Pobierz pdf

Transkrypt

Pobierz pdf

Quickpanel CE firmy GE Fanuc
nowe możliwości
dla systemów sterowania
RA
PO
RT
S SP
st AT E
C
r.
I- EL JA
VI
LN
II
Y:
10 lat
Biuletynu Automatyki ASTOR!
ASTOR 2/2004 (40)
Szanowni Państwo,
Spis treści:
Najnowszy, czterdziesty już numer Biuletynu, który dzisiaj Państwo
otrzymują, jest wydaniem szczególnym, zamyka on bowiem dziesięciolecie
istnienia pisma. Choć przez te lata nie zmienił się zasadniczy cel jego
wydawania - informowanie o nowościach i promowanie dobrych, sprawdzonych i skutecznych rozwiązań z dziedziny automatyki przemysłowej,
Biuletyn przeszedł głęboką metamorfozę, z czarno-białego, ośmiostronicowego i niskonakładowego pisma stając się profesjonalnym, popularnym kwartalnikiem, o ugruntowanej pozycji wśród czasopism branżowych. Jest on obecnie prenumerowany przez ponad 4000 osób - przedstawicieli wszystkich praktycznie branż przemysłu w Polsce, pracowników
i studentów wyższych uczelni technicznych.
Pragnąc poznać Państwa opinię o naszym piśmie i zarazem chcąc wyjść
naprzeciw oczekiwaniom naszych Czytelników, pozwoliliśmy sobie do
niniejszego wydania dołączyć krótką ankietę. Będziemy bardzo wdzięczni
za każdy głos z Państwa strony - to dla nas niezwykle istotny wyznacznik
kierunku dalszego rozwoju "Biuletynu Automatyki".
Poczynając od sierpnia br., zmieni się cykl wydawniczy Biuletynu - z kwartalnika stanie się on dwumiesięcznikiem. Mamy nadzieję, że
zmianę tę powitają Państwo z zadowoleniem; liczymy też na częstsze kontakty z Czytelnikami - czy to podczas targów i konferencji, czy też za
pośrednictwem poczty elektronicznej lub zwykłej. Zwiększenie częstotliwości wydawania pisma nie wpłynie w żaden sposób na warunki prenumeraty, która - jak dotychczas - pozostanie bezpłatna.
Kończąc, nie sposób nie wspomnieć o wydarzeniach ostatnich dni. Od
1 maja jesteśmy pełnoprawnym członkiem Unii Europejskiej, z wszelkimi
wynikającymi z tego konsekwencjami. Fakt ten nie przez wszystkich przyjmowany jest entuzjastycznie - wiele osób wyraża obawę, czy poradzimy
sobie w nowej rzeczywistości. Czy rzeczywiście taki niepokój powinien
nam towarzyszyć? Wszak weszliśmy do Wspólnoty jako kraj, którego
gospodarka rozwija się obecnie znacznie szybciej niż gospodarka któregokolwiek z państw dotychczasowej "piętnastki". Choć polskie życie polityczne ostatniego roku dostarcza nam nieustannie powodów do głębokiej
frustracji, spójrzmy na fakt naszej akcesji z innej strony - z punktu widzenia przedsiębiorców, których działalność jest kołem zamachowym naszej
gospodarki. Nie musimy się obawiać unijnej konkurencji - wnosimy przecież do Unii ogromny potencjał intelektualny, profesjonalizm, dynamizm
i - co może najważniejsze - umiejętność efektywnego działania w trudnych
i nie zawsze do końca przewidywalnych warunkach. Jesteśmy elastyczni
i zdeterminowani, by odnieść sukces - wykorzystajmy więc nowe szanse
i możliwości, jakie stają obecnie przed nami.
AKTUALNOŚCI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . str. 4
AKTUALNOŚCI GE FANUC:
Panele operatorskie Quickpanel CE − nowe
możliwości dla systemów sterowania . . . . . . . . . . . . . . . str. 8
TO WARTO WIEDZIEĆ:
Panel operatorski GE Fanuc alternatywą dla
komputera w systemach SCADA . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 13
Kontrakt Serwisowy Wonderware − aktualizowanie
oprogramowania jest opłacalne . . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 14
Urządzenia CTRLink − Ethernet przemysłowy . . . . . . . .str. 17
INSTALACJE AUTOMATYKI NA ŚWIECIE:
Lokalizacja z pomocą DGPS i Satelline
na terminalach kontenerowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 9
System sterowania na gorącej walcowni
w hucie Handan & Jinxi: PACSystem podbija rynek . . . .str. 10
System GE Fanuc steruje testami
laboratorium Destiny NASA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 11
Roboty FANUC w motoryzacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 16
INSTALACJE AUTOMATYKI W POLSCE
Politechnika Częstochowska:
System wizualizacji i sterowania procesów
obróbki cieplno−chemicznej w wersji
laboratoryjnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .str. 18
Dziesięć lat Biuletynu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . str. 20
VII konkurs prac dyplomowych . . . . . . . . . . . . . . . . . str. 22
Ludzie Astora
(40)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . str. 22
RAPORT SPECJALNY:
Bezprzewodowe sieci szeregowe SATEL . . . . . . . .str. I−VIII
Justyna Ryś
redaktor naczelny
ASTOR Sp. z o.o.
Autoryzowany dystrybutor GE Fanuc, Wonderware, Satel, Fanuc Robotics
ul. Smoleńsk 29, 31-112 Kraków, tel. (012) 428 63 00, fax (012) 428 63 09
http://www.astor.com.pl; [email protected]
serwis GE Fanuc:
serwis Satel:
[email protected]
[email protected]
Oddział Gdańsk: ul. Polanki 12, 80-308 Gdańsk
tel. (058) 554 09 00, e-mail: [email protected]
Oddział Katowice: ul. Rolna 43, 40-555 Katowice
Oddział Kraków: ul. Smoleńsk 29, 31-112 Kraków
Oddział Poznań: ul. Romana Maya 1, 61-372 Poznań
Oddział Warszawa: ul. Wólczyńska 206, 01-919 Warszawa
serwis Wonderware:
[email protected]
serwis FANUC Robotics: [email protected]
Regionalni Dystrybutorzy ASTOR:
G Białystok: Promar PHUP, ul. Wołyńska 36,
15-206 Białystok, tel. (085) 743 31 69, tel./fax (085) 743 31 51
G Stargard Szczeciński: Infel s.c., ul. I Brygady 35
73-110 Stargard Szcz., tel. (091) 577 69 95, fax (091) 577 60 95
G Wrocław: Softechnik Sp. z o.o., ul. Tenisowa 20,
53-013 Wrocław, tel. (071) 339 72 62, fax (071) 339 72 58
3
Biuletyn Automatyki
Aktualności
ASTOR laureatem VIII Edycji
Medalu Europejskiego BCC
W dniu 23 kwietnia 2004 roku, w Pałacu Lubomirskich w Warszawie - siedzibie BCC, odbył się uroczysty finał VIII Edycji Medalu Europejskiego dla Usług.
Wśród laureatów znalazła się firma ASTOR za
System Teleserwisowy.
Medal Europejski jest rekomendacją wystawioną
wyróżnionym wyrobom i usługom przez BCC oraz
najważniejszą instytucję zajmującą się integracją Polski z Unią Europejską - Urząd Komitetu Integracji
Europejskiej.
S y s t e m
Teleserwisowy
ASTOR, wprow a d z o n y
w maju 2001
roku, gwarantuje szybki, bezpłatny serwis, w ramach
którego każdy Klient, oprócz standardowej obsługi
gwarancyjnej, ma prawo do bezpłatnego telefonicznego wsparcia technicznego działających u niego systemów z oferty firmy ASTOR.
ASTOR partnerem konferencji
"Wielcy Odbiorcy na Rynku Energii"
W dniach 1-2 kwietnia 2004 r. w hotelu Aria
w Sosnowcu odbyła się II Konferencja Naukowo-Techniczna "Wielcy Odbiorcy na Rynku Energii". Honorowy patronat nad konferencją roztoczyły Ministerstwo
Skarbu Państwa i Towarowa Giełda Energii. Organizatorem całego przed-sięwzięcia była raciborska spółka BMP Sp. z o.o. Sponsorami i partnerami konferencji zostały firmy aktywnie działające w branży, m.in.
właśnie firma ASTOR. Wśród niemal 200 uczestników spotkania byli reprezentanci hut, kopalń, elektrowni, zakładów energetycznych, zakładów chemicznych oraz firm produkcyjnych. Firma ASTOR na
swoim stoisku prezentowała ofertę z zakresu syste-
mów sterow a n i a ,
oprogramowania
do wizualizacji i analiz procesu
produkcyjnego oraz
bezprzewodowych
sieci szeregowych.
Konferencje "Plant Intelligence" Wonderware
W maju 2004
roku w kilku miastach
Europy
odbędą się konferencje z zakresu
Plant Intelligence,
organizowane
przez firmę Wonderware we współpracy z firmą Microsoft. Konferencje te, odbywające się pod nazwą "Invensys Plant
Intelligence Conference", przeznaczone są dla osób
z wyższego szczebla zarządzania produkcją, zainteresowanych lepszym wykorzystaniem zasobów produkcyjnych poprzez wzrost efektywności i wydajności,
redukcję kosztów produkcji oraz znaczącą poprawę
zwrotu z zainwestowanego kapitału. W gronie zaproszonych do uczestnictwa są menedżerowie ds. produkcji, zapewnienia jakości, produkcyjnych systemów
informatycznych, utrzymania ruchu oraz menedżerowie ds. operacyjnych.
Podczas konferencji prezentowane będą praktyczne, podnoszące wydajność rozwiązania, zilustrowane
na przykładach firm, które dzięki rozwiązaniom
Invensys opartym na oprogramowaniu Wonderware
i technologiach Microsoft, poprawiły wydajność oraz
całkowitą efektywność produkcji.
Cykl ten zapoczątkowany został w marcu 2004 r.
w Stanach Zjednoczonych. Kolejne konferencje odbywają się w Azji (kwiecień), Europie (maj)
i Ameryce Południowej (maj).
Roboty FANUC i Series −
Oferta specjalna dla uczelni
Firma ASTOR, autoryzowany dystrybutor FANUC
Robotics, oferuje polskim uczelniom technicznym
30% rabatu na dowolny zestaw robota FANUC
i Series. W skład zestawu edukacyjnego wchodzi
zespół: robot, kontroler i ręczny programator oraz
dokumentacja techniczna, zawierająca podręcznik
bezpieczeństwa pracy, podręcznik obsługi i programowania, podręcznik budowy mechanicznej robota oraz
podręcznik budowy elektrycznej robota. Dodatkowymi atutami oferty są dołączane bezpłatnie opcje programowe do kontrolerów R-J3i oraz możliwość
bezpłatnego szkolenia dla jednej osoby.
Oferta ta ważna jest bezterminowo, na terenie całe-
4
go
kraju.
Więcej informacji na ten
temat można
uzyskać
w dowolnym
oddziale
f i r m y
ASTOR lub
u Regionalnego Dystryb u t o r a
ASTOR.
ASTOR 2/2004 (40)
CPU366 i CPU367 − nowe jednostki centralne
sterownika GE Fanuc 90−30 z Profibus DP
W lipcu bieżącego roku firma GE Fanuc planuje
wprowadzić do sprzedaży dwie nowe jednostki centralne dla serii sterowników GE Fanuc 90-30: CPU366
oraz CPU367.
Są one uzupełnieniem już
istniejących
jednostek centralnych z serii
Aktualności
36x - CPU360, CPU363 (port szeregowy) i CPU364
(port Ethernet).
CPU366 to jednostka o możliwościach CPU360,
dodatkowo zintegrowana z modułem komunikacyjnym Profibus Master, zaś CPU367 to jednostka
o możliwościach CPU 360, z wbudowanym modułem
komunikacyjnym Profibus Slave. Nowe jednostki centralne przeznaczone są dla sieci typu Profibus DP-V1
Class 1/Class 2.
Seria 90−30 jako układ wejść/wyjść
rozproszonych w sieci Ethernet
Dla użytkowników ceniących sobie komunikację za
pomocą sieci Ethernet, firma GE Fanuc przygotowała
interfejs komunikacyjny umożliwiający stworzenie
układu wejść/wyjść oparty na modułach serii 90-30.
W rozwiązaniu tym zamiast jednostki centralnej instaluje się interfejs komunikacyjny sieci Ethernet
IC693NIU004 (port Ethernet 10/100 Mbits), co znacząco poszerza możliwości budowy systemu sterowania - zamiast prowadzić szeregowo kabel komunikacyjny od kasety do kasety, można użyć już istniejącej
sieci Ethernet. Oprócz większych możliwości topologicznych, zaletą tego rozwiązania jest duża szybkość
transmisji danych pomiędzy sterownikiem i układem wejść/wyjść.
Dodatkowe zalety tego rozwiązania to
wbudowany switch, umożliwiający łatwe
dołączanie kolejnych elementów systemu
bez stosowania zewnętrznych przełączników oraz konkurencyjne cenowo systemy:
system redundancji CPU dla serii 90-30,
system kaset rozszerzających o dowolnej
topologii oraz system wykorzystujący szerokie spektrum modułów wejść/wyjść serii
90-30.
Interfejs sieci Ethernet IC693NIU004
do serii 90-30 jest już dostępny.
Wonderware InTouch 9.0 − najnowsza
wersja pakietu wizualizacyjnego
W maju 2004 firma Wonderware planuje wprowadzić na rynek nową wersję oprogramowania wizualizacyjnego InTouch - 9.0. Wersja ta pozwala znacząco
przyspieszyć tworzenie, modyfikowanie i rozwijanie
aplikacji, ułatwia administrowanie nią oraz obniżanie
kosztów. W wersji 9.0 wprowadzono
nowy typ obiektów o nazwie SmartSymbols, umożliwiających tworzenie biblioteki obiektów graficznych,
które następnie można wykorzystywać wielokrotnie w różnych projektach. Zmiany dokonane w szablonie
są automatycznie uwzględniane we
wszystkich oknach, na których znajdują się obiekty pochodzące od tego
właśnie szablonu. Taka funkcjonalność kilkakrotnie skraca czas
potrzebny na modyfikację powtarzających się w aplikacji elementów. Można także sterować dynamicznie połączeniami animacyjnymi, co
pozwala na wykorzystanie tego samego elementu
graficznego dla wielu elementów fizycznych w systemie, a w konsekwencji umożliwia poczynienie dużych
oszczędności. Obiekty SmartSymbols można wykorzystać zarówno w aplikacjach InTouch, jak i w aplikacjach Industrial Application Server i InTouch
View. Wszystkie istniejące w dowolnej aplikacji elementy graficzne można przekonwertować na obiekty
SmartSymbols, co pozwala na efektywniejsze modyfikowanie już istniejących aplikacji, a tym samym na
obniżenie kosztów ich utrzymania.
Firmy, które wykupiły Kontrakt
Serwisowy Wonderware, otrzymują
nowe wersje oprogramowania bezpłatnie. Można też uaktualnić dotychczasowe licencje oprogramowania
InTouch (we wcześniejszych wersjach)
lub też objąć je Kontraktem Serwisowym Wonderweare, co spowoduje niezwłoczne otrzymanie wersji 9.0 oraz
bezpłatne dostarczanie kolejnych uaktualnień pojawiających się w czasie
trwania umowy serwisu technicznego.
Posiadanie najnowszych wersji oprogramowania Wonderware to gwarancja bezpieczeństwa aplikacji, możliwość korzystania z najnowszych
systemów operacyjnych Windows, stały dostęp do
obszernej bazy wiedzy technicznej i priorytetowe
traktowanie przez firmę ASTOR zagadnień technicznych pojawiających się w trakcie tworzenia lub użytkownia aplikacji. Więcej informacji na temat Kontraktu Serwisowego Wonderware na stronie 12.
5
Biuletyn Automatyki
Aktualności
Wonderware szkoli bezpłatnie przez Internet
Firma Wonderware opracowała bezpłatne kursy
podstaw swoich pakietów oprogramowania dla przemysłu. Kursy dostępne na stronie http://www.wonderware.com/training/online_training/tutorials.asp pomagają w rozpoczęciu pracy z pakietami wizualizacyjnymi
Industrial Application Server oraz InTouch, procesową bazą danych IndustrialSQL Server, portalem przemysłowym SuiteVoyager, a także programem
QI Analyst do statystycznej kontroli procesu. Każde z
wymienionych szkoleń on-line wymaga do ukończenia
1-2 godzin czasu. Wszystkie kursy są w języku angielskim, a do ich uruchomienia wymagane są: przeglądarka internetowa Microsoft Internet Explorer z włączoną obsługą Cookies i Java oraz plugin The RapidBuilder ActiveX Plugin for IE, który można bezpłatnie
pobrać ze wskazanej przez firmę Wonderware strony.
FANUC Robotics inwestuje w internetowy
system pomocy technicznej
Inwestycja rzędu 500 000 euro w system serwisowej
obsługi klienta pozwoliła producentowi robotów
przemysłowych, firmie FANUC Robotics, obniżyć
koszty i zwiększyć efektywność świadczonych usług.
Moduł Pomocy Technicznej firmy Fanuc (w skrócie
TSM) jest źródłem szczegółowych informacji
o wszystkich robotach FANUC, działających w całej
Europie.
Dostępny on-line system TSM dostarcza inżynierom serwisu aktualne informacje z dowolnego, podłączonego do Internetu miejsca. Dzięki pełnej specyfikacji robota wraz z historią jego serwisu oraz uwagom
dotyczącym aktualnej sytuacji, inżynierowie przyjeż-
dżają do klienta
wyposażeni
we
wszelkie wymagane
części zamienne.
TSM wyposażony jest w interfejs
do relacyjnej bazy
danych
Baan,
zlokalizowanej
w
europejskiej
siedzibie
firmy
FANUC w Luksemburgu.
Komputery panelowe Wonderware
W ofercie firmy Wonderware pojawił się standardowy
komputer panelowy LCD 15" z ekranem dotykowym,
zainstalowanym systemem operacyjny Microsoft Windows XP oraz gotowym do pracy oprogramowaniem
Wonderware InTouch Runtime na 2000 zmiennych.
Zakup
komputera
w r a z
z oprogramowaniem
jest
nie
tylko prostszy,
lecz
w tym przypadku także
mniej kosz-
towny. Na komputer obowiązują dwa lata gwarancji
(z możliwością przedłużenia),
Dodatkową zaletą takiego rozwiązania jest unikatowy system odłączania wyświetlacza od reszty komputera bez użycia żadnych narzędzi, szczególnie istotny
w sytuacji, gdy panel jest zamontowany
w drzwiach szafy lub gdy trzeba wymienić sam wyświetlacz. Komputer ma wbudowane dwie karty sieciowe,
porty szeregowe (RS-232 i USB), równoległe oraz
PS/2, a także dwa wolne sloty PCI, zapewniające łatwe
rozszerzanie jego możliwości. Pozostałe cechy to zasilanie napięciem zmiennym (100-240 VAC) lub stałym
24 VDC oraz obudowa aluminiowa lub ze stali nierdzewnej (ważne w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym), spełniająca normę IP65.
Wonderware − nowa wersja InBatch Premier
oraz FlexFormula
Na rynku pojawiły się nowe wersje pakietów InBatch
Premier oraz InBatch FlexFormula, służącego do
zarządzania produkcją wsadową. Obydwa produkty,
przetestowane
w
systemie
operacyjnym
Windows Server 2003, umożliwiają użytkownikom
natychmiastowe wykorzystanie zalet tegoż systemu zwiększonej wydajności, rozszerzonych możliwości
funkcjonalnych oraz skalowalności. Dodatkowo oba
pakiety zostały zakwalifikowane do stosowania w systemie operacyjnym Microsoft Windows XP Professional.
W nowej wersji InBatch obsługuje model zabezpieczeń zgodny z systemami operacyjnymi firmy
Microsoft (operating system security model), udostępniający systemowy schemat kontroli uprawnień użytkowników i wymuszający stosowanie układu kont dla
6
użytkowników i grup użytkowników, co pozwala na
prowadzenie bezkonfliktowej i logicznie spójnej "polityki" kontroli uprawnień użytkowników w obrębie
całego środowiska operacyjnego. W rezultacie
powstaje systemowy mechanizm zabezpieczeń na
poziomie wszystkich aplikacji warstwy Plant Intelligence, współpracujących z InBatch 8.1 Premier oraz
FlexFormula w skali całego przedsiębiorstwa.
Obydwa programy ułatwiają projektowanie i implementację systemów, aplikacji i rozwiązań zgodnych ze
standardem FDA 21 CFR Part 11. Ich atutem jest
także znaczne skrócenie czasu prac inżynierskich,
kosztów posiadania, obsługi i utrzymania systemu,
przy jednoczesnym zapewnieniu elastyczności i możliwości rozbudowy aplikacji.
ASTOR 2/2004 (40)
Nowe wersje komponentów FactorySuite A2
Firma Wonderware sukcesywnie wprowadza na
rynek nowe wersje produktów opartych na technologii
ArchestrA, rozbudowując ich funkcjonalność zgodnie
z oczekiwaniami klientów. Ostatnio na rynku pojawiła
się nowa wersja oprogramowania Industrial
Application Server 1.5 - nowoczesnego systemu
SCADA, ułatwiającego zarządzanie sieciowym aplikacjami przemysłowymi.
Najnowsza wersja tego produktu została
wzbogacona o możliwość stosowania go
używania na platformie Windows 2003
Server oraz na komputerach Stratus
ftServer, zapewniających bardzo wysoką
dostępność i bezawaryjną pracę. Zawiera ona także wiele udogodnień, przyczyniających się do skrócenia czasu budowania aplikacji SCADA. Należy tu
wymienić zwiększoną wydajność pracy serwera, rozbudowaną funkcjonalność w zakresie systemu alarmowania, rozszerzenie systemu monitorowania i diagnostyki
pracy serwera, dodanie do systemu wielu gotowych
obiektów (których można wielokrotnie używać dla
celów kalkulacji, zarządzania produkcją, analiz zdarzeń
Aktualności
produkcyjnych, uproszczonego dostępu do baz danych
i in) oraz wbudowanie obiektu typu Failover, za pomocą którego szybko można konfigurować dynamiczne
reagowanie systemu i przenoszenie aplikacji na zapasowe serwery w sieci (wraz z rekonfiguracją stacji klienckich do bezuderzeniowej reakcji na potencjalną awarię
podstawowego serwera).
Wonderware rozbudowuje także
swoją ofertę w zakresie programów
komunikacyjnych nowej generacji
DAServers. Na rynek wprowadzony
został serwer o nazwie SIDirect
DAServer, zapewniający komunikację ze
ste-rownikami Siemens S7 po protokołach opartych o Ethernet, bez konieczności używania bibliotek SimaticNet S7
po stronie komputera. Program wykorzystuje standardowe karty sieciowe (ang. NIC) i ma
możliwość komunikacji ze sterownikami S07
200/300/400. Jest on serwerem DDE, SuiteLink, OPC,
umożliwiającym tworzenie ekonomicznych aplikacji
w systemach wymagających komunikacji z układami
opartymi na sterownikach Simatic.
Nowa polskojęzyczna wersja pakietu
do programowania sterowników
W 2003 r. firma ASTOR, we współpracy z GE
Fanuc, jako pierwsza w Polsce wydała pakiet do konfiguracji i programowania sterowników w pełni przetłumaczony na język polski. CIMPLICITY Machine
Edition Logic Developer PLC to kompleksowe środowisko umożliwiające
pracę z ze sterownikami GE Fanuc,
począwszy od najmniejszych VersaMax Nano/Micro, poprzez
VersaMax, aż po serię 90-30 i 90-70.
Obecnie zostało zakończone tłumaczenie najnowszej wersji pakietu, CIMPLICITY ME LD PLC 4.0.
Nowa wersja, podobnie jak poprzednia, zawiera tłumaczenie całości systemu pomocy, pomocy dynamicznej (Asystent), wszystkie dostępne okna dialogowe
oraz menu. Ponadto w wersji 4.0 została wprowadzona obsługa nowej rodziny kontrolerów - programo-
walnych systemów sterowania PACSystem - w szczególności obsługa jednostek serii RX7i bazujących na
bardzo wydajnych procesorach Intel Pentium III 300
i 700 MHz. Od strony narzędziowej uprawiono
mechanizmy tworzenia szablonów wielokrotnie wykorzystywanych w projektach oraz importu projektów z oprogramowania LogicMaster lub VersaPro.
Zamawiając pakiet, użytkownik
otrzymuje oprogramowanie w wersji
wielojęzycznej, zaś wersję językową wybiera podczas
jego instalacji. Oprogramowanie umożliwia tworzenie programu w wybranym języku, a następnie uruchomienie tego samego projektu za pomocą innej
wersji językowej, np. projekt utworzony w języku
angielskim można uruchomić na komputerze z zainstalowaną wersją polską.
Nowe wersje urządzeń do radiowej transmisji
informacji alarmowych Satelcode i Satelnode
Firma Satel Oy wprowadziła ostatnio na rynek
nowe wersje urządzeń
radiowej transmisji informacji alarmowych Satelcode i Satelnode. Zastąpią one dotychczas produkowane urządzenia
o tej samej nazwie. Urządzenia
wzbogacone
zostały o szereg nowych
cech oraz uzyskały nowoczesny wygląd, znany
użytkownikom z radiomodemów z serii Satelline, jednak ich zastosowanie pozostało takie samo.
Nowe
nadajniki
Satelcode 8i odróżnia od
ich poprzedników większa moc oraz znacznie mniejszy
pobór prądu.
W przypadku odbiorników Satelnode X8S nową,
istotną funkcją jest przekazywanie informacji o poziomie odbieranego sygnału RSSI (Receive Strenght Signal
Indicator).
Nowe nadajniki i odbiorniki są w pełni kompatybilne ze wersjami poprzednimi, dlatego też dotychczasowi użytkownicy urządzeń Satelcode i Satelnode mogą
bez obaw rozbudowywać swoje systemy.
Satelcode i Satelnode przeznaczone są do tworzenia
zarówno prostych, jak i rozbudowanych systemów
przekazywania sygnałów binarnych lub alarmów drogą
radiową na obszarze od kilku do kilkudziesięciu kilometrów. Systemy takie wykorzystywane są do ochrony
ludzi i mienia (zabezpieczenia przeciw pożarom i włamaniom i monitoring), a także do zdalnego przekazywania sygnałów sterujących.
Więcej informacji na stronie I raportu specjalnego.
7
Biuletyn Automatyki
Aktualności
Panele operatorskie
Quickpanel CE
Nowe możliwości dla
systemów sterowania
Możliwości
rodziny Quickpanel
CE są bardzo
szerokie − pozwalają
one na dobór panelu
odpowiedniego do
potrzeb użytkownika
i na wykorzystanie
go jako niezależnego
urządzenie, bądź też
jako elementu
rozbudowanego
systemu sterowania
w przedsiębiorstwie.
Od ponad roku firma GE Fanuc Automation konsekwentnie rozwija rodzinę paneli operatorskich serii
Quickpanel CE. Oprócz dostępnych od ubiegłego
roku kolorowych paneli o wymiarach 6" i 12", w najbliższym czasie (w lipcu br.) na rynku pojawią się
nowe modele 10-calowe oraz 6- i 12- calowe monochromatyczne.
Do podstawowych cech tych urządzeń należą bardzo rozbudowane możliwości tworzenia grafiki, animacji obiektów, alarmowania, raportowania, wyświetlania trendów, dorównujące niemalże zaawansowanym pakietom SCADA. Panele te charakteryzują się
także bogatymi możliwościami komunikacyjnymi
(port szeregowy RS232, RS232/RS485, 1 lub 2x port
Ethernet 10/100 Mbit, możliwość dołożenia specjalistycznych kart komunikacyjnych, np. do sieci Profibus).
Panele Quickpanel CE wyposażone są w pakiet
CIMPLICITY ME (BC646MQO001), doskonałe
narzędzie programistyczne, pozwalające programować jednocześnie sterowniki GE Fanuc.
Urządzenia te posiadają także ciekłokrystaliczny
ekran z dotykową matrycą o wysokiej rozdzielczości,
umożliwiający precyzyjne sterowanie położeniem kursora, wbudowaną pamięć nieulotną - FLASH (z możliwością rozbudowy), pozwalająca na zapisywanie
aplikacji i danych oraz wbudowaną pamięć RAM 16
lub 32 MB (z możliwością rozbudowy do 80 lub 96
MB). Panele pzwalają też na obsługę urządzeń wyposażonych w port USB (myszki, klawiatury, pendrive'y,
itp.) oraz kart pamięci typu Compact Flash, mogących
służyć jako miejsca archiwizacji danych z aplikacji.
Autem paneli Quickpanel CE jest także możliwość
uruchomienia aplikacji wizualizacyjnej, obsługującej
do 8000 zmiennych zewnętrznych - oprogramowanie
jest w cenie panelu.
Kolejne, bardzo istotne funkcje tych urządzeń to
możliwość pobierania/udostępniania danych poprzez
OPC (jako klient i serwer), możliwość udostępniania
aplikacji poprzez wbudowany w panel serwer WEB
oraz dostęp do aplikacji z poziomu dowolnego komputera wyposażonego w przeglądarkę Internet Explorer.
Panele Quickpanel CE można także wykorzystać jako
urządzenia Thin Client. Wybrane modele pozwalają na
uruchomienie programów sterujących, tzw. SoftPLC.
Dodatkowe cechy paneli to możliwość zasymulowania aplikacji panelowej na komputerze stacjonarnym
przed przesłaniem jej do panelu, wbudowane przeglądarki plików Word, Excel, Acrobat,, obsługa wielu
różnych protokołów komunikacyjnych, m.in.
GE Fanuc (SNP, TCP/IP), Siemens (PPI,MPI,TI505,
TPC/IP1), Allen Bradley (Control Logic, MicroLogic,
SLC500) oraz wykorzystanie portu Ethernet jako
szybkiego łącza do przesyłania aplikacji do panelu.
W poniższej tabeli znajduje się zestawienie parametrów poszczególnych modeli paneli Quickpanel CE.
Możliwości tej rodziny paneli operatorskich są bardzo szerokie - pozwalają one na dobór panelu odpowiedniego do potrzeb użytkownika i na wykorzystanie
go jako niezależnego urządzenia bądź też jako elementu rozbudowanego systemu sterowania.
Michał Januszek (ASTOR Sp. z o.o.)
Zestawienie modeli
Quickpanel CE
* Wersja Control panelu Quickpanel CE pozwala wykorzystać urządzenie jako panel operatorski oraz sterownik jednocześnie, zaś
w wersji View urządzenie służy jedynie jako panel, bez możliwości uruchomienia na nim programów sterujących (SoftPLC).
8
ASTOR 2/2004 (40)
Lokalizacja z pomocą
DGPS i Satelline
w terminalach
kontenerowych
Lokalizacja z pomocą DGPS jest techniką stosowaną powszechnie w portach, składach kontenerów i terminalach transportu lądowego. Firma SAVCOR
ONE, członek fińskiej grupy SAVCOR, stworzyła
i sprzedaje na całym świecie nowoczesny system zarządzania dla terminali informujący o położeniu kontenerów.
Koncepcja firmy SAVCOR opiera się na czterech
zasadach: lokalizacja DGPS uzupełniona dedykowanymi sensorami położenia, komunikacja bezprzewodowa, urządzenia przenoszące kontenery wyposażone
w cyfrowe mapy pokładowe oraz skuteczne przekazywanie informacji.
Dokładne określenie położenia
System informowania o położeniu kontenerów (CPIS) firmy SAVCOR zbudowany jest z modułów
funkcjonalnych. Sercem systemu jest moduł AccuPack
określający położenie. Lokalizacja DGPS dokonywana jest za pomocą stacji bazowej GPS zlokalizowanej
w centrum placu przeznaczonego do składowania.
Każdy podnośnik bramowy (lub inne urządzenie do
przenoszenia kontenerów) pracujący na placu składowym jest wyposażony w urządzenie do lokalizacji GPS
oraz radiomodem Satelline-2ASxE. Stacja bazowa
komunikuje się z dźwigami za pomocą Satelline.
Podstawowe urządzenie GPS może określić położenie kontenera z dokładnością do 10 - 20 metrów. Dla
potrzeb terminalu kontenerowego taka dokładność nie
jest jednak wystarczająca. Znając dokładne usytuowanie stacji bazowej, system DGPS wylicza korektę położenia dla każdego z przenośników (CHE). Informacja
ta jest nieustannie (5 razy na sekundę) przekazywana
do przenośników za pomocą radiomodemów Satelline.
W rezultacie
każdy przenośnik zna przez
cały czas swoje
położenie
z dokładnością
do 10-50 cm.
Nawet jednak tak daleko posunięta
precyzja, osiągnięta dzięki
technice
DGPS,
nie
jest wystarczająca przy niektórych operacjach przenoszenia kontenerów.
Z tego powo-
Instalacje
automatyki
na świecie
du przenośniki zostały wyposażone w dodatkowe czujniki
położenia, które ułatwiają
określenie położenia każdego przenośnika z dokładnością do kilku centymetrów.
Od współrzędnych
do informacji dla
użytkownika
Aby przewieźć kontener na
placu składowym, kierowca
przenośnika
musi
znać
dokładnie miejsce, z którego
ma zabrać kontener i miejsce, w którym ma go postawić. Aktualne położenie każdego kontenera jest
widoczne na ekranie w formie mapy cyfrowej. Aby nie
zajmować niepotrzebnie pasma częstotliwości i uniknąć zbędnego przekazywania informacji o położeniu
pomiędzy dyspozytornią i pojazdami, każdy przenośnik posiada własny procesor danych i własną mapę
cyfrową. Każdy ruch przenośnika lub przesunięcie
kontenera jest zarejestrowane w bazie danych stanowiącej cześć oprogramowania do zarządzania terminalem w systemie C-PIS.
Informacja o położeniu służy nie tylko kierowcy
przenośnika. Umożliwia ona również dyspozytorowi
ocenę sytuacji na placu składowania i ruchów przenośników w czasie rzeczywistym. Logistyczne informacje
o położeniu kontenerów są również udostępnione
odbiorcom końcowym.
Sieć radiomodemowa
pracuje niezależnie
Na dużym placu składowania pracuje często ponad
sto pojazdów przewożących kontenery. Każdy przenośnik jest wyposażony w radiomodem Satelline2ASxE. Radiomodemy typu "slave" otrzymują nieustannie dane dotyczące korekty położenia od radiomodemu Satelline typu "master", połączonego ze stacją bazową GPS. Ponieważ zasięg kontaktu bezpośredniego w sieci Satelline wynosi co najmniej kilka
kilometrów, jedna stacja bazowa wystarcza normalnie
do obsłużenia całej powierzchni placu składowego.
Aby umożliwić precyzyjne sterowanie, korekta
położenia każdego przenośnika jest uaktualniana pięć
razy na sekundę. Przekazywanie takiej ilości danych
za pośrednictwem podstawowej sieci komunikacyjnej
C-PIS byłoby trudne i ryzykowne. Z tego powodu sieć
Satelline jest całkowicie niezależna od pozostałego
systemu komunikacji.
Będąc dopełnieniem techniki DGPS służącej do
określania położenia roboczego, radiomodemy
Satelline stanowią małe, ale istotne ogniwo łańcucha
logistycznego transportu kontenerowego.
Opr. na podst. materiałów Satel Oy
9
Biuletyn Automatyki
Instalacje
automatyki
na świecie
System sterowania na gorącej
walcowni blach w Hucie Handan & Jinxi
PACSystem podbija
rynek
Programowalny sys−
tem sterowania
PACSystem RX7i
firmy GE Fanuc
realizuje nie tylko
zadania standardo−
wego sterownika
PLC, lecz także
dodatkowe, rozbudo−
wane funkcje steru−
jące z możliwością
uruchamiania
w różnych konfigura−
cjach sprzętowych.
Bezprecedensowy rozwój chińskiego przemysłu
samochodowego, produkcji konstrukcji stalowych,
infrastruktury transportowej spowodował zwiększone
zapotrzebowanie na produkcję blach stalowych.
W tym samym czasie wzrosły wymagania dotyczące
jakości produkowanej blachy, jej właściwości mechanicznych (twardość, giętkość) i geometrycznych (grubość, szerokość).
Huta Handan & Jinxi w chińskiej prowincji Hebei
zwróciła się do firmy GE Fanuc z prośbą o pomoc
w optymalizacji procesu produkcji blachy. W procesie
walcowania stali muszą być monitorowane i wysterowywane parametry prędkość przesuwu blachy, siły
nacisku i temperatura w krytycznych dla procesu miejscach. Huta rozpoczęła przeprowadzaną etapami
wymianę tradycyjnych sterowników PLC na nowe programowalne systemy sterowania PACSystem.
Dwie linie do gorącego walcowania blachy zostały
wyposażone przez firmę MASIC z Pekinu w 18 zestawów PACSystem RX7i z CPU010 (procesor 300 MHz)
i 12 zestawów PACSystem RX7i z CPU020 (procesor
700MHz), współpracujących ze sterownikami serii
90-30. Oparte na bazie mikroprocesorów Intel jednostki centralne, wykorzystujące magistralę VME64
do komunikacji z modułami, oprócz typowych dla sterowników PLC funkcji wykonują także szereg dodatkowych zadań.
Systemy sterowania
do zadań specjalnych
Zaawansowane systemy sterowania pomagają
zakładom w realizacji stawianych im zadań związanych z prędkością, wydajnością i dokładnością, co jest
niezbędne w osiągnięciu wysokiej efektywności przy
produkcji blachy w nowoczesnych liniach walcowniczych. Typowymi wymaganiami stawianymi systemom
sterowania są szybkość działania, obsługa wielu skomplikowanych systemów sterowania oraz synchronizacja ich działania.
Duża prędkość przetwarzania danych jest nie-
10
odzownym
elementem
układów sterowania systemami elektryczno-mechanicznymi i hydraulicznymi. Czas odpowiedzi w standardowych układach sterowania nowoczesnych zakładów produkcyjnych wynosi od 6 do
20ms, zaś w układach sterowania hydraulicznymi systemami pozycjonowania i nacisku konieczna jest
redukcja czasu odpowiedzi do 2-3 ms. Ten czas jest
20-40 razy krótszy od czasu odpowiedzi wymaganego
w procesach związanych ze zmianami temperatury czy
ciśnienia.
Poziom skomplikowania systemu obrazuje proces
walcowania wykańczającego. W siedmiu klatkach walcowniczych skoncentrowano 55 pętli sterujących:
dziesięć elektryczno/mechanicznych i przeszło dwadzieścia hydraulicznych systemów pozycjonowania
i utrzymywania stałego ciśnienia, automatyczny system kontroli grubości (AGC - Automatic Gauge Control) i kształtu (ASC - Automatic Shape Control), nadrzędny system kaskadowej kontroli prędkości, system
kontroli naciągu, kontrola temperatury, automatycznego rozpędzania i zwalniania oraz system załadunku.
Dla tak rozbudowanego układu użycie wielu kontrolerów staje się nieodzowne.
Etapem, który w procesie walcowania wymaga
szczególnego nadzoru, jest walcowanie wykańczające,
w trakcie którego istnieje możliwość wystąpienia
deformacji blachy, będącej rezultatem braku właściwej interakcji pomiędzy różnymi funkcjami w procesie. Przykładowo, jeżeli automatyczny system kontroli
dopasowuje nacisk celem utrzymania odpowiedniej
grubości blachy, zmienia się siła walcowania, powoduje to deformację systemu walców, a co za tym idzie - kształtu szczeliny. W efekcie może to spowodować
zmiany w kształcie powierzchni blachy. Z kolei w przypadku, gdy system kontroli ugięcia walców wprowadza
korektę w sekcji kontroli konturu i płaskości, musi
zostać zmieniona szczelina pomiędzy
walcami, co wpływa na grubość blachy.
A oto inny przykład etapu w procesie walcowania wymagającego szczególnej precyzji układu sterowania. Gdy
system kontroli temperatury końcowej
walcowania zmienia prędkość przesuwu materiału pomiędzy klatkami lub
przyśpieszenie, temperatura walcowania na każdej klatce będzie zmieniona,
co wpływa na końcowy rezultat: grubość i gładkość blachy. W efekcie, aby
utrzymać odpowiednie parametry produktu, potrzebna jest synchronizacja
pracy wielu układów i wymiana informacji między nimi.
Poszczególne systemy kontroli i sterowania powinny wymieniać między
sobą informacje o stanie wejść/wyjść.
Przykładem są tu systemy AGC i ASC
(systemy kontroli szczeliny i kształtu) -
ASTOR 2/2004 (40)
- oba układy kontrolują hydrauliczne systemy docisku,
system kontroli wysokości pętli blachy i kaskadowy
system kontroli prędkości, wpływając na prędkość
głównego napędu, co się wiąże ze wspólnym wykorzystywaniem tych samych sygnałów. Takie powiązania
pomiędzy różnymi układami powodują konieczność
zastosowania wielu bardzo szybkich jednostek centralnych, ściśle współpracujących ze sobą jako rozproszony system sterowania i komunikujących się poprzez
bardzo wydajny system komunikacji.
Rozwiązanie dla
zaawansowanych systemów:
nowa generacja
systemów sterowania
Programowalny system sterowania PACSystem
RX7i firmy GE Fanuc realizuje nie tylko zadania standardowego sterownika PLC, lecz także dodatkowe,
rozbudowane funkcje sterujące z możliwością uruchamiania w różnych konfiguracjach sprzętowych, z których jako pierwszą wprowadzono architekturę
VME64. W Hucie Handan & Jinx wybrano PACSystems RX7i do sterowania wstępną obróbką, pozycjonowaniem walców w klatce wykańczającej, sterowaniem prędkością układu zwijającego. Kontrolery
RX7i wykorzystywane są również w innych miejscach
instalacji, współpracując ze sterownikami serii 90-30.
O zastosowaniu kontrolera RX7i w tejże instalacji
zadecydowały następujące cechy:
I
jednostka centralna na bazie Pentium III (300
MHz lub 700 MHz) z wbudowanymi portami
I
I
I
I
I
I
I
Ethernet działającymi jako switch 10/100MB.
Dzięki temu nie było konieczne zastosowanie
dodatkowych urządzeń ethernetowych jak przełączników czy wzmacniaczy celem połączenia
urządzeń w jedną sieć;
zastosowana magistrala VME64 zwiększyła kilkakrotnie prędkość przesyłu danych z modułów
do jednostki centralnej w porównaniu ze sterownikiem 90-70 i umożliwiła dołączenie modułów innych producentów;
10 MB pamięci pozwala na zapisanie nie tylko
programu sterującego, ale również innych plików, np. z dokumentacją czy też schematami;
możliwość dołączenia do 32000 sygnałów dyskretnych i 32 000 analogowych;
obsługa 512 bloków programowych, z których
każdy może posiadać wielkość do 128 kB;
możliwość pisania własnych bloków programowych przy użyciu języka C, np. celem zaimplementowania skomplikowanych algorytmów
wymagających szybkiego przetwarzania;
jedno
środowisko
programistyczne
CIMPLICITY ME dla wielu systemów sterowania;
wysokowydajny system komunikacji i synchronizacji danych pomiędzy kontrolerami oparty
o łącze światłowodowe - prędkość przesyłu
danych do 1200 Mb/s. Rozwiązanie takie umożliwia synchronizację danych w czasie krótszym
niż 1 ms.
Instalacje
automatyki
na świecie
opr. na podst. materiałów GE Fanuc Automation
System GE FANUC steruje
testami laboratorium
Destiny w NASA
To, co kiedyś było możliwe jedynie w powieściach
science fiction, obecnie staje się rzeczywistością.
14,5-tonowe amerykańskie laboratorium naukowobadawcze Destiny jest jednym z ostatnich komponentów mających połączyć się z Międzynarodową Stacją
Kosmiczną (ISS - International Space Station). Stacja
robocza,
dostarczona
na stację ISS
przez prom
kosmiczny
Atlantis,
umożliwia
przeprowad z a n i e
doświadczeń
i badań nad
r a k i e m ,
cukrzycą
oraz nad właściwościami
materiałów w
n o w y c h
warunkach - bez grawitacji.
Aby przygotować się
na
długą
podróż do docelowej bazy kosmicznej, laboratorium
Destiny zostało poddane testom szczelności w specjalnie odnowionej komorze próżniowej, sterowanej za
pomocą systemu bezpieczeństwa GE Fanuc GMR Genius Modular Redundancy, który dla uzyskania
maksymalnej wiarygodności pracuje w konfiguracji
z głosowaniem 1oo2D (jeden z dwóch).
"System GE Fanuc GMR wyeliminował konieczność przeprowadzenia rozległych testów, koniecznych
do stwierdzenia, na ile wybrane elementy konstrukcyjne są odpowiednie" - mówi Michele Taylor, projektant
systemów w NASA - "Ponieważ system ten jest konfigurowany przez użytkownika, bez konieczności
zapewnienia algorytmów diagnostycznych i algorytmów głosowania, jego wdrożenie było błyskawiczne."
Wdrożony system, oparty na wyspecjalizowanych,
odpornych mechanicznie i niezależnych modułach,
zgodny jest z międzynarodowymi normami bezpieczeństwa. Personel obsługujący i technicy-konserwatorzy mają dostęp do automatycznych raportów o błędach. Dzięki implementacji systemu GMR komora
próżniowa spełniła swoje zadanie, jakim było potwierdzenie, że laboratorium Destiny jest w pełni bezpieczne dla astronautów i sprzętu.
Testy laboratorium Destiny
Współpraca
GE Fanuc z NASA
miała na celu
potwierdzenie,
że laboratorium
Destiny jest
przygotowane do
pracy w przestrzeni
kosmicznej, nie
utraci szczelności
i będzie bezpieczne
dla astronautów.
Obecnie jest ono
wykorzystywane
przez NASA jako
bezgrawitacyjne
laboratorium służą−
ce do badań nad
rakiem i cukrzycą.
Do przetestowania Destiny wykorzystano jedną
z dwóch komór próżniowych zbudowanych w NASA
w roku 1964 w celu sprawdzania elementów konstruk-
11
Biuletyn Automatyki
cyjnych słynnego programu Apollo. Moduł ten był
pierwotnie wykorzystywany do symulacji środowiska
niskiej orbity ziemskiej. W 1975 roku, po zakończeniu
projektu Apollo-Sojuz, obie komory zostały zdezaktywowane. W NASA zdecydowano jednak o ponownym
uruchomieniu i odnowieniu jednej z komór (we
współpracy z firmami Boeing i Dynacs Engineering).
Miała ona posłużyć do testowania szczelności ciśnieniowych elementów stacji kosmicznej. Aby efektywnie
przeprowadzić wszelkie niezbędne testy, konieczne
było zapewnienie wysokiego poziomu niezawodności,
stąd też zespół NASA wybrał certyfikowany przez
TÜV system bezpieczeństwa GE Fanuc GMR 1oo2D.
Zmodernizowany system sterowania komorą próżniową wykorzystywał GMR do nadzorowania funkcji
ciśnienia/próżni, czujników wykrywania gazu, temperatury oraz wilgotności, integralności systemu i bezpieczeństwa obiektu, a także do sterowania pompowaniem i wyposażeniem, elementami sterowni oraz
osprzętem obracającym i manewrującym laboratorium Destiny podczas umieszczania go w komorze
próżniowej o szerokości 10 m i wysokości 15 m.
W celu przeprowadzenia testu szczelności, laboratorium umieszczono na manipulatorze wewnątrz doku
konstrukcyjnego, podniesiono do pionu, przeniesiono
nad komorę i opuszczono do środka. Po zabezpieczeniu pokrywy, w komorze wytworzono próżnię odpowiadającą warunkom na wysokości 78 km, co pozwoliło na sprawdzenie, czy moduł nie zawiera nieszczelnych elementów oraz na potwierdzenie szybkości
zużywania różnych gazów. Laboratorium Destiny,
o długości 8,5 m i szerokości 4,2 m, zostało wprowadzone do komory na siedem dni.
Jak twierdzi Tip Talone, dyrektor projektu ISS and
Payload Processing w Kennedy Space Center, pozytywny wynik testu szczelności był ogromnym krokiem
w kierunku uruchomienia laboratorium. "Prawidłowe
funkcjonowanie Destiny podczas testów w komorze
próżniowej upewniło nas co do możliwości działania
laboratorium jako istotnego elementu stacji ISS" - wyjaśnia Talone - "Zespół badawczy wykonał
naprawdę imponujące zadanie".
Projekt diagnostyki
Aby zwiększyć niezawodność działania komory
próżniowej, zespół NASA zdecydował o zastosowaniu
zaawansowanych technik sterowania testami i diagno-
12
styką, oznaczonych jako "D" w 1oo2D. System GMR
1oo2D pozwolił na konfigurację systemu zarówno
w funkcji zabezpieczenia przed uszkodzeniami (failsafe), jak i w funkcji odporności na pojedyncze uszkodzenia systemu sterowania (fault-tolerant) oraz umożliwił zmniejszenie liczby sygnałów o błędach komponentów poprzez zwiększenie dostępności systemu.
Łącząc elastyczność i możliwości dwóch sterowników
PLC GE Fanuc serii 90-70 z zaawansowaną funkcjonalnością wejść/wyjść Genius, system GE Fanuc GMR
zabezpiecza przed uszkodzeniami za pomocą trzech
typów obwodów duplex, triplex oraz simplex. Konfiguracja wejść/wyjść stosowana w systemie sterowania
komorą jest zdalnie połączona z redundantnymi procesorami, zapewniając wysoki poziom niezawodności
i bezpieczeństwa systemu. Jako że system GMR jest
automatycznie sprawdzany w 100% pod względem
elektrycznym, od czujnika po końcowy element
zewnętrzny, każdy błąd jest natychmiast wykrywany,
zgłaszany i obsługiwany przez jeden lub obydwa równoległe procesory jednostek centralnych.
W obrębie środowiska odpornego na uszkodzenie
(fault-tolerant) wykrywany pojedynczy błąd jest ignorowany, a pozostałe działające poprawnie obwody
podtrzymują działanie systemu. Jeżeli jednocześnie
wystąpi błąd wielu obwodów równoległych, system
natychmiast odłącza instalację (tryb fail-safe) oraz/lub
uruchamia odpowiednie systemy i procedury awaryjne, jednocześnie kontynuując śledzenie wszystkich
parametrów. Zaawansowany program wykonawczy
GMR nieprzerwanie wykrywa jawne i ukryte błędy,
redukując średni czas naprawy (MTTR) oraz generując automatyczne raporty o błędach dla personelu
obsługującego i techników-konserwatorów. Inne automatyczne funkcje diagnostyczne obejmują sprawdzanie błędów pamięci oraz sprawdzanie danych i adresów. Podczas wykrycia odchyłki parametru system
GMR uruchamia zabezpieczenie, zapobiegające
zniszczeniu urządzenia i uwolnieniu niebezpiecznych
gazów do otoczenia, a także chroniące personel przed
doznaniem obrażeń.
Poza monitorowaniem i sterowaniem jednostkami
czujników ciśnienia, sterowniki programowalne serii
90-70 monitorują również analizator gazu pozostałego
w komorze, sprawdzając występowanie częściowych
ciśnień wody, węglowodoru, azotu, helu oraz tlenu.
Obydwa sterowniki programowalne umieszczone są
w pomieszczeniu sterowni, wraz z serwerem Windows
NT 4.0 oraz stacjami master i slave. Układ wejść/wyjść
rozproszonych Genius umożliwia monitorowanie
działania wejść/wyjść innych specjalizowanych urządzeń w systemie komory oraz zapewnia automatyczną
diagnostykę. Układ Genius oferuje również pełną
gamę bloków dyskretnych, analogowych oraz przekaźnikowych, od 6 do 32 obwodów. Te specjalizowane,
odporne mechanicznie, samodzielne moduły zapewniają większą wydajność wejść/wyjść Genius
w porównaniu z tradycyjnymi konfiguracjami
wejść/wyjść. Dodatkowo konstrukcja bloku Genius
oraz zaawansowana diagnostyka umożliwiły NASA
skrócenie czasu dokonywania ustawień początkowych
oraz skrócenie całkowitego czasu niesprawności instalacji (overall downtime).
System GE Fanuc GMR jest pierwszą technologią
PLC zakwalifikowaną do stosowania przy 6 klasie
ryzyka przez znaną niemiecką organizację TÜV
Rheinland certyfikującą systemy bezpieczeństwa.
System został również zaprojektowany w taki sposób,
by spełniać normy bezpieczeństwa procesu wytycznych ISA S84.01 organizacji Instrument Society of
America, oraz międzynarodowej normy IEC 65.
opr. na podst. materiałów GE Fanuc Automation
SATEL
RAPORT
Bezprzewodowe
sieci szeregowe
SATEL
Zapraszamy do lektury raportu specjalnego poświęconego bez−
przewodowym sieciom szeregowym Satel. Prezentujemy w nim
m.in. wdrożenia systemów komunikacji radiomodemowej w dwóch
dużych polskich przedsiębiorstwach wodociągowych − MPWiK Kra−
ków oraz PWiK Częstochowa, pokazujące, jak sieci oparte na urzą−
dzeniach Satel sprawdzają się w praktyce. W raporcie także znaj−
dą Państwo informacje o nowych produktach i funkcjach urządzeń
Satel, a także opis nowych modeli urządzeń do bezprzewodowej
transmisji sygnałów cyfrowych Satelcode/Satelnode.
Nowe wersje urządzeń
do transmisji sygnałów
cyfrowych
Satelcode/Satelnode
Firma Satel Oy wypuściła ostatnio na rynek
nowe wersje urządzeń radiowej transmisji infor−
macji alarmowych Satelcode i Satelnode.
Zastąpią one dotychczas produkowane urządze−
nia o tej samej nazwie. Zmiany dotyczą zarówno
aspektu funkcjonalnego, jak i wizualnego. Urzą−
dzenia wzbogacone zostały o szereg nowych
cech oraz uzyskały nowoczesny wygląd, znany
użytkownikom radiomodemów z serii Satelline,
jednak ich zastosowanie pozostało takie samo.
Urządzenia Satelcode/Satelnode przeznaczo−
ne są do tworzenia systemów przekazywania
sygnałów binarnych lub alarmów drogą radiową
na obszarze od kilku do kilkudziesięciu kilome−
trów. Systemy takie mogą być wykorzystane
zarówno do zdalnego przekazywania sygnałów
sterujących (na przykład w systemach wodocią−
gowych, gdzie często potrzeba przesłać wyłącz−
nie kilka sygnałów cyfrowych), jak i ochrony ludzi
i mienia (zabezpieczenia przeciw pożarom i wła−
maniom i monitoring).
System taki składa się z odbiornika
Satelnode oraz dowolnej liczby nadajników sygna−
łów alarmowych Satelcode. Każdy nadajnik ma
swój adres, pozwalający na jednoznaczne ziden−
tyfikowanie komunikatów, które nadaje. Przeka−
zane komunikaty alarmowe transmitowane są do
odbiornika Satelnode, skąd następnie mogą być
przesłane po łączu szeregowym RS232 do odpo−
wiednio oprogramowanego komputera lub ste−
rownika PLC, albo też wykorzystane do uaktyw−
nienia wyjść przekaźnikowych odbiornika.
Nadajniki Satelcode 8i
Nowe nadajniki Satelcode 8i pracują w zakre−
sie częstotliwości 140 − 170 MHz. Częstotli−
wość jest programowalna w zakresie ±0.5 MHz
od częstotliwości, na którą urządzenie zostało
wyprodukowane. Moc wyjściowa także jest pro−
gramowalna w zakresie 500 mW − 4 W. Właśnie
większa moc jest podstawową cechą odróżnia−
jącą nadajniki Satelcode 8i od swych poprzedni−
ków. Kolejną nową cechą jest znacznie mniejszy
pobór prądu. Obecnie przy nadawaniu jest to
poniżej 1.7 A (przy 4 W mocy wyjściowej) oraz
Maj 2004 (SAT1)
SPIS TREŚCI RAPORTU:
Nowe wersje urządzeń do transmisji
sygnałów cyfrowych
Satecode/Satelnode.......................I
Organizacja sieci transmisji
radiowej z wykorzystaniem
radiomodemów Satel ...................II
MPWiK w Krakowie
Monitoring i sterowanie w Zakładzie
Uzdatania Wody “RABA” ................IV
Free Channel Scan
Nowa funkcjonalność
radiomodemów Satel .....................V
Monitoring danych w Wodociągach
Częstochowskich S.A....................VI
I−LINK PC Pro
Oprogramowanie do tworzenia syste−
mów sieciowych na bazie modułów
I−LINK .....................................VII
Użytkowanie radiomodemów
w świetle prawa ........................VIII
Opłaty związane z pracą systemów
radiomodemowych.....................VIII
I
SATEL
RAPORT
poniżej 50 mA w stanie czuwania. Urządzenia
mogą pracować z odstępem sąsiedniokanało−
wym 12.5 oraz 25 kHz.
Zadaniem urządzenia jest przesyłanie do
odbiornika (Satelnode) komunikatów o zaistnia−
łych alarmach bądź zmianach stanów sygnałów
binarnych. Alarm generowany jest w momencie
otwarcia lub zamknięcia obwodu alarmowego.
Komunikat alarmowy składa się z adresu nadaj−
nika przesyłającego informację oraz z samej
informacji o alarmie, co umożliwia jednoznaczne
zidentyfikowanie źródła alarmu. Satelcode 8i
posiada 8 wejść cyfrowych. Urządzenie ma
także możliwość wysyłania co zadany okres
komunikatu diagnostycznego. Umożliwia to
stałe monitorowanie stanu urządzenia i prawi−
dłowości jego pracy. Konfiguracja parametrów
urządzenia odbywa się z poziomu dowolnego
programu terminalowego (np. HyperTerminal
zawarty w systemie Windows lub SaTerm firmy
Satel).
Nowe Satelcode i Satelnode
są w pełni kompatybilne
ze swoimi poprzednikami, dlatego
też użytkownicy poprzednich wersji
tych urządzeń mogą bez obaw
rozbudowywać swoje systemy
Nowy nadajnik Satelcode 8i został umiesz−
czony w małej ergonomicznej obudowie, w której
także umieszczane są radiomodemy Satelline−
1870.
Odbiorniki Satelnode X8S
Odbiorniki Satelnode X8S przeznaczone są
do współpracy z nadajnikami Satelcode. Pracują
w zakresie częstotliwości 140 − 170 MHz. Cha−
rakteryzują się czułością −116 dBm. Zadaniem
urządzeń jest odbieranie komunikatów o zaist−
niałych alarmach z nadajników Satelcode i prze−
kazywanie ich za pośrednictwem łącza RS232
lub też uaktywnienie poszczególnych wyjść prze−
kaźnikowych, w które wyposażony jest odbior−
nik. Satelnode X8S posiada 8 takich wyjść.
Jeżeli korzystamy z łącza szeregowego do
przekazywania informacji wykorzystujemy jeden
z dwóch protokołów:
I Satel SIA X8S − protokół oparty na standar−
dzie SIA. Komunikaty mają format alfanu−
meryczny: stanowią ciąg znaków o długości
19 bajtów. Protokół ten wykorzystywany jest
w przypadku współpracy z nowymi nadajni−
kami Satelcode 8i.
I Satel SIA X3S − protokół analogiczny do
poprzedniego, wykorzystywany w przypadku
współpracy ze starszymi nadajnikami Satel−
code.
Oba protokoły są jawne i szczegółowo opisa−
ne w dokumentacji.
Nową, istotną funkcją, w którą zostały wypo−
sażone odbiorniki Satelnode X8S, jest przekazy−
wanie informacji o poziomie odbieranego sygna−
łu − RSSI (Receive Strenght Signal Indicator).
Jest to możliwe w przypadku wykorzystywania
protokołu SIA X8S.
Odbiorniki Satelnode X8S także znajdują się
w nowej obudowie znanej z radiomodemów
Satelline−2ASxE czy Satelline−3AS. Podobnie jak
w przypadku nadajników Satelcode, konfiguracja
realizowana jest z wykorzystaniem dowolnego
programu terminalowego.
Na szczególne podkreślenie zasługuje fakt,
że nowe nadajniki jak i odbiorniki są w pełni
kompatybilne ze swoimi poprzednikami. Dlate−
go też użytkownicy, którzy w swoich systemach
wykorzystują poprzednie wersje tych urządzeń,
mogą bez obaw rozbudowywać swoje systemy.
Tomasz Michałek (Astor Sp. z o.o.)
Organizacja sieci transmisji
radiowej z wykorzystaniem
radiomodemów Satel
Radiomodemy Satelline firmy Satel Oy spraw−
dziły się już w wielu aplikacjach − zostały z powo−
dzeniem wdrożone w licznych rozproszonych sys−
temach sterowania i monitoringu. Podstawowym
atutem tych urządzeń jest możliwość tworzenia
niezależnych i pewnych sieci transmisji
danych. Niezależność sieci jest bardzo ważnym
czynnikiem, zapewniającym bezpieczną i ciągłą
transmisję danych pomiędzy obiektami. Sieć
oparta na radiomodemach Satel nie jest powią−
zana w żaden sposób z "pośrednikami realizują−
cymi połączenie", występującymi w przypadku
innych rodzajów transmisji i mającymi wpływ na
jakość połączenia.
W systemie bazującym na urządzeniach Satel
informacje przesyłane są bezpośrednio pomię−
dzy radiomodemami pracującymi w sieci. Możli−
wości konfiguracyjne radiomodemów pozwalają
także na takie projektowanie sieci, aby radio−
modemy odbierały dane jedynie z nadajników
pracujących w danym systemie. Zabezpiecza to
sieć przed odbieraniem przypadkowych informa−
II
cji w obszarze jej działania. W artykule zostaną
przedstawione metody projektowania i zabezpie−
czania transmisji w sieciach radiowych realizo−
wanych przy pomocy urządzeń firmy Satel, sto−
sowane dla poszczególnych modeli radiomode−
mów.
Urządzenia firmy Satel umożliwiają
tworzenie niezawodnych sieci
transmisji danych, niezależnych
od zewnętrznych operatorów
W urządzeniach przeznaczonych do systemów
alarmowych Satelcode i Satelnode pomiędzy
nadajnikiem i odbiornikiem przesyłane są infor−
macje alarmowe. Każdy z sygnałów może być
wyposażony w unikalny kod, zrozumiały jedynie
dla systemu odbierającego dane w tak zaprojek−
towanej sieci. Kod pozwala na jednoznaczne
powiązanie nadajnika i numeru wejścia (alarmu)
w nadajniku, umożliwiając identyfikację źródła
i rodzaju przesyłanych danych alarmowych.
Dodatkowo urządzenia te mają możliwość prze−
syłania powtórzeń powstałych alarmów.
Wyobraźmy sobie sytuację, w której w czasie
przesyłania sygnału alarmowego powstałego na
obiekcie dojdzie do jego zakłócenia w torze
transmisji radiowej, np. wskutek wyładowania
atmosferycznego. Sygnał ten mógłby ulec takie−
mu uszkodzeniu, przy którym odbiornik pracują−
cy na stacji monitorującej nie odebrałby tej infor−
macji. Satelcode umożliwia konfigurację liczby
powtórzeń sygnałów alarmowych oraz czasu
pomiędzy powtórzeniami, zabezpieczając sys−
tem przed utratą jakichkolwiek informacji prze−
syłanych przez urządzenia. Jednocześnie urzą−
dzenia odbiorcze Satelnode posiadają wbudo−
wany mechanizm filtrowania powtórzeń danego
sygnału, co umożliwia zabezpieczenie systemu
monitorowania przed odbieraniem zbyt dużej
liczby powtórzonych informacji. Układ taki
(SAT1) Maj 2004
SATEL
pozwala na zabezpieczenia się przed utratą
informacji w torze radiowym. Liczba powtórzeń
dobierana jest przez operatora sieci w zależno−
ści od warunków panujących w środowisku jej
działania.
Kolejną grupą urządzeń firmy Satel są radio−
modemy realizujące dwukierunkową transmisję
danych pomiędzy urządzeniami pracującymi
w rozproszonych systemach sterowania. Można
wymienić tutaj modele Satelline−2ASxE, Satelli−
ne−3AS, Satelline−3AS Epic i Satelline−1870.
Każdy z modeli radiomodemów Satel ma możli−
wość adresowania tras transmisji, co pozwala
Rys. 1 Sieć ze stacją główną i podstacjami
na skierowanie pakietu danych do określonego
odbiorcy. Jednocześnie adresowanie zapewnia
odizolowanie aplikacji od innych sieci działają−
cych w zasięgu pracy projektowanego systemu.
W sieciach, w których część radiomodemów
pracuje jako retransmitery, adresowanie umożli−
wia zdefiniowanie kierunków przepływu danych
przez retransmitery. Każdy z radiomodemów
posiada dwa adresy definiujące linię nadawania
i odbierania danych − adres główny (primary)
i adres pomocniczy (secondary). Każdy z adre−
sów składa się z dwóch znaków (16 bitów), co
pozwala na utworzenie ponad 65000 kombinacji
adresów.
Maj 2004 (SAT1)
RAPORT
W sieciach, w których dane przesyłane są
pomiędzy stacją główna i podstacjami, adres
nadawania stacji głównej − TX, musi pokrywać
się z adresami odbioru podstacji − RX. W radio−
modemie pracującym na stacji głównej do każ−
dego pakietu danych dołączana jest informacja
adresowa umieszczana na początku pakietu.
Radiomodemy pracujące na podstacjach, odbie−
rające informację ze stacji głównej, sprawdzają
część adresową ramki danych, porównując
adres tam zapisany z adresami odbioru. Jeżeli
adresy te pokrywają się, radiomodemy obierają
informację, oddzielają część adresową, a czyste
pakiety danych przesyłają na port szeregowy. W
ten sposób urządzenia identyfikują prawidłowe
dane i nie odbierają przypadkowych zakłóceń,
które mogą pojawić się na częstotliwościach ich
pracy. W opisanej sieci adresy pomocnicze
radiomodemów ustawia się tak samo, jak adre−
sy główne.
W sieciach, w których wykorzystuje się funk−
cję retransmisji (wbudowaną w każdy z w/w
modeli), konieczne jest wykorzystanie obu par
dostępnych adresów. W radiomodemach prze−
znaczonych do pracy jako retransmitery należy
uaktywnić funkcję retransmisji w menu konfigu−
racyjnym. Każde połączenie tej sieci musi być
jednoznacznie identyfikowalne. Sieć budowana
z wykorzystaniem retransmiterów umożliwia
przyłączenie urządzeń terminalowych do radio−
modemów pełniących tę funkcję. Dzięki temu te
same radiomodemy pracują jednocześnie jako
podstacje i jako retransmitery dla innych pod−
stacji w systemie.
Metoda Message Routing umożliwia
łączność z obiektami mobilnymi
poruszającymi się w zasięgu sieci
oraz łączenie obiektów przy pomocy
wielu stacji retransmisyjnych,
co zwiększa zasięg transmisji
Linia
radiomodemów
Satelline−
3AS(d)/3AS(d) Epic umożliwia budowę radio−
wych sieci transmisji danych z wyko−
rzystaniem tzw. Message Routing,
czyli programowania trasy przesyłania
danych. Sieci tego typu są stosowane
w sytuacjach, w których konieczne jest
przesłanie informacji do jednego
z urządzeń pracujących w sieci.
Przy zastosowaniu opisanej powyżej
metody podwójnego adresowania, sta−
cja bazowa przesyła dane do wszyst−
kich podstacji pracujących w systemie.
Podstacje, odbierając dane, przesyłają
je do urządzeń przyłączonych do portu
szeregowego. Na podstawie informacji
odebranych z portu radiomodemu urzą−
dzenia terminalowe identyfikują zapy−
tanie i odpowiadają na nie, przesyłając
dane do stacji głównej.
Tymczasem metoda Message
Routing umożliwia zdefiniowanie trasy
przesyłania informacji do wybranego
radiomodemu w sieci. Message
Routing umożliwia połączenie obiektów
przy wykorzystaniu wielu stacji retrans−
misyjnych, dzięki czemu zwiększa się
zasięg sieci, a co za tym idzie, także
obszar możliwy do pokrycia łącznością
Rys. 2 Sieć z retransmiterami
radiową.
Dodatkowo
sieć
radiowa
Message Routing umożliwia łączność z obiekta−
mi mobilnymi, poruszającymi się w zasięgu sieci.
Wraz z pakietem danych, radiomodem otrzy−
muje informację o stacji, z którą będzie nawią−
zywał łączność. Po odczytaniu adresu tej stacji
nawiązuje z nią łączność poprzez sieć stacji
retransmisyjnych. Każda z sieci w fazie projektu
otrzymuje unikalny numer Network ID. Identyfi−
kator sieci ma za zadanie zabezpieczenie radio−
modemów pracujących w niej przed odbieraniem
informacji z innych źródeł. Część adresowa
ramki, przesyłana z danymi w trybie Message
Routing, przechowuje adresy wybranej trasy
przesyłania danych. Otrzymując taki pakiet
radiomodemy sprawdzają, czy w części adreso−
wej znajduje się ich adres − jeżeli tak, to odbie−
rają dane. Dzięki temu możliwe jest obsługiwa−
nie stacji mobilnych, przemieszczających się
w terenie pomiędzy zasięgami poszczególnych
stacji retransmisyjnych.
Korzystając z programowania tras transmisji,
można zastosować metodę pobierania adresu
bezpośrednio z protokołu transmisji. Master pra−
cujący w sieci wysyła zapytania do urządzeń,
umieszczając w ramce danych adres odpytywa−
nej stacji. Konfigurując sieć można zdefiniować
pobieranie adresu urządzenia, do którego prze−
syłane są informacje bezpośrednio z ramki
danych generowanej przez używany protokół
transmisji. Radiomodem Satel pobiera adres,
zestawia odpowiednią trasę i przesyła zapytanie
jedynie do wskazanego urządzenia.
Dane przesyłane w sieciach budowanych
w oparciu o radiomodemy Satel mogą być dodat−
kowo chronione przy wykorzystaniu funkcji
korekcji błędów − FEC (Forward Error
Correction). Funkcję włącza się z menu konfigu−
racyjnego wówczas, gdy sieć radiowa pracuje
przy dużych odległościach lub w przypadku, gdy
występują duże zakłócenia na kanale przezna−
czonym do transmisji. Po uruchomieniu funkcji
korekcji błędów radiomodem dodaje do przesy−
łanych danych dodatkowe informacje, co zwięk−
sza ilość przesyłanych danych o 30%. Informa−
cje te wykorzystane są przez radiomodem odbie−
rający pakiet do korygowania ewentualnych błę−
dów powstałych w wyniku zakłóceń w torze
transmisji radiowej.
Podsumowując, radiomodemy firmy Satel
umożliwiają budowę niezależnych sieci z wyko−
rzystaniem jednej z przedstawionych powyżej
metod przesyłania informacji i kodowania zarów−
no trasy transmisji, jak i samych danych. Dodat−
kowo urządzenia te posiadają wbudowany
mechanizm korekcji błędów, mogących powstać
przy transmisjach na bardzo duże odległości.
Andrzej Sioma (ABIS s.c.)
III
SATEL
RAPORT
MPWiK S.A. w Krakowie:
Monitoring i sterowanie w Zakładzie
Uzdatniania Wody "RABA"
Zakład Uzdatniania Wody "Raba" jest najwięk−
szym i jednocześnie najmłodszym zakładem
uzdatniania w Miejskim Przedsiębiorstwie
Wodociągów i Kanalizacji S.A. w Krakowie. Zlo−
kalizowany jest w miejscowości Dobczyce, około
30 km od Krakowa, poza terenem gminy Kraków.
Woda surowa dla ZUW Raba pochodzi ze
sztucznego jeziora utworzonego przez wybudo−
wanie zapory wodnej w miejscowości Dobczyce,
na górskiej rzece, jaką jest rzeka Raba.
Proces uzdatniania wody powierzchniowej
jest procesem złożonym. W celu uzyskania wody
pitnej dobrej jakościowo pod względem parame−
trów fizyko−chemicznych, konieczna jest kontrola
wybranych parametrów wody na poszczególnych
etapach uzdatniania.
System monitoringu w Zakładzie Uzdatniania
Wody "RABA" ma swoją piętnastoletnią już
historię. W tym czasie został gruntownie zmo−
dernizowany. Sukcesywnie wymieniane są ste−
rowniki oraz oprogramowanie. W chwili obecnej
podstawowe parametry procesu kontrolowane
są przez sterowniki GE Fanuc współpracujące
z komputerami PC wyposażonymi oprogramowa−
nie typu SCADA − InTouch firmy Wonderware.
Komunikacja pomiędzy sterownikami obiekto−
wymi a stacją dyspozytorską realizowana jest za
pomocą systemu opartego m.in. na radiomode−
mach firmy Satel.
Pierwszy sterownik GE Fanuc serii 90−30
został zainstalowany w 2000 roku na Ujęciu Wie−
żowym i od tamtej pory instalacja jest ciągle roz−
budowywana. W tym roku zainstalowano sterow−
niki tablicy synoptycznej − OCS100 i RCS, znajdu−
jącej się w centralnej dyspozytorni ZUW “RABA”.
Struktura systemu monitoringu
ZUW “RABA”
Dla zapewnienia prawidłowej eksploatacji,
wyboru właściwych koncepcji rozbudowy
i modernizacji technologii produkcji i dystrybucji
wody, niezbędne jest posiadanie informacji
o rzeczywistych parametrach technicznych, bie−
żących wartościach wielkości pomiarowych istot−
nych dla pracy zakładu, takich jak przepływy,
ciśnienia, poziomy zbiorników, itd., oraz zmia−
nach tych wartości w ciągu doby, miesiąca czy
roku. Do tego celu stworzony został mikrokom−
puterowy system monitoringu i sterowania pro−
cesem uzdatniania i przesyłu wody.
System składa się z dwóch komputerów dys−
pozytorskich, z których jeden znajduje się na uję−
ciu wody, a drugi w zakładzie uzdatniania.
Komputer na ujęciu wraz ze sterownikiem
90−30 i sterownikami OCS100 monitoruje para−
metry wody surowej, takie jak poziom jeziora,
temperatura wody w jeziorze, mętność, zawar−
tość fosforanów i azotanów oraz nadzoruje pro−
ces pompowania wody surowej do odległego
o około 4 km zakładu uzdatniania.
Komputer w zakładzie uzdatniania nadzoruje
proces filtrowania, pompowania i przesyłu wody
na trasie Dobczyce − Kraków (około 30 km), kon−
trolując takie parametry, jak:
I ciśnienie wody w rurociągach;
I poziom wody w zbiornikach;
I przepływy chwilowe wody;
I mętność wody i zawartość chloru;
I praca/postój urządzeń (czas pracy);
I awarie urządzeń
I stany zasuw (zamknięta, otwarta, awaria,
zamykanie, otwieranie).
Na rys. 1 przedstawiono schemat blokowy
systemu monitoringu i sterowania parametrami
technologicznymi ZUW “RABA”.
W strukturze całego systemu można wyróżnić
następujące elementy:
I Stacje dyspozytorskie − zainstalowane
w miejscach, gdzie obsługa jest całodobowa;
I Sterowniki obiektowe − występują w małych
i średnich obiektach, bezobsługowych lub
z obsługą czasową.
Stację Dyspozytorską stanowi komputer
klasy PC, na którym zainstalowane jest oprogra−
mowanie wizualizacyjne typu SCADA. Stacje
takie obsługują kilka lub kilkanaście sterowni−
ków obiektowych połączonych w sieć lokalną za
Rys. 1 Schemat blokowy systemu monitoringu i sterowania ZUW “RABA”
IV
(SAT1) Maj 2004
SATEL
Rys. 2 Ekran technologiczny Ujęcia Wieżowego
pomocą skrętki UTP, linii telefonicznych lub
drogą radiową za pomocą radiomodemów Satel.
Sterowniki obiektowe to swobodnie progra−
mowalne sterowniki firmy GE Fanuc wyposażo−
ne w moduły sprzęgu obiektowego (wejścia ana−
logowe, wejścia cyfrowe lub wyjścia cyfrowe)
oraz panel operatorski (wyświetlacz), pozwalają−
cy na prezentację najważniejszych parametrów
kontrolowanego procesu.
Wdrożony system monitoringu w swoich zało−
żeniach miał za zadanie sprowadzić w jedno
miejsce − do dyspozytorni, najważniejsze
pomiary technologiczne oraz stany pracy urzą−
dzeń. Rozwiązanie, w którym system kompute−
rowy automatycznie zbiera aktualne wyniki
pomiarów wszystkich parametrów, istotnych dla
pracy systemu produkcji i dystrybucji wody,
zapewnia najlepszy dozór nad pracą obiektów.
Dyspozytor ma w każdej chwili pełną informację
na temat aktualnego stanu systemu, może szyb−
ko reagować na wszelkie zachodzące w nim
RAPORT
zmiany, dotyczące np. rozbiorów lub zapasów
wody, lub też awarii elementów systemu. Pozwa−
la to na poprawę eksploatacji systemu, zmniej−
szenie strat wody oraz zmniejszenie uciążliwości
ewentualnych awarii dla użytkowników.
Zarówno obiekty technologiczne Zakładu
Uzdatniania Wody, jak i magistrale przesyłowe
są obiektami rozproszonymi na znacznym tere−
nie. Zapewnienie prawidłowej komunikacji
pomiędzy sterownikami obiektowymi a stacją
dyspozytorską realizowane było do 2001 roku
z wykorzystaniem linii telefonicznej dzierżawio−
nej. Rozwiązanie to miało dwie zasadnicze wady
− duży koszt dzierżawy takiej linii i częste awa−
rie kabla, spowodowane pracami budowlanymi
na całej trzydziestokilometrowej trasie kabla.
System transmisji danych oparty na
radiomodemach Satelline−3AS zapew−
nia prawidłową komunikację pomię−
dzy sterownikami obiektowymi
a stacją dyspozytorską
Dlatego też w 2001 roku wdrożony został sys−
tem komunikacji oparty na radiomodemach
Satelline−3AS firmy Satel. Komunikacja odbywa
się przy użyciu protokołu Modbus z prędkością
9600 bit/sek. Zastosowano anteny kierunkowe
o dobrych parametrach, co pozwoliło uzyskać
poprawną komunikację ze sterownikami oddalo−
nymi nawet o 15 km przy stosunkowo małej
mocy radiomodemów (100 − 500 mW). Bardzo
przydatną funkcją radiomodemów Satel podczas
uruchamiania systemu była możliwość zmiany
mocy za pomocą programu konfiguracyjnego
radiomodemu. Funkcja ta znacznie przyspiesza
proces uruchamiania nowej instalacji.
Rys. 3 Ekran technologiczny
"Zbiorniki wody czystej"
Wprowadzenie systemów monitoringu on−line
oraz zdalnego sterowania zasuwami pozwoliło
na optymalizację zatrudnienia personelu dla
małych obiektów. Z kolei prowadzenie archiwi−
zacji mierzonych parametrów wymusza działania
mające na celu poprawę opomiarowania nadzo−
rowanych procesów.
System monitoringu i sterowania w ZUW
“RABA” został wykonany i wdrożony przez służby
techniczne MPWiK S.A. w Krakowie oraz firmę
COMPTUR z Krakowa.
Szczepan Kosowicz
Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów
i Kanalizacji S.A. w Krakowie
ul. Senatorska 1, 30−106 Kraków
www.mpwik.krakow.pl
Free Channel Scan nowa funkcjonalność
radiomodemów Satel
FCS − Free Channel Scan, jest funkcją poszu−
kiwania wolnego kanału radiowego. Korzystanie
z FCS jest możliwe dzięki nowej, specjalnej wer−
sji oprogramowania dla rodziny radiomodemów
Satelline−3AS(d)/Satelline−3AS(d) Epic. Dodat−
kowe, darmowe oprogramowanie terminalowe
FCS Monitor, w połączeniu z radiomodemem
wyposażonym w specjalną wersję oprogramowa−
Maj 2004 (SAT1)
nia (z funkcją FCS), otwiera nowe możliwości
wykorzystania tych urządzeń, umożliwiając moni−
torowanie wybranych kanałów częstotliwości
z poziomu komputera.
Poprzez oprogramowanie terminalowe FCS
Monitor można dowolnie wybierać kanały
(w zakresie częstotliwości obsługiwanej przez
radiomodem), na których przeprowadzany
będzie pomiar
mocy sygnału
odbieranego.
Wykorzystując
intuicyjny inter−
fejs,
można
następnie obser−
wować w formie
wykresu słupko−
wego
zmiany
poziomu sygna−
łów odbieranych
w danej chwili
(zakłóceń lub
prawidłowej
transmisji) na poszczególnych kanałach. Ponad−
to można zdefiniować graniczny poziom sygnału,
którego przekroczenie będzie sygnalizowane na
wykresie.
Dzięki funkcji FCS można określić, czy dany
kanał jest wykorzystywany przez innych użytkow−
ników i jaki jest poziom zakłóceń z tego wynika−
jący. Kontrolowanie zajętości danego kanału
może być przydatne przy doborze odpowiedniego
kanału częstotliwości dla systemów radiomode−
mowych pracujących bez przydzielonego pasma
(z mocą poniżej 20 mW lub w paśmie 868−870
MHz) oraz przy określaniu przyczyn nieprawidło−
wego funkcjonowania systemów już działających.
Z nowej fukcjonalności mogą korzystać wszy−
scy użytkownicy radiomodemów Satelline−
3AS(d)/Satelline 3AS(d) Epic, ponieważ każdy
radiomodem z tej rodziny można łatwo przepro−
gramować za pomocą oprogramowania termina−
lowego SaTerm do specjalnej wersji oprogramo−
wania, posiadającej funkcję FCS.
Tomasz Kochanowski (ASTOR Sp. z o.o.)
V
SATEL
RAPORT
Monitoring danych w Wodociągach
Częstochowskich S.A.
Obszar działania Wodociągów Częstochow−
skich, rozległy terytorialnie i zróżnicowany pod
względem ukształtowania terenu, obejmuje
gminy Częstochowa, Kłobuck, Konopiska, Bla−
chownia, Olsztyn i Poczesna.
Aby móc kontrolować i sterować pracą obiek−
tów bezobsługowych w naszym przedsiębior−
stwie, konieczne było zastosowanie odpowied−
niego sposobu przesyłu danych pomiędzy
obiektami oddalonymi od siebie.
W większości wypadków studnie dostarczają−
ce wodę dla Wodociągów Częstochowskich znaj−
dują się poza terenami ujęć, dlatego też należa−
ło zastosować zdalną kontrolę stanu ich pracy.
Najbardziej sprawnym i efektywnym okazał
się system oparty na radiowej transmisji
danych, który, zapoczątkowany w roku 1992,
rozwijany jest do tej pory i obejmuje coraz więk−
szy obszar. Wykonawcą systemu jest warszaw−
ska firma Meraway.
Przy wyborze systemu decydujące znaczenie
miały niezawodność, funkcjonalność, koszty
budowy i koszty eksploatacji. Aby zapewnić odpo−
wiedni stopień niezawodności, przyjęto system
QNX (kanadyjskiej firmy QNX Software Systems
Ltd.) jako sprzętowy system operacyjny. Jest to
system
operacyjny
wielodostępny
i wielozadaniowy, utworzony dla potrzeb sterowa−
nia procesami przemysłowymi w czasie rzeczywi−
stym. Całością urządzeń sieci transmisji danych i
sterowania Wodociągów Częstochowskich steruje
program RTMC (Real Time Monitoring and Con−
trol), napisany przez pracowników firmy Meraway
i pracujący pod w/w systemem.
Ze względu na dużą ilość obiektów sterowa−
nych i monitorowanych, w przedsiębiorstwie
utworzono dwa systemy monitoringu.
Pierwszy z nich obejmuje studnie, ujęcia, sta−
cje uzdatniania wody oraz zbiorniki (na obiek−
tach tych zastosowane jest zdalne sterowanie),
w drugim systemie znajdują się pompownie
wody, ścieków i oczyszczalnie (system ten służy
do zdalnego podglądu prawidłowości pracy urzą−
dzeń zamontowanych na stacjach).
Fizycznie, sieć obejmuje trzy grupy stacji. Naj−
wyższą w hierarchii jest Centralna Stacja Steru−
jąca umieszczona w najwyższym terenowo punk−
cie sieci (największy zasięg radiowy), która ste−
ruje całością transmisji danych i kolejnością
odpytywania stacji podległych. Sprawność tej
stacji jest podstawą niezawodnej pracę całego
systemu, dlatego wyposażono ją w rezerwowe
źródło zasilania.
Niżej w hierarchii znajduje się grupa stacji
obiektowych, do której wchodzą: stacja w Cen−
tralnej Dyspozytorni, stacje na Ujęciach Wody
i Stacja Kontrolna Monitoringu w Wydziale Utrzy−
Wprowadzenie systemu monitoringu
w Wodociągach Częstochowskich
pozwoliło na większą kontrolę pracy
obiektów i możliwość sterowania
nimi na odległość
mania Ruchu. Możliwości tych stacji zależą od
przeznaczenia i mogą być dowolnie konfigurowa−
ne. Najwyższe uprawnienia posiada tutaj Stacja
Kontrolna Monitoringu, która w szczególnym
przypadku (awaria innej stacji) może podjąć pracę
dowolnej stacji obiektowej w zakresie sterowania.
Najniżej w hierarchii są umieszczone stacje
wykonawcze. Pracują bezpośrednio na obiek−
tach, które obsługują, a ich pracą kieruje lokal−
ny sterownik uzupełniony radiomodemem. Sta−
cje tego typu znajdują się w takich miejscach,
jak zbiorniki wody, studnie, stacje kontenerowe
uzdatniania wody, pompownie wody, ścieków,
oczyszczalnie, itp.
Systemy pracują na dwa, opisane poniżej
sposoby.
W pierwszym z nich, zwanym "Ujęcia", złożo−
nym z 40 stacji, struktura transmisji polega na
cyklicznym wysyłaniu zapytań ze stacji centralnej
do poszczególnych obiektów i oczekiwaniu na
ich odpowiedzi. W przypadku, gdy stacja nie
wystawia odpowiedzi, po odpowiednim czasie
pojawia się informacja o braku danych. System
ten jest oparty na budowie modułowej, czyli sta−
cją główną jest stacja centralna (zarządzająca
całą siecią), następne w poziomie są stacje na
ujęciach wody (zarządzające studniami w obrę−
bie swojej działalności, mające uprawnienia do
zdalnego załączania i wyłączania studni), zaś
trzeci poziom to studnie, stacje uzdatniania
wody i zbiorniki (stacje te są uzależnione od
nadzorujących). Oprócz tej struktury występują
dwie stacje kontrolne na Dyspozytorni PWiK
i w Dziale Utrzymania Ruchu.
W drugim systemie, zwanym "Pompownie",
głównym celem była informacja o stanach nie−
prawidłowej pracy urządzeń na stacjach, stąd
też w transmisji danych priorytet mają stacje
zgłaszające awarię pracy. W tym systemie obo−
wiązuje także odpytywanie cykliczne, ale w więk−
szych odstępach czasowych niż w systemie
ujęć, co pozwala na stałą kontrolę nad stacjami.
W systemie tym pracują 42 stacje wykonawcze,
stacja centralna i dwie stacje kontrolne.
Dzięki temu, że QNX jest systemem wieloza−
daniowym, możliwa jest zmiana parametrów pro−
gramu RTMC w trakcie jego pracy, co pozwala
na dodawanie nowych stacji, zmianę zakresu
transmitowanych danych i sygnałów sterujących,
sprawdzanie sprawności transmisji bez zatrzy−
mywania pracy całego systemu. Tylko zmiany
sprzętowe lub zmiany w systemie operacyjnym
komputera Centralnej Stacji Sterującej wymaga−
ją zatrzymania pracy systemu.
Część danych dostępnych w Centralnej
Dyspozytorni (ekrany obiektowe i alarmowe) jest
dostępna również dla uprawnionych kompute−
rów wewnętrznej sieci Novell przedsiębiorstwa.
Rys. 1 Schemat radiowej sieci
transmisji w systemie “Ujęcia”
VI
(SAT1) Maj 2004
SATEL
RAPORT
VersaMax oraz Saia wersja PCD, zaś radiotelefo−
ny z modemami zastępowane są radiomodemami
Satelline−3AS firmy Satel, pracującymi w paśmie
400 MHz. Gdy firma zdecydowała się na wymianę
radiotelefonów, przeprowadzono testy kilku typów
dostępnych obecnie na rynku radiomodemów.
Zarówno testy laboratoryjne, jak i testy w terenie
Rys. 2 Tablica synoptyczna systemu “Pompownie”
System monitoringu rozwija się w naszej firmie
od 1992 roku i jest w ciągłej rozbudowie. Pierwsze
stacje powstały na bazie sterowników SP51
i radiotelefonów Yaesu połączonych z modemem
TNC. Wraz z rozwojem techniki i łatwiejszym dostę−
pem do innych urządzeń systematycznie zastępu−
jemy te modele innymi urządzeniami. Sterowniki
SP 51 wypierane są przez sterowniki GE Fanuc
Zarówno testy laboratoryjne, jak
i testy w terenie wykazały, że
urządzenia firmy Satel charakteryzują
się najlepszymi parametrami
wykazały, że najlepszymi parametrami charaktery−
zują się właśnie urządzenia firmy Satel. Należy tu
zwrócić uwagę na fakt, że dla naszego obszaru
działania charakterystyczne jest duże zróżnicowa−
nie terenu i większość testowanych radiomode−
mów miała po prostu problemy z osiągnięciem
odpowiedniego poziomu transmisji. W chwili obec−
nej w systemach pracują równolegle radiomodemy
Satel (aktualnie 37 w systemie “Ujęcia” i 21
w systemie “Pompownie”) i radiotelefony Yaesu
zintegrowane z modemami TNC (sukcesywnie
wycofywane z eksploatacji).
Wprowadzenie systemu monitoringu w Wodo−
ciągach Częstochowskich pozwoliło na większą
kontrolę pracy obiektów i możliwość sterowania
na odległość studniami zarządzanymi przez
PWiK. System ten jest wciąż rozbudowywany
i modernizowany − w chwili obecnej planuje się
objęcie monitoringiem w ramach systemu
"Pompownie" 100 obiektów wodociągowych,
jednak liczba ta może się zwiększyć. Stale roz−
wijany jest także system "Ujęcia".
Iwona Sternowska−Janikowska
Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji
Okręgu Częstochowskiego S.A.
ul. Jaskrowska 14/44, 42−200 Częstochowa
www.pwik.czest.pl
I-LINK PC Pro
Oprogramowanie do tworzenia systemów
sieciowych na bazie modułów I-LINK
W poprzednim raporcie poświęconym radio−
modemom Satel (BA 2/2003) przestawiliśmy
Państwu moduł serii I−LINK. Obecnie prezentuje−
my nowe możliwości tworzenia rozproszonych
systemów w oparciu o radiomodemy Satelline
i układy wejść/wyjść I−LINK z wykorzystaniem
oprogramowania I−LINK PC Pro.
Przypomnijmy, że moduł I−LINK, należący do
linii produktów firmy Satel, to układ I/O przezna−
czony do zbierania i transmisji sygnałów dyskret−
nych i analogowych. Został on tak zaprojektowa−
ny, aby mógł współpracować z radiomodemami
Satelline serii 2ASxE, 3AS(d), 3AS EPIC(d) oraz
1870. I−LINK jest układem wejść/wyjść rozpro−
szonych, co oznacza, że dane zbierane przez
moduły wysyłane są przy użyciu interfejsu komu−
nikacyjnego do radiomodemu Satel transmitują−
cego otrzymane informacje drogą radiową do
innego modułu lub do oprogramowania pracują−
cego na komputerze PC.
W drugim przypadku mamy do czynienia z try−
bem pracy modułu "jeden do wielu" (Point−to−
Multipoint), gdzie jednostka pracująca jako
Master może obsługiwać do 255 urządzeń typu
Slave. Jako Master w sieci może zostać wyko−
rzystane przygotowane przez firmę Satel opro−
gramowanie I−LINK PC Pro. W takiej sieci każde
z urządzeń Slave posiada unikalny adres, stąd
możliwe jest przesłanie informacji tylko do
wybranej jednostki.
Oprogramowanie I−LINK PC Pro umożliwia prze−
syłanie informacji dotyczących ustawień stanu
wyjść dyskretnych i wartości wyjść analogowych,
odczytanie stanów i wartości wejść poszczegól−
nych jednostek pracujących w systemie, a także
kontrolę stanu połączenia radiowego.
Oprogramowanie to posiada także funkcję
trasowania połączeń pomiędzy poszczególnymi
podstacjami pracującymi w systemie, umożli−
wiającą tworzenie połączeń w zależności od
indywidualnych potrzeb. Trasowanie odbywa się
w programie I−LINK PC Pro, który tworzy wirtual−
ne połączenia wejść do zdefiniowanych wyjść.
Funkcja ta pozwala na przekazywanie stanu lub
wartości dowolnego wejścia układu I−Link na
dowolne wyjście innego, pracującego w tym sys−
temie urządzenia I−LINK. Można także stan każ−
dego wejścia przekazać jednocześnie do kilku
wyjść, co daje możliwość budowy systemu
"multi alarmowego", jak również stan dowolne−
go wejścia może być przekazany na wyjście tego
samego modułu, wykorzystując moduł ten jako
separator lub konwerter prądu i napięcia (z 12 −
− 24 VDC na 230 VAC).
Intuicyjny interfejs użytkownika
Wykorzystując funkcjonalność oprogramo−
wania I−LINK PC Pro, można w oparciu
o układy wejść/wyjść I−LINK stworzyć wielo−
funkcyjny system. Dzięki przejrzystemu inter−
fejsowi użytkownika wszystkie funkcje są
łatwo dostępne, co w znacznym stopniu
ogranicza czas niezbędny do konfiguracji
całego systemu. Poszczególne przełączniki
oraz pola z wartościami mogą być odpo−
wiednio opisane w zależności od pełnionej
przez nie funkcji. Wartości sygnałów analo−
Maj 2004 (SAT1)
gowych (4 − 20 mA) mogą być skonwertowane do
pokazywania rzeczywistych mierzonych wartości
ze zdefiniowanymi przez użytkownika graniczny−
mi poziomami. Funkcjonalność ta może być przy−
datna dla operatorów nadzorujących pracę sys−
temu.
Logowanie zdarzeń
Ważnym elementem monitoringu rozproszo−
nych układów wejść/wyjść jest możliwość logo−
wania zaistniałych w systemie zmian. Funkcjo−
nalność ta dostępna jest również z poziomu
oprogramowania I−LINK PC Pro, umożliwiając
użytkownikowi rejestrację zdarzeń. Okno logowa−
nia pokazuje wszystkie zaistniałe zmiany stanu
poszczególnych wejść/wyjść całego systemu.
Graficzna prezentacja mierzonych wartości,
zmian stanu wejść/wyjść może być ułatwiona
przez wykorzystanie danych zachowanych w two−
rzonych plikach logowania.
Zastosowanie oprogramowania I−LINK PC Pro
w połączeniu z modułami I−LINK i radiomodema−
mi z rodziny Satelline pozwala na budowanie sys−
temów telemetrycznych, systemów zdalnego ste−
rowania oraz na kontrolę pracy obiektów w sys−
temach alarmowych. Dzięki możliwości zwiększa−
nia liczby wejść i wyjść poprzez dołączanie modu−
łów rozszerzających można nie tylko bez kłopotu
dopasować konfigurację zestawu do potrzeb two−
rzonego systemu, ale także łatwo rozbudować
system pod kątem kolejnych pomiarów.
Wykorzystując dostępne z poziomu oprogra−
mowania funkcje (trasowanie, logowanie itd.)
oraz prostotę konfiguracji całego systemu,
można szybko i niskim nakładem finansowym
zbudować system dostosowany do indywidual−
nych potrzeb użytkownika.
VII
SATEL
RAPORT
Użytkowanie radiomodemów
w świetle prawa
Zgodnie z obowiązującym w Polsce prawem
urządzenia telekomunikacyjne, przeznaczone do
pracy w sieciach telekomunikacyjnych użytku
publicznego lub do współpracy z tymi sieciami
oraz wszystkie urządzenia radiokomunikacyjne
nadawcze i nadawczo−odbiorcze mogą być insta−
lowane i używane tylko po uzyskaniu świadec−
twa dopuszczenia do eksploatacji. Dawniej
dokumentem takim było wydawane na czas
określony "Świadectwo Homologacji Minister−
stwa Łączności", obecnie natomiast wydawane
jest bezterminowe "Potwierdzenie Zgodności".
Zgodnie z prawem, wszystkie oferowane przez
firmę ASTOR radiomodemy fińskiej firmy Satel
Oy posiadają niezbędne dokumenty dopuszcza−
jące do ich zakładania i użytkowania na teryto−
rium Rzeczypospolitej Polskiej, co ilustruje
poniższy wykaz aktualnych świadectw homolo−
gacji lub potwierdzeń zgodności tych urządzeń.
* po upływie terminu na urządzenia zostanie automatycznie wydane Potwierdzenie Zgodności. Obecny lub przyszły użytkownik systemów opartych na
radiomodemach Satel nie ponosi żadnych dodatkowych kosztów z tym związanych.
Opłaty związane z pracą
systemów radiomodemowych
Częstotliwość 400 − 470 MHz jest w Polsce
obecnie najpopularniejszym pasmem stosowa−
nym w przemyśle do bezprzewodowej transmisji
danych. Zgodnie z obowiązującym w Polsce pra−
wem, sieci oparte na urządzeniach nadawczych
i nadawczo−odbiorczych można stosować bez
konieczności ubiegania się o przydział częstotli−
wości wówczas, gdy transmisja odbywa się
z mocą graniczną 20 mW. W przypadku zasto−
sowania większych mocy użytkownik zobowiąza−
ny jest do uzyskania pozwolenia radiowego (czyli
przydziału częstotliwości).
W poniższej tabeli znajdą Państwo zestawie−
nie opłat rocznych dla całego systemu za prawo
do wykorzystywania jednego kanału radiowego
w paśmie 400 MHz w sieci telekomunikacyjnej
o lokalnym obszarze działania. Kolorem zielo−
nym oznaczono kwoty odnoszące się do radio−
Oznaczenia:
* − niezależnie od liczby urządzeń pracujących w sieci
P − moc wyjściowa nadajnika wyrażona w watach
n.p.t. − nad poziomem terenu
h − wysokość zawieszenia anteny stacji bazowej
wyrażona w metrach nad poziomem terenu
VIII
modemów Satel.
Za prawo do wykorzystania częstotliwości
przez stacje nadawcze i nadawczo−odbiorcze
(z wyłączeniem stacji ruchomych) zlokalizowane
na obszarach administracyjnych miast liczących
powyżej 100 000 mieszkańców uiszcza się opła−
tę w wysokości 200% opłaty rocznej.
− koszt w przypadku zastosowania urządzeń
firmy Satel (dla zdecydowaniej większości
aplikacji)
(SAT1) Maj 2004
ASTOR 2/2004 (40)
Panel operatorski GE Fanuc
alternatywą dla komputera
w systemach SCADA
Wizualizacja procesu większości użytkowników
kojarzy się przede wszystkim z aplikacją na komputerze stacjonarnym - klasycznym PC lub też komputerze
przemysłowym. Jest to rozwiązanie istotnie najczęściej
stosowane, ale wcale nie jedyne.
Ciekawą alternatywę stanowią tu graficzne panele
operatorskie firmy GE Fanuc Automation, które
umożliwiają zarówno lokalne sterowanie procesem,
jak i nadzór nad całością instalacji.
Należy oczywiście pominąć kwestię bardzo prostych
systemów, do obsługi których w zupełności wystarcza
tekstowy panel operatorski, umożliwiający operatorowi swobodne ustawianie odpowiednich parametrów
procesu. Systemy średnie lub duże wymagają narzędzi
znacznie bardziej zaawansowanych - i w aktualnej
ofercie graficznych paneli operatorskich GE Fanuc
takie właśnie narzędzia się znajdują.
Wybór odpowiedniego rozwiązania wymaga rozważenia następujących aspektów:
I
technicznych uwarunkowań instalacji;
I
kosztów wdrożenia;
I
możliwości samego systemu.
Uwarunkowania techniczne
Dla instalacji działających w trudnych warunkach
przemysłowych, podlegających np. wibracjom, problemem może być praca dysków twardych, napędów,
odporność na warunki środowiskowe, szybkość
ponownego uruchomienia systemu po wyłączeniu
zasilania, itp. W tej sytuacji zastosowanie paneli operatorskich, które pozbawione są elementów mechanicznych, a dane zapisują w pamięciach półprzewodnikowych, rozwiązuje ten problem.
Koszty
Niewątpliwie na pierwszy rzut oka panele wydają
się stosunkowo drogie - nawet niewielki, 6- czy 10calowy panel nierzadko kosztuje tyle, co prosty komputer z 17-calowym monitorem. Trzeba jednak uświadomić sobie, że sam komputer to za mało - istotą jest
system operacyjny oraz uruchomiona na nim aplikacja. Tak więc do kosztu zakupu komputera trzeba jeszcze doliczyć koszt systemu operacyjnego, oprogramo-
wania SCADA, a czasami również innych narzędzi.
Po zsumowaniu wszystkich tych wydatków okazuje
się, że koszt zakupu odpowiedniego panelu operatorskiego jest jak najbardziej porównywalny - panel
bowiem jest już wyposażony we wszystkie wyżej
wymienione elementy. Na szczególną uwagę zasługują tu nowe panele Quickpanel CE, zawierające
w sobie licencję na wizualizację na 8000 zmiennych
zewnętrznych.
Możliwości systemu
Dostępne na rynku panele operatorskie charakteryzują się bardzo zróżnicowanymi możliwościami poczynając od urządzeń, które oferują minimum
funkcjonalności, a skończywszy na panelach, które
dorównują komputerom stacjonarnym, a w pewnych
aspektach niekiedy wręcz je przewyższają.
Wśród tych cech warto wymienić porty szeregowe
RS232/485, porty USB, porty Ethernet oraz możliwość podłączenia kart pamięci Compact Flash. Atutem jest także sama funkcjonalność oprogramowania,
dostępnego na panelu jako np. OPC Server, pozwalający na przekazanie danych do centralnego systemu
SCADA lub bazy danych oraz WebServer, umożliwiający udostępnienie aplikacji wizualizacyjnej użytkownikom połączonym z panelem przez Ethernet w celu
podglądu aplikacji na lokalnym komputerze za
pomocą zwykłej przeglądarki internetowej. Niektóre
panele umożliwiają również uruchamianie programów sterujących bezpośrednio na procesorze panelu,
eliminując konieczność stosowania dodatkowych sterowników.
Panele Quickpanel CE, charakteryzujące się bogatymi możliwościami funkcjonalnymi, są z pewnością
dobrą alternatywą dla komputerów stacjonarnych służących do wizualizacji procesów przemysłowych. Wielość dostępnych modeli umożliwia dobór rozwiązania
odpowiedniego do potrzeb i możliwości użytkownika.
Zachęcamy do zapoznania się z ofertą firmy
GE Fanuc w tej dziedzinie, zaprezentowaną na stronie
8 niniejszego wydania Biuletynu.
To warto
wiedzieć
Graficzne panele
operatorskie
GE Fanuc to intere−
sująca alternatywa
dla aplikacji
wizualizacyjnych
uruchomionych na
komputerach
stacjonarnych.
Zaawansowane
technicznie modele
tych urządzeń
umożliwiają zarów−
no lokalne stero−
wanie procesem,
jak i nadzór nad
całością instalacji.
Michał Januszek (ASTOR Sp. z o.o.)
13
Biuletyn Automatyki
To warto
wiedzieć
Kontrakt Serwiso−
wy Wonderware
gwarantuje dostęp
do bieżącej wiedzy
na temat optymalne−
go wykorzystania
produktów oraz
minimalizację kosz−
tów poprzez szybką
reakcję na awarie.
Kontrakt Serwisowy Wonderware:
Aktualizowanie
oprogramowania
jest opłacalne
Idealna instalacja automatyki przemysłowej z wykorzystaniem oprogramowania przemysłowego to taka,
która nie wymaga zmian przez długi okres użytkowania, np. pięć - dziesięć lat. Istnieje jednak wiele powodów, dla których takiego stanu częstokroć nie da się
utrzymać. Posłużmy się dwoma zaledwie przykładami.
Awaria płyty głównej w trzecim roku użytkowania
komputera powoduje lawinę wydatków. Po pierwsze
kupujemy nowy komputer - płyty, która obsługiwałaby
nasz stary procesor, już nie da się kupić. Nowy komputer - to nowy system operacyjny, bo dotychczas
użytkowany system nie działa na nowym sprzęcie.
Nowy system operacyjny to także kolejna wersja oprogramowania przemysłowego, bo dotychczasowa także
nie funkcjonuje pod nowym systemem operacyjnym.
A wszystko to rozgrywa się w dodatku pod presją uruchomienia instalacji jak najszybciej.
Przykład drugi - instalacja jest rozbudowywana co
dwa lata. Firma dobrze się rozwija, sprzedaż rośnie
i mniej więcej co dwa lata zakład może pozwolić sobie
na rozbudowę linii produkcyjnej, dodanie nowych,
w pełni zautomatyzowanych sekcji linii czy też dodanie nowych stacji operatorskich. Przy operacjach tego
typu często wymienia się istniejące komputery. Dwa
lata to zwykle dwa razy szybszy komputer, a zadania
przed nimi stawiane - coraz ambitniejsze. Mechanizm
jest więc podobny - trzeba kupić nowy komputer,
nowy system operacyjny, nową wersję programowania
wizualizacyjnego, itd.
Koszty nieprzewidzianych
awarii i rozbudowy
Skoncentrujmy się tylko na kosztach związanych
z oprogramowaniem przemysłowym. Uaktualnienie
licencji to zwykle około 50% ceny cennikowej. Czy ten
koszt można obniżyć ?
W przypadku oprogramowania Wonderware istnieje alternatywna droga uzyskania najnowszej wersji
oprogramowania przemysłowego, mianowicie wykupienie abonamentu na bezpłatne otrzymywanie uaktualnień w chwili pojawienia się ich na rynku. Taka
subskrypcja wymaga zakupienia usługi Kontraktu
Serwisowego Wonderware u dostawcy. Roczny koszt
takiej usługi to od 6% do 15% wartości całego oprogramowania wizualizacyjnego w zakładzie (cena zależy od wartości posiadanego oprogramowania - im jest
ona większa, tym niższy koszt zakupu KSW).
Rozważmy przykładowo koszty licencji i uaktualnień w porównaniu z kosztami Kontraktu Serwisowego Wonderware dla 5 licencji InTouch Runtime. Kosztorys zakłada zmianę wersji licencji raz na 2 lata
w związku rozbudową aplikacji. W tym przypadku
oszczędności wynikające z posiadania Kontraktu Serwisowego Wonderware po 6 latach używania aplikacji
wynoszą sumarycznie około 2 500 USD!
Kiedy jakie rozwiązanie
Gdy użytkownik jest pewien, że instalacja nie będzie
modyfikowana przez wiele lat i zarazem jest zabezpieczony przed awariami sprzętu komputerowego, zakup
serwisu nie jest konieczny.
Jeśli natomiast przewiduje on potrzebę uaktualnie-
14
nia oprogramowania wcześniej niż po upływie trzech
lat, warto wykupić Kontrakt Serwisowy Wonderware
dla każdej instalacji. Pokazuje to prosta kalkulacja:
Liczba lat serwisu technicznego wyrównająca koszty
aktualizacji = (procentowa wartość uaktualniania
wersji)/(procentowa wartość serwisu technicznego) =
(50%/15%=3.33 lat)*
Jeśli zaś klient posiada dużo oprogramowania wizualizacyjnego (50%/6%= 8.33 lat)*, wówczas opłaca
się wykupić Kontrakt Serwisowy Wonderware nawet
wtedy, gdy uaktualnienia dla każdej licencji w zakładzie będą potrzebne zaledwie raz na 8 lat.
Kontrakt Serwisowy Wonderware
Klient, który wykupił Kontrakt Serwisowy Wonderware, otrzymuje najnowsze wersje oprogramowania
oraz wszelkie uaktualnienia i poprawki do niego, co
w razie defektu sprzętu lub problemów z oprogramowaniem umożliwia szybki dostęp do odpowiednich
wersji. Klient nie traci czasu na uruchamianie całego
procesu zamówień, dostaw, wymiany dokumentów
itp., co jest nieuniknione w przypadku zakupu uaktualnień.
Posiadacze Kontraktu Serwisowego Wonderware
mogą także liczyć na specjalne oferty szkoleniowe
oraz konsultacje na terenie firmy, umożliwiające jak
najlepsze wykorzystanie posiadanego oprogramowania.
Jak to wygląda w innych krajach
W wielu krajach dostawcy oprogramowania łączą
dostęp do telefonicznego wsparcia technicznego
z koniecznością wykupienia usługi analogicznej do
Kontraktu Serwisowego Wonderware. W sieci dystrybucji Wonderware tak dzieje się m.in. w USA, Wielkiej Brytanii, Skandynawii, Francji, Niemczech i Włoszech.
W firmie ASTOR do serwisu telefonicznego mają
dostęp wszyscy klienci zaopatrujący się w naszej firmie
w produkty programistyczne. Jedynym warunkiem jest
posiadanie aktualnej Karty Teleserwisowej ASTOR,
dołączanej przez firmę ASTOR do każdego sprzedawanego produktu. Brak aktualnej Karty nie oznacza
jednak pozostawienia użytkownika bez pomocy, lecz
w takich przypadkach pytania i odpowiedzi przesyłane
są za pomocą faksu lub poczty elektronicznej. Kartę
Teleserwisową można odpłatnie przedłużyć na kolejny, zwykle roczny, okres. Posiadacze aktualnego Kontraktu Serwisowego Wonderware otrzymują w jego
cenie Kartę Teleserwisową ASTOR ważną w okresie
obowiązywania Kontraktu.
Kontrakt Serwisowy Wonderware warto wykupić od
razu przy zakupie licencji zawsze wtedy, gdy użytkownik nie jest pewien, czy jego instalacja będzie przez
lata funkcjonować sprawnie w niezmienionym stanie wówczas serwis ten jest tańszy, niż w przypadku jego
nabycia w późniejszym terminie.
Michał Wojtulewicz (ASTOR Sp. z o.o.)
* kalkulacja nie uwzględnia wartości pieniądza w czasie. Przy aktualnych
stopach procentowych kredytów okresy ulegają skróceniu odpowiednio
do 3 i 7 lat.
ASTOR 2/2004 (40)
15
Biuletyn Automatyki
Instalacje
automatyki
na świecie
Wielka Brytania:
Inwestycja
o wartości 1 mln
funtów w dziedzinie
robotyki zwiększyła
efektywność
producenta−poddo−
stawcy, zaopatrują−
cego przemysł
samochodowy.
W Carringworth Ltd, brytyjskich zakładach wyspecjalizowanego poddostawcy części dla przemysłu
samochodowego, zainstalowano ostatnio dwa systemy
zarządzania uniwersalnymi zrobotyzowanymi centrami obróbczymi. Wdrożenie to jest kolejnym etapem
programu inwestycyjnego w obszarze automatyzacji
produkcji, którego łączna wartość w ciągu ostatnich
dwóch lat wyniosła 1 milion funtów (GBP) i stanowi
kontynuację procesu unowocześniania sektora produkcji samochodów, podlegającego silnej presji konkurencyjnej. Zastosowane rozwiązanie znacząco
zwiększa efektywność procesów produkcyjnych.
Firma Carringworth, utworzona 25 lat temu,
zatrudniała początkowo czterech pracowników-entuzjastów i dysponowała kilkoma zaledwie obrabiarkami. Obecnie jest to wielkie przedsiębiorstwo, posiadające trzy zakłady produkcyjne, w których pracuje 300
osób. Główna siedziba znajduje się w Wielkiej Brytanii, w SmallDole w pobliżu Brighton, a dwa podległe
zakłady w Baglan w Południowej Walii i w Chalon-surSaone we Francji.
Carringworth Ltd wytwarza komponenty mechaniczne wymagające wysokiej precyzji, stosowane
w pompach układów sterowania, układach wtryskowych w silnikach wysokoprężnych oraz w pompach
paliwowych, będąc w tej dziedzinie czołowym dostawcą dla producentów części samochodowych.
Wspomniane wyżej dwa nowe, zrobotyzowane centra obróbcze zwiększają łączną liczbę zrobotyzowanych modułów, działających już w firmie
Carringworth, do ośmiu. Wszystkie osiem systemów
posługuje się robotami FANUC M-16i. Roboty te dysponują siedmioma stopniami swobody (w oparciu
o 7 liniowych osi), co pozwala im na poprawne manipulowanie komponentami podczas różnorodnych
operacji ich obróbki.
Jak stwierdził dyrektor produkcji firmy
Carringworth, Bob Hare, "te dwa ostatnie systemy
zainstalowano w istniejących już wcześniej centrach
obróbczych, gdzie celem było uzyskanie 95% efektywności. Instalację przeprowadzono ściśle według zasady
dążenia do zachowania maksymalnej prostoty (ang.
keep it simple).
Materiały i komponenty wyjściowe,
dostarczane
do
centrów, poddawane są pojedynczo
kompletnemu
przetwarzaniu - od
początku do końca
(ang. single part
processing).
W efekcie otrzymujemy produkt
w pełni gotów do
wysyłki. Nasze produkty dostarczamy
w
umówionym
dniu, bez konieczności gromadzenia
większych partii,
16
Roboty FANUC
w motoryzacji
kolejkowania czy też składowania".
Gdy przyjrzymy się tym nowym, zrobotyzowanym
modułom produkcyjnym, wyraźnie dostrzegamy
korzyści z zastosowania takich zasad. Nie widać tu
żadnej "produkcji w toku" - wokół centrum obróbczego występują jedynie niewielkie ilości jeszcze nieprzetworzonych i już przetworzonych komponentów. Żadnego bałaganu i niemal kliniczna czystość.
W obrębie modułu robot FANUC działa w sposób
ciągły, bez niepotrzebnego pośpiechu, w tempie dyktowanym przez czas poszczególnych operacji. Robot
przenosi przetwarzany komponent pomiędzy 4 maszynami i obraca go, a komponent podlega nawiercaniu
przez wiertarki rewolwerowe w cyklu trwającym łącznie 79 sekund.
Na zewnątrz osłoniętego centrum obróbczego pracownik-operator ładuje wyjściowe komponenty do
dwóch maszyn wykonujących operacje końcowe,
dokonuje wizualnej inspekcji i w razie potrzeby dokonuje regulacji maszyn zgodnie z wymogami.
Jak mówi Bob Hare, "system zaprojektowano w taki
sposób, aby było on maksymalnie prosty. Uniknęliśmy
badań komponentów w trakcie procesu i automatycznej regulacji przesunięcia, ponieważ wydłużałoby to
proces i znacznie go komplikowało. Udało się tego
uniknąć, ponieważ w punkcie wyjścia i tak operator
musiał wykonać czynności kontrolne, mógł zatem
również ręcznie wprowadzić do układu sterującego
wymaganą wartość przemieszczenia. Naszym wyjściowym kryterium przy wyborze najodpowiedniejszego
projektodawcy było właśnie wymaganie, by przemieszczenie (offset) było ustawiane z zewnątrz modułu
obróbczego dla wszystkich maszyn i za pośrednictwem
jednego sterownika, łatwo i szybko”.
System sterowania robotami FANUC obejmuje sterowanie modułem obróbczym (całym centrum operacyjnym), a zarazem poprawnie współdziała (poprzez
kompatybilny interfejs) ze wszystkimi sterownikami
maszyn. Pojedynczy panel z ekranem dotykowym (po
stronie operatora) pozwala na pełną kontrolę i sterowanie całym modułem obróbczym. Oprócz monitorowania całego systemu, ekran na panelu pokazuje również informację o stosowanym przemieszczeniu
(offset) i umożliwia operatorowi interwencyjne ingerencje w przebieg procesu obróbki.
Bob Hare potwierdza, że ekipa Caringworth była
bardzo zadowolona ze współpracy z FANUC Robotics
- “Oprócz pełnego zrozumienia naszych wymagań,
firma FANUC dysponowała także szeroką wiedzą
i doświadczeniem w zakresie sterowników FANUC
CNC - typowych dla większości obrabiarek działających w naszej firmie. Wymagania dotyczące sterowania były bardziej złożone, niż zwykle, dlatego też
zespół projektantów FANUC ściśle z nami współpracował, by zagwarantować pełną realizację naszych
wymagań odnośnie systemu.
Nasza produkcja trwa 24 godziny na dobę i 7 dni
w tygodniu, co wymaga utrzymania wysokiego poziomu niezawodności i minimalnych planowanych przestojów. Aby zrozumieć, jak bezkolizyjne muszą być
wszystkie działania, proszę wyobrazić sobie funkcjonowanie systemu w taki sposób: do modułu obróbcze-
ASTOR 2/2004 (40)
go wchodzi ekipa pracowników w czarnych uniformach, która wykonuje prace konserwacyjne i czyszczenie. Potem zastępuje ich ekipa w żółtych uniformach, która dokonuje kalibracji urządzeń, itp. Zmieniają się szybko i bezszelestnie, bezbłędnie wykonując
swoje zadania...
Stuprocentowa niezawodność działających u nas
wcześniej 6 systemów opartych na robotach FANUC
miała ogromny wpływ na naszą decyzję zastosowania
tych urządzeń w kolejnych dwóch centrach. Ewentualne skutki pogorszenia niezawodności i jakości produktów wpłynęłyby bardzo źle na naszą współpracę
z największymi klientami, którzy działają według
zasad ‘0 części odrzuconych na milion’ oraz ‘5 tygodni
bezawaryjnego okresu kontrolnego’.
Automatyzacja z zastosowaniem robotów gwarantuje nam skuteczne sterowanie procesem i - w efekcie - jego jakością. Pozwala to nam na spełnienie jednego
z zasadniczych wymagań ze strony naszych klientów obniżenia kosztów. Inne wymierne korzyści to
oszczędność ludzkiej pracy na każdej z trzech zmian
i w odniesieniu do każdego z modułów obróbczych.
Dodatkowym zyskiem z wprowadzenia systemu jest
przyspieszenie szkolenia zawodowego - szybciej uzyskujemy wprawnych operatorów."
Opr. na podst. materiałów FANUC Robotics
Urządzenia CTRLink−
− Ethernet przemysłowy
Odpowiedzi na pytanie
- dlaczego CTRLink,
należy szukać wśród tych,
którzy projektują, instalują lub używają przemysłowej
sieci Ethernet. Ile to czasu zabierało "upchnięcie" zwykłego hub'a lub switch'a do szafy przewidzianej dla
sterowników, zasilaczy i modułów komunikacyjnych,
bez półek na inny sprzęt...
Tymczasem dla użytkowników urządzeń CTRLink
problemy te należą do przeszłości. Wystarczy wpiąć
w szynę DIN przełącznik (switch) na wybraną liczbę
portów - i po kłopocie. A co z zasilaniem? - To też nie
kłopot, jeśli urządzenia akceptują napięcia 10-36
VDC i/lub 8-24 VAC. Co więcej, zasilanie to może być
zupełnie niezależne, tak by zapewnić nieprzerwaną
pracę zarówno urządzenia, jak i całej sieci Ethernet,
nawet gdy zabraknie zasilania podstawowego. Nad
zestawieniem właściwego połączenia poszczególnych
portów czuwa autonegocjacja prędkości przesyłu
danych 10/100 MB oraz trybu full-half-duplex. Pełną
informację o tym, który z portów i jak działa, zapewniają zainstalowane diody LED.
Jeśli aplikacja wymaga dokładnej diagnostyki pracy
urządzeń w sieci Ethernet, do dyspozycji mamy protokół Modbus (wbudowany w switch), który pozwoli
nawet na wizualizację stanów pracy poszczególnych
portów, jakości połączenia i poinformuje użytkownika
o odłączanych bądź podłączanych do jego portów
urządzeniach.
Kolejne zagadnienie to temperatura - w biurze lub
serwerowni zwykle warunki są dość komfortowe, ale
w hali produkcyjnej jest już inaczej. Tu sprawdzą się
EISM5−100T Switch miniaturowy,
10/100BASE−TX, 5 portów RJ45
Autonegocjacja pręd−
kości przesyłu danych
10/100 MB oraz full−half−
duplex; zasilanie 10−36
VDC i/lub 8−24 VAC;
redundancja zasilania;
diagnostyka działania −
diody LED, instalacja na
szynie DIN. Wersja EISX
− rozszerzony zakres
temperatur pracy −40 oC
do +75 oC oraz wbudo−
wany
port
Uplink.
EISC12−100T/FT Switch Konfigurowalny, 10
portów 10/100BASE−TX + 2 porty 100BASE−
FX (1300nm multi−mode, ST)
Autonegocjacja prędkości przesyłu danych
10/100 MB oraz full− half−duplex; konfiguracja
poprzez port komunikacyjny z obsługą protokołu
Modbus − możliwość zmiany parametrów przy
pomocy dołączonego oprogramowania oraz nad−
zór nad pracą urządzenia wraz z monitoringiem
poszczególnych portów oraz pomiarem poziomu
sygnału; VLAN −
sieci
wirtualne;
QoS − konfiguracja
przepustowości
portów; trunking −
wydajniejsze połą−
czenie z drugim
przełącznikiem;
zewnętrzna
sygnalizacja błędu
− Fault Relay; złą−
cza RJ−45 i SC/ST
(światłowód,
opcja); zasilanie
10−36 VDC i/lub 8
−24 VAC; redun−
dancja zasilania;
diagnostyka dzia−
łania − diody LED;
instalacja na szy−
nie DIN.
tylko te spośród urządzeń, które potrafią poprawnie
pracować zarówno w temperaturach zimowych, jak
i w środku upalnego lata. Mając do dyspozycji sprzęt
sieciowy, którego zakres temperatur pracy wynosi od
-40 oC do +75 oC, nie musimy się martwić nawet
wtedy, gdy szafka umieszczona jest na zewnątrz
budynku.
Przemysłowe urządzenia sieciowe CTRLink - koncentratory (repeating hubs), przełączniki (switch),
konwertery mediów (miedź/światłowód) pozwalają
budować bezpieczne i pewne połączenia w ramach
najpopularniejszej sieci komunikacyjnej, jaką jest
Ethernet. Zastosowane tam, gdzie sieciowe rozwiązania biurowe fizycznie nie mieszczą się lub nie wytrzymują ciężkich warunków eksploatacji, urządzenia
CTRLink gwarantują pewność połączenia i bezpieczeństwo całości inwestycji.
Wojciech Pawełczyk (ASTOR Sp. z o.o.)
17
Biuletyn Automatyki
To warto
wiedzieć
Politechnika Częstochowska:
System wizualizacji
i sterowania procesów
obróbki cieplno−chemicznej
w wersji laboratoryjnej
Komputerowe systemy do wizualizacji i sterowania
procesów obróbki cieplnej oraz cieplno-chemicznej są
obecnie istotnym narzędziem do realizacji założonych
technologii. Zapewniają one nie tylko wzrost trwałości
obrabianych cieplnie elementów konstrukcyjnych oraz
narzędzi, ale i powtarzalność wyników oraz archiwizację zmiany parametrów procesu w jednostce czasu.
W Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki
Częstochowskiej zastosowano komputerowy system
do wizualizacji i sterowania procesów obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej realizowanych w złożu fluidalnym. Opisana aplikacja została wykonana
w ramach projektu celowego nr 7T08C052000C/4941
finansowanego przez Komitet Badań Naukowych
w Warszawie. Zarówno w procesie projektowania, jak
i uruchamiania systemu brali udział pracownicy Instytutu Inżynierii Materiałowej (założenia systemu, rozruch), Instytutu Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie
(stacja rozdziału gazów), firmy HpH Kraków (automatyka procesu, oprogramowanie wizualizacyjne)
oraz firma Politechnikus w Częstochowie (piece fluidyzacyjne).
Struktura systemu
Prace w ramach opisanej aplikacji rozpoczęto na
początku roku 2000. System ten został oparty na
dwóch poziomach:
I
poziomie obiektów,
I
poziomie zarządzania obiektami.
W skład poziomu obiektów wchodzą następujące
urządzenia:
I
sterownik GE Fanuc;
I
stacja rozdziału gazów PGIMP-1;
I
piec fluidyzacyjny PFL-1 do wstępnego podgrzewania obrabianych detali;
I
piec fluidyzacyjny PFL-2 do procesów austenityzowania, nawęglania oraz węgloazotowania elementów konstrukcyjnych i narzędzi;
I
piec fluidyzacyjny PFL-3 do azotowania i procesów azotopochodnych elementów konstrukcyjnych i narzędzi;
I
wanna chłodząca WCH-1 do szybkiego schłodzenia obrabianych detali, zawierająca taki
ośrodek jak: woda, olej, materiał ziarnisty;
I
wanna chłodząca WCH-2 służąca do schładzania
retorty pieca PFL-3.
Do systemu automatyki wybrano sterownik GE
Fanuc serii 90-30. Jego głównym zadaniem jest przetwarzanie i analiza sygnałów pochodzących z czujników pomiarowych i wygenerowanie sygnałów sterujących dla tych czujników.
Głównym celem stacji rozdziału gazów PGIMP-1,
wykonanej przez Instytut Mechaniki Precyzyjnej
w Warszawie, jest dostarczenie mediów gazowych do
określonych urządzeń do nagrzewania i chłodzenia
obrabianych cieplnie detali. Mediami do fluidyzacji
i generowania atmosfery o określonej aktywności chemicznej są: powietrze, azot, argon, amoniak, propan
i dwutlenek węgla. Głównym elementem w każdej linii
18
Rys. 1 Stacja rozdziału gazów PGIMP−1
do dozowania mediów gazowych w PGIMP-1 jest
masowy przetwornik przepływu gazu "massflower".
Zapewnia on dokładność w dozowaniu mediów gazowych do pieców fluidyzacyjnych w granicach do 0,5%.
Piece fluidyzacyjne PFL-1, PFL-2, PFL-3 są piecami do badań laboratoryjnych, gdzie średnica retorty
pieca nie przekracza 90 mm. Maksymalna temperatura pracy pieca PFL-1 wynosi 600 oC, PFL-2 - 1100 oC,
PFL-3 - 750 oC. Moc każdego pieca wynosi 12,5 kW.
Poziom zarządzania obiektami tworzy stanowisko operatorskie (Operator). Stacja
ta
została
wyposażona
w komputer klasy PC, na którym został zainstalowany system operacyjny Windows NT
wraz z programem wizualizacyjnym InTouch 7.1 firmy
Wonderware.
System ten został tak skonstruowany, aby dostęp do
określonych mechanizmów
sterowania procesem był zróżnicowany i wymagał zalogowania. Proces logowania ma na
celu zabezpieczenie systemu
przed zmianami dokonywanymi przez nie przeszkolonych
Rys. 2 Retorta kwarcowa
użytkowników.
pieca fluidyzacyjnego
Sterowanie określonymi
PFL−1
parametrami procesu, tj. tem-
ASTOR 2/2004 (40)
peraturą oraz przepływami mediów gazowych odbywa
się w odpowiednio skonfigurowanych oknach wizualizacyjnych. Z poziomu takiego okna mogą być wykonywane wszelkiego rodzaju operacje: modelowanie
procesu, jego modyfikacja lub analiza.
System ten umożliwia wybór następujących trybów
pracy:
I
trybu pracy automatycznej, zapewniającego
zamodelowanie procesu z wykorzystaniem kilku
urządzeń grzewczych i wanien chłodzących;
I
półautomatycznego trybu pracy;
I
ręcznego trybu pracy, na podstawie wartości
częstotliwości zadawanej przez operatora systemu.
Poza opisanymi informacjami użytkownik systemu
może również dokonać analizy pracy zarówno w ujęciu jakościowym, jak i ilościowym. Analiza ta jest
dokonywana w oparciu o raporty oraz trendy. Trendy
pozwalają monitorować przebieg zmian parametrów
procesu w jednostce czasu. Umożliwiają one także
analizę temperatury złoża oraz elementów grzejnych
poszczególnych urządzeń grzewczych i wanien chłodzących, a także przepływu oraz ciśnienia powietrza,
azotu, argonu, amoniaku, propanu i dwutlenku węgla.
Opracowany system informuje również, za pomocą
ostrzeżeń i alarmów, o wszelkiego rodzaju nieprawidłowościach występujących w czasie procesu. Dotyczy
to przede wszystkim informacji o stężeniu szkodliwych
gazów w czasie pracy w laboratorium oraz o braku
ciśnienia i przepływu mediów gazowych.
Stworzona aplikacja pozwala również na opracowanie nowoczesnej bazy danych o procesach fluidalnoatmosferowej obróbki dyfuzyjnej (F-A/O-D). W bazie
tej znajdują się informacje dotyczące nie tylko prze-
biegu procesu, ale
również właściwości
obrabianego detalu.
Wykonany system
sterowania oraz wizualizacji procesów fluidalno-atmosferowej
obróbki dyfuzyjnej
(F-A/O-D) pozwolił
na:
I
zmniejszenie
rozrzutu temperatury złoża
w czasie procesu do ± 2 oC;
I
możliwość
dozowania
mediów gazowych o ściśle zadanych wartościach;
I
zmniejszenie zużycia energii elektrycznej;
I
archiwizację przebiegu parametrów procesu
w jednostce czasu;
I
poprawę warunków pracy, z zapewnieniem bezpieczeństwa i higieny pracy.
Autorzy artykułu dziękują współwykonawcom projektu i pracownikom: Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, firmy HpH Kraków, Politechnikus, ASTOR,
Instytutu Inżynierii Materiałowej za wszelką okazaną
pomoc i konsultacje.
Rys. 3 Główny ekran
wizualizacyjny
Dr hab. inż. Józef Jasiński, mgr inż. Roman Torbus
Politechnika Częstochowska,
Instytut Inżynierii Materiałowej
Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa
tel. (034) 325 07 22, fax. (034) 325 07 21
19
Biuletyn Automatyki
10 lat Biuletynu
Automatyki
Dziesięć
lat Biuletynu
W trosce o umożliwie"Biuletyn Automatyki ASTOR" ma już
dziesięć lat! Choć pozornie czas ten może nie dotarcia do Biuletynu
wydawać się krótki, jednak w przypadku wszystkim zainteresowaBiuletynu dziesięciolecie to cała epoka, w nym, pismo od lat rozsytrakcie której przeszedł on metamorfozę z łamy bezpłatnie. Nieodczarno-białego, ośmiostronicowego pisma, płatna jest też jego prektórego pierwszy numer wydano zaledwie numerata, którą zamówić można
w 250 egzemplarzach,
zarówno
w profesjonalny kwartalnik
1994
tradycyjną
o
jedenastotysięcznym
Biuletyn nr 1
d r o g ą ,
nakładzie i ponad czterech
pocztą lub
tysiącach stałych prenume8 stron
f a k s e m
ratorów.
250 egzemplarzy przesyłając
"Zadaniem
Biuletynu
do redakcji
Automatyki Astor jest
przedstawianie nowych produktów firmy zamówienie na abonaGE Fanuc Automation oraz informacji ment*, jak i przez intero instalowanych w Polsce systemach stero- net, wypełniając formuwania. Pragniemy też umożliwić Państwu larz internetowy znajduwymianę doświadczeń i opinii dotyczących jący się pod adresem
konfigurowania i eksploatacji sterowników http://www.astor.com.pl/
programowalnych PLC oraz systemów astor/Biuletyn/prenumemonitoringu i wizualizacji" - tak w artyku- rata.asp.
W ciągu tych dziesięle wstępnym do drugiego wydania Biuletynu napisał Karol Życzkowski, pierwszy ciu lat pismo nasze stało
się szeroko znane i popui wieloletni redaktor naczelny pisma.
Choć zasadniczo idea przyświecająca larne w branży automatystworzeniu pisma nie uległa zmianie, rady- ki przemysłowej. Wielu
kalnie poszerzył się zakres tematyczny spośród Państwa mieliBiuletynu. Rozwój pisma przebiegał rów- śmy także zaszczyt i przygościć
na
nolegle z dynamicznym rozwojem wydaw- jemność
cy Biuletynu firmy ASTOR i - co oczywiste naszych łamach jako
- paralelnie do przemian, jakim podlegała Autorów, przedstawiając
cała branża automatyki w Polsce. Obecnie zaprojektowane i zrealiw Biuletynie prezentowana jest cała gama zowane przez Państwa
działające
najważniejszych produktów z dziedziny systemy,
automatyki, poczynając od sterowników, w każdej praktycznie
poprzez roboty przemysłowe i urządzenia branży przemysłu. Bardo bezprzewodowej transmisji danych, aż dzo liczymy na dalszą
po informatyczne systemy zarządzania współpracę z naszymi
Czytelniprodukcją. Obok stricte
k a m i .
technicznych tematów na
2004
Jesteśmy
łamach Biuletynu poruszaBiuletyn nr 40
otwarci
my także zagadnienia dotyna Pańczące ekonomicznych i
32 strony
stwa sugejakościowych
aspektów
zarządzania
produkcją, 11 000 egzemplarzy stie
może są
promując profesjonalne,
sprawdzone i efektywne rozwiązania jakieś tematy, bardzo
zarówno dla wielkich przedsiębiorstw pro- istotne z Państwa punktu
dukcyjnych, jak i dla firm o znacznie widzenia, których nie
podejmujemy, lub też
mniejszej skali.
Jesteśmy głęboko przeświadczeni, że poruszamy w stopniu
warunkiem odniesienia sukcesu na dzisiej- n i e w y s t a r c z a j ą c y m ?
niezwykle
szym, przesyconym konkurencją rynku jest Będziemy
umiejętność korzystania z najnowszych wdzięczni za wszelkie
technologii, tworzonych po to, by maksy- uwagi i propozycje, które
malnie podnieść skuteczność i efektyw- pomogą nam maksymalność działania przedsiębiorstw produkcyj- nie wyjść naprzeciw oczenych. Naszą rolę widzimy w upowszechnia- kiwaniom naszych Czyniu dobrych wzorców, co od lat czynimy, telników.
prezentując udane wdrożenia w dziale
Justyna Ryś
"Instalacje automatyki", oraz w zapewnianiu naszym Czytelnikom stałego dostępu
do wiedzy o najnowszych rozwiązaniach * formularz zamówienia na
dla przemysłu.
stronie 23 BA
20
ASTOR 2/2004 (40)
ASTOR na targach
AUTOMATICON 2004
W dniach 23-26 marca br., odbyły się w Warszawie
X Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
AUTOMATICON 2004. Organizatorzy wspólnie
z wystawcami stworzyli profesjonalne forum dla środowiska producentów i odbiorców automatyki przemysłowej. Spotkała się tutaj czołówka firm mających
decydujące znaczenie dla rozwoju nowoczesnych technologii.
W gronie 231 wystawców była również firma
ASTOR Sp. z o.o. Na stoisku firmy, jak co roku, gościły tłumy zwiedzających. Tym razem uwagę wszystkich
skupiał robot przemysłowy FANUC Robotics... grający w golfa. Na co dzień urządzenie to realizuje oczywiście o wiele trudniejsze zadania, ale, jak się okazało, i z rozrywką nieźle sobie radzi.
Na stoisku firmy ASTOR, oprócz centralnie ulokowanego robota, można było zobaczyć także programowalny system sterowania PACSystems firmy GE
Fanuc, komputer panelowy firmy Wonderware wraz
z działającym na nim oprogramowaniem wizualizacyjnym InTouch oraz V-Link - system bezprzewodowej
transmisji obrazu firmy Satel.
Targi AUTOMATICON to owocna impreza, choć
z roku na rok obserwujemy zmniejszającą się frekwencję wśród odwiedzających. Trudno powiedzieć,
czy jest to stała tendencja. W każdym razie firma
ASTOR nawiązała dużo nowych kontaktów i - miejmy
nadzieję - sprostała oczekiwaniom zwiedzających.
Zapraszamy do obejrzenia galerii zdjęć z tego wydarzenia.
21
Biuletyn Automatyki
Ludzie ASTORA
Paweł na stoisku Astora
Paweł Wróbel jest absolwentem Politechniki Krakowskiej, gdzie ukończył Automatykę i Robotykę na
Wydziale Mechanicznym. Mieszka w rodzinnym
Zawierciu, a od kwietnia 2002 roku pracuje w katowickim oddziale firmy ASTOR, zajmując się kwestiami handlowymi dotyczącymi produktów GE Fanuc,
Wonderware i Satel oraz wsparciem technicznym
w zakresie systemów sterowania GE Fanuc.
Bolączka codziennych godzinnych dojazdów do
pracy powoli skłania Pawła ku projektowi przeprowadzki w samo serce Śląska.
Dodatkową pokusą jest bogata
oferta koncertowa Katowic, Paweł
jest bowiem melomanem, a muzykę
najchętniej poznaje i delektuje się
nią właśnie na koncertach. Uważa
też, że nie ma to jak po pracy
zasiąść z przyjaciółmi przy stoliku
katowickiego klubu Hipnoza, by
przy rasowym jazzie, bluesie, czy
rocku wysączyć dobrze schłodzone
piwo...
Wiele satysfakcji daje też Pawłowi budowanie własnej płytoteki
i filmoteki. Wieczory lubi spędzać
przy dobrej, ambitnej lekturze,
zarówno klasycznej (Dostojewski!),
jak i z dziedziny fantastyki.
Jak się jednak okazuje, mieszkanie w Zawierciu ma też swoje plusy.
Miasto położone jest w pięknym
cz. 40
regionie Jury Krakowsko-Częstochowskiej, gdzie oczy
odwiedzających cieszą nie tylko malownicze lasy, niewielkie jeziorka, skałki i pagórki, ale także charakterystyczne ruiny średniowiecznych zamków, zwane
"orlimi gniazdami", jak choćby Tenczyn czy Ogrodzieniec. Jura to prawdziwy raj dla miłośników pieszych
wędrówek i sportów ekstremalnych. Zdaniem Pawła,
wędrowanie jej szlakami to niezawodna recepta
zarówno na wyciszenie, jak i na świetną zabawę w gronie przyjaciół. W tym roku jurajskie wędrówki Pawła
łączą się z pamiętnym dla niego wydarzeniem - 18
kwietnia, w samo południe, odbył swój pierwszy trening wspinaczkowy w Podzamczu koło Ogrodzieńca,
pod okiem samego prezesa klubu wspinaczkowego
"Jura".
Rok temu, podczas wyjazdu firmowego Astora do
Bukowiny Tatrzańskiej, Paweł poznał uroki "białego
szaleństwa". Teraz jest zagorzałym zwolennikiem narciarstwa. W czasie letnich wakacji dużo podróżuje,
poznając wiele nowych miejsc i ciekawych ludzi.
Odwiedził już między innymi Transylwanię (choć na
szczęście nie doszło do spotkania z Draculą...), Turcję,
Ukrainę i Francję. Na razie podróżuje samochodem,
ale marzy, by kiedyś ruszyć w drogę na motorze. Właśnie przygotowuje się do egzaminu na prawo jazdy
kategorii "A", a w garażu czeka na niego MZ-tka (choć
tak naprawdę myśli o "poważnym" motocyklu, w niczym
nie umniejszając zasług starej, dobrej "MZ-tki").
Na koniec nie można nie wspomnieć o wiernym
przyjacielu Pawła - psie wilczurze, który ma dziesięć
miesięcy, wiecznie dobry humor i wabi się Brutus.
Firma ASTOR ogłasza
VII KONKURS na najlepszą pracę dyplomową
wykonaną przy pomocy sterowników PLC GE Fanuc/oprogramowania Wonderware/
radiomodemów Satel/robotów FANUC Robotics
Do udziału w konkursie kwalifikują się wszyscy autorzy prac dyplomowych obronionych
w okresie od 1 maja do 30 września 2005 r.
Nagrodą główną w konkursie jest aparat cyfrowy lub kamera internetowa (do wyboru).
Laureat konkursu otrzymuje także możliwość uczestnictwa w dowolnie wybranym szkoleniu z oferty firmy ASTOR,
a jego praca dyplomowa zaprezentowana zostanie na łamach "Biuletynu Automatyki ASTOR".
Przy ocenie zgłoszonych prac pod uwagę brane będą zarówno walory dydaktyczne i estetyczne, jak i stopień złożoności
wykonanego projektu. Połączenie kilku produktów z oferty firmy ASTOR podnosi wartość pracy.
Zgłaszane prace należy przesyłać na ręce p. Tomasza Kochanowskiego z firmy ASTOR pocztą zwykłą (ul. Smoleńsk 29,
31-112 Kraków) lub elektroniczną ([email protected]) do dnia 21 października 2005 r. Do zgłaszanej na
konkurs pracy, w wersji elektronicznej, należy dołączyć krótki opis (o objętości 1-3 strony), przedstawiający:
I ideę systemu,
I realizowane przez system zadania,
I spis zastosowanego sprzętu i oprogramowania.
Powyższy opis może stanowić wyciąg z bronionej pracy dyplomowej.
Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi w dniu 30 listopada 2005 r., a jego wyniki zostaną opublikowane w grudniowym wydaniu
"Biuletynu Automatyki". Zgłaszając pracę, uczestnicy konkursu wyrażają zgodę, aby ich prace mogły być wykorzystywane przez
firmę ASTOR do celów demonstracyjnych.
Listę laureatów dotychczasowych konkursów można znaleźć na stronie www.astor.com.pl
22
ASTOR 2/2004 (40)
23

Pobierz pdf

Transkrypt

Podobne dokumenty

Karta produktu Bateria litowa Satel 3V CR123A

Konfiguracja kolejności interfejsów sieciowych w Windows

ABAX nowosci produktowe.indd

Załącznik nr 1 OŚWIADCZENIE ZWYCIĘZCY NAGRODY Konkurs

OPU-4 P

Broszura ulotka - Platforma Internetowa ASTOR.