pobierz (PDF, 9.7 MByte) - Control Engineering Polska
Transkrypt
pobierz (PDF, 9.7 MByte) - Control Engineering Polska
ISSN 1731-5301 AUTOMATYZACJA • ROBOTYKA • STEROWANIE • NAPĘDY • OSPRZĘT • POMIARY • DIAGNOSTYKA • OPROGRAMOWANIE • IT Nr 8 (71) Rok VIII Wyznaczamy kierunki rozwoju od ponad 60 lat PAŹDZIERNIK 2010 28 Systemy wizyjne Szybkie czujniki 20 Raport Polski rynek sterowników programowalnych PLC 36 Napędy Zakłócenia elektromagnetyczne. O czym powinni wiedzieć użytkownicy napędów 58 www.controlengpolska.com OD REDAKCJI Redakcja Polska Redaktor naczelny Tomasz Kurzacz [email protected] Redaktor prowadzący Krzysztof Ziemkiewicz [email protected] Wydarzenie godne uwagi – PROTECH 2010 M iło jest mi powitać Państwa jako redaktor prowadzący magazynu Control Engineering Polska. Wspólnie z redaktorem naczelnym – panem Tomaszem Kurzaczem, dopełnimy wszelkich starań, aby magazyn Control Engineering Polska spełniał Państwa oczekiwania odnośnie naszego czasopisma. Z niniejszym wydaniem magazynu Control Engineering Polska wprowadziliśmy parę zmian związanych z uporządkowaniem tematycznym zamieszczanych artykułów i ulepszyliśmy szatę graficzną magazynu. Zauważalna zmiana widoczna jest już na okładce czasopisma. Uwypukliliśmy między innymi główne działy tematyczne, które cyklicznie pojawiają się na łamach naszego magazynu. Już wkrótce we Wrocławiu rozpocznie się Kongres Produkcji i Technologii PROTECH 2010. Jego nowa nazwa precyzyjniej określa nasze coroczne spotkania z najnowszymi technologiami i trendami w produkcji. Największą wartością tych spotkań były i pozostają seminaria. Zgrupowane one zostały w czterech panelach tematycznych: MAINTECH, ROBOTECH, SYSTECH, ENERGOTECH (www.kongres-protech.pl). Kongresowi towarzyszyć będą cieszące się dużym zainteresowaniem Dni Kariery dla Inżynierów. Tegoroczny Kongres Produkcji i Technologii PROTECH 2010 odbędzie się w dniach 26 i 27 października, w nowo powstałym Regionalnym Centrum Turystyki Biznesowej – tuż obok Hali Stulecia. Swój udział zapowiedziało ponad 70 firm oraz ok. 300 uczestników seminariów. W bieżącym numerze tematem z okładki jest nieustający problem niestabilności procesów produkcyjnych i sposoby ustalenia ich przyczyn. Co sprawia, że proces jest „nieposłuszny” i jak poradzić sobie z odnalezionym problemem? Czasem trudno jest na podstawie symptomu określić źródło problemu, bo skutek wydaje się być niezwiązany z przyczyną. Wtedy zaczyna się prawdziwa praca detektywistyczna... O tym, jak zabezpieczyć kosztowne formy wtryskowe przed ich uszkodzeniem i jednocześnie poprawić jakość wykonywanych na nich elementów, opisujemy w artykule dotyczącym zastosowania systemów wizyjnych. Zastosowanie właściwych czujników lub systemów wizyjnych umożliwia przeprowadzanie sprawdzania jakości wytwarzanych produktów przy bardzo szybkich procesach produkcyjnych. Zrobotyzowane systemy wizyjne (2D i 3D) oraz czujniki umożliwiają utrzymanie wysokiej jakości produkcji przy jednoczesnym obniżeniu jej kosztów. Czy obecna sytuacja ekonomiczna w kraju ma wpływ na zapotrzebowanie na sterowniki programowalne? Załączony raport pt. „PLC idzie do przodu” przedstawia bieżącą sytuację na rynku sterowników programowalnych. Nowości techniczne zostały przedstawione w dziale „Produkty”. Mamy nadzieję, że przedstawione nowości i rozwiązania techniczne pomogą Państwu we właściwym wyborze rozwiązań projektowych i ułatwią bezpośrednie dotarcie do ich źródła. W dziale „Wydarzenia” przedstawiamy interesujące relacje z targów, osoby, zdarzenia oraz planowane w najbliższym czasie imprezy dotyczące przemysłu i technologii. Krzysztof Ziemkiewicz, redaktor prowadzący [email protected] 2 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Redakcja merytoryczna dr inż. Paweł Dworak dr inż. Andrzej Ożadowicz mgr inż. Łukasz Urbański dr inż. Krzysztof Pietrusewicz Współpraca mgr inż. Izabela Cieniak [email protected] Redaktor witryny internetowej Paweł Szczepański [email protected] Redakcja stylistyczna Małgorzata Wyrwicz Opracowanie graficzne i skład Grzegorz Solecki [email protected] Key Account Manager Agnieszka Gumienna [email protected] Marketing Aleksander Poniatowski [email protected] Administracja/prenumerata Anna Jedlińska [email protected] Druk i oprawa Drukarnia Taurus www.drukarniataurus.com.pl Redakcja USA Mark T. Hoske, Peter Welander, Patrick Lynch, Bob Vavra, Amara Rozgus, Sara Arami 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] 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. Wybrane materiały redakcyjne zamieszczone w niniejszym numerze zostały zamieszczone za pozwoleniem wydawcy Control Engineering Magazine, Copyright © 2010 CFE Media LLC. Wszelkie prawa zastrzeżone. Powielanie lub rozpowszechnianie zamieszczonego materiału redakcyjnego w jakiejkolwiek postaci, w jakimkolwiek języku, w całości lub jego części, bez poprzedzającej pisemnej zgody CFE Media LLC jest wyraźnie zabronione. Control Engineering jest zastrzeżonym znakiem towarowym CFE Media LLC. Control Engineering jest znakiem towarowym CFE Media LLC używanym w ramach licencji. SPIS TREŚCI PAŹDZIERNIK 2010 Nr 8 (71) Rok VIII W NUMERZE pomagają rozwiązać problem 14 Podobieństwa Wiedza oparta na znajomości podstawowych reguł i mechanizmów różnych zjawisk fizycznych jest kluczem do innowacyjnego rozwiązywania problemów multidyscyplinarnych. uszkodzeń form wtryskowych 16 Eliminowanie System wizyjny zapobiega uszkodzeniom oprzyrządowania form wtryskowych i poprawia jakość wykonywanych elementów. 20 Szybkie czujniki Projektowanie uwzględniające czujniki może sprawić, że systemy wewnątrzprocesowe i kontrolne staną się szybsze. Specjaliści z branży automatycznej paletyzacji, poligraficzno-opakowaniowej, kontroli opon/gumy, udzielają porad natury technicznej. TEMAT Z OKŁADKI Producent maszyn szukał możliwości obniżenia kosztu podzespołów maszyny do cięcia kamienia, zmniejszenia jej wymiarów i czasu konstrukcji, a także poprawienia osiągów. Instalując nowy układ napędu i sterowania, firma AIM zapewniła te i inne korzyści. Zakłócenia elektromagnetyczne. O czym powinni wiedzieć użytkownicy napędów 58 Przemienniki częstotliwości stosowane w napędach mają skłonność do generowania elektromagnetycznych zakłóceń (EMI) i jednocześnie są na nie podatne. Producenci napędów i instalatorzy mogą minimalizować EMI, zwiększając kompatybilność elektromagnetyczną poprzez uziemianie, ekranowanie itd. SolidWorks 2011 – od dobrych pomysłów 62 do doskonałych rezultatów Koncentracja na szybkości i współpracy pozwala uzyskać wyższą wydajność i rentowność pracy zespołów projektowych. 4 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com poskromić niepokorny proces 28 Jak Niektóre obiekty wydają się być trudne w sterowaniu: pętle regulacji nie chcą się stroić, praca jest pełna rozczarowań, a produkty nie spełniają wymagań. W jaki sposób znaleźć przyczynę? RAPORT rynek sterowników programowalnych PLC 36 Polski Zdaniem dostawców rok 2010 przyniesie wzrost dochodów z tytułu sprzedaży sterowników programowalnych. Największy wpływ na decyzję o wyborze konkretnego modelu sterownika programowalnego ma jego niezawodność i czas bezawaryjnej pracy. Fot. ASTOR CNC, czyli wszystko w jednym 50 Obrabiarka SPIS TREŚCI WYDARZENIA 6 PcVue 9.0 w centrum danych TelecityGroup 6 Targi ENERGETAB 2010 Fot. D-Link 7 Hive – zielone biuro firmy Schneider Electric Fot. Eltr on pełne zwiedzających PRODUKTY 8 Dobre czasy dla robotów Spektakularny wzrost sprzedaży robotów w Ameryce Północnej 66 Beckhoff Automatyka przemysłowa „na dużym ekranie” 66 Hansford Sensors 8 Farma wiatrowa Thanet 9 Boeing przeprowadza zdalne testy 787 66 Intermec 9 Nowa rodzina produktów SolidWorks 2011 67 D-Link Uruchomienie u wybrzeży Wielkiej Brytanii największej na świecie farmy wiatrowej Setki udoskonaleń w nowej wersji sztandarowego produktu Dassault Systèmes 10 Ambitne przedsięwzięcie – budowa elektrowni fotowoltaicznej we Włoszech 10 Energooszczędne rozwiązania BASF Międzynarodowa nagroda ekologiczna ÖkoGlobe za rozwiązania dla motoryzacji. 11 Fundacja Schneider Electric Przenośny miernik drgań potrafi teraz również mierzyć temperaturę Wysoka rozdzielczość etykiet Nowe kamery IP DCS-3710,DCS-6818 i DCS-5635 na rynek europejski 67 Eltron Fluke TiS – skaner termowizyjny do diagnostyki budowlanej 67 Phoenix Contact CONTACTRON – hybrydowy stycznik półprzewodnikowy 68 Texas Instruments Pierwszy w branży regulator LDO -36 V, 200 mA pomaga Sandomierskim powodzianom 12 Otwarcie kolejnych hal 68 Kingston Technology Dyski SSDNow 1,8 cala w Phoenix Contact Wielkopolska ec 12 Nagroda dla ASKOM Fo t. Int e rm za system Asix Polska rośnie w siłę 13 Endress+Hauser Nowa siedziba – nowe możliwości gy hnolo n Tec gsto in Fot. K www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 5 WYDARZENIA PcVue 9.0 w centrum danych TelecityGroup Integrator systemów, firma ETDE, wybrał oprogramowanie PcVue 9.0 firmy ARC Informatique do monitoringu wszystkich instalacji elektrycznych i systemu klimatyzacji w nowym centrum danych firmy TelecityGroup w rejonie Paryża. Otwartość platformy programowej i prosta hierarchia wykorzystywana w architekturze komunikacyjnej przesądziły o wyborze PcVue. Jedną z funkcji programu jest generowanie raportów o zużyciu energii elektrycznej każdego z serwerów wykorzystywanych przez klientów TelecityGroup. TelecityGroup projektuje, rozwija i wdraża bezpieczne rozwiązania dla wrażliwej infrastruktury technicznej, sieciowej oraz IT. Telecity Group zarządza 23 centrami danych przy głównych ośrodkach biznesowych w Europie. Nowy budynek spółki – Condorcet – oferuje 3400 m2 powierzchni dostępnej dla klientów. To doskonałe rozwiązanie dla firm poszukujących lokalizacji w centrach danych. W centrum monitoringu znajduje się ściana wideo składająca się z dwunastu 52-calowych ekranów, przypisanych do różnych systemów. Pierwsza stacja robocza nadzoruje dystrybucję energii elektrycznej, a druga zarządza systemem klimatyzacji. Każda stacja robocza ma trzy ekrany – jeden pokazuje schemat instalacji klimatyzacyjnej i elektrycznej (na ścianie wideo), a dwa kolejne wyświetlają dane na stanowisku operatora – jeden pokazuje szczegóły działania systemu, a drugi – wyświetlający ogólny schemat – służy do monitoringu bezpieczeństwa. Program PcVue monitoruje wszystkie systemy elektryczne – transformatory, UPS-y, tablice rozdzielcze i liczniki dla każdego serwera. Program monitoruje również system klimatyzacji – wszystkie układy chłodzenia, pompy, instalacje dachowe oraz klimatyzatory w serwerowni. Więcej informacji znajdziecie Państwo na stronie www.zdania.com.pl. Targi ENERGETAB 2010 pełne zwiedzających W czwartek 16 września zakończyły się w Bielsku-Białej największe w branży elektroenergetycznej międzynarodowe targi ENERGETAB 2010. Ponad 620 wystawców przedstawiło najnowsze aparaty i urządzenia znajdujące zastosowanie nie tylko w energetyce zawodowej, ale w wielu innych dziedzinach przemysłu. Wśród wystawców byli prawie wszyscy wiodący producenci, dystrybutorzy i usługodawcy związani z energetyką i elektrotechniką. Była to doskonała okazja do zapoznania się z najnowszymi rozwiązaniami w zakresie automatyki przemysłowej powszechnie występującej w napędach maszyn elektrycznych i układach sterowania. Specjalistyczne oprogramowanie i podzespoły dla automatyki stanowiły także znaczącą część ekspozycji targowej. Kwestie pomiarów energii, zdalnego odczytu liczników i systemów rozliczeń, a nawet sterowania popytem to kolejna szybko rozwijająca się dziedzina reprezentowana na targach. Spośród 58 wyrobów zgłoszonych do konkursu targowego komisja konkursowa wyróżniła 20 produktów, w tym pucharem Ministra Gospodarki, pucharem PTPiREE, statuetką PSE – OPERATOR, medalami PGE ENERGIA ODNAWIALNA. Pełna lista wyróżnionych produktów znajduje się na stronie www.energetab.pl. Podczas trwania targów odbyły się liczne konferencje, seminaria i prezentacje wystawców. Wśród specjalistycznych konferencji dużym zainteresowaniem cieszyła się konferencja zorganizowana przez PGE EO, PSE-Operator i Stowarzyszenie Odnawialnej Energii. Jej celem było dostarczenie słuchaczom rzetelnej i wielostronnej informacji o szansach i uwarunkowaniach rozwoju źródeł energii odnawialnej w Polsce. 6 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Na ekspozycjach targowych łatwo dało się zauważyć rosnące zainteresowanie firm wobec stosowania efektywnych energetycznie technologii i pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł energii. Uwagę zwiedzających zwracały np. półprzewodnikowe źródła światła czy oświetlenie drogowe wykorzystujące diody LED. Natomiast Grupa TAURON – Partner Generalny targów – zorganizowała wśród zwiedzających konkurs promujący stosowanie efektywnych źródeł światła. Patronat honorowy nad ENERGETAB 2010 objął minister gospodarki – wicepremier Waldemar Pawlak, a także: prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich – prof. Jerzy Barglik, prezes Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej – Artur Różycki oraz prezydent Bielska-Białej – Jacek Krywult. Targi ENERGETAB odbywały się na powierzchni ponad 3 ha ekspozycji plenerowych i w pawilonach namiotowych. Liczba zwiedzających targi przekroczyła w tym roku 15 tys. osób. Zrealizowane w ostatnich dwóch latach inwestycje drogowe, umożliwiające dotarcie z dwóch stron do obszernych parkingów, zdecydowanie poprawiły sprawność dojazdu do ZIAD-u. Organizator targów – ZIAD Bielsko-Biała S.A., w przyszłym roku zaprasza na to największe spotkanie energetyków w dniach 1315 września 2011 r. WYDARZENIA Hive – zielone biuro firmy Schneider Electric International Customer Lounge (ICL) to centrum pokazowe w centrali firmy Schneider Electric, znane jako Hive. Budynek Hive, znajdujący się w Rueil-Malmaison, niedaleko Paryża, to 35 000 m2, na których pracuje 1700 osób pod oświetleniem 4510 lamp. Dzięki zastosowaniu systemu EcoStruxure obiekt zużywa 80 kW/m2 na rok, co stanowi cztery razy mniej niż w przypadku poprzedniej siedziby firmy. Pomimo tej redukcji celem firmy jest obniżenie z czasem zużycia energii aż do 50 kW/m2 na rok. Tak duże oszczędności energii udało się osiągnąć dzięki zainstalowaniu w budynku Hive Systemu Zarządzania Budynkiem (Building Management System – BMS), zajmującego się funkcjami zwiększającymi komfort użytkownika. Obejmują one monitorowanie funkcji budynku w odstępach godzinowych, dziennych, tygodniowych i kwartalnych; opracowanie harmonogramu pracy oświetlenia, ogrzewania i klimatyzacji, sterowanie roletami i żaluzjami oraz realizację wcześniej ustawianych konfiguracji. Architektura BMS została oparta na otwartych systemach kontrolujących wszystkie funkcje budynku, w tym oświetlenia wewnętrznego i zewnętrznego, klimatyzacji, żaluzji, kontroli dostępu i alarmu w przypadku nieuprawnionego wejścia na teren, nadzoru wideo oraz zintegrowanej komunikacji z systemami zasilającymi i grzewczo-chłodzącymi firm zewnętrznych. Aby podkreślić znaczenie efektywności energetycznej oraz zachęcać pracowników do stosowania dobrych praktyk, system BMS uzupełniony został oprogramowaniem monitorującym zużycie energii o nazwie Hive Energy Display (HED). System HED, zainstalowany w centrum ICL, wyświetla dane dotyczące zużycia energii w budynku oraz wykorzystania energii przez poszczególne funkcje (oświetlenie, ogrzewanie, IT itd.). W budynku zainstalowano również system DALI. Jest to inteligentny system zarządzania oświetleniem, który umożliwia realizowanie wcześniej ustawianych scenariuszy oświetleniowych w zależności od obecności pracowników, ilości światła słonecznego, pory dnia i innych czynników. Czujniki światła i obecności zainstalowane w każdym obszarze roboczym na bieżąco dostarczają systemowi DALI danych, które są przez niego przetwarzane. Choć DALI to niezależny system, bezbłędnie współpracuje z systemami BMS i HED. Sieć informatyczna zainstalowana w budynku Hive o przepustowości 10 Gb jest w pełni nadmiarowa. Przełączniki sieci wyposażono w dwa gigabitowe połączenia światłowodowe zapewniające zgodność z przyszłymi rozwiązaniami technologicznymi. W całym budynku dostępny jest szybki Internet bezprzewodowy oraz interfejsy PowerLine Carrier (PLC) zapewniające publiczny dostęp do Internetu. Sieć informatyczna została zintegrowana z systemem BMS, więc wszystkie dane techniczne są łatwo dostępne. Umożliwia to sprawdzanie danych i ustawień z każdego podłączonego komputera. Budynek Hive firmy Schneider Electric to spojrzenie w przyszłość inteligentnych budynków. Wdrażając system Ecostuxure, specjaliści z firmy Schneider Electric dowiedli, że inteligentne rozwiązania można zastosować w każdym aspekcie sterowania budynkiem. Globalne oszczędności obiektu Hive liczone od 1 stycznie 2009 r. wyniosły 156 762 euro. Dzięki temu systemowi zużycie energii obniżono o 35%, co jest równoznaczne z posadzeniem 18 hektarów lasu. WYDARZENIA Zgodnie z danymi przekazanymi przez Robotic Industries Association (RIA) firmy produkujące roboty przemysłowe w Ameryce Północnej zanotowały w pierwszej połowie 2010 roku wzrost zamówień jednostek robotów o 40%. Do końca czerwca br. 6316 robotów o łącznej wartości 411,4 miliona dolarów zostało zamówionych przez firmy znajdujące się w Ameryce Północnej. Odpowiada to wzrostowi o 48% kwotowo w stosunku do tego samego okresu w roku 2009. Jeżeli uwzględni się zamówienia pochodzące z firm spoza Ameryki Północnej to odpowiednio wzrosty sprzedaży robotów są jeszcze większe – 54% w jednostkach robotów i 62% licząc kwotowo. – W Ameryce Północnej największy wzrost zamówień pochodził z firm spoza branży motoryzacyjnej, który wyniósł 51% – stwierdził Jeffrey A. Burnstein, prezes RIA. – Jest to bardzo dobra oznaka dla naszej branży, która rozszerza się na takie dziedziny gospodarki, jak produkcja półprzewodników, elektronika i fotonika, przetwórstwo żywności i napoje, tworzywa sztuczne i kauczuk, dobra konsumenckie oraz biotechnologia. Każda z tych gałęzi przemysłu odnotowała znaczny wzrost sprzedaży w pierwszej połowie 2010 r., podczas gdy zamówienia z przemysłu motoryzacyjnego wzrosły o 30%. Burnstein zauważa, że wyniki w roku bieżącym są bardzo dobre w stosunku do tego samego okresu w roku poprzednim, Fot. KUKA Dobre czasy dla robotów kiedy wartość sprzedaży ze względu na panującą recesję była znacznie niższa. – Minie jeszcze dużo czasu, zanim branża produkcji robotów osiągnie wyniki sprzedaży sprzed recesji, ale jestem nastawiony bardzo optymistycznie, że zmierzamy we właściwym kierunku – dodaje. Największy wzrost aplikacji z zastosowaniem robotów dotyczył branży spawalniczej (spawanie łukowe) – o 52% mierzony liczbą jednostek robotów, a następnie aplikacje związane z przenoszeniem/obsługą produktów – wzrost o 51% jednostek. – Przenoszenie/obsługa produktów to największe pole do zastosowań robotów, stąd tak znaczący wzrost sprzedaży w pierwszej połowie roku w tej dziedzinie jest bardzo dobrą wiadomością – nadmienia Burnstein. Burnstein dodał, że sprzedaż robotów przenoszących/obsługujących produkty najprawdopodobniej zwiększy się w związku z targami Automate 2011 (wcześniej znane pod nazwą International Robots, Vision & Motion Control Show) i ProMat (wiodące targi związane z przenoszeniem/obsługą produktów i logistyką). Obydwie wystawy odbędą się w McCormik Place w Chicago w dniach 2124 marca 2011 r. – Zwiększa się również zainteresowanie aplikacjami robotów w magazynach i dystrybucji, które to dziedziny wykazują największe zainteresowanie wśród zwiedzających wystawę ProMat – stwierdza Burnstein. – Istnieją mobilne i stacjonarne rozwiązania dla robotów do tych obydwu zastosowań. RIA szacuje, że około 198 000 robotów jest zainstalowanych w fabrykach w Stanach Zjednoczonych A.P., umieszczając USA na drugim miejscu po Japonii. Ponad 1 milion robotów jest obecnie używanych na całym świecie. Założona w 1974 roku RIA reprezentuje około 225 producentów robotów, integratorów systemów, dostawców podzespołów i części, użytkowników, grup konsultingowych i jednostek badawczych. Poza organizowaniem targów i konferencji pod nazwą Automate, RIA jest bardzo dobrze znana ze współopracowania norm ANSI/RIA National Robot Safety Standard, corocznego Robotics Industry Forum oraz Robotics Online. www.robotics.org Największa na świecie farma wiatrowa – Thanet Offshore Wind Farm, wybudowana na Morzu Północnym, została oddana do użytku 23 września br. Znajduje się w odległości 12 km od wybrzeży Kent i zajmuje obszar 35 km2. 100 turbin wiatrowych generuje moc 300 MW, zasilając w energię elektryczną ponad 200 000 gospodarstw domowych. Energia uzyskana z farmy wiatrowej Thanet zwiększyła o 30% energię pozyskiwaną z tego typu źródeł. Turbiny mają wysokość 115 m i są rozstawione w rzędach co 500 m. Odległość pomiędzy rzędami wynosi 800 m. Załączone zdjęcie zostało wykonane 14 września br. przez satelitę ESA (European Space Agency). Na zdjęciu uwidoczniona jest również farma wiatrowa Gunfleet Sands (w górnej części zdjęcia na lewo), która została wybudowana wcześniej u wybrzeży Essex. Na terenie Wielkiej Brytanii zainstalowanych jest obecnie około 250 farm wiatrowych oraz dodatkowych, a kolejnych 12 farm wybudowano u wybrzeży kraju. Planuje się budowę dalszych 10 000 turbin wiatrowych nowo powstających farmach. www.esa.int 8 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Fot. ESA Farma wiatrowa Thanet WYDARZENIA Boeing przeprowadza zdalne testy 787 Cztery testowe samoloty Boeing 787 Dreamliner poddane zostały we wrześniu zdalnym testom operacyjnym. ZA001 – pierwszy 787 – ma przerwę po testach w Edwards Air Force Base w Kaliforni, a przed tygodniem ciężkich testów w Roswell. W zeszłym miesiącu ZA001 mierzył się z mokrym pasem startowym. W Edwards Air Force Base ZA001 jest sprawdzany pod kątem zachowania podczas startów i lądowań. Drugi 787 odbywa właśnie testy w niskiej temperaturze na lotnisku w Keflaviku na Islandii. – Już od pewnego czasu czekaliśmy na odpowiednie warunki pogodowe – stwierdził Scott Fancher, wiceprezes i menedżer generalny programu 787. – Zespół bardzo się cieszy, że prognozy pogody na Islandii odpowiadają naszym potrzebom. Upalna pogoda w Yuma w stanie Arizona, z temperaturami przekraczającymi Nowa rodzina produktów SolidWorks 2011 Firma Dassault Systèmes SolidWorks (DS SolidWorks) 22 września przedstawiła nową linię produktów SolidWorks 2011. Zawiera ona setki udoskonaleń wprowadzonych w większości na żądanie klientów, wykorzystujących oprogramowanie SolidWorks do projektowania nowych produktów, weryfikacji ich wydajności, komunikowania się z partnerami, zarządzania danymi projektowymi i minimalizacji wpływu produktów na środowisko naturalne. Mimo kryzysu firma DS SolidWorks z główną siedzibą w Concord, Massachusetts, USA zanotowała w pierwszej połowie 2010 r. wzrost obrotów do wartości 199,9 mln dolarów w stosunku do tego samego okresu w roku poprzednim. Wzrost obrotów w okresie od drugiego kwartału 2009 r. do drugiego kwartału 2010 r. wyniósł 13%. 37% sprzedaży przypada na Amerykę Północną i Południową, 21% na region Azji i Pacyfiku, a 42% sprzedaży pochodzi z Europy i Afryki ze znaczną przewagą kontynentu europejskiego. Znaczny wzrost sprzedaży DS SolidWorks odnotowuje w Europie Środkowej, w szczególności w Polsce, a następnie w Czechach, Słowacji i na Węgrzech. Łącznie firma zatrudnia ponad 750 pracowników w 23 biurach na całym świecie. Pomimo kryzysu nie odnotowała zwolnień pracowniczych. Więcej informacji o firmie i produktach znajdziecie Państwo na stronie www.solidworks.com 38°C to odpowiednie warunki dla testów przeprowadzanych na ZA003. ZA004 przebył testy w Victorville w Kaliforni, gdzie przeprowadzano rozpoznawcze badanie ładunków lotniczych. Po ich zakończeniu ZA004 poleci na próby do Glasgow w stanie Montana. Sztuczne bryły lodowe zostały przyczepione do krawędzi skrzydeł samolotu i do statecznika piątego, aby przeprowadzić kolejną grupę testów potrzebnych do uzyskania certyfikatu. – Grafik jest bardzo napięty – twierdzi Francher. – Jesteśmy bardzo zadowoleni z tego, jak sprawuje się samolot. Sprawdzamy jego możliwości, poddając go działaniu najtrudniejszych warunków, jakie tylko istnieją. Sprawdzamy, czy jest już gotowy do wprowadzenia na rynek. Flota Boeingów 787 odbyła już ponad 1650 godzin w ponad 540 lotach testowych. WYDARZENIA Ambitne przedsięwzięcie – budowa elektrowni fotowoltaicznej we Włoszech AES SOLE Italia, spółka zależna AES Solar Energy, joint-venture między AES Corporation a Riverstone Holdings LLC, wybrała firmę Schneider Electric jako głównego wykonawcę EPC (prace inżynieryjne, zamówienia i budowa), którego zadaniem będzie zbudowanie, eksploatacja i utrzymanie ambitnego projektu z sektora energetyki słonecznej w regionie Puglia we Włoszech. Fotowoltaiczna elektrownia będzie rocznie produkować 56 GWh energii, co odpowiada potrzebom miasteczka mającego 40 tys. mieszkańców, nie wytwarzając przy tym 28 tys. ton emisji związków węgla, jakie pochodziłyby z elektrowni na paliwo kopalne o porównywalnej mocy. Całkowita moc elektrowni w szczycie wyniesie 40 MW. Będzie ona uzyskiwana z 600 tys. paneli słonecznych na powierzchni 250 akrów. – Firma Schneider Electric, dysponująca kompleksową i zintegrowaną gamą rozwiązań do zarządzania energią, jest jedynym operatorem na rynku zdolnym do całościowego zarządzania inteligencją macierzy wytwarzającej energię odnawialną w sposób zgodny ze specjalnymi wymogami i potrzebami klientów – powiedział Julio Rodriguez, wiceprezes wykonawczy, Power Global & EMEAS Business, Schneider Electric. – Jednym z głównych kluczy do sukcesu jest umiejętność Schneider Electric do wykorzystywania zasobów globalnej organizacji do wspierania zespołu projektowego w takich dziedzinach, jak projektowanie, optymalizacja architektury i rozwiązania, a także zarządzanie ryzykiem. Schneider Electric wdroży całościowe, zintegrowane rozwiązanie i będzie działać jako jedyny punkt kontaktowy dla AES SOLE Italia we wszelkich kwestiach związanych z zarządzaniem elektrownią. Produkty i usługi firmy pokrywają wszystkie wymogi, poczynając od wytwarzania energii aż po sieć, włączając w to: badania inżynieryjne, zarządzanie projektem i budową; dostawę i instalację struktur mechanicznych; podstacje falowników i podstacje łączące z siecią; ogólny system monitoringu dla elektrowni; ogrodzenie, kontrolę dostępu, nadzór wideo; usługi związane z eksploatacją i konserwacją. Świadcząc usługi eksploatacyjne i konserwacyjne, Schneider Electric zagwarantuje całościowe osiągi systemu, np. liczbę kWh faktycznie dostarczonych przez elektrownię do sieci w zależności od energii wytworzonej przez panele słoneczne. Ponadto Grupa zagwarantuje także długoterminową dostępność instalacji, która bezpośrednio zależy od środków udostępnionych przez Schneider Electric we Włoszech (części zamienne, całodobowy serwis w razie awarii, konserwacja profilaktyczna i naprawcza itd.). Energooszczędne rozwiązania BASF Firmie BASF przyznano międzynarodową nagrodę ekologiczną ÖkoGlobe za energooszczędne rozwiązania dla motoryzacji w modelu koncepcyjnym samochodu „i-flow“. Nagroda, przyznawana przez Uniwersytet Duisburg-Essen pod przewodnictwem eksperta motoryzacyjnego prof. dr Ferdinanda Dudenhöffera, premiuje prekursorskie projekty, innowacje, produkty i procesy produkcyjne w dziedzinie motoryzacji. W tym roku firma BASF zajęła III miejsce w kategorii innowacji kooperantów za jej wkład w model koncepcyjny i-flow. Opracowany wspólnie z koreańskim producentem samochodów Hyundai model i-flow zaprezentowany został po raz pierwszy w marcu na targach samochodowych w Genewie. Ponad 100 nadesłanych w tym roku zgłoszeń do przyznawanej od 2007 roku nagrody ÖkoGlobe oznacza rekord uczestnictwa. Emisja CO2 w modelu i-flow dzięki wielu zastosowanym rozwiązaniom nie przekracza 85g/km, czyli jest wyraźnie niższa niż w zwykłych porównywalnych pojazdach. Prawie połowę oszczędności emisji można przypisać innowacjom firmy BASF. Doskonałym przykładem zaawansowanej technologii jest koncepcja energetyczna modelu i-flow. Nowoczesny silnik 10 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com wysokoprężny znajduje się w izolacji ze sztywnej pianki poliuretanowej, która chroni silnik i środowisko. Nowatorski katalizator w dwóch podzespołach łączy cztery różne technologie ograniczania emisji. Wspólnie z partnerami z różnych gałęzi przemysłu BASF opracowuje innowacyjne projekty wydajnych akumulatorów dla samochodów elektrycznych. BASF koncentruje się przy tym na palecie innowacyjnych materiałów na katody dla nowych rodzajów akumulatorów litowo-jonowych. Dąży się do osiągnięcia od dwu- do pięciokrotnie większej gęstości energii niż dotychczas. BASF dąży też do opracowania technologii ogniw słonecznych na bazie surowców organicznych, która da się zastosować bezpośrednio w pojazdach. Organiczne ogniwa słoneczne są elastyczne, lekkie i cienkie jak folia przezroczysta i mogą być wytwarzane taniej niż zwykłe ogniwa słoneczne na bazie krzemu. Więcej informacji o firmie BASF znajduje się na stronie www.basf.com Fundacja Schneider Electric pomaga Sandomierskim powodzianom Powódź jaka przeszła przez Polskę w tym roku, wyrządziła największe spustoszenia w Małopolsce, Podkarpaciu i na Dolnym Śląsku. Miasta takie jak Tarnobrzeg czy Sandomierz znalazły się prawie w całości pod wodą. Widząc ogrom strat, jakie ponieśli mieszkańcy tych regionów firma Schneider Electric, wspierana działaniami Fundacji Schneider Electric, podjęła decyzję o zaangażowaniu się w pomoc i przekazaniu materiałów potrzebnych do odbudowy zniszczonych lokali. Przedstawiciele firmy Schneider Electric – Katarzyna Szymczak, Assistant Vice President of Industry Market i Piotr Lato, Product Manager, złożyli na ręce Anatola Żygadło, kierownika Przedsiębiorstwa Gospodarki Komunalnej i Mieszkaniowej w Sandomierzu, paczki z pomocą dla osób, które najbardziej ucierpiały w wyniku przejścia wielkiej wody. Produkty firmy Schneider Electric, m.in.: łączniki, gniazda i aparatura rozdzielcza dla budownictwa mieszkaniowego, przekazane powodzianom, z pewnością przydadzą się przy odbudowywaniu zniszczonych domów. Wartość pomocy została wyceniona na ok. 10 000 zł. Firma Schneider Electric, globalny specjalista w inteligentnym zarządzaniu energią, po raz kolejny angażuje się w działania mające na celu niesienie pomocy ofiarom kataklizmów. W roku 2009 Fundacja Schneider Electric brała aktywny udział w akcji prowadzonej przez organizację Caritas – „Pomoc dla powodzian”. Wówczas w ramach współpracy przekazano nieodpłatnie łączniki i gniazda oraz aparaturę modułową o łącznej wartości ponad 30 000 złotych. Dodatkowo włączono do akcji hurtownie elektryczne, które za symboliczną złotówkę sprzedawały poszkodowanym niezbędne urządzenia elektryczne. Schneider Electric, posiadając swoje oddziały na całym świecie, bierze aktywny udział także w globalnych akcjach pomocowych. W tegorocznej akcji podjętej po powodzi w Pakistanie, Fundacja Schneider Electric przy współpracy z miejscowymi służbami wojskowymi zebrała w ciągu tygodnia ponad 3 tony produktów i włączyła się w akcję utworzenia centrum leczenia cholery oraz punktów uzdatniania wody. WYDARZENIA Otwarcie kolejnych hal w Phoenix Contact Wielkopolska Na początku września w Nowym Tomyślu miało miejsce oficjalne otwarcie kolejnej hali w zakładzie produkcyjnym Phoenix Contact Wielkopolska. Zakład ten od 15 lat specjalizuje się w produkcji złączy rzędowych, złączy do druku i złączy przemysłowych. Phoenix Contact jest dziś liderem w technikach połączeń elektrycznych i automatyce przemysłowej. 9900 osób pracujących w 47 oddziałach Phoenix Contact i 30 firmach partnerskich na całym świecie tworzy gęstą sieć dystrybucji. Zakład w Nowym Tomyślu zatrudnia ponad 1400 osób i jest jednym z większych pracodawców w regionie, a równocześnie jednym z ważniejszych zakładów produkcyjnych w grupie Phoenix Contact. Na 25 000 m2 powierzchni hal odbywa się produkcja w pełni automatyczna i częściowo manualna. Rocznie w Phoenix Contact Wielkopolska w Nowym Tomyślu produkowanych jest ponad 280 mln złączy, zakład ten jest zatem największym producentem złącz w Polsce. Podczas oficjalnej uroczystości otwarcia zaproszeni goście, wśród których znaleźli się przedstawiciele właścicieli i zarządu Phoenix Contact, miejscowe władze samorządowe, liczna grupa klientów i pracowników, mieli okazję zwiedzić cały zakład, zapoznać się ze specyfiką produkcji i wysokimi standardami produkcji obowiązującymi w Phoenix Contact Wielkopolska. Równie radosnym wydarzeniem był dzień otwarty dla pracowników Phoenix Contact. Ponad 5000 osób – pracowników i ich rodzin, wzięło udział w wielu specjalnie przygotowanych atrakcjach włączając zwiedzanie zakładu produkcyjnego. W miłej, piknikowej atmosferze każdy chętny mógł spróbować swoich sił w różnorodnych konkursach artystycznych i sportowych. Na zakończenie wszystkich odwiedzających zabawiał kabaret Limo i Kasia Wilk. Nagroda dla ASKOM za system Asix Z przyjemnością dzielimy się z naszymi klientami i partnerami wiadomością, że globalna firma konsultingowa Frost & Sullivan uhonorowała ASKOM prestiżową nagrodą Price Performance Value Leadership Award w kategorii Polish SCADA. System SCADA Asix – rozwijany i oferowany od wielu lat produkt ASKOM – znalazł uznanie niezależnych ekspertów, którzy ocenili go najwyżej, biorąc pod uwagę kryteria konkurencyjności cenowej, funkcjonalności, łatwości użytkowania, wsparcia serwisowego oraz stopnia spełnienia potrzeb Klienta. – Korzyści płynące z użytkowania tego prostego w obsłudze i oferującego jednocześnie niezwykle wysoki stosunek jakości do ceny systemu są nie do przecenienia, co czyni Asixa niezwykle poważnym graczem na polskim rynku SCADA – twierdzi analityk Frost & Sullivan Katarzyna Owczarczyk. – Sukces Asixa i jego powszechne, dobre przyjęcie potwierdza ponad 4000 wykupionych licencji, użytkowanych przez szeroką rzeszę klientów – zauważa Owczarczyk. – System działa w ciepłowniach, oczyszczalniach ścieków, przemyśle spożywczym, inteligentnych budynkach, przemyśle chemicznym i maszynowym, systemach telemetrycznych itd. Frost & Sullivan to globalna firma badawczo-konsultingowa, zatrudniająca ponad 1800 konsultantów i analityków, monitorująca ponad 300 branż przemysłowych i 250 000 firm w oparciu o własną metodologię TEAM Research. 12 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Każdego roku Frost & Sullivan przyznaje niniejszą nagrodę firmie, której produkt spełnił oczekiwania zarówno rynku jak i klienta. Wyróżnienie dla naszego produktu – systemu SCADA Asix – jest więc tym bardziej cenne, że przyznała je międzynarodowa firma specjalizująca się w analizach, ocenach i prognozach na rynkach zaawansowanych technologii – mówi Owczarczyk. Zachęcamy do zapoznania się z pełnym raportem o przyznaniu nagrody oraz komunikatem prasowym Frost & Sullivan z dnia 13 września 2010. Materiały te umieszczone są na naszych stronach internetowych. www.askom.com.pl www.asix.com.pl z życia firmy Endress+Hauser Polska rośnie w siłę Szwajcarska Grupa Endress+Hauser umacnia swoją pozycję w Europie Wschodniej. Pracownicy polskiego ośrodka sprzedaży niedawno wprowadzili się do własnego budynku biurowego we Wrocławiu. Firma zainwestowała w ten projekt 4,5 miliona euro. Prezes Andrzej Frosztęga podkreślił podczas ceremonii otwarcia, jak bardzo jest zadowolony z faktu, że Endress+Hauser Polska może kontynuować pracę i rozwój we własnym budynku biurowym. – Budynek jest „skrojony” na nasze potrzeby, co pozwala nam optymalizować procesy robocze, a klientom oferować wartość dodaną – mówi Andrzej Frosztęga. Oprócz pomieszczeń biurowych, magazynowych i serwisowych oraz kantyny, w budynku znajduje się laboratorium działu rozwiązań systemowych oraz sale konferencyjne mogące pomieścić do 120 osób. W biurowcu taki sam nacisk został położony na funkcjonalność, jak i na estetykę budynku. Wzniesiony w przeciągu 10 miesięcy, trzypoziomowy budynek ma 2400 m2 powierzchni użytkowej. Nowoczesne, jasne i przestronne biura przygotowane są na 85 miejsc pracy; obecnie pracuje tu 45 pracowników. Opcje rozbudowy budynku w przyszłości były wzięte pod uwagę już w fazie projektowania. – Ta możliwość sprawia, że jesteśmy przygotowani i otwarci na dalszy rozwój i nowe wyzwania – dodaje Andrzej Frosztęga. Zwracając się do licznie zgromadzonych gości ze świata polityki i biznesu, Klaus Endress, prezes Grupy Endress +Hauser, podkreślił wieloletnie zaangażowanie i poświęcenie pracowników polskiego ośrodka sprzedaży, które przekłada się na jego bardzo dobre wyniki. Nowy budynek usytuowany jest w północnej części Wrocławia, w sercu przemysłowego centrum kraju. Endress+Hauser Polska istnieje na rynku od roku 1995 i oprócz Centrali we Wrocławiu, posiada 10 biur regionalnych w: Szczecinie, Gdańsku, Białymstoku, Warszawie, Łodzi, Poznaniu, Bydgoszczy, Gliwicach, Krakowie i Rzeszowie oraz 5 biur serwisowych. Ponad 60 pracowników jest do dyspozycji klienta na terenie całego kraju. Na zdjęciu od lewej: Prezes E+H Polska A. Frosztęga, Wiceprezydent Wrocławia A. Grehl, Sekretarz Stanu MPiPS J. Duda, Prezes Holdingu E+H K. Endress Grupa Endress+Hauser Endress+Hauser jest czołowym światowym producentem aparatury kontrolno-pomiarowej dla wszystkich gałęzi inżynierii przemysłowej, dostawcą usług i kompletnych rozwiązań automatyki procesów przemysłowych. W roku 2009 wartość sprzedaży towarów i usług Grupy Endress+Hauser na całym świecie przekroczyła 1,1 mld EUR. W tym samym roku Grupa zatrudniała ponad 8400 pracowników. Produkty Endress+Hauser jest producentem przyrządów dla inżynierii przemysłowej do pomiaru poziomu, przepływu, ciśnienia i temperatury, do analizy fizykochemicznej cieczy i do archiwizacji danych pomiarowych. Endress+Hauser dostarcza systemy automa- tyki, usługi i rozwiązania, które są wykorzystywane w automatyzacji procesów technologicznych, w logistyce, w zarządzaniu składami magazynowymi i podatkowymi oraz w telemetrii. Produkty Endress+Hauser wyznaczają standardy techniczne i jakościowe oraz posiadają setki tysięcy zadowolonych użytkowników na całym świecie. Branże przemysłu Klienci Endress+Hauser reprezentują wszystkie branże przemysłu, przy czym najliczniejszą grupę stanowią Klienci wywodzący się z branży chemicznej/petrochemicznej, spożywczej, wodno-ściekowej, papierniczej, farmaceutycznej, hutniczej, rafineryjnej, produkcji energii cieplnej i elektrycznej, w tym również ze źródeł odnawialnych, wydobycia i przetwórstwa kruszyw oraz minerałów. Endress+Hauser wspiera Klientów w optymalizacji procesów produkcyjnych ze szczególnym naciskiem na bezpieczeństwo, niezawodność, efektywność ekonomiczną i ochronę środowiska. Aby uzyskać więcej informacji, zapraszamy na stronę internetową http://www.pl.endress.com Kontakt Endress+Hauser Polska sp. z o. o. ul. Wołowska 11 51-116 Wrocław tel. 71 773 00 00 fax. 71 773 00 60 email: [email protected] www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 13 mechatronika Kevin Craig College of Engineering, Marquette University Podobieństwa pomagają rozwiązać problem Wiedza oparta na znajomości podstawowych reguł i mechanizmów różnych zjawisk fizycznych jest kluczem do innowacyjnego rozwiązywania problemów multidyscyplinarnych. P Kevin C. Craig jest przewodniczącym Engineering Design, College of Engineering, Marquette University róbując wyjaśnić trudne zagadnienia, często mówi się: „No dobrze, to jest podobne do…” Wykorzystanie analogii w codziennym życiu pomaga w zrozumieniu natury procesów oraz ułatwia inżynierom współpracę w zespole projektowym. W systemach mechatronicznych dochodzi do interakcji pomiędzy elementami mechanicznymi, elektrycznymi, magnetycznymi, cieczami, elementami cieplnymi czy chemicznymi, a często do kombinacji tych oddziaływań. Są to zagadnienia faktycznie multidyscyplinarne, a projektanci systemów mechatronicznych reprezentują różne profesje. Znajomość podobieństw różnych zjawisk fizycznych może dać zespołowi projektowemu znaczącą przewagę nad konkurencją. Rozważmy układ wydechowy motocykla i jego osłonę cieplną. Regulacja temperatury konieczna jest dla optymalizacji osiągów silnika, ale również z uwagi na ochronę motocyklisty. Możliwość zamodelowania tego układu jako połączeń rezystancji i pojemności cieplnych – podobnie do obwodów elektrycznych – jest potężnym narzędziem projektowym. Pozwala to inżynierowi na wizualizację przepływu ciepła i miejsc kumulacji energii cieplnej oraz na określenie kluczowych temperatur poprzez dobór odpowiednich materiałów i kształtów elementów 14 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com zmieniających sieć połączeń rezystancji (przewodnictwa, konwekcji, promieniowania) i pojemności cieplnych. Poprawa jakości następuje szybko i przy pełnym zrozumieniu procesu, a nie na zasadzie prób i błędów. Aby przedstawić naturę podobieństw różnych zjawisk fizycznych, wykorzystamy dobrze znane analogie układów elektrycznych i mechanicznych. mechatronika Są one modelowane z wykorzystaniem kombinacji idealnych rezystorów (R), kondensatorów (C) i cewek (L) dla układu elektrycznego oraz tłumika (B), sprężyny (K) i masy (M) dla układu mechanicznego. Kontrolowanymi wielkościami są wartości napięcia (e) i prądu (i) dla układu elektrycznego oraz siły (f) i prędkości (v) dla układu mechanicznego. Spójrzmy na rysunki poniżej, przedstawiające struktury modeli dla tych układów. Podobieństwo jest wręcz oczywiste! Podobieństwo do mechanicznego układu masa-sprężyna możemy wykorzystać, aby wyjaśnić sposób przepływu prądu czy zmian napięcia w układzie LC układu elektrycznego – czegoś trudnego do wyobrażenia dla większości inżynierów mechaników, a nawet dla elektryków. Rysunek poniżej na lewo przedstawia to porównanie. Diagramy poniżej na prawo, oznaczone kolorami zielonym, niebieskim, purpurowym i pomarańczowym, wzajemnie sobie odpowiadają. Analizując ruch masy – zmian jej energii potencjalnej odpowiadającej energii zgromadzonej w polu elektrycznym kondensatora oraz zmian energii kinetycznej odpowiadającej energii zgromadzonej w polu magnetycznym cewki – można łatwiej zrozumieć zasadę działania elektrycznych kondensatorów i cewek. Aby przedstawić naturę podobieństw różnych zjawisk fizycznych, wykorzystujemy dobrze znane analogie układów elektrycznych i mechanicznych Wykorzystanie analogii pozwala na ułatwienie rozwiązywania multidyscyplinarnych problemów projektowych i lepszą komunikację oraz zrozumienie problemów pomiędzy poszczególnymi członkami zespołu projektantów, przez co jest potężnym narzędziem w przyborniku każdego inżyniera. CE systemy wizyjne Renee Robins Control Engineering Eliminowanie uszkodzeń form wtryskowych System wizyjny zapobiega uszkodzeniom oprzyrządowania form wtryskowych i poprawia jakość wykonywanych elementów. K iedy operacja formowania wtryskowego jest zakończona, pręty w ruchomej części formy odlewniczej wypychają wykonane elementy z tworzywa sztucznego. Czasami jednak element utyka w formie odlewniczej. Dlatego operator odpowiedzialny jest za sprawdzenie formy po każdym cyklu po to, aby upewnić się, że wszystkie elementy zostały usunięte. Zdarza się, że operator nie zauważa elementu, który nie został wyrzucony. Tego typu błąd spowodował w firmie TNT Plastic Molding uszkodzenie form odlewniczych na kwotę 14 000 USD. TNT Plastic Molding rozwiązała występowanie takich problemów poprzez użycie systemu wizyjnego opracowanego przez firmę A.S.K. Technologies, opartego na monitorowaniu formy odlewniczej. Małe wymiary i elastyczny sposób montażu sytemu In-Sight firmy Cognex czyni łatwym dopasowanie go do prawie każdego zastosowania prasy. Kamera pokazana jest na żółto. 16 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com TNT Plastic Molding w obiekcie o powierzchni 5100 m² zgromadził 28 maszyn wtryskowych o pojemności w zakresie od 55 ton do 610 ton. Ich zdolności budowy form rozciągają się od jednogniazdowych form prototypowych, poprzez wielogniazdowe i z gorącymi prowadnicami do form produkcyjnych trójpłytowych i posiadających system automatycznego rozkręcania (TNT ma certyfikat ISO 9001, AS 9100 oraz możliwości produkcyjne form odlewniczych w Chinach.) Wtryskarki mogą działać półautomatycznie bądź w trybie automatycznym. W przeszłości trzeba było uruchamiać 300-tonową prasę JSW w trybie półautomatycznym ze względu na niebezpieczeństwo uszkodzenia formy w przypadku, gdyby część nie została wyrzucona. Operator musiał otworzyć ochraniające drzwi z zabezpieczeniem osłaniające formę wtryskową po każdym cyklu, by sprawdzić, że część została wyrzucona do rynny zrzutowej prowadzącej do przenośnika. Podczas typowej ośmiogodzinnej zmiany operator kontrolował formę wtryskową około 640 razy. Z uwagi na zmęczenie istniało duże prawdopodobieństwo wystąpienia ludzkiego błędu, a zmienny czas inspekcji powodował zmiany wymiarów wytwarzanych elementów. Co gorsza, nie było niczym niezwykłym to, że operator uruchomił nowy cykl, mimo że element nie został wyrzucony, czego efektem było uszkodzenie formy. Naprawienie takiej kosztownej formy wtryskowej zajmowało do trzech tygodni, powodując znaczne straty przychodów dla firmy. – Jesteśmy zainteresowani wyeliminowaniem błędów ludzkich z procesu produkcyjnego w celu poprawy jakości i obniżenia kosztów – stwierdził Murray Anderson, dyrektor sprzedaży i marketingu TNT Molding. – Zauważyliśmy, że wydajność systemów wizyjnych zaprojektowanych dla form wtryskowych poprawiła się i jednocześnie ich koszt był obniżany. Wybraliśmy system monitoringu form wtryskowych A.S.K. Technologies, ponieważ jest on bardzo łatwy do programowania A.S.K. Technologies używała oprogramowania In-Sight Softwere Development Kit do stworzenia interfejsu typu wskaż i kliknij dla systemu monitorowania form. Operator może ustawić tolerancję wyznaczającą standard odrzucania przez system wizyjny. dla szerokiego zakresu aplikacji monitorujących formy, wliczając w to wkładanie odlewu, krótkie wstrzykiwanie, sprawdzanie obecności lub braku części, obecności lub braku kanału doprowadzającego i kontrolę przed i po wstrzyknięciu. Elastyczność systemu pozwala także na wiele innych zastosowań. Byliśmy również pod wrażeniem kosztów systemu monitoringu form, który jest o około 10 000 USD niższy niż koszt pojedynczego wypadku spowodowanego przez uszkodzenie części do wyrzucania elementów. System wizyjny korzysta z rozwiązania wizyjnego InSight firmy Cognex. – Jego niewielki rozmiar i elastyczny montaż ułatwiają dopasowanie do prawie każdej prasy – stwierdził Askin. – System zawierający 22 narzędzia do wizualizacji znajdujące się w załączonej bibliotece jest bardzo prosty do programowania. System wizyjny był ustawiany w ciągu kilku minut poprzez zrobienie zdjęcia formy w odpowiednich warunkach bez części. Podczas eksploatacji sprawdza obecność części w formie w każdym cyklu, eliminując ryzyko uszkodzenia. A.S.K. Technologies stosuje In-Sight Software Development Kit do opracowania interfejsu użytkownika dla nowego systemu monitorowania form z prostym systemem ustawiania przy pomocy wskazywania i klikania. Użytkownik może ustalić tolerancję, która określa system widzenia systemy wizyjne standardów odrzucenia. 16 konfigurowalnych okien może być aktywowanych lub dezaktywowanych przez użytkownika. – Pracowaliśmy z inną firmą i wypracowaliśmy sugestie co do tego, w jaki sposób ich produkt można poprawić, ale żadne zmiany nie zostały wprowadzone – nadmienił Askin. – Kiedy zaczynaliśmy pracę z Cognex, odkryliśmy, że byli oni nią żywo zainteresowani. Wprowadzili zmiany w swoim systemie In-Sight, przystosowując go do aplikacji związanych z formowaniem. W szczególności zwiększyli elastyczność ich interfejsu, ułatwiając nam w ten sposób rozwój naszego systemu monitorowania formy. – Opracowanie programu dla prasy JSW zajęło zaledwie 10 minut – powiedział Askin. Po kompletnej konfiguracji, zadanie zostało zapisane w aparacie i na PC jako kopia zapasowa i dane odniesienia. Operator włącza aparat i czeka na uruchomienie systemu, następnie włącza PC w celu uruchomienia systemu monitorującego formy. Aparat automatycznie ładuje program określony przez użytkownika i umieszcza go w Internecie. Wzór funkcji wyszukiwania jest w stanie zlokalizować obszar, który wymaga kontroli z dowolnego miejsca w polu widzenia, więc program może stale wykrywać obecność lub brak elementu pomimo tego, że obie strony formy mogą być w różnych pozycjach. – W chwili gdy narzędzie zbliża się lub wchodzi do części, istnieje duże prawdopodobieństwo, że pojawi się uszkodzenie – stwierdził Askin. – System monitorowania formy bada ją przed zamknięciem na obecność lub brak części oraz sprawdza wstawianie ładunku itp. Zatrzymuje nawet prasę przed rozpoczęciem zamykania i nie pozwala Podczas typowej ośmiogodzinnej zmiany operator w TNT sprawdza formę około 640 razy. Z uwagi na zmęczenie istniało duże prawdopodobieństwo wystąpienia ludzkiego błędu, a zmienny czas inspekcji powodował zmiany wymiarów wytwarzanych elementów. Źródło: Cognex 18 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com na przeprowadzenie cyklu do momentu usunięcia ewentualnych problemów. W ten sposób pozwala zaoszczędzić znacznie koszty napraw i przestojów. TNT Plastics zorganizowało szereg testów, które potwierdziły, że system monitoringu formy jest w stanie konsekwentnie określić brak części w formie i wyłączyć prasę. – Ten system wyeliminował uszkodzenia form i związane z nimi straty produkcyjne. Pozwolił również na konfigurację urządzenia do w pełni automatycznego działania. Jakość poprawiła się, ponieważ czas cyklu jest zgodny z wymaganym, co oznacza, że czas trzymania, chłodzenia i kurczenia jest taki sam w każdym cyklu. Poprzez eliminację odchyleń od operacji takich jak wahania temperatury, możliwe jest teraz utrzymanie wytwarzanych elementów w mniejszych tolerancjach – dodał Anderson. Eliminując ręczne sprawdzanie, oszczędza się czas na inne zadania. Wcześniej operator prasy mógł obsłużyć tylko jedną maszynę, ale teraz ma czas na obsługę dwóch, co znaczne zmniejsza koszty pracy. Nawet gdy uruchomione są dwie maszyny, operator ma więcej czasu niż wcześniej na kontrolę elementów, a to przyczynia się do poprawy jakości. Redakcja: Renee Robbins, młodszy redaktor, Control Engineering. Kontakt: [email protected] Tłumaczenie dr inż. Krzysztof Jaroszewski, adiunkt w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie CE :\EODNá\ 5R]PD]DQ\ 6áDE\NRQWUDVW 1LHRVWU\ 8V]NRG]HQLH Z]RUX 1LHUyZQRPLHUQH RĞZLHWOHQLH 8V]NRG]RQ\OXE ]QLHNV]WDáFRQ\ QDGUXN =áHMMDNRĞFL Z\GUXN =DRNUąJORQH SRZLHU]FKQLH :\EODNá\ =DV]XPLRQHWáR =DWáXVW\QDGUXN (NVWUHPDOQD SHUVSHNW\ZD =DU\VRZDQ\ 2GELFLH OXVWU]DQH âDWZRĤþRGF]\WX ãDWZRĤþZ\ERUX =PDUNą&RJQH[F]\WDQLHNRGyZMHVW]DZV]HáDWZH ']LĊNLRSDWHQWRZDQHMWHFKQRORJLL,'0D[F]\WQLNL&RJQH[VąZ VWDQLHRGF]\W\ZDüQDZHWWDNLHNRG\]NWyU\PLLQQHXU]ąG]HQLD QLHGDMąVRELHUDG\1LH]DOHĪQLHRGMDNRĞFLOXEZLHONRĞFLNRGX PHWRG\]QDNRZDQLDOXEQRĞQLNDP\]DZV]HJRRGF]\WDP\ :SRáąF]HQLX]QDMZ\GDMQLHMV]\PZ EUDQĪ\VSU]ĊWHPQDV]HSU]HQRĞQLHL VWDFMRQDUQHF]\WQLNLVąZVWDQLHV]\ENRL QLH]DZRGQLHRGF]\W\ZDüNDĪGHJRURG]DMXNRG\ '0D[70WRQDV]HQDMOHSV]HZVZRMHMNDWHJRULLUR]ZLą]DQLH GRRGF]\WXNRGyZNUHVNRZ\FKNWyU\SRWUD¿SU]HWZRU]\ü HNVWUHPDOQHNRPELQDFMHLRVLąJDüQLH]UyZQDQHSUĊGNRĞFL SUDF\7HFKQRORJLD&RJQH['0D[70SU]\F]\QLáDVLĊGR ZSURZDG]HQLDZZLHOXJDáĊ]LDFKSU]HP\VáXNRGRZDQLD ''DWD0DWUL[L45 &RVSUDZLDĪHZ\EyUPDUNL&RJQH[QDOHĪ\GR áDWZ\FKGHF\]ML" $E\ZLĊFHMVLĊQDWHQWHPDWGRZLHG]LHüSRELHU]XORWNĊ ³SRZRGyZSU]HPDZLDMąF\FK]DF]\WQLNDPLZL]\MQ\PL,'´ QDVWURQLHLQWHUQHWRZHMZZZZHFDQUHDGLWFRP systemy wizyjne Renee Robins Control Engineering Szybkie czujniki Projektowanie uwzględniające czujniki może sprawić, że systemy wewnątrzprocesowe i kontrolne staną się szybsze. Specjaliści z branży automatycznej paletyzacji, poligraficzno-opakowaniowej, kontroli opon/gumy, udzielają porad natury technicznej. Z astosowania związane z szybkim przesuwem obiektów wymagają szybkich czujników. Podczas gdy definicje tego, czym jest „duża prędkość”, bardzo się różnią w zależności od branży, kategorii produktów lub zastosowania, istnieją zalecenia dotyczące najlepszej technologii czujnikowej. Prócz porad zamieszczonych w tym artykule można także wpisać hasło „sensors” na stronie www.controleng. com lub „czujniki” na stronie www.controlengpolska.com, i odszukać odnośniki do innych artykułów na temat czujników oraz źródła szczegółowych informacji, takie jak oferowane przez dostawców poradniki wyboru czujników. Zastosowania w branży poligraficzno-opakowaniowej Maszyny wykorzystywane w branży poligraficzno-opakowaniowej są niezwykle szybkie. W branżach tych powinno się polegać na specjalistach, którzy zaproponują technologię odpowiednią do danego zadania. Bill Gilbert, zatrudniony w firmie Siemens kierownik ds. rozwoju działalności w dziedzinie przemysłu drukarsko-opakowaniowego, stwierdza: – Najważniejszym, związanym z dużymi prędkościami zastosowaniem w branży poligraficzno-opakowaniowej byłaby korekta dopasowania. Można to realizować za pomocą noża obrotowego, przecinarki lub powlekania do paserów. W przypadku wyboru czujnika do korekty dopasowania, gdzie wejściowy czas reakcji zazwyczaj wynosi kilka mikrosekund, najlepiej do tego zadania nadawałby się czujnik optyczny. Marcus Schick, pracujący w Siemens kierownik ds. rozwoju działalności w branży drukarskiej, rozszerza tę wypowiedź: – W komercyjnych zastosowaniach drukarskich korekty dopasowania często trzeba wykonywać w dwóch kierunkach, po obwodzie i w poprzek. Korekty po obwodzie wykonywane są wzdłużnie (zgodnie z kierunkiem ruchu papieru z roli). Poprzeczne korekty dokonywane są w poprzek podłoża (bok do boku). 20 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Rys. 1. Czujnik Sitrans WS100 Siemensa obsługuje przenośniki taśmowe w kamieniołomie, przesuwające się z prędkością 119 metrów na minutę. Szczegóły: patrz str. 59. Korzystne jest posiadanie jednego czujnika optycznego, który potrafi mierzyć odchylenia w obu kierunkach – twierdzi. Siemens opracował czujnik optyczny/kamerę, która jest w stanie mierzyć odchylenia w obu kierunkach i współpracować ze sterownikiem Siemens Simotion. – Umożliwia to zoptymalizowane dopasowanie druku w trudnych przypadkach, np. druk na folii rozciągliwej. Kamera/czujnik wykorzystuje technologię CCD oraz DSP do analizy obrazu podłoża. Może działać przy prędkości do 915 metrów na minutę, zaś dokładność pomiaru wynosi ± 10 mikrometrów. Technologię tę stosuje się w Europie – dodaje Schick. Produkcja opon i gumy Szybkie laserowe czujniki liniowe mogą wykrywać i ujmować ilościowo wady i różnice wymiarowe w trakcie procesu produkcyjnego, oraz podczas kontroli ostatecznej. W przypadku wielkoskalowej produkcji opon synchronizacja i przesył danych z czujnika może być sporym wyzwaniem. LMI Technologies, kanadyjska organizacja badawczo-rozwojowa i produkcyjna specjalizująca się w stosowanych technologiach wizyjnych, połączyła odpowiednie czujniki z platformą integracji danych, by można było spełnić wymagania technologiczne związane z dużymi prędkościami. W przypadku produkcji opon często kilka czujników umieszcza się na pojedynczym stanowisku, aby cała powierzchnia produktu leżała w polu widzenia czujników o wysokiej rozdzielczości. Szybkie, laserowe czujniki liniowe Selcom EyeCon firmy LMI Technologies wykorzystuje się do generowania masy danych. Proces ten wymaga ścisłej synchronizacji danych ze wszystkich czujników i koderów. Platforma LMI FireSync zapewnia synchronizację między czujnikami z mikrosekundową dokładnością, składając dane ze wszystkich czujników w jedną trójwymiarową mapę profilową, przesyłaną do zdalnego hosta przez gigabitową sieć Ethernet. – Do typowej kontroli można używać kilku czujników laserowych kontrolujących różne obszary produktu, takiego jak guma kalandrowana, taśmy przenośnika lub wypustki bieżnika – wyjaśnia dr Walter Pastorius, doradca ds. marketingu technicznego w LMI z trzydziestoletnim doświadczeniem w dziedzinie stosowania czujników optycznych. – Wewnątrzprocesowa aplikacja profilująca może wykorzystywać osiem lub więcej czujników (połowa nad i połowa pod przenośnikiem), by przesyłać dużą ilość danych zbieranych na całej szerokości bieżnika (rys. 2). – Typowe systemy do ostatecznej kontroli opon wykorzystują trzy szybkie, laserowe czujniki liniowe. Dwa kontrolują ścianki produktu, trzeci – bieżnik. Czujniki dokonują pomiaru w setkach punktów wzdłuż linii, po której biegnie promień lasera, z częstotliwością 4 kHz lub większą – twierdzi Pastorius. – Zastosowanie większej liczby laserowych czujników liniowych w celu pokrycia całej powierzchni obiektu niesie ze sobą nielada wyzwanie, polegające na synchronizacji danych ze wszystkich czujników i połączeniu ich w jeden plik – nadmienia Pastorius. – Synchronizacja gwarantuje, że dane z każdego czujnika będą pobierane zasadniczo w tym samym momencie. W przeciwnym wypadku dane z każdego czujnika dotyczyć będą innego miejsca na powierzchni produktu. Platforma FireSync łączy ogromną ilość danych generowanych przy takich zastosowaniach, dane z wielu czujników wizyjnych, a także innych urządzeń lokalnych, takich jak kodery i fotokomórki. Dane przesyłane są do analizy do zdalnego hosta umieszczonego na stanowisku kontrolnym za pośrednictwem łącza ethernetowego o gigabitowej przepustowości (GigE). – GigE zapewnia transfer danych do 1000 Mb/s, po tanich przewodach o długości do 100 metrów bez stosowania wzmacniaków, a technologia Power Over Ethernet (PoE) dostarcza zasilanie tym samym przewodem, którym przesyłane są dane – wyjaśnia Pastorius. Metoda ta zapewnia detekcję i analizę danych z bardzo dużą prędkością. Profile wysyłane przez wszystkie czujniki są ściśle zsynchronizowane z samym systemem czujnika – dodaje Pastorius. – Każdy wycinek danych ze wszystkich czujników dołączany jest do jednego kompletnego pliku danych 3D, wysyłanego z platformy do hosta po jednym przewodzie GigE. Aby poprawić dokładność, oprogramowanie analityczne usuwa także lub odfiltrowuje wszystkie punkty, które Rys. 2. Strumienie danych wysyłane przez szybkie, laserowe czujniki liniowe Selcom EyeCon firmy LMI Technologies są synchronizowane za pośrednictwem platformy LMI FireSync w celu stworzenia jednego profilu 3D kontrolowanych opon. systemy wizyjne Rys. 3. Czujnik Long-Range ParCon firmy Baumer, analogowy liniowy czujnik optyczny, umożliwia niezwykle szybką i niezawodną detekcję poruszających się części o wymiarach zaledwie 0,5 mm. Szczegóły w ramce poniżej. mają związek z wytłaczanymi napisami, kodami paskowymi i innymi dopuszczalnymi nieregularnościami powierzchni. – Czujniki LMI wykorzystują podwójną triangulację, w której dwie kamery, po jednej z każdej strony projektora laserowego, obserwują linię, po której biegnie promień lasera. Budowa taka eliminuje luki w danych powodowane przez powstawanie strefy martwej po drugiej stronie brzegów wzniesień na powierzchni ścianki bocznej produktu – stwierdza Pastorius. Przykładowe czujniki do zastosowań związanych z dużymi prędkościami L aserowe czujniki przesunięcia firmy Keyence zapewniają ultraszybkie próbkowanie z częstotliwością 50 kHz. Model LI-CCD charakteryzuje się podobno wysoką częstotliwością próbkowania, 25 razy większą niż modele konwencjonalne. Szybkie cyfrowe przetwarzanie sygnałów z LI-CCD wykonuje specjalny cyfrowy procesor sygnału, wykonując zarówno bardzo szybkie, jak i bardzo dokładne pomiary. Można dokonywać wiarygodnych pomiarów obiektów poruszających się, obracających się lub wibrujących z dużą szybkością – twierdzi firma. www.keyence.com W grudniu 2009 roku firma Baumer wprowadziła na rynek swój czujnik Long-Range ParCon, analogowy, optyczny czujnik liniowy, który wysyła w kierunku reflektora ciągłą wiązkę światła równoległego o szerokości 24 mm. Urządzenie to umożliwia niezwykle szybką i niezawodną detekcję ruchomych części o wymiarach zaledwie 0,5 mm z odległości nawet 200 mm. Czujnik potrafi także zmierzyć szerokość obiektu, niezależnie od jego położenia w polu widzenia. Baumer twierdzi, że Long-Range ParCon to efektywna kosztowo alternatywa w stosunku do technologii kurtyny świetlnej, ponieważ dokonuje niezawodnej detekcji i pomiaru obiektów metalowych i niemetalowych z dużą częstotliwością (do 1 kHz) i z rozdzielczością do 0,1 mm. Urządzenie zaprojektowano tak, by precyzyjnie wykrywało krawędzie materiału w zastosowa- niach, takich jak pakowanie, produkcja tekstyliów, produkcja papieru i druk/ grafika. Można go także wykorzystywać przy produkcji płytek drukowanych, pakowaniu artykułów żywnościowych i napojów, w automatyce laboratoryjnej, produkcji urządzeń medycznych i obróbce metali. Wymiary Long-Range ParCon to zaledwie 67x34x16,5 mm; obudowa tego czujnika zawiera urządzenie nadawcze, odbiorcze i specjalistyczną optykę; do jego eksploatacji potrzebny jest tylko reflektor. www.baumer.com W marcu 2009 roku firma Siemens ogłosiła wypuszczenie na rynek kompaktowego czujnika prędkości pasa do kół pasowych przenośników. To czujnik średniej rozdzielczości. Sitrans WS100 monitoruje prędkość pasa, przesyłając dane do urządzenia całkującego, które oblicza prędkość przesuwu, całkowitą wagę, obciążenie pasa i prędkość materiałów masowych. Typowe zastosowania obejmują przetwórstwo minerałów, w szczególności w kamieniołomach lub fabrykach cementu, z prędkościami przesuwu pasa do 2 m/sek. Zbudowany z polipropylenu Sitrans WS100, z podstawą i osłoną czujnika wykonaną ze stali nierdzewnej AISI 304, zawiera podzespoły odporne na korozję i elementy ruchome, które są całkowicie zamknięte. Sitrans WS100 dostępny jest w wersji standardowej i samoistnie bezpiecznej (IS) i posiada klasyfikację NEMA 4/IP65. www.sea.siemens.com/ia 22 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com P rzemysł motoryzacyjny, od tłoczenia przez układ przeniesienia napędu do końcowego montażu, wymaga szerokiej gamy szybkich, indukcyjnych czujników zbliżeniowych, czujników fotoelektrycznych, dużej liczby przełączników mechanicznych i systemów RFID. Balluff dostarcza je, oferuje także wstępnie przygotowane, ukompletowane w zestawy rozwiązania do ograniczania strefy dynamicznej robota. Dynamiczna kontrola strefy zwiększa wydajność i skraca czas cyklu poprzez kontrolę położenia robota za pomocą kurtyn świetlnych lub innych urządzeń wykrywających obecność obiektów w sposób niezawodny, zgodnie z ANSI/RIA 15.06-1999. Koncepcja ta umożliwia robotowi szybką, bezpieczną i wydajną pracę, nawet gdy w innej części pomieszczenia znajdują się operatorzy. Systemy firmy Balluff obejmują także obudowę wielopozycyjnego przełącznika krańcowego z przyłączonym fabrycznie złączem, zestaw różnych, uzupełniających się kamer nadmiarowych z konfigurowalnymi strefami obserwacji, pierścienie do montażu kamer i wiele innych artykułów. Dostępne są zestawy do osi 1, 2 i 3 do wielu modeli robotów, np. Fanuc Motoman, Nachi. Balluff oferuje także kamery liniowe i podzespoły do podstaw kamer, służące do instalacji systemów kontroli strefy na szybkich bramach automatycznych i automatycznych urządzeniach przenośnikowych. Umożliwiają one kontrolę nawet ośmiu lub więcej niezależnych stref. www.balluff.com Czujniki wizyjne a roboty Fanuc Robotics America skonstruowała inteligentny robot paletyzujący – M-410iB – wyposażony w czujnik iRVision 2D tej firmy i przeznaczony do transportu produktów mieszanych. M-410iB może przenosić walizki lub worki ważące ponad 100 kg w tempie 20 cykli na minutę (w przypadku skrzynek) i 28 (w przypadku worków), korzystając z laserowego czujnika wizyjnego. W systemie iRVision oprogramowanie wizyjne zostało zintegrowane z oprogramowaniem robota, zaś obróbką obrazu zajmuje się CPU robota. W roku 2009, na International Robots & Vision Motion Control Show w Chicago, firma Fanuc Robotics zademonstrowała, jak za pośrednictwem rozwiązań konstrukcyjnych można zwiększyć prędkość. Robot M-710iC/50 wyposażony w czujnik wizyjny iRVision 3DL może lokalizować i wyjmować z pojemnika ułożone w sposób przypadkowy kołpaki. Po tym, jak czujnik wizyjny zweryfikuje, czy chwyt jest prawidłowy, robot przenosi element do innego pojemnika. Metoda eliminacji defektów iRVision 2D w trakcie ciągłego ruchu z dużą szybkością wykrywa wadliwe części w momencie ich przenoszenia. – System eliminacji defektów firmy Fanuc Robotics wykonuje 100% kontroli pod kątem wadliwych części lub błędów produkcyjnych. Oprócz tego zapobieganie defektom bez konieczności przerywania ruchu eliminuje wpływ na czas trwania cyklu. Pokazujemy wytwórcom, jak łatwe i praktyczne może być zastosowanie systemów wizyjnych u robota, nawet w przypadku podnoszenia skrzyń, co do tej pory było bardzo trudnym zadaniem – stwierdza Peter Stephan, kierownik programu. Tradycyjna metoda zapobiegania defektom wymaga, by robot zbliżył się do części i zatrzymał, by skontrolować ją pod kątem występowania wad – wyjaśnia dalej Stephan. – Zapobieganie defektom, gdy robot znajduje się w ruchu, może jeszcze bardziej skrócić czas cyklu. System Fanuc iRVision to gotowy do użytku zestaw wizyjny, dostępny we wszystkich robotach FANUC, wymagający tylko kamery i przewodu – żadna dodatkowa elektronika przetwarzająca nie jest potrzebna. Wyposażony jest w pracujące w dwóch wymiarach narzędzie do prowadzenia robota, służące do lokalizacji elementów, zapobiegania defektom i innych operacji, które normalnie wymagają specjalnych czujników lub osprzętu. Ray Moran, kierownik ds. produktów w Fanuc Robotics America, stwierdza: – W swojej klasie jest oceniany najwyżej jeśli, chodzi o szybkość, i ma jedną z największych przestrzeni roboczych. W przypadku zautomatyzowanych procesów, które przekraczają możliwości systemów wizyjnych pracujących w dwóch wymiarach, FANUC Robotics oferuje także zintegrowany system wizyjny 3D. Technikę zapobiegania defektom można wykorzystywać z systemem prowadzenia robota iRVision w dwóch lub trzech wymiarach w celu identyfikacji elementów, kontroli obecności lub braku części, właściwego ustawienia lub osiowania, wielkości i dopasowania oraz sprawdzania, czy jest dość miejsca do przeniesienia części z jednego miejsca na drugie. CE case study DeltaV SIS jako system zabezpieczeń dla instalacji oczyszczania wodoru Połączenie systemu sterowania DCS z systemem zabezpieczeń ESD, zrealizowane na sprzęcie tego samego dostawcy, daje wiele wymiernych korzyści przy zachowaniu niezbędnego poziomu bezpieczeństwa. Jednym z takich rozwiązań jest system DeltaV w połączeniu z systemem bezpieczeństwa DeltaV SIS wdrożony i uruchomiony na instalacji oczyszczania wodoru metodą PSA w ANWILU S.A. Firma Vigran sp.j. powstała w 1991 roku i ma siedzibę we Włocławku. Spółka specjalizuje się w realizacji kompleksowych rozwiązań dotyczących projektowania, budowy i konfiguracji: komputerowych systemów sterowania DCS, systemów zabezpieczeń ESD oraz systemów sterownikowych. Dodatkowo firma zajmuje się opracowywaniem wizualizacji procesów produkcyjnych, wdrażaniem oprogramowania użytkowego, jak również komputeryzacji przedsiębiorstw i instalacji. Ponadto firma Vigran sp.j. oferuje serwisowanie systemów automatyki przemysłowej z całodobowym nadzorem technicznym. W 2010 roku firma Vigran sp.j. zrealizowała projekt systemu sterowania oraz systemu bezpieczeństwa dla instalacji oczyszczania wodoru metodą PSA w ANWILU S.A. we Włocławku. Podczas realizacji projektu wykonana została szafa sterownicza według projektu specjalistów firmy Vigran sp.j. Zaimplementowane zostały logiki sterowania oraz bezpieczeństwa, Technologia PSA 24 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com opracowane przy współpracy z Instytutem Nawozów Sztucznych z Puław, będącym dostawcą technologii oraz głównym wykonawcą. Ze względu na powiązania technologiczne pomiędzy instalacją Amoniaku i instalacją PSA postanowiono wykorzystać możliwości sterowania obydwoma instalacjami przez tę samą obsługę. Z tego względu system sterowania i bezpieczeństwa oparty został na systemach DeltaV oraz DeltaV SIS. Stacje procesowe i operatorskie systemu DeltaV dla instalacji PSA połączone zostały z istniejącą już architekturą systemu DeltaV dla instalacji Amoniaku. Węzeł PSA (Pressure Swing Adsorption) zbudowany jest z baterii czterech adsorberów wypełnionych warstwami sit molekularnych. Każdy z czterech adsorberów pracuje na zmianę w fazie adsorpcji, podczas której wszystkie zanieczyszczenia wodoru adsorbują się na wypełnieniu złożonym z warstw sit molekularnych, a pozbawiony zanieczyszczeń strumień wodoru jest odprowadzany do kolektora wodoru. Po zakończeniu fazy adsorpcji w jednym aparacie, funkcję adsorbera przejmuje inny aparat baterii adsorberów, natomiast aparat obciążony ładunkiem zanieczyszczeń zostaje wyłączony z ruchu i poddawany regeneracji. Po przejściu ostatniego zbiornika w baterii w stan regeneracji cykl się powtarza. Faza adsorpcji jednego adsorbera wynosi 4 minuty, a czas jednego cyklu 16 minut. case study Firma Vigran sp.j. opracowała program sterujący z wykorzystaniem języka SFC (Sequential Function Chart). Sekwencja poszczególnych kroków uzależniona jest od analogowych zmiennych procesowych: • nastaw progowych tych zmiennych, • nastaw czasowych, • analizy stanów blokadowych i awaryjnych, • ingerencji obsługi. Opracowana sekwencja może pracować w trzech trybach: • auto – automatyczne wykonywanie programu, • manual – zaimplementowany w celu umożliwienia testowania sprawności aparatury kontrolno-pomiarowej przed uruchomieniem instalacji PSA, • remont – stosowany podczas przeglądów oraz w czasie usuwania usterek. Opracowany został specjalny algorytm awarii, w którym dla każdego kroku sekwencji, zawarto schemat pozycji zaworów dla każdego z 4 adsorberów. Jeżeli stan faktyczny zaworów odbiega od zadeklarowanego schematu, to algorytm wykrywa adsorber, w otoczeniu którego wystąpiła awaria, i powoduje jego płynne wyłączenie. Zaletą baterii złożonej z czterech adsorberów jest możliwość odłączenia jednego zbiornika (adsorbera) przy skróceniu cyklu, ale przy równoczesnym zachowaniu ciągłości procesu oczyszczania wodoru. Przyczyną odłączenia jednego adsorbera może być przegląd techniczny, znaczący wyciek gazu na zewnątrz lub dysfunkcja i konieczność naprawy albo wymiany jednego z zaworów zainstalowanych w obrębie danego adsorbera. Stany blokadowe kontrolowane są przez system DeltaV SIS. Podczas wystąpienia stanu krytycznego system bezpieczeństwa odcina dopływ gazu przez zamknięcie zaworu odcinającego, w sposób niezależny od systemu sterowania. Informacja o stanie blokady wysyłana jest do systemu sterowania, gdzie sekwencja ustawia zawory w pozycji bezpiecznej. Wybierz tryb pracy - Auto to: Sekwencja steruje zaworami - Manual to: Ty sterujesz zaworami - POTWIERDŹ swój wybór Postój instalacji Warunki uruchomienia: - Nieaktywna blokada - Wybierz Uruchom Instalację - POTWIERDŹ swój wybór Wybrałeś pracę wszystkich adsorberów Trwa napełnienie adsorberów Otwieram HV1861, HV1871, HV1881, HV1891 - A1: gdy PT1864>PA zamykam HV1861 - A2: gdy PT1874>P3 zamykam HV1871 - A3: gdy PT1884>P3 zamykam HV1881 - A4: gdy PT1894>PA zamykam HV1891 Przykładowe komunikaty dynamicznej pomocy www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 25 case study Rysunek poniżej przedstawia aplikację OPC MMX Dodatkowo dla instalacji oczyszczania wodoru opracowana została dynamiczna pomoc dla obsługi w systemie DeltaV, dostępna z poziomu stacji operatorskiej. Pomoc, w zależności od numeru kroku sekwencji, wyświetla informacje o fazie każdego z adsorberów, podjętych akcji oraz o stanie warunków koniecznych do przejścia sekwencji do następnego kroku. Dynamiczna pomoc krok po kroku podpowiada obsłudze, jakie czynności musi podjąć, aby uruchomić instalację lub ją wyłączyć. Na potrzeby rejestracji zdarzeń na instalacji PSA została zainstalowana aplikacja OPC MMX autorstwa Vigran, która za pośrednictwem standardu OPC pobiera dane z serwera OPC znajdującego się na stacji aplikacyjnej systemu DeltaV i zapisuje je do bazy SQL. Aplikacja OPC MMX daje możliwość definiowania zmiennych, z podziałem na instalacje, węzły oraz typy zdarzeń. Dane zapisane w bazie SQL archiwizowane są w długim horyzoncie czasowym oraz udostępnione w zakładowej sieci dla wybranych użytkowników. Dzięki zastosowaniu aplikacji OPC MMX kluczowe informacje o przebiegu pracy instalacji są również dostępne poza systemem sterowania. Użytkownicy uzyskują wiedzę o przebiegu pracy instalacji, nie wychodząc z biura. Dane te mogą również służyć do analizy zdarzeń historycznych, w celu diagnostyki przyczyn usterki. Do zalet zastosowanego przez firmę Vigran sp.j. rozwiązania można zaliczyć: • wykorzystanie wspólnej magistrali systemowej dla systemu sterowania instalacjami Amoniaku i PSA, dzięki czemu niekonieczna była budowa nowej infrastruktury sieci na potrzeby nowej instalacji, • wykorzystanie wspólnej stacji inżynierskiej oraz bazy strategii sterowania systemu DeltaV dla obydwu instalacji, dzięki takiemu rozwiązaniu konfiguracja oraz administracja 26 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com systemem jest sprawniejsza, łatwiejsza oraz mniej czasochłonna, • ujednolicenie środowiska operacyjnego, z możliwością rejestracji zdarzeń i historyzacji przebiegu procesu technologicznego przy użyciu jednego oprogramowania, • dzięki zastosowaniu systemu bezpieczeństwa DeltaV SIS wraz z systemem sterowania DeltaV wyeliminowana została konieczność stosowania dla systemów ESD i DCS różnych aplikacji inżynierskich wraz ze środowiskami graficznymi, • prostą wymianę danych między systemami DeltaV i DeltaV SIS z zachowaniem wymagań normy PN-EN 61511, • możliwość swobodnego, w zależności od potrzeb, wykorzystania stacji operatorskich – każda z 6 stacji operatorskich może pracować jako stacja operatorska instalacji Amoniaku lub instalacji PSA; • łatwe udostępnianie danych do zakładowej sieci poprzez standard OPC w celu rejestracji danych lub dla systemu rozliczeń produkcji. Dzięki opracowanemu przez Vigran sp.j. rozwiązaniu systemu sterowania opartego na systemie DeltaV wraz z systemem zabezpieczeń DeltaV SIS na obiekcie firmy Anwil S.A. powstał skuteczny i bezawaryjny pracujący tandem DCS + ESD marki DeltaV firmy Emerson. Firma Vigran sp.j. jest pierwszą firmą integratorską w Polsce, która samodzielnie wdrożyła i uruchomiła system bezpieczeństwa oparty na DeltaV SIS firmy Emerson. Iwański, Kryger, Stasikowski Spółka Jawna ul. Toruńska 222; 87-805 Włocławek tel. (+48 54) 237-25-31; fax (+48 54) 237-24-28 e-mail: [email protected] www.vigran.pl 2L@QSü6HQDKDRRü HMSDKHFDMSM@üRHDüADYOQYDVNCNV@ $LDQRNMüOQYDCRS@VH@ü2L@QSü6HQDKDRRüüADYOHDBYM«üRNKHCM«üR@LNNQF@MHYTI«B«üRH»ü RHDüADYOQYDVNCNV«üHMSDKHFDMSM«üHüË@SV«üVüTõXBHTü9Dü2L@QSü6HQDKDRRüVRYXRSJHDü TQY«CYDMH@ü Vü RHDBHü LNF«ü JNLTMHJNV@ü RH»ü LH»CYXü RNA«ü /Nü M@ONSJ@MHTü RS@ËDIü OQYDRYJNCXü KTAü SXLBY@RNVDIü A@QHDQXü R@LNNQF@MHYTI«B@ü RH»ü RHDü @TSNL@SXBYMHDü VXYM@BY@ü MNV«ü CQNF»ü RXFM@ËTü Yü ONLHMH»BHDLü OQYDRYJNCXü 2L@QSü 6HQDKDRRü IDRSü DK@RSXBYM@üü HüMHDY@VNCM@üüTCNVNCMHNMNüYCNKMNÝüOQYDRË@MH@üONOQ@VMHDüONM@CüüC@MXBGü9@OQ@RY@LXü M@üRSQNM»üVVV$LDQRNM/QNBDRRBNL2L@QS6HQDKDRR VVV$LDQRNM/QNBDRROK Logo Emerson jest znakiem handlowym i usługowym firmy Emerson Electric Co. © 2007 Emerson Electric Co. temat z okładki Peter Welander Control Engineering Jak poskromić niepo Niektóre obiekty wydają się być trudne w sterowaniu: pętle regulacji nie chcą się stroić, praca jest pełna rozczarowań, a produkty nie spełniają wymagań. W jaki sposób znaleźć przyczynę? temat z okładki korny proces C zasem możesz mieć wrażenie, że w zakładzie zagnieździły się gremliny i robią wszystko, aby uprzykrzyć ci pracę. Nic nie pracuje w trybie automatycznym tak jak powinno i nie możesz ustalić dlaczego. Co sprawia, że proces jest nieposłuszny i jak poradzić sobie z odnalezionym problemem? – Źródłem rozczarowania może być wszystko: burza, różna jakość surowców lub wadliwe wyposażenie – twierdzi George Buckbee, wiceprezes marketingu i rozwoju produktu w ExperTune. – Prawdziwym problemem jest to, że nieszczęścia lubią rozprzestrzeniać się po zakładzie. Większość procesów jest odpornych na drobne zmiany parametrów, ale nieszczęścia i tak chodzą parami. Czasem trudno jest na podstawie symptomu określić źródło problemu, bo skutek wydaje się być niezwiązany z przyczyną. Wtedy zaczyna się prawdziwa praca detektywistyczna. Na szczęście do dyspozycji jest wiele narzędzi, które mogą uczynić twoją pracę łatwiejszą. Kiedy jesteś przekonany, że to nie idea procesu i jego podstawowe cechy są źródłem niespodzianek, możesz podzielić problemy na cztery główne kategorie: Proces technologiczny i strategia sterowania Dobór urządzeń Nieprawidłowa praca urządzeń Zmienność Chociaż w niektórych obszarach wymienione kategorie nakładają się na siebie, dobrą praktyką jest rozpoczęcie analizy od podziału problemów i towarzyszących im objawów. Proces technologiczny i strategia sterowania Koncepcja sterowania może być problemem znacznie częściej, niż można by podejrzewać. Fakt, że system sterowania jest gotowy do pracy i jest może nawet relatywnie nowy, nie gwarantuje sterowania procesem w zamierzony sposób. Jeśli projektanci nie stworzyli systemu, w którym wszystkie pętle regulacji mogą pracować w trybie automatycznym, podstawowa koncepcja sterowania może niestety okazać się błędna. To zmusza operatorów do próby obejścia słabych ogniw łańcucha poprzez zmianę trybu pracy niektórych pętli na ręczny. Takie sytuacje nie są trudne do wykrycia, ponieważ niektórzy operatorzy oraz całe zmiany będą radzili sobie z tym faktem lepiej niż inni. Istnieją też subtelne problemy związane ze strategią sterowania, jednak nie mniej kłopotliwe. Przykładem może być skłonność procesów ciągłych do oscylacji. Kiedy rozpoczynasz poszukiwania jej źródła, może się okazać, że w systemie znajdują się elementy dyskretne lub wsadowe, które w razie braku kompensacji zaburzają cały obraz zagadnienia. Dr Bob Rice, dyrektor działu projektów w Control Station, podaje przykład: – Wyobraź sobie fabrykę cementu, w której przez 1015 min pobierasz składniki z różnych zbiorników i mieszasz je w silosie głównym. Silos ten jest napełniany i opróżniany w cyklu. Otrzymujesz naturalne oscylacje w przepływie składników cementu, które są wynikiem różnego stopnia napełnienia silosu. Oscylacje te przenoszą się na wszystkie urządzenia w fabryce i nigdy nie pozbędziesz się ich całkowicie, ponieważ taki jest charakter procesu. Aby je zminimalizować, musisz poradzić sobie z nimi najszybciej jak to możliwe. Nie zawsze będziesz w stanie to zrobić, ale powinieneś chociaż znać źródło tych oscylacji. Możesz wtedy próbować szukać rozwiązania gdzieś w pobliżu i łagodzić powiązane problemy. Czasem źródło oscylacji nie jest tak proste do zlokalizowania – aby do niego dotrzeć, trzeba odnaleźć każdy element, który im podlega. – Kiedy coś wydaje się pracować ze stałym okresem, ważne, abyś wiedział, że wszystkie wtórnie oscylujące elementy oscylują z tą samą częstotliwością lub tym samym okresem co źródło oscylacji – radzi Buckbee. To bardzo ważna wskazówka. Jaki jest okres oscylacji? Dziś łatwo jest przeprowadzić analizę Fouriera sygnału, która rozkłada dany sygnał na szereg okresowych funkcji (sygnałów) bazowych. Następnie funkcje te należy posortować względem częstotliwości i stwierdzić: „Jeśli ten cykl wpływa na produkt finalny, a jego okres wynosi sześć minut, to co jeszcze oscyluje w systemie www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 29 temat z okładki z takim okresem?” Posiadając choćby podstawową wiedzę o procesie, możesz szybko określić potencjalnych winowajców. Ze wszystkich pętli regulacji, których okres wynosi sześć minut, ta jedna znajduje się najbliżej początku procesu, więc tej należy się przyjrzeć w pierwszej kolejności. Wyzwanie w przeprowadzaniu takiej analizy stanowi fakt, że źródło oscylacji może być znacznie dalej, niż myślisz i nie zawsze znajduje się blisko początku procesu. Tom Kinney, dyrektor działu architektury rozwiązań w Invensys Operations Management, przytacza przykład: – W rafinerii na Zachodnim Wybrzeżu USA temperatura głównego reaktora przeprowadzającego proces krakowania katalitycznego podlegała cyklicznym wahaniom. Wykorzystaliśmy sprawdzone narzędzia i techniki, które wskazały na potencjalne źródło problemów – zawór wyjściowy urządzenia frakcjonującego znajdującego się kilka pozycji dalej w procesie. Ponieważ medium znajdowało się w fazie lotnej, ciśnienie mogło przedostawać się z powrotem i powodowało odchyłki temperatury. Odnaleźliśmy przyczynę problemu – ustawiacz zaworu stanowiącego ostatni element głównego frakcjonatora, który nie był kalibrowany od momentu uruchomienia, czyli od 1955 roku. Dobór urządzeń Jednym z przemysłowych faktów jest to, że niewiele urządzeń jest wykorzystywanych dokładnie do tego, co przewidział producent, i obciążanych tak, jak zaleca producent. Przesłanki ekonomiczne powodują, że właściciele fabryk eksploatują urządzenia na granicy wytrzymałości. Istniejący deficyt możliwości może jednak pozostać niezauważony w przypadku umiarkowanego użycia. – Nigdy nie widziałem procesu, którego wielkość i zapotrzebowanie na „moc” zostały określone dokładnie – zauważa Rice. – Może proces i urządzenia stanowiły dobrą parę przy pierwszym uruchomieniu, ale nie dwa tygodnie później, kiedy zdecydowano się na dwukrotne zwiększenie wydajności w stosunku do założeń projektowych. Albo zaprojektują przewymiarowaną pompę, której możliwości nigdy nie wykorzystają. Jeśli przewymiarowałeś urządzenia, będziesz pracował blisko jego minimalnych możliwości, jeśli natomiast niedoszacowałeś „mocy”, będziesz pracował przy górnej granicy. W obu przypadkach możesz mieć problem ze sterowaniem. Dobór urządzeń i szacowanie „mocy” to niejedyny problem. Typ urządzenia sterującego i sposób jego pracy musi być dopasowany do natury procesu i niespodzianek, jakie mogą się pojawić. Rice dodaje – Jeśli proces związany jest z określoną częstotliwością – np. masz do czynienia z oscylującym procesem o okresie pięć sekund, a stała czasowa zaworów, pomp lub innego 30 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com elementu sterującego wynosi 20 sekund – nigdy nie będziesz w stanie pozbyć się oscylacji. Krańcowy element wykonawczy i jego sterownik muszą być szybsze niż zakłócenia. W przeciwnym razie będziesz ciągle walczył z poprzednim zakłóceniem, a już pojawi się nowe. Nieprawidłowa praca urządzeń Urządzenia, które po prostu nie pracują, mogą naprawdę uprzykrzyć życie. Jeśli linia produkcyjna nie jest utrzymywana w należytym stanie, produkcja będzie ciągłą walką z przeciwnościami, próbą łatania wadliwych ogniw i szukaniem dróg obejścia sprzętu, które nie spełnia swojej roli. Rozwiązywanie tych podstawowych problemów z dziedziny utrzymania ruchu nie jest tematem tego artykułu, ale jeśli twój sprzęt generalnie działa, nietrudno jest zobaczyć operatorów drapiących się po głowie, mimo rozkalibrowania się przetwornika ciśnienia albo zaciętego zaworu. – Jeśli chcesz mieć stabilne procesy, sterowanie musi działać – stwierdza Herman Storey, konsultant ds. sterowania procesami. – Pomocne są funkcje autodiagnostyki urządzeń, gdyż wskazują, co jest zepsute. Na szczycie listy tego, co może się wydarzyć, jest: zeszlakowanie, wyczerpanie katalizatora oraz mechaniczne zużycie i zniszczenie. I chociaż przykłady są zaczerpnięte z przemysłowej praktyki, Storey zaznacza, że bardzo niewiele firm ma wdrożone programy zarządzania stanem urządzeń linii produkcyjnej, mimo że mogą one przynieść wymierne korzyści. W tym samym czasie producenci systemów sterowania ustawicznie rozwijają systemy diagnostyki i sposób przedstawiania operatorowi informacji o problemach – o ile tylko operator korzysta z tych systemów. Ben Mansfield, menedżer ds. marketingu i specjalista systemów PAX w Rockwell Automation, wyjaśnia, w jaki sposób pracują nowe systemy diagnostyczne: – Możemy przy pomocy małej ikony na schemacie pokazać w czytelny i jednoznaczny sposób, gdzie wystąpił alarm, nieregularność, a nawet błąd konfiguracji urządzenia. Gdy zwiększasz poziom szczegółowości, podążasz za ikoną, która kieruje operatora wprost do widoku szczegółowego danego systemu. Na ekranie widać wtedy, że moja zmienna procesowa przekroczyła dopuszczalną wartość, że osiągnęliśmy górny limit itp. Mogę też uzyskać zaawansowane, bardziej szczegółowe dane diagnostyczne z urządzenia – np. że rura jest zapowietrzona. Gdybym miał system poprzedniej generacji, nie wiedziałbym tego. Otrzymałbym po prostu 22 mA albo 3,5 mA i nie wiedziałbym, co jest przyczyną problemu. HMI może kierować operatorów bezpośrednio do źródła problemu. Takie zaawansowane systemy diagnostyczne mogą przekazać ci ogromną ilość informacji o tym, co dzieje się w procesie, nie koncentrując się na pojedynczych urządzeniach. Sygnał z czujnika przepływu może sugerować, że ciecz jest zabrudzona albo że przepływ jest dwufazowy, ale sugeruje to tylko wtedy, gdy masz dostęp do informacji i potrafisz ją odpowiednio przetworzyć. Zmienność Przez ostatnie kilka lat niestacjonarność w przemysłowych procesach wytwórczych postrzegana była jako zmienność surowców i wahania w ich przepływie. Jednym z głównych przykładów jest produkcja oleju: rafineria musi przystosowywać się do faktu, że ropa naftowa może mieć różny poziom zanieczyszczenia ze względu na niedostępność surowca o zakładanej jakości lub jego zbyt wysokiej cenie. Surowce, które ciężko poddaje się dalszej obróbce, są często zastępowane przez substytuty, co powoduje dodatkowe komplikacje w sterowaniu. Jeśli wahania w przepływie surowców stanowią problem, zakład musi zostać wyposażony w odpowiednią aparaturę pomiarową, która pozwoli odpowiednio zmierzyć odpowiedzialne za wahania wskaźniki. Dzięki temu system sterowania może zostać wyposażony w odpowiednie mechanizmy korekcyjne. Zmienność może mieć także wewnętrzne przyczyny. Poszukiwania należy rozpocząć od systemów wspomagających linię produkcyjną i dostarczających do niej dodatkowe media, ponieważ systemy te są wspólne dla całej linii produkcyjnej. – Problemy mogą rozpocząć się w urządzeniu podgrzewającym wodę dla procesu – stwierdza Buckbee. – Te problemy stają się źródłem kolejnych problemów w kolejnych etapach procesu. Naturalną cechą systemów wspomagających i dostarczających media jest to, że są używane w wielu częściach zakładu, więc jeśli jeden odbiór rozpocznie pobór pary, jej ciśnienie spada i może być niewystarczające dla innych odbiorów. Wiele problemów z opisywanymi systemami – tak jak w przypadku spadku ciśnienia pary – udaje się łatwo rozpoznać i rozwiązać, ale często drobnostki wyłaniają się w nieoczekiwanych miejscach. Jeśli ktoś próbuje znaleźć źródło problemu, a nie poszukuje go poza miejscem, w którym problem się uwidocznił, może nigdy nie przestać szukać. Ludzie koncentrują się na tej jednej części procesu, kiedy w rzeczywistości problem znajduje się gdzieś indziej – zaznacza Kinney. – Tak może być w przypadku globalnych systemów wspomagających linię produkcyjną – systemu dostarczania pary, odprowadzania skroplin czy systemu chłodzącego – bo swoim zasięgiem obejmują one wiele obszarów zakładu. Możesz nie zauważyć związku przyczynowo-skutkowego, jeśli patrzysz tylko na występujący problem. W niektórych przypadkach globalne plany oszczędności energii lub redukcji ilości odpadów mogą stworzyć nowe problemy. Plan sam w sobie może być efektywny i ograniczać zużycie danego czynnika, ale towarzyszą temu efekty uboczne. Jedno urządzenie może na przykład przechwytywać nadmierne ciepło innego. Bez wątpienia zwiększa to efektywność, ale w ten sposób łączy się dwa procesy, które nie mają ze sobą nic wspólnego, tworząc tym samym kanał do rozprzestrzeniania się problemów. Im więcej takich połączeń, tym większa ilość możliwych niespodzianek. temat z okładki Buckbee stwierdza: – Ludzie rozumieją podstawy interakcji, ale zagadnienie staje się bardzo trudne w przypadku pętli zawracających do obiegu i ponownego wykorzystania ciepła. Mając świadomość złożoności dzisiejszych procesów przemysłowych, bardzo trudne staje się wyobrażenie sobie całego procesu i poszukiwanie poszczególnych źródeł problemów. Byłbyś zdziwiony wiedząc, jak wiele zakładów nie przekazuje temperatury otoczenia i podajnika do systemu sterowania. Jeśli przyjrzysz się wybrzeżu Zatoki Meksykańskiej i znajdującym się tam rafineriom ropy naftowej, dowiesz się, że najwięcej problemów sprawiają im burze. Temperatura i ciśnienie gwałtownie się zmieniają, a deszcz pada wprost na urządzenia. Warto zdać sobie z tego sprawę – jak tylko to zrobisz, będziesz mógł wyeliminować przyczynę problemu. Jeśli winisz proces podawania surowców za zmiany pogody, to tracisz swój czas. Właściwe narzędzia Istnieją dwa główne rodzaje narzędzi, które pomagają w znalezieniu przyczyn problemu: symulacja procesu i pętli regulacyjnych oraz analiza interakcji. Oba dostarczają rzeczowych informacji diagnostycznych i o potencjalnych rozwiązaniach. Narzędzia symulujące proces i pętle regulacyjne wykorzystują matematyczną analizę do określenia, jak powinny zachowywać się pętle regulacji i jak powiązane są różne fragmenty procesu lub zakładu. Powiązania te nie muszą być oczywiste, a mogą wskazać ścieżki propagacji problemów i wytłumaczyć ich „skoki” po procesie. Buckbee wspomina sytuację, kiedy metody te przyniosły ogromną pomoc: – W fabryce plastiku w stanie Alabama w USA gość próbował zmniejszyć wahania ciśnień wodoru. Mapa interakcji wewnątrz procesu wskazała, że odpowiedzialność za nieprawidłową pracę ponosi pionowy wymiennik ciepła, co było dla niego dużym zaskoczeniem: „To znajduje się pół mili dalej w zupełnie innej części fabryki.” Ale jak tylko spojrzał w schemat procesu – to miało sens. Prosta korekta pracy wentylatorów wymiennika ciepła spowodowała nie tylko stabilizację pracy pętli z wodorem, ale większej części fabryki, która wykorzystywała wodę używaną do chłodzenia wodoru. Gdyby nie przeprowadził takiej analizy, mógłby spędzić tygodnie na poszukiwaniu rozwiązania. Jeśli namierzysz źródło problemów lub chcesz sprawdzić, czy zadziała konkretne rozwiązanie, posłuż się platformą symulacyjną i sprawdź teorię, nim wprowadzisz ją w życie. Otrzymasz także możliwość sprawdzenia całej strategii sterowania i będziesz mógł upewnić się, że jest ona odpowiednia dla twojego procesu. Oszczędzisz czas jeśli okaże się, że na tym poziomie występują problemy. 32 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Efektywny symulator procesu ma dodatkową zaletę – pozwala zagrać z procesem w grę „co jeśli?”. Funkcjonalność ta jest zwykle wykorzystywana do szkoleń operatorów, ale nic nie stoi na przeszkodzie, abyś zasymulował zatarcie zaworu lub niepoprawną pracę czujnika i zobaczył, jaki ma to wpływ na proces. Czasem może to doprowadzić do znalezienia rozwiązania. Reaz Kabir jest głównym specjalistą w Honeywell Process Solutions. Miał okazję przyglądać się, w jaki sposób narzędzia symulacyjne stają się źródłem informacji o procesie. – To nie była popularna rzecz, ale teraz to się zmienia. W 2008 roku pracowaliśmy z firmą z branży chemicznej, która wytwarzała dużą ilość produktu. Problem stanowił fakt, że zakład nie mógł osiągnąć wymaganej przez klienta czystości na poziomie 99,8%. Mimo wysiłku nie udawało się zadowolić odbiorców. Po jednym dniu pracy z symulatorem wytypowano czynnik najbardziej wpływający na czystość produktu – zwiększono stosunek powrotu do powrotu minimalnego w jednej z kolumn destylacyjnych. Ten prosty zabieg był rozwiązaniem problemu i nie pociągał za sobą żadnych negatywnych skutków. Wcześniej – metodą prób i błędów – poszukiwali rozwiązania przez ponad miesiąc. Odpowiednie zasoby Chociaż narzędzia wspomagające pracę są łatwo dostępne, przedsiębiorstwa muszą umieć je wykorzystywać. Nie chodzi tu o wykształcenie jednego człowieka, ale o zapewnienie szkoleń i upewnienie się, że cała załoga jest wykwalifikowana i pracuje efektywnie. Storey opisuje to w ten sposób: – Musisz mieć ludzi, organizację, zarządzanie i motto „Bierzemy się do pracy i sprawimy, że to zadziała”, i właśnie to robić. Pozostałe hasła są zbyteczne, natomiast dodatkowe umiejętności są zawsze w cenie i w nie trzeba inwestować. Narzędzia wspomagające pracę są coraz lepsze, ale napotykane przez ludzi problemy nie są ani trochę mniejsze. Mamy więcej możliwości i solidny sprzęt, który nie wymaga tak wiele umiejętności od obsługi jak kiedyś. Z technicznego punktu widzenia można dziś zrobić znacznie więcej, niż można było kiedykolwiek. Ograniczeniem są tylko finanse i zasoby. Peter Welander jest redaktorem tekstów o inżynierii procesowej. Skontaktuj się z nim: pwelander@ cfemedia.com. Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie CE firma prezentuje Detekcja śladów oleju w wodzie lub kondensacie. Fotometry w elektrociepłowniach. Woda zasilająca kotły bądź kondensat nie powinna zawierać m. in. śladów oleju (ropopochodnych), powodujących poważne problemy techniczne. Z uwagi na to, konieczne jest wykrywanie tych zanieczyszczeń, a jednym z najbardziej pomocnych sposobów są pomiary fotometryczne on-line, które z powodzeniem działają już w kilku polskich zakładach. Drobinki oleju (które w wodzie się nie rozpuszczają) dla przyrządu są takimi samymi cząsteczkami jak substancje stałe (kłaczki, kryształki itp.), a ich pojawienie się w wodzie jest przez urządzenie traktowane jako wzrost zmętnienia wody. Zasada działania urządzeń fotometrycznych jest dość prosta – ślady oleju znajdujące się w wodzie przepływającej przez komorę pomiarową, powodują odbicie (odchylenie) padających promieni świetlnych, które następnie wpadają do detekto- rów. Ilość odbitego światła jest proporcjonalna do ilości cząstek oleju w wodzie. Do wykrywania śladów oleju stosujemy dwa zestawy fotometrów-mętnościomierzy różniące się przede wszystkim dokładnością. Zestaw ekonomiczny to układ detekcji 556/ TF56 składający się z prostego przetwornika typu 556 oraz czujnika TF56. Taki układ detekcji 556/TF56 posiada zakresy pomiarowe od 0-25 ppm do 0-500 ppm i jest wystarczający dla większości przypadków. Znacznie dokładniejszy jest system pomiarowy C4000/TF16, którego dokładność jest zdecydowanie wyższa: dolny zakres to 0-0,5 ppm (górny 0-500 ppm). Ten układ nie tylko wykrywa ale i precyzyjnie mierzy zawartość zanieczyszczeń olejowych, ale z uwagi na wyższą cene nie jest tak popularny w polskim przemyśle jak rozwiązanie pierwsze. Grzegorz Posz Product Manager Dział analiz przemysłowych INTROL Sp. z o.o. 32 789 00 69 [email protected] Nowa www.INTROL.pl Zobacz Ją z lepszej strony • porównaj z Nią modele • dobierz z Nią parametry i funkcje • zapytaj Ją o radę Przedsiębiorstwo Automatyzacji i Pomiarów Introl Sp. z o.o. www.introl.pl case study Nowoczesna hamownia zbudowana w oparciu o NI ComapactRIO i LabVIEW Autor: Shahzad Sarwar – Innosiv Engineering e-mai: [email protected] Branża: Motoryzacyjna Wykorzystane produkty: NI 9401, LabVIEW, NI 9205, cRIO-9114, cRIO-9022, FPGA Module, Real-Time Module, NI 9211, NI 9264, PID i Fuzzy Logic Zadanie: Opracowanie kompleksowego stanowiska pomiarowego dla samochodów z napędem na cztery koła (AWD – All Wheel Drive), które symuluje tarcie jezdni, utrzymuje stałe przyspieszenie i prędkość, a także mierzy przebieg oraz przemieszczenie na wszystkich kołach. System AWD odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa kierowcy, dlatego stworzone urządzenie powinno być bardzo dokładne, wydajne, a zarazem proste w użyciu. Rozwiązanie: Hamownię zbudowano w oparciu o platformę NI CompactRIO. Oprogramowanie zostało wykonane w środowisku LabVIEW z wykorzystaniem modułów NI LabVIEW FPGA oraz LabVIEW Real-Time. Urządzenie odczytuje dane z ponad 100 różnych czujników z częstotliwością 1 MHz, a wątki sterujące zbudowane w oparciu o regulatory PID działają z częstotliwością 250 Hz. Taka konfiguracja zapewnia skuteczne i wydajne działanie całego systemu przy niewielkich opóźnieniach. Testy samochodu prowadzone w laboratorium, w warunkach zbliżonych do tych, panujących na drodze umożliwiają przeprowadzenie dokładnych pomiarów mocy silnika, zużycia paliwa oraz emisji spalin. Koła testowanego pojazdu umieszczane są na przednich i tylnych rolkach hamowni. Kiedy operator „jedzie” samochodem, system bada prędkość, przyspieszenie oraz moment obrotowy silnika. Równocześnie steruje dwoma systemami rolek generującymi opór. Aktywne amortyzatory zamontowane w hamowni symulują tarcie i opór powietrza. Takie rozwiązanie sprawia, że pojazd prowadzony po hamowni zachowuje się dokładnie tak, jakby jechał po drodze. Dzięki wysokiej częstotliwości próbkowania sygnałów oraz zaawansowanym narzędziom do analizy danych możemy stworzyć charakterystyki emisji spalin i przestudiować je pod kątem zastosowania różnych paliw. Stworzenie hamowni dla pojazdów z systemem AWD było dość złożonym zadaniem. Budowany system miał działać w czasie rzeczywistym, a czas pomiędzy wymuszeniem a odpowiedzią układu miał być jak najmniejszy. Aby zachować tą samą prędkość i przyspieszenie kół na przedniej i tylnej osi, ko- Rys. 2. Platforma CompactRIO składająca się z kontrolera czasu rzeczywistego i układu FPGA 34 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Rys. 1. Badanie pojazdu na hamowni przystosowanej do pojazdów z system AWD nieczne było zastosowanie wydajnego kontrolera umożliwiającego wielokanałowe zarządzanie sygnałami. Opracowanie takiego systemu wymagałoby wielu godzin pracy i pochłonęłoby wiele pieniędzy. Kiedy Environment Canada zwróciło się do nas z pytaniem o stworzenie takiego systemu, przeanalizowaliśmy rynek pod kątem wydajnego urządzenia pomiarowego i sterującego. Wybraliśmy platformę CompactRIO. Wykorzystanie CompactRIO z szybkim procesorem czasu rzeczywistego i układem FPGA, w połączeniu z ogromnymi możliwościami analizy danych w środowisku LabVIEW, zapewniło obniżenie kosztów i czasu wykonania hamowni. Innowacyjna odpowiedź na nowe wyzwania inżynierii systemów Stworzenie zautomatyzowanej hamowni pojazdów z systemem AWD stawia kilka wyzwań związanych z inżynierią oprogramowania. Szerokie możliwości platformy CompactRIO i elastycznego środowiska LabVIEW, pozwalającego na stworzenie programów pod różnymi systemami operacyjnymi takimi jak Windows, czy Real-Time i na różne układy, np. FPGA przyczyniły się do odniesionego sukcesu naszego rozwiązania. case study Zalety systemu czasu rzeczywistego i FPGA Prawidłowa reakcja na dynamicznie zmieniające się sygnały pochodzące z pędzącego samochodu, wymaga szybkiej odpowiedzi pętli sterującej wykonującej się z częstotliwością zbliżoną do kHz. W naszym rozwiązaniu pętla realizująca pomiary oraz systemy bezpieczeństwa zaimplementowane zostały w układach programowalnych FPGA i wykonują się co 1 μs. Pętla sterująca została uruchomiona w systemie czasu rzeczywistego i działa z częstotliwością 250 Hz. Taka konfiguracja oprogramowania zapewnia doskonałą odpowiedź dynamiczną systemu. Duży wpływ na jakość sterowania i symulacji sygnałów hamowni ma jakość pomiarów, szczególnie wartości prędkości i przyspieszenia. Platforma CompactRIO wykorzystana w naszym rozwiązaniu oferuje kilka unikalnych i innowacyjnych funkcji pomiarowych, w tym: • Możliwość stworzenia filtru hazardów występujących na wejściach cyfrowych bezpośrednio w FPGA • Nowatorskie a zarazem dokładne pomiary przyspieszenia za pomocą enkodera, zamiast tradycyjnej metody zliczania impulsów, co jest możliwe dzięki szybkiej, 1 MHz pętli odczytującej sygnały z urządzenia. • Niezawodne modułowe karty wejść i wyjść o szybkim czasie reakcji, szerokim zakresie dynamicznym i idealnej liniowości. Programowanie na wielu platformach, w jednym środowisku Oprogramowanie dla niewielkiego i niedrogiego system wbudowany CompactRIO zostało napisane w graficznym środowisku NI LabVIEW. Jedną z kluczowych zalet tego środowiska jest możliwość integracji trzech różnych platform: układu FPGA, kontrolera czasu rzeczywistego CompactRIO i systemu opera- Rys. 3. Projekt systemu na różnych platformach cyjnego Windows. Podział poszczególnych zadań pomiędzy wykorzystane platformy przedstawia rysunek 3. Za pomocą protokołu komunikacyjnego wykorzystującego sieć Ethernet możliwe było stworzenie prostej komunikacji pomiędzy komputerem z systemem operacyjnym Windows, znajdującym się w pomieszczeniu kontrolnym a kontrolerem czasu rzeczywistego CompactRIO zlokaliRys. 4. Wyniki próby swobodnego wybiegu. Przeprowadziliśmy szereg zowanym w szafie elektrycznej testów na różnych pojazdach. Każdy z nich zakończył się sukcesem. przy hamowni. Program, dziaPodczas badań przekonaliśmy się, że dzięki hamowni można uzyskać łający na kontrolerze Compacwyjątkowo dokładne pomiary. tRIO, wykonuje wszystkie pomiary, a także zajmuje się wysterowaniem stanowiska. OprograWyniki mowanie pracujące na komputerze z systemem Zaprojektowaliśmy, opracowaliśmy, wdrożyoperacyjnym Windows prezentuje wyniki i zapiliśmy i udokumentowaliśmy nową hamownię suje je do pliku. w czasie kilku miesięcy. Połączenie CompacStrojenie stanowiska tRIO i LabVIEW pozwoliło na szybkie stworzeOrganizacja Society of Automotive Enginenie systemu o niezwykłej wydajności. Po zaers (SAE) jasno zdefiniowała procedury poledwie kilku próbach swobodnego wybiegu stępowania w przypadku zatwierdzania pobyliśmy w stanie dostosować nasz system do prawności i dokładności działania i dokładstandardów podobnych do innych produkności dla hamowni. Badanie naszego systetów z tego segmentu. Błąd pomiędzy czasem mu przeprowadziliśmy zgodnie z procedurą trwania próby swobodnego wybiegu przepróby wybiegu swobodnego. Najpierw poprowadzonego na drodze a czasem trwania jazd umieszczony na hamowni został rozpępróby na naszym stanowisku wyniósł 0,01 s, dzony do prędkości 100 km/h, a następnie a różnica tarć była mniejsza niż 10N. W pona biegu jałowym wytracał prędkość aż do jazdach z systemem AWD różnica pomiędzy osiągnięcia 0 km/h. Na podstawie tego baprędkością przedniej i tylnej osi wynosi 0,07 dania i znajomości zachowania pojazdu na ppm. System potrafi rozpędzić pojazd do 140 jezdni dostosowaliśmy współczynniki prakm/h z dokładnością 0,01 m/s. W czasie tecy naszego urządzenia. Zbieżność danych stów przekonaliśmy się też, że po przejechaw kolejnych próbach zmierzonych i krzywej niu kilku kilometrów w różnych warunkach z rzeczywistej próby wybiegu swobodnego różnica drogi przebytej przez koła przedniej potwierdziła, że zbudowana hamownia dziai tylnej osi to zaledwie kilka centymetrów. Uzyła prawidłowo. skane wyniki zaskoczyły nas bardzo pozytywnie, tak samo jak bardzo duża elastyczność platform CompactRIO i LabVIEW. Dzięki nim mogliśmy szybko znaleźć satysfakcjonujące nas rozwiązanie każdego problemu. National Instruments Poland Sp. z o.o. Salzburg Center ul. Grójecka 5 02-025 Warszawa Tel: +48 22 328 90 10 E-mail: [email protected] www.ni.com/poland Infolinia: 00 800 361 1235 www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 35 raport mgr inż. Izabela Cieniak Control Engineering Polska Polski rynek sterowników programowalnych PLC PLC idzie do przodu Zdaniem dostawców rok 2010 przyniesie wzrost dochodów z tytułu sprzedaży sterowników programowalnych. Najpopularniejszym producentem pozostaje Siemens. Najczęściej kupowany typ sterowników to mikro PLC. W sterownikach używa się przede wszystkim protokołów komunikacyjnych Modbus i Ethernet. Największy wpływ na decyzję o wyborze konkretnego modelu sterownika programowalnego ma jego niezawodność i czas bezawaryjnej pracy. Z danych uzyskanych przez Control Engineering Polska wynika, że rok 2009 dla branży sterowników programowalnych był pomyślny. Aż 69% ankietowanych dostawców odnotowao zwiększenie przychodów z tytułu sprzedaży PLC. Zazwyczaj był to skok o 1030% w porównaniu z rokiem 2008. W Polsce tempo rozwoju rynku sterowników programowalnych cały czas rośnie. Tylko 13% dostawców twierdzi, że pozostaje ono niezmienne. Dodatkowo 6% z nich nie spodziewa się w bieżącym roku żadnych nadprogramowych przychodów ze sprzedaży PLC. Respondenci (94%), którzy oczekują zwyżki wartości wszystkich przeprowadzonych transakcji, uważają, że będzie to związane przede wszystkim z końcem kryzysu i ożywieniem gospodarczym w segmentach rynku, gdzie sterowniki programowalne są Uczestnicy raportu B&R Automatyka Przemysłowa . . . . . . . . . . . . . . . www.br-automation.com GAMMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.gamma.pl Lenze Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.lenze.pl Mitsubishi Electric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.mitsubishi-automation.pl Multiprojekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.multiprojekt.pl National Instruments Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.ni.com/poland Omron Electronics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.omron.pl Panasonic Electric Works . . . . . . . . . . . . . www.panasonic-electric-works.pl Phoenix Contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.phoenixcontact.pl RAControls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.racontrols.com.pl Sabur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.sabur.com.pl Schmersal Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.schmersal.pl Schneider Electric Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.schneider-electric.pl Simex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.simex.com.pl ZPDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.zpda.com.pl obecne. Wstrzymane inwestycje są odblokowywane, istniejące aplikacje są modernizowane, zwiększa się także liczba nowych projektów do wykonania. – Polska jest krajem będącym liderem produkcji przemysłowej w Europie Środkowo-Wschodniej – stwierdza Michał Kozarzewski, Marketing Engineer (Eastern Europe) z firmy National Instruments. – Biorąc pod uwagę znaczny wzrost produkcji na początku 2010 roku w porównaniu do 2009, możemy spodziewać się dalszego rozwoju rynku. Widoczny jest również wzrost zamówień od producentów maszyn (każde urządzenie potrzebuje minimum jednego PLC) oraz rosnące zapotrzebowanie systemów automatyki. Także informacje zebrane wśród użytkowników PLC są optymistyczne. 82% z nich planuje w 2010 roku zakup sterowników programowalnych. Największy odsetek respondentów kupi tyle samo urządzeń co w zeszłym roku, ale 16% raport ankietowanych planuje zwiększenie poziomu za- SIL3. Również znajdują zastosowanie w dużych kupów o 2050%! Niestety grupa 13% użyt- procesach, w tym w sterowaniu wsadowym. Inkowników zmniejszy swoje wydatki na PLC na- nymi aplikacjami, w których pracują sterowniki programowalne, są systemy automatyki o dużym wet o połowę. Część powyższych tendencji potwierdza ra- rozproszeniu oraz znacznych wymaganiach funkport przeprowadzony przez instytut IMS Rese- cjonalnych i komunikacyjnych (infrastruktura, arch. Z przeprowadzonego badania wynikało co zarządzanie komfortem i bezpieczeństwem). prawda, że rok 2009 nie był najlepszy dla światowego rynku sterowników programowalnych. Obroty producentów spadły w tym czasie o 19,1% do 7,8 mld dolarów. Jednak ogromne zapoKonkurencyjna przewaga dzięki zintegrowanej automatyzacji. trzebowanie na PLC będzie gwałtownie napędzać rozwijające się regiony, takie jak: Chiny, Centralna i WschodSkróć czas opracowania projektu i wcześniej rozpocznij produkcję seryjną. Nasz doskonale dobrany sprzęt nia Europa, Rosja, Indie i oprogramowanie można dowolnie dopasowywać do wymogów twojej automatyki. Pełna skalowalność, i Ameryka Południowa. od najmniejszych urządzeń do największych systemów obniża koszty sprzętu. Wydajne energetycznie sys- Obniż całkowite koszty produkcji! ZZZGLVFRYHUDXWRPDWLRQFRP Zastosowanie PLC Dostawcy zauważają, że największe zainteresowanie sterownikami programowalnymi wykazuje branża wodno-kanalizacyjna i ochrony środowiska. Połowa ankietowanych twierdzi, że ich klientami są przedstawiciele sektora energetycznego i spożywczego. Również przemysł samochodowy, lekki i metalowy chętnie nabywa PLC. Sterowniki programowalne cieszą się popularnością w ciepłownictwie, branży farmaceutycznej, rafineryjno-petrochemicznej oraz w przemyśle celulozowo-papierniczym. Branża metalurgiczna, chemiczna, przetwórstwa minerałów i budowy maszyn kupuje najmniej sterowników. Sterowniki programowalne z oferty niemal wszystkich dostawców można wykorzystywać w prostym sterowaniu procesem oraz w małych maszynach. Produkty ponad połowy respondentów pracują w maszynach z kilkoma osiami. PLC mogą być stosowane w systemach bezpieczeństwa opartych na standardowych komponentach od SIL1 do temy napędowe pomagają w obniżeniu kosztów operacyjnych. Funkcje inteligentnej diagnostyki zwiększają niezawodność maszyny. Koszty całkowite można obniżyć do 50% w całym cyklu życia maszyny. 3HUIHFWLRQLQ$XWRPDWLRQ ZZZEUDXWRPDWLRQFRP raport Przywiązanie najważniejsze Moeller Electric), Rockwell Automation (marka Allen-Bradley), Schneider Electric, Fatek, Pro-Face, Mitsubishi Electric, Omron Electronics, SaiaBurgess oraz Unitronics. Respondenci zadeklarowali przyzwyczajenie do produktów firm: Beckhoff Automation, Delta Electronics, GE Fanuc, KDT System, Phoenix Contact, a także TECO. Poprosiliśmy dostawców sterowników programowalnych o określenie, który producent PLC jest według nich najpopularniejszy na rynku polskim. Niezwyciężonym okazał się Siemens, którego produkty są również najpopularniejsze pośród użytkowników (ma najwięcej przywiązanych klientów i jest najchętniej wybierany). Drugie miejsce zajęła firma Mitsubishi Electric, trzecie – ex aequo – GE Fanuc, Fatek i Omron Electronics. Z informacji zebranych od użytkowników PLC wynika, że oprócz Siemensa producenci, do których są przywiązani, to: Eaton Electric (kiedyś Siemens rządzi Na wykresie 1. zaprezentowane zostały firmy, których sterowniki PLC są najchętniej wybierane przez ankietowanych użytkowników. Po raz kolejny w tym raporcie pierwsze miejsce jako Tabela 1. Typy/modele sterownika PLC z oferty dostawców Typ PLC Firma Nano (mniej niż 15 punktów we/wy) Mikro (16128 punktów we/wy) Średnie (129512 punktów we/wy) X20CP0201 Duże (ponad 512 punktów we/wy) X20CP1483 B&R Automatyka Przemysłowa – X20CP292 GAMMA – BL4S200, BL4S100, BL2600, BL2500, BL2100, BL2000 Lenze – – X20CP1486 – – DPLC – SoftPLC Mitsubishi Electric ALPHA FX Multiprojekt National Instruments System Q, IQ FBS-xxMA, Fbs-xxMC, Fbs-xxMN – Urządzenia charakteryzują się modułowością – firma jest w stanie zbudować system od 1 do kilku tysięcy wejść (korzystając z technologii MXI czy EtherCAT). W przypadku jednej obudowy może zaoferować 256 we/wy cyfrowych lub 256 wejść analogowych CJ1M – CP1E Omron Electronics ZEN CJ2, CS1 CP1L, CP1H Panasonic Electric Works Phoenix Contact Sabur – FP-E FP0R FP-X, FPSigma FP2 NanoLC ILC150ETH ILC350PN RFC470 Każdy sterownik o budowie modułowej PCS1, PCD1.M110, PCD1M135, PCD1.M2xxx, PCD2.M110, PCD3.Wide AreaController, PCD3.M3x2x PCD2.M150, PCD2.M170 PCD2.M480, PCD3.M3x3x, PCD3.M5xxx, PCD3.M6xxx Schmersal PROTECT-PSC (od 6 do 256 punktów we/wy) – Modicon M340 Schneider Electric Zelio Modicon Quatnum Twido Modicon Premium Simex ZPDA Produkty firmy Siemens – PSW-166 Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 38 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com – – – – raport najpopularniejsza firma zajał Siemens. W porównaniu z wynikami raportu przeprowadzonego we wrześniu 2009 roku pomiędzy użytkownikami PLC, z drugiej pozycji na trzecią spadł GE Fanuc, natomiast jego miejsce zajęła marka AllenBradley. Kolejni producenci – Mitsubishi Electric i Omron Electronics – zachowali swoje pozycje w rankingu. Poniżej 15% użytkowników kupuje natomiast sterowniki programowalne wyprodukowane przez Eaton Electric (Moeller Electric), Schneider Electric, Fatek, Saia-Burgess, ABB, B&R Automation, Beckhoff Automation oraz Unitronics. Mniej niż jedna trzecia z nich ma zainstalowane PLC firm: IDEC, Pro-Face, Hitachi, Honeywell, Inventia, Phoenix Contact, Bosch Rexroth i Delta Electronics. Inni wybierani producenci to: Emmerson, Invesys, KDT System, Kontron, LS Industrial Systems (wcześniej LG Industrial Systems), OEM Automatic, Panasonic, TECO, WAGO ELWAG, a także Yokogawa (wykres 1). Mikro PLC na topie W zakładach najczęściej wykorzystywane są sterowniki programowalne modułowe. Ponad połowa ankietowanych stosuje również kompaktowe. 94% ankietowanych przez Control Engineering Polska dostawców ma w swojej ofercie sterowniki PLC mikro (16128 punktów wejść/ wyjść), a 69% użytkowników ma je zainstalowane w swoim zakładzie. Średniej wielkości (129512 punktów wejść/wyjść) PLC stanowią asortyment w przypadku 81% dostawców. Używa ich 59% respondentów. Sterowniki nano (mniej niż 15 punktów wejść/wyjść) sprzedawane są natomiast przez trzy czwarte respondentów. Pomimo tego wykorzystywane są jedynie przez 22% użytkowników. Najmniej dostawców ma w ofercie PLC duże (ponad 512 punktów wejść/wyjść). Wykorzystuje je jedna trzecia sondowanych (wykres 2, tabela 1). Charakter PLC Sterowniki PLC, najczęściej działające w przedsiębiorstwach (86% odpowiedzi), to proste sterowniki klasyczne, które mają funkcje sterowania logicznego, co najwyżej PID. 42% użytkowników ma sterowniki dedykowane, w tym regulatory mikroprocesorowe, natomiast jedna czwarta z nich – sterowniki bardzo zaawansowane, oparte na technologii PC. Najmniej popularne (16% odpowiedzi) są PLC mające charakter zagnieżdżonych systemów sterowania (embedded technology). Inny charakter sterowników to: Programmable Automation Controllers (tzw. PAC), modułowe sterowniki, PLC zintegrowane z modemem GSM/GPRS, a także PC wchodzące w skład systemów DCS. Wykres 1. Najchętniej wybierane przez użytkowników marki sterowników PLC (porównanie z rokiem 2009) 69% Siemens 62% 23% 26% GE Fanuc 28% 22% Mitsubishi Electric 19% 14% Omron Electronics Moeller Electronic FATEK Saia-Burgess ABB B&R Automatyka Unitronics Beckhoff Automation IDEC Vipa Hitachi Panasonic 2009 27% Allen Bradley Schneider Elecetric 2010 17% 14% brak danych 12% 8% 8% 6% 7% 11% 6% 3% 6% 7% 4% 8% 4% 9% 3% 2% 2% 3% 2% brak danych 1% brak danych Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 Dyskrecja gwarantowana Z informacji zebranych wśród dostawców wynika, że modułami, jakie można wykorzystać w aplikacjach realizowanych z użyciem oferowanych przez nich PLC, są zawsze wejścia/wyjścia dyskretne. Równie często można stosować www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 39 raport zaworowymi; wagowe; rfid; pomiaru energii elektrycznej oraz kontroli urządzeń bezpieczeństwa. Na wykresie 3. zostały porównane odpowiedzi użytkowników dotyczące typów modułów wykorzystywanych w aplikacjach realizowanych z użyciem PLC, z powyżej opisanymi danymi zebranymi od dostawców. Wojciech Znojek, dyrektor generalny, SABUR Coraz lepsza komunikacja PLC J ak wiadomo, zmiany w świecie sterowników programowalnych nie są tak częste, jak w świecie komputerów PC. Spektakularne przełomy technologiczne raczej ich nie dotyczą. W ostatnim okresie obserwujemy jednak, że coraz więcej technologii znanych ze świata IT trafia do klasycznych rozwiązań sterownikowych. „Głód informacji” dotknął także automatyków. Początkowo były to tylko łącza Ethernet z coraz większą liczbą protokołów komunikacyjnych, w tym starających się o miano standardów. Jako narastający trend da się również zauważyć wzrost dostępności Ethernetu w najmniejszych urządzeniach. Idąc w kierunku jeszcze lepszej wymiany informacji oraz ułatwienia korzystania z niej przez osoby nieznające tajników programowania, firmy umożliwiły użytkownikom korzystanie ze zdobyczy technologii internetowych. Wielu dostawców udostępniło serwery WWW, zarówno w postaci dodatkowego modułu, jak i standardowo wbudowane w jednostki CPU sterowników. W bardziej zaawansowanych przypadkach producenci wyposażają swoje produkty w serwery FTP, protokoły DHCP, SNTP, SNMP, PPP i inne, tworząc niejako nową kategorię urządzeń: AutomationServer. Swoje miejsce w nowoczesnych rozwiązaniach znajduje także komunikacja bezprzewodowa. I to nie tylko GSM/GPRS, ale także Bluetooth czy ZigBee. Warto tu także podkreślić rolę oprogramowania uruchomieniowego, które staje się coraz bardziej intuicyjne, choć równocześnie obejmujące znacznie więcej niż tylko programowanie PLC. I w nim upatruję znaczny postęp w najbliższym czasie. Protokoły komunikacyjne Sterowniki programowalne znajdujące się w ofercie praktycznie wszystkich dostawców udostępniają protokoły komunikacyjne Modbus i Ethernet. Ankietowani użytkownicy najczęściej wykorzystują Ethernet do komunikacji z HMI/SCADA i w sieci PLC-PLC. Rzadziej stosuje się go w sieciach nadzorczych i kontroli I/O. Jeszcze inne deklarowane przeznaczenie Ethernetu to zdalna kontrola, programowanie PLC, diagnostyka, obsługa kamer oraz w aplikacjach inteligentnego domu (wykres 4). Kolejnymi stosowanymi protokołami komunikacyjnymi mogą być: 420 mA/010 V DC, Profibus, Serial RS-232/RS-485 oraz DeviceNet. Mniej niż połowa dostawców informuje, że ich PLC wykorzystuje także protokoły bezprzewodowe, HART (Highway Addressable Remote Transducer), BCD, ControlNet i A-B Remote I/O. Inne używane protokoły to: BACnet, CAN/CANopen, CC-Link, CompoNet, CompoBus/S, CompoWay/F, Controller Link, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), DNP (Distributed Network Protocol), EnOcean, EtherCat, EtherNet/IP, Ethernet Powerlink, Ether-S-Net, Host Link, HTTP/serverFTP, IEC, InterBus-S, KNX/EIB, komunikacja stykowa, LonWorks, M-Bus, MPI (Message Passing Interface), NT Link, OPC, PPP (Point to Point Protocol), PROFInet, S-Bus, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SNTP (Simple Network Time Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), X2X, pakietowa transmisja danych wejścia/wyjścia analogowe, szybkie liczniki, moduły wejść temperaturowych, a także moduły komunikacyjne. Innymi używanymi modułami w aplikacjach według dostawców są moduły: regulacji ciągłej (PID, Fuzzy); sterowania ruchem; komunikacji przez Bluetooth, sieci mp-bus (belimo), mbus (liczniki mediów); do sterowania wyspami Wykres 2. Najczęściej stosowany przez użytkowników i oferowany przez dostawców typ sterownika PLC w zależnościod liczby wejść/wyjść procesowych 94% mikro (16-128 punktów we/wy) 69% użytkownicy 81% średniej wielkości (129-512 punktów we/wy) nano (mniej niż 15 punktów we/wy) dostawcy 59% 75% 22% duże (ponad 512 punktów we/wy) 69% 33% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 40 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Wykres 3. Moduły wykorzystywane w aplikacjach realizowanych z użyciem sterowników PLC 100% Wejścia / wyjścia dyskretne 92% użytkownicy 94% Wejścia / wyjścia analogowe 92% 88% Szybkie liczniki 62% 88% Moduły wejść temperaturowych 58% 88% Moduły komunikacyjne 89% 81% Moduły regulacji ciągłej (PID, Fuzzy) 39% 75% Moduły sterowania ruchem Inne dostawcy 30% 31% 3% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 Tomasz Nawracaj, lider sekcji PLC, Mitsubishi Electric Europe B.V. Oddział w Polsce Integracja danych z systemami informatycznymi R ozwiązania PLC na chwilę obecną są już bardzo znane. Rośnie również liczba firm, które mają w swojej ofercie sterowniki do różnorodnych zastosowań. Tak więc instalacja PLC to standardowy krok – kolejny to połączenie tego poziomu sterowania z systemami informatycznymi. Na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań, które ułatwiają raportowanie informacji zbieranych przez sterownik do komputera PC: począwszy od najprostszych opcji odczytu informacji wprost ze sterownika, poprzez specjalne moduły raportujące (np. tworzące gotowy raport w Excelu i przesyłające je e-mailem), aż po zaawansowane opcje, które komunikują się bezpośrednio z bazą danych. Jednak nie mówimy tu o kompleksowych, dużych systemach informatycznych, które są na rynku już długi czas i obejmują programy zarządzające produkcją czy zajmujące się planowaniem (takie jak ERP i MES). Można powiedzieć, że te systemy to świat informatyki – rozwiązują problem pobierania informacji za pomocą OPC. Cały taki duży system jest jednak bardzo kosztowny i do mniejszych zastosowań po prostu zbyt wielki. W większości przypadków, gdy klient potrzebuje raportowania, rozwiązanie za pomocą modułu, który gromadzi dane sam, a gotowy raport wysyła e-mailem, w zupełności wystarcza. Gdy potrzeba czegoś więcej, konieczne jest utworzenie bazy danych, na której zostanie zbudowany system. Informacje z PLC do tej bazy danych i odwrotnie mogą być natomiast przesyłane np. za pomocą modułu sterownika, który w razie braku połączenia z bazą zapisze tymczasowo dane na swojej karcie pamięci. Tego z kolei nie potrafi serwer OPC, ponieważ jest uzależniony od podłączenia ze sterownikiem (np. po łączu ethernetowym). raport Wykres 4. Zastosowanie Ethernet z PLC (wg użytkowników) Bogusław Krasuski, Marketing Manager, Omron Electronics Czynniki wpływające na wybór PLC D ecyzja klienta o wyborze sterownika PLC zależy najczęściej od rodzaju aplikacji i zadań, przed jakimi staje projektant systemu. Dla prostszych aplikacji często decydującym czynnikiem jest znajomość marki i doświadczenie użytkownika. Jeśli wykonawca stosował już sprzęt danej firmy i był z niego zadowolony, najczęściej nie jest trudno przekonać go do kolejnego zakupu. Wyścig wśród producentów, jaki toczy się na tym rynku, polega na coraz nowszych rozwiązaniach oraz dokładaniu kolejnych funkcji i możliwości do małych i średnich sterowników. Rozwój technologii powoduje, że obecnie nawet stosunkowo skomplikowane aplikacje można wykonać przy użyciu niedużych z pozoru sterowników. Przy bardziej skomplikowanych zadaniach znaczącą rolę odgrywają możliwości sterownika, takie jak szybkość, dostępne funkcje i komunikacja z urządzeniami peryferyjnymi. Także tutaj często decyduje marka producenta. Globalni dostawcy, tacy jak Omron, oferujący serwis, pomoc techniczną i szybkie dostawy w każdym miejscu na świecie, mają pozycję uprzywilejowaną. Ważnym elementem decydującym o wyborze PLC jest samo narzędzie służące do projektowania i programowania. Obecnie każdy producent stara się zapewnić proste i intuicyjne oprogramowanie narzędziowe, które jednocześnie ma duże możliwości oraz ułatwia i przyśpiesza pracę programisty. Konieczna jest także możliwość prostego sposobu diagnozowania i monitorowania pracy systemu, także przy zdalnym podłączeniu z innego miejsca niż znajduje się aplikacja. w systemie TETRA oraz tzw. transmisja bezprotokołowa, czyli ASCII (możliwość napisania protokołu do innego urządzenia w sterowniku). Na wykresie 5. zostały zestawione odpowiedzi użytkowników dotyczące stosowanych protokołów komunikacyjnych w sterownikach PLC, z powyżej opisanymi danymi zebranymi od dostawców. HMI/SCADA 76% sieć PLC-PLC 54% sieć nadzorcza 39% kontrola I/O 36% inne 6% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 Programowanie sterowników Najczęściej do programowania sterowników PLC używany jest język drabinkowy (LAD), bloków funkcyjnych (FBD) oraz tekstu strukturalnego (ST). Te trzy języki są najpopularniejsze, z czego język LAD wykorzystuje w pracy aż 91% ankietowanych. Inne często stosowane języki programowania to: listy instrukcji (IL) oraz SFC. Rzadziej programuje się sterowniki w języku producenta, tzw. dedykowanym, C, a także CFC. Związane jest to z tym, że również rzadko są one przeznaczane do pracy z PLC (wykres 6). Z zebranych danych wynika, że do programowania sterowników programowalnych można wykorzystywać również: Dynamic C, Saia PG5, LabVIEW, B&R Automation Basic (AB), Matlak/Simulink, maszynowy język sekwencyjny (MSFC), STL, C++ oraz Asembler. Niezawodność najważniejsza Niezawodność i czas bezawaryjnej pracy to cechy, które decydują o wyborze konkretnego modelu sterownika programowalnego. Decyzja o zakupie PLC może być podejmowana na podstawie ceny, która powinna być adekwatna do jakości Tabela 2. Ocena funkcjonalności sterowników PLC przez użytkowników Wysoko Przeciętnie Nisko Nie mam zdania Wykorzystanie sterownika w aplikacjach sieciowych 61% 31% 4% 4% Zaawansowane algorytmy sterowania – ich obecność w funkcjach sterownika 50% 40% 4% 6% Funkcjonalność HMI 55% 34% 4% 7% Elastyczny przydział pamięci 34% 49% 8% 9% Obliczenia zmiennoprzecinkowe 52% 32% 9% 7% Akwizycja danych procesowych 40% 46% 4% 10% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 42 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com raport Andrzej Górczak, Product Manager Automation Systems, Phoenix Contact Zmiany w funkcjonalności i technologii PLC N owoczesne sterowniki PLC to nie tylko szybkie procesory i większa pamięć. Nowoczesny sterownik to swobodna komunikacja na każdym poziomie systemu automatyki. Przesyłanie informacji od czujnika aż do serwera danych zarządzającego produkcją. Krótko mówiąc, sterownik PLC musi dzisiaj mieć wbudowany Ethernet. Oczywiście nie wystarczy wpiąć sterownik do sieci. Port ethernetowy jest swego rodzaju narzędziem, a jak go wykorzystamy, zależy już tylko od nas – od programu w sterowniku. Producenci implementują w PLC coraz więcej technologii informacyjnej, zwanej IT. Narzędzia stosowane w informatyce, takie jak e-mail, WWW czy ftp, zaczynają być wykorzystywane w automatyce. Kiedyś dużym ograniczeniem była wydajność sterownika. Dzisiaj możemy wybierać sterownik optymalny dla aplikacji, którą realizujemy, zachowując ogrom możliwości, jakie daje nam strona programowa. Takie zmiany przychodzą z „małymi”, swobodnie programowalnymi sterownikami PLC. Mają one port ethernetowy, zachwycają prostotą budowy i możliwościami za bardzo atrakcyjną cenę. Są niczym puzzle, z których za każdym razem tworzymy idealnie pasujący układ automatyki. Wspaniale nadają się do monitorowania wszelkich zdarzeń oraz monitoringu energii i mediów. Zebrane dane mogą być przesłane bezpośrednio do serwera danych SQL. Dokonujemy znaczącego skoku technologicznego w automatyce. Nie przypadkiem wymieniłem monitoring energii. Dzięki takiemu monitoringowi zbadano, że podczas postoju fabryka może zużywać zaledwie 60% mniej energii niż podczas produkcji. Wyłączanie urządzeń na produkcji musi odbywać się rozważnie. Może to robić na przykład sterownik PLC. Standard PROFIenergy pozwala na wyłączanie niepotrzebnych urządzeń podczas postoju lub wręcz elementów wewnątrz urządzenia, których akurat nie potrzebuje. Sterownik PLC, który będzie przyczyniać się do redukcji emisji CO2, to sterownik przyszłości. produktu oraz marki producenta. Użytkownicy zwracają również dużą uwagę na łatwość programowania, możliwość łatwego doboru modułów dodatkowych oraz na to, czy jest wbudowana obsługa interfejsów komunikacyjnych. Najrzadziej na ich decyzję oddziałuje duża liczba funkcji związanych ze sterowaniem, moc obliczeniowa i pamięć sterownika (wykres 7). Innymi czynnikami zakupowymi są według użytkowników: koszty narzędzi, szybka profesjonalna pomoc techniczna, serwis gwarancyjny i pogwarancyjny po więcej niż pięciu latach eksploatacji, licencje na oprogramowanie do programowania i diagnostyki, umiejętności personelu i oczywiście – wymagania klienta. Dostawcy do tej listy dodają jeszcze zintegrowanie wielu funkcji bezpieczeństwa i sterowania w jednym urządzeniu, a także darmowe szkolenia. Ocena PLC i współpracy Ogólna ocena funkcjonalności sterowników PLC, jest bardzo dobra. Najlepiej wypadło wykorzystanie sterownika w aplikacjach sieciowych. Wysoko oceniło go 61% respondentów. Kolejne miejsca zajęły: funkcjonalność związana z HMI, obliczenia zmiennoprzecinkowe oraz zaawansowane algorytmy sterowania, a dokładnie ich obecność w funkcjach sterownika PLC. Przeciętny natomiast okazał się elastyczny przydział pamięci oraz akwizycja danych procesorowych (tabela 2). Tabela 3. Odpłatne/nieodpłatne usługi świadczone przez dostawców Odpłatnie Nieodpłatnie Brak odpowiedzi – 100% – Usługi programowania sterowników PLC 81% – 19% Usługi projektowania sterowników PLC 31% 13% 43% Uruchamianie systemów 75% – 25% Szkolenia techniczne 63% 19% 18% Doradztwo techniczne z zakresu PLC Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 43 raport Wykres 5. Protokoły komunikacyjne stosowane w sterownikach PLC (wg dostawców i użytkowników) 88% Ethernet 94% 81% 43% Język tekstu strukturalnego (ST) 51% 69% 93% 35% Język listy instrukcji (IL) 46% 63% 81% 27% Język SFC 14% DeviceNet 63% 50% 12% Język producenta (dedykowane) 12% HART inne 58% 81% 4-20 mA / 0-10 VDC A-B Remote I/O 81% Język bloków funkcyjnych (FBD) 69% Modbus BCD 91% Język drabinkowy (LAD) 81% Profibus ControlNet użytkownicy 71% Serial RS-232 / RS-485 protokoły bezprzewodowe dostawcy Wykres 6. Języki programowania wykorzystywane do programowania sterowników PLC (wg użytkowników i dostawców) 31% 25% 12% Język C 10% 19% 38% 10% Język CFC 6% 19% 19% dostawcy 3% Inne 3% 38% użytkownicy 19% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 1% 13% 12% 56% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 Poziom wsparcia technicznego został oceniony jako średni (76% odpowiedzi). 18% użytkowników stwierdziło, że jest dobry, a 6%, że słaby. We współpracy sondowanym podoba się profesjonalne podejście do klienta. Istotny jest również bezproblemowy i łatwy kontakt z serwisem oraz jego pomoc przy podłączaniu i programowaniu sterowników PLC. Użytkownikom podoba się możliwość wsparcia „na telefon”. Grupa respondentów niezadowolona z usług dostawców twierdzi, że działy wsparcia technicznego nie mają wiedzy na temat produktów, które oferują, a także, że pozostawiają bardzo często klientów samych z problemami eksploatacyjnymi. Usługi płatne i bezpłatne Wszyscy ankietowani przez magazyn Control Engineering Polska dostawcy sterowników programowalnych zadeklarowali, że prowadzą nieodpłatnie doradztwo techniczne z zakresu PLC. 44 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Jest to jedyna usługa, za którą nie jest pobierana opłata. Klienci płacą najczęściej za usługi polegające na programowaniu sterowników oraz uruchamianiu systemów. Opłaty pobierane są także za szkolenia techniczne. Jedynie 31% dostawców zarabia na usługach projektowania sterowników PLC (tabela 3). PAC vs PLC Poprosiliśmy dostawców, aby odpowiedzieli na pytanie, czy kontrolery PAC i komputery przemysłowe IPC stanowią konkurencję dla sterowników programowalnych PLC. Większość respondentów stwierdziła, że PAC i IPC mają swoje miejsce na rynku, ale nie zagrożą sterownikom PLC. Dodatkowo stosuje się je w innego rodzaju aplikacjach. – Kontrolery PAC są naturalną drogą rozwoju sterowników PLC, dlatego znaczący producenci PLC już oferują lub wkrótce będą mieli je w ofercie – stwierdza Michał Osiecki, inżynier produktu z firmy Omron Electronics. – Komputery przemysłowe w obecnej chwili według mnie nie stanowią silnej konkurencji. Rozwiązania z IPC znajdują swoje zastosowania w urządzeniach, gdzie konieczne jest połączenie wysoko specjalizowanych modułów, np. pomiarowych z wykorzystaniem Wykres 7. Czynniki, które wpływają na decyzje zakupowe użytkowników (wg użytkowników i dostawców) 72% niezawodność i czas bezawaryjnej pracy 69% użytkownicy 63% cena 75% 63% marka producenta 63% 58% łatwość programowania 69% 52% możliwość łatwego doboru modułów dodatkowych 56% 42% wbudowana obsługa interfejsów komunikacyjnych 50% 29% liczność funkcji związanych ze sterowaniem 69% 27% moc obliczeniowa i pamięć sterownika inne dostawcy 31% 9% 13% Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010 Michał Kozarzewski, Marketing Engineer, National Instruments Wzrost sprzedaży sterowników PAC I nżynierowie w Europie Środkowo-Wschodniej są świadkami powstawania coraz bardziej złożonych systemów automatyki, wymagających układów we/wy o wysokich częstotliwościach próbkowania, funkcji analitycznych o znacznej złożoności obliczeniowej, inspekcji wizyjnej oraz coraz szybszego sterowania. W Polsce spektrum takich aplikacji rozciąga się od systemów medycznych, aż po układy służące analizie jakości energii elektrycznej. Sterowniki PLC cechują się niezawodnością, niewielkimi rozmiarami i niskim poborem mocy, koniecznymi przy tworzeniu tego typu systemów. Nie zawsze jednak są w stanie sprostać wymaganiom co do prędkości przetwarzania danych oraz otwartości oprogramowania, dostępnym tylko w komputerach klasy PC. Szczególnym połączeniem cech charakterystycznych sterowników PLC z elastycznością i mocą obliczeniową komputerów osobistych są sterowniki PAC. National Instruments od ponad 5 lat obserwuje wzrost sprzedaży sterowników PAC, co oznacza zmianę podejścia inżynierów do projektowania systemów wbudowanych i automatyki. Intuicyjne graficzne środowiska projektowe zdecydowanie przyspieszają proces projektowania aplikacji. Wydajność, niezawodność oraz coraz łatwiejsze w użyciu narzędzia projektowe stanowią klucz do sukcesu sterowników PAC oraz opartych na nich systemów. produkty raport połączeń ethernetowych, lub wymagana jest komunikacja z systemami informatycznymi. Kilku dostawców stwierdziło, że PAC i IPC stanowią konkurencję dla PLC. Urządzenia te są coraz tańsze, a oferują znaczną różnorodność rozwiązań. W wielu przypadkach sterowanie PLC jest zastępowane systemami PAC i IPC, mają też dużą moc obliczeniową. ASTOR Oferta GE Intelligent Platforms dla rynku automatyki przemysłowej Trendy i zmiany w PLC Funkcjonalność i technologia sterowników programowalnych jest cały czas rozwijana. Na rynku PLC widoczna jest miniaturyzacja oraz zwiększanie ich możliwości funkcyjnych. W wyniku wprowadzania zmian coraz łatwiejsze staje się zarządzanie siecią, łączenie PLC z urządzeniami peryferyjnymi i włączanie ich do systemów sterowania. Rozbudowywane są moduły komunikacyjne. Stosowane są również zdalne moduły we/ wy z użyciem sieci Ethernet, PROFInet, PROFIbus itp. Następuje integracja sterowników ze światem IT. PLC współpracują z webserwerami, FTP, SQL, WWW, GSM itd. PLC przejmuje funkcje dedykowanych modułów, np. do sterowania ruchem. Widoczny jest wzrost szybkości, mocy obliczeniowej i pamięci sterowników, dzięki czemu można sterować coraz większymi procesami w czasie rzeczywistym. – Zauważalnym trendem na rynku PLC jest zdecydowanie większa swoboda komunikacji – dodaje Andrzej Górczak, menedżer produktu, Phoenix Contact. – Dodatkowo otwarte standardy ułatwiają integrację i skracają czas uruchomienia systemu. PLC są również oparte na systemach embedded (Windows, Linux). Krzysztof Gołąb, kierownik działu automatyki i napędów z firmy Multiprojekt, dodaje, że coraz częściej PLC stosuje się w automatyce domowej (proste sterowanie modułami oświetleniowymi, kontrolą dostępu, bramami itp). CE Z a pomoc w opracowaniu raportu dotyczącego polskiego rynku komputerów przemysłowych szczególnie dziękujemy firmom: B&R Automatyka Przemysłowa, GAMMA, Lenze Polska, Mitsubishi Electric, Multiprojekt, National Instruments Polska, Omron Electronics, Panasonic Electric Works, Phoenix Contact, RAControls, Sabur, Schmersal Polska, Schneider Electric Polska, Simex, ZPDA (Zakład Produkcji Doświadczalnej Automatyki). Dziękujemy również wszystkim czytelnikom magazynu Control Engineering Polska, którzy wzięli udział w ankiecie. 46 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com K ompleksowa oferta GE Intelligent Platforms swoim zakresem obejmuje sterowniki kompaktowe VersaMax Micro przeznaczone do małych i średnich systemów sterowania oraz rozwiązania modułowe VersaMax i kontrolery serii PACSystems RX3i które ze względu na swoje rozbudowane możliwości stosowane są w dużych zakładach przemysłowych. Ofertę uzupełniają systemy o podwyższonej dostępności HSR, układy wejść/wyjść rozproszonych oraz panele operatorskie serii QuickPanel. Seria VersaMax Micro charakteryzuje się bardzo dużą uniwersalnością, bogatymi możliwościami programistycznymi i komunikacyjnymi, niewielkimi rozmiarami oraz możliwością obsługi do czterech serwonapędów. Wydajna platforma sprzętowa wykorzystywana w RX3i pozwala na pracę kontrolera w trzech różnych architekturach: autonomicznego systemu przeznaczonego do sterowania średnimi i dużymi procesami dyskretnymi, systemu o podwyższonej dostępności Hot-StandBy-Redundancy RX3i oraz systemu sterowania procesem ciągłym Proficy Process Systems. Wszystkie serie programowane są przy pomocy jednego narzędzia, Proficy Machine Edition, które w intuicyjny sposób pozwala na budowanie złożonych algorytmów sterujących i ich migrację pomiędzy wszystkimi rodzinami. Szczegółowe informacje techniczne znajdują się w katalogu, który można bezpłatnie pobrać ze strony: www.astor.com.pl swt.astor.com.pl raport B&R RAControls Multiprojekt Sterowniki serii X20 CPU Logix L7x – gdy liczy się czas Sterowniki PLC FATEK S Z S terowniki X20CPU stanowią integralną część dobrze znanego, systemu we/wy B&R X20. Jak wszystkie sterowniki B&R, integrują w sobie sterowanie, wizualizację, napędy oraz komunikację. System ten zawiera sieć Ethernet, Ethernet Powerlink, X2X oraz umożliwia dodanie kolejnych sieci za pomocą modułów komunikacyjnych. W sterowniku, bazującym na deterministycznym, wielozadaniowym systemie operacyjnym czasu rzeczywistego, zawarty jest serwer FTP, WWW oraz VNC, umożliwiający zdalny dostęp do wizualizacji (rzeczywistej i wirtualnej). W sterownikach X20 można także użyć zintegrowanego systemu diagnostyki System Diagnostic Manager, który zapewnia pełną diagnostykę całego systemu bez konieczności użycia oprogramowania narzędziowego – tylko za pomocą standarowej przeglądarki internetowej. Jedną z największych zalet systemu sterowania jest elastyczność systemu wejść/wyjść, który może być użyty zarówno w przypadku zintegrowanym, jak i rozproszonym. Użytkownik sam określa właściwości, architekturę oraz topologię. Zwarta konstrukcja 12 kanałowych modułów pozwala zaoszczędzić, aż do 50% przestrzeni w szafie sterowniczej. Użytkownik doceni prosty sposób połączenia kontrolerów sieci dla wszystkich popularnych systemów sieciowych, tj. Profinet, Modbus TCP/ IP, Ethernet IP, DeviceNet, Profibus DP, CANopen czy Ethernet POWERLINK. www.br-automation.com adaniem procesorów rodziny ControlLogix® najnowszej generacji, jest stawić czoło najtrudniejszym i najbardziej wymagającym aplikacjom zarówno w przemyśle maszynowym, jak i procesowym. Firma Rockwell Automation wyposażyła swój najnowszy sterownik PAC w dwurdzeniowy procesor o architekturze RISC z koprocesorem dla każdego rdzenia. Zbudowany od nowa został również procesor komunikacyjny oraz zastosowano pamięć SDRAM o krótszym czasie dostępu i lepszej wydajności. Wszystko po to, by trzykrotnie zwiększyć prędkość wykonywania aplikacji serwonapędowych i dwukrotnie klasycznych aplikacji procesowych i dyskretnych. W efekcie maksymalna liczba osi obsługiwanych przez jeden CPU zwiększyła się z 32 do 100, a maksymalna liczba urządzeń połączonych przez sieć z 250 do 500. Nowa jednostka jest przeznaczona głównie do zastosowania w systemach procesowych PlantPAx® oraz w aplikacjach wieloosiowych wykorzystujących serwonapędy z rodziny Kinetix® pracujące w sieci Sercos lub Ethernet/IP. Procesor ma możliwość zamontowania nawet 2 GB karty pamięci SD do zapisu programu, danych czy firmware, a dzięki modułowi ESM nie wymaga zastosowania baterii litowej. Dzięki tym własnościom procesory mogą podnieść wydajność aplikacji, uprościć architekturę systemu, co w rezultacie prowadzi do szybszej, bardziej wydajnej oraz tańszej aplikacji. www.racontrols.com.pl terowniki PLC FATEK są połączeniem dobrej jakości sprzętu z konkurencyjną ceną. Mają interpolację liniową do 4 osi, we/wy do 920 kHz i znajdują zastosowanie od prostych modernizacji maszyn do skomplikowanych procesów produkcyjnych. Sterowniki mogą się komunikować po maksymalnie pięciu portach (RS232, RS485, USB, Ethernet) wykorzystując protokół FATEK (TCP), MODBUS RTU/ ASCII (TCP), czy też tzw. transmisję bezprotokołową (ASCII). Do sterowników PLC FATEK można podłączyć modemy GSM. Rozszerzeniami sterownika mogą być moduły cyfrowe i analogowe (wejściowe, wyjściowe, mieszane we/wy), moduły specjalne: temperaturowe, do wyświetlaczy LED, nastawników kołowych. Również w ofercie są moduły głosowe VOM, moduły tensometryczne i proste wyświetlacze montowane na front sterownika. Ekonomicznym rozwiązaniem w aplikacjach wymagających we/wy analogowych są tablice analogowe. Obecnie w przygotowaniu jest opcja komunikacji sterowników FATEK po protokole CANOpen. Istnieje możliwość wypożyczenia sterownika lub zestawu sterownik + moduły rozszerzeń do testów. MULTIPROJEKT zapewnia bezpłatne szkolenia, pomoc techniczną, krótkie terminy dostaw (magazyn na terenie Polski). Oprogramowanie narzędziowe jest BEZPŁATNE. Informacje na temat sterowników FATEK można znaleźć na stronach: www.multiprojekt.pl www.fatek.pl www.fatek.com www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA A PAŹDZIERNIK 2010 • 47 firma prezentuje Schneider Electric Nr 1 na ħwiecie wħród interfejsów HMI Paradoksalnie, automatyzacja zmniejszająca zaangażowanie ludzkie w procesy produkcji i wytwarzania i zwiększająca wydajność produkcji wymaga coraz więcej od człowieka a co za tym idzie konieczne jest ulepszenie dialogu między operatorem a systemem automatyki ułatwiające sterowanie maszyną czy procesem. Dokładne sparametryzowanie maszyny, częste zmiany partii, konserwacji, monitorowania i zdalnego sterowania to zadania dla interfejsów HMI. Dziś średniej klasy panel operatorski oferuje więcej możliwości niż SCADA lat 90 a rozwój elektroniki i ekranów LCD pozwala na zastosowanie wysokiej jakości komponentów w przystępnej cenie. Panele operatorskie W najprostszych maszynach i aplikacjach pomimo częstszego stosowana paneli graficznych nadal optymalnym rozwiązaniem pozostają panele tekstowe. Schneider Electric stawia czoła temu wyzwaniu zwiększając funkcjonalność podstawowej oferty przy bardzo atrakcyjnej cenie. Panel tekstowy to tylko nazwa a możliwość wyświetlania wyłącznie znaków alfanumerycznych odchodzi do historii. Zastosowanie ekranów matrycowych w panelach Magelis XBTN i Magelis XBTR dzięki funkcjonalnemu i przyjaznemu dla użytkownika oprogramowaniu Vijeo Designer Lite pozwala na dowolne kształtowanie aplikacji dodawanie symboli graficznych, wykresów itd. Kolejnym krokiem jest panel Magelis XBTRT gdzie do dyspozycji mamy ekran dotykowy o przekątnej 3.9 cala i proporcji ekranu 16:9. Panele tekstowe mogą stanowić element dialogowy dla każdego urządzenia posiadającego interfejs komunikacyjny. Vijeo Designer Lite dostępny na stronie WWW firmy. Najnowsze, rewolucyjne produkty dostępne są w cenie zarezerwowanej do tej pory dla paneli tekstowych, lecz wykorzystane w nich rozwiązania spotkać można w panelach graficznych. Panele cechuje otwartość komunikacyjna pozwalająca na komunikację nie tylko z każdym urządzeniem Schneider Electric, ale również z wykorzystaniem innych popularnych protokołów komunikacyjnych. z pamięci przenośnej USB, co jest idealnym rozwiązaniem dla producentów maszyn ułatwiającym utrzymaniu paneli zainstalowanych w odległych maszynach. Port USB w obu panelach może być wykorzystany do podłączenia zewnętrznej pamięci przenośnej do archiwizacji przebiegów archiwalnych. Magelis STO Magelis STO to panel o przekątnej 3,4” i rozdzielczości 200x80 pikseli. Co najważniejsze to obsługa 16 odcieni szarości pozwalający na skomponowanie grafiki niespotykanej w tej klasie sprzętu. Panel wspiera obsługę bitmap, które mogą być wykorzystane jako elementy graficzne. Każdy panel STO wyposażony jest w 3 kolorowe podświetlenie pozwalające na sygnalizowanie stanów awaryjnych. Dostępne są 2 modele o różnym zestawieniu kolorze podświetlenia (zielony lub biały jako kolor podstawowy plus kolory awaryjne pomarańczowy+czerwony lub różowy+czerwony). Komunikację zapewnia port szeregowy RS 232/485 Bezpłatne oprogramowanie – pełna funkcjonalność dla Paneli HMI STO i HMI STU już w wersji demo oprogramowania VijeoDesigner. Magelis STU to przede wszystkim rewolucyjny system montażu. Panel składa się z jednostki centralnej i wyświetlacza kolorowego TFT o przekątnej 3,5” i rozdzielczości QVGA. Oba elementy łączy się przez standardowy otwór montażowy Ø 22 dla ścian obudowy o grubość ściany w zakresie 1 do 6mm. Panel STU oprócz standardowej komunikacji szeregowej, pozwala na wykorzystanie nowoczesnego interfejsu komunikacyjnego – Ethernet. Nowe panel zostały wyposażone w ekrany dotykowe, port USB typu mini-B do programowanie z wykorzystaniem standardowego przewodu USB (podobnie jak w sterowniku Modicon M340). Program do nowych paneli może być również wgrany Programy stworzone w oprogramowaniu Vijeo Designer aktualnie w wersji 5.1 dla małych paneli STO i STU mogą być bez problemu przeniesione na panele graficzne XBTGT/GK/ GTW/GH. 48 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com firma prezentuje Większość cech klasycznego systemu SCADA, posiadają graficzne panele operatorskie. Wykorzystanie obiektów graficznych, zaawansowane zarządzanie alarmami, zarządzanie prawami dostępu użytkowników, receptury produkcji, elastyczna obsługa wielu języków, podpowiedzi dla operatora, obsługa zewnętrznych urządzeń takich jak drukarki, kamera, głośniki itp., wyświetlanie plików wideo.to elementy ułatwiające sprawne zarządzanie systemem automatyki. 4 lata temu Schneider Electric zaprezentował panel operatorski Magelis XBTGT, zbudowany w oparciu o 64-bitow procesor RISC oraz bardzo szybki system operacyjny czasu rzeczywistego VxWorks, w który to system wyposażane są między innymi marsjańskie lądowniki. Od tego czasu panele tej serii zyskały uznanie a oferta jest uzupełniana, aby odpowiedzieć na wszystkie potrzeby użytkowników. Magelis XBTGT to rodzina paneli dotykowych o przekątnych, od 3,8 do 15 cali. Panele te oferują wysoką jakość obrazu dzięki zastosowaniu matryc TFT z 65536-kolorów. Dla mniej wymagających aplikacji dostępne są wyświetlacze STN z 4096-kolorów lub monochromatyczne z 8 lub 16 poziomami szarości. Cała rodzina wyposażona jest w wysokiej rozdzielczości analogowy ekran dotykowy. W wersji XBTGTxx40 istnieje możliwość podłączania kamery, możliwość nagrywania/ odtwarzania sekwencji wideo w formacie MPEG4. Terminale GT posiadają możliwość komunikacji z wykorzystaniem popularnych protokołów komunikacyjnych poprzez jeden lub dwa porty szeregowe, zgodne RS 232C, RS 422, RS 485 lub port Ethernet. Dzięki sieci Ethernet istnieje dostęp do usług sieci Web: serwer FTP dla łatwego transferu danych, dostęp do ekranów synoptycznych panela z poziomu przeglądarki internetowej. Każdy panel może jednocześnie obsługiwać na każdym porcie inny protokół komunikacyjny. Dane historyczne i alarmy archwizowane mogą być na karcie Compact Flash lub kluczu USB. Kolejnym elementem ułatwiającym pracę jest port USB umożliwiający wgrywanie aplikacji z komputera lub klucza USB, zgrywanie danych historycznych, alarmów, sekwencji wideo itp. na klucz USB. Wszystkie opisane funkcje można zrealizować w przyjaznym dla użytkownika oprogramowaniu narzędziowym Vijeo Designer aktualnie w wersji 5.1, które zostało zaprojektowane tak aby maksymalnie ułatwić i przyspieszyć czas tworzenia aplikacji panela operatorskiego. W ubiegłym roku dołączyły kolejne panele XBT GK i GTW. W 2009 oferta została poszerzona o panele serii Opti Magelis XBTOT będące odpowiedzią na zapotrzebowanie rynku na tanie panele, w których zaawansowana funkcjonalność nie jest wymagana. Magelis XBTGK posiada takie same funkcjonalności jak XBTGT a dodatkowo został wyposażony w klawiaturę z przyciskami funkcyjnymi, przemysłowy wskaźnik oraz klawiaturę alfanumeryczną umożliwiającą wprowadzanie danych jak w telefonach komórkowych. Panel ten występuje w wersji monochromatycznej oraz z wysokiej jakości kolorowym ekranem dotykowym, o przekątnych 5,7” i 10,4” cala. Panele GK wspierają podstawowe funkcje bezpieczeństwa tzn. możliwość wydania komendy po jednoczesnym przyciśnięciu dwóch klawiszy. Magelis XBTGTW to panele z systemem operacyjnym Windows XPe. Wybór systemu operacyjnego został podyktowany możliwością wykorzystania bogatej gamy oprogramowania dla środowiska Windows XP, co jest znaczącą przewagą nad panelami opartymi na systemie Windows CE. Panele te mają pełną funkcjonalność paneli GT, a dodatkowo środowisko Windows umożliwia skorzystanie z szerokiej gamy oprogramowania i urządzeń zewnętrznych wspieranych przez ten system operacyjny. Magelis STU Magelis XBTOT to niezwykle przystępny cenowo panel graficzny pozwalający na przygotowanie aplikacji z większością elementów jak w panelu GT. Wyposażony jest w ekrany monochromatyczne oraz kolorowe STN i TFT do 256 kolorów i przekątnymi od 5,7 do 10,4 cala. Z panelem XBTOT użytkownik otrzymuje specjalną darmową wersję oprogramowania Vijeo Designer wspierającego serię OT. Magelis XBTGH ręczny panel z ekranem TFT o rozdzielczości VGA przy przekątnej 5,7 cala, porty do komunikacji szeregowej, Ethernet oraz USB i CF do archiwizacji danych i wgrywania programu. Przyciski funkcyjne, chowany rysik do obsługi ekranu dotykowego to elementy poprawiające ergonomię. Panel wspiera funkcje bezpieczeństwa takie jak, przycisk bezpieczeństwa, 3-pozycyjny łącznik zezwalający. Klasa ochrony to IP65. Paweł Fraś Product Manager PLC, HMI, SCADA Schneider Electric www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 49 napędy Earl Scruggs Control Engineering Obrabiarka CNC, czyli wszystko w jednym Producent maszyn szukał możliwości obniżenia kosztu podzespołów maszyny do cięcia kamienia, zmniejszenia jej wymiarów i czasu konstrukcji, a także poprawienia osiągów. Instalując nowy układ napędu i sterowania, firma AIM zapewniła te i inne korzyści. P rzycinanie dużych płyt kamiennych na wysokiej jakości blaty kuchenne, blaty lad recepcyjnych oraz inną armaturę wewnętrzną i zewnętrzną wymaga solidnych urządzeń oraz dużej mocy i doskonałej kontroli nad procesem. Jednak cięcie twardego marmuru czy granitu nie jest największym wyzwaniem, jakiemu musi sprostać przemysł kamieniarski; wyzwaniem jest cięcie z zachowaniem maksymalnej wydajności i precyzji oraz optymalne wykorzystywanie surowców. Firma produkująca narzędzia do cięcia kamienia – Advanced Industrial Machinery (AIM), Używając MasterJetSaw (powyżej), jeden z klientów całkowicie wyeliminował nadgodziny i wyprzedził harmonogram o pięć dni. W porównaniu z systemem sprzężenia zwrotnego z koderem przyrostowym wykorzystywanym do przesyłania danych o położeniu w urządzeniu starego typu, zintegrowany system napędowy poprawił sprawność operacyjną. Rexroth IndraDrive Mi (z prawej) łączy serwomotor i napęd w jedno ultrakompaktowe urządzenie, które jest o około 50% mniejsze od systemów konwencjonalnych. Sprzężenie zwrotne z enkoderem absolutnym wykorzystujące napęd eliminuje konieczność resetowania serwomotorów za każdym razem, gdy proces cięcia zostanie przerwany. Źródło: Bosch Rexroth 50 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com przekonstruowała jeden ze swoich najlepszych produktów – MasterJetSaw, połączenie piły i systemu cięcia strumieniem wodnym – w celu znacznej redukcji kosztów budowy i jednocześnie poprawy wydajności. Aby osiągnąć te cele, AIM wyposażyła urządzenie MasterJetSaw w nowy napęd i układ sterowania: platformę sterującą CNC IndraMotion MTX, zdalne wejście/wyjście Profibus, a także zintegrowany silnik i układ napędowy IndraDrive Mi. Wszystkie te podzespoły są dziełem grupy Bosch Rexroth zajmującej się napędami elektrycznymi i sterowaniem. napędy MasterJetSaw jest najdroższym produktem firmy AIM, przeznaczonym do wysoko wydajnego cięcia kamienia do większych zastosowań komercyjnych i na kamienne nawierzchnie przy obiektach mieszkalnych. Narzędzie to, łączące w jedną całość sztywną, bardzo precyzyjną, obrotową głowicę tnącą o mocy 20 KM, ostrze z diamentową końcówką i urządzenie do cięcia wodą ze ścierniwem o mocy 50 KM, pomaga wykonywać precyzyjne i powtarzalne cięcia w bloku kamiennym o grubości do 10 cm. Większość cięć jest prosta, wykonuje się je za pomocą piły obrotowej o mocy 20 KM. Strumień wody wykorzystywany jest do wykonywania cięć po promieniu, wycięć na umywalki, otworów na rury i armaturę oraz innych cięć okrągłych lub cięć po linii krzywej. Aż do niedawna AIM konstruowała systemy cięcia strumieniem wodnym i urządzenia tnące wykorzystujące konwencjonalne serwonapędy i serwomotory. Firma poszukiwała nowej technologii, która: zmniejszyłaby wymiary urządzenia; obniżyłaby koszt podzespołów urządzenia; skróciłaby czas konstrukcji maszyn i wprowadzania ich na rynek; poprawiłaby wydajność i stopień wykorzystania materiałów. Wykorzystywanie zintegrowanych silników i napędów IndraDrive Mi pozwoliło firmie AIM zastąpić dużą, wolno stojącą obudowę, która wcześniej mieściła wszystkie serwowzmacniacze, zasilacze, styczniki i inne podzespoły, dwoma mniejszymi szafkami o wymiarach 610x610 mm, montowanymi na maszynie. Pozwoliło to znacznie zmniejszyć całkowite wymiary urządzenia i zmniejszyło także koszt obudowy. Małowymiarowe napędy oszczędzają miejsce i pieniądze AIM współpracowała z Livingston & Haven, dostawcą rozwiązań technologicznych poprawiających wydajność produkcji i poważnym dystrybutorem produktów Bosch Rexroth, by znaleźć najlepsze rozwiązanie dla MasterJetSaw. Wspólnie zdecydowano się zmodernizować urządzenie, instalując platformę CNC Rexroth IndraMotion MTX oraz zintegrowany układ IndraDrive Mi, tworząc kompletne rozwiązanie łączące napęd i układ sterowania. – Wiele firm twierdzi, że potrafi konstruować układy sterowania, ale wszystko, co naprawdę potrafią zrobić, to kontrola procesu metodą punkt-punkt. Kontrola procesu i interpolowany ruch na kilku osiach to dwie zupełnie różne rzeczy – twierdzi prezes AIM, Bob Pharr. – Rexroth udowodnił, że potrafią ciąć po okręgu z dużą prędkością i precyzją, a następnie dopasować cięcie za pomocą innego narzędzia lub z inną wielkością, zachowując wydajność na najwyższym poziomie. IndraDrive Mi firmy Rexroth łączy serwomotor i napęd w jedno ultrakompaktowe urządzenie, które jest o około 50% mniejsze od konwencjonalnych serwomotorów i układów napędowych. Instalując elektronikę napędu na silniku zamiast w oddzielnej szafie sterowniczej, można dramatycznie zmniejszyć wymiary urządzenia i koszty podzespołów. Platforma MTX działa na przemysłowym komputerze PC Rexroth 15-in. IndraControl VSP Znaczne oszczędności na okablowaniu Przewód zaprojektowany przez IndraDrive Mi – kombinowany przewód zapewniający zarówno zasilanie, jak i przesył danych dzięki technologii SERCOS – także pozwolił na znaczne oszczędności. Urządzenia IndraDrive Mi połączone są szeregowo, jeden przewód biegnie do jednego urządzenia. Eliminuje to konieczność prowadzenia oddzielnych przewodów zapewniających zasilanie i przesył danych z każdego serwomotoru z powrotem do szafy sterowniczej. Dla AIM, która wykorzystuje cztery urządzenia IndraDrive Mi na MasterJetSaw, znacznie zmniejszyło to wymagania dotyczące okablowania w porównaniu z wcześniejszą konfiguracją. – Zmniejszenie wymiarów MasterJetSaw, kosztu podzespołów i czasu konstrukcji maszyny – to wszystko były dla nas ważne cele – stwierdził www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 51 napędy Urządzenia IndraDrive Mi są podłączone szeregowo, do każdego urządzenia prowadzi jeden przewód. Eliminuje to konieczność prowadzenia oddzielnych przewodów zapewniających zasilanie i przesył danych z każdego serwomotoru z powrotem do szafy sterowniczej. Pharr. – Rexroth IndraDrive Mi było kluczem do osiągnięcia wszystkich trzech. Używając go, skróciliśmy czas konstrukcji instalacji elektrycznej maszyny o połowę – dodał. Zintegrowany układ napędowy poprawił także sprawność operacyjną MasterJetSaw. Wcześniej urządzenie wykorzystywało system sprzężenia zwrotnego z koderem przyrostowym do przesyłu informacji dotyczących położenia, co wymagało przełączników zapobiegających wyjściu narzędzia poza limit i ograniczników na każdej osi. Za każdym razem, gdy proces cięcia kamienia ulegał przerwaniu, każda oś musiała wrócić z powrotem do „punktu zero”, by można było dokończyć cięcie. Oprócz tego otwory pod przełączniki ograniczające trzeba było wiercić w stalowej ramie i doprowadzać przewody do szafy sterowniczej, co zwiększało koszty robocizny i materiału. IndraDrive Mi oferuje sprzężenie zwrotne z enkoderem absolutnym wykorzystujące napęd, co eliminuje potrzebę resetowania serwomotorów w przypadku przerwania cięcia, oszczędza czas obłożonych pracą producentów, którzy muszą realizować zlecenia na blaty. Oprócz tego wykorzystywanie sprzężenia zwrotnego z enkoderem AIM zastąpiła dużą, wolno stojącą obudowę dwoma mniejszymi szafkami o wymiarach 610x610 mm, montowanymi na maszynie. Montaż elektroniki napędu na silniku pozwolił znacznie zmniejszyć całkowite wymiary urządzenia i koszt podzespołów. IndraMotion MTX to wysoko wydajna obrabiarka CNC, która zawiera wszystkie podzespoły – napędy, sterownik, oprogramowanie operatora oraz potężny szkielet – zoptymalizowane pod kątem automatyzacji. Jest w stanie obsłużyć 64 osie ruchu i 12 niezależnych kanałów CNC. Dzięki temu MasterJet-Saw wycina elementy z o wiele większą niż kiedyś, bo 0,004 do 0,005 cala, dokładnością. Źródło: Bosch Rexroth 52 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com napędy absolutnym umożliwiło AIM wyeliminowanie 12 czujników zbliżeniowych, które wcześniej pełniły rolę przełączników i ograniczników. Sterownik zwiększa wydajność MasterJetSaw ma cztery osie ruchu. Głowice tnące zamontowano na suwnicy, co umożliwia ruch w poziomie, wzdłuż osi X i Y. Oś Z przesuwa głowice tnące pionowo, na niewielką odległość, zaś oś C steruje obrotowym ostrzem. Jeśli chodzi o cięcie kamienia, najtrudniejsze są cięcia po okręgu: zaokrąglone krawędzie, owalne i okrągłe otwory na zlewy i armaturę, zawiłe detale na kamiennych powierzchniach itp. Zdaniem pracującego w AIM Pharra, zaokrąglone cięcia wymagają sterowania ruchem interpolowanym po wielu osiach w układzie zamkniętym, co jest powodem, dla którego AIM wybrała do sterowania urządzeniem IndraMotion MTX CNC firmy Rexroth. IndraMotion MTX to wysoko wydajna obrabiarka CNC, która zawiera wszystkie podzespoły – napędy, sterownik, oprogramowanie operatora oraz potężny szkielet – zoptymalizowane pod kątem automatyzacji obrabiarki. Jest w stanie obsłużyć 64 osie ruchu i 12 niezależnych kanałów CNC, zapewniając najkrótsze czasy cyklu CNC i minimalne czasy przetwarzania programu PLC. Pomaga to producentom narzędzi osiągać wysoką prędkość obróbki i skracać czas ustawiania i zmiany, kiedy to trzeba wstrzymać produkcję. Wyzwaniem dla branży kamieniarskiej jest cięcie z zachowaniem maksymalnej wydajności i precyzji oraz optymalne wykorzystywanie surowców MasterJetSaw wykorzystuje platformę MTX działającą na przemysłowym komputerze PC Rexroth 15-in. IndraControl VSP. Wykorzystując technologię SERCOS, sterownik komunikuje się z napędem Rexroth 70-amp IndraDrive i urządzeniem Rexroth KCU, z którego jednoprzewodowa instalacja kablowa doprowadza zasilanie, napędy sygnały sterujące, dane i magistralę DC do zintegrowanego silnika i serwomechanizmów. – Zapewnienie faktycznego sterowania CNC i posiadanie wiedzy technicznej umożliwiającej współpracę platformy MTX z MasterJetSaw było absolutnie niezbędne i był to powód, dla którego AIM zdecydowała się zastosować rozwiązania Bosch Rexroth – powiedział Pharr. Na przykład najważniejsza metoda uzyskiwania możliwie największej ilości materiału z każdej płyty nosi nazwę „zagnieżdżania”, to znaczy wycinanie jak największej liczby różnych blatów, okładzin i innych wyrobów gotowych z jednej, prostokątnej płyty o wymiarach 1,8x3 m lub 2,1x3,6 m. Przypomina to trochę wycinanie kawałków układanki puzzle. Zastosowanie zintegrowanych silników i napędów IndraDrive Mi pozwoliło firmie AIM zmniejszyć wymiary urządzenia i koszt obudowy Sterownik MTX firmy Rexroth precyzyjnie kontroluje ruch piły i strumienia wody, by zagwarantować, że każdy element zostanie wycięty prawidłowo, przy minimalnej ilości odpadów i z o wiele większą precyzją. Źródło: Bosch Rexroth W przeszłości operatorzy obrabiarek musieli pozostawiać siedmiocentymetrowy odstęp między każdym wycinanym elementem, by można było mieć pewność, że nacięcia wykonywane w celu wycięcia jednego elementu nie doprowadzą do uszkodzenia innego. MTX precyzyjnie kontroluje ruch piły i strumienia wody, by zagwarantować, że każdy element zostanie wycięty prawidłowo, przy minimalnej ilości odpadów i z o wiele większą precyzją. Dzięki temu operatorzy mogą stosować o wiele węższe tolerancje, wycinając więcej elementów z każdej płyty. – Elementy wykonane są z dokładnością od 0,10 do 0,12 mm. Jest ona o wiele większa, niż 54 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com miało to miejsce w przeszłości – stwierdza Pharr. – Pierwotne cięcie jest dokładniejsze, co przyspiesza proces wykańczania. Innowacje, partnerstwo, oszczędności na robociźnie Pharr, który pragnie stale udoskonalać produkt i wprowadzać innowacje, a nie zadowalać się naśladownictwem, ceni sobie sprawdzone umiejętności i przynoszący korzyści związek, jaki AIM utrzymuje z Rexroth oraz Livingston i Haven. – Gdy wprowadzamy zmianę do systemu, chcę, żeby technologia była dobra, ale także, by ludzie za nią stojący byli dobrzy – nadmienia. Pharr twierdzi, że szczególnie duże wrażenie zrobiły na nim kompetencje techniczne pracowników Rexroth, zwłaszcza w dziedzinie sterowników CNC i złożonego ruchu interpolowanego po wielu osiach. – Miałem wiele szczegółowych pytań na temat kluczowych zagadnień, takich jak masa, przyspieszenia, tłumienie i bezwładność. Wszyscy, z którymi mam tutaj do czynienia, wiedzą, czego potrzeba, by sprawić, żeby prawdziwa platforma sterowana numerycznie działała – i na tym polega cała różnica – dodał. Jedną z pierwszych firm, które zaczęły używać nowej wersji MasterJetSaw, była Elite Installation and Designs. Przed rozpoczęciem korzystania z MasterJetSaw prezes Chris Brown powiedział, że ich księga zamówień była tak wypełniona, iż pracowali z maksymalną wydajnością z dużą liczbą nadgodzin, a czasem nawet do dziewiątej wieczorem. Brown stwierdził, że w ciągu pierwszego tygodnia eksploatacji MasterJetSaw Elite była w stanie całkowicie wyeliminować nadgodziny. – Operatorzy cięli tak szybko, że wyprzedzili harmonogram produkcji o pięć dni – dodał. – Samo zagnieżdżanie jest niewiarygodne – odpady to praktycznie okruszki – stwierdził Brown. – Tniemy z prędkością 4,2 metra na minutę. Podczas pierwszych sześciu godzin korzystania z narzędzia wycięliśmy 10 płyt i przepuściliśmy je przez naszą polerkę CNC. Nasi wykonawcy patrzyli na nas, jakbyśmy zwariowali! – wykrzyknął. Jak twierdzi Bob Pharr z AIM, firmy, które zaczęły wykorzystywać MasterJetSaw, obliczają, że inwestycja zwraca się po roku, a w niektórych przypadkach nawet dwukrotnie szybciej. CE firma prezentuje Rexroth IndraMotion MLD – zintegrowana logika Motion-Logic • język graficzny programowania funkcyjnego (CFC). Dostępność standaryzowanych modułów w bibliotekach funkcji zgodnych ze standardem PLCopen daje użytkownikowi możliwość korzystania z całego bogactwa funkcji sterowania ruchem. Elastyczne programowanie Dzięki technice programowania definiowanej przez użytkownika zapewniona jest swoboda i elastyczność postępowania w procesie konfigurowania aplikacji użytkownika i dostosowywania jej do własnych wymagań. Użytkownik ma całkowitą swobodę łączenia innowacyjnych funkcji sterowania ruchem, obszernych bibliotek predefiniowanych funkcji, a także pakietów zorientowanych na konkretne procesy technologiczne i tworzenia z tych wszystkich elementów jednego perfekcyjnego rozwiązania automatyki. Szybciej osiągnąć swój cel Nawet rozległe i skomplikowane aplikacje mogą być obsługiwane i zarządzane z dużą łatwością dzięki gotowym do użycia blokom funkcyjnym i pakietom technologicznym. Elementy te można ze sobą łączyć tworząc własny program Pierwszy na świecie otwarty system napędów użytkownika lub po prostu wykorzystywać je jako konfigurowalne funkcje. Funkcje napędów IndraMotion MLD łączą w sobie sterowanie przemieszczeniami i logikę przetwarzania informacji tworząc Przykłady elementów składowych: nowoczesną, otwartą platformę automatyzacji realizującą • moduły PLCopen, modułową koncepcję sterowania maszynami i urządzenia- • układ krzywkowy, mi przemysłowymi. Zintegrowana z napędami logika Motion- • regulacja znaczników drukarskich, Logic zmniejsza lub nawet całkowicie eliminuje potrzebę sto- • regulacja rejestrów, sowania sterowania nadrzędnego. • regulacja naprężenia rozciągającego, • regulacja obiegowa, Otwarte standardy • nawijarka, Standaryzowane języki programowania oraz zintegrowane • obróbka jednoczesna, inżynierskie oprogramowanie ramowe IndraWorks uprasz- • rozszerzone funkcje napędów: czają projektowanie, programowanie, obsługę urządzeń i ich - zmienny ruch powrotny, diagnostykę. - adaptacyjne sterowanie prędkością podawania materiałów, - analogowe sterowanie siłą oraz wiele innych. W tym samym czasie użytkownik bezpośrednio wnosi do projektu napędów swoją wiedzę technologiczną i zabezpiecza w ten sposób poziom konkurencyjności własnych roz- Innowacyjne moduły dla dowolnych aplikacji wiązań. • Biblioteki funkcjonalne: Kolekcja bloków funkcjonalnych zgodnych z IEC oraz Programowanie jest zgodne w normą IEC 61131-3 i może być realizowane w następujących językach: PLCopen • Biblioteki użytkownika: Kolekcja bloków funkcjonalnych opracowanych przez • lista instrukcji (IL), użytkownika • tekst strukturyzowany (ST), • plan funkcyjny (FBP), • Pakiety technologiczne: • plan styków (SFC), Bloki funkcjonalne zorientowane na procesy technologicz- • język przebiegów (LD), ne, np. kontrola naprężeń 56 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com firma prezentuje • Programy użytkownika: Kombinacja rozmaitych bloków funkcjonalnych i pakietów technologicznych specyficzna dla konkretnej aplikacji. Więcej informacji na stronie: www.boschrexroth.pl Jak osiągnąć swój cel szybciej dzięki zastosowaniu standardów Bosch Rexroth Sp. z o.o. Centrala: Rozwiązanie Motion-Logic bazujące na układach napędo- ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa wych eliminuje potrzebę stosowania systemów sterowania Tel.: (22) 738 18 00, wyższego poziomu. Standaryzowane języki programowania Fax: (22) 758 87 35 oraz interfejsy są również pomocne przy sprowadzaniu kosz- [email protected], tów szkolenia i pracy inżynierskiej do minimum. Przez za- www.boschrexroth.pl stosowanie bibliotek zawierających gotowe do użycia funkcje oraz pakiety technologiczne użytkownik może skorzystać Biura Regionalne: z dostępnej wiedzy technologicznej, co jeszcze bardziej ob- Gdańsk: ul. Galaktyczna 32, 80-299 Gdańsk niża koszty prac inżynierskich. Użytkownik może włożyć swo- tel.: (58) 520 89 90, fax: (58) 552 54 75 ją cenną wiedzę bezpośrednio w projektowanie samego na- [email protected] pędu, dystansując w ten sposób swoją konkurencję. Katowice: ul. Wiejska 46, 41-253 Czeladź tel.: (32) 363 51 00, fax: (32) 363 51 01 Wybrane moduły funkcyjne i biblioteki dla IndraDrive MLD są [email protected] zawarte na DVD, razem z Indra Works MLD – prostym narzę- Poznań: ul. Krucza 6, 62-080 Tarnowo Podgórne dziem inżynieryjnym z intuicyjną obsługą do IndraDrive tel.: (61) 816 77 60, fax: (61) 816 77 64 • Numer zamówienia: SWA-IWORK-MLD-xxVRS-D0-DVD**- [email protected] COPY Rzeszów: ul. Hoffmanowej 19, 35-016 Rzeszów tel.: (17) 865 86 07, fax: (17) 865 87 70 Bosch Rexroth Sp. z o.o. jest wiodącym specjalistą w zakre- [email protected] sie napędów i sterowań. Pod marką Rexroth oferuje ponad Szczecin: ul. Cukrowa 12, 71-004 Szczecin 500 000 klientom kompleksowe rozwiązania w zakresie napę- tel.: (91) 483 67 82, fax: (91) 435 89 77 dów, sterowania i regulacji. Bosch Rexroth to partner w apli- [email protected] kacjach do maszyn samojezdnych, aplikacjach przemysło- Warszawa: ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa wych i wykorzystujących odnawialne źródła energii. Bosch tel.: (22) 738 19 00, fax: (22) 738 19 05 Rexroth jako The Drive & Control Company opracowuje, pro- [email protected] dukuje i sprzedaje swoje komponenty i systemy w ponad 80 Wrocław: ul. J. Wymysłowskiego 3, 55-080 Nowa Wieś krajach. Przedsiębiorstwo należące do Grupy Bosch zatrud- Wrocławska niające 35.300 pracowników osiągnęło w roku 2008 przycho- tel.: (71) 364 73 20, fax: (71) 364 73 24 dy w wysokości około 5,9 mld. [email protected] www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 57 napędy Frank J. Bartos Control Engineering Zakłócenia elektromagnetyczne O czym powinni wiedzieć użytkownicy napędów Przemienniki częstotliwości stosowane w napędach mają skłonność do generowania elektromagnetycznych zakłóceń (EMI) i jednocześnie są na nie podatne. Producenci napędów i instalatorzy mogą minimalizować EMI, zwiększając kompatybilność elektromagnetyczną poprzez uziemianie, ekranowanie itd. S zybko przełączalne tranzystory mocy i wyjścia z modulacją szerokości impulsów (PWM) w przemiennikach częstotliwości i generowane przez nie szybkie zmiany napięcia są przyczyną powstawania zakłóceń elektromagnetycznych. EMI odnosi się do każdego zakłócenia normalnej pracy urządzenia (oraz napędu). Wyróżnia się dwa główne rodzaje EMI: przewodzone (o zakresie częstotliwości 150 kHz – 30 MHz), powodowane niepożądanym przepływem energii przez kable i złącza, oraz promieniowane EMI (30 MHz – 1 GHz), będące efektem propagacji fali w przestrzeni. Istnieje kilka mechanizmów przenoszenia się zakłóceń elektromagnetycznych, które zostały opisane poniżej. Projekt i montaż napędu muszą uwzględniać istnienie EMI i aktywnie z nimi walczyć po to, aby zapobiegać zmniejszeniu wydajności lub, w skrajnych przypadkach, uszkodzeniu napędu. Równie ważnym celem jest zmniejszenie niekorzystnego wpływu na pozostałe urządzenia. Kompatybilność elekromagnetyczna (EMC) określa ogólne zasady przeciwdziałania zakłóceniom. Dopuszczalny limit EMI jest zmienny i zależy od miejsca montażu napędu. Główny międzynarodowy standard EMC dla napędów (IEC 618003) określa dwa podstawowe obszary zastosowań Prawidłowe prowadzenie przewodów w korytach kablowych Staranna selekcja kabli z punktu widzenia EMC jest bardzo istotna. SEW Eurodrive zaleca 10 cm odstęp między kablami grupy I i II oraz 20 cm między grupami II i III oraz III i IV. I III II IV Grupa kabli Przykłady: I - bardzo wrażliwe niskonapięciowe sygnały analogowe II - wrażliwe niskonapięciowe sygnały cyfrowe (sieci, zasilanie 12 i 24 V) III - źródło zakłóceń zasilanie obwodów jednofazowych, przewody przekaźników 230 V IV - silne źródło zakłóceń zasilanie przemienników, sygnał mocy dla silników Metal partition Źródło: SEW Eurodrive i Control Engineering 58 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com I II III IV napędy napędu – obszar zamieszkany (włącznie z biurami i szpitalami) oraz obszar przemysłowy, dla których zdefiniowano oddzielne limity EMI. Niekorzystne sprzężenia Nawiązując do słów Matta Murraya, będącego wewnętrznym trenerem w SEW Eurodrive, wyróżnić można dwa główne wskaźniki EMI: emisję (maksymalną wartość interferencji, które napęd jest wstanie przekazać innym urządzeniom) oraz podatność (czyli jaka jest maksymalna wielkość EMI, która nie zakłóca pracy napędu). – Przemysłowe instalacje mają większe limity EMI, ponieważ ryzyko niekorzystnego wpływu na człowieka jest mniejsze, a urządzenia przemysłowe są mniej czułe na zakłócenia – stwierdził Murray. Firma Baldor Electric także rozróżnia emisję i podatność, ale interpretuje to ostatnie jako odporność lub zdolność napędu do poprawnej pracy przy EMI pochodzącym gdzieś z systemu. Rick Kirkpatrick, menedżer sprzedaży napędów serii V*S w Baldor, podaje przykłady trudnych aplikacji napędowych znajdujących się w otoczeniu dużej liczby przyrządów, włączając w to stanowiska pomiarowe i dynamometryczne oraz szpitale. – Praca bardzo czułych przyrządów może być zakłócana przez generowane przez napędy EMI. Niekorzystne zakłócenia mogą spowodować błędną pracę lub nawet wyłączenie systemów podtrzymujących życie – dodaje. Napędy w szpitalnych systemach sanitarnych mogą się okazać źródłem emisji zakłóceń. – Odporność napędów to zupełnie inna historia – kontynuuje Kirkpatrick. – Na przykład procesowi spawania towarzyszą niekorzystne warunki, które mogą być przyczyną samoczynnego wyłączania się napędów, ale często wini się napęd, a nie źródło zakłóceń (spawanie). Napęd prądu zmiennego w pobliżu napędu prądu stałego to kolejne zagrożenie EMI. Kirkpatrick dodaje, że napęd DC może powodować „zafalowania” linii AC, które mogą być groźne dla napędów AC wyposażonych w tyrystory SCR. Na szczęście mniejsza niż kiedyś popularność napędów DC powoduje, że tego problemu nie obserwuje się już tak często. Beckhoff Automation zaznacza, że skłonność serwonapędów (lub innych nowoczesnych napędów) do generowania bardzo silnych zakłóceń przewodzonych jest efektem dużej pojemności między napędem a uziemieniem, będącej wynikową pojemnością kabli silnikowych i połączeń wewnątrz silnika. – Częstotliwość przeładowań tej pojemności jest zbliżona do częstotliwości generatora PWM napędu – mówi Bob Swalley, inżynier aplikacji i wsparcia w Beckhoff. – EMI może przenosić się w różny sposób – zaznacza Swalley. Przewodzony szum jest generowany przez prąd płynący między napędem a silnikiem. Szumy te przenoszone są do innych komponentów przez wspólne przewody. Sprzężenie przez impedancję ma miejsce wtedy, gdy obwody o zróżnicowanej mocy mają wspólne przewody zasilania i uziemienia, na których występują spadki napięcia. Innym mechanizmem przenoszenia EMI jest promieniowanie zakłóceń spowodowane przez źródła promieniowania pola elektrycznego i magnetycznego. – Sprzężenie elektryczne jest spowodowane różnicą napięć między przewodnikami (takimi jak w kondensatorach), sprzężenie magnetyczne natomiast przepływem prądów w przewodnikach, podobnie jak transformatorach – wyjaśnia Swalley. Projekt i montaż napędu muszą uwzględniać istnienie EMI i aktywnie z nimi walczyć po to, aby zapobiegać zmniejszeniu wydajności lub, w skrajnych przypadkach, uszkodzeniu napędu Dla firmy ABB główna różnica między aplikacjami dla obszarów zamieszkanych i przemysłowych wynika z faktu stosowania lub nie specjalnych koryt kablowych i odpowiedniego prowadzenia właściwych przewodów. – Stosowanie wspólnych koryt kablowych prowadzi do sprzężeń pojemnościowych wyjściowego sygnału mocy PWM z przewodami zasilania i innymi kablami – stwierdza Mike Olson, menedżer ds. sterowania i energoelektroniki w systemach sanitarnych w ABB. – Przeszkoleni przez producenta napędu klienci przemysłowi znacznie częściej instalują droższe kable dedykowane do przemienników częstotliwości. W przeciwieństwie do klientów przemysłowych odbiorcy indywidualni często wykorzystują możliwie najtańsze okablowanie. – Niedrogie okablowanie zapewnia poprawną pracę urządzenia, jeśli zostanie umieszczone w odpowiednio uziemionych i połączonych metalowych korytach kablowych, a urządzenie zostanie podłączone przy pomocy czterech przewodów (zasilanie oraz uziemienie). Może jednak sprawić kłopoty, jeśli przewody poprowadzono niedbale i nie zastosowano uziemienia – stwierdza Olson. – Co więcej, szpitale, lotniska, szkoły itp. często mają urządzenia wrażliwe na EMI/RFI, co jeszcze bardziej pogarsza sytuację – dodaje. www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 59 napędy Filtry to klucz do łagodzenia EMI. Przedstawione na rysunku komponenty to fragment szerokiej oferty filtrów RFI/EMC firmy Block USA LP do napędowych przemienników częstotliwości i innych urządzeń energoelektronicznych. Trójfazowa seria HLD-110 stosowana po stronie zasilania może filtrować sygnały o napięciu o maksymalnym 520 V i prądzie do 30 A (na pojedynczą fazę). Uziemianie, uziemianie… Ponieważ walka z EMI dotyczy całego systemu (napędów, sterowania, szaf sterowniczych, okablowania), odpowiednie uziemienie wszystkich elementów to klucz do sukcesu. Wszyscy respondenci tego artykułu byli co do tego zgodni. W długiej karierze Olsona niemal wszystkie problemy z szumem elektrycznym były spowodowane niewłaściwym montażem. – Bardzo duża część problemów wynikała ze złego uziemienia – mówi Olson. Aby uniknąć problemów z EMI/ RFI, stanowczo poleca zatrudnienie doświadczonej i wysoko wykwalifikowanej ekipy, która zainstaluje przemiennik częstotliwości i zagwarantuje, że instrukcje instalacji urządzenia dostarczone przez producenta zostały zrealizowane „co do słowa”. Ponieważ walka z EMI dotyczy całego systemu, odpowiednie uziemienie wszystkich elementów to klucz do sukcesu SEW Eurodrive podkreśla znaczenie poprawnego uziemiania urządzeń. – W rzeczywistości, stanowi to numer jeden problemów EMI w większości instalacji naszych klientów – sugeruje Murray. Początkujący instalatorzy często popełniają jakiś błąd w okablowaniu; przepisy w USA nie poświęcają wystarczająco dużo uwagi zagadnieniom poprawnego uziemiania. Murray przywołuje najczęściej spotykane praktyki uziemiania: uziemianie w celu przeciwdziałania szumom niskiej częstotliwości i porażeniu prądem oraz uziemianie chroniące przed szumami wysokoczęstotliwościowymi, które jest najbardziej istotne z punktu widzenia minimalizacji EMI. Niektórzy instalatorzy wierzą, że „uziemienie to zielono-żółty przewód i dopóki ma połączenie z zaciskiem śrubowym obok koryta kablowego”, wszystko jest OK. – To rozwiązanie nie 60 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com zapewnia odpowiedniego uziemienia z punktu widzenia EMC – wyjaśnia Murray. Przepływ przez przewodnik sygnału o wysokiej częstotliwości powoduje powstawanie efektu naskórkowości – elektrony nie płyną całym przekrojem przewodnika, ale jedynie jego powierzchnią zewnętrzną. Aby pozbyć się wysokoczęstotliwościowego szumu, trzeba upewnić się, że powierzchnia styku złączy uziemienia jest odpowiednio duża. – Uziemienie ekranu we właściwy sposób – po całym obwodzie – jest szansą na pozbycie się szumu – stwierdza Murray. Dodatkowo, wszystkie elementy i urządzenia systemu muszą mieć jeden wspólny punkt odniesienia dla uziemień nisko- i wysokoczęstotliwościowych. Rada dla użytkowników ABB rekomenduje stosowanie metalowych koryt lub specjalnych kabli z ekranowaniem (z trzema symetrycznymi przewodami uziemiającymi i trzema symetrycznymi przewodami zasilającymi silnik). Oddzielne metalowe koryta są wymagane dla kabli: zasilających napęd silnikowych zasilających obwody jednofazowe komunikacyjnych i zasilających 24 V – Z tego powodu do każdego zainstalowanego przemiennika częstotliwości powinny być doprowadzone przynajmniej trzy oddzielne metalowe koryta, które są odpowiednio połączone i uziemione – stwierdza Olson. Zalecenia SEW Eurodrive są zależne przede wszystkim od obszaru stosowania napędów i związanych z nimi wymagań dotyczących filtrów na wejściu i/lub wyjściu przemienników. – Oferujemy (podobnie jak inni) dwie serie tych samych przemienników – jedną bez, a drugą z filtrami EMI – stwierdza Murray. – Małe przemysłowe napędy mają zwykle wbudowany filtr EMI, natomiast do wersji cywilnych typowo stosujemy zewnętrzny filtr wyjściowy. Dla SEW jest napędy to ekonomicznie uzasadnione. W Europie napędy zdają się być droższe ze względu na bardziej surowe wymagania EMC i potrzebę większej kompatybilności – nadmienia Murray. Poprawne prowadzenie kabli to inny bardzo istotny aspekt EMC. SEW Eurodrive potwierdza, że wcale nie tak trudno zobaczyć aplikacje z niskonapięciowym kablem enkodera (24 VDC) rzuconym na wyjściowy kabel mocy z sygnałem 460 V z generatora PWM. W efekcie każdy przewodnik w systemie staje się nadajnikiem lub odbiornikiem zakłóceń. Rada: upewnij się, że sygnał enkodera (i innych niskonapięciowych sygnałów) jest odpowiednio ekranowany. W większych aplikacjach z dużą ilością napędów i podsystemów SEW rekomenduje gruntowne przeanalizowanie wymagań EMC, które powinno być przeprowadzone przez inżyniera aplikacji. W jaki sposób użytkownicy powinni przeciwdziałać lub redukować EMI Beckhoff Automation prosi użytkowników o przemyślane kablowanie i rozważenie następujących punktów: 1 2 Do wszystkich cewek stosuj elementy przeciwprzepięciowe. Do połączeń między silnikiem a przemiennikiem częstotliwości używaj wyłącznie dedykowanego przez producenta okablowania. 3 Używaj skręconych parami kabli i przesyłaj sygnały różnicowe oraz ekranuj wszystkie kable przenoszące niskonapięciowe sygnały, aby powstrzymać interferencje z obwodów mocy, takich jak silniki i przekaźniki. 4 5 Nie twórz pętli mas – stosuj jeden wspólny punkt uziemienia. Odseparuj kable pomiarowe i sterowania od kabli zasilających i silnikowych. Kable z różnych grup (zobacz tabelę na pierwszej stronie artykułu) umieszczaj pod kątem prostym. 6 Używaj transformatorów separujących i jeśli to konieczne, filtrów sygnałów na liniach zasilających, aby nie przenosić zakłóceń na inne urządzenia. W Baldor Electric sposobem na zakłócenia powodowane przez napęd jest zawsze wejściowy filtr EMI/EMC. – Filtr umieszczony przed napędem, na jego linii zasilającej, zmniejsza ilość szumu, który napęd wprowadza do sieci, pomagając tym samym złagodzić interferencje w całym systemie – stwierdza Kirkpatrick. Dobre jednostron- Odpowiednie prowadzenie kabli to niezwykle istotny aspekt EMC ne uziemienie napędu jest zwykle lekarstwem na jego odporność na zakłócenia. W niektórych przypadkach zwiększonej ilości zakłóceń, może być konieczne przeprojektowanie obwodów przemiennika, aby stworzyć dodatkowe płaszczyzny uziemiające. Baldor także oferuje napędy w wersjach bez i z filtrem EMI. Napędy bez filtrów są sprzedaw wane przede wszystkim w USA. Wersje z filtrami są przeznaczone na rynki krajów, w których obowiązuje znak CE lub do zastosowań wewnątrz USA, jeśli EMI powodowane przez napędy stanow wi problem. Do wersji napędów bez filtrów firma rekomenduje w takich sytuacjach zewnętrzne filtry. Część europejskich producentów napędów oferuje tylko jedną wersję napędów – z wbudow wanymi filtrami – ponieważ uważają, że jest to tańsze rozwiązanie. Nowoczesne konstrukcje przemienników częstotliwości stosowanych w napędach także łagodzą EMI. – Producenci przemienników wysokiej jjakości poświęcają teraz dużo uwagi na odpowiednie rozmieszczenie elementów w ich wnętrzu i prawidłowe prowadzenie ścieżek tak, aby uniknąć p przenoszenia się sygnałów wysokiej częstotliwości do linii zasilania – dodaje Olson z ABB. Wbudowane w przemienniki ABB filtry dolnoprzepustow we RFI/EMI nie są w stanie trzymać zakłóceń na w wodzy tylko w najgorszych instalacjach. w Frank J.Bartos pełni w Control Engineering funkF ccję redaktora specjalisty. Napisz do niego: [email protected] b Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza UrbańA sskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zacchodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. CE www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 61 01011 10010 11001 oprogramowanie Pod redakcją Control Engineering Polska SolidWorks 2011 – od dobrych pomysłów do doskonałych rezultatów Koncentracja na szybkości i współpracy pozwala uzyskać wyższą wydajność i rentowność pracy zespołów projektowych P od koniec września bieżącego roku firma Dassault Systèmes SolidWorks (DS SolidWorks) przedstawiła nową linię produktów SolidWorks 2011. Udoskonalenia wprowadzone do wersji 2011 pozwalają przyspieszyć projektowanie, pogłębić współpracę i wzmocnić zaangażowanie projektantów w proces produkcji. Dzięki przedstawionym poniżej wybranym możliwościom rodzina produktów SolidWorks 2011 synchronizuje sprawne przekazywanie projektów do produkcji. Nowa rodzina produktów SolidWorks 2011 zawiera setki udoskonaleń, w większości wprowadzonych na żądanie klientów. Oprogramowanie SolidWorks 2011 zawiera następujące najważniejsze cechy: Nowe funkcje opisywania szczegółów rysunku w oprogramowaniu CAD SolidWorks eliminują czas i wysiłek związany z ręcznym wymia- Moduł chłodzenia elementów elektronicznych 62 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com rowaniem. Użytkownicy mogą jednym kliknięciem automatycznie wyrównywać, wyśrodkowywać i tworzyć schodkowe wymiary, które nie zachodzą na siebie. Kilkoma wręcz kliknięciami można uzyskać rysunki o bardziej uporządkowanym i profesjonalnym wyglądzie niż było to możliwe wcześniej. Nowe uproszczenie 2D pomaga przyspieszyć analizę części. Użytkownicy po prostu wybierają płaszczyznę przecinającą oraz stosują obciążenia i umocowania, aby wykonać badania statyczne, nieliniowe, zbiornika ciśnieniowego i termiczne. SolidWorks Simulation natychmiast oblicza wyniki i wyświetla je na pełnym modelu 3D – bez czasochłonnego oczekiwania. Nowy moduł chłodzenia elementów elektronicznych pozwala użytkownikom na szybkie i łatwe wykonywanie symulacji termicznych, zapewniając tym samym, że ciepło nie spowoduje uszkodzenia lub stopienia elementów elektronicznych produktu. Nowy moduł klimatyzacji/wentylacji działa w ten sam sposób dla ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Rozbudowane biblioteki części zawierają obecnie między innymi wentylatory, materiały, a także pakiety obwodów scalonych. Nowe zmienne analizy obejmują lokalną jakość powietrza, temperaturę otoczenia itd. Nowy pasek menu w oprogramowaniu do zarządzania danymi produktu SolidWorks Enterprise PDM przyspiesza dostęp do kluczowych projektów. Jest on zintegrowany z Eksploratorem Windows, łącząc prostotę systemu Windows z korzyściami strategii zarządzania danymi korporacyjnymi w celu udoskonalenia współpracy, kontroli i ponownego wykorzystywania cennych informacji projektowych. oprogramowanie 01011 10010 11001 Wszystkie produkty SolidWorks 2011 zwiększają szybkość i niezawodność projektowania poprzez efektywniejsze wykorzystanie pamięci podczas pracy z dużymi projektami i podczas długich sesji pracy. Pogłębiona komunikacja i współpraca Im wcześniej uczestnicy procesu projektowego uchwycą intencje i założenia projektowe, tym łatwiejsza będzie droga do uzyskania gotowego produktu. DS SolidWorks udoskonalił możliwości współpracy i wizualizacji w oprogramowaniu SolidWorks. Nową funkcją w SolidWorks 2011 jest na przykład możliwość łatwiejszego tworzenia atrakcyjnych, fotorealistycznych renderowań w aplikacji PhotoView 360. Jest ona obecnie w pełni zintegrowana w oprogramowaniu CAD SolidWorks, tworząc pojedyncze, zunifikowane środowisko projektowania i renderowania. Oprogramowanie SolidWorks zapewnia swoim klientom realistyczne wrażenia, prowadząc ich przez projekty dzięki nowym możliwościom przejścia. Użytkownicy mogą łatwo poruszać się po wizualizacjach swoich projektów przy użyciu myszy i konsoli ekranowej – nie są wymagane żadne wcześniej ustawione ścieżki. Oprogramowanie SolidWorks umożliwia ściślejszą współpracę z partnerami, wysyłając im szczegółowe projekty bez udostępniania informacji krytycznych dla danego projektu. Nowe narzędzie redukowania operacji Defeature umożliwia usuwanie niepotrzebnych szczegółów lub elementów stanowiących chronioną własność intelektualną przed udostępnieniem projektu. Ulepszoną komunikację poza zespołem projektowym zapewnia oprogramowanie komunikacji technicznej 3DVIA Composer™, które wprowadza dynamiczne, interaktywne możliwości „scenorysowe” pomagające klientom dostarczać instrukcje procesowe za pomocą obrazów interaktywnych. Użytkownicy mogą tworzyć dla swoich odbiorców połączone instrukcje krok po kroku, na przykład dla kolegów z działu produkcyjnego, do prospektu dotyczącego dużego kontraktu lub dla klienta, który będzie faktycznie używał produktu. Użytkownicy po prostu przeciągają i upuszczają widoki w celu utworzenia interaktywnych procedur, które są jasne i skuteczne. Linie magnetyczne to kolejna innowacyjna funkcja, która zwiększa wydajność, pozwalając na sprawne zorganizowanie zawartości przy użyciu minimalnej liczby kliknięć. Narzędzie automatycznego wymiarowania Aplikacja PhotoView 360 Zaangażowanie w produkcję Aktywna komunikacja pomiędzy działami projektowania i produkcji pomaga zapewnić, że zespoły są w stanie zbudować produkty, które Narzędzie „Przejścia” www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 63 01011 10010 11001 oprogramowanie wymyśliły, a organizacja zminimalizuje kosztowne opóźnienia, odpady oraz powtarzanie tych samych czynności. Na przykład: Narzędzie „Defeature” Narzędzie inteligentnej spoiny SolidWorks 2011 zawiera nowe, potężne możliwości automatyzacji umieszczania i dokumentowania spoin. Użytkownicy wybierają i wizualizują ścieżki ściegu spoiny przy użyciu narzędzia inteligentnej spoiny i określają typ spoiny oraz przygotowują połączenia przy użyciu udoskonalonych operacji zaokrąglenia i rowka. SolidWorks automatycznie kompiluje dane dotyczące typu, długości i liczby spoin w nowych tabelach spoin, umożliwiając szczegółową klasyfikację do celów analizy kosztów i ofertowania. Użytkownicy mogą teraz stosować nowe odstępy rowka do połączeń łącznik-łącznik, rura-rura oraz łącznik-rura, aby zapewnić poprawne spawanie. Projektanci wychwycą błędy arkusza blachy na wczesnym etapie dzięki nowym tabelom obliczania zgięć, które pozwalają szybko obliczać rozwiniętą długość części. Nowa integracja aplikacji SolidWorks Design Checker w oprogramowaniu SolidWorks Enterprise PDM pomaga zsynchronizować oddawanie projektów do produkcji. Łatwo można oszacować wpływ decyzji produkcyjnych na ekoodcisk węglowy dzięki rozbudowanemu zakresowi regionów produkcji i użycia (obecnie obejmujących Australię i Amerykę Południową) w oprogramowaniu SolidWorks Sustainability. Oprogramowanie oferuje również obsługę dostosowanych materiałów. Tworzenie przebiegów rur grubościennych, rur cienkościennych i kanałów kablowych (szczególnie gdy zawierają one wsporniki i wieszaki) jest prostsze dzięki nowym możliwościom wyznaczania trasy. Użytkownicy mogą obecnie śledzić istniejącą geometrię, np. belkę stalową lub segment ściany, aby poprowadzić ścieżkę trasy. SolidWorks kojarzy zewnętrzną średnicę (a nie linią środkową) rury grubościennej/cienkościennej/kabla/kanału kablowego z geometrią. Niniejsza prezentacja oprogramowania SolidWorks 2011 omawia jedynie wybrane udoskonalenia w najnowszej wersji SolidWorks. Aby uzyskać więcej informacji na temat rodziny produktów SolidWorks 2011, a także obejrzeć demonstracje wideo, zapraszamy na stronę www. solidworkslaunch.com/pl lub prosimy o kontakt z wybranym dystrybutorem. W następnym – listopadowym wydaniu Control Engineering Polska zostanie zamieszczona szczegółowa prezentacja modułu chłodzenia elementów elektronicznych. CE Aplikacja tworzenia przebiegów rur i kanałów kablowych 64 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com PRODUKTY Beckhoff Intermec Automatyka przemysłowa „na dużym ekranie” Wysoka rozdzielczość etykiet Firma Beckhoff rozszerza ofertę komputerów panelowych i paneli operatorskich o jednostki z 24-calowymi panoramicznymi wyświetlaczami LCD TFT (Thin Film Transistor), o wysokiej rozdzielczości (1920x1200 px) i wysokim kontraście, idealnymi do wyświetlania złożonych efektów graficznych pojawiających się coraz cześciej w aplikacjach HMI. Mogą one współpracować z komputerami panelowymi CP6204, CP7204, pełniącymi funkcje kontrolne maszyn Hansford Sensors Przenośny miernik drgań potrafi teraz również mierzyć temperaturę Do oferty Hansford Sensors, brytyjskiego producenta czujników drgań, oprócz wprowadzonego niedawno miernika drgań HS-620 dołączył właśnie kolejny model. Nowy HS-630 posiada wszystkie funkcje swojego poprzednika i dodatkowo został wyposażony w laserowy czujnik do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Przeznaczony dla inżynierów utrzymania ruchu do monitorowania poziomu drgań i temperatury ważnych maszyn i urządzeń, pomocny w znalezieniu potencjalnych problemów i wyeliminowaniu przyszłych awarii instalacji/ urządzeń. Nowy zestaw okazuje się niezastąpiony dla inżynierów w zakresie lub procesu oraz z panelami operatorskimi CP6904, CP7904, przeznaczonymi tylko do wizualizacji i sygnalizacji. Panele operatorskie wykonane są ze wzmocnionego aluminium i mogą być instalowane bezpośrednio na maszynach. Obudowy produktów z serii CP7xxx wykonane są w stopniu ochrony IP 65. Obudowy urządzeń z rodziny CP6xxx (do zabudowy w szafach) zapewniają stopień ochrony IP 65 z przodu, a IP 20 – z tyłu urządzenia. Wszystkie komputery przemysłowe firmy Beckhoff mogą współpracować z nowymi ekranami i w pełni wykorzystywać ich wysoką rozdzielczość. Możliwe też są – na życzenie klienta – zmiany zarówno wizualne, jak i mechaniczne paneli, tj. indywidualne logo klienta na urządzeniu czy montaż wyłączników bezpieczeństwa, montaż czytników kart itp. www.beckhoff.com monitorowania trendów drgań i temperatury na silnikach, pompach, przekładniach, wentylatorach oraz wszelkich maszynach wirnikowych. Idealny jako podstawowe narzędzie, którego mobilność oznacza, że pomiary mogą być podejmowane na miejscu w odległych częściach zakładu. Urządzenie jest zgodne z normą ISO 10816-3 i może mierzyć stan łożysk tocznych, poziomy prędkości, przyspieszenia i przemieszczenia drgań, na każdej z czterech grup maszyn wyspecyfikowanych w normie ISO. Zestaw zawiera: miernik drgań/temperatury, czujnik drgań, kabel połączeniowy, podstawkę magnetyczną oraz szpic, ładowarkę sieciową i samochodową, instrukcję obsługi, walizkę. Aby uzyskać więcej informacji, zapraszamy na naszą stronę internetową www.hansfordsensors.pl 66 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Intermec rozbudowuje portfolio drukarek auto ID – mobilnych i stacjonarnych. Unikatową cechą nowych urządzeń jest wysoka rozdzielczość drukowanych etykiet: aż 400 dpi. Dzięki temu można wydrukować kod kreskowy 2D na mniejszej niż dotychczas powierzchni, czego efektem jest oszczędność nośnika. Przykładem takiego urządzenia jest model PM4i – bezprzewodowa półprzemysłowa drukarka o 4-calowej szerokości drukowania. Intermec wyposażył wszystkie drukarki ze swojej oferty w tzw. język fingerprint – możliwość napisania w nim aplikacji eliminuje konieczność korzystania z komputera (czynności wykonuje się bezpośrednio z poziomu drukarki). Przykładem jest nowa wydajna drukarka przemysłowa PX6i (6-calowa), która – obok szybkości drukowania (nawet do 30 cm na sekundę) – może obsługiwać urządzenia w linii produkcyjnej, takie jak skanery, wagi, inne drukarki i przenośniki. Za ich pośrednictwem informacje są pobierane bezpośrednio z głównego komputera sieciowego. Standardowym wyposażeniem drukarek Intermec są emulatory języków innych producentów, karty ethernetowe, pojemna pamięć: 32 MB (flash) i 16 MB (RAM). Istnieje możliwość przyłączania wielu urządzeń peryferyjnych, takich jak automatyczne aplikatury etykiet. Wybrane modele drukarek Intermec charakteryzują się uznanymi certyfikatami, m.in.: bezpieczeństwa transmisji bezprzewodowej (CCX wersja 4, przyznawany przez Cisco, oraz WiFi– WPA2) oraz energooszczędny certyfikat Energy Star. www.intermec.com PRODUKTY D-Link Nowe kamery IP DCS-3710, DCS-6818 i DCS-5635 na rynek europejski Rozwiązania D-Linka mogą posłużyć do stworzenia sieci monitoringu IP od podstaw bądź modernizacji już istniejących systemów monitoringu, opartych na telewizji analogowej. Rozwiązania monitoringu IP są alternatywą dla tradycyjnej technologii telewizji przemysłowej CCTV. Zapewniają lepszą jakość obrazu, łatwiejsze zarządzanie i tańsze przechowywanie nagrań z monitoringu. Główne korzyści wynikające z wykorzystania technologii IP w porównaniu z systemami analogowymi to: brak konieczności instalowania kosztownego okablowania i kamer dzięki wykorzystaniu istniejącej sieci, technologii Power over Ethernet (PoE) i technologii bezprzewodowych, lepsza jakość cyfrowego obrazu, niższe koszty archiwizacji, łatwe przeszukiwanie przechwyconego obrazu, szereg funkcji zarządzania przechwytywaniem i archiwizowaniem obrazu. Firma D-Link wprowadza na rynek europejski trzy nowe modele kamer do nadzoru: IP – DCS-3710, DCS-6818 i DCS-5635. D-Link DCS-3710 – wysokiej klasy kamera sieciowa WDR, wyposażona w czujnik CMOS Megapixel WDR Progressive Scan 1/3 cala oraz obiektyw 2,8-12 mm z automatyczną przesłoną. Kamera zapisuje obraz wideo w każdych warunkach atmosferycznych i przy różnym oświetleniu (równiez w nocy). D-Link DCS-6818 – bardzo szybka i wydajna kamera sieciowa z obudową w formie kopuły, będąca doskonałym rozwiązaniem do nadzoru IP dla firm. Model ten został wyposażony w czujnik CCD EX-View 1/4 cala firmy Sony. Wydajna technologia SoC pozwala uzyskać kompresję wideo w czasie rzeczywistym w formatach MPEG-4 i Motion JPEG. D-Link DCS-5635 – kamera do profesjonalnego nadzoru i monitoringu zdalnego. Obiektyw z dziesięciokrotnym zoomem optycznym umożliwia rozpoznawanie twarzy, numery tablic rejestracyjnych i inne ważne szczegóły www.dlink.pl Eltron Fluke TiS– skaner termowizyjny do diagnostyki budowlanej Prosty w obsłudze – skaner termowizyjny TiS to podstawowe, niezawodne rozwiązanie dla eksperta budowlanego. Skaner ten charakteryzuje się: najwyższą rozdzielczością w tej klasie cenowej (120 x 120), zakresem pomiarowym temperatury od -20° C do + 100°C, jest jedyną kamerą z uniwersalną, ręczną regulacją ostrości w tej klasie cenowej! największym w tej cenie wyświetlaczem o przekątnej 3,7" – o 30% większym niż w porównywalnych kamerach! długim czasem pracy akumulatora (ok. 4 godzin), wytrzymałą obudową odporną na upadek z wysokości 2 m, odporny jest na kurz i wodę (stopień ochrony IP54), oojemnością ponad 3000 obrazów graficznych (w formacie BMP) lub 1200 obrazów IS2 na karcie SD 2 GB. www.eltron.pl Phoenix Contact CONTACTRON – hybrydowy stycznik półprzewodnikowy Hybrydowe styczniki półprzewodnikowe CONTACTRON uruchamiają silniki niezawodnie i bezpiecznie. Dzięki zastosowaniu innowacyjnej technologii CONTACTRON w porównaniu ze stycznikami mechanicznymi są 10-krotnie trwalsze, małe (22,5 mm szerokości) oraz skracają czas potrzebny na oprzewodowanie. CONTACTRON może służyć do sterowania napędami jednokierunko- wymi lub rewersyjnymi do mocy 4 kW. Ma wbudowane funkcje zabezpieczające przed przeciążeniem, zanikiem fazy, asymetrią faz oraz układ stycznikowy do wyłączania awaryjnego, co często, ze względów bezpieczeństwa jest wymagane w budowie maszyn. W zależności od potrzeb można wybrać wersję urządzenia od prostego sterowania „start/stop” do pełnej wersji sterowania rewersyjnego z wszystkimi zabezpieczeniami. CONTACTRON w zależności od zabezpieczenia przeciążeniowego dostępne są w wersji: 0,6 A, 2,4 A oraz 9 A, z napięciem sterowania 24 V DC lub 120/230 V AC. Nowa wersja 0,6 A jest dostosowana do silników o mocy 0,18 kW i pozwala na bardzo precyzyjne ustawienie zabezpieczenia przeciążeniowego. Hybrydowa technologia jest sterowana mikroprocesorowo. Połączenie niezużywalnej technologii półprzewodnikowej i wytrzymałej techniki przekaźnikowej umożliwia „łagodne” łączenie. Pozwala odciążyć styki przekaźników i zwiększa ich okres użytkowania. www.phoenixcontact.pl www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 67 PRODUKTY Texas Instruments Pierwszy w branży regulator LDO -36 V, 200 mA Texas Instruments Incorporated (TI) zaprezentowała pierwsze regulatory LDO (Low Dropout Regulators) na napięcie -36 V. Regulator TPS7A30, w parze z regulatorem TPS7A49 na napięcie dodatnie oferuje projektantom układów kompletne rozwiązanie zasilania w precyzyjnych zastosowaniach analogowych. Regulatory cechuje niezwykle wysoka wartość współczynnika tłumienia zmian zasilania (Power Supply Rejection Ratio – PSRR) i szumy wyjściowe na poziomie 16 μVrms. Regulator TPS7A30 generuje 200 mA, TPS7A49 zapewnia 150 mA. Regulatory liniowe z rodziny TPS7A30/TPS7A49 są stabilne z każdą pojemnością wyjściową powyżej 2,2 μF. Regulatory LDO oferowane są także w wersji nastawnej, o napięciu wyjściowym od 1,22 V do 34 V. Regulatory zostały zaprojektowane do zastosowań wrażliwych na szumy – m.in. do testerów, urządzeń przemysłowych, sieciowych i telekomunikacyjnych, stacji bazowych, łączy mikrofalowych i radiowych, filtrowania szumów wzmacniaczy nadawczych, odbiorczych i wzmacniaczy mocy, a także urządzeń medycznych. Podstawowe cechy i zalety regulatorów TPS730 i TPS7A49: zakres napięć wejściowych oznaczający dużą tolerancję na stany przejściowe napięcia sieci: TPS7A30 od –3,0 V do –36 V, TPS7A49 od +3,0 V do +36 V, Kingston Technology pamięci SSD zapewnia spokój użytkownikowi, zwłaszcza jeśli znajduje się on z dala od działu wsparcia technicznego. Kingston SSDNow serii V+ jest ośmiokrotnie bardziej odporny na wstrząs niż standardowy dysk twardy. Dyski SSDNow 1,8 cala Kingston Digital – spółka należąca do Kingston Technology, wprowadziła do sprzedaży nową serię dysków półprzewodnikowych Kingston SSDNow V+180 w obudowie 1,8 cala. Pamięci Kingston SSDNow V+180 – część rodziny Kingston SSDNow V+ drugiej generacji – są dedykowane do urządzeń superprzenośnych, m.in. netbooków i odtwarzaczy multimedialnych. IDC – niezależna firma analityczna sektora IT – szacuje, że liczba mobilnych pracowników osiągnie w 2011 roku pułap 1 mld. Towarzyszą temu oczekiwania co do dalszego rozwoju superszybkiego Internetu oraz wydajniejszych baterii. Kingston SSDNow jest do pięciu razy wydajniejszy od dysków mechanicznych (HDD), dzięki czemu uruchomienie systemu przebiega aż o 60 proc. szybciej. Odporność na uszkodzenia mechaniczne dokładność nominalna 1,5% przy zmianach obciążenia, napięcia sieci i temperatury skutkuje lepszą precyzją zasilania generatorów przestrajanych napięciowo (VCO), sterowników programowalnych (PLL) i przetworników analogowo-cyfrowych ADC, stabilne wyjście z ceramicznym kondensatorem >2 μF, SSD – dzięki niższemu zużyciu energii niż HDD – przedłuża żywotność baterii. Dyski Kingston SSDNow V+180 – dostępne w wersjach o pojemności 64 GB, 128 GB i 256 GB – dołączają do istniejącej już na rynku rodziny Kingston SSDNow V+. Specyfikacja techniczna Kingston SSDNow V+180: 68 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com niskie szumy – wysoki współczynnik PSRR zwiększa możliwości zastosowań regulatorów w układach RF, filtrach i układach eliminacji skoków impulsów DC/DC: poziom szumów na wyjściu nawet 16 μVRMS, PSRR: 72 dB przy 1 kHz, 55 dB w paśmie od 10 kHz do 700 kHz, regulatory te, przeznaczone do zasilania precyzyjnych układów analogowych, dołączają do grupy nowych układów zarządzania zasilaniem, do zastosowań przemysłowych, spośród których można wymienić TPS54260 (przetwornik SWIFT na napięcie 60 V i prąd 2,5 A), TPS40057 (synchroniczny sterownik obniżający PWM o szerokim zakresie parametrów wejściowych) oraz bq24610/7 (układy scalone do przełączających wolno stojących układów ładowania akumulatorów na napięcie wejściowe od 5 V do 28 V). Regulatory TPS7A30 i TPS7A49 są obecnie dostępne w obudowie MSOP8 PowerPAD. Cena wynosi odpowiednio około 1,50 i 1,10 USD za szt. przy zakupie 1000 sztuk. Oferujemy również moduł ewaluacyjny TPS7A-30_49EVM-567 w cenie około 20 USD. www.ti.com/tps7A30-pr szybkość (sekwencyjna): odczyt do 230 MB/s, zapis do 180 MB/s, wykorzystanie układów MLC NAND Flash, brak części mechanicznych, odporność na wstrząsy, cache: 128 MB, wsparcie dla technologii S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology), 3-letnia gwarancja, interfejs: Micro SATA (mSATA) 1,5 Gb/s i 3,0 Gb/s, temperatura pracy: 0°C do 70°C, wymiary: 54 x 78,5 x 5 mm, waga: 48 g (+/- 2 g), dopuszczalne wibracje w trybie pracy: 2,17 G, pobór mocy: 2,9 W (TYP) w trybie pracy; 47 mW (TYP) w trybie bezczynności, żywotność: 1 mln h (MTBF) do pierwszej awarii. www.kingston.com/europe Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 69 Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska 70 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 71 SPIS REKLAM Firma Strona WWW Telefon B&R Automatyka Przemysłowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.br-automation.com . . . . . . . . . . . . . . (61) 846 05 00 Balluff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.balluff.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (71) 338 49 29 Bosch Rexroth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55, 56-57. . . . . . . . . . . . . . . .www.boschrexroth.pl . . . . . . . . . . . . . . . . (22) 738 18 00 Cognex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.wecanreadit.com Elmark Automatyka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7, 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.elmark.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . (22) 541 84 60 Eltron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.eltron.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (71) 343 97 55 Emerson Process Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.emersonprocess.pl EX-CALIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.ex-calibra.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 223 92 80 Przedsiębiorstwo Automatyzacji i Pomiarów INTROL . . . . . . . . 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.introl.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 789 00 69 Mitsubishi Electric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.mitsubishi-automation.pl Multiprojekt Grzegorz Góral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70-71 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.multiprojekt.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . (12) 413 90 58 National Instruments Poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34-35, 45. . . . . . . . . . . . . . . .www.ni.com/poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . 00 800 361 1235 P.P.H. "Wobit" E.K.J. Ober . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.wobit.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (61) 835 06 20 Schneider Electric Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48-49, IV okładka . . . . . . . . .www.schneider-electric.pl Siemens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.siemens.pl SPS/IPC/DRIVES Electric Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.mesago.com/sps . . . . . . . . . . . . . . . +49 711 61946 828 Turck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.turck.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (77) 443 48 00 Vigran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.vigran.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (54) 237 25 31 VIX Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.vix.com.pl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 358 20 20 Vijeo Designer 5.1 MAGELIS STO Najmniejszy panel dotykowy w historii! MAGELIS STU Rewolucyjny system montażu! Magelis STO Ekran dotykowy 3,4", rozdzielczoÊç 200×80 16 odcieni szaroÊci ze wsparciem dla bitmap 2 wersje z 3 kolorowym podÊwietleniem Magelis STU Ekran dotykowy 3,5", rozdzielczoÊç QVGA 65 tysi´cy kolorów Komunikacja Ethernet Rewolucyjny system monta˝u przez otwór ø 22 Cechy wspólne Nowy CPU Mini-B-USB do programowania USB A połàczenie szeregowe, memory stick > Odkryj nowości w panelach GT Wy˝sza rozdzielczoÊç Wy˝sza jasnoÊç Wy˝sza pr´dkoÊç CPU > Pełna oferta paneli Tekstowe Graficzne Komputery przemysłowe www.schneider-electric.pl