji zabezpieczających do kategorii 4 wg EN 954+1 lub kategorii 4, PL e wg normy ISO 1349-1.
Dla wielu producentów maszyn często bardzo ważną rzeczą jest monitorowanie
wielu funkcji zabezpieczających drzwi z centralnego przekaźnika bezpieczeństwa z dodatkowymi elementami diagnostycznymi do określania położenia
drzwi. Za pomocą przekaźnika nadrzędnego PSR-SDC4 i bezpiecznej kasety
sterowniczej czujników i urządzeń wykonawczych SACB (Sensor Actuator
Control Box) można wdrażać dla tych przypadków proste rozwiązania o rozbudowanej diagnostyce (patrz rysunek 3). Wodoszczelny, żółty zespół SACB jest
wyposażony we wtyki M12 dla maksymalnie czterech czujników magnetycznych z kombinacją styków zwierny/rozwierny. Sygnały są wewnętrznie sprzężone i podłączone do różnych torów sygnałowych (zestyk zwierny – zwierny, rozwierny – rozwierny). Zespół dostarcza sygnał wyjściowy 24 VDC, który pokazuje
status przełącznika i może być poddany ocenie w sterowniku programowalnym
lub innym sterowniku maszyny. Sygnały dotyczące bezpieczeństwa są przetwarzane przez przekaźnik nadrzędny, dzięki czemu dla czterech przełączników
elektromagnetycznych potrzebny jest tylko jeden przekaźnik.
Podwójne złącza sprężynowe
W asortymencie przekaźników modułowych można wybierać wtykowe złącza śrubowe lub złącza sprężynowe Podwójne wtyki sprężynowe nadają się
w szczególności do przewodów o przekroju znamionowym 1,5 mm2. Giętkie
przewody z końcówkami rurkowymi lub przewody sztywne można podłączać
bezpośrednio bez potrzeby stosowania dodatkowych narzędzi (patrz rysunek
4). Przewody można odłączać przez włożenie śrubokręta, naciśnięcie go na dół
i wyciągnięcie kabla lub zastąpienie go innym przewodem. Okablowanie można więc zmieniać w dowolnej chwili. Łączniki wtykowe są również kodowane
fabrycznie za pomocą małych plastikowych wkładów, które zabezpieczają je
przed wetknięciem do niewłaściwego gniazda. Ułatwia to prace instalacyjne,
redukuje błędy i umożliwia szybką wymianę zespołów podczas prac konserwacyjnych i serwisowych.
Podsumowanie
Modułowy przekaźnik bezpieczeństwa stanowi przystępną alternatywę programowalnych sterowników bezpieczeństwa, których zaprogramowanie i skonfigurowanie jest często trudne i pochłania dużo czasu. Istota koncepcji polega na zastosowaniu przekaźnika nadrzędnego (master), który można szybko i łatwo rozbudowywać i który można wykorzystać do monitorowania szeregu czujników
bezpieczeństwa. Zastępuje to wiele tradycyjnych przekaźników, które potrzebowałyby dużo więcej miejsca w szafie sterowniczej. Kompaktowa budowa przekaźników bezpieczeństwa oszczędza cenną przestrzeń zarówno w magazynach
jak i szafach sterowniczych. Łączniki wtykowe PSR-TBUS zastępują stosowanie
okablowania zewnętrznego, upraszczając dzięki temu projektowanie obwodów
i przyspieszając wdrożenie projektu. W konsekwencji niniejsza koncepcja przekaźnika oferuje szereg konkretnych korzyści kosztowych. Jeśli zajdzie konieczność wymiany jakiegoś zespołu i wymagany moduł jest pod ręką, można go zainstalować i uruchomić szybko i bezbłędnie. Głównym aspektem koncepcji jest
jednak to, że łączniki wtykowe PSR-TBUS można wykorzystywać do tworzenia
pełnej pętli sygnału zwrotnego. Dzięki temu funkcja bezpieczeństwa nie podlega
żadnym wpływom i zawsze pozostaje nienaruszona.
Więcej informacji:
www.phoenixcontact.pl
FOCUS
ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
Ethernet w polskim sektorze przemysłowym
Ethernet
No.1
No.
Ethernet przemysłowy to najbardziej popularny standard sieciowy stosowany
w polskich zakładach. Pozwala na sprawną komunikację, jest łatwy w obsłudze
i tani w użytkowaniu. Z danych Control Engineering Polska wynika, że w blisko 70%
przypadków o wyborze tego właśnie standardu zadecydowała jego niezawodność.
E
thernet jest rozwiązaniem sieciowym, które zyskało w ostatnich
latach ogromną rzeszę odbiorców
z sektora przemysłu i automatyki.
Zdecydowana większość – bo aż 91% użytkowników sieci przemysłowych ankietowanych
przez Control Engineering Polska – potwierdza,
że w ich przedsiębiorstwie rozwiązania sieciowe oparto na standardzie Ethernet.
Kolejnymi standardami, chętnie stosowanymi w rodzimych fabrykach, są Profibus oraz
CAN. Aktualnie najrzadziej korzysta się z platformy LonWorks. Używa jej zaledwie 2% naszych respondentów (wykres 1.).
Dokładnie dwie trzecie użytkowników
Ethernetu informuje, że w ostatnim roku w ich
zakładach zrezygnowano z planowanych zaku-
Mgr inż.
Izabela Żylińska
Wykres 1. Standardy sieci przemysłowych
w przedsiębiorstwach (wg. użytkowników)
91%
Ethernet
52%
Profibus
16%
CAN
LonWorks
Inne
0%
2%
13%
20% 40% 60% 80% 100%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
38
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
pów rozwiązań opartych na innych standardach komunikacyjnych, na rzecz systemów
opartych na najbardziej obecnie popularnym
protokole. Istnienie takiej tendencji potwierdzają także dostawcy rozwiązań sieciowych.
Według 83% z nich największym zainteresowaniem ze strony użytkowników przemysłowych systemów automatyki cieszy się właśnie
Ethernet. Z kolei pozostałe 17% dystrybutorów wskazało na Profibus. Reszta standardów
nie została przez nich nawet wspomniana.
Ankietowani dostawcy informują poza tym,
że większość ich klientów dąży do tego, aby
ich przedsiębiorstwa korzystały tylko z jednego wspólnego standardu sieciowego.
– Klienci dobierają odpowiednią technologię
na podstawie analizy sprzętu, który chcą używać oraz swoich potrzeb – wyjaśnia Bartłomiej
Besz, specjalista ds. automatyki w TURCK.
– W dalszej działalności starają się konsekwentnie trzymać raz podjętej decyzji. Jednak
zupełne ujednolicenie systemu sieciowego nie
jest na razie możliwe. Sytuacja na rynku nie
pozwala mieć nadziei, że znajdzie się standard
akceptowany przez wszystkich dostawców.
Dotyczy to między innymi producentów sterowników PLC.
Tymczasem Paweł Podsiadło, specjalista ds.
sprzedaży w firmie ASTOR podkreśla, że jeden
wspólny standard przyniósłby szereg korzyści
zarówno dostawcom, jak użytkownikom sieci
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
przemysłowych. Wśród nich wymienia między
innymi łatwiejszą konfigurację elementów sieci i skrócenie czasu potrzebnego na budowanie jej struktury. Z punktu widzenia użytkownika jest to bardzo pożądana właściwość.
Wykres 2. Czy w ostatnim roku
zrezygnowano w Państwa przedsiębiorstwie
z planowanych zakupów rozwiązań opartych
na innych standardach komunikacyjnych
na rzecz rozwiązań opartych na Ethernecie?
Prawie idealny
Gdzie leży przyczyna sukcesu rynkowego
Ethernetu? Przede wszystkim jest to związane
z prędkością działania, jaką ten standard gwarantuje użytkownikowi. Kolejną zaletą Ethernetu jest to, że do przesyłu danych i współpracy urządzeń na duże odległości (nawet w skali
globalnej) może wykorzystywać okablowanie
światłowodowe, podobnie jak sieci ControlNet i Sercos.
Rozwiązania światłowodowe przyczyniają
się przede wszystkim do eliminacji zakłóceń
(np. ze strony falowników), które powstają
przy stosowaniu medium w postaci skrętki
miedzianej.
Inną korzyścią wynikającą z wykorzystania Ethernetu jest kwestia wymiany danych
w czasie rzeczywistym. Dzięki temu można
sterować procesami na bieżąco. Aby jednak
było to możliwe, potrzebne są specjalne, dedykowane urządzenia. W przypadku Ethernetu/IP są to switche. Większość z sieciowych
rozwiązań dla przemysłu jest mało deterministyczna (przewidywalna). Tomasz Nawracaj
z MPL Technology twierdzi, że determinizm
jest na chwilę obecną jedną z podstawowych
cech, jakimi powinna charakteryzować się
sieć przemysłowa. Wyjaśnia, że tam gdzie
wymagana jest praca w czasie rzeczywistym,
34%
Tak
66%
Nie
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
Wykres 3. Który ze standardów cieszy się
największym zainteresowaniem
użytkowników przemysłowych systemów
automatyki?
17%
Profibus
Ethernet
83%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
Determinizm to podstawa
Tomasz Nawracaj, kierownik sekcji sterowników PLC, MPL Technology
Praktycznie każdy producent urządzeń przemysłowych, takich jak: PLC, HMI czy roboty, ma
możliwość podpięcia się do standardowej sieci ethernetowej. Integracja sieci przemysłowej
z sieciami informatycznymi umożliwia przede wszystkim przesył danych produkcyjnych
do systemów zarządzających. Jest to również bardzo użyteczne dla urządzeń, które korzystają
z powstałych w ten sposób łączy. Mam tu na myśli między innymi urządzenia, które umożliwiają
bezpośrednią komunikację pomiędzy sterowaniem na poziomie produkcyjnym a systemami MES
i ERP.
Niestety, nie wszystkie standardy ethernetowe są deterministyczne. Przewidywalność w chwili
obecnej jest jedną z podstawowych cech, jakimi powinna charakteryzować się sieć przemysłowa. To samo dotyczy możliwości
pracy w czasie rzeczywistym oraz braku stałych opóźnień. W związku z tym użytkownicy w obszarach, gdzie nie jest wymagana
praca w czasie rzeczywistym, a determinizm nie ma dużego znaczenia, używają standardowego Ethernetu.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
39
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
Wykres 4. Standardy Ethernetu
przemysłowego wykorzystywane
najczęściej w przedsiębiorstwach
(wg użytkowników)
Wykres 5. Standardy Ethernetu
przemysłowego wykorzystywane
najczęściej w przedsiębiorstwach
(wg dostawców)
74%
Ethernet/IP
41%
Modbus/TCP
10%
High Speed Ethernet
Profinet
8%
Ethernet Powerlink
8%
6%
Ethernet for Plant Automation
5%
Sercos III
EtherCat
3%
Inne
3%
0%
20% 40% 60% 80%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
a przewidywalność ma duże znaczenie dla
użytkownika, stosuje się dedykowane urządzenia lub sieci przemysłowe oparte na protokóle ethernetowym.
Piotr Nowakowski, przedstawiciel Eltrona
uważa, że jedną z zalet Ethernetu jest unifi-
17%
EtherCat
14%
Ethernet Powerlink
25%
Modbus/TCP
20%
Profinet
42%
Ethernet/IP
0%
20% 40% 60%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
kacja systemów. Sieć ta zaczyna być standardem u wielu producentów osprzętu i u wielu
użytkowników systemów. Kolejnym plusem
jest fakt, że użytkownicy mają do dyspozycji
kilkadziesiąt firm produkujących podzespoły,
od markowych i znanych po niedrogich dostawców „no name”. Standard ten zapewnia
też kompatybilność między producentami.
Inne plusy Ethernetu to, według naszego
rozmówcy z Eltrona, niskie koszty tworzenia
i rozbudowy oraz łatwa konfiguracja sieci.
Ethernet umożliwia wykorzystanie jednego
Ethernet/IP najlepszym rozwiązaniem
Grzegorz Święcicki, doradca techniczny, Elmark Automatyka
Za posiadaniem jednego wspólnego standardu sieci przemysłowych przemawia niemożność
korzystania z różnych protokołów bez specjalnych konwerterów, które często zwiększają koszt
aplikacji. Z drugiej strony, jak wiadomo, wszystko ma swoje zalety i wady, także Ethernet. Plusem
tego standardu są, przede wszystkim, nieograniczone możliwości w budowie architektury sieci.
Atutem są tu także: łatwa konfiguracja i diagnostyka (również urządzeń podłączonych przez
Ethernet), szeroki zakres zastosowań oraz duże prędkości transmisji. Do minusów standardowo
należy zaliczyć braki w przetwarzaniu w czasie rzeczywistym, powtarzalności i determinizmie.
Jak sobie radzić z tymi wadami? W zasadzie nie jest to konieczne, gdyż Ethernet/IP, który mam
na myśli, niweluje standardowe minusy sieci ethernetowych. Ethernet/IP został zmodyfikowany, a raczej przystosowany
do pracy w przemyśle w ten sposób, że zastosowano w nim ten sam protokół komunikacyjny CIP, co w sieciach DeviceNet
i ControlNet.
W celu ulepszenia komunikacji w sieciach Ethernetu przemysłowego, zakłady nawiązują często współpracę z firmami,
które specjalizują się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań dla tego typu sieci. Taka sytuacja ma miejsce między innymi
w przypadku Rockwell Automation a Cisco Systems. W 2008 roku zaowocowało to debiutem rynkowym switchy ethernetowych
serii Stratix, które przeznaczone są do pracy w środowisku informatycznym i produkcyjnym. Możliwe jest to dzięki
zastosowaniu wielu funkcji dopasowanych dla obu tych środowisk (IGMP Snooping, SNMP, QoS, VLAN, IEEE 802.1x Security,
MAC ID Port Security, STP/RSTP lub Ring Support). Współpraca Rockwell Automation i Cisco Systems ma zaowocować
kompleksową ofertą przemysłowych przełączników ethernetowych i okablowania.
40
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
medium do połączenia: sterowników, rozproszonych We/Wy, panelów operatorskich
i systemów wizualizacji. Ponadto pozwala
na łatwe stworzenie radiowego połączenia
ethernetowego.
Ethernet przemysłowy jest niezawodną
i odporną na awarię strukturą, która zapewnia ciągłość transmisji. W zakładach standard
ten wykorzystuje się do przesyłania danych
w czasie rzeczywistym. Dzięki temu następuje
komunikacja pomiędzy jednostkami zakładowymi i możliwe jest sterowanie obiektem jako
częścią całej struktury zakładu. Ethernetu
używa się do komunikacji pomiędzy sterownikami PLC, a także pomiędzy sterownikiem
PLC i stacją operatorską, która nadzoruje proces. Umożliwia łączność z oprogramowaniem
wizualizacyjnym SCADA/HMI oraz transmisję
danych do serwerów OPC. Ethernet zastępuje standardową magistralę. Przy jego użyciu
można obsługiwać We/Wy oraz odczytywać
i zapisywać rejestry. Kontroluje ruch w sieci
i stan połączeń sieciowych.
Integracja sieci przemysłowej z sieciami informatycznymi (z otoczeniem w zakładzie produkcyjnym) pozwala na swobodny przepływ
niezbędnych informacji od warstwy produkcyjnej do księgowej oraz ułatwia zarządzanie
zamówieniami. Zapewnia bezpośrednią komunikację pomiędzy sterowaniem na poziomie produkcyjnym a systemami MES, ERP.
Wykres 6. Czynniki decydujące o wyborze koknretnego
standardu komunikacyjnego to...
65%
Niezawodność/pewność
50%
52%
Prosta konfiguracja i obsługa
50%
49%
Wszechstronność / jednolitość
33%
Użytkownicy
44%
Cena
42%
Dostawcy
34%
Prędkość transmisji
17%
22%
Zaplecze serwisowe / pomoc techniczna
33%
11%
Klarowność struktury
0%
8%
20% 40% 60% 80%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
Do wad Ethernetu zaliczyć można konieczność stosowania dodatkowej infrastruktury
sieciowej (np. switchy), co zwiększa koszt instalacji. Problemem jest także dość mała maksymalna odległość między switchem a urządzeniem. Jednak, jak podkreśla Bartłomiej
Besz z Turcka, te dwa minusy są akceptowane
Rozwój „safety over Ethernet”
Zbigniew Piątek, dyrektor generalny, Beckhoff Automation
Wykorzystanie Ethernetu jako podstawowej sieci do przesyłu danych w instalacjach
przemysłowych stało się faktem. Problemem, przed którym stają użytkownicy Ethernetu
przemysłowego, jest brak standaryzacji wykorzystywanych protokołów komunikacyjnych.
Jednocześnie wspólnym problemem użytkowników i producentów urządzeń automatyki
jest stworzenie w pełni deterministycznych sieci, które wykorzystują Ethernet w warstwie
fizycznej. Samo bowiem zastosowanie tego medium transmisji nie powoduje znikania wąskiego
gardła na drodze wymiany danych w postaci zbyt wolnych już dzisiaj sieci komunikacyjnych
typu Fieldbus. Dopiero optymalizacja ramki i w pełni sprzętowa implementacja pozwalają
na wykorzystanie całkowitego pasma oferowanego przez Ethernet. Jednocześnie postępująca standaryzacja rozwiązań
Ethernetu przemysłowego, przyjętych przez różnych producentów, jak na przykład EtherCat, daje nam zupełnie nowe
płaszczyzny wydajności i uniwersalności w przesyle danych.
Najbliższą przyszłość Ethernetu stanowić będzie ciągłe umacnianie na pozycji lidera wśród sieci przemysłowych. Kolejny
krok to stworzenie i rozwój zaawansowanych technologicznie systemów komunikacyjnych „safety over Ethernet”. Będą one
zapewniały w pełni deterministyczną transmisję danych sterujących, ale pozwolą również, korzystając z tego samego medium
komunikacyjnego, jakim jest Ethernet, przesyłać informacje dotyczące bezpieczeństwa urządzeń.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
41
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
Wykres 7. Najistotniejsze funkcje, jakie powinien
spełniać system sieciowy w przedsiębiorstwie
(wg użytkowników)
Zapewnienie niezawodnej akwizycji danych
60%
Możliwość integracji danych z różnych systemów
60%
52%
Możliwość zdalnego dostępu do systemu
Spełnienie wymogów pracy w czasie rzeczywistym
41%
Łatwość wdrożenia i zintegrowania, a następnie obsługi
40%
37%
Uzyskanie dużych prędkości wymiany danych
29%
Zapewnienie współpracy różnych standardów
Inne
2%
0%
20% 40% 60% 80%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
przez klientów. Według niego dzieje się tak
dlatego, że po prostu korzyści znacznie przeważają nad wadami.
Skazany na sukces
Wśród kilku rodzajów sieci Ethernet prym wiedzie Ethernet/IP, który jest wykorzystywany
przez niemal trzy czwarte polskich zakładów
przemysłowych. W przypadku tego protokołu stosowanie coraz to nowszych standardów
ma za zadanie zwiększyć jego przepustowość,
a co za tym idzie, także wydajność dołączonych do sieci urządzeń.
Zaraz po nim plasuje się niedeterministyczny Modbus/TCP, obsługujący We/Wy oraz
odczytujący i zapisujący rejestry. Trzecie miejsce pod względem popularności przypadło
technologii Profinet, która w prosty sposób
pozwala na integrację i realizację automatyki procesowej, jak też sterowanie napędami
(Motion Control). Na czwartej pozycji znalazł
się Ethernet Powerlink, który jest jedynym
rozwiązaniem czasu rzeczywistego na bazie
przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową
prędkością i precyzją. Ethernet Powerlink nie
wymaga obsługi poprzez dedykowany sprzęt
oraz układy ASIC.
Ankietowani
użytkownicy
stwierdzili,
że najrzadziej stosują EtherCat (uzyskał jedynie 3% głosów). Jednak powoli obserwuje
się wzrost zainteresowania tym standardem.
Dzięki wprowadzeniu techniki FMMU (Fieldbus Memory Managment Unit) ma on niespotykane osiągi. Dodatkowo EtherCat ma bardzo
proste okablowanie i jest otwarty na inne pro-
Zapewnij niezawodność sieci
Piotr Huryń, Regional Manager Szczecin, B&R Automatyka Przemysłowa
Wykorzystanie w przemyśle sieci bazujących na standardzie Ethernet jest coraz częściej
spotykane. Jeżeli chodzi o sam protokół, spotykamy się z dwoma rozwiązania: protokołami
bazującymi na TCP/IP oraz wymieniającymi warstwę TCP/IP na protokół czasu rzeczywistego.
Protokoły oparte na TCP/IP z definicji dopuszczają kolizje podczas transmisji paczek danych
przez poszczególne stacje. Skutkuje to tym, że ich głównym zastosowaniem są mniej wymagające
aplikacje. Takie, w przypadku których nie jest istotny czas cyklu oraz jego stałość. Protokoły czasu
rzeczywistego wymieniają warstwę TCP/IP dedykowanym protokołem. Dzięki temu można uzyskać
bardzo krótkie czasy cyklu oraz wysoką powtarzalność jego taktowania. Niektóre firmy nierzadko
wymagają specjalnego chipsetu, który jest produkowany tylko przez właściciela danego protokołu.
Daje się zauważyć trend do upubliczniania protokołów tak, aby w łatwy sposób można było je implementować w dowolnych
stacjach rozproszonych, a także jednostkach nadrzędnych – sterownikach. Oferowane są nawet rozwiązania open source,
które można implementować na dowolnej platformie (np. Windows, Linux), na standardowych chipsetach.
Kolejny trend polega na zapewnieniu niezawodności sieci bazujących na Ethernecie, które jest wymagane przez niektóre
branże (np. energetyka) czy typy maszyn (np. stoły obrotowe). Producenci oferują redundancję pierścieniową, gdzie przewód
biegnie od sterownika przez We/Wy z powrotem do sterownika, a także redundancję pełną, w której połączenie między
stacjami odbywa się dwoma przewodami.
Innym ciekawym zagadnieniem jest stosowanie bezpiecznego protokółu (SAFETY) zapewniającego kategorie
bezpieczeństwa SIL 3. Niektórzy producenci umożliwiają nawet mieszanie standardowych We/Wy z bezpiecznymi, podpinanymi
po tym samym (otwartym) protokole czasu rzeczywistego bazującym na Ethernecie.
42
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
tokoły. W przypadku dostawców 8% uważa,
że najmniejszym zainteresowaniem cieszą się
Profinet i Ethernet Powerlink. EtherCat jest
natomiast według nich trzecim najchętniej
kupowanym standardem (wykres 5.).
Zakup z głową
Na rynku dostępnych jest coraz więcej standardów opartych na protokole Ethernet.
Przyszły użytkownik sieci, zanim dokona
zakupu, powinien dokładnie przeanalizować, która z propozycji najlepiej odpowiada
na jego potrzeby. Z zebranych przez nas danych wynika, że w przypadku 65% użytkowników o wyborze dominującego w przedsiębiorstwie systemu sieciowego zadecydowała
jego niezawodność. Podobnego zdania jest
połowa dostawców.
Dodatkowo, jako najbardziej istotny czynnik, podali oni prostotę konfiguracji i obsługi
sieci zaprojektowanych zgodnie z tym standardem.
Prawie jedna czwarta dystrybutorów oraz
ich klientów uważa, że istotnym czynnikiem
przemawiającym za wyborem Ethernetu jest
cena. Pod tym względem opisywany standard
wyróżnia się na korzyść wśród innych systemów sieciowych. Co więcej, postęp techniczny powoduje, że sieci Ethernetowe są coraz
tańsze w instalacji i utrzymaniu.
Idealny system sieciowy w zakładzie przemysłowym powinien zapewniać niezawodne gromadzenie danych oraz umożliwiać
ich integrację z różnymi systemami. Dla
52% użytkowników ważna jest możliwość
zdalnego dostępu do sieci. W porównaniu do zeszłorocznego raportu w tym roku
funkcję uzyskania dużych prędkości wymiany danych, jako jedną z najistotniejszych,
wybrało prawie 20% mniej użytkowników.
Natomiast kwestia możliwości zdalnego dostępu do systemu stała się ważna dla około
10% pytanych więcej niż rok temu (wykres
7.). Dodatkowe funkcje, jakie powinien
spełniać system sieciowy w zakładzie, to:
zapewnienie zdalnej regulacji urządzeń wykonawczych oraz łatwa obsługa przez mniej
wprawnych pracowników.
Według jednej trzeciej dostawców najbardziej korzystnym stosunkiem funkcjonalności do ceny spośród ethernetowych standardów komunikacyjnych charakteryzuje
się Ethernet/IP. Innego zdania jest 25% an-
kietowanych, którzy wskazali na Modbus/
TCP. W opinii 17% respondentów Control
Engineering Polska najlepiej pod tym kątem
wypada EtherCat i Profinet. Ostatnie miejsce w tej kategorii zajął Ethernet Powerlink
(wykres 8.).
Dystrybutorzy wskazali także standard,
który charakteryzuje się najmniej korzystnym
stosunkiem funkcjonalności do ceny. W tej
kategorii „wygrał” EtherCat, który zyskał
uznanie 33% respondentów. Zaraz za nim
znalazł się Sygnet (17% wskazań). Najmniej
głosów uzyskały: Vnet/IP, Sercos III, High
Speed Ethernet oraz Profinet.
Szybka przyszłość
Z badań Control Engineering Polska wynika,
że pomimo kryzysu Ethernet przemysłowy
będzie rozwijał się dynamicznie i powoli
FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM
Wykres 8. Standardy Ethernet,
które cechują się najkorzystniejszym
stosunkiem funkcjonalności do ceny
(wg dostawców)
33%
Ethernet/IP
25%
Modbus/TCP
EtherCat
17%
Profinet
17%
8%
Ethernet Powerlink
0%
20% 40% 60%
Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009
wyprze pozostałe systemy sieciowe dla przemysłu. Wpłynąć ma na to przede wszystkim prostota integracji, rozbudowy i obsługi
Ethernetu oraz niskie koszty jego wdrożenia
i użytkowania.
– Wszelkie protokoły transmisji bazujące
na interfejsach szeregowych będą przenoszone na interfejs Ethernet – przewiduje Radosław Bojanowski, zastępca kierownika działu
technicznego V&S Luksusowa Zielona Góra,
producent napojów alkoholowych. – Z kolei
te, które zostały już przeniesione, będą ewoluowały w kierunku uzyskania jak największych prędkości transmisji.
Ze zdaniem przedstawiciela V&S Luksusowa na temat zwiększenia prędkości przesyłu
zgadzają się także inni ankietowani użytkownicy sieci. Uważają, że będzie to możliwe
do zrealizowania dzięki zastosowaniu techniki optycznej (światłowody). Takie rozwiązanie ma zapewnić także sposobność pracy
w czasie rzeczywistym. Również Piotr Huryń,
regional menadżer w firmie B&R Automatyka
Przemysłowa dostrzega coraz silniejsze tendencje do stosowania czasu rzeczywistego.
Wiąże się to jednak z odchodzeniem od protokołów nierzeczywistych, opartych na TCP/
IP (jak: Modbus TCP/IP, Profinet rt, Ethernet
IP/CIP), co jest niezgodne z opiniami, że należy spodziewać się ich dalszego rozwoju. Piotr
Huryń utrzymuje, że będzie można zauważyć
zwrot w kierunku otwartych protokołów, które bazują na standardowo dostępnych chipsetach (np. Open Powerlink).
Zdaniem naszych rozmówców rynek będzie
rozwijał się w kierunku Gigabit Ethernet oraz
Zostanie jedna sieć
Rafał Tutaj, szef grupy automatyki standardowej, Elmark Automatyka
W przypadku Ethernetu przemysłowego można wskazać dwa główne kierunki rozwoju – jeden
dotyczy sprzętu i mediów, zaś drugi koncepcji protokołowych. W pierwszym wypadku, po okresie
budowania 100 MB transferu opartego na coraz bardziej dostępnych światłowodach, obserwujemy
kolejne testy i urządzenia, które oferują prędkość rzędu 1 GB. Jest to jeszcze wczesny etap,
wiele z tych urządzeń czeka modyfikacja konstrukcyjna. Niemniej wydaje się, że to kierunek
nieunikniony. Skuteczne sterowanie i synchronizacja wielu osi napędowych w czasie
rzeczywistym będzie wymagało połączenia o bardzo dużej przepustowości. Kłopot jednak
w tym, że przy takich częstotliwościach problemy natury zakłóceniowej stają się jeszcze bardziej
widoczne. To zaś zwiększa nie tylko koszt, ale także nakłady czasowe na projekt i testy. Z drugiej strony obserwujemy wysyp
kolejnych protokołów bazujących na standardzie TCP/IP. Zmiany te nie są tylko kosmetyką, ale wprowadzaniem istotnych
funkcjonalności.
Kiedyś identyfikacja urządzeń obecnych w sieci była możliwa w zasadzie tylko wtedy, kiedy generowały jakieś dane.
Wprowadzenie w sieci Ethernet/IP mechanizmu odpytywania i autoprezentacji pozwala na przykład na automatyczną
konfigurację, co z punktu widzenia utrzymania ruchu jest kluczowe. Masowe stosowanie mechanizmu COS (Change of State)
pozwala skutecznie redukować ruch sieciowy, co jest bardzo ważne w przypadku sterowań We/Wy w czasie rzeczywistym.
Generalnie widać, że Ethernet jako sieć stał się czymś tak oczywistym, jak niemalże zasilanie. Każdy, nawet najmniejszy,
sterownik ma dzisiaj złącze do zasilania i do sieci. I to jest znak naszych czasów.
W przyszłości spodziewam się integracji systemów napędowych jako kolejnego etapu ewolucji sieci, takich jak Sercos.
Dzięki temu zakłady przemysłowe staną się miejscem oplecionym jedną siecią, rozdzielaną logicznie i funkcjonalnie, ale która
pozwoli na wielodostęp i elastyczne konfigurowanie.
44
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
standardu High Speed Ethernet (HSE). Niektórzy sugerują też dalszy rozwój takich standardów sieciowych,
jak: Profibus, Profinet, Ethernet TCP/IP, Modbus TCP
oraz CAN.
Andrzej Majewski, właściciel DSC prognozuje natomiast silny rozwój przemysłowych rozwiązań bezprzewodowych (Bluetooth, WiFi, RFID) odpornych na zakłócenia. Według niego wzrośnie nacisk kładziony
na bezpieczeństwo informacji i ochronę danych osobowych w przemyśle. Przedstawiciel DSC zakłada także
dalsze ujednolicenie i standaryzację protokołów.
Dostawcy prognozują
Zadaliśmy dostawcom pytanie o to, czego inżynierowie
mogą spodziewać się w najbliższych kilku latach? Arkadiusz Cetner, dyrektor zarządzający AB-Micro uważa,
że na rynku będzie coraz więcej specjalizowanych przełączników, o zwiększonej odporności na pole elektromagnetyczne i warunki środowiskowe, konfigurowanych
według wymagań użytkownika. Dodatkowo, podobnie
jak użytkownicy sieci, przewiduje zmniejszenie cen
przełączników przemysłowych oraz większego wykorzystania portów światłowodowych.
– W środowisku przemysłowym w najbliższych kilku
latach sieć Ethernet będzie sukcesywnie wypierać inne
standardy komunikacyjne, takie jak com oraz lpt – prognozuje Marcin Obarzanek, inżynier sprzedaży CSI. –
Stanie się tak przede wszystkim ze względu na szybkość
transmisji, prostą konfigurację i obsługę oraz mnogość
dostępnych protokołów.
Nasi rozmówcy twierdzą, że należy spodziewać się
rozwoju standardu Profinet oraz infrastruktury TCP/
IP. W przypadku protokołów ethernetowych mają być
prowadzone dalsze prace ulepszające ich działanie.
W wyniku tego sieci oparte na Ethernecie przemysłowym zaczną odgrywać znaczącą rolę również na poziomie sterowania. Respondenci Control Engineering
Polska prognozują również, że zostaną wyłonione dwa,
trzy standardy dominujące. Nastąpić ma poza tym integracja interfejsów sieciowych.
Mgr inż. Izabela Żylińska
Za pomoc w opracowaniu raportu szczególnie dziękujemy firmom: AB-Micro, ASTOR, B&R Automatyka
Przemysłowa, Beckhoff Automatyka, CSI Computer
Systems for Industry, Elmark Automatyka, Eltron,
MPL Technology, Navinet, Omron Electronics, Phoenix Contact, Schneider Electronic Polska, TURCK.
Dziękujemy również wszystkim czytelnikom Control
Engineering Polska, którzy wzięli udział w ankiecie.
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
Programowalne sterowniki automatyki (PAC)
firmy National Instruments sterują
największą maszyną na świecie
Thorsten Mayer (National Instruments)
Alessandro Masi, Roberto Losito (CERN)
W ostatnim dziesięcioleciu toczyła się zażarta dyskusja na temat zalet i wad sterowania
za pomocą PLC (sterowników programowalnych) oraz PC. W wyniku zanikania różnic natury technicznej między PC i PLC, związanych
z pojawieniem się PLC wykorzystujących gotową, dostępną w handlu (COTS) elektronikę
oraz dzięki wykorzystaniu systemów operacyjnych czasu rzeczywistego na platformie PC,
pojawiły się sterowniki klasy PAC – programowalne sterowniki automatyki. PAC, nowy skrót
wprowadzony przez Automation Research
Corporation (ARC) oznacza Programmable
Automation Controller i opisuje nową generację urządzeń, które łączą w sobie niezawodność sterowników programowalnych z elastycznością i wydajnością najnowszej technologii komputerów PC.
Oprogramowanie to kluczowa różnica
między PAC i PLC
Firma National Instruments opracowała rodzinę platform PAC obsługiwanych przez
LabVIEW, które jest de facto standardem dla
oprogramowania testującego i pomiarowego.
LabVIEW jest pełnoprawnym językiem programowania, z tym że kod jest tworzony w graficzny, przypominający proces opracowywania schematów blokowych sposób.
Wykorzystując moduły Real-Time i FPGA
(programowalnej macierzy bramek), LabVIEW
łączy pracujące w czasie rzeczywistym systemy operacyjne z możliwością bezpośredniego
adresowania układów FPGA. To wszystko zapewnia niezawodne i deterministyczne działanie. Technologia FPGA dostępna jest jedynie
dla projektantów elektroniki biegłych w posługiwaniu się językami programowania sprzętu niskiego poziomu, takich jak VHDL. Dziś
jednak inżynierowie mogą używać LabVIEW
FPGA do tworzenia niestandardowych algorytmów sterowania, które zapisuje się w pamięci układów programowalnych macierzy
bramek. Dzięki temu, inżynierowie są w stanie
wyposażać elektronikę w funkcje, w których
czas odgrywa kluczową rolę. Do takich funkcji
należą, miedzy innymi, detekcja czujników limitu i czujników zbliżeniowych oraz monitorowanie ich stanu.
Sterowanie Wielkim Zderzaczem
Hadronów (LHC) za pomocą elektroniki
NI LabVIEW i PXI
Z powodu wysokich wymagań związanych
z synchronizacją czasową i niezawodnością, inżynierowie z CERN wybrali system sterowania
ruchem i sprzężenia zwrotnego wykorzystujący PXI z rekonfigurowanym we/wy i LabVIEW
FPGA. Wyzwanie polegało na przeprowadzeniu pomiaru i sterowaniu (wszystko w czasie
46
●
rzeczywistym) położeniem masywnych podzespołów, mających pochłaniać cząstki wysokoenergetyczne pochodzące z rdzenia wiązki,
przy zachowaniu wysokiej niezawodności i precyzji w najpotężniejszym na świecie akceleratorze cząstek – LHC.
„Na
platformę
docelową
wybraliśmy
LabVIEW i rozwiązanie PXI. Głównym tego
powodem był ich niewielki wymiar, odporność i oszczędność finansowych, w stosunków do tradycyjnego modelu wykorzystującego VME i sterownik programowalny.” –
Alessandro Masi i Roberto Losito (CERN)
Oczekuje się, że LHC dostarczy odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące
Wszechświata
CERN polega na maszynach zwanych akceleratorami cząstek, które wystrzeliwują wiązki jonów lub protonów w siebie nawzajem
lub w inne cele”. Podczas zderzeń uwalnia”
na jest olbrzymia ilość energii, wystarczająca
do odtworzenia wysokoenergetycznych warunków, jakie panowały podczas powstawania
Wszechświata. Dane, jakich dostarczą zderzenia cząstek w LHC, będą prawdopodobnie jedynymi w swoim rodzaju informacjami na temat
sposobu, w jaki powstał nasz Wszechświat.
LHC, który ma 27 km w obwodzie i jest zakopany 150 m pod powierzchnią ziemi, jest
w stanie doprowadzić do czołowych zderzeń między wiązkami cząstek poruszającymi się z prędkością bliską prędkości światła.
Aby mogło dojść do tych zderzeń, LHC wysyła dwie wiązki protonów lub innych dodatnio naładowanych ciężkich jonów w prze-
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
ciwnych kierunkach, wzdłuż kolistego tunelu. Nadprzewodnikowe magnesy, działające w kąpieli helowej o temperaturze zaledwie
1,9 K (-271°C), kontrolują trajektorię wiązek.
Przy pełnej mocy całkowita energia każdej
wiązki wynosi 350 MJ, czyli mniej więcej tyle,
co energia 400-tonowego pociągu jadącego
z prędkością 150 km/h; jest to energia wystarczająca do stopienia 500 kg miedzi.
Niezawodność systemu sterowania ma
kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa
Z powodu niezwykle wysokiego poziomu
energii w wiązkach, niezawodność wszystkich
elementów urządzenia ma kluczowe znaczenie. Wiązka, która zeszła z kursu, może w katastrofalny sposób uszkodzić zderzacz. Aby
cząsteczki nie zmieniały przewidzianych dla
nich torów, instalujemy ponad 100 urządzeń
zwanych kolimatorami. Przyrząd ten wykorzystuje bloki grafitu lub innych ciężkich materiałów do pochłaniania wysokoenergetycznych cząstek pochodzących z rdzenia wiązki. Każdym kolimatorem sterują rekonfigurowalne moduły we/wy NI zamontowane w oddzielnych obudowach NI PXI w celu zapewnienia nadmiarowości. Daje to razem 120 systemów PXI. W konfiguracji standardowej jedna obudowa steruje nawet 15 silnikami krokowymi zamontowanymi na trzech różnych
kolimatorach w 20-minutowym profilu ruchu,
by w sposób precyzyjny i zsynchronizowany
osiować bloki grafitu. Natomiast druga sprawdza w czasie rzeczywistym pozycjonowanie
tych samych kolimatorów. W następnej fazie
projektu planujemy dodać kolejne 60 kolimatorów i około 60 systemów PXI, co da razem
około 200 systemów PXI.
W danym kolimatorze LabVIEW Real-Time
działa na sterowniku w obu obudowach, co ma
zapewnić niezawodność. Natomiast LabVIEW
FPGA wykorzystane jest na rekonfigurowalnych urządzeniach we/wy w gniazdach urządzeń peryferyjnych, co ma na celu sterowanie kolimatorem. NI SoftMotion Development
Module oraz rekonfigurowalne moduły NI wykorzystywane są do szybkiego tworzenia niestandardowego sterownika ruchu dla około 600 silników krokowych z synchronizacją
milisekundową na 27-kilometrowym odcinku
LHC. Układy FPGA na tych urządzeniach zapewniają potrzebny poziom kontroli.
LHC zaczął działać 10 września 2008 roku,
kiedy to wiązka przyspieszonych protonów
weszła do 27-kilometrowego podziemnego
tunelu LHC i z powodzeniem wykonała pełne
okrążenie w mniej niż godzinę przechodząc
przez wszystkie wykrywacze cząstek rozmieszczone wzdłuż tunelu. Naukowcy i badacze na całym świecie są podekscytowani perspektywą rozwiązania tajemnic dotyczących
elementów, z jakich zbudowany jest nasz
Wszechświat.
Green Engineering
In˝ynieria wykorzystujàca technologie proekologiczne
wspierana przez National Instruments
ZMIERZ
UDOSKANAL
Pobieraj dane z otoczenia za pomocà tysi´cy czujników
Projektuj i twórz modele wydajniejszych maszyn
Analizuj jakoÊç i konsumpcj´ mocy
Wykorzystuj technologie energetyczne nowej generacji
Zaprezentuj wyniki w stosunku do obowiàzujàcych przepisów
Instaluj zaawansowane kontrolery w celu optymalizacji
dzia∏ania ju˝ istniejàcego sprz´tu
Przez ponad 30 lat National Instruments wspiera∏o in˝ynierów i naukowców w pomiarach, diagnostyce i rozwiàzywaniu
z∏o˝onych problemów. Dzi´ki graficznej platformie s∏u˝àcej do projektowania in˝ynierowie i naukowcy mogà
wykorzystywaç modu∏owy sprz´t i elastyczne oprogramowanie nie tylko do testów i pomiarów, ale tak˝e do zwi´kszania
wydajnoÊci ju˝ istniejàcych produktów. Poprawa jakoÊci jest mo˝liwa poprzez b∏yskawiczne projektowanie,
prototypowanie i uruchamianie nowych maszyn, technologii i metod. Ogromna liczba najistotniejszych dla Êwiata
spraw jest rozwiàzywana za pomocà technologii proekologicznych wspieranych przez produkty National Instruments.
>>
Pobierz materia∏y dotyczàce technologii proekologicznych z ni.com/greenengineering
National Instruments Poland Sp. z o.o. I 02-025 Warszawa, Salzburg Center, ul. Grójecka 5
Tel: +48 22 328 90 10 I Fax: +48 22 331 96 40 I Web: www.ni.com/poland I E-mail: [email protected]
KRS 86646, Sad Rejonowy dla m. st. Warszawy, XIII Wydzial Gospodarczy Krajowego
Rejestru Sadowego Kapital zakladowy: 100,000.00 PLN I NIP 527-22-69-641
©2009 National Instruments. Wszystkie prawa zastrze˝one. LabVIEW, National Instruments, NI i ni.com to zarejestrowane znaki handlowe
National Instruments. Inne wymienione produkty i firmy to zarejestrowane znaki handlowe i nazwy firmowe odpowiednich firm. 2009-10695-104-194-I
00 800 361 1235
TEMAT WIODĄCY
Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch?
Tam, gdzie
lecą skry
Podjęcie decyzji o sposobie zabezpieczenia się
przed wybuchem wymaga rozważań o wiele
szerszych, niż tylko zorientowanie się w rodzaju
aplikacji na obiekcie i dostosowanie oznaczenia
kodowego. Na dokonanie optymalnego
wyboru wpływ mają rozmaite parametry oraz
zastosowanie takich technik, jak: połączenia
magistralne, przewodowe sieci transmisyjne
czy transmisja bezprzewodowa.
48
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
TEMAT WIODĄCY
W
yobraźmy sobie następującą sytuację: głos z radiotelefonu informuje operatora w dyspozytorni, że jego rozmówca, technik
obsługi, jest gdzieś na krańcu obiektu, obok
mierników poziomu cieczy w zbiornikach.
Operator wie, że skoro kolega odezwał się,
to znaczy, że napotkał jakiś problem w działaniu sprzętu. Pojawiający się po chwili komunikat nieco rozjaśnia sytuację: „nie mogę
dostać się do ostatniego zbiornika, na stopniach siedzi kot”. Na pół poirytowany, na pół
rozbawiony operator zaczyna podpowiadać,
aby technik przepędził bezczelnego mruczka,
ale ten przerywa mu ze zniecierpliwieniem:
„słuchaj, to jest ryś i wygląda na wściekłego, nie wiem, czy dam radę przejść obok niego”. Po chwili dodaje: „wchodzę”. Telefon
milknie na długi czas. Zbyt długi. A co gorsza
aparatura pomiarowa na ostatnim zbiorniku
pozostaje niesprawdzona...
Oczywiście powyższa sytuacja to wymysł
jak z filmu grozy, który raczej nie ma szans
Opis zdjęcia górnego na str. 48
Jednym z elementów wyposażenia zakładów
chemicznych w urządzenia iskrobezpieczne
są bezprzewodowe przetworniki temperatury.
Zmniejszają one zagrożenie wybuchem
w środowisku przemysłowym. Takie przyrządy
są łatwe do instalowania i wygodne do obsługi
przez dział utrzymania ruchu.
Źródło: Emerson Process Management
Opis zdjęcia dolnego na str. 48
Radarowe przetworniki poziomu typu Enraf mierzą
szereg parametrów czynnika technologicznego
w zbiorniku magazynowym. Wykorzystują
zarówno technikę iskrobezpieczeństwa, jak też
przeciwwybuchową (potoczne określenie
dla aparatury odpornej na wybuchy). W ten sposób
zapewniają najbardziej korzystne rozwiązanie
pod względem ekonomicznym. Jednocześnie chronią
przed wybuchem zbiorniki z materiałami łatwopalnymi
i wybuchowymi, takimi jak: benzyna, ropa naftowa
na zaistnienie w świecie zautomatyzowanych
systemów pomiarowych. Niemniej dość dobrze ilustruje problemy, z jakimi borykano się
dawniej, zanim nadeszła doba automatyzacji.
W tamtych czasach załoga przedsiębiorstwa
naprawdę musiałaby sama zająć się przysłowiowym „rysiem” na stopniach prowadzących
na szczyt zbiornika. Zautomatyzowane układy
pomiarowe i sterowania potrafią realizować
wiele funkcji i eliminują zagrożenia, na jakie mógłby być narażony pracownik obsługi.
Poza nieprawdopodobnym rysiem do zupełnie
realnych należy konieczność wspinaczki czy
niesprzyjająca pogoda. Mogą to być również
zagrożenia ze strony mediów w zbiornikach.
Przede wszystkim: napromieniowanie, zatrucie albo poparzenie. Często pojawiają się
także inne poważne problemy, a wśród nich
kwestia ochrony przed wybuchem.
Niebezpieczeństwa, jakie występują przy
produkcji i przetwarzaniu paliw – głównie
wybuchowa atmosfera – wymagają stosowania przeciwwybuchowych odmian konstrukcyjnych w budowie aparatury i przyrządów.
Oczywiście dotyczy to przyrządów, które
do działania potrzebują zasilania energią
elektryczną. Przyrządy pneumatyczne czy hydrauliczne (z niepalnym medium) są z natury
rzeczy bezpieczne. Stosowane sposoby zabezpieczeń to iskrobezpieczeństwo (IS), inaczej
mówiąc „bezpieczeństwo wewnętrzne” oraz
specjalne, przeciwwybuchowe obudowy (należy do nich między innymi: obudowa z przewietrzaniem, obudowa z osłoną piaskową lub
olejową, obudowa wzmocniona ze specjalnymi
szczelinami, które „gaszą” płomień – przyp.
Józef Czarnul).
Budując lub modernizując zakład czy instalację, musimy odpowiedzieć sobie na kilka
podstawowych pytań. Które ze znanych rozwiązań będzie najlepsze dla określonego obiektu? Czy i pod jakimi warunkami można użyć
łączności bezprzewodowej? Jakie korzyści daje
jedno rozwiązanie w porównaniu z innymi?
Podjęcie tego rodzaju decyzji nigdy nie jest
ani łatwe, ani proste.
i inne. Dla zapewnienia pełnego bezpieczeństwa
instalacji obiektowej technicy służb utrzymania ruchu
używają przenośnych interfejsów wyposażonych
w oprogramowanie diagnostyczne. W ten sposób
monitorują stan techniczny urządzeń pomiarowych
na obiekcie, bez zakłócania ich pracy.
Źródło: Honeywell Process Solutions
Krok pierwszy: ustalenie rodzaju
zagrożenia na obiekcie
Bardzo rzadko decyzja dotycząca sposobu
zabezpieczenia może być podjęta szybko i łatwo. Mają na to zasadniczy wpływ rozliczne okoliczności. Poczynając od wyposażenia,
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
49
TEMAT WIODĄCY
z jakim mamy do czynienia, poprzez rodzaj
zagrożenia aż do polityki przedsiębiorstwa.
W pewnych gałęziach przemysłu taka decyzja
zależy głównie od praktykowanego w zakładzie standardu.
Przemysł rafineryjny i chemiczny, na którym
będziemy się koncentrować, nie są oczywiście
jedynymi przypadkami, w których występuje
zagrożenie wybuchem. To zagrożenie ma też
miejsce w innych gałęziach gospodarki, jak
chociażby: oczyszczalniach ścieków (metan),
olejarniach (palne opary), zakładach zbożowych oraz górnictwie czy przemyśle drzewnym (palne pyły).
W dawniejszych rozwiązaniach zabezpieczenie
przeciwwybuchowe było prostsze i wygodniejsze.
Teraz mamy wiele przyrządów łączonych
magistralą lub komunikacją bezprzewodową.
Zatem iskrobezpieczeństwo staje się koniecznym
kierunkiem działania, szczególnie przy aparaturze
Kilka podstawowych informacji
pomiarowo-kontrolnej.
Mówiąc krótko, technika przeciwwybuchowej aparatury obejmuje przyrządy w obudowie wystarczająco mocnej, aby stawić opór
dla określonego rodzaju wybuchu. Oznacza
to nic innego jak fakt, że wybuch, który nastąpił w obudowie, nie przeniesie się na otoczenie i nie spowoduje wybuchu lub zapalenia się mieszanin palnych. Z tego względu
temperatura gazów wydostających się z obudowy musi być wystarczająco niska.
Przeciwwybuchowe obudowy są badane
i klasyfikowane przez niezależne laboratoria.
Określają one ciśnienie wewnątrz obudowy
oraz długość płomienia, który nie powinien
przedostać się na zewnątrz przez szczeliny
w obudowie. Standardowo sprawdzane są
w ten sposób: elementy oświetleniowe, wyłączniki silników, silniki pomp oraz inne wyroby, które mają być usytuowane w strefach
zagrożonych wybuchem. Urządzenia o takiej
konstrukcji powinny być stosowane wyłącznie
w sytuacjach, gdy nie są produkowane w odmianie iskrobezpiecznej. Przykładem takich
właśnie urządzeń są silniki elektryczne o dużej mocy lub rozruszniki do nich.
Iskrobezpieczeństwo polega na tym, że urządzenie elektryczne (jego poszczególne zespoły
czy elementy) nie są w stanie wygenerować
iskry o tak dużej mocy, aby zainicjować zapa-
Jednak w zakładach chemicznych i podczas
przeróbki paliw zagrożenie wybuchem jest powszechne i stale obecne. Natomiast w innych
sektorach występują jedynie pewne strefy lub
miejsca o takim zagrożeniu. Często mamy
przy tym do czynienia z innym niebezpieczeństwem, na przykład zatruciem.
Ogólnie biorąc – fakt, czy zastosujemy urządzenia w odpowiednio skonstruowanej obudowie, czy też iskrobezpieczne, bardziej zależy
od miejsca, aniżeli rodzaju i stopnia zagrożenia. Na ogół w niewielu przypadkach występuje potrzeba rozważenia tego zagadnienia.
Można je oszacować na poziomie 5% wszystkich zastosowań w przemyśle wydobywczym
i przetwórczym. Niemniej przy pierwszym podejściu lub na początku prac automatyzowania określonego zakładu należy przeprowadzić
analizę, która da odpowiedź na pytanie: czy
przeciwwybuchowe urządzenia są w nim naprawdę potrzebne?
Analiza zagrożenia winna się odbywać w zgodzie z wiedzą personelu o miejscu instalowania
przyrządów oraz na podstawie pomiarów dokonywanych za pomocą czujników. Ważną rolę
pełnią też własne odczucia (zapach).
50
●
Działania te mają na celu ustalenie obecności łatwopalnych gazów w miejscu pomiaru,
a także określenie stopnia zagrożenia wyrażanego odpowiednią klasyfikacją według obowiązujących norm i przepisów. Jeśli występują
gazy palne, mamy do czynienia z zagrożeniem
odpowiadającym klasie 1. oraz grupie 1. (klasyfikacja rodzajów mieszanin wybuchowych
oraz temperatur zapłonu). Jeżeli obecność
palnych gazów jest czasowa lub ma miejsce
wyłącznie podczas nietypowych sytuacji, wtedy jest to zagrożenie odpowiadające klasie 1.
i grupie 2. W tym drugim przypadku wystarczające jest zastosowanie urządzeń, które nie
stwarzają zagrożenia w obecności substancji
palnych. W tej kategorii plasuje się olbrzymia
większość obiektów przemysłowych. Natomiast w pozostałych nielicznych obiektach
lub węzłach technologicznych (przy klasie 1.
i grupie 1.) konieczna jest aparatura iskrobezpieczna bądź w obudowach spełniających wymagania przeciwwybuchowości.
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
lenie bądź wybuch mieszaniny łatwopalnej lub wybuchowej. W tym celu konieczne są ograniczenia dotyczące:
napięć, natężeń prądu, pojemności oraz indukcyjności
elektrycznej takiego urządzenia. Osiąga się to przy zastosowaniu diod Zenera (ograniczanie prądu) lub separacji
galwanicznej (napięcie zasilacza nie może się przedostać
na zasilany przyrząd), która znajdujące się poza strefą
zagrożenia. W praktyce wybór pada najczęściej na dyspozytornię.
Przyrządy mające cechę iskrobezpieczeństwa, mogą
być otwierane i obsługiwane na obiekcie przy ciągłym
zasilaniu napięciem. Taki przyrząd może na przykład
zostać użyty do pomiaru temperatury wewnątrz zbiornika lub rurociągu. Tam, gdzie aparatura o wzmocnionej
obudowie nie mogłaby być zastosowana. Przy czym wykonanie iskrobezpieczne jest często tańsze, niż wykonanie ze specjalną obudową. Z drugiej strony obserwuje
się tendencję do coraz większej złożoności budowy przyrządów w wersji IS.
Jeżeli atmosfera w miejscu instalowania przyrządu
wykazuje zagrożenie wybuchem, należy zastosować
odpowiednie, czyli przeciwwybuchowe, odmiany przyrządów pomiarowych ulokowanych w niebezpiecznym
obszarze. W tym celu należy gruntownie zaznajomić się
z właściwymi przepisami. Następnie trzeba stosownie
do nich dobrać oznaczenie rodzaju zagrożenia, które
wyrażone jest odpowiednim kodem w przepisach (normach). Jest to konieczne, gdyż standardy ulegają ciągłym zmianom ze względu na rozwój wiedzy, jak też
postępującą globalizację na światowym rynku. Do tego
dochodzi fakt, że istnieją także lokalne organizacje
i urzędy, które mają uprawnienia do interpretacji przepisów i norm na obszarze danego kraju lub określonej
gałęzi gospodarki.
Z kolei korporacja przemysłowa, która ma wiele zakładów rozrzuconych po świecie, musi zdawać sobie sprawę z tego, że identyczne sytuacje w różnych miejscach
mogą być inaczej traktowane. Oczywiście specjalista posiadający gruntowną wiedzę na ten temat, poradzi sobie
z tego rodzaju problemem. Jednakże powinien to uczynić
już na etapie projektowania zakładu lub określonej instalacji technologicznej.
Przykład parku zbiorników
Przyjrzyjmy się, jak różne zakłady radzą sobie z tym
w praktyce. Jak mówi Mark Menezes, specjalista
od pomiarów z kanadyjskiego oddziału Emerson Process Management w rafineriach przyjmuje się wyższy
stopień zagrożenia, niżby to wynikało z analizy i ścisłego stosowania się do przepisów.
– W ostatnich 10 latach wiele rafinerii zmodernizowało swoje instalacje przeróbki ropy naftowej, pozyskiwanej
z kanadyjskich oleistych piasków lub złóż w Wenezueli
TEMAT WIODĄCY
Urządzenia iskrobezpieczne oraz odpowiednie zachowanie się personelu jest wyjątkowo ważne podczas
załadunku lub rozładunku cystern z płynnymi paliwami. Komputerowe wspomaganie tych czynności
oraz uziemienie elementów wyposażenia terminala załadunkowego pomaga w bezpiecznym przeprowadzeniu
operacji ładunkowej. Zarówno dla drogowych, jak też szynowych pojazdów z cysternami uziemienie
wyposażenia zapobiega powstawaniu iskry na skutek działania elektryczności statycznej, generowanej podczas
przepompowywania cieczy. System komputerowy zbiera informacje o poprawności uziemienia i wysyła sygnał
zezwolenia na dokonanie przeładunku.
Źródło: Honeywell Process Solutions
– mówi przedstawiciel Emersona. – Jeżeli chcemy przerabiać tak ciężkie surowce, musimy
najpierw rozbić je na prostsze. Operacja taka,
zwana krakingiem, odbywa się przy wysokiej
temperaturze i wysokim ciśnieniu, z użyciem
dużej ilości pary wodnej. Powstałe po takiej
Zaletą iskrobezpiecznych przyrządów jest
stosunkowo niski koszt instalacji.
operacji węglowodory lekkie należą do najbardziej łatwopalnych gazów, zaś wysokie
ciśnienie sprzyja powstaniu przecieków do atmosfery. Stąd zagrożenie wybuchem otoczenia
instalacji krakingu jest wysokie.
Mark Menezes dodaje, że sprawę komplikuje obecność związków siarki, które nagminnie
52
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
występują w tego typu ciężkich surowcach.
Silna korozyjność związków siarki podnosi
niebezpieczeństwo wystąpienia nieszczelności. To wszystko sprawia, że tego rodzaju instalacja przemysłowa tworzy środowisko wymagające wyjątkowej uwagi.
Jednym z obiektów pod specjalnym nadzorem jest park zbiorników. Operator procesu
powinien dysponować wiedzą o stopniu napełnienia każdego zbiornika paliwem lub innymi palnymi związkami chemicznymi.
– Można to oczywiście zrobić przez osobistą
inspekcję zbiorników, lecz zazwyczaj bywa
to trudne lub niebezpieczne, a zatem niepożądane – uważa Frank Van Bekkum, specjalista
Honeywell Process Solution. – W dodatku
parki zbiorników są zlokalizowane w znacznej
odległości od dyspozytorni. Ich zawartość może
być szkodliwa dla zdrowia lub niebezpieczna
dla życia. Dostęp do zbiorników bywa utrudniony przez
warunki pogodowe, jak wiatr, deszcz, śnieg i mróz. Bardzo często wymaga też od obsługi wejścia na znaczną
wysokość.
Z tego względu współczesne rafinerie wyposażone są
w rozmaitą aparaturę do pomiaru poziomu w zbiornikach. Rozwiązania techniczne zawierają między innymi radarowe przetworniki pomiarowe. Wymagają one
znacznego nakładu prac ze strony działu utrzymania
ruchu i odpowiedniej komunikacji ze sterownią. Poza
tym powinny być umieszczone w przeciwwybuchowych
obudowach.
– Można jednak zastosować iskrobezpieczny czujnik
temperatury, który jest zanurzony w mierzonym medium – mówi Frank Van Bekkum. – Oferujemy również
oddzielne urządzenie w przeciwwybuchowej skrzynce,
które jest połączone z iskrobezpiecznym czujnikiem. Nawet gdyby uszkodzeniu uległ czujnik lub kwasoodporna
osłona, w której z reguły jest umieszczony, cała instalacja
nadal pozostaje bezpieczna.
Chociaż, jak podkreśla przedstawiciel Honeywell, zadanie wydaje się dość proste, to jednak przy wielu operacjach mamy do czynienia z wzajemnym nakładaniem
się wymagań. A to powoduje, że system automatyzacji
staje się trudny do wykonania.
– Urządzenia iskrobezpieczne nie są jedynym rozwiązaniem w przypadku parku zbiorników. Mamy przecież
pompy i zawory regulacyjne, które wymagają zasilania
o znacznej mocy oraz muszą mieć komunikację z systemem automatyki – wymienia Bekkum. – Te zaś urządzenia nie są produkowane w iskrobezpiecznych wersjach.
Rozmówca Control Engineering dodaje, że jeśli
na obiekcie występują urządzenia iskrobezpieczne, należy także w strefie bezpiecznej przygotować dla nich
źródła zasilania z odpowiednią separacją.
Historia a przyszłość
Bez względu na zastosowaną technikę większość ewentualnych problemów wynika z błędów popełnianych
przez ludzi. Pojawiają się nie tyle podczas instalowania
nowych przyrządów, co raczej wtedy, gdy przeprowadza się modernizacje bez odpowiedniego przygotowania i rozpoznania zagadnienia.
– Posłużę się przykładem istniejącego czujnika, który został zamieniony na nowy, oparty na innej metodzie działania i pochodzący od innego producenta – mówi F. Van
Bekkum. – Pracownicy działu remontowego to wiedzą,
lecz nie poinformowali o tym kolegów z działu obsługi produkcji. Z kolei utrzymanie ruchu wymaga stosowania się
do zaleceń producenta. Dlatego wszyscy z obsługi instalacji powinni być zawsze informowani o każdej zmianie.
Kłopoty lub pomyłki mogą być także rezultatem zastosowania dwóch sposobów zabezpieczenia w jednym
TEMAT WIODĄCY
miejscu. Zarówno operatorzy procesu, jak też
personel utrzymania ruchu jest przygotowywany poprzez szkolenia i praktyki do obsługiwania konkretnego zakładu. Jeszcze częściej
szkolenie dotyczy określonej linii technologicznej lub nawet pojedynczego węzła produkcyjnego. Rozszerzanie szkoleń i praktyk
na zbyt duży obszar – a w tym szereg różnych
technik – nie tylko jest czasochłonne i kosztowne, ale może niepotrzebnie absorbować
załogę.
Technika bezprzewodowa, choć czasem
kontrowersyjna, gwarantuje spełnienie wymagań
określonych przez obowiązujące przepisy dotyczące
środowiska naturalnego, stopnia zagrożenia
wybuchem i bezpieczeństwa.
Obaj specjaliści zarówno M. Menezes,
jak też F. Van Bekkum są zgodni co do tego,
że w większości przypadków użycie jednego lub drugiego sposobu zabezpieczeń przed
wybuchem nie jest uzasadnione techniczną
koniecznością czy rodzajem instalacji produkcyjnej. Najczęściej bywa to decyzja podejmowana bez szczegółowego przemyślenia zagrożeń, lecz na zasadzie zwyczaju lub tradycji.
M. Menezes uważa, że przyrządy przeciwwybuchowe ze wzmocnioną obudową są
powszechniejsze, bo weszły do użycia jako
pierwsze. Szczególnie ma to swój wyraz
w USA, w przeciwieństwie do Europy, gdzie
obecnie wyraźnie przeważają odmiany iskrobezpieczne.
– Zaletą iskrobezpiecznych przyrządów jest
stosunkowo niski koszt instalacji – mówi przedstawiciel Emersona. – Z drugiej strony ich konstrukcja jest dość złożona, co wymaga od załogi
większej wiedzy, niż w przypadku urządzeń
w obudowach przeciwwybuchowych. Jeśli
instalujemy wzmocnione przyrządy przeciwwybuchowe, a potem łączymy je przewodami
w sposób wymagany dla tego rodzaju obudów
(specjalne dławiki na przyłączach), to nawet
gdy nastąpi wybuch, przyrząd wytrzymuje,
a potem wszystko wraca do normy i przyrząd
nadal działa poprawnie. Dlatego w większości
zakładów w USA wszystkie wyroby usytuowane w instalacji zagrożonej wybuchem są wykonywane jako przeciwwybuchowe.
54
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Wpływowa bezprzewodówka
Obaj nasi specjaliści, M. Menezes i F. Van
Bekkum, są zgodni w ocenie trendów na przyszłość. Ich zdaniem należy spodziewać się
narastającej przewagi przyrządów iskrobezpiecznych kosztem urządzeń w specjalnej obudowie. Są dwie tego przyczyny: coraz częstsze
stosowanie na obiektach sieci komunikacyjnych opartych na magistralach oraz rozprzestrzenianie się komunikacji bezprzewodowej.
– W przypadku instalacji z siecią FOUNDATION fieldbus instaluję jeden separator galwaniczny na zasilaniu w strefie bezpiecznej
i dołączam do jednej magistrali pięć przyrządów w wykonaniu iskrobezpiecznym – mówi
M. Menezes. – Koszt separatora rozkłada się
wtedy na pięć urządzeń. Wiele zakładów, które wykorzystywały przyrządy ze wzmocnioną
obudową, przeszło na technikę iskrobezpieczeństwa przy łączeniu sprzętu automatyzacji
siecią transmisyjną FOUNDATION fieldbus.
Sieci na bazie magistrali są też chętnie wprowadzane do sterowania silnikami. Nie muszę
prowadzić oddzielnych przewodów prądowych
ze sterowni do każdego silnika, bo zasilam go
miejscowo. Natomiast sygnałami poprzez magistralę Profibus czy DeviceNet uruchamiam
jednocześnie aż osiem silników.
Również technika bezprzewodowej łączności
zachęca do przechodzenia na iskrobezpieczne
przyrządy automatyki. Wiele urządzeń, które
pracują w sieciach łączności bezprzewodowej, ma zasilanie bateryjne. Z tego względu są
już iskrobezpieczne. Jeżeli na obiekcie trzeba
zmierzyć temperaturę w reaktorze, relatywnie
tanie okazuje się zainstalowanie na reaktorze
bezprzewodowego przetwornika temperatury.
– Poziom mocy w linii sygnałowej nie jest
w stanie wygenerować iskry, która mogłaby
spowodować wybuch mieszaniny łatwopalnej – mówi M. Menezes. – Jeżeli jest jakikolwiek kłopot z baterią zasilającą w przyrządzie
na obiekcie, pracownik obsługi idzie na miejsce, otwiera pokrywę i bez obawy wymienia
baterię na nową. Tym samym nie powoduje
zagrożenia na obiekcie, który z natury rzeczy
jest zagrożony wybuchem. Właśnie takie możliwości wprowadza na obiekt technika iskrobezpieczeństwa.
Mark Menezes podaje też inny przykład.
W jednym z zakładów, przy pomiarze węglowodorowego związku, doszło do uszkodzenia
membrany separującej w oddalonym nadajniku
TEMAT WIODĄCY
ciśnienia. Przeciwwybuchowość przyrządu
była zapewniona oddaleniem nadajnika ciśnienia od przetwornika pomiarowego. Sam
przetwornik był zlokalizowany w miejscowej sterowni, w strefie niezagrożonej wybuchem, razem z wyposażeniem elektrycznym
w zwykłym wykonaniu. Tymczasem mierzone
medium, pod ciśnieniem ponad 100 barów
(2 000 psi), po uszkodzeniu membrany wnikało do separatora i dalej przewodem łączącym
separator z przetwornikiem przedostawało się
do pomieszczenia sterowni! Technika bezprzewodowa nigdy nie dopuszcza do powstania
takiej sytuacji*.
M. Menezes dodaje, że aby zapobiec możliwości powstania opisanej awarii, stosuje się
podwójne membrany separujące. To jednak
komplikuje przyrząd i podnosi jego cenę.
– W dawniejszych rozwiązaniach zabezpieczenie przeciwwybuchowe było prostsze i wygodniejsze – zauważa przedstawiciel Emerson
Project Management. – Teraz mamy wiele
przyrządów łączonych magistralą lub komunikacją bezprzewodową, zatem iskrobezpieczeństwo staje się koniecznym kierunkiem
działania, szczególnie przy aparaturze pomiarowo-kontrolnej.
Opinię tę podziela Jeff Becker, specjalista ds.
komunikacji bezprzewodowej w Honeywell
Process Solutions. Jak mówi, nabywcy stosują techniki bezprzewodowe przy pomiarach
szczególnie ważnych parametrów procesu.
W miejscach narażonych na zagrożenie wybuchem, które były poprzednio trudno dostępne
lub wręcz niedostępne. Zastosowania takie
sprawdzają się między innymi w: instalacji
butanu do pomiaru ciśnienia, inwentaryzacji
zawartości w zbiornikach, monitorowania zaworów bezpieczeństwa, tryskaczy przeciwpożarowych, zerwania membran. Innymi słowy:
kluczowych miejsc w instalacjach petrochemicznych i chemicznych.
– Technika bezprzewodowa umożliwia spełnienie wymagań określonych przez obowiązujące przepisy dotyczące środowiska naturalnego,
stopnia zagrożenia wybuchem i bezpieczeństwa – twierdzi Jeff Becker.
F. Van Bekkum dodaje, że chociaż zastosowaniu techniki łączności bezprzewodowej towarzyszy sporo emocji, przemysł coraz szybciej zmierza w tym kierunku i uzyskuje z tego
tytułu wiele korzyści.
Jeanine Katzel
Artykuł pod redakcją inż. Józefa Czarnula,
automatyka z wieloletnim doświadczeniem.
*Sytuacja bardzo groźna. Teoretycznie możliwa, ale bardzo mało prawdopodobna. Od separatora do komory przetwornika prowadzi rurka kapilarna, a cała przestrzeń w separatorze,
kapilarze i komorze pomiarowej przetwornika
jest wypełniona niepalną cieczą pośredniczącą.
Komora przetwornika poddawana jest takiemu
samemu ciśnieniu, jakie panuje w mierzonym
medium i jest szczelna, podobnie jak kapilara
i wszystkie przyłącza. Dopiero po powstaniu
drugiego uszkodzenia na drodze od ściany sterowni do przetwornika mogłoby spowodować
przedostanie się palnego medium do atmosfery
w sterowni – przyp. Józef Czarnul.
Od redaktora polskiego wydania
1. Mówiąc o zabezpieczeniu się przed wybuchem, mamy na myśli instalowanie sprzętu automatyzacji
na obiekcie, przy którym istnieje stała lub tylko czasowa możliwość pojawienia się gazów palnych
w atmosferze, które tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową. Sprzęt taki w żadnym wypadku
nie może się stać źródłem zapłonu owej mieszaniny i to bez względu na to, czy przeniknęła ona do
wnętrza przyrządu, czy też nie.
2. Według norm (nie tylko PN czy EN) iskrobezpieczeństwo jest jednym ze sposobów zapobiegania
wybuchowi, który zdecydowanie różni się od pozostałych. Szczegółowo opisują to obowiązujące
standardy PN-EN-60079.1 do 11 dla przemysłu z wyjątkiem górnictwa, grupa norm PN-EN 26184 x,
PN-EN 50015, PN-EN 50017, PN-EN 50019 oraz wciąż obowiązująca PN/E-08 11. Istnieje też grupa
norm dotycząca bezpieczeństwa w wyrobiskach górniczych.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
55
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
Welcome to Control City
Control City
– stolica technologii sterowania
Odkryj nieograniczone możliwości metropolii, która ma wiele twarzy: Control City
z niecierpliwością czeka na ciebie! Stolica technologii sterowania łączy ze sobą wszystkie
elementy składowe systemów sterowania dostarczając optymalne rozwiązania
w dziedzinie automatyki – a tym samym zapewniając maksymalne bezpieczeństwo
przyszłych rozwiązań.
Kompetencje firmy Bosch Rexroth w dziedzinie sterowania obejmują następujące obszary zastosowań:
przemysł samochodowy,
obróbkę szkła,
transport wewnątrzzakładowy i technologie montażu,
przemysł spożywczy i produkcję napojów,
narzędzia do obsługi maszyn (obróbki skrawaniem),
przyrządy medyczne,
technologie pakowania,
tworzywa sztuczne,
nadruki i znakowanie,
półprzewodniki,
obróbkę drewna.
W oparciu o dziesięciolecia doświadczeń firma Bosch
Rexroth opracowała najbardziej nowoczesną platformę sterowania pozwalającą producentom maszyn realizować innowacyjne koncepcje konstrukcyjne. Obszerny portfel rozwiązań konstruktorskich w dziedzinie sterowania otwiera całkowicie nowe perspektywy dla budowy nieskomplikowanych, bezpiecznych
i oszczędnych systemów automatyki oraz elastycznej
rozbudowy istniejących rozwiązań.
W Control City każdy znajdzie rozwiązanie najlepiej odpowiadające indywidualnym potrzebom. Firma Bosch
Rexroth oferuje kompletne systemy automatyzacji,
a nasze nowoczesne urządzenia sterujące zapewniają realizację wszystkich zadań automatyki – począwszy od kompaktowych sterowników programowalnych
(PLC) do elastycznego sterowania przemieszczeniami i innowacyjnego sterowania obrabiarkami CNC.
W każdym przypadku parametry eksploatacyjne napędu oraz realizowane funkcje, sterownik czy też system sterowania oparty na komputerze PC, mogą być
idealnie dopasowane do indywidualnych potrzeb użytkownika.
56
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
Bezpieczna droga do przyszłości
Dzięki rozwiązaniom systemowym oferowanym przez
Control City użytkownik jest zawsze po bezpiecznej
stronie ulicy. Należy po prostu polegać na doświadczeniu światowego gracza na rynku i wspierać swój
własny rozwój wszechstronną kompetencją specjalistów w dziedzinie systemów sterowania.
Rozwiązania firmy Bosch Rexroth zapewniają podwójne bezpieczeństwo:
Po pierwsze, firma Bosch Rexroth jest niezawodnym partnerem dla perspektywicznej i długoterminowej współpracy. Co więcej, oferowane przez firmę
Bosch Rexroth technologie w dziedzinie sterowania
i napędów już obecnie zapewniają integrację wszystkich funkcji bezpieczeństwa, zapewniając ochronę ludzi, maszyn i przetwarzanych materiałów. Dzięki temu
uzyskuje się wzrost współczynnika gotowości maszyn
i urządzeń oraz minimalizację wysiłków związanych
z uzyskaniem niezbędnych certyfikatów.
aż do uruchomienia, eksploatacji i modernizacji posiadanych maszyn i linii technologicznych.
Control City zapewnia integrację wszystkich elementów składowych w ramach rozwiązań w dziedzinie automatyki zoptymalizowanych zarówno od strony technicznej, jak i w aspekcie ekonomicznym: kompaktowe
systemy sterowników programowalnych (PLC), elastyczne rozwiązania do sterowania przemieszczeniami, innowacyjne urządzenia do sterowania obrabiarkami CNC, a także napędy elektryczne, hydrauliczne
i pneumatyczne.
Obszerny portfel interdyscyplinarnych rozwiązań konstruktorskich w dziedzinie sterowania, przydatnych dla
rozmaitych technologii, otwiera całkowicie nowe perspektywy dla budowy nieskomplikowanych, bezpiecznych i oszczędnych systemów do automatyzacji procesów produkcyjnych.
Systemy automatyzacji Rexroth pomagają ich użytkownikom zawsze być na bieżąco z wszelkimi nowościami technologicznymi, na przykład dzięki zastosowaniu technologii .Net oraz FDT /DTM, czy też elementów systemu PLCopen.
Kontakt dla czytelników:
Poza tym, systemy sterujące Rexroth są bezpieczną
inwestycją w przyszłość: oszczędne sterowanie i napędy zużywające minimalne ilości energii zapewniają możliwość znacznego obniżenia całkowitych kosztów własnych – począwszy od opracowania koncepcji
Bosch Rexroth Sp. z o.o. Centrala:
ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa
Tel.: (22) 738 18 00, Fax: (22) 758 87 35
[email protected]
www.boschrexroth.pl
Tel.:
Fax:
E-Mail:
+48 22 738 19 41
+48 22 758 87 35
[email protected]
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
57
TEMAT WIODĄCY
Sieć informatyczna General Motors wspiera produkcję
Informatyka
dla automatyki
Koncern General Motors, tuż przed popadnięciem w olbrzymie kłopoty finansowe,
zdążył rozpocząć modernizację infrastruktury IT. Kierownictwo firmy koncentrowało
się na wsparciu procesów produkcyjnych przez sieć informatyczną.
58
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
TEMAT WIODĄCY
M
arc Brailov, menadżer ds. systemów informatycznych w GM
jest dumny z nowego rozwiązania. Uważa, że udało się zmienić
dotychczasową strategię IT na taką, która jest
dopasowana do trudnych wyzwań, jakie stoją
przed koncernami motoryzacyjnymi. Projekt
opracowano pod kątem podstawowych zadań
działu produkcji. Stworzono system zarządzania, który uwzględnia hierarchię ważności
poszczególnych zakładów oraz potrzeby personelu.
– W ciągu ostatnich trzech, czterech lat pracowaliśmy ciężko, aby poprawić elastyczność
oraz sprawność naszych procesów produkcyjnych – mówi Kirk Gutmann, główny informatyk odpowiedzialny za produkcję. – Pod
tym kątem projektowaliśmy nasze systemy IT,
zarządzania oraz kontroli. Dzięki temu łatwiej
nam będzie uruchamiać nowe placówki w innych miejscach świata.
Stosowana wcześniej przez GM architektura zakładowych sieci zasadniczo oparta była
na technologii LAN. Komunikacja ze środowiskiem IT była realizowana przez każde urządzenie z osobna. Odbywało się to poprzez
współdzielenie niezbędnych informacji oraz
informowanie o sytuacjach, w których występowały pewne niezgodności w działaniu
sprzętu. W miarę jak nowa strategia ewoluowała, wprowadzono obsługę EtherNetu oraz
IP na poziomie poszczególnych urządzeń.
– W tej chwili próbujemy dokonać rozbioru
sieci i utworzyć właściwą jej hierarchię – kontynuuje Kirk Gutman. – Rozpoczynając od poziomu pojedynczej stacji, łączymy wszystkie
elementy układanki w jedną sieć. W ten sposób, krok po kroku, dochodzimy do poziomu
sieci zakładowej.
Kirk zaznacza, że każdy zakład GM jest samowystarczalny. Prowadzi własny monitoring
oraz diagnostykę wszystkich elementów ciągu
produkcyjnego.
– W sytuacjach szczególnych przesyłamy
dane z zakładu do centrali, która w razie konieczności wspomaga nasze fabryki przez 24
godziny na dobę – dodaje przedstawiciel koncernu.
Z kolei Ken Knight, dyrektor ds. produkcji
podkreśla, że nowa strategia ułatwia zastosowanie tych samych rozwiązań z zakresu automatyki w wielu zakładach. Tym samym ułatwia działania związane z produkcją.
– W każdym z naszych zakładów wykorzystujemy podobne wyposażenie i rozwiązania
techniczne, co czyni naszą pracę szybszą i tańszą – twierdzi Knight.
Centrum zarządzania
Głównym punktem systemu IT jest Centrum
Zarządzania i Kontroli – CG3 (General Motors
Global Command and Control Center) – znajdujący się w miejscowości Pontiac w stanie
Michigan. Stąd, poprzez szybkie łącza, kluczowe dane płyną do trzech centrów regionalnych
(RC3), które wspierają lokalne zakłady produkcyjne. Centrala regionalna w niemieckim Russelheim obsługuje placówki w Europie. Podobna jednostka w Sao Paulo w Brazylii wspomaga
zakłady w Ameryce Południowej, Afryce oraz
na Bliskim Wschodzie. Ostatnia centrala regionalna ulokowana jest razem z centralą główną
w Pontiac. Terenem, za który jest odpowiedzialna, obejmuje Amerykę Północną oraz Azję.
Każdy z 185 zakładów produkcyjnych GM
ma bezpośrednie połączenie z przynależną mu
centralą regionalną. W ten sposób personel central ma wgląd we wszystkie linie produkcyjne.
Dzięki temu może w łatwy sposób zdobywać
informacje o tym, co dzieje się w poszczególnych stacjach roboczych. Cechą, która wyróżnia cały system spośród podobnych rozwiązań,
nie jest jednak jego struktura hierarchiczna.
– Naszym celem jest wspieranie działań
na poziomie pojedynczej stacji roboczej – tłumaczy Knight.
Wszystko stanie się jasne, gdy przyjrzymy
się, w jaki sposób architekci systemu określili
poziomy hierarchii. Sformułowanie „Centrum
zarządzania i kontroli” brzmi bardzo groźnie,
lecz nie jest to dla GM poziom nr 1. Tutaj
poziom 1 usytuowany jest w każdym z zakładów. Poziom 2. to trzy RC3, a na szczycie hierarchii jest GC3, czyli poziom 3.
– Dla nas pierwszorzędnym celem jest produkcja samochodów – podkreśla Gutman.
– Wszystko, co jako dział IT staramy się osiągnąć, jest podporządkowane temu zadaniu.
GM jest jednym z najbardziej liczących się
na świecie odbiorców robotów przemysłowych, które wykorzystywane są praktycznie
na każdym etapie cyklu produkcyjnego. Począwszy od spawania elementów karoserii,
a skończywszy na malowaniu kompletnych samochodów. Jest to więc kolejny z kluczowych
punktów systemu.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
59
TEMAT WIODĄCY
W zakładach montażowych GM w Lansing duet złożony z człowieka i robota działa
sprawniej niż pojedyncza maszyna lub osoba. Robot przenosi montera
w odpowiednie miejsca we wnętrzu pojazdu, dzięki czemu zaoszczędza mu
męczącego „pełzania” po stanowisku pracy i przyjmowania dziwnych pozycji.
– Równie ważne, jak programowanie robotów jest dla nas udostępnianie ich interfejsów
innym urządzeniom w naszej sieci – mówi Knight. – Urządzenia w rodzaju kontrolerów spawalniczych to kluczowe elementy w naszym
systemie. Zarządzamy udostępnianiem tych
urządzeń w sieci oraz ich programowaniem.
Centrum dowodzenia i kontroli GM komunikuje się z każdym ze 185 zakładów produkcyjnych korporacji poprzez trzy centrale
regionalne.
Typowy zakład produkcyjny GM w Ameryce Północnej powinien być w pełni zautomatyzowany. Dotyczy to również transportu
pojazdów oraz niezbędnych materiałów pomiędzy poszczególnymi stacjami roboczymi. Co więcej, zastosowania automatyki są
w GM wymagane w zagadnieniach związanych z kontrolą jakości, takich jak: powtarzalność produkcji, jej niezawodność, a także
ergonomiką pracy personelu.
Sformułowanie „zarządzanie i kontrola”
w nazwie poziomów 2. i 3. może być myląca.
Zasadniczym ich celem jest bowiem wsparcie produkcji, a działalność w dużej mierze
zależy od bieżącej sytuacji na poszczególnych
liniach produkcyjnych. Jeśli pojawi się problem, który grozi ograniczeniem zdolności
produkcyjnej, personel RC3 i CG3 wkracza
do akcji. Stara się zrobić to, co niezbędne,
aby zapobiec przestojom lub spowolnieniu
produkcji.
– Większość bieżących problemów rozwiązywana jest przez lokalny personel – zauważa
Knight. – Bardzo rzadko zdarzają się usterki,
które są usuwane zdalnie. Dopiero w przypadku wystąpienia bardzo poważnych problemów inicjatywę przejmuje centrum zarządzania.
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Stacja robocza
Centrum dowodzenia i kontroli GM
Zakład
produkcyjny
C3
Zakład
produkcyjny
C3
Zakład
produkcyjny
C3
Zakład
produkcyjny
C3
Russelsheim, Niemcy
RC3
Pontiac, USA
RC3
i kontroli GM komunikuje się
z każdym ze 185 zakładów
produkcyjnych korporacji
General Motors
GC3
poprzez trzy centrale
regionalne.
60
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
Zakład
produkcyjny
C3
Ameryka Północna i Azja
Europa
Centrum dowodzenia
Zakład
produkcyjny
C3
www.controlengpolska.com
Zakład
produkcyjny
C3
Zakład
produkcyjny
C3
Zakład
produkcyjny
C3
Ameryka Południowa, Afryka i Bliski Wschód
Sao Paulo, Brazylia
RC3
TEMAT WIODĄCY
Poza samą konstrukcją systemu bardzo istotny jest
profesjonalny personel. Dlatego w General Motors
85% pracowników działów IT posiada doświadczenie
wyniesione z działów produkcyjnych lub automatyki.
Przepis na dobry samochód
Kirk Gutman tłumaczy, że od razu po zauważeniu alarmu pracownicy centrów zarządzania
kontaktują się z osobami odpowiedzialnymi
za daną część linii produkcyjnej. To pierwszy
krok do tego, aby zorientować się, w czym
jest problem.
– Jeśli to drobna awaria, z którą poradzi sobie
lokalny personel lub alarm został wywołany
poprzez demontaż części wyposażenia w czasie przerwy w działaniu danej linii, to wszystko jest w porządku – tłumaczy dalej główny
informatyk GM. – Jeśli natomiast sytuacja jest
bardziej złożona, natychmiast wysyłamy zespół techników, aby jak najszybciej przywrócić
sprawność uszkodzonej linii produkcyjnej.
W General Motors produkcja jest dość skomplikowana. Klienci zamawiają poszczególne
samochody, korzystając z wielu możliwych dla
danego modelu opcji. Niemalże od nowa projektują swój własny egzemplarz. Zakłady GM
muszą jak najszybciej reagować na potrzeby
klientów. Jest to możliwe dzięki perfekcyjnie
zintegrowanym systemom IT na poziomie całej korporacji. „Śledzą” one każdy samochód,
od momentu, gdy zostanie zamówiony, a kończąc na etapie odbioru przez klienta. Przykładowo, kiedy zamontowane zostaje radio, system zbiera informację o jego modelu, numerze
seryjnym, a także dane osoby, która wykonała
montaż. W ten sposób archiwizowane są informacje na wszystkich etapach produkcji.
Dzięki wykorzystaniu bazy danych historia
każdego pojazdu może być dokładnie prześledzona. Rozpoczynając od momentu, kiedy
opuścił fabrykę, można cofnąć się poprzez testy końcowe do poszczególnych etapów montażu. Dzięki temu możliwe jest przeanalizowanie, jakie podzespoły zostały użyte w danym
egzemplarzu. Co więcej, w łatwy sposób można prześledzić poszczególne etapy produkcji
tych podzespołów.
Sieć informatyczna GM to Intranet w skali
globalnej. Dostęp do niego ma każda stacja ro-
Specjalnie stworzony automatyczny system precyzyjnie ustawia ciężki korpus pojazdu na podwoziu.
62
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
bocza w każdym z zakładów korporacji. Zbierane informacje są niezwykle
szczegółowe, np. moment obrotowy
osiągnięty przez daną wkrętarkę przy
wkręcaniu każdej śruby. Wszystkie
te dane są scalane w korporacyjnych
bazach danych. Po co to wszystko?
Kierownictwo GM tłumaczy, że jeśli
za pięć lat pojawi się problem z konkretną śrubą w konkretnym egzemplarzu samochodu, General Motors
będzie w stanie odtworzyć informacje,
kto ją montował i której użył wkrętarki. Możliwe będzie także pozyskanie informacji o zadanym momencie
obrotowym wkrętarki, czy został on
osiągnięty, a w końcu kto ten moment
obrotowy skontrolował. Archiwizacja
dużej ilości danych może być bardzo
przydatna przy uwzględnianiu lub odrzucaniu przyszłych reklamacji.
Przedstawiciele GM podkreślają
jednak, że zasadniczym celem zbudowania tego systemu było zapewnienie łatwej i szybkiej komunikacji
pomiędzy osobami odpowiedzialnymi za poszczególne etapy montażu.
Tymi, które spotykają się z problemami, a osobami, które pomogą w ich
rozwiązaniu.
– Z punktu widzenia automatyki
nasz system charakteryzuje się jednolitą architekturą – podkreśla Knight.
– Zawiera ona najważniejsze elementy
procesu, takie jak: procesory, roboty,
transportery, rozwiązania mechaniczne i elektryczne oraz urządzenia
i oprogramowanie automatyki.
Kirk Gutman dodaje, że pierwszym
zadaniem wykonanym przez GM była
standaryzacja technologii. Następnie
skoncentrowano się na procesach stojących za technologią oraz jej integracją z urządzeniami wykonawczymi.
Struktura, powtarzalność,
odpowiedni ludzie
Po pierwsze ustandaryzowano sposób adresowania urządzeń w sieci,
sposób nadawania priorytetów informacjom otrzymywanym z urządzeń
wykonawczych oraz sposób monitorowania sieci. Standaryzacja objęła
wszystkie procesy związane z wykrywaniem i usuwaniem usterek, monitoringiem, a także dodawaniem i usuwaniem części wyposażenia. Poza
tym każdy pracownik GM na świecie
został przeszkolony według tego samego schematu.
– Projektujemy nasze sieci tak samo,
jak nową linię silników, z tą samą dyscypliną, strukturą organizacyjną oraz
powtarzalnością – mówi Gutman. –
Wiele nauczyliśmy się w ciągu tych
wszystkich lat. Gdy wprowadzamy
zmiany, chcemy mieć pewność, że nasza następna fabryka lub kolejne uaktualnienie systemu odzwierciedli zebrane przez nas doświadczenia.
Poza samą konstrukcją systemu
bardzo istotny jest dobrze wyszkolony personel. Osoby pracujące w RC3
oraz GC3, z kilkoma tylko wyjątkami,
pracowali wcześniej na stanowiskach
związanych z produkcją. W General
Motors 85% pracowników działów
IT posiada doświadczenie wyniesione
z działów produkcyjnych lub automatyki.
– Dzięki takiemu podejściu można
wiele zyskać – twierdzi główny informatyk GM. – Po pierwsze personel IT
rozumie, jak ważny jest czas. Kiedy
pojawia się problem, wszyscy biorą
się do roboty i pracują tak długo, aż
zostanie rozwiązany. Ludzie z mojego
działu dużo wiedzą o bezpieczeństwie
strukturalnym, odporności urządzeń
oraz takim projektowaniu linii produkcyjnych, który pozwala minimalizować czas przestojów.
Kirk Gutman podsumowuje, że podczas implementacji technologii IT
na poziomie urządzeń wykonawczych
jednym z zasadniczych zagadnień jest
pamięć o podstawach, na których
opiera się produkcja.
C.G. Masi
Artykuł pod redakcją
Marcina Stachury, doktoranta
w Instytucie Automatyki i Robotyki
Politechniki Warszawskiej
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
Optymalizacja połączeń sieciowych
z wykorzystaniem switchy warstwy trzeciej
Protokół TCP/IP to otwarty, warstwowy standard sieciowy, sterujący przesyłaniem danych w Internecie oraz
sieciach LAN na całym świecie. Strukturę logiczną protokołu TCP/IP podzielić można na 5 warstw:
Nazwa warstwy
Protokoły warstwy
Warstwa 5
Aplikacji
http
Warstwa 4
Transportowa
TCP, UDP
Warstwa 3
Routingu
IP
Warstwa 2
Przełączania
Ethernet
Warstwa 1
Interfejsu
RJ45, CAT5
W poniższym artykule postaram się przybliżyć czytelnikom funkcjonalność switchy pracujących w warstwie
routingu, zwanych switchami warstwy trzeciej. W ciągu
ostatnich lat ugruntował się podział urządzeń sieciowych na switche warstwy drugiej (L2), łączące ze sobą
hosty w jedną podsieć, switche warstwy trzeciej (L3), łączące ze sobą poszczególne podsieci w jedną sieć LAN,
oraz routery, których zadaniem jest łączenie sieci LAN ze
sobą lub z Internetem.
Czym jest switch warstwy drugiej?
Switche L2 wywodzą się z hubów ethernetowych, stosowanych pierwotnie w sieciach LAN opartych na kablu
współosiowym. W początkach istnienia Ethernetu sieć
LAN stanowiła jedną, dużą domenę kolizyjną, wykorzystującą mechanizm CSMA/CD do wykrywania kolizji
i sterowania przepływem danych. Wraz z dynamicznym
rozwojem sieci komputerowych zaistniała potrzeba podzielenia dużych sieci LAN na mniejsze, łatwiejsze w zarządzaniu domeny kolizyjne (podsieci). W skrócie ujmując – switch L2 łączy kilka NIC-ów (Network Interface
Card) w jedno urządzenie, umożliwiając administratorowi podział sieci LAN na mniejsze podsieci (domeny
kolizyjne)
Switch warstwy drugiej używa adresów MAC urządzeń sieciowych do identyfikowania hostów w sieci.
Ponieważ adres MAC zapisany jest w hardware NIC,
switche L2 używają warstwy sprzętowej do sterowania
ruchem w sieci. Dlatego też przełączniki warstwy drugiej
mogą bardzo szybko wyznaczać trasy ruchu pakietów.
Ponadto posiadają zapisaną w pamięci tablice rekordów,
w której do każdego portu switcha przypisany jest adres
MAC urządzenia do niego podłączonego, i na podstawie
tej tablicy podejmują decyzję, na który port wysłać dane
adresowane do konkretnego urządzenia.
W rzeczywistości opisana powyżej sytuacja jest nieco
bardziej skomplikowana. Duże sieci LAN z reguły podzielone są na mniejsze podsieci, z których każda posiada
przypisany adres NIC. W konsekwencji, jako że switche
L2 używają adresów MAC do sterownia przepływem danych, przełącznik pracujący w warstwie drugiej nie może
64
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
być wykorzystany do połączenia ze sobą dwóch lub więcej podsieci.
Czym są routery?
Głównym zadaniem routerów jest formowanie sieci WAN
(Wide Area Network) poprzez umożliwienie komunikacji pomiędzu kilkoma sieciami LAN, lub też podłączenie
sieci LAN do Internetu. Obecnie na rynku znaleźć można
bardzo szeroką gamę routerów, poczynając od prostych
urządzeń przeznaczonych do użytku domowego, a na
zaawansowanych, rozbudowanych ( i bardzo drogich)
urządzeniach kończąc.
Routery, w odróżnieniu od switychy L2, używają adresów IP do sterowania przepływem danych w sieci, co
oznacza że pracują w warstwie trzeciej pięciowarstwowego modelu TCP/IP. Jedną z wad routerów jest fakt,
iż używają one specjalistycznego oprogramowania do
wyznaczania tras pakietów, co oznacza że trasowanie
odbywa się w warstwie software’u. Rozwiązanie takie
sprawia czasem, iż dane przesyłane są wolniej niż wymaga tego szerokopasmowa sieć Ethernetowa.
Czym jest switch wartstwy trzeciej
Switch warstwy trzeciej łączy ze sobą zalety płynące
z obu wyżej wymienionych rozwiązań dzięki użyciu warstwy sprzętowej (hardware) do optymalizacji przełączania w sieciach IP. W dużym uproszczeniu – software używany w routerach został zaimplementowany do warstwy
hardware’u switcha L3, umożliwiając szybsze trasowanie
pakietów niż w przypadku tradycyjnego routera.
Protokół 802.1Q VLAN w switchu L2 umożliwia administratorowi łatwiejszą i bardziej efektywną konfigurację
oraz zarządzenie siecią, ale z drugiej strony łączenie
wirtualnych sieci VLAN wymaga stosowania urządzeń
pracujących w warstwie trzeciej. Zarówno routery, jak
i przełączniki L3, używają protokołów oraz tablic routingu do określenia najlepszej ścieżki, jaka powinna być
użyta do przesłania danych pomiędzy dwoma hostami.
Kwestią przemawiającą za użyciem switchy L3 jest ich
większa szybkość działania, osiągnięta dzięki zaimplementowaniu mechanizmów routingu do warstwy sprzętowej urządzenia.
Jak już wspomniałem, switche warstwy drugiej łączą
kilka interfejsów NIC w jedną podsieć. Jako, że switche
L3 używają adresów IP do kierowania przepływem danych, mogą więc być wykorzystane do połączenia kilku
podsieci w jedną sieć LAN. Przełączniki warstwy trzeciej
dają administratorowi sieci możliwość wyboru pomiędzy
różnymi protokołami routingu: routing statyczy (Stating
Routing), dynamiczny (Dynamic Routing), RIP (Routing
Information Protocol) lub OSPF (Open Shortest Path
First)
Przykad topologii sieciowej wykorzystującej
switch L3
Oto przykład prostej sieci LAN złożonej z kilku podsieci
połączonych za pomocą switcha warstwy trzeciej. Na
poniższym rysunku podsieć A posiada adresy IP klasy C
postaci 192.168.10.x, podsieć B posiada adresy klasy C
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
postaci 192.168.11.x, natomiast podsieć klasy C posiada również adres klasy C postaci 192.168.12.x. Każda
podsieć klasy C posiada 255 unikalnych adresów.
Na powyższym rysunku pokazano switch warstwy
trzeciej połączony ze switchami i hostami trzech różnych
podsieci. Ponieważ przełączniku L3 używają adresów IP
do kierowania przepływem danych, możliwe jest przesyłanie pakietów pomiedzy hostami należącymi do różnych podsieci.
Zastosowanie switchy warstwy trzeciej
w aplikacjach przemysłowych
Coraz więcej systemów sieciowych, instalowanych w warunkach przemysłowych, wyposażonych jest w przełączniki pracujące w warstwie trzeciej modelu TCP/IP.
Ponieważ użycie urządzeń „cywilnych” (np. przeznaczonych do pracy w serwerowniach) nie spełnia oczekiwań
projektantów, powszechną praktyką staje się zastępowanie ich urządzeniami dedykowanymi do zastosowań
przemysłowch. Przy doborze sprzętu sieciowego należy
rozważyć 3 główne kwestie:
Przemysłowe wykonanie
Redundantne wejście zasilania
Redundancja jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych urządzeniom przeznaczonym do
pracy w aplikacjach przemysłowych. Wymóg stosowania rozwiązań redundantnych podyktowany jest
specyficznymi warunkami, w jakich pracują przemysłowe urządzenia sieciowe. Warunki te wymagają, aby
każde urządzenie, pełniące krytyczną rolę w systemie
sieciowym, podłączone było do zapasowego źródła
zasilania. W przypadku awarii głównej sieci zasilającej urządzenie takie automatycznie przełączy się na
zasilanie awaryjne, minimalizując tym samym szkody
spowodowane wystąpieniem awarii.
Szeroki zakres temperatur pracy
Szeroki zakres dopuszczalnych temperatur, w jakich
może pracować urządzenie, to kolejna ważna kwestia
przy doborze switcha przemysłowego. Niektóre aplikacje sieciowe stosowane w przemyśle muszą mieć
możliwość pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych, w tym w bardzo wysokich temperaturach.
Wysoka niezawodność dzięki bezwentylatorowej
konstrukcji
Przy doborze osprzętu sieciowego przeznaczonego
do aplikacji przemysłowej projektanci zwracają uwagę
m.in. na aspekt określający niezawodność urządzenia – współczynnik MTBF (meantime between failtures
– średni okres bezawaryjnej pracy). Współczynnik ten,
podawany z reguły w godzinach, określa statystyczną
długość ciągłej pracy urządzenia pomiędzy wystąpieniem awarii. Jak wiadomo wentylatory stosowane do
chłodzenia podzespołów urządzeń sieciowych stanową jedną z najbardziej awaryjnych części konstrukcji.
Ponadto, w przypadku switchy pracujących w miejscach
o silnym zapyleniu, wentylatory mogą powodować nadmierne osadzanie się zanieczyszczeń na elementach
nagrzewających się, co w konsekwencji doprowadza do
przegrzania i awarii.
Redundantne połączenia sieciowe
Możliwość tworzenia redundantnych połączeń w sieci
to jedna z najważniejszy zalet cechujących przemysłowe urządzenia sieciowe. Idealnym rozwiązaniem przy
tworzeniu sieci redundantnej jest zastosowanie topologii pierścienia. Przykładem niech będzie protokół Turbo
Ring zaimplementowany w przełącznikach firmy Moxa,
który umożliwia połączenie nawet 250 urządzeń w jeden
pierścień. W przypadku awarii któregoś z segmentów
sieci następuje przekierowanie całego ruchu na ścieżkę
alternatywną. Wznowienie połączenia odbywa się w czasie kilku milisekund (max. 20ms), co eliminuje możliwość
utraty przesyłanych pakietów.
Podsumowanie
Przemysłowe switche pracujące w warstwie trzeciej stanowią prężnie rozwijającą się grupę osprzętu sieciowego, przeznaczonego do pracy w trudnych warunkach.
Zalety przemawiające za stosowaniem takich rozwiązań
to przede wszystkim mniejszy koszt urządzenia w porównaniu z routerem, większa prędkość działania dzięki
zaimplementowaniu mechanizmów routingu w warstwę
sprzętową urządzenia, a także – w przypadku urządzeń
o budowie modułowej – możliwość wyboru medium
transmisyjnego użytego w sieci (skrętka, światłowód).
Należy jednak zdawać sobie sprawę również z ograniczeń płynących ze stosowania switchy L3 – urządzenia takie mogą łączyć ze sobą poszczególne sieci LAN
i umożliwiać przesyłanie pakietów pomiędzy hostami
w różnych sieciach, nie mogą natomiast służyć do połączenia sieci LAN z Internetem, jako że nie obsługują
mechanizmów NAT, Firewall itp. Dlatego też przed zakupem urządzenia sieciowego należy dokładnie określić
funkcje, jakie ma ono pełnić, i na podstawie tego dokonać wyboru między switchem warstwy drugiej, switchem
warstwy trzeciej oraz routerem.
Autor: Piotr Sabak
ELMARK Automatyka Sp. z o.o.
Warszawa 02-703, Bukowińska 22 lok. 1B
tel.: 22 541-84-60; fax: 22 541-84-61
[email protected]
www.elmark.com.pl
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
65
W PRAKTYCE
Automatyzacja produkcji cukru i etanolu
Słodko i oszczędnie
Nowoczesny system sterowania to podstawowy element optymalizacji procesu
produkcji mieszanek cukrowych dla przemysłu spożywczego i etanolu jako
ekologicznego paliwa w jednej z brazylijskich kompanii gorzelniano-cukrowniczej.
Zmiany wymusił współczesny, dynamiczny rynek paliwowy i spożywczy.
J
eden z największych brazylijskich
producentów cukru spożywczego
i etanolu wytwarza w swoim zakładzie jednocześnie energię elektryczną
zużywaną do jego zasilania oraz dodatkowo
sprzedawaną do sieci zewnętrznej. W związku z burzliwymi zmianami na światowych
rynkach paliw kierownictwo cukrowni zdecydowało się podjąć wyzwanie zwiększenia
produkcji etanolu. Jednak bez konieczności
dodatkowych, nadmiernych inwestycji.
Głównymi bodźcami takiej decyzji są: dość
wysoka cena cukru jako surowca eksportowego oraz obserwowany rozwój nowoczesnych technologii silników samochodowych,
które wykorzystują jako paliwo alkohole lub
ich mieszanki z benzyną. Obecnie w Brazylii 90% sprzedawanych nowych samochodów
wyposażonych jest w silniki dostosowane
Aplikacje pakietu Proficy Plant w sposób graficzny obrazują sekwencje
Strategia automatyzacji
zdarzeń na linii produkcyjnej oraz harmonogram wszystkich
Podczas gdy dla większości producentów cukru
i etanolu podstawą strategii rozwoju jest budo-
zaplanowanych operacji. Źródło: GE Fanuc
66
●
do takich paliw. Etanol stanowi około 20%
ogólnej ilości sprzedawanych paliw. Benzyna
w Brazylii sprzedawana jest zwykle jako mieszanka 20% etanolu i 80% benzyny.
Większość etanolu w brazylijskich cukrowniach pozyskiwana jest z cukru w procesie
fermentacji drożdży i ich destylacji. Co ciekawe, wymaga on dostarczenia mniejszych ilości energii z zewnątrz, niż stosowany w USA
proces wytwarzania etanolu z kukurydzy.
W efekcie końcowym ilość energii uzyskiwanej z etanolu cukrowego ponad ośmiokrotnie
przewyższa ilość energii niezbędnej do jego
wytworzenia. Podczas gdy w przypadku etanolu kukurydzianego tylko 1,5-krotnie.
Trzcina cukrowa zbierana jest na plantacjach ręcznie lub mechanicznie. Następnie specjalnie przystosowane ciężarówki transportują
zbiory do kilkuset gorzelni w całym kraju. Gorzelnie te prowadzone są zwykle na farmach
zlokalizowanych w pobliżu zakładów przetwórczych i produkcyjnych (w większości w stanie
Sao Paulo). Na wstępie trzcina jest prasowana walcami, w celu wyciśnięcia soku znajdującego się pomiędzy włóknami zwanymi bagassą. Następnie sok poddawany jest fermentacji
w drożdżach, gdzie powstaje sacharoza i etanol. Kolejnym etapem jest poddanie uzyskanej
substancji destylacji, w celu uzyskania etanolu
uwodnionego. Zużyta bagassa w procesie spalania dostarcza ciepła potrzebnego do destylacji i suszenia oraz energię elektryczną, która
jest zużywana na potrzeby zakładu (a niekiedy
sprzedawana na zewnątrz).
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
W PRAKTYCE
wa dodatkowych, nowych gorzelni, przedstawiana w artykule kompania poszła inną drogą. Zdecydowała się na zastosowanie w już
istniejących zakładach najnowszych technologii z zakresu automatyki przemysłowej, tak
by zwiększyć wydajność posiadanych maszyn. Kierownictwo kompanii jest przekonane, że taka właśnie modernizacja przyczyni się
do zmniejszenia liczby i czasu trwania przestojów w produkcji. Jednocześnie poprawie ulec
ma jakość produktów finalnych i w ostateczności rentowność zakładów. Nie bez znaczenia jest również oferowana przez nowoczesne
systemy automatyki możliwość szczegółowego
monitorowania i śledzenia produkcji poszczególnych partii czy asortymentów produktów.
Przydaje się to zarówno kierownikom działów,
jak też menadżerom firmy.
Jednym z podstawowych wskaźników
umożliwiających firmie utrzymanie niskich
kosztów produkcji jest wskaźnik całkowitej
efektywności urządzeń (ang. OEE). Dlatego
też w opisywanych zakładach w pierwszym
rzędzie zdecydowano się na uruchomienie instalacji pilotażowej modułu firmy GE Fanuc
– Proficy Plant Application w dziale wstępnej obróbki trzciny cukrowej. Dzięki niemu
uzyskano dostęp do wielu istotnych parametrów procesowych, takich jak: czasy wyłączeń urządzeń, liczba wyłączeń, a nawet
sekwencja zdarzeń w procesie. Przy prawidłowej aplikacji takiego modułu można otrzymywać precyzyjne, bieżące raporty na temat
stanu procesów. Umożliwia to ich optymalizację i zwiększenie przepustowości, przy zachowaniu tego samego sprzętu, pracowników
obsługi i materiałów.
Instalacja pilotażowa miała na celu przetestowanie układu w rzeczywistej aplikacji.
Miało to ułatwić decyzję o tym, gdzie i jak
zaimplementować jeszcze dwa takie moduły.
Wstępne wyniki eksperymentu były bardzo
pomyślne i w ciągu kilku miesięcy zdecydowano się na wdrożenie kolejnych modułów.
Tego typu rozwiązanie zainstalowano również
w dziale fermentacji, gdzie jest ono niezwykle
przydatne w utrzymaniu standardów procesu
zgodnego z recepturami oraz odpowiednimi
przepisami zewnętrznymi. Oprócz modułów
Plant Application zainstalowano również systemy Proficy Portal i Proficy Historian, które objęły sobą 10 000 punktów kontrolnych
i 30 stacji klienckich. Ponadto w całym sys-
temie sterowania i monitoringu zastosowano
również: system Proficy HMI/SCADA Cimplicity, sterowniki PACSystem, sterowniki PLC
serii 90-30 oraz moduły Genius.
Ze względu na otwartość architektury systemów Proficy możliwe jest ich łatwe połączenie z interfejsem istniejącego w zakładach
systemu ERP – planowania zasobów przedsiębiorstwa.
Większość etanolu w brazylijskich cukrowniach
pozyskiwana jest z cukru w procesie fermentacji
drożdży i ich destylacji.
Kilkuetapową implementację systemów powierzono dwóm grupom integratorów z firm
STI Canada i STI do Brasil. W etapie pierwszym zastąpiono dotychczasowe metody kontroli jakości i raportowania stanów produkcyjnych nowymi funkcjonalnościami systemów.
Pozwalają one na dokładniejszą i szybszą weryfikację uzyskanych parametrów i informacji.
Przejście do nowego systemu
sterowania
Przed uruchomieniem pierwszej instalacji pilotażowej platforma operatorsko-sterująca
w zakładzie miała dość prostą formę. Rozwijana była w trakcie czteroletniego użytkowania przez samych pracowników i operatorów. Nie spełniała ona jednak oczekiwań
menadżerów. Ich pracownicy nie mogli pozyskiwać z systemu interesujących danych
w sposób sprawny i szybki. Dlatego też zdecydowano się na wdrożenie nowych rozwiązań
w tym zakresie. Przy sporządzaniu wstępnej
listy wymagań stawianych systemowi przez
działy biznesowe niemal od razu kilka z nich
wyselekcjonowano jako szczególnie istotne. Za najbardziej krytyczny wymóg uznano
maksymalną redukcję nieplanowanych przestojów linii produkcyjnej. W zakładzie pracującym w trybie 24/7, nawet niewielkie przestoje – około 30-minutowe – mają olbrzymie
znaczenie dla miesięcznego bilansu produkcji. Po krótkich analizach okazało się, że najczęściej takie przestoje zdarzają się w dziale
rozdrabniania i wyciskania. To znaczy tam,
gdzie otrzymuje się z trzciny sok, który jest
podstawowym surowcem do produkcji cukru
i etanolu.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
67
W PRAKTYCE
O tym, który z produktów należy poddać
większej kontroli ze strony menadżerów, zawsze decyduje jego aktualna cena i ogólna
sytuacja rynkowa. Jest ona zwykle dość stabilna i ewentualne zmiany strategii produkcji analizowane są przeważnie w perspektywie kilku dni lub tygodni. Większe zmiany
wprowadzane są najczęściej dwu- lub trzykrotnie w sezonie. Ponieważ kompania wytwarza dwa produkty, ma znacznie większe
możliwości w zakresie regulacji i organizacji produkcji oraz zarządzania spodziewanymi przychodami, niż konkurenci produkujący
tylko etanol lub jedynie cukier.
W trakcie globalnego wzrostu zapotrzebowania
na cukier i etanol brazylijscy producenci
mocno zainwestowali we wprowadzenie
nowoczesnych technologii w swoich zakładach,
żeby zmniejszyć koszty produkcji.
Zastosowany system sterowania i monitoringu znacząco przyczynia się do utrzymania
odpowiedniej elastyczności działań zakładu.
Ułatwia szybkie wprowadzanie nawet niewielkich zmian. Tak, aby na bieżąco utrzymywać jak najwyższy poziom rentowności
produkcji.
Etanol to współcześnie jeden z najbardziej
dochodowych produktów. Cukier, surowiec,
z którego się go wytwarza, jest bardzo wydajny i pozwala na produkowanie etanolu w bardzo dużych ilościach. Brazylia zaś
to kraj o największych na świecie zasobach
trzciny cukrowej. W trakcie globalnego wzrostu zapotrzebowania na cukier i etanol brazylijscy producenci mocno zainwestowali
we wprowadzenie nowoczesnych technologii
w swoich zakładach, żeby zmniejszyć koszty
produkcji. Na przykład w latach 80-tych XX
wieku koszt produkcji jednego galona etanolu wynosił około 2,5 dolara. Obecnie, dzięki unowocześnieniom linii produkcyjnych,
koszt spadł do 0,75 USD.
Oczywiście spory potencjał drzemie również w samym cukrze, który może być różnej jakości i klasy. Wiele zależy od przebiegu poszczególnych etapów jego pozyskiwania
z trzciny. Choć w zakładach produkcyjnych
powstają różne klasy cukru, zwykle są na koń68
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
cu mieszane i sprzedawane po cenie zależnej
od procentowego udziału określonych klas.
Inżynierowie dążą jednak do opracowania
odpowiedniej platformy monitorująco-sterującej, aby uzyskać lepszą kontrolę nad procesami produkcji. Umożliwiłoby to separację
kilku odrębnych klas cukru, które trafiałyby
do odrębnych silosów. Odbiorcom oferowano
by wówczas produkty finalne o wymaganej
przez nich konkretnej jakości czy klasie.
Zarządzanie jakością
Jednym z najbardziej znaczących elementów
automatyzacji procesów w fabrykach etanolu
są działania laboratoryjne i doświadczalne.
Ściślej rzecz ujmując, chodzi o kwestię dysponowania wynikami. Obecnie w większości
zakładów są one gromadzone w postaci baz,
arkuszy itp. Ewentualne ich wprowadzenie
do systemu odbywa się na drodze manualnej.
Jeżeli na przykład testy określonej partii produktu wypadną niepomyślnie, konieczne jest
kompleksowe powtórzenie czynności procesowych. To oczywiście zwiększa koszty i powoduje dodatkową stratę czasu.
Jednakże po sprawnej implementacji aplikacji Proficy Plant dane pomiarowe z urządzeń testujących i czujników mogą być pobrane na bieżąco. Po analizie zmian są
wprowadzane bezpośrednio do układów monitorujących i sterujących, co przyczynia się
do: wzrostu wydajności produkcji, poprawy
jakości produktu i skrócenia czasu niezbędnego na ewentualne poprawki. Ponieważ cały
świat stara się ograniczyć zużycie ropy naftowej, paliwa z surowców odnawialnych – jak
etanol – zaczynają odgrywać coraz większą
rolę na rynku. Ich komercyjny sukces zależy w dużej mierze od sprawnego zarządzania
wydajnością i jakością produkcji oraz utrzymania konkurencyjnych cen.
Brandon Henning, GE Fanuc
Artykuł pod redakcją
dra inż. Andrzeja Ożadowicza,
adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu
i Urządzeń Przemysłowych
Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie
Inspekcja produktów
Precyzyjne pozycjonowanie
Identyfikacja produktów
Vision Systems
Vision Software
Vision Sensors
ID Readers
Systemy wizyjne Cognex potrafią to wszystko.
Wiele firm na Świecie opierają swoją produkcję na systemach wizyjnych Cognex w celu optymalizacji
produkcji, zmniejszenia kosztów wytwarzania oraz do pełnej kontroli procesu produkcyjnego.
Rozumiemy co może dla Ciebie zrobić system wizyjny
www.cognex.com/all
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
SIEMENSEM W NAWOZY
W połowie roku 2008 firma VIGRAN uczestniczyła
w ostatnim etapie rozbudowy instalacji Pakowni, Magazynu
CANWILU i węzła Paletyzacji – inwestycji realizowanej
przez ANWIL SA, jedno z największych przedsiębiorstw
branży chemicznej w Polsce.
Coraz więcej zakładów dostrzega potrzebę modernizacji i rozbudowy swojego zaplecza technicznego
i produkcyjnego, dlatego też aplikacje nastawiane
jedynie na poprawne sterowanie procesem już nie
są wystarczającym środkiem dla usprawnienia ich
pracy. Liczą się jedynie te systemy, które oferują pełną skalowalność w każdym kierunku czy to o nową
aparaturę AKPiA, czy narzędzia usprawniające zarządzanie produkcją. Częstą sytuacją jest taka,
gdzie pojedyncze obiekty należy połączyć w jeden
spójny system nie tracąc przy tym ich funkcjonalności i nie zatrzymując produkcji na dłuższy czas.
Z pomocą inżynierom firmy Vigran przyszedł system
SIMATIC PCS 7 firmy SIEMENS. Dopiero w takich
instalacjach widać przewagę rozwiązań typu DCS
nad multi–PLC. SIMATIC PCS 7 jako w pełni zinte-
growane narzędzie inżynierskie, SCADA, OPC oraz
MES umożliwił minimalizację kosztów przy maksymalizacji osiągnięć. VIGRAN udowodnił, że nie zawsze jest tak iż „wszystko w jednym” jest gorszym
produktem.
Do roku 2006 ekspedycja nawozów sztucznych
w zakładzie ANWIL SA oparta była jedynie na węźle Pakowni. Na instalacji niepodzielnie królował system typu DCS Foxboro. Doskonaląc logistykę koniecznym stało się zapewnienie wzrostu zdolności
składowania nawozów oraz wydajności i sprawności ich załadunku. Zapadła więc decyzja o rozbudowie Pakowni o kolejny węzeł, Magazyn CANWILU.
Była to doskonała okazja do modernizacji wysłużonego systemu sterowania (Foxboro z lat 90–tych
ubiegłego wieku). Spośród wielu dostawców automatyki został wybrany system sterowania typu DCS
– SIMATIC PCS 7 v 6.1 firmy Siemens. Na instalacji pojawiły się sterowniki S7–400 wraz z rozproszonymi stacjami wejść wyjść ET200S. Cała platforma
sterowania oparta była na topologii gwieździstej ze
stacjami operatorskimi typu „Stand–Alone”.
W połowie ubiegłego roku rozpoczęły się prace nad
ostatnim etapem rozbudowy Instalacji Pakowni, rozpoczęła się realizacja projektu Paletyzacji. Swoje
zakończenie miała ona w grudniu 2008.
Rysunek 1. Główne magistrale komunikacyjne
70
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Do projektu należało podejść w nowatorski sposób.
Nie było to zwykłe uruchomienie. Należy pamiętać, że firma ANWIL ma swoją markę i nie może pozwolić sobie na przestoje w produkcji. Towar musi
być wyprodukowany na czas. Kolejnym aspektem
było rozproszenie systemu SCADA (wszystkie stacje operatorskie były typu „Stand Alone”) oraz aktualizacja oprogramowania PCS 7 z wersji 6.1 na wer-
ARTYKUŁ SPONSOROWANY
sję 7.0. No i wreszcie w całość należało włączyć
kompletnie nowy, wybudowany od podstaw węzeł
Paletyzacji. A czasu było coraz mniej...
Na pierwszy ogień poszła reorganizacja magistrali systemowej. Nadrzędna część (redundantny pierścień światłowodowy) sieci została zbudowana na bazie protokołu ETHERNET TCP/IP oraz
ETHERNET ISO. Wraz z rozbudową instalacji podjęto decyzję o przebudowie architektury „Stand–
Alone” na „Klient – Serwer” i poszerzeniu istniejącego już pierścienia światłowodowego o dodatkowy węzeł – Paletyzację. Do zarządzania całą strukturą HMI zastosowano dwa redundantne serwery
SIMATIC PCS 7 OS SERVER 547B, dedykowane
do rozwiązań przemysłowych z redundancją sprzętową. Dzięki temu mamy gwarancję przełączenia
serwerów w przypadku awarii, a samo przełączenie
pomiędzy „Master” i „Slave” następuje praktycznie
niezauważalnie dla obsługi (oczywiście odpowiednie komunikaty są generowane na liście alarmowej). Postawione serwery mają za zadanie propagację wszelkich zmian w systemie SCADA, archiwizację danych i udostępnianie ich do dalszej obróbki, dlatego też muszą być niezawodne.
Sterowanie zostało zbudowane w oparciu o najmocniejsze sterowniki SIEMENS z rodziny S7–400
(S7–416 2DP i 2 x S7–413 3DP). System jest w pełni zdecentralizowany, czyli poszczególne sterowniki
zawiadują swoimi fragmentami instalacji i wymieniają pomiędzy sobą pewne zdefiniowane informacje.
Dzięki takiemu rozwiązaniu udało się zachować ciągłość produkcyjną nawet w przypadku awarii któregoś ze sterowników. Częścią wspólną wszystkich
węzłów jest wizualizacja oparta na WINCC (zintegrowane w platformie PCS 7).
Argumentem, który przemawiał za zastosowaniem
SIMATIC PCS 7 i w ogóle platformy sprzętowej
SIEMENS była jego elastyczność w stosunku do innych standardów. Wiadomo, że w dzisiejszych czasach trudno o zachowanie „czystości” systemowej
na instalacjach spotykamy sprzęt różnych marek
i producentów.
W naszym przypadku to były:
Centrale klimatyzacyjne – SAIA BURGESS
– PCD1 i PCD2
Maszyny pakujące –VIPA, SIEMENS
Ładowarka portalowa FAMAK
Urządzenia naważające – MCB05 – RS232
Węzeł Saletry – Allen–Bradley – SLC504
Falowniki – VACON
Enkodery – Kubler
Wszystkie te urządzenia zostały skonfigurowane
i połączone w jeden spójny „organizm” praktycznie bez jakichkolwiek przeszkód po stronie inżynier-
Rysunek 2. Schemat ideowy instalacji z wyróżnieniem
poszczególnych węzłów Paletyzacji, Pakowni, Magazynu CANWILU.
skiej. Natomiast dynamiczne mapowanie zmiennych pomiędzy sterowaniem, a wizualizacją pozwoliło inżynierom na skoncentrowanie się nad optymalizacją procesu.
Pozostałe sygnały z czujników i AKPiA poprzez rozproszone stacje wejść wyjść ET200S oraz ET200M
(rozsiane po całym obiekcie) za pomocą magistrali
PROFIBUS DP trafiły do odpowiednich im stacji sterownikowych S7–400.
Instalacja ta to nie tylko sterowniki, ale także mnogość napędów. Aby sterowanie nimi było w pełni
efektywne i przede wszystkim bezpieczne nad ich
pracą czuwają moduły SIMOCODE PRO wraz z przekaźnikami bezpieczeństwa SIRIUS 3TK umożliwiającymi zatrzymanie awaryjne STOP0 i STOP1 aż do 4
kategorii bezpieczeństwa. Całość jest bardzo przyjazna dla obsługi, zamknięta w modułowych rozdzielnicach SIVACON i za pomocą sieci PROFIBUS
DP podłączona do systemu dając operatorom pełne możliwości sterowania, i diagnostyki.
W efekcie dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań zakład zyskał jedną z najwydajniejszych
i najnowocześniejszych linii pakujących, i paletyzujących worki do 50 kg oraz typu BIG–BAG.
W dobie kryzysu na rynku w cenie są właśnie takie
rozwiązania, które dają gwarancję stabilnej produkcji i nie zestarzeją się zbyt szybko, a ich rozbudowa
nie będzie wymagała wymiany całego systemu.
Materiał opracował
mgr inż. Michał Kotrysiak
Dział Systemów Sterowania Vigran Sp.j.
Więcej informacji na www.vigran.pl
i www. siemens.pl/simatic
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
71
JAK TO SIĘ ROBI?
Inteligentne kamery: dobre rozwiązanie dla systemów sterowania
Wizja rozwoju
Znaczny spadek ilości przesyłanych danych to jedna z korzyści, jakie niesie ze sobą
burzliwy postęp w dziedzinie zaawansowanych technologii systemów wizyjnych.
Błyskawicznie wykorzystują je integratorzy systemów sterowania, którzy montują
systemy wizyjne w coraz liczniejszych aplikacjach.
K
luczowym elementem sprzyjającym
redukcji ilości danych transmitowanych w systemach wizyjnych jest
rozwój technologii analizy rejestrowanych obrazów. W układach bazujących na
metodzie analizy kolejnych rzędów matrycy,
nawet przy pojedynczym obrazie czarno-bia-
łym i czujniku o wielkości 1 000 x 1 000 pikseli, rozróżniającym 16 odcieni szarości, uzyskuje się ciąg danych o wielkości około 500
kB. Przy średniej szybkości rejestracji kolejnych klatek obrazu na poziomie 30 klatek/
sek. otrzymujemy już 15 MB. Jednak ilość
danych, jakich potrzebuje system sterowania
System kontroli – wysoka precyzja, szybkość i elastyczność
WFritz Automation buduje własne,
zaawansowane i skomplikowane
układy wizyjne do: zastosowań
w robotyce, systemach wizyjnych maszyn,
układach precyzyjnych i liniach montażowych
oraz zautomatyzowanych systemach monitoringu
i kontroli.
Jeden z klientów firmy, działający w branży
medycznej, postawił przed jej inżynierami nie
lada wyzwanie. Chodziło o stworzenie systemu
sterowania robotem z sześcioma osiami ruchu,
opartego na wysoko precyzyjnym i szybkim systemie
wizyjnym. Miałby on pozwolić na jednoczesną,
bardzo szybką kontrolę i monitoring poprawności
wykonania różnego rodzaju medycznych implantów.
Przyczyniłoby się to do zmniejszenia kosztów ich
produkcji.
Priorytetem w realizacji systemu było zachowanie
jak największej elastyczności. Musiał bowiem
pozwolić on na zaprogramowanie obsługi dla
kilkuset rodzajów wytwarzanych produktów.
Dynamicznie rozwijająca się firma branży medycznej
musi mieć możliwość szybkiego i zaawansowanego
D
Robot SCARA podnosi każdą z części umieszczonych na specjalnych
podstawkach. Następnie umieszcza ją w polu widzenia kamer systemu wizyjnego
maszyn, który dokonuje szybkiego i precyzyjnego pomiaru do 55 różnych
wymiarów obserwowanych elementów.
Źródło: Cognex
72
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
JAK TO SIĘ ROBI?
maszynami, jest znacznie mniejsza. Na przykład do wyzwolenia funkcji kontrolnej typu
przepuść / odrzuć wystarczy zaledwie 1 bit!
I choć wiele programów aplikacyjnych
generuje znacznie więcej informacji niż potrzeba, jedno nie ulega wątpliwości – optymalizacja i usprawnienie procesu analizy rejestrowanych obrazów może przyczynić się do
redukcji ciągów danych nawet o kilka rzędów
wielkości. Ta redukcja przebiega oczywiście
etapowo. Zwykle na początkowym etapie ilość
danych zmniejsza się dwu- lub trzykrotnie,
poprzez wybór ze strumienia danych charakterystycznych ujęć i ich obróbkę. Celem jest
wychwycenie cech charakterystycznych, interesujących z punktu widzenia użytkownika
lub układu sterowania. Kolejny etap i możliwość dalszej redukcji danych stanowi przeprowadzenie analizy wyodrębnionych elementów
charakterystycznych i ustalenie, jakie cechy
obserwowanego obiektu one reprezentują.
Na tej podstawie w systemie bezpieczeństwa
wyższego poziomu podejmowana jest decyzja
i wysyłane dwie informacje: jedna sygnalizująca sytuację niestandardową i druga zwal-
sterowania maszynami na liniach produkcyjnych.
Zastosowany system automatyki powinien
jednocześnie dostarczać drogą elektroniczną dane
pomiarowe do zakładowych systemów analizy
jakości i zarządzania produkcją. Dotychczas
wykorzystywano w tym celu głównie odpowiednio
przeszkolonych pracowników. Wyposażeni byli
w odpowiednie mierniki, mikrometry, komparatory
optyczne i urządzenia rejestracji wideo.
Każde z takich urządzeń wymagało
częstej kalibracji i serwisowania. A to wiązało
się ze znacznymi kosztami utrzymania.
Sami zaś operatorzy mieli spore problemy
z przeprowadzaniem powtarzalnych procedur
pomiarowych. Szczególnie w zakresie dokładnych
pomiarów wymiarów zewnętrznych różnych
elementów (średnice, promienie, długości itp.).
Ostatecznie integrator systemu zdecydował
się na zastosowanie sześcioosiowego robota
Denso wraz z dwoma inteligentnymi kamerami
wysokiej rozdzielczości firmy Cognex z obiektywami
telecentrycznymi Edmund Optics oraz komputerem
przemysłowym z oprogramowaniem dla systemów
wizyjnych VisionPro (Cognex). Robot podnosi
każdą z części umieszczonych na specjalnych
niająca szybkość pracy stanowiska robota lub
całkowicie go unieruchamiająca.
Najnowsze kamery systemów wizyjnych,
tzw. kamery inteligentne, stwarzają możliwość
przeprowadzenia procesów ograniczania ilości
transmitowanych w systemie danych już w samej kamerze. Za takim rozwiązaniem przemawiają co najmniej dwa powody. Po pierwsze –
czym mniejszy ciąg danych, tym szybciej może
on być przekazany dalej do systemu. Po drugie
– jeżeli układ analizy obrazu (najczęściej komputer) znajduje się jak najbliżej źródła sygnału,
tym szybciej podejmuje on proces jego obróbki
i redukcji danych do poziomu niezbędnych informacji. W inteligentnych kamerach wszystkie charakterystyczne elementy systemu wizyjnego znajdują się w jednej obudowie. Są to:
układ optyki – przechwytuje bezpośrednio
obserwowany obraz,
czujniki elektroniczne, matryce – przetwarzają obraz w sygnały elektryczne,
moduł obróbki i przetwarzania obrazu – gromadzi i zapisuje w pamieci sygnały elektryczne związane z poszczególnymi ramkami,
Ciąg dalszy na str. 77
podstawkach (z 25 do 100 części) oddzielnie,
a następnie umieszcza ją w polu widzenia kamer.
Na podstawie ich obrazu system dokonuje
szybkiego pomiaru do 55 różnych wymiarów
obserwowanych elementów, z dokładnością
pojedynczych mikronów i wysoką powtarzalnością.
Jeżeli wymiary elementów są zgodne
z zaprogramowanymi dla nich wymaganiami,
wracają na podstawkę. W przeciwnym razie robot
odkłada je do osobnego pojemnika, do powtórnej
analizy pomiarowej lub poprawki.
Przepustowość stanowiska pomiarowego
wynosi nieco ponad 1 element na sekundę,
przy zachowaniu powtarzalności i dokładności
pomiarów rzędu 2 mikronów (zależnie od stopnia
skomplikowania kształtu obserwowanych
elementów). Procesy kalibracji i weryfikacji
poprawności działania robota i systemu wizyjnego
prowadzone są automatycznie. Dzięki temu
pracownicy firmy mogą skupić się przede wszystkim
na opracowaniu procedur zmierzających do
optymalizacji pracy linii produkcyjnej i zwiększenia
jej wydajności. Procedury samokalibracji sprawdzają
się również doskonale w momencie zmiany
asortymentu produkowanych elementów.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
73
JAK TO SIĘ ROBI?
System wizyjny informuje robota, jak realizować zadanie
eden z kanadyjskich producentów części
samochodowych zatrudnił firmę Spoko
Integrators (SI) do automatyzacji procesu
układania części metalowych, które po wypadnięciu
z prasy układają się w równe stosy. Zadanie realizuje
robot podnoszący po kolei elementy z taśmociągu
wychodzącego z prasy i precyzyjnie układający je na
stosach. Ponieważ części na taśmociągu ułożone są
chaotycznie, a przed ich podniesieniem przez ramię
robota konieczna jest znajomość tego położenia,
inżynierowie SI zgodnie stwierdzili, że najlepiej
poradzi sobie z tym zadaniem nowoczesny system
wizyjny.
– Największym wyzwaniem z punktu widzenia
zastosowania technologii wizyjnych był fakt, że
większość części na taśmociągu różni się między
J
sobą jedynie niewielkimi szczegółami (małe
zgłębienia, wypustki itp.) – mówi Les Konczyk,
specjalista ds. robotów sterowanych wizyjnie w SI. –
Klasyczne kamery 2D z odpowiednim oświetleniem
nadają się do sprawnej identyfikacji kształtu i pozycji.
Jednak nie są w stanie precyzyjnie ustalić, która
strona płaskiej części jest aktualnie na wierzchu,
a która pod spodem.
Integratorzy zdecydowali się na użycie w
aplikacji inteligentnych kamer Sick IVC-3D200.
W urządzeniach tych zastosowano metodę
laserowej triangulacji. Umożliwia ona dokładne
skanowanie różnych profili obserwowanej
części i wygenerowanie jej trójwymiarowego
obrazu. Specjalne oprogramowanie do analizy
obrazów wykorzystuje informacje o wysokości
Inteligentna kamera zapewnia dokładną kontrolę jakości szkła
eden z klientów Spectral Process (SI)
poprosił integratora o modernizację maszyny
kontrolującej poprawność wykonania butelek
szklanych. Urządzenie miało układ elementów
optycznych lokalizujących defekty w szkle, jednak
nie było wyposażone w żaden procesor. Ponieważ
zastosowane tam układy nie były już dostępne
na rynku, pomyślano o kompleksowej wymianie
wszystkich elementów systemu kontroli jakości na
nowoczesny podsystem monitoringu.
System miał za zadanie przede wszystkim
kontrolowanie poprawności wykonania
powierzchni szyjki butelki, gdzie dokonuje się jej
zamknięcia. Jeżeli po zamknięciu butelki pojawi
się nieszczelność, napoje gazowane tracą swe
właściwości smakowe, zaś powstałe na szyjce
zadziory czy ostre krawędzie mogą spowodować
okaleczenia. W kontroli jakości butelek stosowane są
różne metody i technologie. W niektórych zakładach
stosowane są układy kontroli mechanicznej,
dotykające bezpośrednio powierzchni pojemnika
szklanego, napełniające go sprężonym powietrzem
i mierzące pojawienie się ewentualnych wycieków
powietrza przez szyjkę. Technika ta jest jednak dość
powolna, niezbyt dokładna i może sama z siebie
prowadzić do drobnych uszkodzeń butelki.
Chociaż nowoczesne, inteligentne systemy
wizyjne mają zdolność do bardziej niezawodnego
wykrywania defektów opakowań szklanych, to
jednak wiele firm, które zajmują się ich produkcją,
J
Maleńkie, ledwie widoczne skazy powierzchni szkła mogą spowodować
nieszczelność zamknięcia opakowania szklanego. Kluczową kwestią w ich wykryciu
jest prawidłowe oświetlenie obserwowanej powierzchni.
Źródło: Control Engineering i Spectral Process
74
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
JAK TO SIĘ ROBI?
Kamera koduje informacje o wysokości w postaci
różnych kolorów. Pola ciemnoniebieskie są wyższe
niż pola jaśniejsze. Na prezentowanym obrazie
grzbiet krawędzi większego otworu znajduje się
na zewnątrz i wyznacza jej orientację. Jeżeli część
byłaby odwrócona do góry dnem, grzbiet byłby
widoczny jako pole jaśniejsze, a więc niższe niż
cała powierzchnia części, co stanowi informację
o konieczności jej odwrócenia.
Źródło: Sick
różnych fragmentów obserwowanych części.
Specjalne narzędzie programowe do przeliczania
współrzędnych ostatecznie generuje dane,
które mogą być wykorzystane bezpośrednio
do sterowania pracą ramienia robota. Po ustaleniu
położenia i orientacji kierunkowej części
na taśmociągu procesor inteligentnej kamery wysyła
przez sieć Ethernet informację ze współrzędnymi x
i y wymaganego położenia oraz orientacji ramienia
robota.
nie może pozwolić sobie na wydatek od 250 000
do 500 000 EUR na ich zakup i instalację. Tak więc
najczęściej producenci znajdują się na rozdrożu.
Z jednej strony są zobligowani do zachowania
jak najwyższych standardów jakości i poprawy
wydajności procesów produkcyjnych. Z drugiej nie
mogą pozwolić sobie na zbyt duże wydatki, gdyż
to postawiłoby opłacalność produkcji pod znakiem
zapytania.
Z tych właśnie powodów zarząd Spectral
Process zdecydował się na opracowanie nowego
systemu wykrywania defektów – Opening Inspector.
Wykorzystano w nim zaawansowany układ wizyjny.
Umożliwia wykrycie rys, pęknięć, niepożądanych
bąbelków w strukturze szkła i innych pasożytniczych
elementów lub uszkodzeń. Co istotne, system
ten może być łatwo dopasowany i zintegrowany
z istniejącymi już starszymi rozwiązaniami.
Zawiera tzw. inteligentną kamerę Matrox Iris P-Series
oraz odpowiedni układ oświetlenia i zasilania.
Zastosowanie inteligentnej kamery pozwoliło
na wyeliminowanie wielu dodatkowych działań,
takich jak: dobór obudowy, zaprojektowanie
połączeń elektrycznych i informatycznych
pomiędzy kilkoma układami analizy obrazów itp.
Funkcjonalności realizowane przez oprogramowanie
wbudowane w kamerze przyczyniają się również
do zmniejszenia kosztów opracowywania
specjalistycznych aplikacji programowych.
A to jeden z głównych czynników wzrostu kosztów
instalacji dedykowanych systemów wbudowanych.
Kamera przeprowadza wizualną kontrolę
obserwowanych elementów, zbiera dane z innych
pomocniczych czujników i elementów detekcyjnych.
Na tej podstawie aplikacja programowa dokonuje
porównań, analiz i oceny,
czy dany element wykonany jest prawidłowo.
W tym celu korzysta między innymi z modułów
zawartych w specjalnych bibliotekach Matrox
Imaging Library, gdzie znajdują się informacje
na temat charakterystycznych dla analizowanych
przypadków uszkodzeń.
Z systemem Opening Inspector może
współpracować wiele dodatkowych podsystemów
i układów poprzez sieć Ethernet. Przykładowo,
zarząd Spectral Process planuje podłączenie
do systemu precyzyjnego ramienia poruszającego
się w dwóch płaszczyznach. Jego zadaniem
byłoby umieszczanie na kontrolowanych
elementach nalepek lub znaków identyfikacyjnych.
– Niestety, szkło to materiał powodujący
dodatkowe, niepożądane iluminacje świetlne
– podkreśla Thorsten Gonschior z SI. – Dlatego
zdecydowaliśmy się na opracowanie własnego,
dedykowanego układu oświetlenia obserwowanych
przedmiotów, który pozwolił na wyeliminowanie wielu
szkodliwych efektów świetlnych przy rejestrowaniu
obrazów. Kluczową kwestią było odpowiednie
i równomierne rozproszenie światła. Brzmi to dość
prosto i trywialnie, jednak technicznie było bardzo
trudne w realizacji.
Zastosowanie inteligentnej kamery pozwoliło
na zbudowanie i zaoferowanie klientom systemu
kontroli jakości w dość przystępnej cenie.
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
75
JAK TO SIĘ ROBI?
Systemy wizyjne w aplikacjach bezpieczeństwa
radycyjne metody ochrony i zabezpieczeń maszyn
w postaci barier i ogrodzeń zapewniają bezpieczeństwo
obsługi tylko w ograniczonym zakresie, zależnym
od samych użytkowników. Firma Castell, producent sprzętu
ochronnego dla przemysłu, w swoim najnowszym rozwiązaniu
wykorzystała system wizyjny maszyn do opracowania
zaawansowanego systemu bezpieczeństwa i ochrony. System
QuadCam oparto na technice obrazów trójwymiarowych 3D.
Jedną z najczęstszych przyczyn awarii maszyn i systemów
ich ochrony jest nieautoryzowany dostęp do nich ze strony
pracowników. Niejednokrotnie zdarza się, że w celu dokończenia
prac pracownicy wyłączają częściowo lub całkowicie (!) system
ochrony na swoich stanowiskach.
Opracowany przez Castell system wizyjny ochrony maszyn
pozwala użytkownikom na zdefiniowanie własnych stref
ostrzegania i wyłączenia, o różnym stopniu dostępności, za
pomocą odpowiedniego oprogramowania komputerowego.
W przypadku przekroczenia przez pracownika strefy ostrzegania
odpowiedni sterownik generuje ostrzeżenia wizualne i dźwiękowe
oraz wysyła do systemu sterowania maszyną komunikat
T
Strefowy system bezpieczeństwa
na elementach wizyjnych
inteligentne kamery
wizyjne
strefa ostrzegania
strefa
wyłączenia
informujący o konieczności zwolnienia tempa jej pracy do tzw.
„prędkości bezpiecznej”. Sam człowiek jest w stanie zareagować
na bezpośrednie zagrożenie uderzeniem w czasie około 0,25
sekundy. Dlatego też maszyna powinna poruszać się na tyle wolno,
by mógł on zauważyć zagrożenie, szybko ustalić możliwe wyjście
z tej sytuacji i zareagować odpowiednim unikiem lub ucieczką.
Jeżeli osoba lub jakiś obiekt (np. wózek widłowy) wtargnie do strefy
wyłączenia, system reaguje natychmiast wysłaniem komunikatu
wyłączającego wszystkie maszyny objęte daną strefą. Odpowiednie
sygnały ostrzeżeń i wyłączeń wysyłane są w ciągu kilku milisekund
od momentu detekcji wtargnięcia. Tak, aby zapobiec ewentualnemu
wypadkowi lub zniszczeniu sprzętu. Po takim wyłączeniu ponowne
włączenie maszyn możliwe jest dopiero po usunięciu osób lub
obiektów z rejonu strefy wyłączenia.
System QuadCam wykorzystuje cztery inteligentne kamery
do stworzenia trójwymiarowego obrazu danej strefy ochronnej
i identyfikacji oraz śledzenia poruszających się w niej osób lub
obiektów. Kamery zainstalowane są wysoko nad maszynami
i obserwowanym obszarem. Dzięki temu możliwe jest równoczesne
śledzenie i identyfikacja wielu potencjalnych zagrożeń w strefie.
Poprzez zastosowanie detekcji wieloparametrycznej,
która bazuje na rozmiarze, kształcie i szybkości
bazujący
poruszania się obiektów, system bezpieczeństwa
może rozróżnić obiekty stanowiące potencjalne
zagrożenie w danej strefie od innych obiektów, na
stałe zlokalizowanych w tym obszarze. Inteligentny
algorytm ignorowania obiektów niegroźnych to kolejna
zaleta zaawansowanego systemu bezpieczeństwa
bazującego na elementach wizyjnych.
strefa objęta ochroną
Opisywany system ochrony i bezpieczeństwa
był konstruowany głównie z myślą o wygodzie
i zapewnieniu elastyczności działań użytkowników.
Zastosowana metoda montażu i łączenia sieciowego
elementów systemu (typu plug-and-play) pozwala na
łatwą instalację kamer i okablowania. W przypadku
konieczności wprowadzenia zmian – szybkie ich
przeniesienie i ponowne uruchomienie. Równie szybka
i łatwa jest rekonfiguracja programowa systemu, która
bazuje na standardowym interfejsie komputera PC
z systemem operacyjnym Microsoft Windows. Zmiany
zasięgu i położenia stref ostrzegania i wyłączenia
przeprowadza się kilkoma pociągnięciami myszki
komputerowej. Kamera zainstalowana na wysokości
około 3,5 m (11 ft) może objąć swym zasięgiem obszar
2,5 x 3 m. Jeden sterownik systemu monitorującego
może obsłużyć do 10 kamer, a więc obszar całkowity
o wielkości 75 m2. Wszystkie opisane funkcje
Źródło: Control Engineering
Systemy wizyjne maszyn można wykorzystać w budowie zaawansowanych,
strefowych systemów bezpieczeństwa ze strefami ostrzegania i wyłączenia.
76
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
i parametry systemu bezpieczeństwa są możliwe do
uzyskania tylko dzięki zastosowaniu nowoczesnych,
inteligentnych kamer wizyjnych.
JAK TO SIĘ ROBI?
Ciąg dalszy ze str. 73
komputer analizujący obrazy – dokonuje
ostatecznej obróbki obrazów i wydobywa
z nich pożądane informacje.
Układy optyki i matryce przetwarzające obraz znajdują się we wszystkich kamerach systemów wizyjnych maszyn. Charakterystyczne dla
kamer inteligentnych są natomiast dwa inne
elementy – moduł obróbki obrazu i komputer
analizujący obrazy. Taka integracja wszystkich
najważniejszych modułów niesie z sobą liczne
korzyści, np: redukcję ilości danych przesyłanych do systemu sterowania, oszczędność miejsca niezbędnego do instalacji wszystkich modułów. Zamiast kilku obudów jest jedna, niewiele
większa od standardowej kamery.
Poza tym postęp technologiczny ułatwił zadania realizowane przez integratorów i użytkowników systemów wizyjnych. Dostawcy
inteligentnych kamer zwykle biorą na siebie
procedury związane z doborem kompatybilnych elementów systemu, ich połączenia dla
uzyskania jak największej wydajności i spraw-
ności oraz instalacji i uruchomienia odpowiedniego oprogramowania. Zwykle dostarczają
też środowisko programowe, umożliwiające
łatwe tworzenie oprogramowania dla specjalizowanych aplikacji. Integratorzy systemów
wizyjnych dla przemysłu coraz częściej nie
muszą więc być już ekspertami w dziedzinie
technologii związanej z samymi systemami. Są
przede wszystkim ekspertami w zakresie zasad
obsługi konkretnych aplikacji przemysłowych,
ich sterowania, kontroli, monitoringu. W ramkach prezentujemy kilka praktycznych aplikacji z inteligentnymi kamerami. W efekcie są
bardziej funkcjonalne i prostsze w obsłudze
w stosunku do tradycyjnych rozwiązań.
C.G. Masi
Artykuł pod redakcją
dra inż. Andrzeja Ożadowicza,
adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu
i Urządzeń Przemysłowych
Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie
ZDANIEM
EKSPERTA
Rynkowy system automatyzacji zakładów przemysłowych
Automatyka
vs. automatyzacja
Mogłoby się wydawać, że automatyka i automatyzacja powinny działać na zasadzie
ścisłej współpracy. Jest to pogląd nie tylko naiwny, ale również szkodliwy, ponieważ
w prawidłowo działającym systemie rynkowym interesy obu tych dziedzin
muszą być przeciwstawne.
Zdzisław Sobczak
D
yscypliną obejmującą całokształt osiągnięć teoretycznych i technologicznych w zakresie wytwarzania i stosowania aparatury pomiarowo-sterującej jest automatyka. Z punktu widzenia
automatyki działalność techniczna związana z instalacją
aparatury pomiarowo-sterującej w zakładach przemysłowych jest domeną automatyzacji. Automatyka i automatyzacja pozostają w określonej relacji, która jest podstawą do
oceny poziomu nowoczesności zakładów przemysłowych.
Automatyka jako dyscyplina wyznacza skalę nowoczesności dla automatyzacji zakładów przemysłowych, przy
czym poziom nowoczesności należy rozumieć jako zbiór
najnowszych rozwiązań w dziedzinie automatyki. Z punktu widzenia automatyzacji poziom nowoczesności jest
granicą, której nie da się przekroczyć bez rozwoju samej
automatyki. Mogłoby się wydawać, że automatyka i automatyzacja powinny działać na zasadzie ścisłej współpracy.
Jest to pogląd nie tylko naiwny, ale również szkodliwy,
ponieważ w prawidłowo działającym systemie rynkowym
interesy obu tych dziedzin muszą być przeciwstawne.
Stała motywacja zakładów przemysłowych do inwestowania w automatyzację jest konsekwencją działania konkurencji. W wyniku tych inwestycji zmniejsza się dystans
technologiczny konkurentów do wyznaczonego przez automatykę poziomu nowoczesności (PN). Jednak zbyt długie
utrzymywanie niezmienionej wartości PN może spowodować, że poziom automatyzacji (PA) konkurujących zakładów zrówna się z tą wartością (PA = PN) i w rezultacie
zmniejszy się popyt na aparaturę wytwarzaną w dziale automatyki do poziomu niezbędnego dla konserwacji
i bieżących napraw. Zakłady nie są wtedy zainteresowane
zakupem nowej aparatury o niezmienionym poziomie nowoczesności, ponieważ takie inwestycje nie dają przewagi
78
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
nad konkurentami, a poniesione koszty nie zwracają się.
Spadek popytu na aparaturę powoduje proporcjonalne
zmniejszenie dochodów w dziale automatyki.
Reguła 1.: w warunkach wolnego rynku, przy niezmienionym poziomie nowoczesności wyznaczonym przez
automatykę, popyt na aparaturę pomiarowo-sterującą
systematycznie maleje.
Jedynym sposobem zmiany tej sytuacji jest podnoszenie
poziomu nowoczesności. Zmusza to dział automatyki do ponoszenia kosztów badań naukowych i poszukiwania nowych
technologii. Dzięki temu poziom nowoczesności systematycznie podnosi się. Skokowa zmiana poziomu nowoczesności, nazywana rewolucją naukowo-techniczną, jest wynikiem
przełomowych odkryć naukowych lub wynalazków.
Reguła 2.: w warunkach wolnego rynku poziom nowoczesności wyznaczony przez automatykę podnosi się
nieustannie, systematycznie lub skokowo.
Automatyka, automatyzacja, wolny rynek oraz relacje
pomiędzy tymi dziedzinami tworzą system, który działa
automatycznie (samoczynnie), dzięki procesom regulacji
w pętli sprzężenia zwrotnego. Będzie nazywany rynkowym
systemem automatyzacji zakładów przemysłowych (RSA).
Pojęcie systemu jest niezwykle prosto i precyzyjnie określone w ujęciu cybernetycznym. Ujęcie to polega na analizie
badanych obiektów złożonych z elementów powiązanych
ze sobą przez relacje w jedną całość nazwaną systemem.
Systemowe podejście do rozpatrywanych obiektów umożliwia efektywne ich badanie, dzięki temu że cybernetyka nie
zajmuje się konstrukcjami (z czego coś jest zrobione), lecz
funkcjami (jak coś działa).
Do określenia pojęcia systemu w ujęciu cybernetycznym
potrzebne są niżej podane definicje.
Definicja 1.: cybernetyka to nauka o sterowaniu. Z definicji tej wynika, że wszystko, co jest związane ze sterowaniem, wchodzi w zakres cybernetyki.
www.controlengpolska.com
ZDANIEM EKSPERTA
Definicja 2.: system to zbiór elementów
i zachodzących między nimi relacji w procesie sterowania.
Definicja 3.: struktura systemu to zbiór
relacji zachodzących między elementami systemu.
Uwaga: zapożyczone z cybernetyki definicje systemu i jego struktury (def. 2. i def.
3.) są skonstruowane w oparciu o logikę matematyczną przez powiązanie pojęcia zbioru
elementów z pojęciem relacji. Działanie każdego systemu można przedstawić za pomocą schematu ideowego, na którym elementy
i zachodzące między nimi relacje są symbolami graficznymi. Przedstawiony na rys. 1.
schemat ideowy jest równoważny podanemu
wyżej opisowi słownemu rynkowego systemu
automatyzacji zakładów przemysłowych.
Podaż A
Wolny rynek
PopytA
Zakupy1
Potrzeby1
Automatyzacja
zakładu 1
A
K1
Automatyka
PA1
Zakupy n
Potrzeby n
Automatyzacja
zakładu n
Z1
PN
Kn
PAn
Zn
Rys. 1. Schemat ideowy rynkowego systemu automatyzacji zakładów przemysłowych
(RSA). System RSA zawiera następujące elementy: Automatyka, Automatyzacja
zakładu 1, …Automatyzacja zakładu n, Wolny rynek, Komparator poziomu
automatyzacji w zakładzie 1 (K1), Komparator poziomu automatyzacji w zakładzie n
Definicje elementów systemu RSA
Automatyka jest dyscypliną obejmującą całokształt osiągnięć teoretycznych i technologicznych w zakresie wytwarzania i stosowania
aparatury pomiarowo-sterującej. Automatyka
obejmuje również zakłady produkujące aparaturę pomiarowo-kontrolną i sterującą.
Automatyzacja jest działalnością techniczną związaną z instalacją aparatury pomiarowo-kontrolnej i sterującej w zakładach przemysłowych.
Komparator poziomu automatyzacji (K) to
element porównujący poziom nowoczesności
wyznaczony przez automatykę (PN) z poziomem automatyzacji danego zakładu (PA).
Wolny rynek to przestrzeń wymiany dóbr,
gdzie kwestie ceny, wielkości i struktury produkcji, konsumpcji, sposobu wytwarzania
i adresowania powstałych dóbr są wyłącznie
wypadkową nieregulowanych decyzji autonomicznych uczestników tej przestrzeni (producentów i klientów).
System RSA zawiera następujące relacje:
PN, PodażA, PopytA, PA1, ...PAn, Potrzeby1,
...Potrzeby n, Zakupy1, ...Zakupy n. Elementy systemu RSA są połączone 3(n+1) relacjami, gdzie n oznacza liczbę zakładów.
Definicje relacji w systemie RSA
PN – Poziom nowoczesności określa najnowsze osiągnięcia w Automatyce. Informacja ta
jest przekazywana z Automatyki jednocześnie do wszystkich komparatorów poziomu
automatyzacji (K1-Kn).
(Kn). System RSA zawiera 2(1 + n) elementów, gdzie n oznacza liczbę zakładów
PodażA – Automatyka wprowadza na Wolny rynek aparaturę pomiarowo-kontrolną
i sterującą. To relacja zbiorcza i dotyczy konkurujących ze sobą producentów aparatury.
PopytA – Automatyka otrzymuje informacje z Wolnego rynku o tym, jaki jest popyt
zakładów na opracowaną i wyprodukowaną
aparaturę w zakresie asortymentu oraz ilości.
Informacje te dotyczą również problemów
technologicznych, jakie mają zakłady oraz opinii o dotychczas produkowanej aparaturze.
PA – zakłady przekazują informacje o aktualnym poziomie wprowadzonej u siebie automatyzacji do komparatora K.
Potrzeby – Informacja o potrzebach danego zakładu w zakresie aparatury jest różnicą
między poziomem nowoczesności (PN) wyznaczonym przez Automatykę i aktualnym
poziomem automatyzacji.
PA w danym zakładzie, Potrzeby = (PN –
PA). Informacja ta określa dystans dzielący automatyzację danego zakładu od poziomu PN.
Zakupy – Wprowadzona na rynek aparatura jest kupowana przez poszczególne zakłady
w tempie zależnym od indywidualnych potrzeb i możliwości danego zakładu.
Działanie systemu RSA
Struktura systemu składa się z pętli regulacyjnej typu A oraz n pętli regulacyjnych typu Z.
Pętla regulacyjna typu A działa w następująwww.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
79
ZDANIEM EKSPERTA
cy sposób: Automatyka wprowadza na Wolny
rynek aparaturę wytwarzaną przez konkurujących ze sobą producentów za pośrednictwem relacji zbiorczej PodażA. Wielkość podaży jest równa sumie Potrzeb wszystkich
zakładów w zakresie Automatyzacji: PodażA
= Potrzeby1+...Potrzeby n. Informacja o aktualnym poziomie nowoczesności jest przekazywana jednocześnie do wszystkich zakładów za pośrednictwem relacji PN. Relacja ta
jest związana z działem naukowo-technicznym w Automatyce. Poziom potrzeb zakładów przemysłowych jest określany w pętlach
regulacyjnych typu Z, które we wszystkich
zakładach mają identyczną strukturę.
podażA
Wolny rynek
popA
potrzeby
zakupy n
n
zakupy z
Potrzeby
z
Automatyzacja zakładów
zależnych
strukturalnie
Automatyzacja zakładów
niezależnych
PAz
PAn
KAutomatyka
PN
K+
Rys. 2. Strukturalne uzależnienie zakładów w rynkowym systemie automatyzacji RSA
Pętle regulacyjne Z działają w następujący
sposób: Komparator K porównuje poziom automatyzacji PA danego zakładu z poziomem
nowoczesności PN, a następnie przekazuje na
Wolny rynek informacje o aktualnej różnicy
PN – PA za pośrednictwem relacji Potrzeby.
Dział Automatyzacji zakładu dokonuje zakupów aparatury na Wolnym rynku za pośrednictwem relacji Zakupy w tempie zależnym od
indywidualnych potrzeb i możliwości danego
zakładu. W wyniku tych zakupów poziom automatyzacji PA każdego zakładu rośnie. Przy
stałym poziomie nowoczesności PN różnica
(PN – PA) określająca Potrzeby maleje, co jest
równoznaczne ze zmniejszeniem się popytu
na aparaturę produkowaną w dziale Automatyki i jest zgodne z podaną wyżej Regułą 1.
Działanie Reguły 1. jest niekorzystne
z punktu widzenia Automatyki, ponieważ
80
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
zmniejszanie się popytu jest równoznaczne
z proporcjonalnym zmniejszaniem się dochodów. Niekorzystny wpływ Reguły 1. na wielkość popytu musi być skompensowany z inicjatywy Automatyki poprzez podnoszenie
poziomu PN w taki sposób, aby różnica (PN
– PA) określająca Potrzeby nie malała. Warunek ten jest spełniony, gdy PN > PA. Metoda systematycznego wzrostu poziomu nowoczesności polega na utrzymywaniu stałej
wartości (PN – PA) > 0 poprzez zwiększanie
PN w takim samym tempie, w jakim maleje
PA, a więc systematycznie zgodnie z Regułą
1. Systematyczne podnoszenie poziomu PN
polegające na udoskonalaniu produkowanej
aparatury w ramach aktualnych osiągnięć
teoretyczno-technologicznych ma ograniczone możliwości. Radykalnym rozwiązaniem
problemu jest skokowe podniesienie poziomu PN poprzez wykorzystanie odkryć naukowych i wynalazków zgodnie z Regułą 2.
Należy zauważyć, że z punktu widzenia
Automatyzacji zakładów korzystna jest Reguła 1., zaś niekorzystna Reguła 2. Wynika
to z faktu, że Reguła 2. zmusza zakłady do
ponoszenia nakładów na automatyzację, zaś
Reguła 1. systematycznie zmniejsza te wydatki. Z punktu widzenia Automatyki jest odwrotnie – Reguła 2. jest korzystna, ponieważ
zwiększa popyt na aparaturę, zaś Reguła 1.
jest niekorzystna, ponieważ zmniejsza popyt.
Wniosek: postęp techniczny jest spowodowany równoważeniem się na Wolnym rynku
przeciwstawnych interesów Automatyki i zakładów przemysłowych wprowadzających
Automatyzację.
Ofiary podporządkowania
strukturalnego
W warunkach wolnego rynku postęp techniczny nie wynika z jakiegokolwiek porozumienia między automatyką i automatyzowanymi zakładami. Wręcz odwrotnie, jest
rezultatem ostrej walki konkurencyjnej na
wolnym rynku, gdzie jedynym celem jest
zysk. Nowoczesność procesów technologicznych może być oceniana z wielu punktów
widzenia. To powoduje, że proces automatyzacji zakładów przemysłowych danego kraju
jest również uwarunkowany wieloma czynnikami subiektywnymi – strukturalnymi, gospodarczymi, politycznymi, geograficznymi,
a nawet kulturowymi. Czynniki subiektyw-
ZDANIEM EKSPERTA
ne mogą spowodować istotne zniekształcenia struktury
RSA, co miało miejsce w procesie automatyzacji zakładów
przemysłowych w Polsce w pierwszej połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Otwieranie się Polski
na Zachód wymusiło racjonalizację produkcji pod kątem
obniżania kosztów i podnoszenia jakości. Automatyzacja
zakładów przemysłowych odbywała się w oparciu o aparaturę sprowadzoną z Europy Zachodniej. Konieczność
przyspieszenia tempa automatyzacji wynikała z potrzeby
szybkiego dostosowania zakładów produkcyjnych do pojawiającej się konkurencji na rynku krajowym. Pomimo
poniesionych kosztów na unowocześnienie produkcji (poprzez automatyzację) wiele zakładów i tak upadło.
Specyfika automatyzacji w Polsce w całej dekadzie lat
dziewięćdziesiątych polegała na tym, że zrealizowano ją
w oderwaniu od istniejących struktur automatyki krajowej. W tym okresie nastąpił prawie całkowity upadek
zakładów produkujących aparaturę pomiarowo-kontrolną
wraz z kompleksem polskiego przemysłu elektronicznego.
Bezpośrednim powodem tego upadku był istniejący dystans technologiczny w stosunku do Zachodu, ale równie
ważną przyczyną była niczym niehamowana determinacja
zakładów w dążeniu do zwiększenia konkurencyjności za
wszelką cenę i brak jakiejkolwiek dbałości o rozwój rodzimego zaplecza aparaturowego. Procesu tego nie można
było zatrzymać, ponieważ scentralizowane w poprzednim
okresie struktury branży aparaturowej nie były zdolne
dostosować się do warunków rynkowych. W wyniku zaniechania działań w zakresie restrukturyzacji automatyki polskie zakłady przemysłowe znalazły się w sytuacji
strukturalnego podporządkowania w systemie RSA. Podporządkowanie polega na tym, że zakłady zależne strukturalnie porównują własny poziom automatyzacji z poziomem automatyzacji zakładów niezależnych, ponieważ nie
mają bezpośredniego kontaktu z aktualnym poziomem nowoczesności PN. System na rys 2. przedstawia taką właśnie sytuację. Poziom automatyzacji zakładów zależnych
jest zawsze niższy od poziomu automatyzacji zakładów
niezależnych. Przy czym różnica ta jest mała w okresie
stagnacji poprzedzającym skokową zmianę poziomu nowoczesności. Sytuacja zakładów zależnych zmienia się na
bardzo niekorzystną w czasie skokowego wzrostu poziomu
nowoczesności, gdy wzmaga się walka konkurencyjna.
Zdzisław Sobczak, specjalista konstruktor, właściciel
Zakładu Aparatury Pomiarowej i Sterującej WISO
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
81
PRODUKTY
Phoenix Contact
Datasensor
Kompletny zestaw separatorów EXi
Kurtyny bezpieczeństwa serii SG4-B
Nowe MACX Analog Interfaces, z obudową o szerokości
12,5 mm, oferują kompletny zakres kompaktowych separatorów sygnałowych EXi.
Kompaktowy design oszczędza
do 45% więcej miejsca w szafie sterowniczej. Nowy zestaw produktów z oferty Phoenix Contact oferuje wszystkie
istotne funkcje, takie jak
HART – nadaje się do przetworników zasilających i wyjściowych wzmacniaczy separacyjnych, NAMUR – przełączające
wzmacniacze separacyjne), moduły sterowania zaworów oraz
FDT/DTM – programowalne temperaturowe przetworniki.
Wszystkie jedno- i dwukanałowe urządzenia cechują się trójdrożną, galwaniczną separacją. Wkładane i kodowane połączeniowe złącza blokowe, w śrubowych lub sprężynowych modelach, umożliwiają łatwą, wygodną instalację. Pomocnicze
zasilanie i ogólne komunikaty o błędach może być zrealizowane szybko i wydajnie przez styk na szynie nośnej. Wszystkie
urządzenia mają licencję ATEX oraz IEC-Ex i mogą być instalowane w drugiej strefie Ex2. Licencja SIL pozwala użyć aplikacji zorientowanych na bezpieczeństwo zgodnie z IEC 61508.
Nowa seria kurtyn bezpieczeństwa SAFEasy, SG4-B, rozszerzyła dotychczasową
ofertę kurtyn świetlnych SG. Kurtyna SG4-B stanowi rozwinięcie linii SE4 PLUS,
która oferuje wyposażone w podstawowe
funkcje urządzenia bezpieczeństwa typu
4 do ochrony rąk. Nowe kurtyny świetlne nadają się do zastosowań, w których
nie ma potrzeby stosowania dodatkowych
funkcji, takich jak: czasowe wyłączenie
(muting), praca kaskadowa i blanking.
Nowa seria SG4-B została zaprojektowana tak, aby w szczególności ułatwiać:
instalację (nowe obrotowe uchwyty montażowe „góra-dół”, ułatwiające osiowanie),
połączenie (wykorzystanie standardowych złączy,
brak połączenia między nadajnikiem i odbiornikiem),
konfigurowanie (brak zewnętrznych jednostek sterujących i/lub dodatkowych przewodów),
użytkowanie (osiowanie sterowane dwoma wyświetlaczami zamontowanymi w obu modułach).
W porównaniu do serii SE4 PLUS poprawiono też
czasy reakcji i odległości pracy. Dystrybucją urządzeń
Datasensor na polskim rynku zajmuje się Eltron.
www.phoenixcontact.pl
www.eltron.pl
Advantech
10-calowy, dotykowy terminal z kamerą i słuchawką
W ofercie CSI pojawił się terminal EH-7106 przeznaczony do systemów automatyki budynkowej. Terminal został zamknięty w nowocześnie stylizowanej, kompaktowej obudowie o wymiarach 315 x 240 x 60 mm. Urządzenie w standardzie ma wydajny, bezwentylatorowy procesor serii Celeron M 800 MHz. W terminal wbudowano 512 MB pamięci DDR RAM oraz
czytnik kart typu CF, domyślnie wyposażony w kartę 2 GB.
Rezystancyjny ekran o przekątnej 10,4” i rozdzielczości 800 x 600 pikseli, został wkomponowany w przedni panel, wraz z kamerą o rozdzielczości 300 tys. pikseli oraz słuchawką.
Dzięki takiemu rozwiązaniu terminal może pełnić funkcję domofonu. Dodatkowo na froncie
panelu znajduje się mikrofon, speaker oraz cztery klawisze funkcyjne, których działanie możemy zaprogramować i jeden przycisk główny, mogący pełnić funkcje alarmu. System 4 diod LED informuje nas o aktualnym statusie pracy urządzenia. Producent wyposażył terminal w interfejs IDE oraz złącze miniPCI pod kartę WiFi.
Ciekawostką są wbudowane interfejsy We/Wy wideo, które umożliwiają podłączenie dodatkowego ekranu lub zewnętrznej kamery. Do komunikacji i zarządzania urządzeniem służą: złącze Ethernet, które umożliwia podłączenie
oraz przesył danych z czujników do serwera znajdującego się poza pomieszczeniem, dwa porty USB oraz jeden RS232/422/485. Terminal został wyposażony w standardzie Windows XP Embedded. Jednostka może pełnić kluczową
rolę jako część domowego czy też montowanego w większych budynkach systemu bezpieczeństwa, nadzoru oraz zarządzania. Dystrybutorem terminali Advantech na polskim rynku jest CSI Computer Systems for Industry.
www.csi.net.pl
82
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
PRODUKTY
Schunk
Wieloosiowy system manipulacyjny Uniplace
Oferta Schunk powiększyła się o wieloosiowy system manipulacyjny z zintegrowanym sterowaniem Uniplace. Oferowane są dwa systemy: trójosiowy PP2300 oraz wyposażony dodatkowo w oś obrotową PP2400. System nadaje się m.in. do dozowania i nakładania kleju w przemyśle tworzyw sztucznych oraz zadań montażowych w mechanice precyzyjnej.
Maksymalne obciążenie systemu trójosiowego wynosi 5 kg, zaś czteroosiowego 3,5 kg.
Przy wymiarach podstawowych 1260 x 754 mm oba warianty obsługują przestrzeń roboczą 1 000 x 400 x 240 mm i osiągają maksymalną prędkość 1 m/s przy przyspieszeniu 3m/s2. Maksymalny kąt obrotu osi uchylno-obrotowej systemu PP2400 wynosi ± 2 700, co pozwala na jego wielostronne wykorzystanie, m.in. zastosowanie w laboratorium do przelewania płynów. Otwór przelotowy o średnicy 25
mm umożliwia przeprowadzenie okablowania lub światłowodów do komponentów zamontowanych w czołowej części
systemu. Opcją dodatkową może być również zamontowanie monitorujących systemów wizyjnych. Zintegrowane przeprowadzenie mediów umożliwia proste podłączenie komponentów, takich jak: dozowniki, chwytaki czy ssawki.
Uniplace może działać jako samodzielny system lub element większej jednostki. Połączenie z innymi systemami manipulacyjnymi umożliwiają interfejsy Ethernet lub RS-232. Za pośrednictwem Ethernetu system może być programowany
z dowolnego komputera, co daje użytkownikowi możliwość zdalnego sterowania i administrowania. Do programowania
sterowania zastosowane zostały narzędzia bazujące na Visual Basic. Utworzone programy mogą zostać zapisane w wewnętrznęj pamięci Uniplace. Dzięki temu integratorzy systemów mają możliwość przekazania swim klientom do dyspozycji całej biblioteki oprogramowania.
www.schunk.pl
Allen Bradley
Fuji Electric
Ekonomiczny napęd PowerFlex 4M
Nowa generacja przetworników ciśnienia
Elmark
Automatyka oferuje promocyjne ceny na napędy
serii PowerFlex 4M.
Rolą tych urządzeń
jest przede wszystkim
ekonomiczne sterowanie silnikami dla maszyn. Mocowanie na szynie DIN, łatwość programowania i prowadzenie kabli na wtyk sprawiają, że opisywana przetwornica może być stosowana
w konfiguracji standardowej w miejsce zarówno dotychczasowych, jak i nowych aplikacji.
PowerFlex 4M jest dostępny w trzech rozmiarach ramy
A (174 x 72 x 136 mm), B (174 x 100 x 136 mm) oraz
C (260 x 130 x 180 mm). Dla napięcia 240 V jednofazowego mamy do dyspozycji zakres mocy od 0,25 do 2,2
kW, natomiast dla trójfazowego zasilania PowerFlex 4M
może być stosowany dla mocy z zakresu 0,25 – 11 kW.
W tym napędzie wykorzystywane jest sterowanie V/Hz.
Mimo małych wymiarów zastosowano filtr przeciwzakłóceniowy EMC i klawiaturę do programowania z potencjometrem. Wbudowany interfejs RS485 pozwala na integrację z systemami sterowania. Dystrybutorem produktów
Allen-Bradley w Polsce jest Elmark Automatyka.
Fuji Electric wprowadził do oferty najnowszą serię przetworników FCX- AII V5.
Przeznaczone są do zastosowania w najtrudniejszych aplikacjach, gdzie wymagane są specjalne materiały i konstrukcja.
Seria FCX-AII V5 została skonfigurowana tak, aby spełnić wszystkie wymagania
aplikacyjne w każdej gałęzi przemysłu.
Sercem przetworników serii FCX-AII
V5 jest unikalny krzemowy mikrosensor
V
pojemnościowy. Jako element pomiarowy wykorzystuje pojedynczy kryształ krzemu, który cechuje się minimalną histerezą i podatnością na zmęczenie, co poprawia charakterystykę
przetworników, zwiększając stabilność długoterminową i dokładność.
Przetworniki mają szereg zatwierdzeń: SIL, PED, NAMUR,
NACE, GOST, ATEX, FM, CSA oraz JIS. Obszary zastosowań
to: pomiar ciśnienia absolutnego, nadciśnienia, różnicy ciśnień (przy ciśnieniu statyczny do 1 035 bar), pomiar poziomu, pomiar przepływu (np. dla aplikacji na platformach
wiertniczych). Dystrybutorem przetworników Fuji Electric
jest Introl.
www.introl.pl
www.elmark.com.pl
84
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Więcej Produktów na:
www.controlengpolska.com
WYDARZENIA
Więcej Wydarzeń na:
www.controlengpolska.com
Protokół CANopen w teorii oraz praktyce
Pomówmy otwarcie
Protokół CANopen będzie tematem seminarium zorganizowanego przez organizację
CAN in Automation (CiA). Zjazd odbędzie się w końcu marca br. w Warszawie.
tandard CANopen jest szczególnie rozpowszechniony
w aplikacjach sterowania maszynami, pojazdami, samolotami itp. Podczas jednodniowego seminarium CANopen trenerzy CIA wyjaśnią podstawowe zagadnienia
związane z tym protokołem. Celem spotkania jest pomoc inżynierom oraz integratorom systemów w określeniu, czy CANopen
jest odpowiedni dla zadań, którymi się zajmują w codziennej pracy. Uczestnicy otrzymają kompleksową wiedzę na temat technicznych możliwości protokołów (np. CANopen Manager, Layer
Setting Services, CANopen Safety ).
Wykładowcy zaprezentują poza tym istotne aspekty technologii z punktu widzenia procesu projektowania. Trenerzy CIA wy-
S
jaśnią również działanie CANopen w konkretnych aplikacjach,
które umożliwiają produkcję urządzeń, które charakteryzują się
wysokim poziomem działania w trybie „plug-and-play”.
Seminarium odbędzie się 26 marca br. w Airport Hotel Okęcie
w Warszawie i potrwa od godziny 9:00 do 17:00. Zajęcia będą
prowadzone w języku angielskim. Uczestnicy seminarium powinni znać podstawy działania protokołu CAN. Więcej informacji, jak też możliwość rejestracji znajduje się na stronie: www.cancia.org. Kontakt z organizatorami możliwy jest także za pomocą
telefonu (na numer +49-911-928819-0) lub poczty elektronicznej
(na adres: [email protected]).
Tomasz Gołębiowski
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
86
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
87
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
3:9"+))79$!*.9
34%2/7.)+0,#
9
./7
-)#2/3-!240%.42!&#!
o +OMPATYBILNYZ&#!
o 7IELENOWYCHFUNKCJI
o #OMPACTIDOWEWY
o -ODUŠOWYDOWEWY
o .AJSZYBSZYWSWOJEJKLASIE
,/$ŒS-/6ŒS
o :LICZANIEIWYJuCIADOK(Z
o REJESTRÊW
o /BLICZENIAZMIENNOPRZECINKOWE
o -ODBUS!3)%THERNET
-!{9&5.+#*/.!,.9
05,0)4/0%2!4/23+)
9
./7
%+2!.$/49+/79('&
o%KRANXMM
XPUNKTÊW
o -ONOCHROMATYCZNYODCIENI
o *ASNOu½CDM
o /BUDOWAXXMM
o !NALOGOWAMATRYCADOTYKOWA
o /BSŠUGACZCIONEK7INDOWS
o 7IELOJÁZYCZNOu½APLIKACJI
o 3IE½PULPITÊWDOSZTUK
o +OMUNIKACJA.Z0,#
o 0RACAWPOZIOMIELUBPIONIE
SSA
ul. Jedności 10
41-208 Sosnowiec
tel. +32 298 55 05
fax. +32 298 00 83
e-mail: [email protected]
www.ssa.pl
UL-ARMUROWAŽ7ARSZAWA7ESOŠA
4ELŽ&AX
COMPART ZAJDELPLŽ)NTERNETWWWIDECPL
88
●
MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA
●
www.controlengpolska.com
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengpolska.com
●
CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009
●
89
Aby zamówić lub zaktualizować prenumeratę
prosimy wypełnić poniższy formularz zgłoszeniowy
oraz odesłać go na adres redakcji:
Trade Media International Holdings sp. z o.o.,
ul. Wita Stwosza 59 a, 02-661 Warszawa
lub faksem na numer: 0 22 899 29 48.
W razie pytań lub wątpliwości
prosimy o kontakt: 0 22 852 44 15
Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kod pocztowy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Województwo:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fax:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E-mail:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Imię:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nazwisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stanowisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nazwa firmy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dział:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Do jakiej branży należy główny produkt lub
usługa wytwarzany w Pani/Pana zakładzie pracy?
Produkcyjne gałęzie przemysłu:
q przemysł spożywczy
q przemysł maszynowy
q przemysł tekstylny
q przemysł celulozowo-papierniczy
q przemysł petrochemiczny
q przemysł rafineryjny
q przemysł chemiczny
q przemysł farmaceutyczny
q przemysł elektryczny
q przemysł metalurgiczny
q przemysł komputerowy
q przemysł elektroniczny
q przemysł medyczny
q przemysł lotniczy
q inna (prosimy wpisać jaka?)
Nieprodukcyjne gałęzie przemysłu:
q górnictwo
q usługi komunalne
q inżynieria, integracja systemów
q usługi naukowo-badawcze
q przetwarzanie danych i usługi związane
z oprogramowaniem
q rząd i wojsko
q inna (prosimy wpisać jaka):..........................
Jaki jest rodzaj wykonywanej przez Panią/Pana
pracy?
q
q
Integracja systemów, konsultacje
Inżynieria produkcji, procesu, wytwarzania
q
q
q
q
q
q
q
q
Adres dostawy (prosimy wypełnić jeżeli adres dostawy
czasopisma jest inny niż adres firmy):
Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kod pocztowy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Inżynieria sterowania
Kontrola jakości, standardów
Projektant produktów
Projektowanie systemów
Utrzymanie Ruchu
Zarządzanie
Inna inżynieria, włączając projektowanie,
programowanie, elektronikę, elektrykę
Inny (prosimy wpisać jaki):..........................
Które z wymienionych produktów i systemów
Pani/Pan rekomenduje, dokonuje specyfikacji
bądź też kupuje? (prosimy zaznaczyć wszystkie,
które odpowiadają)
q Czujniki i przekaźniki
q Czujniki i regulatory
q Interfejs Człowiek-Maszyna
q Łączniki, przewody, kable
q Oprogramowanie
q Panele sterowania, sygnalizacji, blokad
q PLC
q Przekaźniki, wyłączniki, regulatory czasu
q Rejestratory
q Silniki i napędy
q Sprzęt komputerowy
q Systemy kontroli ruchu
q Systemy mocy
q Systemy sterowania
q Systemy wbudowane
q
q
q
q
Zamów bezpłatną
prenumeratę magazynu
Prenumerata realizowana jest
od kolejnego wydania czasopisma
Czy jest Pani/Pan zaangażowana/ny
w integrację systemów?
q Tak
q Nie
Ile wydaliście Państwo (w PLN) w latach
2006-2007 na inwestycje w produkty
oraz systemy automatyki i sterowania
w procesach produkcyjnych:
q powyżej 1 mln
q 500001- 1 mln
q 100001- 500 000
q poniżej 100000
Jaka jest przybliżona liczba pracowników
w Państwa firmie:
q poniżej 30 pracowników
q 31 -100 pracowników
q 100-301 pracowników
q 301-700 pracowników
q powyżej 700 pracowników
Które z poniższych magazynów Pan/Pani czyta?
q Napędy i Sterowanie
q Elektro Systemy
q Elektronik
q Inżynieria & Utrzymanie Ruchu
Zakładów Przemysłowych
q PAR
Iloma osobami Pan/i zarządza?
q 16 lub więcej
q 6-15
q 1-5
q nie zarządzam
Z jakiego źródła dowiedział/a się Pan/i
o Control Engineering Polska?
q egzemplarz magazynu przesłany pocztą
q informacje przesłane e-mailem
q z magazynu otrzymanego na targach
q z reklamy (prosimy podać źródło) ..................................
q inne źródło (prosimy podać jakie) ..................................
q
q
Zawory, aparaty
Inne(prosimy opisać jakie):..........................
Systemy wizyjne
Który z poniższych działów/departamentów
w Państwa firmie jest odpowiedzialny
za implementacje, wsparcie i utrzymanie
automatyki, przetwarzanie danych
oraz komunikację?
q Dział Automatyki
q Dział IT
q Wspólnie dział automatyki i dział IT
q Inny(prosimy wpisać jaki?) ..........................
Urządzenia analityczne
Urządzenia do pozyskiwania danych
Urządzenia testujące i kalibrujące
Czy jest Pan/i częścią tego zespołu?
q Tak
q Nie
Zgodnie z ustawą z dnia 29 sierpnia 1997 r. o ochronie danych
osobowych (Dz. U. Nr 133, poz. 883) wypełniając ten formularz
wyrażasz zgodę na przetwarzane Twoich danych osobowych
i wykorzystywanie ich tylko do wewnętrznych celów statystycznych
i marketingowych. Jednocześnie masz prawo wglądu do swoich
danych, ich poprawienia lub usunięcia. Administratorem danych
osobowych jest Trade Media International sp.z o.o.
Tak, wyrażam zgodę
Data..........................
Podpis:...........................
Nasi Reklamodawcy
Firma
Astor sp. z o.o.
B&R Automatyka Przemysłowa
Balluff sp. z o.o.
Beckhoff
Bosch Rexroth sp. z o.o
Cognex Germany INC
CompArt Automation Zajdel Społka Jawna
CSI - Computer Systems for Industry
Danfoss sp. z o.o.
Deutche Messe AG
Elmark Automatyka sp. z o.o.
Eltron
Endress+Hauser Polska sp. z o.o
Festo sp. z o.o.
Harting Polska sp. z o.o.
Hewlett-Packard
Kobold Instruments sp. z o.o.
MPL Technology sp. z o.o.
Multiprojekt Elzbieta Góral
National Instruments Poland sp. z o.o.
Phoenix Contact sp. z o.o.
Poltraf sp.z o.o.
RMA sp. z o.o.
SABUR sp. z o.o.
Schmersal-Polska E.Nowicka, M.Nowicki Spółka Jawna
Schrack Technik Polska sp. z o.o.
SEW-EURODRIVE Polska sp. z o.o.
SSA
Turck sp. z o.o.
Vigran Iwański Kryger Stasikowski Spółka Jawna
VIX Automation sp. z o.o.
WAGNER-SERVICE
Wobit Witold Ober
strona
18
33
16, 45
16
56-57, 61
69
88
13
5
11
18, 43, 64-65
51
IV okładka
7
17
9
Inserty
16
86
46-47
36-37
17, 87
16
17
15
17
II okładka
88
63
70-71
53
18
88-89
www
telefon
www.astor.com.pl
www.br-automation.com
www.balluff.pl
www.beckhoff.pl
www.boschrexroth.pl
www.cognex.com
www.compart.zajdel.pl
www.csi.net.pl
www.danfoss.pl
www.messe.de
www.elmark.com.pl
www.eltron.pl
www.pl.endress.com
www.festo.pl
www.harting.pl
www.hp.pl
www.kobold.pl
www.mpl.pl
www.multiprojekt.com.pl
www.ni.com
www.phoenixcontact.pl
www.poltraf.com.pl
www.myrma.eu
www.sabur.com.pl
www.schmersal.pl
www.schrack.pl
www.sew.pl
www.ssa.pl
www.turck.pl
www.vigran.com.pl
www.vix.com.pl
www.wagner-polska.com.pl
www.wobit.com.pl
(12) 428 63 71
(61) 846 05 00
(71) 338 49 29
(22) 757 26 10
(22) 738 18 00
(49) 721 66 39 252
(22) 610 85 49
(12) 637 13 55
(22) 755 06 68
(22) 639 72 53
(22) 773 79 37
(71) 343 97 55
(71) 780 37 00
(22) 711 41 00
(71) 352 81 71
(22) 321 85 61
(12) 630 47 00
(12) 413 90 58
(22) 328 90 10
(71) 398 04 50
(58) 557 52 07
(58) 350 65 50
(22) 549 43 53
(22) 894 64 66
(22) 205 31 10
(42) 676 53 00
(32) 298 55 05
(77) 443 48 00
(54) 237 24 28
(32) 358 20 20
(32) 245 06 19
(61) 835 06 20
PODSTAW
WRACAJĄC DO...
Rośnie funkcjonalność robotów przemysłowych
Krótki kurs robotyki
R
oboty są dostosowywane oraz integrowane z nieustannie rosnącą
różnorodnością aplikacji. Poznanie
różnych rodzajów robotów i sposobów ich działania może pomóc użytkownikom, integratorom układów i producentom
oryginalnego wyposażenia w podejmowaniu
decyzji o zastosowaniu odpowiednich, bezpiecznych i wydajnych rozwiązań technicznych. Takich, które uchronią ludzi od wykonywania monotonnych, a jednocześnie
niebezpiecznych prac.
– Zastosowanie robotów w całym przemyśle, od motoryzacyjnego aż do pakowania
różnych produktów, zdecydowanie wzrasta
– mówi Dan Throne szef działu sprzedaży i marketingu działu Electric Drives and
Controls w Bosch Rexroth. – Według danych
Robotics Industries Association zamówienia
na roboty w Stanach Zjednoczonych rosną
w dwucyfrowym tempie rok do roku.
Przedstawiciel Bosch Rexroth podkreśla,
że współczesne roboty zapewniają: wysoką
powtarzalność, dużą prędkość, dokładność,
zdolność do działania w trudnych warunkach otoczenia. Dzięki użyciu tych maszyn
spada także liczba odpadków w procesie
produkcji. Dzięki dużej elastyczności urządzeń można z kilku podstawowych typów
robotów tworzyć niezliczone konfiguracje.
Obejmują one:
roboty o strukturze SCARA (selective compliant articulated robot arm – selektywnie
podatne ramię robota łączone przegubowo), z ramionami sztywnymi w osi Z i ruchomymi w osiach X – Y, które stanowią
idealne rozwiązanie do operacji montażowych, takich jak na przykład wkładanie
szpilek w otwory; roboty SCARA mogą
działać szybciej, niż roboty kartezjańskie,
ale zazwyczaj są droższe;
roboty o częściowo równoległym łańcuchu
kinematycznym
(„równoległowodowe”),
które używają trzech mechanizmów o takim
łańcuchu i obracających się dźwigni napędzanych silnikami serwo lub siłownikami
liniowymi; są dobrze przystosowane do operacji ze sterowaniem pozycyjnym oraz typu
„wybierz i połóż” (pick and place);
roboty Delta są pewną odmianą robotów
„równoległowodowych” i są stosowane
do szybkich operacji ładowania i podawania;
potrafią wykonać do 150 operacji w ciągu
minuty; są doskonałe w operacjach pakowania produktów, w przemyśle farmaceutycznym, montażu i sprzątaniu pomieszczeń;
Powyżej: Roboty kartezjańskie są idealnym rozwiązaniem do operacji precyzyjnych, do których należy: montaż elementów elektroniki,
kontrola i dozowanie. Źródło: Bosch Rexroth
Poniżej: Nawet wśród robotów kartezjańskich występuje
różnorodność, czego przykładem jest robot Herkules Gantry X-Y.
Źródło: Rockwell Automation
www.controlengpolska.com
www
controlengpolska com
●
CONTROL ENGINEERING PO
POLSKA MARZEC 2009
●
91
WRACAJĄC DO PODSTAW
roboty kartezjańskie, to znaczy pracujące
w układzie współrzędnych prostokątnych;
mają sterowane osie liniowe i mogą być
konfigurowane do operacji „siłowych”
(np. transport korpusów samochodowych)
lub „umysłowych”, jak na przykład tworzenie precyzyjnych projektów na płaszczyźnie;
roboty przegubowe na obrotowej podstawie, na której mocowane są kolejne człony o ruchu obrotowym – ramię, biceps,
przedramię i nadgarstek; są dobrze dostosowane do dokładnego układania części, jak również do pakowania produktów
i układania na paletach.
Możliwość programowania standardowego
czyni roboty łatwiejsze do sterowania, konfiguracji i rekonfiguracji. W przeciwieństwie
do dawnych robotów, drogich i dysponujących ograniczonymi właściwościami, dzisiejsze możliwości sterowania ruchem i zastosowania sterowników PLC pozwalają zakładom
produkcyjnym na konfigurowanie działania
robotów przy wykorzystaniu standardowych
języków programowania, jak IEC 61131-3.
Znormalizowane sterowanie przyjaznym dla
użytkownika układem oprogramowania nie
wymaga żadnych przerw na szkolenie w zakresie obsługi.
– Wybierając typ robota do konkretnego zastosowania, warto między innymi wziąć pod
uwagę: ciężar obsługiwanego produktu, ograniczenia przestrzeni i korzyści wynikające
z użycia maszyny – mówi John Good, dyrektor marketingu Rockwell Automation.
Zwiększone zapotrzebowanie na aplikacje,
które wymagają: wysokiej dynamiki działania, dużej niezawodności, większej dokładności i powtarzalności – wywarło bezpośrednią
presję na technikę napędów. A to z pewnością wpłynie na poprawę osiągów funkcjonalnych robotów.
Mark T. Hoske
Artykuł pod redakcją
inż. Janusza Pieńkowskiego

Podobne dokumenty