pobierz (PDF, 11.2 MByte) - Control Engineering Polska
Transkrypt
pobierz (PDF, 11.2 MByte) - Control Engineering Polska
ISSN 1731-5301 Nr 2 (55) Rok VII Focus: Ethernet w polskim sektorze przemysłowym 38 Zabezpieczenia przciwwybuchowe 48 Inteligentne kamery w systemach 72 sterowania Produkt Roku 2008 Wyniki głosowania Czytelników Control Engineering Polska www.controlengpolska.com 19 OD REDAKCJI CONTROL ENGINEERING POLSKA REDAKCJA POLSKA Redaktor naczelny Tomasz Gołębiowski [email protected] Redaktor mgr inż. Izabela Żylińska [email protected] Redakcja merytoryczna mgr inż. Józef Czarnul dr inż. Paweł Dworak dr inż. Andrzej Ożadowicz mgr inż. Janusz Pieńkowski dr inż. Krzysztof Pietrusewicz Redaktor witryny internetowej Paweł Szczepański [email protected] Redagowanie tekstów Stanisław Szałapak Opracowanie graficzne i skład Grzegorz Solecki [email protected] Kierownik sprzedaży Piotr Wojciechowski [email protected] Key Account Manager Aleksandra Krajewska [email protected] Zbigniew Pąk [email protected] Marketing / prenumerata Agnieszka Lewandowska [email protected] Grzegorz Stańczuk [email protected] Administracja Izabela Gronek [email protected] Druk i oprawa Drukarnia Taurus www.drukarniataurus.com.pl REDAKCJA USA Redaktor naczelny Mark T. Hoske Redaktorzy Frank J. Bartos, Frances Beationg Jeanine Katzel, Charlie Masi Renee Robbins, Peter Welander Vance VanDoren WYDAWNICTWO Trade Media International Holdings sp. z o.o. ul. Wita Stwosza 59a 02-661 Warszawa tel. 022 852 44 15 www.trademedia.us Prezes zarządu Michael J. Majchrzak [email protected] Grunt to rodzinka! P o raz kolejny czytelnicy Control Engineering Polska przyznali nagrody za najlepszy produkt wprowadzony na polski rynek. Uroczysta gala oraz ceremonia wręczenia statuetek „Produkt Roku 2008” odbyła się w warszawskim Business Centre Club z siedzibą w pałacu Lubomirskich. Trochę szkoda, że tym razem w konkursowe szranki nie stanął ani jeden produkt, który opracowała polska firma. Wszystkie zgłoszone, nominowane oraz zwycięskie urządzenia, programy czy technologie pochodzą z Austrii, Francji, Japonii, Niemiec oraz Stanów Zjednoczonych. Najwięcej trofeów – aż trzy – trafiło do B&R. Tej austriackiej firmie w ciągu kilkunastu ostatnich lat udało się zbudować na polskim rynku solidną markę. Tego zdania są nie tylko czytelnicy Control Engineering Polska, których głosy zdecydowały o zwycięstwie B&R w dwóch kategoriach, ale także zespół naszego pisma. Trzecia, redakcyjna nagroda została bowiem przyznana protokołowi Ethernet POWERLINK w wersji openPOWERLINK. Sukces firmy z niewielkiego, europejskiego kraju na konkurencyjnym, światowym rynku automatyki przemysłowej może zainspirować niejedną polską firmę. Tym bardziej, że Erwin Bernecker oraz Josef Rainer nadal są wyłącznymi właścicielami B&R, a wśród pracowników firmy można spotkać potomków obu panów. W epoce postępującej globalizacji, „rodzinny” biznes konkurujący z olbrzymimi światowymi korporacjami jak równy z równym, to interesujące zjawisko. Nawiasem mówiąc, podobnie wygląda historia firmy Endress+Hauser, na czele której stoi teraz syn jednego z założycieli. Również E+H pochodzi z niewielkiego państwa – Szwajcarii. W 2006 r. rodzina Endress stała się jedynym właścicielem grupy E+H. W chwili obecnej jest to największe na świecie, prywatne przedsiębiorstwo oferujące systemy pomiarowe automatyki dla praktycznie wszystkich gałęzi przemysłu, w których prowadzone są ciągłe procesy technologiczne. Wracając do konkursu na Produkt Roku 2008: w tym roku postanowiliśmy uhonorować produkty, które wprawdzie nie zdobyły głównego trofeum, ale zostały przez redakcyjne jury zakwalifikowane do finału. Przypomnijmy, że w każdej z ośmiu kategorii do ostatecznej rozgrywki stanęły trzy urządzenia, programy lub technologie. Na stronach 25-33, prezentujemy więc nie tylko Produkty Roku 2008, ale także laureatów drugich i trzecich miejsc. W ten sposób czytelnicy, którzy nie wzięli udziału w głosowaniu, będą mogli łatwiej wyrobić sobie opinię o przebiegu konkursu. I jeszcze coś: życzyłbym sobie, aby w konkursie na Produkt Roku 2009 wzięły udział również rozwiązania powstałe w Polsce. Biorąc pod uwagę nasz słynny lokalny patriotyzm (vide: polscy kibice na meczach reprezentacji w piłce nożnej, ręcznej czy siatkowej), miałyby duże szanse na sukces. Zachęcam więc „naszych” (oczywiście nie tylko) do działania! Zgłoszenia do konkursu na Produkt Roku 2009 można nadsyłać już teraz. Tomasz Gołębiowski redaktor naczelny [email protected] Redakcja zastrzega sobie prawo do adiustacji i skracania tekstów oraz zmiany ich tytułów. Nie zwracamy tekstów niezamówionych. Nie odpowiadamy za treść reklam i ogłoszeń. Magazyn wydawany jest na licencji Reed Business Information. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 1 Nr 2 (55) Rok VII Międzynarodowe źródło informacji o sterowaniu i automatyce MARZEC 2009 Tematy wiodące 19 Produkt Roku 2008 Innowacyjność, solidność, użyteczność – to tradycyjne kryteria, które decydowały o zwycięstwie w Konkursie na Produkt Roku 2008 czytelników Control Engineering Polska. Tym razem w szranki stanęło ponad 60 urządzeń, systemów sieciowych i programów z segmentu automatyki przemysłowej. 38 Focus: Ethernet w polskim sektorze przemysłowym Ethernet przemysłowy to najbardziej popularny standard sieciowy stosowany w polskich zakładach. Pozwala na sprawną komunikację, jest łatwy w obsłudze i tani w użytkowaniu. Z danych Control Engineering Polska wynika, że w blisko 70% przypadków o wyborze tego właśnie standardu zadecydowała jego niezawodność. 48 Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch? Podjęcie decyzji o sposobie zabezpieczenia się przed wybuchem wymaga rozważań o wiele szerszych, niż tylko zorientowanie się w rodzaju aplikacji na obiekcie i dostosowanie oznaczenia kodowego. Na dokonanie optymalnego wyboru wpływ mają rozmaite parametry oraz zastosowanie takich technik, jak: połączenia magistralne, przewodowe sieci transmisyjne czy transmisja bezprzewodowa. Temat z okładki: Produkt Roku 2008 str. 19 Focus: Ethernet w polskim sektorze przemysłowym str. 38 Produkty: Allen Bradley – Ekonomiczny napęd PowerFlex 4M str. 84 2 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Produkty: Phoenix Contact – Kompletny zestaw separatorów EXi str. 82 Nowości 4 Przyszłość przemysłu motoryzacyjnego w Polsce 4 6 6 Cadbury: otwarcie trzeciej fabryki Modernizuj z Renishaw Wypożyczalnia sprzętu do automatycznej identyfikacji 6 8 8 8 10 10 10 Panasonic zamknie 27 fabryk Volkswagen zatrudnił roboty ABB Popyt na łódzką strefę ekonomiczną Aeropolis: jest pierwsza fabryka ASTOR Gazelą Biznesu Przejrzyste MPL Technology QNX wspiera programistów automatyki przemysłowej Temat wiodący: Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch? str. 48 Tematy numeru 1 Od redakcji Grunt to rodzinka 34 Zaawansowane technologie 11 11 12 12 12 12 13 13 14 14 14 ABB rozdaje nagrody CRM w przemyśle Studia dla przemysłu Fińskie etykiety z Biskupic Autodesk przejął ALGOR Transition technologies na targach EE&W Dell: przeprowadzka do Polski SKK partnerem strategicznym Honeywell Defalin zainwestuje w ŚPP Inwestycje 2009: niepewne prognozy Strefa kontra kryzys Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi (IPM) 58 Temat wiodący Sieć informatyczna General Motors wspiera produkcję 66 W praktyce Automatyzacja produkcji cukru i etanolu 72 82 Phoenix Contact – Kompletny zestaw separatorów EXi 82 Datasensor – Kurtyny bezpieczeństwa serii SG4-B 82 Advantech – 10-calowy, dotykowy terminal z kamerą i słuchawką 84 Schunk – Wieloosiowy system manipulacyjny Uniplace 84 Allen Bradley – Ekonomiczny napęd PowerFlex 4M 84 Fuji Electric – Nowa generacja przetworników ciśnienia Jak to się robi? Inteligentne kamery: dobre rozwiązanie dla systemów sterowania 78 Produkty Zdaniem eksperta Rynkowy system automatyzacji zakładów przemysłowych 85 Wydarzenia Protokół CANopen w teorii oraz praktyce 91 Wracając do podstaw Krótki kurs robotyki Tłumaczone teksty zostały zamieszczone w niniejszym wydaniu za zgodą redakcji czasopisma „Control Engineering Magazine USA” wydawanego przez firmę Reed Business Information, która stanowi część Reed Elsevier Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszego wydania nie może być powielana i rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób, w części lub w całości, w jakimkolwiek języku — bez pisemnej zgody Reed Business Information. Control Egineering jest zastrzeżonym znakiem towarowym, należącym do Reed Business Information. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 3 NOWOŚCI Przyszłość przemysłu motoryzacyjnego w Polsce D Foto: Automatica ynamiczny rozwój sytuacji gospodarczej istotnie wpływa na kondycję sektora motoryzacyjnego w Polsce. Poważne zagrożenie dla motoryzacji stanowią wzrost kosztów i drastyczne ograniczenie dostępu do kredytów, co jest m.in. powodem znacznego spadku popytu na samochody osobowe i dostawcze. Dodatkowo na sytuację w tej branży mają wpływ m.in. zmiany w zakresie uregulowań prawnych, a w szczególności w zakresie podatków. Takie są wnioski z konferencji „Przemysł motoryzacyjny w Polsce w 2009 r. – kondycja firm motoryzacyjnych i perspektywy na przyszłość”, zorganizowanej przez Polską Agencję Informacji i Inwestycji Zagranicznych (PAIIZ). Sektor motoryzacyjny jest jednym z największych sektorów przemysłu w Polsce oraz niekwestionowanym liderem eksportu. Udział branży w wartości sprzedanej przemysłu wynosi 9,5%. Zatrudnionych jest w niej 188 tys. osób. W Polsce działa ponad 900 firm z branży motoryzacyjnej, z czego 300 z udziałem kapitału zagranicznego. W minionym roku PAIIZ zakończyła sukcesem 13 projektów z tego sektora, co pozwoli na utworzenie ponad 3 720 miejsc pracy. Należy wymienić m.in. takie firmy, jak: Gedia (wartość inwestycji 20 mln EUR i 350 miejsc pracy), ADPF (150 mln EUR, 700), Nidec Motors & Actuators (14,7 mln EUR, 500), Ford Werke GmbH (94 mln EUR, 800). W 2008 r. wyprodukowano ponad 864 tys. samochodów osobowych i prawie 127 tys. samochodów dostawczych, co oznacza o 14% więcej aut niż w 2007 (w sumie 992 tys. sztuk). W ubiegłym roku sprzedano natomiast ponad 378 tys. nowych samochodów – to o 9,3% więcej niż w 2007 r. Polska jest również jednym z czterech największych producentów autobusów w Europie. W 2008 r. wyprodukowano 4 516 sztuk, a ich sprzedaż w stosunku do 2007 r. wzrosła prawie o 23% (1 605 sprzedanych sztuk). Do największych producentów autobusów w Polsce należą fabryki: MAN, Solaris, Volvo, Scania, Autosan. Do końca 2008 r. sektor motoryzacyjny w Polsce rozwijał się bardzo szybko. Aktualnie PAIiIZ prowadzi 14 ważnych, z punktu widzenia rozwoju gospodarczego Polski, projektów tej branży. W porównaniu z grudniem ubiegłego roku ilość obsługiwanych inwestycji wyraźnie zmniejszyła się, co jest wynikiem ogólnoświatowego kryzysu gospodarczego. Cadbury: otwarcie trzeciej fabryki Skarbimierzu odbyło się oficjalne otwarcie należącej do Cadbury fabryki gum do żucia. Zakład został wprawdzie uruchomiony jesienią ubiegłego roku, ale uroczystość inauguracji opóźniła się o trzy miesiące. To najnowocześniejsza fabryka tego typu w regionie. Produkuje takie marki gum do żucia, jak: Trident, Stimorol, V6 i Hollywood. – Dzięki tej inwestycji utworzyliśmy 300 nowych miejsc pracy – podkreślała Judith Pickering, prezes fabryki. – Polska, na terenie której znajdują się w chwili obecnej trzy nasze fabryki, a kolejne inwestycje są w trakcie realizacji, staje się głównym centrum dystrybucji dla koncernu Cadbury w Europie. O wyborze Polski i Skarbimierza jako miejsca na inwestycje zdecydowało doskonałe położenie w centrum Europy, wykwalifikowani pracownicy oraz dostęp do dobrej infrastruktury drogowej. Proces budowy fabryki trwał, włącznie z projektowaniem, około 1,5 roku. Inwestycja ruszyła w 2006 r., a jesienią 2008 r. rozpoczęto regularną produkcję. Po raz pierwszy koncern zainwestował w Polsce w 1993 r., kiedy to w Bielanach Wrocławskich (gmina Kobierzyce) powstała pierwsza fabryka czekolady Cadbury. W 1999 r. firma zakupiła historyczną markę Wedel wraz ze słynną warszawską fabryką czekolady Wedla, w której od 2007 r. trwają prace modernizacyjne. W lutym 2008 r. została ogłoszona kolejna inwestycja Cadbury w Polsce, która otrzymała wsparcie ze strony polskiego rządu. W tym roku koncern rozpoczął inwestycje pod Wrocławiem, które są szacowane na kwotę 250 mln EUR w perspektywie najbliższych lat. Zaplanowane działania obejmują rozbudowę zakładu w Bielanach Wrocławskich oraz budowę nowej fabryki czekolady w Skarbimierzu, która stanie obok fabryki gum do żucia. Jej otwarcie ma nastąpić w 2010 roku, natomiast rozbudowa zakładu w Bielanach Wrocławskich ukończona zostanie w IV kwartale bieżącego roku. W 4 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Funkcja Bezpiecznego Zatrzymania to standard Danfoss Drives dla przetwornicy częstotliwości VLT® AutomationDrive FC300 W maszynach lub w urządzeniach produkcyjnych, przy których ludzie mogą mieć kontakt z niebezpiecznymi ruchomymi częściami, niezbędne jest zapewnienie im bezpieczneństwa pracy. Do tej pory takie funkcje zabezpieczeń realizowały podzespoły zewnętrzne, takie jak np. łączniki elektromechaniczne i / lub urządzenia nadzorujące chwilową prędkość ruchomych części maszyn. Obecnie coraz częściej do awaryjnego blokowania pracy niebezpiecznych urządzeń wykorzystuje się zintegrowane z systemem i elektroniczne przełączniki mocy. To w konsekwencji prowadzi do scalenia funkcjonalności bezpieczeństwa w modułach energoelektronicznych. Wbudowana inteligencja zapewniająca bezpieczeństwo Koncepcja bezpieczeństwa zintegrowanego w przetwornicy częstotliwości VLT® AutomationDrive FC300 została zatwierdzona przez BGIA (Niemiecki Instytut Zawodowy ds. Bezpieczeństwa Pracy) jako odpowiednia do instalacji kategorii 3 wg EN 954-1. Spełnienie wymogów normy oznacza istotne korzyści dla aplikacji, w których podstawowym znaczeniem jest zapobieganie przypadkowym i niezamierzonym uruchomieniom. Funkcja zatrzymania realizowana jest zgodnie z kategorią zatrzymania 0 wg normy EN 60204-1. Istnieje także opcja przetwornicy realizująca opóźnione bezpieczne odcięcie toru zasilania silnika maszyny, dzięki czemu można realizować kategorię zatrzymania 1 (wg EN 60204-1). Przygotowując zintegrowane rozwiązania bezpieczeństwa, należy pamiętać o najważniejszych czynnikach gwarantujących sukces w eksploatacji, takich jak: oszczędność wdrożenia, prostota wdrożenia, zaufanie klientów do zastosowanych technologii, a także łatwość uruchomienia i eksploatacji przetwornicy częstotliwości. AUTOMATICON 2009 Zapraszamy na stoisko A22/B21 Certyfikowane przez: Szczegółowe informacje dotyczące przetwornic częstotliwości VLT® i innych produktów oferty Danfoss dla Przemysłu można znaleźć na stronach internetowych: www.danfoss.pl/napedy NOWOŚCI Modernizuj z Renishaw ajnowszy sprzęt i oprogramowanie w dziedzinie modernizacji maszyn pomiarowych prezentowano podczas konferencji Renishaw. Producent omawiał rozwiązania modernizacyjne dla użytkowników maszyn współrzędnościowych. Polecał wykorzystanie uniwersalnego układu sterowania UCC2 oraz nowego pakietu oprogramowania pomiarowego MODUS Renishaw. W przypadku maszyny o średnim stopniu wyposażenia koszt modernizacji wynosiłby mniej więcej 30-40% wartości nowej maszyny. Unowocześnianie urządzeń ma trwać maksymalnie pięć dni. W tym czasie zostanie przeprowadzony przegląd techniczny, który ma na celu oszacowanie stanu technicznego maszyny. Następnie mechanizm „badany” jest przez inżyniera aplikacyjnego. Wszystkie zebrane dane przesyłane są do Anglii i tam przygotowany zostaje pakiet modernizacji dla klienta. Ostatecznie przeprowadzana jest instalacja i kalibracja sprzętu. Według Tomasza Rżysko, kierownika sprzedaży Renishaw modernizacja starych urządzeń w dobie kryzysu jest o wiele lepsza, niż branie kredytu na nowe rozwiązania. N Wypożyczalnia sprzętu do automatycznej identyfikacji B Foto: Datalogic Mobile CS Polska będzie wypożyczać sprzęt do automatycznej identyfikacji danych. Oferta obejmuje zarówno udostępnienie urządzeń, jak też doradztwo konsultantów. Spółka kieruje nową usługę przede wszystkim do firm, które nie mają stałego zaplecza IT do zarządzania magazynami. W nowej ofercie BCS Polska udostępnia terminale z czytnikiem kodów kreskowych lub RFID, a także drukarki kodów kreskowych. Ponadto w ramach oferty firmy mogą skorzystać ze wsparcia technicznego. Obejmuje ono między innymi konfigurację urządzeń, instalację aplikacji na terminalach oraz doradztwo konsultantów BCS Polska. – Systematyczne inwentaryzacje są koniecznym przedsięwzięciem w każdym przedsiębiorstwie mającym zaplecze magazynowe – twierdzi Jacek Cyran, dyrektor Działu Obsługi Klienta BCS Polska. – Koszt różnego rodzaju narzędzi informatycznych, które ułatwiają tę procedurę, jest często zbyt wysoki. W dobie kryzysu, kiedy szukanie oszczędności staje się konieczne, BCS Polska wychodzi naprzeciw oczekiwaniom rynkowym i oferuje wypożyczenie odpowiedniego sprzętu wraz ze wsparciem specjalistów. Oferta skierowana jest przede wszystkim do firm, które sporadycznie korzystają z urządzeń automatycznej identyfikacji i nie mają potrzeby ich stałego użytkowania. Ponadto z oferty mogą skorzystać przedsiębiorstwa, które w wyniku awarii posiadanego sprzętu przerwały ciągłość działania. 6 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Panasonic zamknie 27 fabryk anasonic zapowiedział, że zlikwiduje 15 tys. miejsc pracy na całym świecie i zamknie 27 fabryk z powodu trudności finansowych wynikających z kryzysu gospodarczego. Koncern ujawnił, że w obecnym roku fiskalnym spodziewa się znaczącej straty netto. To rezultat gwałtownego spadku produkcji produktów japońskiej marki w ciągu trzech ostatnich kwartałów ubiegłego roku. W ostatnim kwartale ubiegłego roku sprzedaż produktów Panasonica spadła o 20% licząc rok do roku. Należąca do Panasonica grupa Osaka, która liczyła na zysk roczny wysokości 30 mld jenów (250 mln EUR), obecnie spodziewa się ponad 10-krotnie wyższych strat (380 mld jenów, czyli 3,17 mld EUR). Redukcja etatów, z których połowa dotyczy zagranicy, nastąpi do końca marca 2010 r. Panasonic zatrudnia obecnie 300 tys. pracowników na całym świecie. Zwolnienia dotkną więc 5% siły roboczej. Panasonic jest kolejną japońską grupą elektroniczną, która doznała bardzo poważnych start finansowych. Należy do nich między innymi Sony, Hitachi oraz Toshiba. (PAP) P Liniowy napęd elektryczny EGC Napędy elektryczne EGC są dostępne w wielu wariantach. Ich zalety to m.in. duża dynamika oraz wysoka prędkość ruchu, wytrzymała prowadnica oraz duża siła osiowa. Co więcej, modułowy, mechatroniczny napęd EGC może być stosowany jako indywidualne rozwiązanie systemowe jak i element modułowego systemu manipulacyjnego Festo. Wszechstronność Napędy EGC dostępne są w wykonaniu z paskiem zębatym oraz śrubą pociągową. Różnorodne skoki śruby, wielorakie rozmiary oraz warianty zawierające chronione prowadnice oferują szeroki wachlarz zastosowań. Wydajność Profile napędu o zoptymalizowanym przekroju zapewniają maksymalną wytrzymałość oraz obciążalność. Prędkości, przyspieszenia oraz moment tworzą nowe standardy. Skuteczność Oprócz parametrów technicznych, napęd EGC charakteryzuje się również doskonałym współczynnikiem ceny do możliwości. Dzięki wysokiej wydajności EGC, możliwe jest zastosowanie mniejszych rozmiarów, szczególnie w przypadku napędów ze śrubą pociągową. Szybsze planowanie Wprowadzenie EGC do modułowego systemu manipulacyjnego Festo umożliwia korzystanie ze standardowych interfejsów przyłączeniowych do innych napędów oraz silników. Projektowanie z wykorzystaniem programu Positioning Drives dodatkowo upraszcza konfigurację napędu oraz eliminuje koszty ewentualnych pomyłek. Napędy EGC z paskiem zębatym i śrubą pociągową: duża prędkość i siły osiowe maksymalna wytrzymałość wysoka obciążalność i wytrzymałość poprzeczna minimalna odległość pomiędzy obciążeniem a środkiem prowadnicy standardowe mocowania silnika Napęd EGC-TB z paskiem zębatym: dowolne położenie silnika EGC-…-BS-KF ze śrubą pociągową Dane techniczne Wielkości Skok roboczy [mm] Maks. prędkość [m/s] Maks. przyspieszenie [m/s2] Maks. siła osiowa [N] EGC-… -TB-KF z paskiem zębatym 70, 80, 120 , 185 50, 70, 80, 120, 185 100… 3 000 Maks. 10 000 2 5 15 50 3 000 Moment Mx [Nm] 580 Moment My/Mz [Nm] 1 820 Zapraszamy do odwiedzenia stoiska Festo podczas targów Automaticon w dniach 31 marca – 3 kwietnia 2009r. Hala 1 – Stoisko B2/C2. NOWOŚCI Volkswagen zatrudnił roboty ABB owa linia robotów ABB – IRB 6650 – podniosła produktywność automatycznej prasy w fabryce Volkswagena w Brazylii o ponad 2 000%. W efekcie koncern zwiększył produkcję prasy ze 170 do 3 880 płyt dziennie (dla ośmiu różnych typów części). Ponadto grupa 30 pracowników, którzy wcześniej pracowali wyłącznie w systemie jednozmianowym przez trzy lub cztery dni w tygodniu, obecnie obsługuje linię całą dobę w systemie trójzmianowym przez siedem dni tygodnia. Prasa jest jedną z dwóch linii w fabryce samochodów Volkswagen’s New Anchieta, znajdującej się w pobliżu Sao Paulo w Brazylii. Jej modernizacja jest częścią wartego 565 milionów USD projektu modernizacyjnego, który ma uczynić 50-letni zakład najnowocześniejszą i najbardziej efektywną fabryką w kraju. Dzięki wyposażeniu prasy w roboty IRB 6650 cykl produkcji został skrócony o połowę z 1,5 części do 2,8 części na minutę. Rozwiązanie ABB wykorzystuje innowacyjną technikę, jaką jest „obrót” pomiędzy dwoma robotami i dodatkową „siódmą oś” w sześcioosiowym robocie. To pozwala przyspieszyć ruch pomiędzy sześcioma prasami linii prasującej. Jeden robot łatwo i szybko przekazuje płytę drugiemu. Pojedynczy robot, chcąc zrealizować takie samo zadanie, musiałby wykonać wiele skomplikowanych i czasochłonnych ruchów. Tylko to jedno rozwiązanie oszczędziło trzy do siedmiu sekund przy każdej operacji, co jest znaczącą redukcją czasu pracy przy linii produkcji samochodów. N Popyt na łódzką strefę ekonomiczną P ięciu nowych inwestorów otrzymało zezwolenia na działalność w Łódzkiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej. Reprezentują następujące branże: Nepentes – kosmetyki i farmaceutyki, Enginova – produkcja drzwi do wind, C.Hartwig-Targi – logistyka, Hellermann Tyton – produkcja elementów okablowania, Polfa-Łódź – farmaceutyki. Zarząd strefy planuje w tym roku skupić się na sfinalizowaniu rozmów z inwestorami, które rozpoczęły się w trzecim i czwartym kwartale 2008 roku, a także przystąpić do realizacji kilkunastu nowych projektów, pod warunkiem rozszerzenia obszaru ŁSSE. Obecnie łódzka strefa zajmuje 908 hektarów, z których ponad 72% zostało zagospodarowane. Planowane jest zwiększenie tego obszaru do 1,16 tys. hektarów. W 2008 roku Łódzka Specjalna Strefa Ekonomiczna wydała 20 nowych zezwoleń dla przedsięwzięć o wartości 1,9 mld zł, w wyniku których ma powstać 2,1 tys. nowych miejsc pracy. Od początku funkcjonowania ŁSSE zainwestowało tam 135 firm, które zrealizowały projekty o wartości 8 mld zł i utworzyły 8,7 tys. miejsc pracy. Aeropolis: jest pierwsza fabryka W niedawno powstałym Podkarpackim Parku Naukowo-Technologicznym Aeropolis rozpoczęła pracę pierwsza fabryka. Należy do amerykańskiego koncernu Borg Warner Turbo Systems, który produkuje turbosprężarki wykorzystywane między innymi do produkcji Fiata. Park położony jest w dwóch podrzeszowskich miejscowościach: w Jasionce naprzeciwko międzynarodowego lotniska i w Rogoźnicy oraz w Rzeszowie, gdzie znajduje się Preinkubator Akademicki, w którym swoich sił próbuje 15 przedsiębiorstw utworzonych przez studentów i pracowników naukowych rzeszowskich uczelni. PPNT dysponuje łącznie 123 hektarami terenów pod inwestycje. W kwietniu tego roku produkcję planuje tu uruchomić firma MTU Aero Engines, produkująca wirniki do silników lotniczych. W jej fabryce pracę może znaleźć ponad 400 osób. Kolejnymi przedsiębiorcami, którzy będą inwestować w Parku, są między innymi: Goodrich – producent komponentów metalowych dla przemysłu lotniczego, OPTeam SA – producent systemów kart elektronicznych, Vac Aero – wykonawca napylania plazmowego i obróbki cieplnej na potrzeby przemysłu lotniczego oraz Zelnar – zakład narzędziowy. W trakcie procedur umożliwiających inwestycje w Parku jest kolejnych 18 firm polskich i zagranicznych. Procedura dopuszczająca inwestycje na tych terenach promuje przedsiębiorstwa o wysoce innowacyjnym i naukowym charakterze. 8 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com NOWOŚCI ASTOR Gazelą Biznesu QNX wspiera programistów automatyki przemysłowej D ziennik „Puls Biznesu” opublikował dziewiątą już listę rankingową Gazel Biznesu. Wśród przeszło 4 100 firm znalazł się ASTOR. Wyniki prezentowane w rankingu „Gazele Biznesu 2008” pochodzą z ostatnich trzech lat (2005-2007). Głównym kryterium oceny była dynamika wzrostu firmy, jej stabilność i uczciwość. – Naszym głównym celem jest zapewnienie nieustannego rozwoju firmy – mówi Stefan Życzkowski, prezes ASTOR-a. – Dużym krokiem naprzód było wprowadzenie kilka lat temu do naszej oferty robotów przemysłowych. Rygorystyczne kryteria Gazel powodują, że nie wszystkim firmom udaje się utrzymać w rankingu. Do kolejnego konkursu kwalifikuje się mniej więcej co druga Gazela. Pełna lista oraz zasady przyznawania tego tytułu dostępne są na stronie: www.gazele.pl. Przejrzyste MPL Technology M PL Technology otrzymało certyfikat „Przejrzysta Firma” nadawany za publikacje sprawozdań finansowych i przekazanie ich firmie Dun and Bradstreet Poland. Wyróżnienie świadczy o rzetelności w wywiązywaniu się z obowiązku publikacji sprawozdań finansowych. Certyfikat obowiązuje przez rok. Aby otrzymać certyfikat firma sprawdzana jest pod kątem kondycji finansowej, powiązań kapitałowych oraz zwyczajów płatniczych. Dun and Bradstreet Poland przyznaje certyfikaty (we współpracy z partnerem Getin Bankiem) od marca 2008 roku. Więcej informacji na temat certyfikatu można znaleźć na stronie internetowej: www.przejrzystafirma.pl 10 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● NX Software Systems ogłosiło poszerzenie wsparcia dla platform automatyki przemysłowej o pakiety dla płyt głównych (BSP) dla ponad 20 projektów referencyjnych oraz zestawów narzędzi takich firm, jak: AMCC, Atmel, Freescale, IBM, Intel, Kontron. Programiści mają możliwość pobrania pakietów QNX BSP bezpośrednio z Foundry27, portalu społeczności QNX. Nowe BSP dla systemy QNX Neutrino to m.in.: AMCC – PPC440 EP/GR EVK Atmel – AT91SAM9RL64-EK EVB, AT91SAM9263-EK EVB Freescale – MPC8313E RDB, MPC8323E RDB, MPC8349E MDS, MPC8360E MDS, MPC85x0 ADS, MPC8536 DS, MPC8548 CDS, MPC8572 DS, MPC8641D HPCN (Argo Navis) IBM – PPC970FX EVB Intel – EP80579 (Tolapai) Kontron – nanoETXexpress-SP Texas Instruments – DM355 EVM, DM644x EVM, OMAP 2420 SDP, OMAP 5912 OSK x86 BIOS – dla płyt referencyjnych opartych na x86 QNX doda niebawem BSP dla AMCC PPC405EX EVK, AMCC PPC460EX EVK, Atmel AT91SAM9RL64-EK EVB, Freescale MPC8536 DS oraz Texas Instruments OMAP 3530 EVM. Lista wszystkich aktualnych BSP QNX, a także informacje na temat dostępności określonych BSP, znajduje się na stronie: www.qnx.com/bsps_and_drivers.html. Podobnie, jak pozostałe produkty QNX, BSP są tworzone w sposób otwarty, za pośrednictwem portalu Foundry27. Dzięki temu klienci posiadają swobodny dostęp do najnowszych aktualizacji i ulepszeń kodu BSP. Klienci mają również dostęp do strony Foundry27 BSP Project Wiki, gdzie znajdą forum, na którym mogą porozmawiać bezpośrednio z programistami BSP z QNX Software Systems. Dzięki ostrym ograniczeniom czasowym oraz odpornej na błędy architekturze opartej na mikrojądrze system QNX Neutrino jest często stosowany w wielu urządzeniach kontrolnych i automatyzujących, w tym: w systemach generowania mocy, kontroli procesu, automatyce budowlanej, SCADA oraz w transporcie. Sterowniki urządzeń zawarte w BSP QNX korzystają z architektury mikrojądra i są uruchamiane poza jądrem QNX Neutrino, w procesach znajdujących się w chronionej przestrzeni użytkownika. Pozwala to na programowanie oraz debugowanie sterowników podobnie do zwykłych aplikacji. Dzięki temu programiści automatyki przemysłowej mają możliwość prostej modyfikacji istniejących sterowników lub tworzenia własnych. Sterowniki w przestrzeni użytkownika zapewniają również większą odporność na błędy oraz dostępność systemu od sterowników znajdujących się w jądrze, które mogą powodować zawieszanie się jądra systemu. BSP są dystrybuowane na licencji Apache 2.0, która, w odróżnieniu od restrykcyjnej licencji GPL, daje programistom możliwość zachowania kodu źródłowego dla siebie lub opublikowania go w celu dalszego rozwijania przez społeczność. Dystrybutorem SWD Software w Polsce jest RTOS QNX. www.controlengpolska.com Q NOWOŚCI ABB rozdaje nagrody A BB ogłosiło konkurs „Robotman”, skierowany do studentów wyższych uczelni technicznych. Mogą wziąć w nim udział wszystkie osoby, które w swoich pracach dyplomowych lub przejściowych podejmą próbę zrobotyzowania procesu technologicznego. Chętni do udziału w konkursie powinni przesłać pocztą elektroniczną: wypełniony formularz zgłoszeniowy, streszczenie, egzemplarz własnej pracy oraz plik z zapisanym projektem zrobotyzowanego stanowiska w Robot Studio. Dla laureatów firma ABB przewidziała nagrody: główną o wartości 5 000 zł wraz z voucherem na szkolenie z programowania i obsługi robotów, pierwsze wyróżnienie: 3 000 zł oraz voucher na szkolenie z oprogramowania i obsługi, drugie wyróżnienie: 1 000 zł oraz voucher na szkolenie z oprogramowania i obsługi. Zgłoszenia należy przesyłać do października. Wyniki konkursu zostaną ogłoszone w listopadzie br. CRM w przemyśle irma update software AG, austriacki producent rozwiązań do zarządzania relacjami z klientami (CRM – Customer Relationship Management), stworzyła centrum kompetencyjne „Industry Solutions International” (ISI). Zadaniem ISI jest wsparcie klientów z sektora przemysłowego, w szczególności branży produkcyjnej, budowlanej oraz nowoczesnych technologii. Nowe centrum kompetencyjne prowadzi: usługi doradztwa, wdrożenia, obsługi oraz serwisu branżowego rozwiązania CRM update.seven. Jednoczenie ISI odgrywa znaczącą rolę w procesie planowania rozwoju produktu oraz w zakresie zarządzania i działań marketingowych update. Specjaliści CRM będą wspierać ponad 300 klientów z branży, w tym znane firmy z sektora budowlanego, jak: Danfoss, Hansgrohe, Knauf Insulation, Lafarge, Rockwool, Saint-Gobain Isover i Legrand, jak również renomowanych producentów: Demag Cranes & Components, Kuhnke Automation, Liebherr, Reis Robotics czy Trumpf. F NOWOŚCI Studia dla przemysłu B Źródło: Hannover Messe iotechnologie, inżynieria środowiska, mechanika i budowa maszyn oraz automatyka to niektóre wydziały, których studenci mogą liczyć na dofinansowanie w ramach promowania przez państwo kierunków strategicznych dla gospodarki. W 2009 roku akademickim Ministerstwo Nauki na dotacje dla tzw. kierunków zamawianych przeznaczyło 200 mln zł. Wyboru strategicznych dziedzin dokonano na podstawie analizy potrzeb rynku pracy w ciągu najbliższych pięciu lat. Maksymalna miesięczna wartość dotacji na jednego studenta ma sięgać nawet 400 EUR. Według danych resortu należy spodziewać się, że najbardziej poszukiwanymi specjalistami będą informatycy. W perspektywie kilku lat mogą liczyć nawet na 150 tys. nowych miejsc pracy. W Polsce dziedziny techniczne i związane z przemysłem studiuje tylko około 15 proc. spośród blisko dwóch milionów studentów. Nauki ścisłe zgłębia około 6-7 proc. Według raportu Ministerstwa Nauki w 2013 roku w Polsce – mimo kryzysu – może zabraknąć ponad 46 tys. inżynierów. Fińskie etykiety z Biskupic Autodesk przejął Alogora utodesk poinformował o zakończeniu procesu przejęcia Algora, dostawcy oprogramowania do analizy i symulacji. Koszt inwestycji sięgnął 34 milionów USD. – Dołączenie linii produktów Algora do obecnej oferty rozwiązań Autodesk uzupełni nasze możliwości symulacji – komentuje Robert Kross, wiceprezes Działu Rozwiązań Przemysłowych w Autodesku. Technologie symulacji firmy Algor rozszerzą ofertę narzędzi Autodesk do cyfrowego prototypowania o nowe zaawansowane opcje symulacji, jak analiza termalna i przepływu płynów, które dają klientom możliwość optymalizacji i udoskonalenia projektów przed produkcją. A irma UPM Raflatac, wchodząca w skład jednej z największych na świecie kompanii papierniczych, buduje w Biskupicach Podgórnych koło Wrocławia nową fabrykę. Inwestycja jest zlokalizowana na terenie należącym do Tarnobrzeskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej. UPM ma zainwestować około 90 milionów EUR i zatrudnić 170 nowych pracowników. Nowa fabryka będzie produkować materiały etykietowe, z których wytwarza się etykiety samoprzylepne wykorzystywane w takich branżach, jak: żywność, kosmetyki, artykuły gospodarstwa domowego i logistyka. Oficjalne otwarcie nowej fabryki zaplanowano na maj 2009 roku. Zakład w Biskupicach Podgórnych jest najbardziej zaawansowanym technologicznie przedsięwzięciem firmy. Będzie to najnowocześniejsza fabryka w całej branży materiałów etykietowych. Od początku planowania inwestycji założeniem firmy UPM Raflatac było zlokalizowanie zakładu w specjalnej strefie ekonomicznej. Ostatecznie o wyborze lokalizacji inwestycji w Biskupicach Podgórnych zdecydowały: bliskość dogodnych połączeń komunikacyjnych, w tym autostrad umożliwiających eksport produkcji, położenie w centrum Europy oraz dostępność wysoko wykwalifikowanej kadry pracowników we Wrocławiu. F 12 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA Transition Technologies na targach EE&W T ● ransition Technologies był jedynym polskim wystawcą na targach E-world Energy & Water. Wystawa przeznaczona jest dla ekspertów z sektorów energetycznego i wodnego. Odbyła się w pierwszej połowie lutego br. w niemieckim Essen. Targi zgromadziły ponad 450 firm oraz blisko 17 000 zwiedzających z całego świata. Wystawie towarzyszą wystąpienia znanych przedstawicieli sektora energetycznego i wodnego, konferencje oraz liczne seminaria poświęcone najważniejszym, bieżącym tematom energetyki. Uczestnicy targów, poza trzema dniami prezentacji oraz spotkań, mogli także wziąć udział w forum integracyjnym. Podczas forum wystawcy oraz odwiedzający targi wymieniają się doświadczeniami oraz nawiązują relacje biznesowe. www.controlengpolska.com NOWOŚCI Dell: przeprowadzka do Polski 2009 roku Dell zacznie przenosić produkcję komputerów z irlandzkiego Limerick do fabryki w Łodzi. Przenosiny stanowią część ogłoszonego w ubiegłym roku planu, który ma przynieść 3 miliardy USD oszczędności. Dell spodziewa się redukcji zatrudnienia w Limerick o około 1 900 osób w ciągu następnych 12 miesięcy. Pierwsi pracownicy opuszczą firmę w kwietniu, a pełne przeniesienie produkcji do Polski spodziewane jest na styczeń 2010 roku. – Wybór Polski przez tak renomowaną firmę jak Dell, zwłaszcza w obliczu pogarszającej się sytuacji gospodarczej na świecie, bardzo mnie cieszy, ponieważ świadczy o silnej pozycji konkurencyjnej naszego kraju – mówi Paweł Wojciechowski, prezes Zarządu Polskiej Agencji Informacji i Inwestycji Zagranicznych. – Dzięki takim projektom z branży IT stwarzamy dobre podstawy do rozwoju innowacji. A branża IT ma szczególnie dobre warunki do rozwoju dzięki wyjątkowej konkurencyjności polskiego szkolnictwa wyższego w tym obszarze. Pracownicy Dell w Limerick będą nadal koordynować produkcję, logistykę oraz zaopatrzenie w regionie EMEA, jak również zajmować się projektami z zakresu rozwoju produktów i inżynierii przemysłowej. Global Innovation Solutions Centre oraz EMEA Command Centre pozostaną w Limerick. (PAIiIZ) W Energooszczędny i bezwentylatorowy BOXER z procesorem Intel Atom Krakowska firma CSI Computer Systems for Industry ma przyjemność przedstawić najnowszy, bezwentylatorowy komputer kompaktowy AEC-6911 z bardzo dobrze już znanej serii BOXER S. Wyposażony jest on w niezwykle energooszczędny procesor Intel Atom N270 taktowany zegarem 1.6 GHz. Urządzenie osadzone jest w odpornej obudowie wykonanej ze stopu aluminium. Komputer posiada gniazdo pamięci SDRAM, na którym można zainstalować maks. do 1GB pamięci DDR2 SODIMM. Ogromną zaletą komputera jest różnorodność zastosowanych portów komunikacyjnych. AEC-6911 posiada 2 kontrolery Gigabit Ethernet, 4 porty RS-232, w tym 1 port konfigurowalny jako RS-232/422/485 i 4 porty USB 2.0. Ponadto wyprowadzono również interfejsy VGA, AUDIO, oraz PS/2. Funkcjonalność urządzenia można rozszerzyć za pomocą 2 złącz PCI i 2 gniazd PCMCIA. AEC-6911 posiada zintegrowane gniazdo CF, co pozwala na instalacje systemu operacyjnego oraz oprogramowania użytkowego na rekomendowanych kartach CompactFlash. Ponadto komputer posiada miejsce na 2,5” dysk wirujący oraz nośnik napędów optycznych DVD-ROM. Komputer może być zasilany ze źródła napięcia stałego DC 9~30V, opcjonalnie można zamówić zewnętrzny zasilacz napięcia przemiennego AC100-240V 50-60Hz. Zakres temperatur pracy to -15oC do +55oC. Producent udostępnia sterowniki dla systemów operacyjnych Windows CE5.0 / XP Pro / XP Embedded / Linux.Red Hat. Dzięki funkcji watchdog na bieżąco monitorowana jest poprawność pracy komputera, a w razie zaistnienia awarii następuje automatyczny restart, co znacznie redukuje koszty i czas związany z ewentualnymi przestojami i naprawami. Przeznaczeniem AEC-6911, głównie ze względu na dużą wydajność przy bardzo małym poborze mocy oraz liczbę portów komunikacyjnych, są różnego typu rozproszone systemy diagnostyczne, systemy kontroli dostępu, zlokalizowane na zewnątrz systemy parkingowe, wolnostojące aplikacje typu POS/POI czy wreszcie aplikacje medyczne, w których występuje konieczność zapewnienia odpowiedniej komunikacji i sterowania wieloma różnymi urządzeniami. Ponadto duża odporność na wibracje i udary oraz szeroki zakres temperatur pracy predysponują AEC-6911 do zastosowania w aplikacjach mobilnych. Szczegółowe informacje: CSI Computer Systems for Industry tel. (12) 638-37-50 [email protected] SKK partnerem strategicznym Honeywell K rakowski integrator systemów automatycznej identyfikacji został partnerem strategicznym firmy Honeywell. Tytuł Strategic Business Partnera dla SKK to efekt opracowanej niedawno strategii Honeywella, które wprowadza nowy partnerski program dla swoich dystrybutorów i partnerów. SKK jest jedyną w Polsce firmą, która uzyskała tytuł strategicznego partnera biznesowego firmy Honeywell. Więcej Nowości na: www.controlengpolska.com NOWOŚCI Defalin zainwestuje w ŚPP Inwestycje 2009: niepewne prognozy D efalin zainwestuje ponad 50 milionów zł w nowy zakład w Świdnickim Parku Przemysłowym. Zakład, w którym będzie powstawać sznurek, siatka rolnicza i taśma opakowaniowa, ma być w pełni zautomatyzowany. Defalinet – spółka córka Defalinu – powołana do zrealizowania tej inwestycji – planuje produkcję innowacyjnej siatki o różnorodnym splocie, wykorzystywanej w rolnictwie. Nowa hala w ramach projektu Invest-Park Development powstaje przy ul. Towarowej w Świdnicy. Na tym terenie zlokalizowana zostanie jednokondygnacyjna hala produkcyjno-magazynowa oraz część administracyjno-socjalna o łącznej powierzchni 5 tys. m kw. Jeszcze w tym roku Defalin ma zatrudnić 30, a docelowo 50 osób. Wkrótce rozpocznie się rekrutacja nowych pracowników, m.in.: operatorów, dziewiarzy, pakowaczy i magazynierów. Produkcja ma rozpocząć się na przełomie września i października 2009 r. Jej docelowa wielkość wyniesie około 5 tys. ton rocznie. iepewna sytuacja ekonomiczna Polski utrudnia prognozowanie napływu bezpośrednich inwestycji zagranicznych (BIZ) do naszego kraju w 2009 r. To jeden z wniosków z konferencji „Podsumowanie działalności PAIiIZ w 2008 roku oraz plany na rok 2009”. Według Polskiej Agencji Informacji i Inwestycji Zagranicznych na możliwości prognostyczne składają się takie czynniki, jak: wielkość napływu BIZ prezentowana przez Narodowy Bank Polski (NBP), wielkość deklaracji inwestycyjnych oceniana na podstawie projektów prowadzonych przez agencję oraz ocena sytuacji makroekonomicznej. Biorąc pod uwagę powyższe dane, w 2009 roku można spodziewać się napływu BIZ w granicach od 7 do 10 mld EUR. Według Pawła Wojciechowskiego, prezesa PAIiIZ szansą dla Polski są inwestycje poszukujące efektywności. Taniejąca złotówka pociąga za sobą obniżenie kosztów inwestycji, a tym samym zachęca inwestorów (chociażby z takich sektorów, jak centra obsługi telefonicznej czy spożywczy) do przenoszenia działalności gospodarczej do naszego kraju. Według PAIiIZ Polska jest wciąż atrakcyjna dla inwestorów szukających sposobów na obniżenie kosztów koniecznych do przetrwania w okresie kryzysu. W 2008 r. agencja zakończyła 56 projektów inwestycyjnych z 17 krajów o wartości 1,5 mld EUR. Najwięcej projektów pochodzi z sektora call center (21) i motoryzacyjnego (13). Dla porównania w 2007 r. PAIiIZ zamknęła 57 projektów o wartości 1,3 mld EUR. W ubiegłym roku roku do najważniejszych projektów należały m.in. inwestycje następujących firm: Lafarge z Francji (sektor budowlany, 115 mln EUR, 625 miejsc pracy), Credit Suisse ze Szwajcarii (sektor BPO, 8,3 mln EUR, 500 miejsc pracy), Cadbury z Wielkiej Brytanii (sektor spożywczy, 256,7 mln EUR, 750 miejsc pracy), Jabil z USA (sektor elektroniczny, 20 mln EUR, 600 miejsc pracy), City z Wielkiej Brytanii (sektor BPO, 7,5 mln EUR, 500 miejsc pracy), SWS Group z Irlandii (sektor BPO, 1 mln EUR, 370 miejsc pracy), Lenovo Technology B.V. z Chin (sektor elektroniczny, 4 mln EUR, 1 276 miejsc pracy), ADPF – projekt niemiecko-japoński (sektor motoryzacyjny, 150 mln EUR, 700 miejsc pracy). N Strefa kontra kryzys C o najmniej sześć zezwoleń na rozpoczęcie działalności ma wydać w tym roku Kamiennogórska Specjalna Strefa Ekonomiczna. Trwają starania o kolejną zmianę granic terenów objętych ulgami. Jesienią ubiegłego roku zarząd Kamiennogórskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej wystąpił do Ministerstwa Gospodarki o zmianę granic strefy w Lubaniu, Gryfowie Śląskim, Nowogrodźcu, Dobroszycach i Ostrowie Wielkopolskim. W 2008 roku Kamiennogórska SSE wydała sześć zezwoleń i nawiązała współpracę z kolejnym strategicznym inwestorem – firmą Toyota Boshoku, która wybuduje w Nowogrodźcu zakład elementów wyposażenia wnętrz. Był to także bardzo dobry rok dla Ostrowa Wielkopolskiego, gdzie zainwestowały trzy nowe firmy. 14 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com AUTOMATICON 2009 Control Engineering Polska poleca: Zwiedzaj targi z mapą Control Engineering Polska > Zlokalizuj stoiska kluczowych dostawców. > Przejrzyj alfabetyczny spis wystawców. Zobacz, jakie firmy i produkty są warte uwagi spośród wielu innych > Zapoznaj się z dostawcami i produktami, na które warto zwrócić uwagę w gąszczu targowych ofert (przegląd na stronach 15-18). > Przedstawiciele redakcji będą czekać na stoisku K14 w hali nr 2. Będziemy prezentować aktualne wydania miesięczników Wydawnictwa Trade Media International Holdings (Control Engineering Polska, Design News Polska, Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych, MSI Polska) oraz najnowsze katalogi branżowe (m.in. „Produkty dla automatyki przemysłowej”). [email protected] Odwiedź stoisko Control Engineering Polska i przekaż nam uwagi na temat pisma. www.schmersal.pl > Podyskutuj o tym, czy i jak wykorzystać wiedzę akademicką do rozwiązywania konkretnych problemów technicznych z przedstawicielami ASTOR-a, CIECH-u SA, MPL Technology, PIAP-u, Politechniki Warszawskiej i Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego. Debata odbędzie się 1 kwietnia w godz. 14.00 – 15.45 w sali konferencyjnej B1 (I piętro) w centrum konferencyjnym EXPO XXI. Hala 1, stoisko D22 Weź udział w debacie „Współpraca nauki i przemysłu w automatyce: małżeństwo doskonałe?” www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 15 AUTOMATICON 2009 – FIRMY PREZENTUJĄ Robotyka Mechanika Automatyka 7ZRU]\P\VWDQRZLVNDSURGXNF\MQH]Z\NRU]\VWDQLHPURERWyZSU]HP\VRZ\FK Z\SRVDÞRQ\FKPLQZUyÞQHJRURG]DMXFKZ\WDNLPDQLSXODWRU\V\VWHP\ ZL]\MQHRUD]V\VWHP\SRPLDUyZLGHWHNFMLRELHNWyZ 3URMHNWXMHP\LEXGXMHP\ZSHQL]DXWRPDW\]RZDQHSy]DXWRPDW\]RZDQH RUD]PDQXDOQHOLQLHSURGXNF\MQHPDV]\Q\XU]jG]HQLDLSU]\U]jG\ www.myrma.eu MPL Technology zaprasza na Miêdzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów XFC – Ultraszybka technologia w systemach sterowania Które odbêd¹ siê w dniach 31.03-03.04.2009 roku w Warszawie w Centrum Targowym Expo XXI Najnowsze rozwiązania firmy Beckhoff to przełom we współczesnych systemach automatyki. Technologia XFC (eXtreme Fast Control Technology), wykorzystująca Ethernet czasu rzeczywistego na poziomie jednostek sterujących oraz układów I/O wprowadza nowy wymiar wydajności i szybkości w przetwarzaniu i przesyle danych przemysłach. Zoptymalizowana architektura Ethernetu przemysłowego, system I/O oparty o sieć EtherCAT oraz uniwersale oprogramowanie sterujące TwinCAT przezwyciężają ograniczenia dostępnych na rynku systemów. Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska: www.mitsubishi-automation.pl | 16 ● Automaticon 2009 Stoisko nr B16, Hala nr 1 www.mpl.pl MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com AUTOMATICON 2009 – Automation IT: nowa technologia przełączania zapewnia dostęp do poziomu polowego mCon 3100 Celem Automation IT jest utworzenie ethernetowej platformy komunikacyjnej dla całego zakresu aplikacji w zbieżnych sieciach przemysłowych. Firma HARTING zajmuje się integrowaniem ethernetowych protokołów automatyki w platformę komunikacyjną Automation IT. HARTING zaprezentował rewolucyjną technologię przełączania podczas targów SPS/IPC/DRIVES 2008 w Norymbergii. FIRMY PREZENTUJĄ Przetwornik ciśnienia ECT 8472 Nowa technologia przenosi standard Ethernetu do poziomu polowego. Umożliwi to pracę krytycznych pod względem czasu protokołów ethernetowych w czasie rzeczywistym i w warunkach determinizmu. Technika ta jest oparta na nowej technologii przełączania, która nie zmienia komunikatu ethernetowego i która zgodna jest ze standardem IEEE 802.3. Komunikaty automatyki o wysokim priorytecie generowane przez profile automatyki przemysłowej, które używają standardowego Ethernetu, wyprzedzają komunikaty niezwiązane z systemami automatyki. Technologia ta jest wbudowana w przełączniki i gwarantuje, że komunikaty będą dostarczone we właściwym czasie. Może ona być stosowana dla wszystkich aplikacji automatyki. Przełączniki wieloportowe obsługują rozszerzone topologie liniowe i topologie gwiazdy, dając użytkownikowi możliwość wyboru najlepszej topologii dla jego potrzeb. Dane techniczne: Zakres pomiarowy: Sygnał wyjściowy: Dokładność: Temperatura medium: Temperatura otoczenia: Stopień ochrony: Rozwijając koncepcję platformy Automation IT do poziomu polowego, HARTING będzie miał znaczący wpływ na przełom w ethernetowych aplikacjach automatyki. Charakterystyka techniczna sprawia iż jest to idealny przetwornik do zastosowań w przemyśle maszynowym, chłodnictwie oraz obróbce wody. Cena przedmiotowego przetwornika to 350 PLN Zapraszamy na nasze stoisko na AUTOMATICON 2009 (nr G-12) Szwajcarskie przetworniki ciśnienia firmy TRAFAG AG Nowej generacji ceramiczny przetwornik ciśnienia oparty *na wbudowanym chipem ASIC. 0...1, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 40 bar 4...20 mA 0.3% FS -25...85oC -25...85oC IP 65 Saia®PCD Sterowniki z Web-serwerem zintegrowane ze światem IT w w w.s a b u r.co m .p l www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 405 Reklama Sterowniki z Web-serwerem do Control.indd 1 ● 17 2009-03-06 16:17:06 AUTOMATICON 2009 – FIRMY PREZENTUJĄ Firma Wagner-Service jest wyłącznym przedstawicielem firmy Stäubli Robotics w Polsce. W szerokiej ofercie robotów są zarówno 4-osiowe SCARY o ładowności do 8kg jak i roboty 6-osiowe o udźwigu od 2 do 250 kg. Roboty przeznaczone do prostych czynności manipulacyjnych, paletyzacji, ale też do pracy w warunkach: CLEANROOM – szczególnej czystości, HUMID ENVIROMENT – o wysokim poziomie wilgotności, PAINT – do malowania także w EX, PLASTIC – do współpracy z wtryskarkami. Stäubli proponuje roboty charakteryzujące się IP65, oraz brakiem zewnętrznego okablowania w standardzie. Jest także producentem sterowników oraz oprogramowania ułatwiającego pracę z robotem: VALPAINT do malowania, VALPLAST do aplikacji z wtryskarkami, TRACKING. WAGNER-SERVICE wyłączny przedstawiciel Stäubli Robotics w Polsce ul. Imieli 14, 41-605 Świętochłowice, tel. (+48) 665 411 344, [email protected], www.staubli.com/en/robotics Produkt Roku Nagroda Czytelników Zwycięzcy 2008 Kategoria: Integracja danych i programów Proficy Plant Applications 4.3 – oprogramowanie wizualizacyjne GE Fanuc Intelligent Platforms Kategoria: Interfejsy użytkownika Power Panel PP45 – panel operatorski ze sterownikiem B&R Automatyka Przemysłowa Kategoria: Sieci i komunikacja Protokół Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink B&R Automatyka Przemysłowa Kategoria: Silniki, napędy i sterowanie nimi FR D-700 – przetwornica częstotliwości Mitsubishi Electric Kategoria: Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu SafetyOne – sterownik bezpieczeństwa IDEC Kategoria: Urządzenia pomiarowe i czujniki SBOC-M/SBOI-M – kompaktowy system wizyjny Festo Kategoria: Wbudowane systemy sterowania Zintegrowany System Sterowania iQ Mitsubishi Electric Kategoria: Zaawansowane przetwarzanie i regulacja Modicon M340 – sterownik PLC Schneider Electric Produkt Roku 2008 – NAGRODA REDAKCJI Protokół Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink B&R Automatyka Przemysłowa TEMAT Z OKŁADKI PRODUKT ROKU 2008 V Konkurs na Produkt Roku Automatyczny Innowacyjność, solidność, użyteczność – to tradycyjne kryteria, które decydowały o zwycięstwie w Konkursie na Produkt Roku 2008 Czytelników Control Engineering Polska. Tym razem w szranki stanęło ponad 60 urządzeń, systemów sieciowych i programów z segmentu automatyki przemysłowej. Tomasz Gołębiowski Z dobycie tytułu Produktu Roku 2008 wymaga przejścia przez kilka etapów. Przede wszystkim każde zgłoszenie weryfikują doświadczeni inżynierowie pod kątem innowacyjności, użyteczności oraz wpływu na rynek (listę członków jury konkursu publikujemy na str. 22-23). Zdarza się, że podejmują decyzję o odrzuceniu zgłoszenia ze względu na zbyt niski poziom technologiczny, jaki reprezentuje określony produkt. W tym roku jury dokonało analizy ponad 60 zgłoszeń, a zatem kilku więcej niż rok wcześniej. W kategorii Zaawansowane przetwarzanie i regulacja do rywalizacji stanęły trzy produkty, Integracja danych i programów oraz Sieci i komunikacja – po cztery, Wbudowane systemy sterowania – pięć, Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu – siedem, Interfejsy użytkownika – osiem, zaś Urządzenia pomiarowe i czujniki – czternaście. Z najbardziej zaciętą rywalizacją mieliśmy do czynienia w kategorii Silniki, napędy i sterowanie nimi, do której zgłoszono szesnaście produktów. Zadaniem jury był wybór maksymalnie trzech urządzeń, systemów bądź programów w każdej kategorii. Wybrana trójka przechodziła do finału, w którym o zwycięstwie decydowali czytelnicy Control Engineering Polska. PRODUKT ROKU 2008 rozstrzygnięty! dream team Jacek Barszcz, przedstawiciel B&R Automatyka Przemysłowa odebrał trzy nagrody za protokół ethernet POWERLINK w wersji openPOWERLINK (nagroda czytelników i redakcji) oraz Panel zintegrowany ze sterownikiem B&R PowerPanel PP45 (nagroda czytelników). Ceremonię prowadził Tomasz Gołębiowski, redaktor naczelny Control Engineering Polska. Przez kilka tygodni mogli oceniać 24 produkty w ośmiu kategoriach. Liczbę punktów, które uzyskał każdy z nominowanych produktów, podajemy przy ich opisach na kolejnych stronach pisma. W większości przypadków wybór czytelników zgadzał się z oceną redakcji. Niemniej wypada żałować, że tym razem w finale zabrakło choćby jednego produktu opracowanego przez polską firmę. Jak co roku jury przyznało Nagrodę Specjalną Redakcji Control Engineering Polska. Tym razem wybór padł na protokół sieciowy Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink firmy B&R Automatyka Przemysłowa. To jedno z niewielu rozwiązań, wśród dostępnych na rynku deterministycznych protokołów Ethernetu czasu rzeczywistego, które mają swój otwarty dla użytkowników odpowiednik. Główną zaletą Ethernet POWERLINK jest fakt, że protokół może być zaimplementowany na dowolnym standardowym sprzęcie oraz procesorze Ethernet. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 21 PRODUKT ROKU 2008 Jury Konkursu Produkt Roku 2008 Mgr inż. Józef Czarnul, absolwent Politechniki Warszawskiej Wydziału Lotniczego; ukończył również studium podyplomowe: Automatyka Przemysłowa oraz Automatyzacja Prac Eksperymentalnych – Komputerowe Wspomaganie. Od 1994 r. zajmuje się indywidualną działalnością gospodarczą w dziedzinach automatyki i sterowania (ważniejsze tematy: część projektów systemu zarządzania instalacjami budynku: hotel Hyatt, bank BRE, biurowce: Saski Biznes Park, Altus Katowice). Konstruktor obrabiarek i urządzeń obróbczych, 10 lat – projektant układów automatyki przemysłowej, większe obiekty: wytwórnia kwasu siarkowego, fabryka farb i lakierów, cukrownia, opracowywanie katalogu wyrobów automatyki zjednoczenia MERA (w jęz. angielskim), od 1985 roku, 9 lat – starszy projektant i kierownik pracowni projektowej. Z Control Engineering Polska współpracuje od 2003 r. Przedstawiciele nagrodzonych firm (od lewej): Dr inż. Andrzej Ożadowicz, od 2002 roku zatrudniony na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych na stanowisku asystenta. Stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie elektrotechnika otrzymał w styczniu 2007 r. Zainteresowania podstawowe dotyczą zagadnień aplikacji systemów tzw. inteligentnego budynku, możliwości ich wykorzystania do optymalizacji wykorzystania energii w budynkach oraz monitoringu stanu sieci zasilającej (kwestia jakości energii). Dodatkowo interesuje się podstawami programowania sterowników przemysłowych i mikrokontrolerów oraz zasadami realizacji prostych sieci sterowania w budynkach użyteczności publicznej i aplikacjach przemysłowych. Z redakcją współpracuje od 2005 roku. Dr inż. Paweł Dworak, absolwent Automatyki i Robotyki na Wydziale Elektrycznym Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, stopień doktora nauk technicznych uzyskał na Wydziale Elektrycznym tejże uczelni w 2005 roku. Obecnie jest adiunktem w Zakładzie Automatyki Instytutu Automatyki Przemysłowej na ZUT. Interesuje się problemami analizy i syntezy wielowymiarowych układów sterowania, zastosowaniem logiki rozmytej w sterowaniu i regulacji oraz zagadnieniami komputerowego wspomagania zarządzania i produkcji. Od 2006 roku jest redaktorem miesięcznika Control Engineering Polska. 22 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Krzysztof Zajdel, Product Manager, CompArt Automation; Łukasz Sendecki, specjalista ds. marketingu, MPL Technology; Makoto Kato, Manager of Factory Automation Central Eastern Europe, Mitsubishi Electric; Andrzej Soldaty, dyrektor ds. sprzedaży, Festo; Paweł Fraś, Product Manager, Schneider Electric; Mariusz Benna, prezes zarządu, VIX Automation; Jacek Barszcz, Regional Manager (Warszawa), B&R Automatyka Przemysłowa oraz Tomasz Gołębiowski, redaktor naczelny Control Engineering Polska Ethernet POWERLINK jest jedynym rozwiązaniem czasu rzeczywistego na bazie przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową prędkością i precyzją, które nie wymaga obsługi poprzez dedykowany sprzęt oraz układy ASIC. Bazuje wyłącznie na międzynarodowych standardach. Wygranym gratulujemy, a wszystkim głosującym dziękujemy za udział w ankiecie! Na stronach 25-33 prezentujemy nagrodzone produkty. Nagrody MSI oraz Utrzymania Ruchu Podczas gali miało miejsce kilka innych godnych uwagi wydarzeń. Przedstawiciele redakcji MSI oraz Utrzymania Ruchu wręczyli nagrody dla – odpowiednio – Najlepszych PRODUKT ROKU 2008 Jury Konkursu Produkt Roku 2008 Mgr inż. Janusz M. Pieńkowski, ukończył studia na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej oraz studia podyplomowe w zakresie automatyki przemysłowej na Politechnice Warszawskiej. Praktyka zawodowa to kilkuletnia praca w zakresie konstrukcji lotniczych w Instytucie Lotnictwa w Warszawie. Ponad 20 lat pracował w Biurze Konstrukcyjno-Badawczym Przedsiębiorstwa Automatyki Przemysłowej MERA PNEFAL oraz kilka lat w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów. Pracując w MERA PNEFAL odbył staże stypendialne w Anglii i USA pod kątem zastosowania komputerów do sterowania ciągłymi procesami technologicznymi. Spędził również kilka lat w służbie utrzymania ruchu aparatury kontrolno-pomiarowej na obiektach w Iraku, Libii, Słowacji i Czech. Przez kilka lat był członkiem Rady Naukowej OBR Elementów i Układów Pneumatyki w Kielcach. Z Control Engineering Polska współpracuje od pierwszych wydań w 2003 roku. dostawców systemów, sprzętu i usług IT dla przemysłu 2008 oraz za Produkt Roku 2008. Czytelnicy MSI Polska za najlepszych dostawców uznali firmy Lawson Software Polska, BPSC, Infovide-Matrix, Technodat, Controlling Systems, ASTOR, Sabur, Komputronik, ZETO SA oraz Autodesk. Z kolei prenumeratorzy Inżynierii & Utrzymania Ruchu w zakładzie przemysłowym mianem Produktu Roku 2008 uhonorowali: kontroler PACSystems Rx3i (GE Fanuc/ASTOR), system sterowania procesami RSLogix 5000 (Rockwell Automation), wyłącznik próżniowy typu WP1000 (Centrum Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa EMAG), kompaktowy jonizator IZN10 (SMC Industrial Automation Polska), siłownik wahliwy z innowacyjnym systemem jarzma sterowania scotch-yoke (Eletro-Automatic), modułową pompę próżniową PIAB P6040 (PIAB), SZEOR – system do obsługi instalacji rafineryjno-petrochemicznych Eurotronic oraz materiał do reperacji powierzchni twardych LOCTITE Fixmaster Magna Crete 7257 (Henkel Polska). Finał Automation Scholarship Znamy już także laureatów drugiego konkursu Mitsubishi Electric i MPL Technology dla studentów wyższych szkół technicznych w Polsce. Celem Automation Scholarship – podobnie jak rok temu – było znale- Dr inż. Krzysztof Pietrusewicz, w 2005 roku uzyskał stopień doktora nauk technicznych w specjalności automatyka i robotyka na Wydziale Elektrycznym Politechniki Szczecińskiej. Współautor książki „Odporna regulacja PID o dwóch stopniach swobody”. Obecnie jest adiunktem w Instytucie Automatyki Przemysłowej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Jego zainteresowania badawcze skupiają się na m.in. na problematyce projektowania regulatorów PID i cyfrowym sterowaniu procesami ciągłymi. Uczestnik trzech projektów badawczych prowadzonych w ramach Uczelnianego Centrum Mechatroniki ZUT. Od czerwca 2006 roku jest członkiem Komitetu Organizacyjnego Konferencji MMAR. Od grudnia 2005 roku redaktor Control Engineering Polska. Mgr inż. Zdzisław Sobczak odbył wieloletnią praktykę na stanowisku specjalisty konstruktora: Politechnika Warszawska Wydział Elektroniki, Zakład Aparatury Naukowej UNIPAN, Instytut Geodezji i Kartografii, Instytut Chemii Przemysłowej, Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości PKNMiJ (obecny Główny Urząd Miar). Od 1993 r. właściciel firmy Zakład Aparatury Pomiarowej i Sterującej WISO (www.wiso.pl). Osiągnięcia: patenty, wdrożenia, dwie nagrody I-go stopnia „Za wybitne osiągnięcia naukowe i techniczne”. Z Control Engineering Polska współpracuje od 2005 roku. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 23 PRODUKT ROKU 2008 Laureaci konkursu Automation Scholarship wraz z opiekunami prac i organizatorami (od lewej): Marcin Licznerski, student Politechniki Gdańskiej (III miejsce); Sebastian Giziewski, student Politechniki Gdańskiej (I miejsce); dr inż. Mirosław Włas (Politechnika Gdańska); Makoto Kato, Manager of FACEE, Mitsubishi Electric; dr hab. inż. Elżbieta Bogalecka, prof. Politechniki Gdańskiej; Piotr Golis, student Akademii Górniczo-Hutniczej; dr inż. Piotr Micek (Akademia Górniczo-Hutnicza) oraz Andrzej Baryłko (II miejsce), prezes MPL Technology Andrzej Baryłko, prezes MPL Technology oraz Makoto Kato, Manager of Factory Automation Central Eastern Europe, Mitsubishi Electric, wręczali nagrody dla studentów w konkursie Automation Scholarship. zienie nowych oraz nowatorskich pomysłów, które wykorzystują sprzęt automatyki Mitsubishi Electric i w realnych zastosowaniach pozwalają uzyskać większą oszczędność energii, większą dokładność i wyższą jakość oraz ulepszone przetwarzanie wyjść. W skład jury wchodzili redaktorzy Control Engineering Polska. Spośród nadesłanych prac wybrali pięć najlepszych, a spośród tej piątki – zwycięzcę generalnego. Najlepsze oceny zebrał Sebastian Giziewski z Politechniki Gdańskiej, który opracował system „Mobilnej instalacji do fermentacji metanowej odchodów zwierząt hodowlanych – z uwzględnieniem automatycznego sterowania procesem”. W ocenie jury „autor bardzo szczegółowo i dogłębnie przedstawił niezbędne do zrealizowania w układzie procesy. Jednocześnie zaproponował odpowiedni sprzęt i urządzenia niezbędne do przeprowadzania kolejnych 24 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com etapów fermentacji i pozyskania gazu. Dzięki tak dokładnej znajomości procesów, możliwy był precyzyjny dobór elementów sterowania, czujników, paneli operatorskich i elementów wykonawczych. Znakomita większość z nich, zwłaszcza w zakresie układów automatyki i modułów We/Wy, zaczerpnięto z oferty firmy Mitsubishi Electric, co w pełni odpowiadało wymogom konkursowym. Zaproponowany system jest na wskroś praktyczny, a dodatkowo mobilny. Spełnia również wymogi dotyczące praktycznych korzyści wynikających z jego ewentualnego wdrożenia” (fragment recenzji dra inż. Andrzeja Ożadowicza). Pracę konkursową Sebastiana Giziewskiego opublikujemy w jednym z tegorocznych wydań CE Polska. Control Engineering Polska było patronem medialnym konkursu. Tomasz Gołębiowski PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Integracja danych i programów I MIEJSCE 8,03 PKT. Proficy Plant Applications 4.3 – oprogramowanie wizualizacyjne GE Fanuc Intelligent Platforms Proficy Plant Applications to oprogramowanie klasy MES, które ułatwia monitorowanie produkcji według kluczowych kryteriów. Dzięki temu wpływa na poprawę efektywności produkcyjnej. Za pomocą zintegrowanych raportów sieciowych oraz usług umożliwiających komunikację ze wszystkimi modułami Proficy (np. iFIX lub Historian) system ułatwia podejmowanie decyzji biznesowych w czasie rzeczywistym. Proficy Plant Applications, dzięki modułowej budowie i szeregu narzędzi programistycznych, charakteryzuje się dużą II MIEJSCE elastycznością. Pomimo rozbudowanej bazy narzędzi i raportów dostępnych natychmiast po zainstalowaniu może być również swobodnie rozwijany i dopasowywany pod konkretne potrzeby użytkowników. Gotowe rozwiązania w prosty sposób pozwalają na powiązanie Plant Applications z systemami klasy ERP. Dzięki temu dane pochodzące ze środowiska biznesowego mogą być w automatyczny sposób uzupełniane realnymi danymi pochodzącymi wprost z produkcji – z systemów HMI/SCADA lub też bezpośrednio z serwerów OPC. Jak udowodniono na przykładzie wdrożenia w browarze w Warce – kompletny, działający system może być oddany do użytku w czasie krótszym niż pół roku. W porównaniu do podobnych rozwiązań dostępnych na rynku jest to czas bardzo krótki i stanowi ważny punkt wyróżniający opisywane rozwiązanie. 7,75 PKT. Automation Studio 3.0 – oprogramowanie narzędziowe sterowników B&R B&R Automatyka Przemysłowa Automation Studio 3.0 to oprogramowanie narzędziowe dla zadań sterowania, wizualizacji, napędów i komunikacji. Umożliwia programowanie w językach normy IEC 61131-3, a także dodatkowo ANSI C oraz Automation Basic. Jako połączenie systemów ERP, narzędzi E-CAD i automatyki umożliwia tworzenie indywidualnego oprogramowania III MIEJSCE maszyny opartego na zautomatyzowanych procesach. System zapewnia producentom maszyn duże potencjalne oszczędności. Niweluje potrzebę inwestycji dużej ilości środków na implementację interfejsów komunikacyjnych łączących systemy sterowania, napędy i wizualizację. Poza tym użytkownicy Automation Studio mogą tworzyć szybciej i pewniej projekty automatyzacji oraz bezproblemowo integrować je z istniejącymi już procesami. 7,15 PKT. Adroit 7.0 – oprogramowanie wizualizacyjne Adroit Technologies Pakiet Adroit SCADA Agent Server + User Interface przeznaczony jest do wizualizacji i sterowania procesami przemysłowymi oraz archiwizacji danych w 32-bitowym środowisku. Użytkownik płaci tylko za bramki (agenty) wymieniane z zewnętrznym serwerem. Charakteryzuje się szerokim wyborem sterowników oraz możliwością tworzenia nowych driverów przez producenta. Mocną stroną Adroit jest otwartość: GSM, Excel, Access, OLE, OLE DB, DDE, OPC, Active X, Visual Basic, Java, SQL oraz grafika wektora. Program wzbogacono o bogatą bibliotekę szablonów i elementów graficznych (ponad 500). Użytkownik nie traci efektów swojej pracy dzięki redundancji oraz możliwości eksportu i importu wszelkich danych i ustawień. Produkt dysponuje wysokim poziomem zabezpieczeń i ciekawie rozwiązanym systemem rejestracji zdarzeń historycznych oraz alarmów. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 25 PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Interfejsy użytkownika I MIEJSCE 8,06 PKT. Power Panel PP45 – panel operatorski ze sterownikiem B&R Automatyka Przemysłowa B&R Power Panel PP45 to sterowanie i obsługa w jednym urządzeniu. Jako system komunikacji wykorzystane są sieci Ethernet oraz X2X, która umożliwia podłączenie We/Wy z systemu X20/X67. Dodatkowo urządzenia te zostały wyposażone w gniazdo dla kart interfejsów. W zależności od wymagań Power Panel może być rozszerzony o komunikację CAN bus (serwonapędy B&R i urządzenia innych producentów poprzez CANopen) oraz Profibus DP lub RS485/RS232 (dowolny protokół, np. Modbus). Dzięki temu produkt odpowiada każdemu rodzajowi zadania. II MIEJSCE Możliwy jest poza tym zdalny dostęp za pomocą sieci Ethernet czy modemu. W urządzeniu zaimplementowane są serwery FTP oraz WWW, a także zdalny pulpit (poprzez system VNC). Sterownik może wysyłać e-mail z załącznikiem z dowolnego serwera pocztowego, a także wiadomości SMS z telefonu komórkowego podłączonego do sterownika. Wszystkie komponenty wraz z ekranem 5,7'' QVGA LCD są scalone w jednej, kompaktowej obudowie. Dostępne są wyświetlacze z ośmioma odcieniami szarości lub kolorowe z przyciskami funkcyjnymi bądź ekranem dotykowym. PP45 pracuje bez wentylatora i ma od frontu stopień ochrony IP65. Może być zatem wykorzystywane w ciężkim warunkach przemysłowych. Kompaktowe wymiary, zintegrowane funkcje sterowania i wizualizacji oraz interfejs We/Wy czynią z niego niedrogie, kompletne rozwiązanie dla producentów maszyn. 7,71 PKT. AFL-317A – komputer przemysłowy iEi Technology Komputer panelowy AFL-317A to wydajny, kompletny system wyposażony w ekran dotykowy o przekątnej 17'' oraz standardowo w procesor Core2 Duo E2160 1,8 GHz, moduł 1 GB DDR2 pamięci operacyjnej RAM oraz dysk twardy HDD Sata 160 GB. Pracą komputera steruje chipset Intel 945G. Produkt ma bogate wyposażenie przy korzystnej cenie. Konstrukcja mechaniczna, estetyka obudowy, stopień szczelności IP 65 od czoła, duża wydajność sprawiają, że jest III MIEJSCE to konstrukcja uniwersalna. Dlatego jej zastosowanie wykracza poza aplikacje przemysłowe. To także gotowe rozwiązanie do aplikacji typu KIOSK. Relatywnie niska cena wobec wyłącznie przemysłowych komputerów panelowych oraz estetyczna obudowa sprawia, że jest to rozwiązanie, które może zastąpić zwykły komputer PC wszędzie tam, gdzie istotna jest oszczędność przestrzeni. 7,62 PKT. DyaloX – komputer przemysłowy Omron Electronics Komputer przemysłowy Dyalox jest oferowany w dwóch wersjach – jako panel operatorski z ekranem dotykowym 12-15'' lub oddzielnie, jako ekran dotykowy 15-17'' i komputer w obudowie przemysłowej. Komputery IPC Dyalox dostarczane są z przemysłową wersją systemu operacyjnego Windows XP Embedded i oprogramowaniem diagnostycznym OMRON RAS. Płyta główna komputerów Dyalox produkowane jest w firmie OMRON, co zapewnia ścisłą kontrolę nad procesem 26 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● produkcji i zastosowanych komponentów. Dyalox, wśród innych komputerów IPC, wyróżnia się właśnie rozwiązaniem OMRON RAS – płyty OMRON RAS i aplikacji OMRON RAS Utility. Płyta jest niezależna od płyty głównej komputera i rejestruje informacje o nieprawidłowościach w działaniu IPC, temperaturze procesora, napięciach zasilania. System RAS sam przeciwdziała wystąpieniu awarii IPC i pozwala na analizę występujących nieprawidłowości. www.controlengpolska.com PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Sieci i komunikacja I MIEJSCE 8,37 PKT. Protokół Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink B&R Automatyka Przemysłowa openPOWERLINK został opublikowany jako produkt w pełni „open source”, bazujący na platformach Linux i Windows XP. W ten sposób powstał pierwszy całkowicie otwarty system komunikacji czasu rzeczywistego. Pakiet programowy openPOWERLINK zawiera kompletny zestaw protokołu dla Managing Node (master) i Controlled Node (slave). Taka implementacja umożliwia uzyskanie czasów cykli synchronizacji około 0,5 ms, a przy wsparciu koprocesora nawet 0,1 ms. II MIEJSCE Główną zaletą Ethernet POWERLINK jest fakt, że protokół może być zaimplementowany na dowolnym standardowym sprzęcie oraz procesorze Ethernet. Ethernet POWERLINK jest jedynym rozwiązaniem czasu rzeczywistego na bazie przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową prędkością i precyzją, które nie wymaga obsługi poprzez dedykowany sprzęt oraz układy ASIC. Bazuje wyłącznie na międzynarodowych standardach. Sieć ETHERNET Powerlink wykorzystywana jest do synchronizacji zadań sterowania, napędu i wizualizacji. Firma B&R oferuje moduły komunikacyjne ETHERNET Powerlink do sterowników PLC, paneli operatorskich oraz komputerów przemysłowych (SoftPLC, SoftCNC), jak również serwonapędów. Od momentu opracowania standardu zainstalowano ponad 3 000 stacji ETHERNET Powerlink u ponad 50 różnych klientów. 7,92 PKT. SureCross DX80 – system komunikacji bezprzewodowej Banner Engineering DX80 to system kompaktowych stacji zdalnych I/O, które umożliwiają dwukierunkową bezprzewodową komunikację radiową z czujnikami i urządzeniami wykonawczymi. Urządzenia dysponują stopniem ochrony IP67 i mogą pracować w szerokim zakresie temperatur pracy. Dzięki temu montaż jest uproszczony i nie trzeba stosować dodatkowych obudów. III MIEJSCE W systemie zastosowano szereg protokołów i algorytmów pracy zabezpieczających przed utratą danych. W razie wystąpienie przerwy w komunikacji natychmiast informują o zaistniałej sytuacji. Instalacja DX80 jest bardzo prosta. W przypadku podstawowej konfiguracji wystarczy wpiąć się w terminal przy jednym urządzeniu, a z drugiego terminala – oddalonego nawet o 3 km – uzyskuje się dany sygnał na wyjściu. 7,43 PKT. Switch JetNet 4510 – zarządzalny przełącznik przemysłowy Korenix JetNet 4510G jest zarządzalnym, przemysłowym switchem, wyposażonym w siedem portów RJ-45 10/100TX oraz trzy porty RJ-45 10/100TX, które mogą być używane zamiennie z trzema modułami światłowodowymi SFP. Zastosowanie w switchu trzech, zamiast często spotykanych dwóch złączy światłowodowych typu LC zwiększa możliwości użycia urządzenia i ma wpływ na lepszą ekonomikę jego stosowania. Dzięki takiej budowie użytkownik może w łatwy sposób dostosować switch do swojej aplikacji, wybierając np.: osiem portów RJ45 i dwa porty światłowodowe lub dziewięć portów RJ45 i jeden światłowodowy itd. JetNet 4510G wyróżnia technologia Multiple Super Ring, która zapewnia czas odtwarzania komunikacji poniżej 5 ms. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 27 PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Silniki, napędy i sterowanie nimi I MIEJSCE 9,9 PKT. FR D-700 – przetwornica częstotliwości Mitsubishi Electric FR-D700, przetwornice częstotliwości wektorowych pracujące w pętli otwartej, dedykowane są do szerokiego spektrum aplikacji i zastosowań. Moment rozruchowy dla tej serii to 150% przy 1 Hz. Dla tej klasy napędów przewidziano przeciążalność 200% – 3 s, 150% – 60 s. Wbudowany port komunikacyjny MODBUS RTU oparty na RS485 pozwala na szybką i łatwą integrację napędu w prostych aplikacjach sieciowych. Seria została wyposażona w wiele nowych funkcji, takich jak: kontrolowane zatrzymanie napędu po odcięciu zasilania, automatyczne wznowienie pracy po wystąpieniu błędu lub II MIEJSCE alarmu z określonej przez użytkownika grupy, wznowienie pracy po zaniku i przywróceniu zasilania z poszukiwaniem częstotliwości. FR D-700 mają poza tym rozbudowane funkcje zapobiegania utknięciu (automatyczny dobór szybkości narastania częstotliwości), funkcję zapobiegania regeneracji oraz funkcję „traverse” dla aplikacji cyklicznie powtarzalnych. Powyższe właściwości oraz badanie żywotności poszczególnych komponentów (timer konserwacji) sprawia, że przetwornice FR D-700 są bardzo cenione wśród producentów maszyn, urządzeń i aplikacji dla różnych gałęzi przemysłu. Dodatkowo funkcja zablokowania dostępu do parametrów hasłem zwiększa bezpieczeństwo obsługi i maszyny. Zwarta budowa oraz montaż przetwornic „jedna obok drugiej” pozwala na osiągnięcie optymalnego rozplanowania i oszczędność miejsca w szafie sterowniczej. 7,62 PKT. PowerFlex 7000 – beztransformatorowy przemiennik częstotliwości średniego napięcia Rockwell Automation Przemiennik częstotliwości Power Flex 7000 to jedyny na rynku światowym przemiennik średniego napięcia w wykonaniu przemiennika prądowego. Charakteryzuje się dużą niezawodnością dzięki zastosowaniu kluczy tyrystorowych SGCT i prostej konstrukcji wewnętrznej. Ponadto cechuje się bardzo niską zawartością harmonicznych w prądzie silnika, III MIEJSCE co decyduje o możliwości stosowania do silników w zwykłym wykonaniu bez dodatkowych strat mocy. Urządzenie, w wykonaniu z prostownikiem sterowanym z modulacją szerokości impulsów, wprowadza minimalną ilość harmonicznych do sieci zasilającej i umożliwia zwrot energii do sieci (unikalne). To jedyny na rynku przemiennik średniego napięcia bez transformatora. 7,19 PKT. PACMotion – serwonapędy GE Fanuc Intelligent Platforms Serwonapędy PACMotion są zintegrowane ze sterownikiem typu PAC. Sercem serwonapędu jest specjalizowany moduł IC695PMM335, instalowany w kontrolerze serii RX3i. Takie rozwiązanie zapewnia ścisłą integrację systemu sterowania dyskretnego czy też ciągłego ze sterowaniem serwonapędami. W razie potrzeby można instalować w jednym kontrolerze RX3i wiele modułów IC695PMM335 i w ten sposób rozbudowywać zasoby serwonapędu, pozwalając na obsługę 28 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● nawet 40 osi. Rozbudowa o kolejne moduły nie powoduje pogorszenia czasu reakcji serwonapędu, dzięki zastosowanej architekturze polegającej na zrównolegleniu i oddzieleniu procesorów sterujących pracą osi od głównej jednostki centralnej kontrolera RX3i. Ważną cechą urządzenia jest duża precyzja. Programowanie serwonapędu odbywa się z wykorzystaniem liczb zapisanych w 64-bitowym formacie zmiennoprzecinkowym. www.controlengpolska.com PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Sterowanie dyskretne i sygnalizatory stanu I MIEJSCE 7,44 PKT. SafetyOne – sterownik bezpieczeństwa IDEC SafetyOne jest sterownikiem obwodów bezpieczeństwa urządzeń przemysłowych, takich jak: roboty, linie montażu, obrabiarki, przenośniki, prasy oraz inne. Przeznaczony jest do realizacji złożonych funkcji, ale nie wymaga programowania. Konfiguracji sterownika dokonuje się przez wybór logiki sterującej. Dostępne schematy działania obejmują wiele typowych zastosowań. Sterownik może współpracować z wszelkimi urządzeniami bezpieczeństwa – przyciskami stopu, wyłącznikami drzwiowymi, kurtynami świetlnymi, trzypozycyjnymi przyciskami zezwolenia (enabling switch) oraz innymi. SafetyOne zapewnia 4 kategorię bezpieczeństwa wg EN954-1. Stany wejściowych obwodów II MIEJSCE bezpieczeństwa są przekazywane na wyjścia monitorujące, co umożliwia ich przekazanie do sterownika obwodów roboczych maszyny. Czytelny panel czołowy wyposażony w wyświetlacz w czytelny sposób obrazuje aktualny stan obwodów bezpieczeństwa. Urządzenie jest wdrożeniem nowej koncepcji sterownika bezpieczeństwa – jest alternatywą z jednej strony dla układów opartych na przekaźnikach bezpieczeństwa z drugiej na sterownikach typu safety PLC. Produkt jest łatwy w instalacji, wymaga jedynie wyboru funkcji i prawidłowego podłączenia. Mimo to może realizować złożone funkcje, co daje znaczne oszczędności w stosunku do klasycznych sterowników Safety PLC. Użytkownik nie musi szkolić projektantów w zakresie programowania, oszczędza czas poświęcony na projektowanie i programowanie, a także weryfikację i testowanie projektu. 7,25 PKT. 4XP0000.00-K20... – moduły przycisków z podświetlaną ramką B&R Automatyka Przemysłowa stykami. Obie wersje dostępne są z przyciskami okrągłymi oraz kwadratowymi. Szczególnie innowacyjny jest system sygnalizacji zastosowany w opisywanych modułach. Każdy przycisk otoczony jest podświetlaną diodami LED ramką, która zapewnia równomierny rozkład światła. Dzięki temu zagwarantowana jest optymalna czytelność i efektywność urządzenia sygnalizacyjnego nawet przy znacznych odległościach. B&R, poza kompletnymi systemami sterowania, dostarcza również mniej skomplikowane urządzenia dla przemysłu. Moduły przycisków są dostępne w dwóch wersjach, z których jedna oferuje cztery membranowe przyciski o krótkim skoku, a druga sześć takich przycisków oraz dodatkowo zgodny z normą przycisk stopu awaryjnego z wyprowadzonymi III MIEJSCE 7,24 PKT. XL6 – sterownik z kolorowym panelem dotykowym Horner APG Sterownik XL6 jest sterownikiem typu all-in-one wyposażonym w graficzną, dotykową matrycę TFT, obsługującą 32 000 kolorów, obsługę sygnałów I/O oraz rozbudowane możliwości komunikacyjne w postaci trzech portów szeregowych oraz opcjonalnego portu Ethernet. Standardowo każda jednostka wyposażona jest również w port CsCAN oraz port kart MicroSD – przeznaczony do logowania danych procesowych, alarmów oraz przechowywania programów sterujących. Programowanie realizowanej jest z poziomu bezpłatnego narzędzia Cscape. Matryca TFT może bezawaryjnie pracować w temperaturach od -0oC do +60oC. Z kolei 1 MB pamięci przeznaczonej na grafikę pozwala na zbudowanie przeszło 1 000 ekranów operatorskich. Użytkownik ma do dyspozycji pięć w pełni programowalnych klawiszy funkcyjnych oraz klawisz systemowy, który pozwala na szybką diagnostykę sterownika. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 29 PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Urządzenia pomiarowe i czujniki I MIEJSCE 7,67 PKT. SBOC-M/SBOI-M – kompaktowy system wizyjny Festo SBOC-M/SBOI-M to kompaktowy system wizyjny do nagrywania i wizualizacji szybkich procesów przemieszczania. Dostępny w wersji z zintegrowanym obiektywem lub z wymiennym obiektywem z mocowaniem w systemie C. Stanowi alternatywę dla klasycznych szybkich kamer. System SBOC-M/SBOI-M dysponuje kompaktową konstrukcją z możliwością stosowania różnych obiektywów, w zależności od warunków otoczenia. Charakteryzuje się dużą szybkością nagrywania – do 2 000 klatek/sek. Dzięki innowacyjnej technologii kompresji nagrane sekwencje zajmują maks. do 30 MB/1 film. System umożliwia synchronizację czasową wielu kamer, które mogą pracować II MIEJSCE w sieci Ethernet. Istnieje też możliwość zdalnego monitorowania procesu technologicznego, dzięki wbudowanemu przyłączu Ethernet i oprogramowaniu Web-Server. Inne zalety SBOC-M/SBOI-M to: kompaktowa konstrukcja odpowiednia dla zastosowań przemysłowych, stopień ochrony IP 65/67 czy oprogramowanie PC, które zapewnia szybkie uruchamianie i wizualizację oraz archiwizację nagranych sekwencji. Szybka lokalizacja źródeł błędów jest możliwa dzięki niezawodnej analizie indywidualnych lub cyklicznych szybkich ruchów. Korzyści z wykorzystania systemu to: redukcja czasu i kosztów przy uruchamianiu oraz konserwacji, bezpieczeństwo procesów przy dużych częstotliwościach cykli, rozszerzenie funkcji poprzez aktualizację oprogramowania oraz proste uruchamianie za pomocą oprogramowania PC. 7,52 PKT. 3DLevelScanner – przetwornik APM Automation Solutions Czujnik 3DLevelScanner został zaprojektowany dla potrzeb przetwórstwa i produkcji materiałów sypkich. Charakteryzuje się dużą dokładnością pomiaru (3D) dla dowolnych typów proszków czy też granulatów przechowywanych we wszelkiego rodzaju zbiornikach, niezależnie od ich wymiaru. Nie bazuje na pomiarze punktowym, ale opiera się na całej siatce punktów, których liczba jest zależna od nierównomierności powierzchni skanowanej. III MIEJSCE Czujnik generuje trójwymiarową mapę powierzchni skanowanej. W wersji MV czujnik dodatkowo generuje trójwymiarową mapę powierzchni materiału. Wyjście analogowe to średnia wartość pomiarowa, a nie wartość punktowa z danej chwili. Urządzenie może działać w środowiskach silnie zapylonych, jak np. wapno, cement itp. Czujnik sprawdza się tam, gdzie bezdotykowe przetworniki radarowe nie zapewniają odpowiedniej jakości pomiaru. 7,48 PKT. AMC – przenośny system kalibracyjny GE Sensing Pod nazwą AMC (Advanced Modular Calibrator) kryje się system kalibracyjny składający się z kilku elementów, które w zależności od wymagań użytkownika można różnie konfigurować. Podstawowym elementem systemu AMC jest wielofunkcyjny kalibrator DRUCK DPI 620, który może jednocześnie mierzyć i symulować sygnały prądowe, napięciowe, rezystancję, częstotliwość lub sygnały czujników temperaturowych RTD i TC. Wbudowany cyfrowy komunikator 30 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● HART pozwala na konfigurowanie i kalibrację inteligentnych przetworników. To jedyny na rynku przenośny kalibrator wielofunkcyjny z zintegrowanym ręcznym zadajnikiem ciśnienia – pneumatycznym do 100 bar lub hydraulicznym do 1 000 bar. Sterowanie odbywa się za pomocą kolorowego, dotykowego panelu. Urządzenie oferuje komunikację przez USB i WIFI. Współpracuje z wbudowanym systemem Windows CE. www.controlengpolska.com PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Wbudowane systemy sterowania I MIEJSCE 10,3 PKT. Zintegrowany System Sterowania iQ Mitsubishi Electric Zintegrowany System Sterowania iQ łączy w jednym systemie sterowania następujące technologie: PLC (najszybsze na rynku automatyki przemysłowej – 9,5 ns//inst. logiczną), Motion (możliwość kontrolowania w pojedynczym systemie do 96 osi serwo), CNC (kontroler NC Q173NCCPU obsługuje maksymalnie 16 osi symultanicznych w siedmiu systemach / kanałach) i ROBOT (procesor sterujący pracą robota upraszczający wymianę sygnałów pomiędzy robotem a linią produkcyjną). Dzięki połączeniu tych czterech technologii na jednej płycie bazowej możliwa jest bardzo II MIEJSCE szybka i łatwa wymiana danych pomiędzy nimi w systemie oraz wspólne sterowanie bez sieci przemysłowych i związanych z nią problemów. Zintegrowany System Sterowania IQ wyróżnia się: zwiększeniem wydajności produkcji, podniesieniem jakości wytwarzanych produktów, minimalizacją kosztów związanych z utrzymaniem systemu, monitoringiem i rozruchem. Dzięki możliwości podłączenia do sieci CC-Link IE otwierają się nowe perspektywy komunikacji w deterministycznej, światłowodowej sieci Ethernet z prędkością 1 Gbit/s. System iQ jest następcą systemu Q, który z powodzeniem stosowany jest w najbardziej zaawansowanych technologicznie aplikacjach na świecie. Również na polskim rynku w wielu zakładach produkcyjnych został wybrany jako najbardziej optymalny system do sterowania procesem produkcji. 7,4 PKT. ILC 150 GSM/GPRS – sterownik bezprzewodowy Phoenix Contact ILC 150 GSM/GPRS łączy w jednym urządzeniu przemysłowy sterownik ILC 150 oraz modem GSM/GPRS. Jest to w pełni skalowalny sterownik z 16 wejściami i 4 wyjściami cyfrowymi, z możliwością rozszerzenia poprzez magistralę Interbus o dalsze 63 moduły (maksymalnie do 4 096 punktów I/O). Komunikację z siecią zapewniają zaimplementowane moduły Ethernet TCP i UDP oraz SMS/GPRS. Cechą wyróżniającą sterownik ILC150 GSM/GPRS jest zintegrowanie z modemem III MIEJSCE GSM (automatyka i telemetria w jednym urządzeniu). Umożliwia to łatwą transmisję na dowolne odległości danych procesów, informacji o stanach roboczych lub meldunków zakłóceń do centrali sterowni lub bezpośrednio do telefonu komórkowego służby utrzymania ruchu. Po wyposażeniu wyspy pomiarowej w panel solarny można zapewnić pełną niezależność od jakiejkolwiek infrastruktury w punkcie pomiarowym. 7,36 PKT. APC 620 embedded – komputer przemysłowy B&R Automatyka Przemysłowa APC620 embedded to kolejny model znanej rodziny komputerów przemysłowych. Wykorzystywaną w tym przypadku platformą systemową jest Windows XP embedded z rozszerzeniem dla czasu rzeczywistego. Ponadto możliwe jest wykorzystanie wielozadaniowego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego B&R Automation Runtime w połączeniu z rozproszonymi systemami We/Wy i serwonapędami B&R. System operacyjny oferuje wiele korzyści dla aplikacji wymagających systemu operacyjnego o minimalnym rozmiarze. Procesory Intel Celeron M oraz Pentium M 1,4 GHz zapewniają skalowalną moc obliczeniową zorientowaną na wymagania aplikacji. Ethernet Powerlink, CAN oraz zdalna płyta bazowa X2X są wbudowane jako złącza fieldbus. Procesor ma 256 KB pamięci SRAM podtrzymywanej bateryjnie. APC620 ma zintegrowane złącze Smart Display Link, które może obsłużyć zdalną linię z czterema wyświetlaczami na odległość do 160 m. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 31 PRODUKT ROKU 2008 Kategoria: Zaawansowane przetwarzanie i regulacja I MIEJSCE 10,64 PKT. Modicon M340 – sterownik PLC Schneider Electric Sterownik Modicon M340 jest uzupełnieniem serii Premium oraz Quantum. Podobnie jak one programowany jest przez Unity Pro 4.0. Urządzenie charakteryzuje się wysoką wydajnością zarówno przy operacjach boolowskich, jak zmiennoprzecinkowych. Dzięki 4 MB pamięci programu i 256 KB pamięci danych aplikacje sterownika mogą mieć 70 tysięcy instrukcji. W zależności od potrzeb istnieje możliwość wyboru czterech wersji z komunikacją Modbus oraz trzech, w których zostały zintegrowane po dwie spośród trzech sieci komunikacyjnych (CANopen, Ethernet lub Modus). Każdy sterownik wyposażony II MIEJSCE jest w port USB mini-B do programowania bądź przyłączenia paneli graficznych Schneider Electric. Modicon M340 budowany jest w oparciu o podstawę (4, 6, 8, 12 slotów), w której można zainstalować pełną gamę zasilaczy, procesorów, a także pełen zestaw modułów We/ Wy – dyskretnych (do 64 kanałów na moduł), analogowych, specjalizowanych modułów szybkich liczników, a także modułów kontroli ruchu. Każdy moduł wspiera funkcję „hot swap”, czyli wymiany uszkodzonego modułu bez potrzeby zatrzymywania systemu. Program sterownika przechowywany jest na dostarczanej wraz z procesorem karcie pamięci SD. Obsługa funkcji „Plug & Load” pozwala – po umieszczeniu karty w slocie pamięci – natychmiast wystartować z nową aplikacją. W przypadku zaniku zasilania cała pamięć procesora zrzucana jest na kartę pamięci. 8,19 PKT. AR4Matlab – narzędzie integrujące środowisko Matlab z automatyką B&R B&R Automatyka Przemysłowa Narzędzie AR4Matlab pozwala na przejście ze środowiska do obliczeń naukowych Matlab do świata automatyki. Wtyczka do Matlab/Simulink pozwala na przetransferowanie całego algorytmu do projektu w języku ANSI C w standardowym oprogramowaniu narzędziowym Automation Studio, służącym do programowania wszystkich sterowników, wyświetlaczy III MIEJSCE i serwonapędów B&R. Dzięki temu użytkownicy Matlab/Simulink mogą całkowicie skupić się na rozwiązaniu danego problemu inżynierskiego w dobrze im znanym środowisku i bez problemu testować go w sterownikach B&R. Matlab firmy MathWorks jest bardzo często wykorzystywany przez uczelnie oraz w zawaansowanych technologicznie gałęziach przemysłu, złożonych algorytmów sterowania, symulacji oraz modelowania obiektów i procesów. 7,34 PKT. TZN4S-14S – sterownik temperatury Autonics TZN4S-14S to nowoczesny regulator w obudowie DIN 48x48 z podwójnym PID i autoregulacją oraz półprzewodnikowym wyjściem sterującym. Może współpracować z większością stosowanych w przemyśle czujników temperatury. Zapewnia podwójną regulację PID, ma funkcję autodostrojenia oraz szeroki zakres nastaw temperatury (19 zakresów), funkcję rampy, siedem trybów alarmowych, skalowanie, korektę wejścia i in. 32 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● Na uwagę zasługuje możliwość przyjmowania przez regulator nie tylko sygnałów z czujników temperatury, ale także innych czujników, które oferują sygnały napięciowe lub prądowe (1÷5 V DC, 1÷10 V DC lub 4÷20 mA DC – deklarowane programowo). Umożliwia to sterowanie nie tylko temperaturą, ale również innymi wielkościami fizycznymi (np. wilgotnością, ciśnieniem, przepływem itd.). Sterownik TZN4S mieści się w obudowie z tworzywa sztucznego standardu 48 x 48 mm. www.controlengpolska.com PRODUKT ROKU 2008 Wybór redakcji Control Engineering Polska Protokół Ethernet Powerlink jako otwarte oprogramowanie openPowerlink B&R Automatyka Przemysłowa Ethernet Powerlink, wśród dostępnych na rynku rozwiązań deterministycznego protokołu Ethernetu czasu rzeczywistego, stanowi jedno z niewielu rozwiązań, które mają swój otwarty dla użytkowników odpowiednik – openPowerlink. Standardowe okablowanie z kategorii CAT 5+, wraz z kartami sieciowymi o szybkości 100 Mbps, pozwala przy odpowiedniej konfiguracji ramki transmisyjnej (podział na część synchroniczną i asynchroniczną) uzyskać czasy cyklu przesłania informacji na poziomie 400 mikrosekund (dla 8 osi serwonapędów). Pakiet programowy openPOWERLINK zawiera kompletny zestaw protokołu dla Managing Node (master) i Controlled Node (slave). Taka implementacja umożliwia uzyskanie czasów cykli synchronizacji około 0,5 ms, a przy wsparciu koprocesora nawet 0,1 ms. Sieć ETHERNET Powerlink wykorzystywana jest do synchronizacji zadań sterowania, napędu i wizualizacji. Firma B&R oferuje moduły komunikacyjne ETHERNET Powerlink do sterowników PLC, paneli operatorskich oraz komputerów przemysłowych (SoftPLC, SoftCNC), jak również serwonapędów. Od momentu opracowania standardu zainstalowano ponad 3 000 stacji ETHERNET Powerlink u ponad 50 różnych klientów. Ethernet POWERLNIK !"#$% &''( )* + ,) -) *, + */) +* *01 +,2 ,)) 345678"9 * ))1/, );&''''0 + Perfection in Automation www.br-automation.com ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi (IPM) Trwałe przyciąganie Biorąc pod uwagę olbrzymią liczbę instalacji oraz związany z tym znaczący udział w ogólnym zużyciu energii, silniki indukcyjne prądu przemiennego – przemysłowe „konie robocze” – do dziś znajdują się w czołówce urządzeń rozwijanych z punktu widzenia oszczędności energii. S tandardy dotyczące sprawności oraz obowiązkowe specyfikacje odnośnie minimalnych osiągów energetycznych, pchają projektantów tego typu silników do podwyższania ich sprawności energetycznej. Urządzenia takie cechują się mocą wyjściową w zakresie od 1 do 500 koni mechanicznych (od 0,75 do 375 kW). W porównaniu z innymi typami silników urządzenia z wewnętrznymi magnesami trwałymi (IPM) na wirniku oferują wymiernie większą sprawność energetyczną oraz szereg innych korzyści. Projektowanie IPM pozwala na ukrycie produkowanego strumienia magnesów trwałych wewnątrz struktury wirnika. Mamy tu zatem do czynienia z podejściem, które różni się od konwencjonalnego projektowania silników z magnesami trwałymi (PM). Takiego, które polega na prostym montowaniu magnesów na powierzchni wirnika. Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi były używane przez pewien czas w serwomotorach dla samodziel- Silnik z wewnętrznymi magnesami trwałymi Baldor Electric na pierwszy rzut oka wygląda jak maszyna w formie odlewu żelaznej ramy. Rama pomiędzy końcowymi okręgami jest złożona z cienkich, stalowych, wielowarstwowych płetw z zintegrowanym chłodzeniem. 34 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com nych centrów obróbkowych (CNC), w maszynach narzędziowych i innych przyrostowych systemach ruchu o wysokiej precyzji. Obecnie w aplikacjach o tak wysokiej dynamice wzmocnienie wydajności i przerobu jest brane pod uwagę w większej mierze niż sprawność. Nowością w odniesieniu do silników z wewnętrznymi magnesami trwałymi jest ich zastosowanie w szerszym zakresie aplikacji przemysłowych oraz przez producentów OEM. Jest to inicjatywa entuzjastycznie promowana przez firmę Baldor Electric. W projektowanych rozwiązaniach łączy stojan wykonany z ramy wielowarstwowej z wirnikiem wykonanym tak, że zawiera wewnętrzne magnesy trwałe. – Sztabki magnesów osadzone w formie wirnika maszyny z biegunami wydatnymi pomagają skupić strumień i dostarczać więcej mocy, a także uzyskiwać większą sprawność oraz wolniejszy wzrost temperatury – tłumaczy John Malinowski, dyrektor produkcji silników w Baldorze. – Większy moment obrotowy pochodzi od dodatkowych komponentów, dających moment reluktancyjny i rozwijanych w silnikach z wewnętrznymi magnesami trwałymi. Stojan jest elementem laminowanej ramy, co eliminuje dodatkowe połączenie stojana z ramą i pozwala na bezpośrednie odprowadzanie ciepła z silnika. Listwy ukształtowane w cienkiej stali wielowarstwowej optymalizują przepływ ciepła. – Kiedy je nagromadzić i przykuć do siebie bezpośrednio pod ciśnieniem, przypominają żelazny odlew ramy – mówi Malinowski (patrz: zdjęcie obok). – Przykładowo: w grupie urządzeń o mocy 400 koni mechanicznych ZAAWANSOWANE TECHNOLOGIE silniki indukcyjne o najwyższej skuteczności oferują sprawność 96,2%, podczas gdy maszyny z wirnikiem z wewnętrznymi magnesami trwałymi uzyskiwały wyniki sięgające 98,3%. Silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi są sterowane przez standardowe nastawianie wektora prędkości napędu. Wymagają jedynie specjalnego oprogramowania. – Pętla otwarta sterowania jest powszechna, ale enkodery mogą zostać łatwo dodane do aplikacji, gdy potrzebna jest bardziej precyzyjna regulacja lub pozycjonowanie – zauważa Malinowski. Przedstawiciele Baldora dostrzegają duży potencjał rynkowy silników o wysokiej sprawności energetycznej. Zwłaszcza, że charakteryzują się cztery do pięciu razy mniejszą ramą, pięć do siedmiu razy większą mocą oraz prawie 50-procentowymi oszczędnościami na wadze, w porównaniu z maszynami indukcyjnymi prądu przemiennego. – Baldor dysponuje silnikami z IPM o mocach 150 koni mechanicznych oraz prototypami o większych mocach – mówi dyrektor produkcji silników w tej firmie. – Urządzenia o mocach rzędu 400 koni mechanicznych wprowadzimy do oferty w 2009 roku. W przyszłości planujemy produkcję nawet 1 000-konnych silników. Kolejną możliwą płaszczyzną zastosowań dla technologii wewnętrznych magnesów trwałych może być segment silników plaso- wanych powyżej klasy Premium (zdefiniowanej przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Producentów Sprzętu Elektrycznego NEMA). Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (International Electrotechnical Commision) zdefiniowała ostatnio kategorię najwyższej sprawności w odniesieniu do silników przemysłowych (nazwana IE4 – super Premium) bez specyfikowania typu motorów. Zdaniem Johna Malinowskiego kategoria IE4 nie powinna być limitowana jedynie do silników indukcyjnych prądu zmiennego. Trzeba przy tym pamiętać, że w przypadku silników z wewnętrznymi magnesami trwałymi mamy do czynienia z wysokimi kosztami początkowymi. Oczywiście wzrost sprzedaży powinien wpłynąć na obniżenie kosztów wytwarzania. Z drugiej strony możemy spodziewać się znacznej oszczędności energii. Dlatego silniki prądu zmiennego z wewnętrznymi magnesami trwałymi mają coraz bardziej eksponowane miejsce w szerokim kręgu aplikacji przemysłowych, które stosowane są w celu oszczędzania energii oraz mocy. Frank J. Bartos Artykuł pod redakcją dra inż. Krzysztofa Jaroszewskiego, asystenta w Zakładzie Automatyki Instytutu Automatyki Przemysłowej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego Wbudowane magnesy trwałe jako element systemu oszczędzania energii agnesy trwałe, wbudowane do wirnika silnika prądu zmiennego wpływają – ze względu na większą złożoność – na wzrost kosztów projektu w porównaniu do rozwiązań opartych na montażu powierzchniowym magnesów na wirniku. Jednakże pozwalają na uzyskanie nadzwyczajnych osiągów oraz korzyści. Jak już wspomniano w głównej części artykułu, silniki z wewnętrznymi magnesami trwałymi wytwarzają składową w postaci „momentu reluktancyjnego” jako dodatek do składowej momentu magnetycznego. W rezultacie osiąga się większy moment wyjściowy w przeliczeniu na rozmiar silnika. Inne zalety silników z wbudowanymi magnesami trwałymi to utrzymywanie wyższego współczynnika sprawności mocy oraz większy zakres możliwości obciążania silnika w stosunku do silników indukcyjnych prądu przemiennego. Baldor Electric oferuje obecnie silniki o mocach do 150 koni mechanicznych (112 kW) dla aplikacji ogólnego zastosowania. Jednak już w niedługim czasie przewidywane są rozwiązania o większej mocy. Projektowanie ram warstwowych bazuje na jednym rozmiarze stojana i wirnika dla każdego rozmiaru silnika. Co ważne, wielkość wału jest wskazywana jako identyczna w stosunku do stosowanej dla zdefiniowanych przez NEMA standardowych silników indukcyjnych. John Malinowski, dyrektor produkcji silników w Baldorze podkreśla, że technologia wewnętrznych magnesów trwałych stała się pod względem kosztów atrakcyjniejsza również od projektów bazujących na kosztownych miedzianych wirnikach. Takich, które używano w poprzednich silnikach indukcyjnych o wysokiej sprawności, aby ostatecznie osiągnąć prowadzenie w zakresie sprawności. M www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 35 ARTYKUŁ SPONSOROWANY Modułowe przekaźniki bezpieczeństwa do bezbłędnych instalacji w technologii budowy maszyn Simon Davis, Safety Product Marketing, Interfaces Business Unit, Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont, Niemcy W przeciwieństwie do standardowych przekaźników bezpieczeństwa, programowalne sterowniki bezpieczeństwa pozwalają na konfigurowanie licznych wejść i wyjść bezpieczeństwa, dzięki czemu konstruktorzy maszyn mogą je znacznie lepiej dostosować do potrzeb. Dlatego w ostatnich latach wzrasta ich stosowanie. Funkcje bezpieczeństwa sterownika trzeba programować odrębnie za pomocą specjalnego oprogramowania. Etap konfigurowania i ustawiania jest często skomplikowany i zajmuje dużo czasu, co zmniejsza korzyści ze stosowania tej techniki. Dlatego koncepcja modułowego przekaźnika bezpieczeństwa, który może być łatwo i bezbłędnie rozbudowywany i modyfikowany bez potrzeby programowania, może dać oszczędności kosztowe w zastosowaniach w technice budowy maszyn. Wprowadzenie W celu ochrony personelu obsługującego i konserwacyjnego przed potencjalnymi zagrożeniami dzisiejsze maszyny są zwykle wyposażone w szereg elementów zabezpieczających. Obejmują one tradycyjne wyłączniki awaryjne, wyłączniki drzwiowe, fotokomórki i skanery laserowe, wszystko to służy do monitorowania określonych obszarów maszyny. Zwykle każdy czujnik jest monitorowany przez przekaźnik bezpieczeństwa. Dokładniej oznacza to, że przekaźnik zainstalowany w szafie sterowniczej przypisany jest wyłącznie jednej funkcji bezpieczeństwa. W maszynach o średniej i wysokiej złożoności, obejmujących szereg różnych funkcji bezpieczeństwa, może to w rezultacie dać stosunkowo dużą liczbę przekaźników bezpieczeństwa. W konsekwencji z powodu wielu przekaźników dostępne miejsce w szafie zostaje mocno ograniczone. Jeśli konieczne są dodatkowe styki, do podstawowego przekaźnika bezpieczeństwa można podłączyć moduł rozszerzający. W tym wypadku zasilanie styku jest podłączane do redundantnego zestawu zestyków zwiernych w przekaźniku podstawowym. W rezultacie styków tych nie można już wykorzystać do innych zadań przełączania. Aby zagwarantować bezbłędne przełączanie modułu rozszerzającego, konieczna jest również ocena zestyku sygnałowego zwiernego w obwodzie restartującym przekaźnika podstawowego. Jeśli ten istotny dla bezpieczeństwa element obwodu nie został starannie okablowany, istnieje możliwość, że błędy – np. zamknięty z powodu stopienia zestyk w module rozszerzającym –nie będą już wykrywane. Szereg podobnych błędów mógłby prowadzić do częściowej lub nawet pełnej utraty funkcji bezpieczeństwa. Aby rozwiązać ten problem i zapobiec podobnym stanom krytycznym w obwodzie zabezpieczającym, konieczne jest rozwiązanie, w którym styki bezpieczeństwa pozostaną niezawodne i bezbłędne i będą wciąż działać automatycznie. Wymagania te spełniają, na przykład, przekaźniki bezpieczeństwa PSR-TBUS firmy Phoenix Contact (patrz rysunek 1). Rysunek 2. Sygnały z różnych czujników bezpieczeństwa są monitorowane przez uniwersalny przekaźnik nadrzędny (master) i zainstalowane moduły rozszerzające. Uniwersalny przekaźnik nadrzędny (master) Wiele równoległych funkcji bezpieczeństwa można realizować wykorzystując koncepcję urządzenia nadrzędnego i urządzeń podrzędnych (master/slave) (patrz rysunek 2). Przekaźnik nadrzędny (master) PSR-SDC4 jest kompaktowym elementem o szerokości zaledwie 22,5 mm, który można wykorzystać do monitorowania szeregu sygnałów z czujników bezpieczeństwa. Zawiera również obwody jednokanałowe do monitorowania wyłączników awaryjnych lub sygnałów z innych części maszyny. Można również stosować je w aplikacjach dwukanałowych i bezpiecznie monitorować czujniki, takie jak przełączniki elektromagnetyczne zakodowane dla dwóch sygnałów ze styków rozwiernych lub kombinacji styków rozwierny/zwierny. Poza tym przekaźnik główny jest kompatybilny ze świetlnymi zaporami bezpieczeństwa. W takich zastosowaniach wyjścia 24 VDC urządzenia OSSD (Output Signal Switching Device - urządzenie przełączające sygnał wyjściowy) są podłączone bezpośrednio do wejść modułu przekaźnikowego wyzwalanego przez zaporę świetlną. Przekaźnik nadrzędny (master) i cały obwód zabezpieczający można uruchomić ręcznie naciskając przycisk restartu lub po prostu zakładając zworkę do automatycznych restartów. W celu przełączania obciążeń zespół jest wyposażony w dwa styki bezpotencjałowe, które mogą przełączać prądy do 6 A. W urządzenie wbudowane jest również rozwierne wyjście półprzewodnikowe, które przesyła status Rysunek 1. Przekaźniki bezpieczeństwa PSR-TBUS są łączone automatycznie przy użyciu modułowych elektrycznych łączników wtykowych, dzięki czemu krytyczne sygnały alarmowe będą bezbłędnie przesyłane przez różne zespoły. 36 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Rysunek 3. W połączeniu z kasetą sterowniczą SACB główny przekaźnik bezpieczeństwa (master) PSR-SDC4 może jednocześnie monitorować do czterech zakodowanych przełączników elektromagnetycznych zainstalowanych na drzwiach bezpieczeństwa. Rysunek 4. Podwójne, sprężynowe łączniki wtykowe upraszczają prace przy okablowaniu i pomagają uniknąć błędów w instalacji. przełączania do sterownika programowalnego lub innego sterownika wyższego poziomu. Dzięki swej budowie i wbudowanym elementom uniwersalny przekaźnik bezpieczeństwa PSR-SDC4 nadaje się do aplikacji zabezpieczających do kategorii 4 wg EN 954+1 lub kategorii 4, PL e wg normy ISO 1349-1. Dla wielu producentów maszyn często bardzo ważną rzeczą jest monitorowanie wielu funkcji zabezpieczających drzwi z centralnego przekaźnika bezpieczeństwa z dodatkowymi elementami diagnostycznymi do określania położenia drzwi. Za pomocą przekaźnika nadrzędnego PSR-SDC4 i bezpiecznej kasety sterowniczej czujników i urządzeń wykonawczych SACB (Sensor Actuator Control Box) można wdrażać dla tych przypadków proste rozwiązania o rozbudowanej diagnostyce (patrz rysunek 3). Wodoszczelny, żółty zespół SACB jest wyposażony we wtyki M12 dla maksymalnie czterech czujników magnetycznych z kombinacją styków zwierny/rozwierny. Sygnały są wewnętrznie sprzężone i podłączone do różnych torów sygnałowych (zestyk zwierny – zwierny, rozwierny – rozwierny). Zespół dostarcza sygnał wyjściowy 24 VDC, który pokazuje status przełącznika i może być poddany ocenie w sterowniku programowalnym lub innym sterowniku maszyny. Sygnały dotyczące bezpieczeństwa są przetwarzane przez przekaźnik nadrzędny, dzięki czemu dla czterech przełączników elektromagnetycznych potrzebny jest tylko jeden przekaźnik. Podwójne złącza sprężynowe W asortymencie przekaźników modułowych można wybierać wtykowe złącza śrubowe lub złącza sprężynowe Podwójne wtyki sprężynowe nadają się w szczególności do przewodów o przekroju znamionowym 1,5 mm2. Giętkie przewody z końcówkami rurkowymi lub przewody sztywne można podłączać bezpośrednio bez potrzeby stosowania dodatkowych narzędzi (patrz rysunek 4). Przewody można odłączać przez włożenie śrubokręta, naciśnięcie go na dół i wyciągnięcie kabla lub zastąpienie go innym przewodem. Okablowanie można więc zmieniać w dowolnej chwili. Łączniki wtykowe są również kodowane fabrycznie za pomocą małych plastikowych wkładów, które zabezpieczają je przed wetknięciem do niewłaściwego gniazda. Ułatwia to prace instalacyjne, redukuje błędy i umożliwia szybką wymianę zespołów podczas prac konserwacyjnych i serwisowych. Podsumowanie Modułowy przekaźnik bezpieczeństwa stanowi przystępną alternatywę programowalnych sterowników bezpieczeństwa, których zaprogramowanie i skonfigurowanie jest często trudne i pochłania dużo czasu. Istota koncepcji polega na zastosowaniu przekaźnika nadrzędnego (master), który można szybko i łatwo rozbudowywać i który można wykorzystać do monitorowania szeregu czujników bezpieczeństwa. Zastępuje to wiele tradycyjnych przekaźników, które potrzebowałyby dużo więcej miejsca w szafie sterowniczej. Kompaktowa budowa przekaźników bezpieczeństwa oszczędza cenną przestrzeń zarówno w magazynach jak i szafach sterowniczych. Łączniki wtykowe PSR-TBUS zastępują stosowanie okablowania zewnętrznego, upraszczając dzięki temu projektowanie obwodów i przyspieszając wdrożenie projektu. W konsekwencji niniejsza koncepcja przekaźnika oferuje szereg konkretnych korzyści kosztowych. Jeśli zajdzie konieczność wymiany jakiegoś zespołu i wymagany moduł jest pod ręką, można go zainstalować i uruchomić szybko i bezbłędnie. Głównym aspektem koncepcji jest jednak to, że łączniki wtykowe PSR-TBUS można wykorzystywać do tworzenia pełnej pętli sygnału zwrotnego. Dzięki temu funkcja bezpieczeństwa nie podlega żadnym wpływom i zawsze pozostaje nienaruszona. Więcej informacji: www.phoenixcontact.pl FOCUS ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM Ethernet w polskim sektorze przemysłowym Ethernet No.1 No. Ethernet przemysłowy to najbardziej popularny standard sieciowy stosowany w polskich zakładach. Pozwala na sprawną komunikację, jest łatwy w obsłudze i tani w użytkowaniu. Z danych Control Engineering Polska wynika, że w blisko 70% przypadków o wyborze tego właśnie standardu zadecydowała jego niezawodność. E thernet jest rozwiązaniem sieciowym, które zyskało w ostatnich latach ogromną rzeszę odbiorców z sektora przemysłu i automatyki. Zdecydowana większość – bo aż 91% użytkowników sieci przemysłowych ankietowanych przez Control Engineering Polska – potwierdza, że w ich przedsiębiorstwie rozwiązania sieciowe oparto na standardzie Ethernet. Kolejnymi standardami, chętnie stosowanymi w rodzimych fabrykach, są Profibus oraz CAN. Aktualnie najrzadziej korzysta się z platformy LonWorks. Używa jej zaledwie 2% naszych respondentów (wykres 1.). Dokładnie dwie trzecie użytkowników Ethernetu informuje, że w ostatnim roku w ich zakładach zrezygnowano z planowanych zaku- Mgr inż. Izabela Żylińska Wykres 1. Standardy sieci przemysłowych w przedsiębiorstwach (wg. użytkowników) 91% Ethernet 52% Profibus 16% CAN LonWorks Inne 0% 2% 13% 20% 40% 60% 80% 100% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 38 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com pów rozwiązań opartych na innych standardach komunikacyjnych, na rzecz systemów opartych na najbardziej obecnie popularnym protokole. Istnienie takiej tendencji potwierdzają także dostawcy rozwiązań sieciowych. Według 83% z nich największym zainteresowaniem ze strony użytkowników przemysłowych systemów automatyki cieszy się właśnie Ethernet. Z kolei pozostałe 17% dystrybutorów wskazało na Profibus. Reszta standardów nie została przez nich nawet wspomniana. Ankietowani dostawcy informują poza tym, że większość ich klientów dąży do tego, aby ich przedsiębiorstwa korzystały tylko z jednego wspólnego standardu sieciowego. – Klienci dobierają odpowiednią technologię na podstawie analizy sprzętu, który chcą używać oraz swoich potrzeb – wyjaśnia Bartłomiej Besz, specjalista ds. automatyki w TURCK. – W dalszej działalności starają się konsekwentnie trzymać raz podjętej decyzji. Jednak zupełne ujednolicenie systemu sieciowego nie jest na razie możliwe. Sytuacja na rynku nie pozwala mieć nadziei, że znajdzie się standard akceptowany przez wszystkich dostawców. Dotyczy to między innymi producentów sterowników PLC. Tymczasem Paweł Podsiadło, specjalista ds. sprzedaży w firmie ASTOR podkreśla, że jeden wspólny standard przyniósłby szereg korzyści zarówno dostawcom, jak użytkownikom sieci FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM przemysłowych. Wśród nich wymienia między innymi łatwiejszą konfigurację elementów sieci i skrócenie czasu potrzebnego na budowanie jej struktury. Z punktu widzenia użytkownika jest to bardzo pożądana właściwość. Wykres 2. Czy w ostatnim roku zrezygnowano w Państwa przedsiębiorstwie z planowanych zakupów rozwiązań opartych na innych standardach komunikacyjnych na rzecz rozwiązań opartych na Ethernecie? Prawie idealny Gdzie leży przyczyna sukcesu rynkowego Ethernetu? Przede wszystkim jest to związane z prędkością działania, jaką ten standard gwarantuje użytkownikowi. Kolejną zaletą Ethernetu jest to, że do przesyłu danych i współpracy urządzeń na duże odległości (nawet w skali globalnej) może wykorzystywać okablowanie światłowodowe, podobnie jak sieci ControlNet i Sercos. Rozwiązania światłowodowe przyczyniają się przede wszystkim do eliminacji zakłóceń (np. ze strony falowników), które powstają przy stosowaniu medium w postaci skrętki miedzianej. Inną korzyścią wynikającą z wykorzystania Ethernetu jest kwestia wymiany danych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu można sterować procesami na bieżąco. Aby jednak było to możliwe, potrzebne są specjalne, dedykowane urządzenia. W przypadku Ethernetu/IP są to switche. Większość z sieciowych rozwiązań dla przemysłu jest mało deterministyczna (przewidywalna). Tomasz Nawracaj z MPL Technology twierdzi, że determinizm jest na chwilę obecną jedną z podstawowych cech, jakimi powinna charakteryzować się sieć przemysłowa. Wyjaśnia, że tam gdzie wymagana jest praca w czasie rzeczywistym, 34% Tak 66% Nie Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 Wykres 3. Który ze standardów cieszy się największym zainteresowaniem użytkowników przemysłowych systemów automatyki? 17% Profibus Ethernet 83% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 Determinizm to podstawa Tomasz Nawracaj, kierownik sekcji sterowników PLC, MPL Technology Praktycznie każdy producent urządzeń przemysłowych, takich jak: PLC, HMI czy roboty, ma możliwość podpięcia się do standardowej sieci ethernetowej. Integracja sieci przemysłowej z sieciami informatycznymi umożliwia przede wszystkim przesył danych produkcyjnych do systemów zarządzających. Jest to również bardzo użyteczne dla urządzeń, które korzystają z powstałych w ten sposób łączy. Mam tu na myśli między innymi urządzenia, które umożliwiają bezpośrednią komunikację pomiędzy sterowaniem na poziomie produkcyjnym a systemami MES i ERP. Niestety, nie wszystkie standardy ethernetowe są deterministyczne. Przewidywalność w chwili obecnej jest jedną z podstawowych cech, jakimi powinna charakteryzować się sieć przemysłowa. To samo dotyczy możliwości pracy w czasie rzeczywistym oraz braku stałych opóźnień. W związku z tym użytkownicy w obszarach, gdzie nie jest wymagana praca w czasie rzeczywistym, a determinizm nie ma dużego znaczenia, używają standardowego Ethernetu. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 39 FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM Wykres 4. Standardy Ethernetu przemysłowego wykorzystywane najczęściej w przedsiębiorstwach (wg użytkowników) Wykres 5. Standardy Ethernetu przemysłowego wykorzystywane najczęściej w przedsiębiorstwach (wg dostawców) 74% Ethernet/IP 41% Modbus/TCP 10% High Speed Ethernet Profinet 8% Ethernet Powerlink 8% 6% Ethernet for Plant Automation 5% Sercos III EtherCat 3% Inne 3% 0% 20% 40% 60% 80% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 a przewidywalność ma duże znaczenie dla użytkownika, stosuje się dedykowane urządzenia lub sieci przemysłowe oparte na protokóle ethernetowym. Piotr Nowakowski, przedstawiciel Eltrona uważa, że jedną z zalet Ethernetu jest unifi- 17% EtherCat 14% Ethernet Powerlink 25% Modbus/TCP 20% Profinet 42% Ethernet/IP 0% 20% 40% 60% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 kacja systemów. Sieć ta zaczyna być standardem u wielu producentów osprzętu i u wielu użytkowników systemów. Kolejnym plusem jest fakt, że użytkownicy mają do dyspozycji kilkadziesiąt firm produkujących podzespoły, od markowych i znanych po niedrogich dostawców „no name”. Standard ten zapewnia też kompatybilność między producentami. Inne plusy Ethernetu to, według naszego rozmówcy z Eltrona, niskie koszty tworzenia i rozbudowy oraz łatwa konfiguracja sieci. Ethernet umożliwia wykorzystanie jednego Ethernet/IP najlepszym rozwiązaniem Grzegorz Święcicki, doradca techniczny, Elmark Automatyka Za posiadaniem jednego wspólnego standardu sieci przemysłowych przemawia niemożność korzystania z różnych protokołów bez specjalnych konwerterów, które często zwiększają koszt aplikacji. Z drugiej strony, jak wiadomo, wszystko ma swoje zalety i wady, także Ethernet. Plusem tego standardu są, przede wszystkim, nieograniczone możliwości w budowie architektury sieci. Atutem są tu także: łatwa konfiguracja i diagnostyka (również urządzeń podłączonych przez Ethernet), szeroki zakres zastosowań oraz duże prędkości transmisji. Do minusów standardowo należy zaliczyć braki w przetwarzaniu w czasie rzeczywistym, powtarzalności i determinizmie. Jak sobie radzić z tymi wadami? W zasadzie nie jest to konieczne, gdyż Ethernet/IP, który mam na myśli, niweluje standardowe minusy sieci ethernetowych. Ethernet/IP został zmodyfikowany, a raczej przystosowany do pracy w przemyśle w ten sposób, że zastosowano w nim ten sam protokół komunikacyjny CIP, co w sieciach DeviceNet i ControlNet. W celu ulepszenia komunikacji w sieciach Ethernetu przemysłowego, zakłady nawiązują często współpracę z firmami, które specjalizują się w dostarczaniu kompleksowych rozwiązań dla tego typu sieci. Taka sytuacja ma miejsce między innymi w przypadku Rockwell Automation a Cisco Systems. W 2008 roku zaowocowało to debiutem rynkowym switchy ethernetowych serii Stratix, które przeznaczone są do pracy w środowisku informatycznym i produkcyjnym. Możliwe jest to dzięki zastosowaniu wielu funkcji dopasowanych dla obu tych środowisk (IGMP Snooping, SNMP, QoS, VLAN, IEEE 802.1x Security, MAC ID Port Security, STP/RSTP lub Ring Support). Współpraca Rockwell Automation i Cisco Systems ma zaowocować kompleksową ofertą przemysłowych przełączników ethernetowych i okablowania. 40 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM medium do połączenia: sterowników, rozproszonych We/Wy, panelów operatorskich i systemów wizualizacji. Ponadto pozwala na łatwe stworzenie radiowego połączenia ethernetowego. Ethernet przemysłowy jest niezawodną i odporną na awarię strukturą, która zapewnia ciągłość transmisji. W zakładach standard ten wykorzystuje się do przesyłania danych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu następuje komunikacja pomiędzy jednostkami zakładowymi i możliwe jest sterowanie obiektem jako częścią całej struktury zakładu. Ethernetu używa się do komunikacji pomiędzy sterownikami PLC, a także pomiędzy sterownikiem PLC i stacją operatorską, która nadzoruje proces. Umożliwia łączność z oprogramowaniem wizualizacyjnym SCADA/HMI oraz transmisję danych do serwerów OPC. Ethernet zastępuje standardową magistralę. Przy jego użyciu można obsługiwać We/Wy oraz odczytywać i zapisywać rejestry. Kontroluje ruch w sieci i stan połączeń sieciowych. Integracja sieci przemysłowej z sieciami informatycznymi (z otoczeniem w zakładzie produkcyjnym) pozwala na swobodny przepływ niezbędnych informacji od warstwy produkcyjnej do księgowej oraz ułatwia zarządzanie zamówieniami. Zapewnia bezpośrednią komunikację pomiędzy sterowaniem na poziomie produkcyjnym a systemami MES, ERP. Wykres 6. Czynniki decydujące o wyborze koknretnego standardu komunikacyjnego to... 65% Niezawodność/pewność 50% 52% Prosta konfiguracja i obsługa 50% 49% Wszechstronność / jednolitość 33% Użytkownicy 44% Cena 42% Dostawcy 34% Prędkość transmisji 17% 22% Zaplecze serwisowe / pomoc techniczna 33% 11% Klarowność struktury 0% 8% 20% 40% 60% 80% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 Do wad Ethernetu zaliczyć można konieczność stosowania dodatkowej infrastruktury sieciowej (np. switchy), co zwiększa koszt instalacji. Problemem jest także dość mała maksymalna odległość między switchem a urządzeniem. Jednak, jak podkreśla Bartłomiej Besz z Turcka, te dwa minusy są akceptowane Rozwój „safety over Ethernet” Zbigniew Piątek, dyrektor generalny, Beckhoff Automation Wykorzystanie Ethernetu jako podstawowej sieci do przesyłu danych w instalacjach przemysłowych stało się faktem. Problemem, przed którym stają użytkownicy Ethernetu przemysłowego, jest brak standaryzacji wykorzystywanych protokołów komunikacyjnych. Jednocześnie wspólnym problemem użytkowników i producentów urządzeń automatyki jest stworzenie w pełni deterministycznych sieci, które wykorzystują Ethernet w warstwie fizycznej. Samo bowiem zastosowanie tego medium transmisji nie powoduje znikania wąskiego gardła na drodze wymiany danych w postaci zbyt wolnych już dzisiaj sieci komunikacyjnych typu Fieldbus. Dopiero optymalizacja ramki i w pełni sprzętowa implementacja pozwalają na wykorzystanie całkowitego pasma oferowanego przez Ethernet. Jednocześnie postępująca standaryzacja rozwiązań Ethernetu przemysłowego, przyjętych przez różnych producentów, jak na przykład EtherCat, daje nam zupełnie nowe płaszczyzny wydajności i uniwersalności w przesyle danych. Najbliższą przyszłość Ethernetu stanowić będzie ciągłe umacnianie na pozycji lidera wśród sieci przemysłowych. Kolejny krok to stworzenie i rozwój zaawansowanych technologicznie systemów komunikacyjnych „safety over Ethernet”. Będą one zapewniały w pełni deterministyczną transmisję danych sterujących, ale pozwolą również, korzystając z tego samego medium komunikacyjnego, jakim jest Ethernet, przesyłać informacje dotyczące bezpieczeństwa urządzeń. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 41 FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM Wykres 7. Najistotniejsze funkcje, jakie powinien spełniać system sieciowy w przedsiębiorstwie (wg użytkowników) Zapewnienie niezawodnej akwizycji danych 60% Możliwość integracji danych z różnych systemów 60% 52% Możliwość zdalnego dostępu do systemu Spełnienie wymogów pracy w czasie rzeczywistym 41% Łatwość wdrożenia i zintegrowania, a następnie obsługi 40% 37% Uzyskanie dużych prędkości wymiany danych 29% Zapewnienie współpracy różnych standardów Inne 2% 0% 20% 40% 60% 80% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 przez klientów. Według niego dzieje się tak dlatego, że po prostu korzyści znacznie przeważają nad wadami. Skazany na sukces Wśród kilku rodzajów sieci Ethernet prym wiedzie Ethernet/IP, który jest wykorzystywany przez niemal trzy czwarte polskich zakładów przemysłowych. W przypadku tego protokołu stosowanie coraz to nowszych standardów ma za zadanie zwiększyć jego przepustowość, a co za tym idzie, także wydajność dołączonych do sieci urządzeń. Zaraz po nim plasuje się niedeterministyczny Modbus/TCP, obsługujący We/Wy oraz odczytujący i zapisujący rejestry. Trzecie miejsce pod względem popularności przypadło technologii Profinet, która w prosty sposób pozwala na integrację i realizację automatyki procesowej, jak też sterowanie napędami (Motion Control). Na czwartej pozycji znalazł się Ethernet Powerlink, który jest jedynym rozwiązaniem czasu rzeczywistego na bazie przemysłowego Ethernetu z mikrosekundową prędkością i precyzją. Ethernet Powerlink nie wymaga obsługi poprzez dedykowany sprzęt oraz układy ASIC. Ankietowani użytkownicy stwierdzili, że najrzadziej stosują EtherCat (uzyskał jedynie 3% głosów). Jednak powoli obserwuje się wzrost zainteresowania tym standardem. Dzięki wprowadzeniu techniki FMMU (Fieldbus Memory Managment Unit) ma on niespotykane osiągi. Dodatkowo EtherCat ma bardzo proste okablowanie i jest otwarty na inne pro- Zapewnij niezawodność sieci Piotr Huryń, Regional Manager Szczecin, B&R Automatyka Przemysłowa Wykorzystanie w przemyśle sieci bazujących na standardzie Ethernet jest coraz częściej spotykane. Jeżeli chodzi o sam protokół, spotykamy się z dwoma rozwiązania: protokołami bazującymi na TCP/IP oraz wymieniającymi warstwę TCP/IP na protokół czasu rzeczywistego. Protokoły oparte na TCP/IP z definicji dopuszczają kolizje podczas transmisji paczek danych przez poszczególne stacje. Skutkuje to tym, że ich głównym zastosowaniem są mniej wymagające aplikacje. Takie, w przypadku których nie jest istotny czas cyklu oraz jego stałość. Protokoły czasu rzeczywistego wymieniają warstwę TCP/IP dedykowanym protokołem. Dzięki temu można uzyskać bardzo krótkie czasy cyklu oraz wysoką powtarzalność jego taktowania. Niektóre firmy nierzadko wymagają specjalnego chipsetu, który jest produkowany tylko przez właściciela danego protokołu. Daje się zauważyć trend do upubliczniania protokołów tak, aby w łatwy sposób można było je implementować w dowolnych stacjach rozproszonych, a także jednostkach nadrzędnych – sterownikach. Oferowane są nawet rozwiązania open source, które można implementować na dowolnej platformie (np. Windows, Linux), na standardowych chipsetach. Kolejny trend polega na zapewnieniu niezawodności sieci bazujących na Ethernecie, które jest wymagane przez niektóre branże (np. energetyka) czy typy maszyn (np. stoły obrotowe). Producenci oferują redundancję pierścieniową, gdzie przewód biegnie od sterownika przez We/Wy z powrotem do sterownika, a także redundancję pełną, w której połączenie między stacjami odbywa się dwoma przewodami. Innym ciekawym zagadnieniem jest stosowanie bezpiecznego protokółu (SAFETY) zapewniającego kategorie bezpieczeństwa SIL 3. Niektórzy producenci umożliwiają nawet mieszanie standardowych We/Wy z bezpiecznymi, podpinanymi po tym samym (otwartym) protokole czasu rzeczywistego bazującym na Ethernecie. 42 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM tokoły. W przypadku dostawców 8% uważa, że najmniejszym zainteresowaniem cieszą się Profinet i Ethernet Powerlink. EtherCat jest natomiast według nich trzecim najchętniej kupowanym standardem (wykres 5.). Zakup z głową Na rynku dostępnych jest coraz więcej standardów opartych na protokole Ethernet. Przyszły użytkownik sieci, zanim dokona zakupu, powinien dokładnie przeanalizować, która z propozycji najlepiej odpowiada na jego potrzeby. Z zebranych przez nas danych wynika, że w przypadku 65% użytkowników o wyborze dominującego w przedsiębiorstwie systemu sieciowego zadecydowała jego niezawodność. Podobnego zdania jest połowa dostawców. Dodatkowo, jako najbardziej istotny czynnik, podali oni prostotę konfiguracji i obsługi sieci zaprojektowanych zgodnie z tym standardem. Prawie jedna czwarta dystrybutorów oraz ich klientów uważa, że istotnym czynnikiem przemawiającym za wyborem Ethernetu jest cena. Pod tym względem opisywany standard wyróżnia się na korzyść wśród innych systemów sieciowych. Co więcej, postęp techniczny powoduje, że sieci Ethernetowe są coraz tańsze w instalacji i utrzymaniu. Idealny system sieciowy w zakładzie przemysłowym powinien zapewniać niezawodne gromadzenie danych oraz umożliwiać ich integrację z różnymi systemami. Dla 52% użytkowników ważna jest możliwość zdalnego dostępu do sieci. W porównaniu do zeszłorocznego raportu w tym roku funkcję uzyskania dużych prędkości wymiany danych, jako jedną z najistotniejszych, wybrało prawie 20% mniej użytkowników. Natomiast kwestia możliwości zdalnego dostępu do systemu stała się ważna dla około 10% pytanych więcej niż rok temu (wykres 7.). Dodatkowe funkcje, jakie powinien spełniać system sieciowy w zakładzie, to: zapewnienie zdalnej regulacji urządzeń wykonawczych oraz łatwa obsługa przez mniej wprawnych pracowników. Według jednej trzeciej dostawców najbardziej korzystnym stosunkiem funkcjonalności do ceny spośród ethernetowych standardów komunikacyjnych charakteryzuje się Ethernet/IP. Innego zdania jest 25% an- kietowanych, którzy wskazali na Modbus/ TCP. W opinii 17% respondentów Control Engineering Polska najlepiej pod tym kątem wypada EtherCat i Profinet. Ostatnie miejsce w tej kategorii zajął Ethernet Powerlink (wykres 8.). Dystrybutorzy wskazali także standard, który charakteryzuje się najmniej korzystnym stosunkiem funkcjonalności do ceny. W tej kategorii „wygrał” EtherCat, który zyskał uznanie 33% respondentów. Zaraz za nim znalazł się Sygnet (17% wskazań). Najmniej głosów uzyskały: Vnet/IP, Sercos III, High Speed Ethernet oraz Profinet. Szybka przyszłość Z badań Control Engineering Polska wynika, że pomimo kryzysu Ethernet przemysłowy będzie rozwijał się dynamicznie i powoli FOCUS: ETHERNET W POLSKIM SEKTORZE PRZEMYSŁOWYM Wykres 8. Standardy Ethernet, które cechują się najkorzystniejszym stosunkiem funkcjonalności do ceny (wg dostawców) 33% Ethernet/IP 25% Modbus/TCP EtherCat 17% Profinet 17% 8% Ethernet Powerlink 0% 20% 40% 60% Źródło: Control Engineering Polska, styczeń 2009 wyprze pozostałe systemy sieciowe dla przemysłu. Wpłynąć ma na to przede wszystkim prostota integracji, rozbudowy i obsługi Ethernetu oraz niskie koszty jego wdrożenia i użytkowania. – Wszelkie protokoły transmisji bazujące na interfejsach szeregowych będą przenoszone na interfejs Ethernet – przewiduje Radosław Bojanowski, zastępca kierownika działu technicznego V&S Luksusowa Zielona Góra, producent napojów alkoholowych. – Z kolei te, które zostały już przeniesione, będą ewoluowały w kierunku uzyskania jak największych prędkości transmisji. Ze zdaniem przedstawiciela V&S Luksusowa na temat zwiększenia prędkości przesyłu zgadzają się także inni ankietowani użytkownicy sieci. Uważają, że będzie to możliwe do zrealizowania dzięki zastosowaniu techniki optycznej (światłowody). Takie rozwiązanie ma zapewnić także sposobność pracy w czasie rzeczywistym. Również Piotr Huryń, regional menadżer w firmie B&R Automatyka Przemysłowa dostrzega coraz silniejsze tendencje do stosowania czasu rzeczywistego. Wiąże się to jednak z odchodzeniem od protokołów nierzeczywistych, opartych na TCP/ IP (jak: Modbus TCP/IP, Profinet rt, Ethernet IP/CIP), co jest niezgodne z opiniami, że należy spodziewać się ich dalszego rozwoju. Piotr Huryń utrzymuje, że będzie można zauważyć zwrot w kierunku otwartych protokołów, które bazują na standardowo dostępnych chipsetach (np. Open Powerlink). Zdaniem naszych rozmówców rynek będzie rozwijał się w kierunku Gigabit Ethernet oraz Zostanie jedna sieć Rafał Tutaj, szef grupy automatyki standardowej, Elmark Automatyka W przypadku Ethernetu przemysłowego można wskazać dwa główne kierunki rozwoju – jeden dotyczy sprzętu i mediów, zaś drugi koncepcji protokołowych. W pierwszym wypadku, po okresie budowania 100 MB transferu opartego na coraz bardziej dostępnych światłowodach, obserwujemy kolejne testy i urządzenia, które oferują prędkość rzędu 1 GB. Jest to jeszcze wczesny etap, wiele z tych urządzeń czeka modyfikacja konstrukcyjna. Niemniej wydaje się, że to kierunek nieunikniony. Skuteczne sterowanie i synchronizacja wielu osi napędowych w czasie rzeczywistym będzie wymagało połączenia o bardzo dużej przepustowości. Kłopot jednak w tym, że przy takich częstotliwościach problemy natury zakłóceniowej stają się jeszcze bardziej widoczne. To zaś zwiększa nie tylko koszt, ale także nakłady czasowe na projekt i testy. Z drugiej strony obserwujemy wysyp kolejnych protokołów bazujących na standardzie TCP/IP. Zmiany te nie są tylko kosmetyką, ale wprowadzaniem istotnych funkcjonalności. Kiedyś identyfikacja urządzeń obecnych w sieci była możliwa w zasadzie tylko wtedy, kiedy generowały jakieś dane. Wprowadzenie w sieci Ethernet/IP mechanizmu odpytywania i autoprezentacji pozwala na przykład na automatyczną konfigurację, co z punktu widzenia utrzymania ruchu jest kluczowe. Masowe stosowanie mechanizmu COS (Change of State) pozwala skutecznie redukować ruch sieciowy, co jest bardzo ważne w przypadku sterowań We/Wy w czasie rzeczywistym. Generalnie widać, że Ethernet jako sieć stał się czymś tak oczywistym, jak niemalże zasilanie. Każdy, nawet najmniejszy, sterownik ma dzisiaj złącze do zasilania i do sieci. I to jest znak naszych czasów. W przyszłości spodziewam się integracji systemów napędowych jako kolejnego etapu ewolucji sieci, takich jak Sercos. Dzięki temu zakłady przemysłowe staną się miejscem oplecionym jedną siecią, rozdzielaną logicznie i funkcjonalnie, ale która pozwoli na wielodostęp i elastyczne konfigurowanie. 44 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com standardu High Speed Ethernet (HSE). Niektórzy sugerują też dalszy rozwój takich standardów sieciowych, jak: Profibus, Profinet, Ethernet TCP/IP, Modbus TCP oraz CAN. Andrzej Majewski, właściciel DSC prognozuje natomiast silny rozwój przemysłowych rozwiązań bezprzewodowych (Bluetooth, WiFi, RFID) odpornych na zakłócenia. Według niego wzrośnie nacisk kładziony na bezpieczeństwo informacji i ochronę danych osobowych w przemyśle. Przedstawiciel DSC zakłada także dalsze ujednolicenie i standaryzację protokołów. Dostawcy prognozują Zadaliśmy dostawcom pytanie o to, czego inżynierowie mogą spodziewać się w najbliższych kilku latach? Arkadiusz Cetner, dyrektor zarządzający AB-Micro uważa, że na rynku będzie coraz więcej specjalizowanych przełączników, o zwiększonej odporności na pole elektromagnetyczne i warunki środowiskowe, konfigurowanych według wymagań użytkownika. Dodatkowo, podobnie jak użytkownicy sieci, przewiduje zmniejszenie cen przełączników przemysłowych oraz większego wykorzystania portów światłowodowych. – W środowisku przemysłowym w najbliższych kilku latach sieć Ethernet będzie sukcesywnie wypierać inne standardy komunikacyjne, takie jak com oraz lpt – prognozuje Marcin Obarzanek, inżynier sprzedaży CSI. – Stanie się tak przede wszystkim ze względu na szybkość transmisji, prostą konfigurację i obsługę oraz mnogość dostępnych protokołów. Nasi rozmówcy twierdzą, że należy spodziewać się rozwoju standardu Profinet oraz infrastruktury TCP/ IP. W przypadku protokołów ethernetowych mają być prowadzone dalsze prace ulepszające ich działanie. W wyniku tego sieci oparte na Ethernecie przemysłowym zaczną odgrywać znaczącą rolę również na poziomie sterowania. Respondenci Control Engineering Polska prognozują również, że zostaną wyłonione dwa, trzy standardy dominujące. Nastąpić ma poza tym integracja interfejsów sieciowych. Mgr inż. Izabela Żylińska Za pomoc w opracowaniu raportu szczególnie dziękujemy firmom: AB-Micro, ASTOR, B&R Automatyka Przemysłowa, Beckhoff Automatyka, CSI Computer Systems for Industry, Elmark Automatyka, Eltron, MPL Technology, Navinet, Omron Electronics, Phoenix Contact, Schneider Electronic Polska, TURCK. Dziękujemy również wszystkim czytelnikom Control Engineering Polska, którzy wzięli udział w ankiecie. ARTYKUŁ SPONSOROWANY Programowalne sterowniki automatyki (PAC) firmy National Instruments sterują największą maszyną na świecie Thorsten Mayer (National Instruments) Alessandro Masi, Roberto Losito (CERN) W ostatnim dziesięcioleciu toczyła się zażarta dyskusja na temat zalet i wad sterowania za pomocą PLC (sterowników programowalnych) oraz PC. W wyniku zanikania różnic natury technicznej między PC i PLC, związanych z pojawieniem się PLC wykorzystujących gotową, dostępną w handlu (COTS) elektronikę oraz dzięki wykorzystaniu systemów operacyjnych czasu rzeczywistego na platformie PC, pojawiły się sterowniki klasy PAC – programowalne sterowniki automatyki. PAC, nowy skrót wprowadzony przez Automation Research Corporation (ARC) oznacza Programmable Automation Controller i opisuje nową generację urządzeń, które łączą w sobie niezawodność sterowników programowalnych z elastycznością i wydajnością najnowszej technologii komputerów PC. Oprogramowanie to kluczowa różnica między PAC i PLC Firma National Instruments opracowała rodzinę platform PAC obsługiwanych przez LabVIEW, które jest de facto standardem dla oprogramowania testującego i pomiarowego. LabVIEW jest pełnoprawnym językiem programowania, z tym że kod jest tworzony w graficzny, przypominający proces opracowywania schematów blokowych sposób. Wykorzystując moduły Real-Time i FPGA (programowalnej macierzy bramek), LabVIEW łączy pracujące w czasie rzeczywistym systemy operacyjne z możliwością bezpośredniego adresowania układów FPGA. To wszystko zapewnia niezawodne i deterministyczne działanie. Technologia FPGA dostępna jest jedynie dla projektantów elektroniki biegłych w posługiwaniu się językami programowania sprzętu niskiego poziomu, takich jak VHDL. Dziś jednak inżynierowie mogą używać LabVIEW FPGA do tworzenia niestandardowych algorytmów sterowania, które zapisuje się w pamięci układów programowalnych macierzy bramek. Dzięki temu, inżynierowie są w stanie wyposażać elektronikę w funkcje, w których czas odgrywa kluczową rolę. Do takich funkcji należą, miedzy innymi, detekcja czujników limitu i czujników zbliżeniowych oraz monitorowanie ich stanu. Sterowanie Wielkim Zderzaczem Hadronów (LHC) za pomocą elektroniki NI LabVIEW i PXI Z powodu wysokich wymagań związanych z synchronizacją czasową i niezawodnością, inżynierowie z CERN wybrali system sterowania ruchem i sprzężenia zwrotnego wykorzystujący PXI z rekonfigurowanym we/wy i LabVIEW FPGA. Wyzwanie polegało na przeprowadzeniu pomiaru i sterowaniu (wszystko w czasie 46 ● rzeczywistym) położeniem masywnych podzespołów, mających pochłaniać cząstki wysokoenergetyczne pochodzące z rdzenia wiązki, przy zachowaniu wysokiej niezawodności i precyzji w najpotężniejszym na świecie akceleratorze cząstek – LHC. „Na platformę docelową wybraliśmy LabVIEW i rozwiązanie PXI. Głównym tego powodem był ich niewielki wymiar, odporność i oszczędność finansowych, w stosunków do tradycyjnego modelu wykorzystującego VME i sterownik programowalny.” – Alessandro Masi i Roberto Losito (CERN) Oczekuje się, że LHC dostarczy odpowiedzi na fundamentalne pytania dotyczące Wszechświata CERN polega na maszynach zwanych akceleratorami cząstek, które wystrzeliwują wiązki jonów lub protonów w siebie nawzajem lub w inne cele”. Podczas zderzeń uwalnia” na jest olbrzymia ilość energii, wystarczająca do odtworzenia wysokoenergetycznych warunków, jakie panowały podczas powstawania Wszechświata. Dane, jakich dostarczą zderzenia cząstek w LHC, będą prawdopodobnie jedynymi w swoim rodzaju informacjami na temat sposobu, w jaki powstał nasz Wszechświat. LHC, który ma 27 km w obwodzie i jest zakopany 150 m pod powierzchnią ziemi, jest w stanie doprowadzić do czołowych zderzeń między wiązkami cząstek poruszającymi się z prędkością bliską prędkości światła. Aby mogło dojść do tych zderzeń, LHC wysyła dwie wiązki protonów lub innych dodatnio naładowanych ciężkich jonów w prze- MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com ciwnych kierunkach, wzdłuż kolistego tunelu. Nadprzewodnikowe magnesy, działające w kąpieli helowej o temperaturze zaledwie 1,9 K (-271°C), kontrolują trajektorię wiązek. Przy pełnej mocy całkowita energia każdej wiązki wynosi 350 MJ, czyli mniej więcej tyle, co energia 400-tonowego pociągu jadącego z prędkością 150 km/h; jest to energia wystarczająca do stopienia 500 kg miedzi. Niezawodność systemu sterowania ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa Z powodu niezwykle wysokiego poziomu energii w wiązkach, niezawodność wszystkich elementów urządzenia ma kluczowe znaczenie. Wiązka, która zeszła z kursu, może w katastrofalny sposób uszkodzić zderzacz. Aby cząsteczki nie zmieniały przewidzianych dla nich torów, instalujemy ponad 100 urządzeń zwanych kolimatorami. Przyrząd ten wykorzystuje bloki grafitu lub innych ciężkich materiałów do pochłaniania wysokoenergetycznych cząstek pochodzących z rdzenia wiązki. Każdym kolimatorem sterują rekonfigurowalne moduły we/wy NI zamontowane w oddzielnych obudowach NI PXI w celu zapewnienia nadmiarowości. Daje to razem 120 systemów PXI. W konfiguracji standardowej jedna obudowa steruje nawet 15 silnikami krokowymi zamontowanymi na trzech różnych kolimatorach w 20-minutowym profilu ruchu, by w sposób precyzyjny i zsynchronizowany osiować bloki grafitu. Natomiast druga sprawdza w czasie rzeczywistym pozycjonowanie tych samych kolimatorów. W następnej fazie projektu planujemy dodać kolejne 60 kolimatorów i około 60 systemów PXI, co da razem około 200 systemów PXI. W danym kolimatorze LabVIEW Real-Time działa na sterowniku w obu obudowach, co ma zapewnić niezawodność. Natomiast LabVIEW FPGA wykorzystane jest na rekonfigurowalnych urządzeniach we/wy w gniazdach urządzeń peryferyjnych, co ma na celu sterowanie kolimatorem. NI SoftMotion Development Module oraz rekonfigurowalne moduły NI wykorzystywane są do szybkiego tworzenia niestandardowego sterownika ruchu dla około 600 silników krokowych z synchronizacją milisekundową na 27-kilometrowym odcinku LHC. Układy FPGA na tych urządzeniach zapewniają potrzebny poziom kontroli. LHC zaczął działać 10 września 2008 roku, kiedy to wiązka przyspieszonych protonów weszła do 27-kilometrowego podziemnego tunelu LHC i z powodzeniem wykonała pełne okrążenie w mniej niż godzinę przechodząc przez wszystkie wykrywacze cząstek rozmieszczone wzdłuż tunelu. Naukowcy i badacze na całym świecie są podekscytowani perspektywą rozwiązania tajemnic dotyczących elementów, z jakich zbudowany jest nasz Wszechświat. Green Engineering In˝ynieria wykorzystujàca technologie proekologiczne wspierana przez National Instruments ZMIERZ UDOSKANAL Pobieraj dane z otoczenia za pomocà tysi´cy czujników Projektuj i twórz modele wydajniejszych maszyn Analizuj jakoÊç i konsumpcj´ mocy Wykorzystuj technologie energetyczne nowej generacji Zaprezentuj wyniki w stosunku do obowiàzujàcych przepisów Instaluj zaawansowane kontrolery w celu optymalizacji dzia∏ania ju˝ istniejàcego sprz´tu Przez ponad 30 lat National Instruments wspiera∏o in˝ynierów i naukowców w pomiarach, diagnostyce i rozwiàzywaniu z∏o˝onych problemów. Dzi´ki graficznej platformie s∏u˝àcej do projektowania in˝ynierowie i naukowcy mogà wykorzystywaç modu∏owy sprz´t i elastyczne oprogramowanie nie tylko do testów i pomiarów, ale tak˝e do zwi´kszania wydajnoÊci ju˝ istniejàcych produktów. Poprawa jakoÊci jest mo˝liwa poprzez b∏yskawiczne projektowanie, prototypowanie i uruchamianie nowych maszyn, technologii i metod. Ogromna liczba najistotniejszych dla Êwiata spraw jest rozwiàzywana za pomocà technologii proekologicznych wspieranych przez produkty National Instruments. >> Pobierz materia∏y dotyczàce technologii proekologicznych z ni.com/greenengineering National Instruments Poland Sp. z o.o. I 02-025 Warszawa, Salzburg Center, ul. Grójecka 5 Tel: +48 22 328 90 10 I Fax: +48 22 331 96 40 I Web: www.ni.com/poland I E-mail: [email protected] KRS 86646, Sad Rejonowy dla m. st. Warszawy, XIII Wydzial Gospodarczy Krajowego Rejestru Sadowego Kapital zakladowy: 100,000.00 PLN I NIP 527-22-69-641 ©2009 National Instruments. Wszystkie prawa zastrze˝one. LabVIEW, National Instruments, NI i ni.com to zarejestrowane znaki handlowe National Instruments. Inne wymienione produkty i firmy to zarejestrowane znaki handlowe i nazwy firmowe odpowiednich firm. 2009-10695-104-194-I 00 800 361 1235 TEMAT WIODĄCY Iskrobezpieczne, czy odporne na wybuch? Tam, gdzie lecą skry Podjęcie decyzji o sposobie zabezpieczenia się przed wybuchem wymaga rozważań o wiele szerszych, niż tylko zorientowanie się w rodzaju aplikacji na obiekcie i dostosowanie oznaczenia kodowego. Na dokonanie optymalnego wyboru wpływ mają rozmaite parametry oraz zastosowanie takich technik, jak: połączenia magistralne, przewodowe sieci transmisyjne czy transmisja bezprzewodowa. 48 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com TEMAT WIODĄCY W yobraźmy sobie następującą sytuację: głos z radiotelefonu informuje operatora w dyspozytorni, że jego rozmówca, technik obsługi, jest gdzieś na krańcu obiektu, obok mierników poziomu cieczy w zbiornikach. Operator wie, że skoro kolega odezwał się, to znaczy, że napotkał jakiś problem w działaniu sprzętu. Pojawiający się po chwili komunikat nieco rozjaśnia sytuację: „nie mogę dostać się do ostatniego zbiornika, na stopniach siedzi kot”. Na pół poirytowany, na pół rozbawiony operator zaczyna podpowiadać, aby technik przepędził bezczelnego mruczka, ale ten przerywa mu ze zniecierpliwieniem: „słuchaj, to jest ryś i wygląda na wściekłego, nie wiem, czy dam radę przejść obok niego”. Po chwili dodaje: „wchodzę”. Telefon milknie na długi czas. Zbyt długi. A co gorsza aparatura pomiarowa na ostatnim zbiorniku pozostaje niesprawdzona... Oczywiście powyższa sytuacja to wymysł jak z filmu grozy, który raczej nie ma szans Opis zdjęcia górnego na str. 48 Jednym z elementów wyposażenia zakładów chemicznych w urządzenia iskrobezpieczne są bezprzewodowe przetworniki temperatury. Zmniejszają one zagrożenie wybuchem w środowisku przemysłowym. Takie przyrządy są łatwe do instalowania i wygodne do obsługi przez dział utrzymania ruchu. Źródło: Emerson Process Management Opis zdjęcia dolnego na str. 48 Radarowe przetworniki poziomu typu Enraf mierzą szereg parametrów czynnika technologicznego w zbiorniku magazynowym. Wykorzystują zarówno technikę iskrobezpieczeństwa, jak też przeciwwybuchową (potoczne określenie dla aparatury odpornej na wybuchy). W ten sposób zapewniają najbardziej korzystne rozwiązanie pod względem ekonomicznym. Jednocześnie chronią przed wybuchem zbiorniki z materiałami łatwopalnymi i wybuchowymi, takimi jak: benzyna, ropa naftowa na zaistnienie w świecie zautomatyzowanych systemów pomiarowych. Niemniej dość dobrze ilustruje problemy, z jakimi borykano się dawniej, zanim nadeszła doba automatyzacji. W tamtych czasach załoga przedsiębiorstwa naprawdę musiałaby sama zająć się przysłowiowym „rysiem” na stopniach prowadzących na szczyt zbiornika. Zautomatyzowane układy pomiarowe i sterowania potrafią realizować wiele funkcji i eliminują zagrożenia, na jakie mógłby być narażony pracownik obsługi. Poza nieprawdopodobnym rysiem do zupełnie realnych należy konieczność wspinaczki czy niesprzyjająca pogoda. Mogą to być również zagrożenia ze strony mediów w zbiornikach. Przede wszystkim: napromieniowanie, zatrucie albo poparzenie. Często pojawiają się także inne poważne problemy, a wśród nich kwestia ochrony przed wybuchem. Niebezpieczeństwa, jakie występują przy produkcji i przetwarzaniu paliw – głównie wybuchowa atmosfera – wymagają stosowania przeciwwybuchowych odmian konstrukcyjnych w budowie aparatury i przyrządów. Oczywiście dotyczy to przyrządów, które do działania potrzebują zasilania energią elektryczną. Przyrządy pneumatyczne czy hydrauliczne (z niepalnym medium) są z natury rzeczy bezpieczne. Stosowane sposoby zabezpieczeń to iskrobezpieczeństwo (IS), inaczej mówiąc „bezpieczeństwo wewnętrzne” oraz specjalne, przeciwwybuchowe obudowy (należy do nich między innymi: obudowa z przewietrzaniem, obudowa z osłoną piaskową lub olejową, obudowa wzmocniona ze specjalnymi szczelinami, które „gaszą” płomień – przyp. Józef Czarnul). Budując lub modernizując zakład czy instalację, musimy odpowiedzieć sobie na kilka podstawowych pytań. Które ze znanych rozwiązań będzie najlepsze dla określonego obiektu? Czy i pod jakimi warunkami można użyć łączności bezprzewodowej? Jakie korzyści daje jedno rozwiązanie w porównaniu z innymi? Podjęcie tego rodzaju decyzji nigdy nie jest ani łatwe, ani proste. i inne. Dla zapewnienia pełnego bezpieczeństwa instalacji obiektowej technicy służb utrzymania ruchu używają przenośnych interfejsów wyposażonych w oprogramowanie diagnostyczne. W ten sposób monitorują stan techniczny urządzeń pomiarowych na obiekcie, bez zakłócania ich pracy. Źródło: Honeywell Process Solutions Krok pierwszy: ustalenie rodzaju zagrożenia na obiekcie Bardzo rzadko decyzja dotycząca sposobu zabezpieczenia może być podjęta szybko i łatwo. Mają na to zasadniczy wpływ rozliczne okoliczności. Poczynając od wyposażenia, www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 49 TEMAT WIODĄCY z jakim mamy do czynienia, poprzez rodzaj zagrożenia aż do polityki przedsiębiorstwa. W pewnych gałęziach przemysłu taka decyzja zależy głównie od praktykowanego w zakładzie standardu. Przemysł rafineryjny i chemiczny, na którym będziemy się koncentrować, nie są oczywiście jedynymi przypadkami, w których występuje zagrożenie wybuchem. To zagrożenie ma też miejsce w innych gałęziach gospodarki, jak chociażby: oczyszczalniach ścieków (metan), olejarniach (palne opary), zakładach zbożowych oraz górnictwie czy przemyśle drzewnym (palne pyły). W dawniejszych rozwiązaniach zabezpieczenie przeciwwybuchowe było prostsze i wygodniejsze. Teraz mamy wiele przyrządów łączonych magistralą lub komunikacją bezprzewodową. Zatem iskrobezpieczeństwo staje się koniecznym kierunkiem działania, szczególnie przy aparaturze Kilka podstawowych informacji pomiarowo-kontrolnej. Mówiąc krótko, technika przeciwwybuchowej aparatury obejmuje przyrządy w obudowie wystarczająco mocnej, aby stawić opór dla określonego rodzaju wybuchu. Oznacza to nic innego jak fakt, że wybuch, który nastąpił w obudowie, nie przeniesie się na otoczenie i nie spowoduje wybuchu lub zapalenia się mieszanin palnych. Z tego względu temperatura gazów wydostających się z obudowy musi być wystarczająco niska. Przeciwwybuchowe obudowy są badane i klasyfikowane przez niezależne laboratoria. Określają one ciśnienie wewnątrz obudowy oraz długość płomienia, który nie powinien przedostać się na zewnątrz przez szczeliny w obudowie. Standardowo sprawdzane są w ten sposób: elementy oświetleniowe, wyłączniki silników, silniki pomp oraz inne wyroby, które mają być usytuowane w strefach zagrożonych wybuchem. Urządzenia o takiej konstrukcji powinny być stosowane wyłącznie w sytuacjach, gdy nie są produkowane w odmianie iskrobezpiecznej. Przykładem takich właśnie urządzeń są silniki elektryczne o dużej mocy lub rozruszniki do nich. Iskrobezpieczeństwo polega na tym, że urządzenie elektryczne (jego poszczególne zespoły czy elementy) nie są w stanie wygenerować iskry o tak dużej mocy, aby zainicjować zapa- Jednak w zakładach chemicznych i podczas przeróbki paliw zagrożenie wybuchem jest powszechne i stale obecne. Natomiast w innych sektorach występują jedynie pewne strefy lub miejsca o takim zagrożeniu. Często mamy przy tym do czynienia z innym niebezpieczeństwem, na przykład zatruciem. Ogólnie biorąc – fakt, czy zastosujemy urządzenia w odpowiednio skonstruowanej obudowie, czy też iskrobezpieczne, bardziej zależy od miejsca, aniżeli rodzaju i stopnia zagrożenia. Na ogół w niewielu przypadkach występuje potrzeba rozważenia tego zagadnienia. Można je oszacować na poziomie 5% wszystkich zastosowań w przemyśle wydobywczym i przetwórczym. Niemniej przy pierwszym podejściu lub na początku prac automatyzowania określonego zakładu należy przeprowadzić analizę, która da odpowiedź na pytanie: czy przeciwwybuchowe urządzenia są w nim naprawdę potrzebne? Analiza zagrożenia winna się odbywać w zgodzie z wiedzą personelu o miejscu instalowania przyrządów oraz na podstawie pomiarów dokonywanych za pomocą czujników. Ważną rolę pełnią też własne odczucia (zapach). 50 ● Działania te mają na celu ustalenie obecności łatwopalnych gazów w miejscu pomiaru, a także określenie stopnia zagrożenia wyrażanego odpowiednią klasyfikacją według obowiązujących norm i przepisów. Jeśli występują gazy palne, mamy do czynienia z zagrożeniem odpowiadającym klasie 1. oraz grupie 1. (klasyfikacja rodzajów mieszanin wybuchowych oraz temperatur zapłonu). Jeżeli obecność palnych gazów jest czasowa lub ma miejsce wyłącznie podczas nietypowych sytuacji, wtedy jest to zagrożenie odpowiadające klasie 1. i grupie 2. W tym drugim przypadku wystarczające jest zastosowanie urządzeń, które nie stwarzają zagrożenia w obecności substancji palnych. W tej kategorii plasuje się olbrzymia większość obiektów przemysłowych. Natomiast w pozostałych nielicznych obiektach lub węzłach technologicznych (przy klasie 1. i grupie 1.) konieczna jest aparatura iskrobezpieczna bądź w obudowach spełniających wymagania przeciwwybuchowości. MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com lenie bądź wybuch mieszaniny łatwopalnej lub wybuchowej. W tym celu konieczne są ograniczenia dotyczące: napięć, natężeń prądu, pojemności oraz indukcyjności elektrycznej takiego urządzenia. Osiąga się to przy zastosowaniu diod Zenera (ograniczanie prądu) lub separacji galwanicznej (napięcie zasilacza nie może się przedostać na zasilany przyrząd), która znajdujące się poza strefą zagrożenia. W praktyce wybór pada najczęściej na dyspozytornię. Przyrządy mające cechę iskrobezpieczeństwa, mogą być otwierane i obsługiwane na obiekcie przy ciągłym zasilaniu napięciem. Taki przyrząd może na przykład zostać użyty do pomiaru temperatury wewnątrz zbiornika lub rurociągu. Tam, gdzie aparatura o wzmocnionej obudowie nie mogłaby być zastosowana. Przy czym wykonanie iskrobezpieczne jest często tańsze, niż wykonanie ze specjalną obudową. Z drugiej strony obserwuje się tendencję do coraz większej złożoności budowy przyrządów w wersji IS. Jeżeli atmosfera w miejscu instalowania przyrządu wykazuje zagrożenie wybuchem, należy zastosować odpowiednie, czyli przeciwwybuchowe, odmiany przyrządów pomiarowych ulokowanych w niebezpiecznym obszarze. W tym celu należy gruntownie zaznajomić się z właściwymi przepisami. Następnie trzeba stosownie do nich dobrać oznaczenie rodzaju zagrożenia, które wyrażone jest odpowiednim kodem w przepisach (normach). Jest to konieczne, gdyż standardy ulegają ciągłym zmianom ze względu na rozwój wiedzy, jak też postępującą globalizację na światowym rynku. Do tego dochodzi fakt, że istnieją także lokalne organizacje i urzędy, które mają uprawnienia do interpretacji przepisów i norm na obszarze danego kraju lub określonej gałęzi gospodarki. Z kolei korporacja przemysłowa, która ma wiele zakładów rozrzuconych po świecie, musi zdawać sobie sprawę z tego, że identyczne sytuacje w różnych miejscach mogą być inaczej traktowane. Oczywiście specjalista posiadający gruntowną wiedzę na ten temat, poradzi sobie z tego rodzaju problemem. Jednakże powinien to uczynić już na etapie projektowania zakładu lub określonej instalacji technologicznej. Przykład parku zbiorników Przyjrzyjmy się, jak różne zakłady radzą sobie z tym w praktyce. Jak mówi Mark Menezes, specjalista od pomiarów z kanadyjskiego oddziału Emerson Process Management w rafineriach przyjmuje się wyższy stopień zagrożenia, niżby to wynikało z analizy i ścisłego stosowania się do przepisów. – W ostatnich 10 latach wiele rafinerii zmodernizowało swoje instalacje przeróbki ropy naftowej, pozyskiwanej z kanadyjskich oleistych piasków lub złóż w Wenezueli TEMAT WIODĄCY Urządzenia iskrobezpieczne oraz odpowiednie zachowanie się personelu jest wyjątkowo ważne podczas załadunku lub rozładunku cystern z płynnymi paliwami. Komputerowe wspomaganie tych czynności oraz uziemienie elementów wyposażenia terminala załadunkowego pomaga w bezpiecznym przeprowadzeniu operacji ładunkowej. Zarówno dla drogowych, jak też szynowych pojazdów z cysternami uziemienie wyposażenia zapobiega powstawaniu iskry na skutek działania elektryczności statycznej, generowanej podczas przepompowywania cieczy. System komputerowy zbiera informacje o poprawności uziemienia i wysyła sygnał zezwolenia na dokonanie przeładunku. Źródło: Honeywell Process Solutions – mówi przedstawiciel Emersona. – Jeżeli chcemy przerabiać tak ciężkie surowce, musimy najpierw rozbić je na prostsze. Operacja taka, zwana krakingiem, odbywa się przy wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, z użyciem dużej ilości pary wodnej. Powstałe po takiej Zaletą iskrobezpiecznych przyrządów jest stosunkowo niski koszt instalacji. operacji węglowodory lekkie należą do najbardziej łatwopalnych gazów, zaś wysokie ciśnienie sprzyja powstaniu przecieków do atmosfery. Stąd zagrożenie wybuchem otoczenia instalacji krakingu jest wysokie. Mark Menezes dodaje, że sprawę komplikuje obecność związków siarki, które nagminnie 52 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com występują w tego typu ciężkich surowcach. Silna korozyjność związków siarki podnosi niebezpieczeństwo wystąpienia nieszczelności. To wszystko sprawia, że tego rodzaju instalacja przemysłowa tworzy środowisko wymagające wyjątkowej uwagi. Jednym z obiektów pod specjalnym nadzorem jest park zbiorników. Operator procesu powinien dysponować wiedzą o stopniu napełnienia każdego zbiornika paliwem lub innymi palnymi związkami chemicznymi. – Można to oczywiście zrobić przez osobistą inspekcję zbiorników, lecz zazwyczaj bywa to trudne lub niebezpieczne, a zatem niepożądane – uważa Frank Van Bekkum, specjalista Honeywell Process Solution. – W dodatku parki zbiorników są zlokalizowane w znacznej odległości od dyspozytorni. Ich zawartość może być szkodliwa dla zdrowia lub niebezpieczna dla życia. Dostęp do zbiorników bywa utrudniony przez warunki pogodowe, jak wiatr, deszcz, śnieg i mróz. Bardzo często wymaga też od obsługi wejścia na znaczną wysokość. Z tego względu współczesne rafinerie wyposażone są w rozmaitą aparaturę do pomiaru poziomu w zbiornikach. Rozwiązania techniczne zawierają między innymi radarowe przetworniki pomiarowe. Wymagają one znacznego nakładu prac ze strony działu utrzymania ruchu i odpowiedniej komunikacji ze sterownią. Poza tym powinny być umieszczone w przeciwwybuchowych obudowach. – Można jednak zastosować iskrobezpieczny czujnik temperatury, który jest zanurzony w mierzonym medium – mówi Frank Van Bekkum. – Oferujemy również oddzielne urządzenie w przeciwwybuchowej skrzynce, które jest połączone z iskrobezpiecznym czujnikiem. Nawet gdyby uszkodzeniu uległ czujnik lub kwasoodporna osłona, w której z reguły jest umieszczony, cała instalacja nadal pozostaje bezpieczna. Chociaż, jak podkreśla przedstawiciel Honeywell, zadanie wydaje się dość proste, to jednak przy wielu operacjach mamy do czynienia z wzajemnym nakładaniem się wymagań. A to powoduje, że system automatyzacji staje się trudny do wykonania. – Urządzenia iskrobezpieczne nie są jedynym rozwiązaniem w przypadku parku zbiorników. Mamy przecież pompy i zawory regulacyjne, które wymagają zasilania o znacznej mocy oraz muszą mieć komunikację z systemem automatyki – wymienia Bekkum. – Te zaś urządzenia nie są produkowane w iskrobezpiecznych wersjach. Rozmówca Control Engineering dodaje, że jeśli na obiekcie występują urządzenia iskrobezpieczne, należy także w strefie bezpiecznej przygotować dla nich źródła zasilania z odpowiednią separacją. Historia a przyszłość Bez względu na zastosowaną technikę większość ewentualnych problemów wynika z błędów popełnianych przez ludzi. Pojawiają się nie tyle podczas instalowania nowych przyrządów, co raczej wtedy, gdy przeprowadza się modernizacje bez odpowiedniego przygotowania i rozpoznania zagadnienia. – Posłużę się przykładem istniejącego czujnika, który został zamieniony na nowy, oparty na innej metodzie działania i pochodzący od innego producenta – mówi F. Van Bekkum. – Pracownicy działu remontowego to wiedzą, lecz nie poinformowali o tym kolegów z działu obsługi produkcji. Z kolei utrzymanie ruchu wymaga stosowania się do zaleceń producenta. Dlatego wszyscy z obsługi instalacji powinni być zawsze informowani o każdej zmianie. Kłopoty lub pomyłki mogą być także rezultatem zastosowania dwóch sposobów zabezpieczenia w jednym TEMAT WIODĄCY miejscu. Zarówno operatorzy procesu, jak też personel utrzymania ruchu jest przygotowywany poprzez szkolenia i praktyki do obsługiwania konkretnego zakładu. Jeszcze częściej szkolenie dotyczy określonej linii technologicznej lub nawet pojedynczego węzła produkcyjnego. Rozszerzanie szkoleń i praktyk na zbyt duży obszar – a w tym szereg różnych technik – nie tylko jest czasochłonne i kosztowne, ale może niepotrzebnie absorbować załogę. Technika bezprzewodowa, choć czasem kontrowersyjna, gwarantuje spełnienie wymagań określonych przez obowiązujące przepisy dotyczące środowiska naturalnego, stopnia zagrożenia wybuchem i bezpieczeństwa. Obaj specjaliści zarówno M. Menezes, jak też F. Van Bekkum są zgodni co do tego, że w większości przypadków użycie jednego lub drugiego sposobu zabezpieczeń przed wybuchem nie jest uzasadnione techniczną koniecznością czy rodzajem instalacji produkcyjnej. Najczęściej bywa to decyzja podejmowana bez szczegółowego przemyślenia zagrożeń, lecz na zasadzie zwyczaju lub tradycji. M. Menezes uważa, że przyrządy przeciwwybuchowe ze wzmocnioną obudową są powszechniejsze, bo weszły do użycia jako pierwsze. Szczególnie ma to swój wyraz w USA, w przeciwieństwie do Europy, gdzie obecnie wyraźnie przeważają odmiany iskrobezpieczne. – Zaletą iskrobezpiecznych przyrządów jest stosunkowo niski koszt instalacji – mówi przedstawiciel Emersona. – Z drugiej strony ich konstrukcja jest dość złożona, co wymaga od załogi większej wiedzy, niż w przypadku urządzeń w obudowach przeciwwybuchowych. Jeśli instalujemy wzmocnione przyrządy przeciwwybuchowe, a potem łączymy je przewodami w sposób wymagany dla tego rodzaju obudów (specjalne dławiki na przyłączach), to nawet gdy nastąpi wybuch, przyrząd wytrzymuje, a potem wszystko wraca do normy i przyrząd nadal działa poprawnie. Dlatego w większości zakładów w USA wszystkie wyroby usytuowane w instalacji zagrożonej wybuchem są wykonywane jako przeciwwybuchowe. 54 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Wpływowa bezprzewodówka Obaj nasi specjaliści, M. Menezes i F. Van Bekkum, są zgodni w ocenie trendów na przyszłość. Ich zdaniem należy spodziewać się narastającej przewagi przyrządów iskrobezpiecznych kosztem urządzeń w specjalnej obudowie. Są dwie tego przyczyny: coraz częstsze stosowanie na obiektach sieci komunikacyjnych opartych na magistralach oraz rozprzestrzenianie się komunikacji bezprzewodowej. – W przypadku instalacji z siecią FOUNDATION fieldbus instaluję jeden separator galwaniczny na zasilaniu w strefie bezpiecznej i dołączam do jednej magistrali pięć przyrządów w wykonaniu iskrobezpiecznym – mówi M. Menezes. – Koszt separatora rozkłada się wtedy na pięć urządzeń. Wiele zakładów, które wykorzystywały przyrządy ze wzmocnioną obudową, przeszło na technikę iskrobezpieczeństwa przy łączeniu sprzętu automatyzacji siecią transmisyjną FOUNDATION fieldbus. Sieci na bazie magistrali są też chętnie wprowadzane do sterowania silnikami. Nie muszę prowadzić oddzielnych przewodów prądowych ze sterowni do każdego silnika, bo zasilam go miejscowo. Natomiast sygnałami poprzez magistralę Profibus czy DeviceNet uruchamiam jednocześnie aż osiem silników. Również technika bezprzewodowej łączności zachęca do przechodzenia na iskrobezpieczne przyrządy automatyki. Wiele urządzeń, które pracują w sieciach łączności bezprzewodowej, ma zasilanie bateryjne. Z tego względu są już iskrobezpieczne. Jeżeli na obiekcie trzeba zmierzyć temperaturę w reaktorze, relatywnie tanie okazuje się zainstalowanie na reaktorze bezprzewodowego przetwornika temperatury. – Poziom mocy w linii sygnałowej nie jest w stanie wygenerować iskry, która mogłaby spowodować wybuch mieszaniny łatwopalnej – mówi M. Menezes. – Jeżeli jest jakikolwiek kłopot z baterią zasilającą w przyrządzie na obiekcie, pracownik obsługi idzie na miejsce, otwiera pokrywę i bez obawy wymienia baterię na nową. Tym samym nie powoduje zagrożenia na obiekcie, który z natury rzeczy jest zagrożony wybuchem. Właśnie takie możliwości wprowadza na obiekt technika iskrobezpieczeństwa. Mark Menezes podaje też inny przykład. W jednym z zakładów, przy pomiarze węglowodorowego związku, doszło do uszkodzenia membrany separującej w oddalonym nadajniku TEMAT WIODĄCY ciśnienia. Przeciwwybuchowość przyrządu była zapewniona oddaleniem nadajnika ciśnienia od przetwornika pomiarowego. Sam przetwornik był zlokalizowany w miejscowej sterowni, w strefie niezagrożonej wybuchem, razem z wyposażeniem elektrycznym w zwykłym wykonaniu. Tymczasem mierzone medium, pod ciśnieniem ponad 100 barów (2 000 psi), po uszkodzeniu membrany wnikało do separatora i dalej przewodem łączącym separator z przetwornikiem przedostawało się do pomieszczenia sterowni! Technika bezprzewodowa nigdy nie dopuszcza do powstania takiej sytuacji*. M. Menezes dodaje, że aby zapobiec możliwości powstania opisanej awarii, stosuje się podwójne membrany separujące. To jednak komplikuje przyrząd i podnosi jego cenę. – W dawniejszych rozwiązaniach zabezpieczenie przeciwwybuchowe było prostsze i wygodniejsze – zauważa przedstawiciel Emerson Project Management. – Teraz mamy wiele przyrządów łączonych magistralą lub komunikacją bezprzewodową, zatem iskrobezpieczeństwo staje się koniecznym kierunkiem działania, szczególnie przy aparaturze pomiarowo-kontrolnej. Opinię tę podziela Jeff Becker, specjalista ds. komunikacji bezprzewodowej w Honeywell Process Solutions. Jak mówi, nabywcy stosują techniki bezprzewodowe przy pomiarach szczególnie ważnych parametrów procesu. W miejscach narażonych na zagrożenie wybuchem, które były poprzednio trudno dostępne lub wręcz niedostępne. Zastosowania takie sprawdzają się między innymi w: instalacji butanu do pomiaru ciśnienia, inwentaryzacji zawartości w zbiornikach, monitorowania zaworów bezpieczeństwa, tryskaczy przeciwpożarowych, zerwania membran. Innymi słowy: kluczowych miejsc w instalacjach petrochemicznych i chemicznych. – Technika bezprzewodowa umożliwia spełnienie wymagań określonych przez obowiązujące przepisy dotyczące środowiska naturalnego, stopnia zagrożenia wybuchem i bezpieczeństwa – twierdzi Jeff Becker. F. Van Bekkum dodaje, że chociaż zastosowaniu techniki łączności bezprzewodowej towarzyszy sporo emocji, przemysł coraz szybciej zmierza w tym kierunku i uzyskuje z tego tytułu wiele korzyści. Jeanine Katzel Artykuł pod redakcją inż. Józefa Czarnula, automatyka z wieloletnim doświadczeniem. *Sytuacja bardzo groźna. Teoretycznie możliwa, ale bardzo mało prawdopodobna. Od separatora do komory przetwornika prowadzi rurka kapilarna, a cała przestrzeń w separatorze, kapilarze i komorze pomiarowej przetwornika jest wypełniona niepalną cieczą pośredniczącą. Komora przetwornika poddawana jest takiemu samemu ciśnieniu, jakie panuje w mierzonym medium i jest szczelna, podobnie jak kapilara i wszystkie przyłącza. Dopiero po powstaniu drugiego uszkodzenia na drodze od ściany sterowni do przetwornika mogłoby spowodować przedostanie się palnego medium do atmosfery w sterowni – przyp. Józef Czarnul. Od redaktora polskiego wydania 1. Mówiąc o zabezpieczeniu się przed wybuchem, mamy na myśli instalowanie sprzętu automatyzacji na obiekcie, przy którym istnieje stała lub tylko czasowa możliwość pojawienia się gazów palnych w atmosferze, które tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową. Sprzęt taki w żadnym wypadku nie może się stać źródłem zapłonu owej mieszaniny i to bez względu na to, czy przeniknęła ona do wnętrza przyrządu, czy też nie. 2. Według norm (nie tylko PN czy EN) iskrobezpieczeństwo jest jednym ze sposobów zapobiegania wybuchowi, który zdecydowanie różni się od pozostałych. Szczegółowo opisują to obowiązujące standardy PN-EN-60079.1 do 11 dla przemysłu z wyjątkiem górnictwa, grupa norm PN-EN 26184 x, PN-EN 50015, PN-EN 50017, PN-EN 50019 oraz wciąż obowiązująca PN/E-08 11. Istnieje też grupa norm dotycząca bezpieczeństwa w wyrobiskach górniczych. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 55 ARTYKUŁ SPONSOROWANY Welcome to Control City Control City – stolica technologii sterowania Odkryj nieograniczone możliwości metropolii, która ma wiele twarzy: Control City z niecierpliwością czeka na ciebie! Stolica technologii sterowania łączy ze sobą wszystkie elementy składowe systemów sterowania dostarczając optymalne rozwiązania w dziedzinie automatyki – a tym samym zapewniając maksymalne bezpieczeństwo przyszłych rozwiązań. Kompetencje firmy Bosch Rexroth w dziedzinie sterowania obejmują następujące obszary zastosowań: przemysł samochodowy, obróbkę szkła, transport wewnątrzzakładowy i technologie montażu, przemysł spożywczy i produkcję napojów, narzędzia do obsługi maszyn (obróbki skrawaniem), przyrządy medyczne, technologie pakowania, tworzywa sztuczne, nadruki i znakowanie, półprzewodniki, obróbkę drewna. W oparciu o dziesięciolecia doświadczeń firma Bosch Rexroth opracowała najbardziej nowoczesną platformę sterowania pozwalającą producentom maszyn realizować innowacyjne koncepcje konstrukcyjne. Obszerny portfel rozwiązań konstruktorskich w dziedzinie sterowania otwiera całkowicie nowe perspektywy dla budowy nieskomplikowanych, bezpiecznych i oszczędnych systemów automatyki oraz elastycznej rozbudowy istniejących rozwiązań. W Control City każdy znajdzie rozwiązanie najlepiej odpowiadające indywidualnym potrzebom. Firma Bosch Rexroth oferuje kompletne systemy automatyzacji, a nasze nowoczesne urządzenia sterujące zapewniają realizację wszystkich zadań automatyki – począwszy od kompaktowych sterowników programowalnych (PLC) do elastycznego sterowania przemieszczeniami i innowacyjnego sterowania obrabiarkami CNC. W każdym przypadku parametry eksploatacyjne napędu oraz realizowane funkcje, sterownik czy też system sterowania oparty na komputerze PC, mogą być idealnie dopasowane do indywidualnych potrzeb użytkownika. 56 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com ARTYKUŁ SPONSOROWANY Bezpieczna droga do przyszłości Dzięki rozwiązaniom systemowym oferowanym przez Control City użytkownik jest zawsze po bezpiecznej stronie ulicy. Należy po prostu polegać na doświadczeniu światowego gracza na rynku i wspierać swój własny rozwój wszechstronną kompetencją specjalistów w dziedzinie systemów sterowania. Rozwiązania firmy Bosch Rexroth zapewniają podwójne bezpieczeństwo: Po pierwsze, firma Bosch Rexroth jest niezawodnym partnerem dla perspektywicznej i długoterminowej współpracy. Co więcej, oferowane przez firmę Bosch Rexroth technologie w dziedzinie sterowania i napędów już obecnie zapewniają integrację wszystkich funkcji bezpieczeństwa, zapewniając ochronę ludzi, maszyn i przetwarzanych materiałów. Dzięki temu uzyskuje się wzrost współczynnika gotowości maszyn i urządzeń oraz minimalizację wysiłków związanych z uzyskaniem niezbędnych certyfikatów. aż do uruchomienia, eksploatacji i modernizacji posiadanych maszyn i linii technologicznych. Control City zapewnia integrację wszystkich elementów składowych w ramach rozwiązań w dziedzinie automatyki zoptymalizowanych zarówno od strony technicznej, jak i w aspekcie ekonomicznym: kompaktowe systemy sterowników programowalnych (PLC), elastyczne rozwiązania do sterowania przemieszczeniami, innowacyjne urządzenia do sterowania obrabiarkami CNC, a także napędy elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne. Obszerny portfel interdyscyplinarnych rozwiązań konstruktorskich w dziedzinie sterowania, przydatnych dla rozmaitych technologii, otwiera całkowicie nowe perspektywy dla budowy nieskomplikowanych, bezpiecznych i oszczędnych systemów do automatyzacji procesów produkcyjnych. Systemy automatyzacji Rexroth pomagają ich użytkownikom zawsze być na bieżąco z wszelkimi nowościami technologicznymi, na przykład dzięki zastosowaniu technologii .Net oraz FDT /DTM, czy też elementów systemu PLCopen. Kontakt dla czytelników: Poza tym, systemy sterujące Rexroth są bezpieczną inwestycją w przyszłość: oszczędne sterowanie i napędy zużywające minimalne ilości energii zapewniają możliwość znacznego obniżenia całkowitych kosztów własnych – począwszy od opracowania koncepcji Bosch Rexroth Sp. z o.o. Centrala: ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa Tel.: (22) 738 18 00, Fax: (22) 758 87 35 [email protected] www.boschrexroth.pl Tel.: Fax: E-Mail: +48 22 738 19 41 +48 22 758 87 35 [email protected] www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 57 TEMAT WIODĄCY Sieć informatyczna General Motors wspiera produkcję Informatyka dla automatyki Koncern General Motors, tuż przed popadnięciem w olbrzymie kłopoty finansowe, zdążył rozpocząć modernizację infrastruktury IT. Kierownictwo firmy koncentrowało się na wsparciu procesów produkcyjnych przez sieć informatyczną. 58 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com TEMAT WIODĄCY M arc Brailov, menadżer ds. systemów informatycznych w GM jest dumny z nowego rozwiązania. Uważa, że udało się zmienić dotychczasową strategię IT na taką, która jest dopasowana do trudnych wyzwań, jakie stoją przed koncernami motoryzacyjnymi. Projekt opracowano pod kątem podstawowych zadań działu produkcji. Stworzono system zarządzania, który uwzględnia hierarchię ważności poszczególnych zakładów oraz potrzeby personelu. – W ciągu ostatnich trzech, czterech lat pracowaliśmy ciężko, aby poprawić elastyczność oraz sprawność naszych procesów produkcyjnych – mówi Kirk Gutmann, główny informatyk odpowiedzialny za produkcję. – Pod tym kątem projektowaliśmy nasze systemy IT, zarządzania oraz kontroli. Dzięki temu łatwiej nam będzie uruchamiać nowe placówki w innych miejscach świata. Stosowana wcześniej przez GM architektura zakładowych sieci zasadniczo oparta była na technologii LAN. Komunikacja ze środowiskiem IT była realizowana przez każde urządzenie z osobna. Odbywało się to poprzez współdzielenie niezbędnych informacji oraz informowanie o sytuacjach, w których występowały pewne niezgodności w działaniu sprzętu. W miarę jak nowa strategia ewoluowała, wprowadzono obsługę EtherNetu oraz IP na poziomie poszczególnych urządzeń. – W tej chwili próbujemy dokonać rozbioru sieci i utworzyć właściwą jej hierarchię – kontynuuje Kirk Gutman. – Rozpoczynając od poziomu pojedynczej stacji, łączymy wszystkie elementy układanki w jedną sieć. W ten sposób, krok po kroku, dochodzimy do poziomu sieci zakładowej. Kirk zaznacza, że każdy zakład GM jest samowystarczalny. Prowadzi własny monitoring oraz diagnostykę wszystkich elementów ciągu produkcyjnego. – W sytuacjach szczególnych przesyłamy dane z zakładu do centrali, która w razie konieczności wspomaga nasze fabryki przez 24 godziny na dobę – dodaje przedstawiciel koncernu. Z kolei Ken Knight, dyrektor ds. produkcji podkreśla, że nowa strategia ułatwia zastosowanie tych samych rozwiązań z zakresu automatyki w wielu zakładach. Tym samym ułatwia działania związane z produkcją. – W każdym z naszych zakładów wykorzystujemy podobne wyposażenie i rozwiązania techniczne, co czyni naszą pracę szybszą i tańszą – twierdzi Knight. Centrum zarządzania Głównym punktem systemu IT jest Centrum Zarządzania i Kontroli – CG3 (General Motors Global Command and Control Center) – znajdujący się w miejscowości Pontiac w stanie Michigan. Stąd, poprzez szybkie łącza, kluczowe dane płyną do trzech centrów regionalnych (RC3), które wspierają lokalne zakłady produkcyjne. Centrala regionalna w niemieckim Russelheim obsługuje placówki w Europie. Podobna jednostka w Sao Paulo w Brazylii wspomaga zakłady w Ameryce Południowej, Afryce oraz na Bliskim Wschodzie. Ostatnia centrala regionalna ulokowana jest razem z centralą główną w Pontiac. Terenem, za który jest odpowiedzialna, obejmuje Amerykę Północną oraz Azję. Każdy z 185 zakładów produkcyjnych GM ma bezpośrednie połączenie z przynależną mu centralą regionalną. W ten sposób personel central ma wgląd we wszystkie linie produkcyjne. Dzięki temu może w łatwy sposób zdobywać informacje o tym, co dzieje się w poszczególnych stacjach roboczych. Cechą, która wyróżnia cały system spośród podobnych rozwiązań, nie jest jednak jego struktura hierarchiczna. – Naszym celem jest wspieranie działań na poziomie pojedynczej stacji roboczej – tłumaczy Knight. Wszystko stanie się jasne, gdy przyjrzymy się, w jaki sposób architekci systemu określili poziomy hierarchii. Sformułowanie „Centrum zarządzania i kontroli” brzmi bardzo groźnie, lecz nie jest to dla GM poziom nr 1. Tutaj poziom 1 usytuowany jest w każdym z zakładów. Poziom 2. to trzy RC3, a na szczycie hierarchii jest GC3, czyli poziom 3. – Dla nas pierwszorzędnym celem jest produkcja samochodów – podkreśla Gutman. – Wszystko, co jako dział IT staramy się osiągnąć, jest podporządkowane temu zadaniu. GM jest jednym z najbardziej liczących się na świecie odbiorców robotów przemysłowych, które wykorzystywane są praktycznie na każdym etapie cyklu produkcyjnego. Począwszy od spawania elementów karoserii, a skończywszy na malowaniu kompletnych samochodów. Jest to więc kolejny z kluczowych punktów systemu. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 59 TEMAT WIODĄCY W zakładach montażowych GM w Lansing duet złożony z człowieka i robota działa sprawniej niż pojedyncza maszyna lub osoba. Robot przenosi montera w odpowiednie miejsca we wnętrzu pojazdu, dzięki czemu zaoszczędza mu męczącego „pełzania” po stanowisku pracy i przyjmowania dziwnych pozycji. – Równie ważne, jak programowanie robotów jest dla nas udostępnianie ich interfejsów innym urządzeniom w naszej sieci – mówi Knight. – Urządzenia w rodzaju kontrolerów spawalniczych to kluczowe elementy w naszym systemie. Zarządzamy udostępnianiem tych urządzeń w sieci oraz ich programowaniem. Centrum dowodzenia i kontroli GM komunikuje się z każdym ze 185 zakładów produkcyjnych korporacji poprzez trzy centrale regionalne. Typowy zakład produkcyjny GM w Ameryce Północnej powinien być w pełni zautomatyzowany. Dotyczy to również transportu pojazdów oraz niezbędnych materiałów pomiędzy poszczególnymi stacjami roboczymi. Co więcej, zastosowania automatyki są w GM wymagane w zagadnieniach związanych z kontrolą jakości, takich jak: powtarzalność produkcji, jej niezawodność, a także ergonomiką pracy personelu. Sformułowanie „zarządzanie i kontrola” w nazwie poziomów 2. i 3. może być myląca. Zasadniczym ich celem jest bowiem wsparcie produkcji, a działalność w dużej mierze zależy od bieżącej sytuacji na poszczególnych liniach produkcyjnych. Jeśli pojawi się problem, który grozi ograniczeniem zdolności produkcyjnej, personel RC3 i CG3 wkracza do akcji. Stara się zrobić to, co niezbędne, aby zapobiec przestojom lub spowolnieniu produkcji. – Większość bieżących problemów rozwiązywana jest przez lokalny personel – zauważa Knight. – Bardzo rzadko zdarzają się usterki, które są usuwane zdalnie. Dopiero w przypadku wystąpienia bardzo poważnych problemów inicjatywę przejmuje centrum zarządzania. Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Stacja robocza Centrum dowodzenia i kontroli GM Zakład produkcyjny C3 Zakład produkcyjny C3 Zakład produkcyjny C3 Zakład produkcyjny C3 Russelsheim, Niemcy RC3 Pontiac, USA RC3 i kontroli GM komunikuje się z każdym ze 185 zakładów produkcyjnych korporacji General Motors GC3 poprzez trzy centrale regionalne. 60 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● Zakład produkcyjny C3 Ameryka Północna i Azja Europa Centrum dowodzenia Zakład produkcyjny C3 www.controlengpolska.com Zakład produkcyjny C3 Zakład produkcyjny C3 Zakład produkcyjny C3 Ameryka Południowa, Afryka i Bliski Wschód Sao Paulo, Brazylia RC3 TEMAT WIODĄCY Poza samą konstrukcją systemu bardzo istotny jest profesjonalny personel. Dlatego w General Motors 85% pracowników działów IT posiada doświadczenie wyniesione z działów produkcyjnych lub automatyki. Przepis na dobry samochód Kirk Gutman tłumaczy, że od razu po zauważeniu alarmu pracownicy centrów zarządzania kontaktują się z osobami odpowiedzialnymi za daną część linii produkcyjnej. To pierwszy krok do tego, aby zorientować się, w czym jest problem. – Jeśli to drobna awaria, z którą poradzi sobie lokalny personel lub alarm został wywołany poprzez demontaż części wyposażenia w czasie przerwy w działaniu danej linii, to wszystko jest w porządku – tłumaczy dalej główny informatyk GM. – Jeśli natomiast sytuacja jest bardziej złożona, natychmiast wysyłamy zespół techników, aby jak najszybciej przywrócić sprawność uszkodzonej linii produkcyjnej. W General Motors produkcja jest dość skomplikowana. Klienci zamawiają poszczególne samochody, korzystając z wielu możliwych dla danego modelu opcji. Niemalże od nowa projektują swój własny egzemplarz. Zakłady GM muszą jak najszybciej reagować na potrzeby klientów. Jest to możliwe dzięki perfekcyjnie zintegrowanym systemom IT na poziomie całej korporacji. „Śledzą” one każdy samochód, od momentu, gdy zostanie zamówiony, a kończąc na etapie odbioru przez klienta. Przykładowo, kiedy zamontowane zostaje radio, system zbiera informację o jego modelu, numerze seryjnym, a także dane osoby, która wykonała montaż. W ten sposób archiwizowane są informacje na wszystkich etapach produkcji. Dzięki wykorzystaniu bazy danych historia każdego pojazdu może być dokładnie prześledzona. Rozpoczynając od momentu, kiedy opuścił fabrykę, można cofnąć się poprzez testy końcowe do poszczególnych etapów montażu. Dzięki temu możliwe jest przeanalizowanie, jakie podzespoły zostały użyte w danym egzemplarzu. Co więcej, w łatwy sposób można prześledzić poszczególne etapy produkcji tych podzespołów. Sieć informatyczna GM to Intranet w skali globalnej. Dostęp do niego ma każda stacja ro- Specjalnie stworzony automatyczny system precyzyjnie ustawia ciężki korpus pojazdu na podwoziu. 62 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com bocza w każdym z zakładów korporacji. Zbierane informacje są niezwykle szczegółowe, np. moment obrotowy osiągnięty przez daną wkrętarkę przy wkręcaniu każdej śruby. Wszystkie te dane są scalane w korporacyjnych bazach danych. Po co to wszystko? Kierownictwo GM tłumaczy, że jeśli za pięć lat pojawi się problem z konkretną śrubą w konkretnym egzemplarzu samochodu, General Motors będzie w stanie odtworzyć informacje, kto ją montował i której użył wkrętarki. Możliwe będzie także pozyskanie informacji o zadanym momencie obrotowym wkrętarki, czy został on osiągnięty, a w końcu kto ten moment obrotowy skontrolował. Archiwizacja dużej ilości danych może być bardzo przydatna przy uwzględnianiu lub odrzucaniu przyszłych reklamacji. Przedstawiciele GM podkreślają jednak, że zasadniczym celem zbudowania tego systemu było zapewnienie łatwej i szybkiej komunikacji pomiędzy osobami odpowiedzialnymi za poszczególne etapy montażu. Tymi, które spotykają się z problemami, a osobami, które pomogą w ich rozwiązaniu. – Z punktu widzenia automatyki nasz system charakteryzuje się jednolitą architekturą – podkreśla Knight. – Zawiera ona najważniejsze elementy procesu, takie jak: procesory, roboty, transportery, rozwiązania mechaniczne i elektryczne oraz urządzenia i oprogramowanie automatyki. Kirk Gutman dodaje, że pierwszym zadaniem wykonanym przez GM była standaryzacja technologii. Następnie skoncentrowano się na procesach stojących za technologią oraz jej integracją z urządzeniami wykonawczymi. Struktura, powtarzalność, odpowiedni ludzie Po pierwsze ustandaryzowano sposób adresowania urządzeń w sieci, sposób nadawania priorytetów informacjom otrzymywanym z urządzeń wykonawczych oraz sposób monitorowania sieci. Standaryzacja objęła wszystkie procesy związane z wykrywaniem i usuwaniem usterek, monitoringiem, a także dodawaniem i usuwaniem części wyposażenia. Poza tym każdy pracownik GM na świecie został przeszkolony według tego samego schematu. – Projektujemy nasze sieci tak samo, jak nową linię silników, z tą samą dyscypliną, strukturą organizacyjną oraz powtarzalnością – mówi Gutman. – Wiele nauczyliśmy się w ciągu tych wszystkich lat. Gdy wprowadzamy zmiany, chcemy mieć pewność, że nasza następna fabryka lub kolejne uaktualnienie systemu odzwierciedli zebrane przez nas doświadczenia. Poza samą konstrukcją systemu bardzo istotny jest dobrze wyszkolony personel. Osoby pracujące w RC3 oraz GC3, z kilkoma tylko wyjątkami, pracowali wcześniej na stanowiskach związanych z produkcją. W General Motors 85% pracowników działów IT posiada doświadczenie wyniesione z działów produkcyjnych lub automatyki. – Dzięki takiemu podejściu można wiele zyskać – twierdzi główny informatyk GM. – Po pierwsze personel IT rozumie, jak ważny jest czas. Kiedy pojawia się problem, wszyscy biorą się do roboty i pracują tak długo, aż zostanie rozwiązany. Ludzie z mojego działu dużo wiedzą o bezpieczeństwie strukturalnym, odporności urządzeń oraz takim projektowaniu linii produkcyjnych, który pozwala minimalizować czas przestojów. Kirk Gutman podsumowuje, że podczas implementacji technologii IT na poziomie urządzeń wykonawczych jednym z zasadniczych zagadnień jest pamięć o podstawach, na których opiera się produkcja. C.G. Masi Artykuł pod redakcją Marcina Stachury, doktoranta w Instytucie Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej ARTYKUŁ SPONSOROWANY Optymalizacja połączeń sieciowych z wykorzystaniem switchy warstwy trzeciej Protokół TCP/IP to otwarty, warstwowy standard sieciowy, sterujący przesyłaniem danych w Internecie oraz sieciach LAN na całym świecie. Strukturę logiczną protokołu TCP/IP podzielić można na 5 warstw: Nazwa warstwy Protokoły warstwy Warstwa 5 Aplikacji http Warstwa 4 Transportowa TCP, UDP Warstwa 3 Routingu IP Warstwa 2 Przełączania Ethernet Warstwa 1 Interfejsu RJ45, CAT5 W poniższym artykule postaram się przybliżyć czytelnikom funkcjonalność switchy pracujących w warstwie routingu, zwanych switchami warstwy trzeciej. W ciągu ostatnich lat ugruntował się podział urządzeń sieciowych na switche warstwy drugiej (L2), łączące ze sobą hosty w jedną podsieć, switche warstwy trzeciej (L3), łączące ze sobą poszczególne podsieci w jedną sieć LAN, oraz routery, których zadaniem jest łączenie sieci LAN ze sobą lub z Internetem. Czym jest switch warstwy drugiej? Switche L2 wywodzą się z hubów ethernetowych, stosowanych pierwotnie w sieciach LAN opartych na kablu współosiowym. W początkach istnienia Ethernetu sieć LAN stanowiła jedną, dużą domenę kolizyjną, wykorzystującą mechanizm CSMA/CD do wykrywania kolizji i sterowania przepływem danych. Wraz z dynamicznym rozwojem sieci komputerowych zaistniała potrzeba podzielenia dużych sieci LAN na mniejsze, łatwiejsze w zarządzaniu domeny kolizyjne (podsieci). W skrócie ujmując – switch L2 łączy kilka NIC-ów (Network Interface Card) w jedno urządzenie, umożliwiając administratorowi podział sieci LAN na mniejsze podsieci (domeny kolizyjne) Switch warstwy drugiej używa adresów MAC urządzeń sieciowych do identyfikowania hostów w sieci. Ponieważ adres MAC zapisany jest w hardware NIC, switche L2 używają warstwy sprzętowej do sterowania ruchem w sieci. Dlatego też przełączniki warstwy drugiej mogą bardzo szybko wyznaczać trasy ruchu pakietów. Ponadto posiadają zapisaną w pamięci tablice rekordów, w której do każdego portu switcha przypisany jest adres MAC urządzenia do niego podłączonego, i na podstawie tej tablicy podejmują decyzję, na który port wysłać dane adresowane do konkretnego urządzenia. W rzeczywistości opisana powyżej sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana. Duże sieci LAN z reguły podzielone są na mniejsze podsieci, z których każda posiada przypisany adres NIC. W konsekwencji, jako że switche L2 używają adresów MAC do sterownia przepływem danych, przełącznik pracujący w warstwie drugiej nie może 64 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com być wykorzystany do połączenia ze sobą dwóch lub więcej podsieci. Czym są routery? Głównym zadaniem routerów jest formowanie sieci WAN (Wide Area Network) poprzez umożliwienie komunikacji pomiędzu kilkoma sieciami LAN, lub też podłączenie sieci LAN do Internetu. Obecnie na rynku znaleźć można bardzo szeroką gamę routerów, poczynając od prostych urządzeń przeznaczonych do użytku domowego, a na zaawansowanych, rozbudowanych ( i bardzo drogich) urządzeniach kończąc. Routery, w odróżnieniu od switychy L2, używają adresów IP do sterowania przepływem danych w sieci, co oznacza że pracują w warstwie trzeciej pięciowarstwowego modelu TCP/IP. Jedną z wad routerów jest fakt, iż używają one specjalistycznego oprogramowania do wyznaczania tras pakietów, co oznacza że trasowanie odbywa się w warstwie software’u. Rozwiązanie takie sprawia czasem, iż dane przesyłane są wolniej niż wymaga tego szerokopasmowa sieć Ethernetowa. Czym jest switch wartstwy trzeciej Switch warstwy trzeciej łączy ze sobą zalety płynące z obu wyżej wymienionych rozwiązań dzięki użyciu warstwy sprzętowej (hardware) do optymalizacji przełączania w sieciach IP. W dużym uproszczeniu – software używany w routerach został zaimplementowany do warstwy hardware’u switcha L3, umożliwiając szybsze trasowanie pakietów niż w przypadku tradycyjnego routera. Protokół 802.1Q VLAN w switchu L2 umożliwia administratorowi łatwiejszą i bardziej efektywną konfigurację oraz zarządzenie siecią, ale z drugiej strony łączenie wirtualnych sieci VLAN wymaga stosowania urządzeń pracujących w warstwie trzeciej. Zarówno routery, jak i przełączniki L3, używają protokołów oraz tablic routingu do określenia najlepszej ścieżki, jaka powinna być użyta do przesłania danych pomiędzy dwoma hostami. Kwestią przemawiającą za użyciem switchy L3 jest ich większa szybkość działania, osiągnięta dzięki zaimplementowaniu mechanizmów routingu do warstwy sprzętowej urządzenia. Jak już wspomniałem, switche warstwy drugiej łączą kilka interfejsów NIC w jedną podsieć. Jako, że switche L3 używają adresów IP do kierowania przepływem danych, mogą więc być wykorzystane do połączenia kilku podsieci w jedną sieć LAN. Przełączniki warstwy trzeciej dają administratorowi sieci możliwość wyboru pomiędzy różnymi protokołami routingu: routing statyczy (Stating Routing), dynamiczny (Dynamic Routing), RIP (Routing Information Protocol) lub OSPF (Open Shortest Path First) Przykad topologii sieciowej wykorzystującej switch L3 Oto przykład prostej sieci LAN złożonej z kilku podsieci połączonych za pomocą switcha warstwy trzeciej. Na poniższym rysunku podsieć A posiada adresy IP klasy C postaci 192.168.10.x, podsieć B posiada adresy klasy C ARTYKUŁ SPONSOROWANY postaci 192.168.11.x, natomiast podsieć klasy C posiada również adres klasy C postaci 192.168.12.x. Każda podsieć klasy C posiada 255 unikalnych adresów. Na powyższym rysunku pokazano switch warstwy trzeciej połączony ze switchami i hostami trzech różnych podsieci. Ponieważ przełączniku L3 używają adresów IP do kierowania przepływem danych, możliwe jest przesyłanie pakietów pomiedzy hostami należącymi do różnych podsieci. Zastosowanie switchy warstwy trzeciej w aplikacjach przemysłowych Coraz więcej systemów sieciowych, instalowanych w warunkach przemysłowych, wyposażonych jest w przełączniki pracujące w warstwie trzeciej modelu TCP/IP. Ponieważ użycie urządzeń „cywilnych” (np. przeznaczonych do pracy w serwerowniach) nie spełnia oczekiwań projektantów, powszechną praktyką staje się zastępowanie ich urządzeniami dedykowanymi do zastosowań przemysłowch. Przy doborze sprzętu sieciowego należy rozważyć 3 główne kwestie: Przemysłowe wykonanie Redundantne wejście zasilania Redundancja jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych urządzeniom przeznaczonym do pracy w aplikacjach przemysłowych. Wymóg stosowania rozwiązań redundantnych podyktowany jest specyficznymi warunkami, w jakich pracują przemysłowe urządzenia sieciowe. Warunki te wymagają, aby każde urządzenie, pełniące krytyczną rolę w systemie sieciowym, podłączone było do zapasowego źródła zasilania. W przypadku awarii głównej sieci zasilającej urządzenie takie automatycznie przełączy się na zasilanie awaryjne, minimalizując tym samym szkody spowodowane wystąpieniem awarii. Szeroki zakres temperatur pracy Szeroki zakres dopuszczalnych temperatur, w jakich może pracować urządzenie, to kolejna ważna kwestia przy doborze switcha przemysłowego. Niektóre aplikacje sieciowe stosowane w przemyśle muszą mieć możliwość pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych, w tym w bardzo wysokich temperaturach. Wysoka niezawodność dzięki bezwentylatorowej konstrukcji Przy doborze osprzętu sieciowego przeznaczonego do aplikacji przemysłowej projektanci zwracają uwagę m.in. na aspekt określający niezawodność urządzenia – współczynnik MTBF (meantime between failtures – średni okres bezawaryjnej pracy). Współczynnik ten, podawany z reguły w godzinach, określa statystyczną długość ciągłej pracy urządzenia pomiędzy wystąpieniem awarii. Jak wiadomo wentylatory stosowane do chłodzenia podzespołów urządzeń sieciowych stanową jedną z najbardziej awaryjnych części konstrukcji. Ponadto, w przypadku switchy pracujących w miejscach o silnym zapyleniu, wentylatory mogą powodować nadmierne osadzanie się zanieczyszczeń na elementach nagrzewających się, co w konsekwencji doprowadza do przegrzania i awarii. Redundantne połączenia sieciowe Możliwość tworzenia redundantnych połączeń w sieci to jedna z najważniejszy zalet cechujących przemysłowe urządzenia sieciowe. Idealnym rozwiązaniem przy tworzeniu sieci redundantnej jest zastosowanie topologii pierścienia. Przykładem niech będzie protokół Turbo Ring zaimplementowany w przełącznikach firmy Moxa, który umożliwia połączenie nawet 250 urządzeń w jeden pierścień. W przypadku awarii któregoś z segmentów sieci następuje przekierowanie całego ruchu na ścieżkę alternatywną. Wznowienie połączenia odbywa się w czasie kilku milisekund (max. 20ms), co eliminuje możliwość utraty przesyłanych pakietów. Podsumowanie Przemysłowe switche pracujące w warstwie trzeciej stanowią prężnie rozwijającą się grupę osprzętu sieciowego, przeznaczonego do pracy w trudnych warunkach. Zalety przemawiające za stosowaniem takich rozwiązań to przede wszystkim mniejszy koszt urządzenia w porównaniu z routerem, większa prędkość działania dzięki zaimplementowaniu mechanizmów routingu w warstwę sprzętową urządzenia, a także – w przypadku urządzeń o budowie modułowej – możliwość wyboru medium transmisyjnego użytego w sieci (skrętka, światłowód). Należy jednak zdawać sobie sprawę również z ograniczeń płynących ze stosowania switchy L3 – urządzenia takie mogą łączyć ze sobą poszczególne sieci LAN i umożliwiać przesyłanie pakietów pomiędzy hostami w różnych sieciach, nie mogą natomiast służyć do połączenia sieci LAN z Internetem, jako że nie obsługują mechanizmów NAT, Firewall itp. Dlatego też przed zakupem urządzenia sieciowego należy dokładnie określić funkcje, jakie ma ono pełnić, i na podstawie tego dokonać wyboru między switchem warstwy drugiej, switchem warstwy trzeciej oraz routerem. Autor: Piotr Sabak ELMARK Automatyka Sp. z o.o. Warszawa 02-703, Bukowińska 22 lok. 1B tel.: 22 541-84-60; fax: 22 541-84-61 [email protected] www.elmark.com.pl www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 65 W PRAKTYCE Automatyzacja produkcji cukru i etanolu Słodko i oszczędnie Nowoczesny system sterowania to podstawowy element optymalizacji procesu produkcji mieszanek cukrowych dla przemysłu spożywczego i etanolu jako ekologicznego paliwa w jednej z brazylijskich kompanii gorzelniano-cukrowniczej. Zmiany wymusił współczesny, dynamiczny rynek paliwowy i spożywczy. J eden z największych brazylijskich producentów cukru spożywczego i etanolu wytwarza w swoim zakładzie jednocześnie energię elektryczną zużywaną do jego zasilania oraz dodatkowo sprzedawaną do sieci zewnętrznej. W związku z burzliwymi zmianami na światowych rynkach paliw kierownictwo cukrowni zdecydowało się podjąć wyzwanie zwiększenia produkcji etanolu. Jednak bez konieczności dodatkowych, nadmiernych inwestycji. Głównymi bodźcami takiej decyzji są: dość wysoka cena cukru jako surowca eksportowego oraz obserwowany rozwój nowoczesnych technologii silników samochodowych, które wykorzystują jako paliwo alkohole lub ich mieszanki z benzyną. Obecnie w Brazylii 90% sprzedawanych nowych samochodów wyposażonych jest w silniki dostosowane Aplikacje pakietu Proficy Plant w sposób graficzny obrazują sekwencje Strategia automatyzacji zdarzeń na linii produkcyjnej oraz harmonogram wszystkich Podczas gdy dla większości producentów cukru i etanolu podstawą strategii rozwoju jest budo- zaplanowanych operacji. Źródło: GE Fanuc 66 ● do takich paliw. Etanol stanowi około 20% ogólnej ilości sprzedawanych paliw. Benzyna w Brazylii sprzedawana jest zwykle jako mieszanka 20% etanolu i 80% benzyny. Większość etanolu w brazylijskich cukrowniach pozyskiwana jest z cukru w procesie fermentacji drożdży i ich destylacji. Co ciekawe, wymaga on dostarczenia mniejszych ilości energii z zewnątrz, niż stosowany w USA proces wytwarzania etanolu z kukurydzy. W efekcie końcowym ilość energii uzyskiwanej z etanolu cukrowego ponad ośmiokrotnie przewyższa ilość energii niezbędnej do jego wytworzenia. Podczas gdy w przypadku etanolu kukurydzianego tylko 1,5-krotnie. Trzcina cukrowa zbierana jest na plantacjach ręcznie lub mechanicznie. Następnie specjalnie przystosowane ciężarówki transportują zbiory do kilkuset gorzelni w całym kraju. Gorzelnie te prowadzone są zwykle na farmach zlokalizowanych w pobliżu zakładów przetwórczych i produkcyjnych (w większości w stanie Sao Paulo). Na wstępie trzcina jest prasowana walcami, w celu wyciśnięcia soku znajdującego się pomiędzy włóknami zwanymi bagassą. Następnie sok poddawany jest fermentacji w drożdżach, gdzie powstaje sacharoza i etanol. Kolejnym etapem jest poddanie uzyskanej substancji destylacji, w celu uzyskania etanolu uwodnionego. Zużyta bagassa w procesie spalania dostarcza ciepła potrzebnego do destylacji i suszenia oraz energię elektryczną, która jest zużywana na potrzeby zakładu (a niekiedy sprzedawana na zewnątrz). MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com W PRAKTYCE wa dodatkowych, nowych gorzelni, przedstawiana w artykule kompania poszła inną drogą. Zdecydowała się na zastosowanie w już istniejących zakładach najnowszych technologii z zakresu automatyki przemysłowej, tak by zwiększyć wydajność posiadanych maszyn. Kierownictwo kompanii jest przekonane, że taka właśnie modernizacja przyczyni się do zmniejszenia liczby i czasu trwania przestojów w produkcji. Jednocześnie poprawie ulec ma jakość produktów finalnych i w ostateczności rentowność zakładów. Nie bez znaczenia jest również oferowana przez nowoczesne systemy automatyki możliwość szczegółowego monitorowania i śledzenia produkcji poszczególnych partii czy asortymentów produktów. Przydaje się to zarówno kierownikom działów, jak też menadżerom firmy. Jednym z podstawowych wskaźników umożliwiających firmie utrzymanie niskich kosztów produkcji jest wskaźnik całkowitej efektywności urządzeń (ang. OEE). Dlatego też w opisywanych zakładach w pierwszym rzędzie zdecydowano się na uruchomienie instalacji pilotażowej modułu firmy GE Fanuc – Proficy Plant Application w dziale wstępnej obróbki trzciny cukrowej. Dzięki niemu uzyskano dostęp do wielu istotnych parametrów procesowych, takich jak: czasy wyłączeń urządzeń, liczba wyłączeń, a nawet sekwencja zdarzeń w procesie. Przy prawidłowej aplikacji takiego modułu można otrzymywać precyzyjne, bieżące raporty na temat stanu procesów. Umożliwia to ich optymalizację i zwiększenie przepustowości, przy zachowaniu tego samego sprzętu, pracowników obsługi i materiałów. Instalacja pilotażowa miała na celu przetestowanie układu w rzeczywistej aplikacji. Miało to ułatwić decyzję o tym, gdzie i jak zaimplementować jeszcze dwa takie moduły. Wstępne wyniki eksperymentu były bardzo pomyślne i w ciągu kilku miesięcy zdecydowano się na wdrożenie kolejnych modułów. Tego typu rozwiązanie zainstalowano również w dziale fermentacji, gdzie jest ono niezwykle przydatne w utrzymaniu standardów procesu zgodnego z recepturami oraz odpowiednimi przepisami zewnętrznymi. Oprócz modułów Plant Application zainstalowano również systemy Proficy Portal i Proficy Historian, które objęły sobą 10 000 punktów kontrolnych i 30 stacji klienckich. Ponadto w całym sys- temie sterowania i monitoringu zastosowano również: system Proficy HMI/SCADA Cimplicity, sterowniki PACSystem, sterowniki PLC serii 90-30 oraz moduły Genius. Ze względu na otwartość architektury systemów Proficy możliwe jest ich łatwe połączenie z interfejsem istniejącego w zakładach systemu ERP – planowania zasobów przedsiębiorstwa. Większość etanolu w brazylijskich cukrowniach pozyskiwana jest z cukru w procesie fermentacji drożdży i ich destylacji. Kilkuetapową implementację systemów powierzono dwóm grupom integratorów z firm STI Canada i STI do Brasil. W etapie pierwszym zastąpiono dotychczasowe metody kontroli jakości i raportowania stanów produkcyjnych nowymi funkcjonalnościami systemów. Pozwalają one na dokładniejszą i szybszą weryfikację uzyskanych parametrów i informacji. Przejście do nowego systemu sterowania Przed uruchomieniem pierwszej instalacji pilotażowej platforma operatorsko-sterująca w zakładzie miała dość prostą formę. Rozwijana była w trakcie czteroletniego użytkowania przez samych pracowników i operatorów. Nie spełniała ona jednak oczekiwań menadżerów. Ich pracownicy nie mogli pozyskiwać z systemu interesujących danych w sposób sprawny i szybki. Dlatego też zdecydowano się na wdrożenie nowych rozwiązań w tym zakresie. Przy sporządzaniu wstępnej listy wymagań stawianych systemowi przez działy biznesowe niemal od razu kilka z nich wyselekcjonowano jako szczególnie istotne. Za najbardziej krytyczny wymóg uznano maksymalną redukcję nieplanowanych przestojów linii produkcyjnej. W zakładzie pracującym w trybie 24/7, nawet niewielkie przestoje – około 30-minutowe – mają olbrzymie znaczenie dla miesięcznego bilansu produkcji. Po krótkich analizach okazało się, że najczęściej takie przestoje zdarzają się w dziale rozdrabniania i wyciskania. To znaczy tam, gdzie otrzymuje się z trzciny sok, który jest podstawowym surowcem do produkcji cukru i etanolu. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 67 W PRAKTYCE O tym, który z produktów należy poddać większej kontroli ze strony menadżerów, zawsze decyduje jego aktualna cena i ogólna sytuacja rynkowa. Jest ona zwykle dość stabilna i ewentualne zmiany strategii produkcji analizowane są przeważnie w perspektywie kilku dni lub tygodni. Większe zmiany wprowadzane są najczęściej dwu- lub trzykrotnie w sezonie. Ponieważ kompania wytwarza dwa produkty, ma znacznie większe możliwości w zakresie regulacji i organizacji produkcji oraz zarządzania spodziewanymi przychodami, niż konkurenci produkujący tylko etanol lub jedynie cukier. W trakcie globalnego wzrostu zapotrzebowania na cukier i etanol brazylijscy producenci mocno zainwestowali we wprowadzenie nowoczesnych technologii w swoich zakładach, żeby zmniejszyć koszty produkcji. Zastosowany system sterowania i monitoringu znacząco przyczynia się do utrzymania odpowiedniej elastyczności działań zakładu. Ułatwia szybkie wprowadzanie nawet niewielkich zmian. Tak, aby na bieżąco utrzymywać jak najwyższy poziom rentowności produkcji. Etanol to współcześnie jeden z najbardziej dochodowych produktów. Cukier, surowiec, z którego się go wytwarza, jest bardzo wydajny i pozwala na produkowanie etanolu w bardzo dużych ilościach. Brazylia zaś to kraj o największych na świecie zasobach trzciny cukrowej. W trakcie globalnego wzrostu zapotrzebowania na cukier i etanol brazylijscy producenci mocno zainwestowali we wprowadzenie nowoczesnych technologii w swoich zakładach, żeby zmniejszyć koszty produkcji. Na przykład w latach 80-tych XX wieku koszt produkcji jednego galona etanolu wynosił około 2,5 dolara. Obecnie, dzięki unowocześnieniom linii produkcyjnych, koszt spadł do 0,75 USD. Oczywiście spory potencjał drzemie również w samym cukrze, który może być różnej jakości i klasy. Wiele zależy od przebiegu poszczególnych etapów jego pozyskiwania z trzciny. Choć w zakładach produkcyjnych powstają różne klasy cukru, zwykle są na koń68 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com cu mieszane i sprzedawane po cenie zależnej od procentowego udziału określonych klas. Inżynierowie dążą jednak do opracowania odpowiedniej platformy monitorująco-sterującej, aby uzyskać lepszą kontrolę nad procesami produkcji. Umożliwiłoby to separację kilku odrębnych klas cukru, które trafiałyby do odrębnych silosów. Odbiorcom oferowano by wówczas produkty finalne o wymaganej przez nich konkretnej jakości czy klasie. Zarządzanie jakością Jednym z najbardziej znaczących elementów automatyzacji procesów w fabrykach etanolu są działania laboratoryjne i doświadczalne. Ściślej rzecz ujmując, chodzi o kwestię dysponowania wynikami. Obecnie w większości zakładów są one gromadzone w postaci baz, arkuszy itp. Ewentualne ich wprowadzenie do systemu odbywa się na drodze manualnej. Jeżeli na przykład testy określonej partii produktu wypadną niepomyślnie, konieczne jest kompleksowe powtórzenie czynności procesowych. To oczywiście zwiększa koszty i powoduje dodatkową stratę czasu. Jednakże po sprawnej implementacji aplikacji Proficy Plant dane pomiarowe z urządzeń testujących i czujników mogą być pobrane na bieżąco. Po analizie zmian są wprowadzane bezpośrednio do układów monitorujących i sterujących, co przyczynia się do: wzrostu wydajności produkcji, poprawy jakości produktu i skrócenia czasu niezbędnego na ewentualne poprawki. Ponieważ cały świat stara się ograniczyć zużycie ropy naftowej, paliwa z surowców odnawialnych – jak etanol – zaczynają odgrywać coraz większą rolę na rynku. Ich komercyjny sukces zależy w dużej mierze od sprawnego zarządzania wydajnością i jakością produkcji oraz utrzymania konkurencyjnych cen. Brandon Henning, GE Fanuc Artykuł pod redakcją dra inż. Andrzeja Ożadowicza, adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie Inspekcja produktów Precyzyjne pozycjonowanie Identyfikacja produktów Vision Systems Vision Software Vision Sensors ID Readers Systemy wizyjne Cognex potrafią to wszystko. Wiele firm na Świecie opierają swoją produkcję na systemach wizyjnych Cognex w celu optymalizacji produkcji, zmniejszenia kosztów wytwarzania oraz do pełnej kontroli procesu produkcyjnego. Rozumiemy co może dla Ciebie zrobić system wizyjny www.cognex.com/all ARTYKUŁ SPONSOROWANY SIEMENSEM W NAWOZY W połowie roku 2008 firma VIGRAN uczestniczyła w ostatnim etapie rozbudowy instalacji Pakowni, Magazynu CANWILU i węzła Paletyzacji – inwestycji realizowanej przez ANWIL SA, jedno z największych przedsiębiorstw branży chemicznej w Polsce. Coraz więcej zakładów dostrzega potrzebę modernizacji i rozbudowy swojego zaplecza technicznego i produkcyjnego, dlatego też aplikacje nastawiane jedynie na poprawne sterowanie procesem już nie są wystarczającym środkiem dla usprawnienia ich pracy. Liczą się jedynie te systemy, które oferują pełną skalowalność w każdym kierunku czy to o nową aparaturę AKPiA, czy narzędzia usprawniające zarządzanie produkcją. Częstą sytuacją jest taka, gdzie pojedyncze obiekty należy połączyć w jeden spójny system nie tracąc przy tym ich funkcjonalności i nie zatrzymując produkcji na dłuższy czas. Z pomocą inżynierom firmy Vigran przyszedł system SIMATIC PCS 7 firmy SIEMENS. Dopiero w takich instalacjach widać przewagę rozwiązań typu DCS nad multi–PLC. SIMATIC PCS 7 jako w pełni zinte- growane narzędzie inżynierskie, SCADA, OPC oraz MES umożliwił minimalizację kosztów przy maksymalizacji osiągnięć. VIGRAN udowodnił, że nie zawsze jest tak iż „wszystko w jednym” jest gorszym produktem. Do roku 2006 ekspedycja nawozów sztucznych w zakładzie ANWIL SA oparta była jedynie na węźle Pakowni. Na instalacji niepodzielnie królował system typu DCS Foxboro. Doskonaląc logistykę koniecznym stało się zapewnienie wzrostu zdolności składowania nawozów oraz wydajności i sprawności ich załadunku. Zapadła więc decyzja o rozbudowie Pakowni o kolejny węzeł, Magazyn CANWILU. Była to doskonała okazja do modernizacji wysłużonego systemu sterowania (Foxboro z lat 90–tych ubiegłego wieku). Spośród wielu dostawców automatyki został wybrany system sterowania typu DCS – SIMATIC PCS 7 v 6.1 firmy Siemens. Na instalacji pojawiły się sterowniki S7–400 wraz z rozproszonymi stacjami wejść wyjść ET200S. Cała platforma sterowania oparta była na topologii gwieździstej ze stacjami operatorskimi typu „Stand–Alone”. W połowie ubiegłego roku rozpoczęły się prace nad ostatnim etapem rozbudowy Instalacji Pakowni, rozpoczęła się realizacja projektu Paletyzacji. Swoje zakończenie miała ona w grudniu 2008. Rysunek 1. Główne magistrale komunikacyjne 70 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Do projektu należało podejść w nowatorski sposób. Nie było to zwykłe uruchomienie. Należy pamiętać, że firma ANWIL ma swoją markę i nie może pozwolić sobie na przestoje w produkcji. Towar musi być wyprodukowany na czas. Kolejnym aspektem było rozproszenie systemu SCADA (wszystkie stacje operatorskie były typu „Stand Alone”) oraz aktualizacja oprogramowania PCS 7 z wersji 6.1 na wer- ARTYKUŁ SPONSOROWANY sję 7.0. No i wreszcie w całość należało włączyć kompletnie nowy, wybudowany od podstaw węzeł Paletyzacji. A czasu było coraz mniej... Na pierwszy ogień poszła reorganizacja magistrali systemowej. Nadrzędna część (redundantny pierścień światłowodowy) sieci została zbudowana na bazie protokołu ETHERNET TCP/IP oraz ETHERNET ISO. Wraz z rozbudową instalacji podjęto decyzję o przebudowie architektury „Stand– Alone” na „Klient – Serwer” i poszerzeniu istniejącego już pierścienia światłowodowego o dodatkowy węzeł – Paletyzację. Do zarządzania całą strukturą HMI zastosowano dwa redundantne serwery SIMATIC PCS 7 OS SERVER 547B, dedykowane do rozwiązań przemysłowych z redundancją sprzętową. Dzięki temu mamy gwarancję przełączenia serwerów w przypadku awarii, a samo przełączenie pomiędzy „Master” i „Slave” następuje praktycznie niezauważalnie dla obsługi (oczywiście odpowiednie komunikaty są generowane na liście alarmowej). Postawione serwery mają za zadanie propagację wszelkich zmian w systemie SCADA, archiwizację danych i udostępnianie ich do dalszej obróbki, dlatego też muszą być niezawodne. Sterowanie zostało zbudowane w oparciu o najmocniejsze sterowniki SIEMENS z rodziny S7–400 (S7–416 2DP i 2 x S7–413 3DP). System jest w pełni zdecentralizowany, czyli poszczególne sterowniki zawiadują swoimi fragmentami instalacji i wymieniają pomiędzy sobą pewne zdefiniowane informacje. Dzięki takiemu rozwiązaniu udało się zachować ciągłość produkcyjną nawet w przypadku awarii któregoś ze sterowników. Częścią wspólną wszystkich węzłów jest wizualizacja oparta na WINCC (zintegrowane w platformie PCS 7). Argumentem, który przemawiał za zastosowaniem SIMATIC PCS 7 i w ogóle platformy sprzętowej SIEMENS była jego elastyczność w stosunku do innych standardów. Wiadomo, że w dzisiejszych czasach trudno o zachowanie „czystości” systemowej na instalacjach spotykamy sprzęt różnych marek i producentów. W naszym przypadku to były: Centrale klimatyzacyjne – SAIA BURGESS – PCD1 i PCD2 Maszyny pakujące –VIPA, SIEMENS Ładowarka portalowa FAMAK Urządzenia naważające – MCB05 – RS232 Węzeł Saletry – Allen–Bradley – SLC504 Falowniki – VACON Enkodery – Kubler Wszystkie te urządzenia zostały skonfigurowane i połączone w jeden spójny „organizm” praktycznie bez jakichkolwiek przeszkód po stronie inżynier- Rysunek 2. Schemat ideowy instalacji z wyróżnieniem poszczególnych węzłów Paletyzacji, Pakowni, Magazynu CANWILU. skiej. Natomiast dynamiczne mapowanie zmiennych pomiędzy sterowaniem, a wizualizacją pozwoliło inżynierom na skoncentrowanie się nad optymalizacją procesu. Pozostałe sygnały z czujników i AKPiA poprzez rozproszone stacje wejść wyjść ET200S oraz ET200M (rozsiane po całym obiekcie) za pomocą magistrali PROFIBUS DP trafiły do odpowiednich im stacji sterownikowych S7–400. Instalacja ta to nie tylko sterowniki, ale także mnogość napędów. Aby sterowanie nimi było w pełni efektywne i przede wszystkim bezpieczne nad ich pracą czuwają moduły SIMOCODE PRO wraz z przekaźnikami bezpieczeństwa SIRIUS 3TK umożliwiającymi zatrzymanie awaryjne STOP0 i STOP1 aż do 4 kategorii bezpieczeństwa. Całość jest bardzo przyjazna dla obsługi, zamknięta w modułowych rozdzielnicach SIVACON i za pomocą sieci PROFIBUS DP podłączona do systemu dając operatorom pełne możliwości sterowania, i diagnostyki. W efekcie dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań zakład zyskał jedną z najwydajniejszych i najnowocześniejszych linii pakujących, i paletyzujących worki do 50 kg oraz typu BIG–BAG. W dobie kryzysu na rynku w cenie są właśnie takie rozwiązania, które dają gwarancję stabilnej produkcji i nie zestarzeją się zbyt szybko, a ich rozbudowa nie będzie wymagała wymiany całego systemu. Materiał opracował mgr inż. Michał Kotrysiak Dział Systemów Sterowania Vigran Sp.j. Więcej informacji na www.vigran.pl i www. siemens.pl/simatic www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 71 JAK TO SIĘ ROBI? Inteligentne kamery: dobre rozwiązanie dla systemów sterowania Wizja rozwoju Znaczny spadek ilości przesyłanych danych to jedna z korzyści, jakie niesie ze sobą burzliwy postęp w dziedzinie zaawansowanych technologii systemów wizyjnych. Błyskawicznie wykorzystują je integratorzy systemów sterowania, którzy montują systemy wizyjne w coraz liczniejszych aplikacjach. K luczowym elementem sprzyjającym redukcji ilości danych transmitowanych w systemach wizyjnych jest rozwój technologii analizy rejestrowanych obrazów. W układach bazujących na metodzie analizy kolejnych rzędów matrycy, nawet przy pojedynczym obrazie czarno-bia- łym i czujniku o wielkości 1 000 x 1 000 pikseli, rozróżniającym 16 odcieni szarości, uzyskuje się ciąg danych o wielkości około 500 kB. Przy średniej szybkości rejestracji kolejnych klatek obrazu na poziomie 30 klatek/ sek. otrzymujemy już 15 MB. Jednak ilość danych, jakich potrzebuje system sterowania System kontroli – wysoka precyzja, szybkość i elastyczność WFritz Automation buduje własne, zaawansowane i skomplikowane układy wizyjne do: zastosowań w robotyce, systemach wizyjnych maszyn, układach precyzyjnych i liniach montażowych oraz zautomatyzowanych systemach monitoringu i kontroli. Jeden z klientów firmy, działający w branży medycznej, postawił przed jej inżynierami nie lada wyzwanie. Chodziło o stworzenie systemu sterowania robotem z sześcioma osiami ruchu, opartego na wysoko precyzyjnym i szybkim systemie wizyjnym. Miałby on pozwolić na jednoczesną, bardzo szybką kontrolę i monitoring poprawności wykonania różnego rodzaju medycznych implantów. Przyczyniłoby się to do zmniejszenia kosztów ich produkcji. Priorytetem w realizacji systemu było zachowanie jak największej elastyczności. Musiał bowiem pozwolić on na zaprogramowanie obsługi dla kilkuset rodzajów wytwarzanych produktów. Dynamicznie rozwijająca się firma branży medycznej musi mieć możliwość szybkiego i zaawansowanego D Robot SCARA podnosi każdą z części umieszczonych na specjalnych podstawkach. Następnie umieszcza ją w polu widzenia kamer systemu wizyjnego maszyn, który dokonuje szybkiego i precyzyjnego pomiaru do 55 różnych wymiarów obserwowanych elementów. Źródło: Cognex 72 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com JAK TO SIĘ ROBI? maszynami, jest znacznie mniejsza. Na przykład do wyzwolenia funkcji kontrolnej typu przepuść / odrzuć wystarczy zaledwie 1 bit! I choć wiele programów aplikacyjnych generuje znacznie więcej informacji niż potrzeba, jedno nie ulega wątpliwości – optymalizacja i usprawnienie procesu analizy rejestrowanych obrazów może przyczynić się do redukcji ciągów danych nawet o kilka rzędów wielkości. Ta redukcja przebiega oczywiście etapowo. Zwykle na początkowym etapie ilość danych zmniejsza się dwu- lub trzykrotnie, poprzez wybór ze strumienia danych charakterystycznych ujęć i ich obróbkę. Celem jest wychwycenie cech charakterystycznych, interesujących z punktu widzenia użytkownika lub układu sterowania. Kolejny etap i możliwość dalszej redukcji danych stanowi przeprowadzenie analizy wyodrębnionych elementów charakterystycznych i ustalenie, jakie cechy obserwowanego obiektu one reprezentują. Na tej podstawie w systemie bezpieczeństwa wyższego poziomu podejmowana jest decyzja i wysyłane dwie informacje: jedna sygnalizująca sytuację niestandardową i druga zwal- sterowania maszynami na liniach produkcyjnych. Zastosowany system automatyki powinien jednocześnie dostarczać drogą elektroniczną dane pomiarowe do zakładowych systemów analizy jakości i zarządzania produkcją. Dotychczas wykorzystywano w tym celu głównie odpowiednio przeszkolonych pracowników. Wyposażeni byli w odpowiednie mierniki, mikrometry, komparatory optyczne i urządzenia rejestracji wideo. Każde z takich urządzeń wymagało częstej kalibracji i serwisowania. A to wiązało się ze znacznymi kosztami utrzymania. Sami zaś operatorzy mieli spore problemy z przeprowadzaniem powtarzalnych procedur pomiarowych. Szczególnie w zakresie dokładnych pomiarów wymiarów zewnętrznych różnych elementów (średnice, promienie, długości itp.). Ostatecznie integrator systemu zdecydował się na zastosowanie sześcioosiowego robota Denso wraz z dwoma inteligentnymi kamerami wysokiej rozdzielczości firmy Cognex z obiektywami telecentrycznymi Edmund Optics oraz komputerem przemysłowym z oprogramowaniem dla systemów wizyjnych VisionPro (Cognex). Robot podnosi każdą z części umieszczonych na specjalnych niająca szybkość pracy stanowiska robota lub całkowicie go unieruchamiająca. Najnowsze kamery systemów wizyjnych, tzw. kamery inteligentne, stwarzają możliwość przeprowadzenia procesów ograniczania ilości transmitowanych w systemie danych już w samej kamerze. Za takim rozwiązaniem przemawiają co najmniej dwa powody. Po pierwsze – czym mniejszy ciąg danych, tym szybciej może on być przekazany dalej do systemu. Po drugie – jeżeli układ analizy obrazu (najczęściej komputer) znajduje się jak najbliżej źródła sygnału, tym szybciej podejmuje on proces jego obróbki i redukcji danych do poziomu niezbędnych informacji. W inteligentnych kamerach wszystkie charakterystyczne elementy systemu wizyjnego znajdują się w jednej obudowie. Są to: układ optyki – przechwytuje bezpośrednio obserwowany obraz, czujniki elektroniczne, matryce – przetwarzają obraz w sygnały elektryczne, moduł obróbki i przetwarzania obrazu – gromadzi i zapisuje w pamieci sygnały elektryczne związane z poszczególnymi ramkami, Ciąg dalszy na str. 77 podstawkach (z 25 do 100 części) oddzielnie, a następnie umieszcza ją w polu widzenia kamer. Na podstawie ich obrazu system dokonuje szybkiego pomiaru do 55 różnych wymiarów obserwowanych elementów, z dokładnością pojedynczych mikronów i wysoką powtarzalnością. Jeżeli wymiary elementów są zgodne z zaprogramowanymi dla nich wymaganiami, wracają na podstawkę. W przeciwnym razie robot odkłada je do osobnego pojemnika, do powtórnej analizy pomiarowej lub poprawki. Przepustowość stanowiska pomiarowego wynosi nieco ponad 1 element na sekundę, przy zachowaniu powtarzalności i dokładności pomiarów rzędu 2 mikronów (zależnie od stopnia skomplikowania kształtu obserwowanych elementów). Procesy kalibracji i weryfikacji poprawności działania robota i systemu wizyjnego prowadzone są automatycznie. Dzięki temu pracownicy firmy mogą skupić się przede wszystkim na opracowaniu procedur zmierzających do optymalizacji pracy linii produkcyjnej i zwiększenia jej wydajności. Procedury samokalibracji sprawdzają się również doskonale w momencie zmiany asortymentu produkowanych elementów. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 73 JAK TO SIĘ ROBI? System wizyjny informuje robota, jak realizować zadanie eden z kanadyjskich producentów części samochodowych zatrudnił firmę Spoko Integrators (SI) do automatyzacji procesu układania części metalowych, które po wypadnięciu z prasy układają się w równe stosy. Zadanie realizuje robot podnoszący po kolei elementy z taśmociągu wychodzącego z prasy i precyzyjnie układający je na stosach. Ponieważ części na taśmociągu ułożone są chaotycznie, a przed ich podniesieniem przez ramię robota konieczna jest znajomość tego położenia, inżynierowie SI zgodnie stwierdzili, że najlepiej poradzi sobie z tym zadaniem nowoczesny system wizyjny. – Największym wyzwaniem z punktu widzenia zastosowania technologii wizyjnych był fakt, że większość części na taśmociągu różni się między J sobą jedynie niewielkimi szczegółami (małe zgłębienia, wypustki itp.) – mówi Les Konczyk, specjalista ds. robotów sterowanych wizyjnie w SI. – Klasyczne kamery 2D z odpowiednim oświetleniem nadają się do sprawnej identyfikacji kształtu i pozycji. Jednak nie są w stanie precyzyjnie ustalić, która strona płaskiej części jest aktualnie na wierzchu, a która pod spodem. Integratorzy zdecydowali się na użycie w aplikacji inteligentnych kamer Sick IVC-3D200. W urządzeniach tych zastosowano metodę laserowej triangulacji. Umożliwia ona dokładne skanowanie różnych profili obserwowanej części i wygenerowanie jej trójwymiarowego obrazu. Specjalne oprogramowanie do analizy obrazów wykorzystuje informacje o wysokości Inteligentna kamera zapewnia dokładną kontrolę jakości szkła eden z klientów Spectral Process (SI) poprosił integratora o modernizację maszyny kontrolującej poprawność wykonania butelek szklanych. Urządzenie miało układ elementów optycznych lokalizujących defekty w szkle, jednak nie było wyposażone w żaden procesor. Ponieważ zastosowane tam układy nie były już dostępne na rynku, pomyślano o kompleksowej wymianie wszystkich elementów systemu kontroli jakości na nowoczesny podsystem monitoringu. System miał za zadanie przede wszystkim kontrolowanie poprawności wykonania powierzchni szyjki butelki, gdzie dokonuje się jej zamknięcia. Jeżeli po zamknięciu butelki pojawi się nieszczelność, napoje gazowane tracą swe właściwości smakowe, zaś powstałe na szyjce zadziory czy ostre krawędzie mogą spowodować okaleczenia. W kontroli jakości butelek stosowane są różne metody i technologie. W niektórych zakładach stosowane są układy kontroli mechanicznej, dotykające bezpośrednio powierzchni pojemnika szklanego, napełniające go sprężonym powietrzem i mierzące pojawienie się ewentualnych wycieków powietrza przez szyjkę. Technika ta jest jednak dość powolna, niezbyt dokładna i może sama z siebie prowadzić do drobnych uszkodzeń butelki. Chociaż nowoczesne, inteligentne systemy wizyjne mają zdolność do bardziej niezawodnego wykrywania defektów opakowań szklanych, to jednak wiele firm, które zajmują się ich produkcją, J Maleńkie, ledwie widoczne skazy powierzchni szkła mogą spowodować nieszczelność zamknięcia opakowania szklanego. Kluczową kwestią w ich wykryciu jest prawidłowe oświetlenie obserwowanej powierzchni. Źródło: Control Engineering i Spectral Process 74 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com JAK TO SIĘ ROBI? Kamera koduje informacje o wysokości w postaci różnych kolorów. Pola ciemnoniebieskie są wyższe niż pola jaśniejsze. Na prezentowanym obrazie grzbiet krawędzi większego otworu znajduje się na zewnątrz i wyznacza jej orientację. Jeżeli część byłaby odwrócona do góry dnem, grzbiet byłby widoczny jako pole jaśniejsze, a więc niższe niż cała powierzchnia części, co stanowi informację o konieczności jej odwrócenia. Źródło: Sick różnych fragmentów obserwowanych części. Specjalne narzędzie programowe do przeliczania współrzędnych ostatecznie generuje dane, które mogą być wykorzystane bezpośrednio do sterowania pracą ramienia robota. Po ustaleniu położenia i orientacji kierunkowej części na taśmociągu procesor inteligentnej kamery wysyła przez sieć Ethernet informację ze współrzędnymi x i y wymaganego położenia oraz orientacji ramienia robota. nie może pozwolić sobie na wydatek od 250 000 do 500 000 EUR na ich zakup i instalację. Tak więc najczęściej producenci znajdują się na rozdrożu. Z jednej strony są zobligowani do zachowania jak najwyższych standardów jakości i poprawy wydajności procesów produkcyjnych. Z drugiej nie mogą pozwolić sobie na zbyt duże wydatki, gdyż to postawiłoby opłacalność produkcji pod znakiem zapytania. Z tych właśnie powodów zarząd Spectral Process zdecydował się na opracowanie nowego systemu wykrywania defektów – Opening Inspector. Wykorzystano w nim zaawansowany układ wizyjny. Umożliwia wykrycie rys, pęknięć, niepożądanych bąbelków w strukturze szkła i innych pasożytniczych elementów lub uszkodzeń. Co istotne, system ten może być łatwo dopasowany i zintegrowany z istniejącymi już starszymi rozwiązaniami. Zawiera tzw. inteligentną kamerę Matrox Iris P-Series oraz odpowiedni układ oświetlenia i zasilania. Zastosowanie inteligentnej kamery pozwoliło na wyeliminowanie wielu dodatkowych działań, takich jak: dobór obudowy, zaprojektowanie połączeń elektrycznych i informatycznych pomiędzy kilkoma układami analizy obrazów itp. Funkcjonalności realizowane przez oprogramowanie wbudowane w kamerze przyczyniają się również do zmniejszenia kosztów opracowywania specjalistycznych aplikacji programowych. A to jeden z głównych czynników wzrostu kosztów instalacji dedykowanych systemów wbudowanych. Kamera przeprowadza wizualną kontrolę obserwowanych elementów, zbiera dane z innych pomocniczych czujników i elementów detekcyjnych. Na tej podstawie aplikacja programowa dokonuje porównań, analiz i oceny, czy dany element wykonany jest prawidłowo. W tym celu korzysta między innymi z modułów zawartych w specjalnych bibliotekach Matrox Imaging Library, gdzie znajdują się informacje na temat charakterystycznych dla analizowanych przypadków uszkodzeń. Z systemem Opening Inspector może współpracować wiele dodatkowych podsystemów i układów poprzez sieć Ethernet. Przykładowo, zarząd Spectral Process planuje podłączenie do systemu precyzyjnego ramienia poruszającego się w dwóch płaszczyznach. Jego zadaniem byłoby umieszczanie na kontrolowanych elementach nalepek lub znaków identyfikacyjnych. – Niestety, szkło to materiał powodujący dodatkowe, niepożądane iluminacje świetlne – podkreśla Thorsten Gonschior z SI. – Dlatego zdecydowaliśmy się na opracowanie własnego, dedykowanego układu oświetlenia obserwowanych przedmiotów, który pozwolił na wyeliminowanie wielu szkodliwych efektów świetlnych przy rejestrowaniu obrazów. Kluczową kwestią było odpowiednie i równomierne rozproszenie światła. Brzmi to dość prosto i trywialnie, jednak technicznie było bardzo trudne w realizacji. Zastosowanie inteligentnej kamery pozwoliło na zbudowanie i zaoferowanie klientom systemu kontroli jakości w dość przystępnej cenie. www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 75 JAK TO SIĘ ROBI? Systemy wizyjne w aplikacjach bezpieczeństwa radycyjne metody ochrony i zabezpieczeń maszyn w postaci barier i ogrodzeń zapewniają bezpieczeństwo obsługi tylko w ograniczonym zakresie, zależnym od samych użytkowników. Firma Castell, producent sprzętu ochronnego dla przemysłu, w swoim najnowszym rozwiązaniu wykorzystała system wizyjny maszyn do opracowania zaawansowanego systemu bezpieczeństwa i ochrony. System QuadCam oparto na technice obrazów trójwymiarowych 3D. Jedną z najczęstszych przyczyn awarii maszyn i systemów ich ochrony jest nieautoryzowany dostęp do nich ze strony pracowników. Niejednokrotnie zdarza się, że w celu dokończenia prac pracownicy wyłączają częściowo lub całkowicie (!) system ochrony na swoich stanowiskach. Opracowany przez Castell system wizyjny ochrony maszyn pozwala użytkownikom na zdefiniowanie własnych stref ostrzegania i wyłączenia, o różnym stopniu dostępności, za pomocą odpowiedniego oprogramowania komputerowego. W przypadku przekroczenia przez pracownika strefy ostrzegania odpowiedni sterownik generuje ostrzeżenia wizualne i dźwiękowe oraz wysyła do systemu sterowania maszyną komunikat T Strefowy system bezpieczeństwa na elementach wizyjnych inteligentne kamery wizyjne strefa ostrzegania strefa wyłączenia informujący o konieczności zwolnienia tempa jej pracy do tzw. „prędkości bezpiecznej”. Sam człowiek jest w stanie zareagować na bezpośrednie zagrożenie uderzeniem w czasie około 0,25 sekundy. Dlatego też maszyna powinna poruszać się na tyle wolno, by mógł on zauważyć zagrożenie, szybko ustalić możliwe wyjście z tej sytuacji i zareagować odpowiednim unikiem lub ucieczką. Jeżeli osoba lub jakiś obiekt (np. wózek widłowy) wtargnie do strefy wyłączenia, system reaguje natychmiast wysłaniem komunikatu wyłączającego wszystkie maszyny objęte daną strefą. Odpowiednie sygnały ostrzeżeń i wyłączeń wysyłane są w ciągu kilku milisekund od momentu detekcji wtargnięcia. Tak, aby zapobiec ewentualnemu wypadkowi lub zniszczeniu sprzętu. Po takim wyłączeniu ponowne włączenie maszyn możliwe jest dopiero po usunięciu osób lub obiektów z rejonu strefy wyłączenia. System QuadCam wykorzystuje cztery inteligentne kamery do stworzenia trójwymiarowego obrazu danej strefy ochronnej i identyfikacji oraz śledzenia poruszających się w niej osób lub obiektów. Kamery zainstalowane są wysoko nad maszynami i obserwowanym obszarem. Dzięki temu możliwe jest równoczesne śledzenie i identyfikacja wielu potencjalnych zagrożeń w strefie. Poprzez zastosowanie detekcji wieloparametrycznej, która bazuje na rozmiarze, kształcie i szybkości bazujący poruszania się obiektów, system bezpieczeństwa może rozróżnić obiekty stanowiące potencjalne zagrożenie w danej strefie od innych obiektów, na stałe zlokalizowanych w tym obszarze. Inteligentny algorytm ignorowania obiektów niegroźnych to kolejna zaleta zaawansowanego systemu bezpieczeństwa bazującego na elementach wizyjnych. strefa objęta ochroną Opisywany system ochrony i bezpieczeństwa był konstruowany głównie z myślą o wygodzie i zapewnieniu elastyczności działań użytkowników. Zastosowana metoda montażu i łączenia sieciowego elementów systemu (typu plug-and-play) pozwala na łatwą instalację kamer i okablowania. W przypadku konieczności wprowadzenia zmian – szybkie ich przeniesienie i ponowne uruchomienie. Równie szybka i łatwa jest rekonfiguracja programowa systemu, która bazuje na standardowym interfejsie komputera PC z systemem operacyjnym Microsoft Windows. Zmiany zasięgu i położenia stref ostrzegania i wyłączenia przeprowadza się kilkoma pociągnięciami myszki komputerowej. Kamera zainstalowana na wysokości około 3,5 m (11 ft) może objąć swym zasięgiem obszar 2,5 x 3 m. Jeden sterownik systemu monitorującego może obsłużyć do 10 kamer, a więc obszar całkowity o wielkości 75 m2. Wszystkie opisane funkcje Źródło: Control Engineering Systemy wizyjne maszyn można wykorzystać w budowie zaawansowanych, strefowych systemów bezpieczeństwa ze strefami ostrzegania i wyłączenia. 76 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com i parametry systemu bezpieczeństwa są możliwe do uzyskania tylko dzięki zastosowaniu nowoczesnych, inteligentnych kamer wizyjnych. JAK TO SIĘ ROBI? Ciąg dalszy ze str. 73 komputer analizujący obrazy – dokonuje ostatecznej obróbki obrazów i wydobywa z nich pożądane informacje. Układy optyki i matryce przetwarzające obraz znajdują się we wszystkich kamerach systemów wizyjnych maszyn. Charakterystyczne dla kamer inteligentnych są natomiast dwa inne elementy – moduł obróbki obrazu i komputer analizujący obrazy. Taka integracja wszystkich najważniejszych modułów niesie z sobą liczne korzyści, np: redukcję ilości danych przesyłanych do systemu sterowania, oszczędność miejsca niezbędnego do instalacji wszystkich modułów. Zamiast kilku obudów jest jedna, niewiele większa od standardowej kamery. Poza tym postęp technologiczny ułatwił zadania realizowane przez integratorów i użytkowników systemów wizyjnych. Dostawcy inteligentnych kamer zwykle biorą na siebie procedury związane z doborem kompatybilnych elementów systemu, ich połączenia dla uzyskania jak największej wydajności i spraw- ności oraz instalacji i uruchomienia odpowiedniego oprogramowania. Zwykle dostarczają też środowisko programowe, umożliwiające łatwe tworzenie oprogramowania dla specjalizowanych aplikacji. Integratorzy systemów wizyjnych dla przemysłu coraz częściej nie muszą więc być już ekspertami w dziedzinie technologii związanej z samymi systemami. Są przede wszystkim ekspertami w zakresie zasad obsługi konkretnych aplikacji przemysłowych, ich sterowania, kontroli, monitoringu. W ramkach prezentujemy kilka praktycznych aplikacji z inteligentnymi kamerami. W efekcie są bardziej funkcjonalne i prostsze w obsłudze w stosunku do tradycyjnych rozwiązań. C.G. Masi Artykuł pod redakcją dra inż. Andrzeja Ożadowicza, adiunkta w Katedrze Automatyki Napędu i Urządzeń Przemysłowych Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie ZDANIEM EKSPERTA Rynkowy system automatyzacji zakładów przemysłowych Automatyka vs. automatyzacja Mogłoby się wydawać, że automatyka i automatyzacja powinny działać na zasadzie ścisłej współpracy. Jest to pogląd nie tylko naiwny, ale również szkodliwy, ponieważ w prawidłowo działającym systemie rynkowym interesy obu tych dziedzin muszą być przeciwstawne. Zdzisław Sobczak D yscypliną obejmującą całokształt osiągnięć teoretycznych i technologicznych w zakresie wytwarzania i stosowania aparatury pomiarowo-sterującej jest automatyka. Z punktu widzenia automatyki działalność techniczna związana z instalacją aparatury pomiarowo-sterującej w zakładach przemysłowych jest domeną automatyzacji. Automatyka i automatyzacja pozostają w określonej relacji, która jest podstawą do oceny poziomu nowoczesności zakładów przemysłowych. Automatyka jako dyscyplina wyznacza skalę nowoczesności dla automatyzacji zakładów przemysłowych, przy czym poziom nowoczesności należy rozumieć jako zbiór najnowszych rozwiązań w dziedzinie automatyki. Z punktu widzenia automatyzacji poziom nowoczesności jest granicą, której nie da się przekroczyć bez rozwoju samej automatyki. Mogłoby się wydawać, że automatyka i automatyzacja powinny działać na zasadzie ścisłej współpracy. Jest to pogląd nie tylko naiwny, ale również szkodliwy, ponieważ w prawidłowo działającym systemie rynkowym interesy obu tych dziedzin muszą być przeciwstawne. Stała motywacja zakładów przemysłowych do inwestowania w automatyzację jest konsekwencją działania konkurencji. W wyniku tych inwestycji zmniejsza się dystans technologiczny konkurentów do wyznaczonego przez automatykę poziomu nowoczesności (PN). Jednak zbyt długie utrzymywanie niezmienionej wartości PN może spowodować, że poziom automatyzacji (PA) konkurujących zakładów zrówna się z tą wartością (PA = PN) i w rezultacie zmniejszy się popyt na aparaturę wytwarzaną w dziale automatyki do poziomu niezbędnego dla konserwacji i bieżących napraw. Zakłady nie są wtedy zainteresowane zakupem nowej aparatury o niezmienionym poziomie nowoczesności, ponieważ takie inwestycje nie dają przewagi 78 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● nad konkurentami, a poniesione koszty nie zwracają się. Spadek popytu na aparaturę powoduje proporcjonalne zmniejszenie dochodów w dziale automatyki. Reguła 1.: w warunkach wolnego rynku, przy niezmienionym poziomie nowoczesności wyznaczonym przez automatykę, popyt na aparaturę pomiarowo-sterującą systematycznie maleje. Jedynym sposobem zmiany tej sytuacji jest podnoszenie poziomu nowoczesności. Zmusza to dział automatyki do ponoszenia kosztów badań naukowych i poszukiwania nowych technologii. Dzięki temu poziom nowoczesności systematycznie podnosi się. Skokowa zmiana poziomu nowoczesności, nazywana rewolucją naukowo-techniczną, jest wynikiem przełomowych odkryć naukowych lub wynalazków. Reguła 2.: w warunkach wolnego rynku poziom nowoczesności wyznaczony przez automatykę podnosi się nieustannie, systematycznie lub skokowo. Automatyka, automatyzacja, wolny rynek oraz relacje pomiędzy tymi dziedzinami tworzą system, który działa automatycznie (samoczynnie), dzięki procesom regulacji w pętli sprzężenia zwrotnego. Będzie nazywany rynkowym systemem automatyzacji zakładów przemysłowych (RSA). Pojęcie systemu jest niezwykle prosto i precyzyjnie określone w ujęciu cybernetycznym. Ujęcie to polega na analizie badanych obiektów złożonych z elementów powiązanych ze sobą przez relacje w jedną całość nazwaną systemem. Systemowe podejście do rozpatrywanych obiektów umożliwia efektywne ich badanie, dzięki temu że cybernetyka nie zajmuje się konstrukcjami (z czego coś jest zrobione), lecz funkcjami (jak coś działa). Do określenia pojęcia systemu w ujęciu cybernetycznym potrzebne są niżej podane definicje. Definicja 1.: cybernetyka to nauka o sterowaniu. Z definicji tej wynika, że wszystko, co jest związane ze sterowaniem, wchodzi w zakres cybernetyki. www.controlengpolska.com ZDANIEM EKSPERTA Definicja 2.: system to zbiór elementów i zachodzących między nimi relacji w procesie sterowania. Definicja 3.: struktura systemu to zbiór relacji zachodzących między elementami systemu. Uwaga: zapożyczone z cybernetyki definicje systemu i jego struktury (def. 2. i def. 3.) są skonstruowane w oparciu o logikę matematyczną przez powiązanie pojęcia zbioru elementów z pojęciem relacji. Działanie każdego systemu można przedstawić za pomocą schematu ideowego, na którym elementy i zachodzące między nimi relacje są symbolami graficznymi. Przedstawiony na rys. 1. schemat ideowy jest równoważny podanemu wyżej opisowi słownemu rynkowego systemu automatyzacji zakładów przemysłowych. Podaż A Wolny rynek PopytA Zakupy1 Potrzeby1 Automatyzacja zakładu 1 A K1 Automatyka PA1 Zakupy n Potrzeby n Automatyzacja zakładu n Z1 PN Kn PAn Zn Rys. 1. Schemat ideowy rynkowego systemu automatyzacji zakładów przemysłowych (RSA). System RSA zawiera następujące elementy: Automatyka, Automatyzacja zakładu 1, …Automatyzacja zakładu n, Wolny rynek, Komparator poziomu automatyzacji w zakładzie 1 (K1), Komparator poziomu automatyzacji w zakładzie n Definicje elementów systemu RSA Automatyka jest dyscypliną obejmującą całokształt osiągnięć teoretycznych i technologicznych w zakresie wytwarzania i stosowania aparatury pomiarowo-sterującej. Automatyka obejmuje również zakłady produkujące aparaturę pomiarowo-kontrolną i sterującą. Automatyzacja jest działalnością techniczną związaną z instalacją aparatury pomiarowo-kontrolnej i sterującej w zakładach przemysłowych. Komparator poziomu automatyzacji (K) to element porównujący poziom nowoczesności wyznaczony przez automatykę (PN) z poziomem automatyzacji danego zakładu (PA). Wolny rynek to przestrzeń wymiany dóbr, gdzie kwestie ceny, wielkości i struktury produkcji, konsumpcji, sposobu wytwarzania i adresowania powstałych dóbr są wyłącznie wypadkową nieregulowanych decyzji autonomicznych uczestników tej przestrzeni (producentów i klientów). System RSA zawiera następujące relacje: PN, PodażA, PopytA, PA1, ...PAn, Potrzeby1, ...Potrzeby n, Zakupy1, ...Zakupy n. Elementy systemu RSA są połączone 3(n+1) relacjami, gdzie n oznacza liczbę zakładów. Definicje relacji w systemie RSA PN – Poziom nowoczesności określa najnowsze osiągnięcia w Automatyce. Informacja ta jest przekazywana z Automatyki jednocześnie do wszystkich komparatorów poziomu automatyzacji (K1-Kn). (Kn). System RSA zawiera 2(1 + n) elementów, gdzie n oznacza liczbę zakładów PodażA – Automatyka wprowadza na Wolny rynek aparaturę pomiarowo-kontrolną i sterującą. To relacja zbiorcza i dotyczy konkurujących ze sobą producentów aparatury. PopytA – Automatyka otrzymuje informacje z Wolnego rynku o tym, jaki jest popyt zakładów na opracowaną i wyprodukowaną aparaturę w zakresie asortymentu oraz ilości. Informacje te dotyczą również problemów technologicznych, jakie mają zakłady oraz opinii o dotychczas produkowanej aparaturze. PA – zakłady przekazują informacje o aktualnym poziomie wprowadzonej u siebie automatyzacji do komparatora K. Potrzeby – Informacja o potrzebach danego zakładu w zakresie aparatury jest różnicą między poziomem nowoczesności (PN) wyznaczonym przez Automatykę i aktualnym poziomem automatyzacji. PA w danym zakładzie, Potrzeby = (PN – PA). Informacja ta określa dystans dzielący automatyzację danego zakładu od poziomu PN. Zakupy – Wprowadzona na rynek aparatura jest kupowana przez poszczególne zakłady w tempie zależnym od indywidualnych potrzeb i możliwości danego zakładu. Działanie systemu RSA Struktura systemu składa się z pętli regulacyjnej typu A oraz n pętli regulacyjnych typu Z. Pętla regulacyjna typu A działa w następująwww.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 79 ZDANIEM EKSPERTA cy sposób: Automatyka wprowadza na Wolny rynek aparaturę wytwarzaną przez konkurujących ze sobą producentów za pośrednictwem relacji zbiorczej PodażA. Wielkość podaży jest równa sumie Potrzeb wszystkich zakładów w zakresie Automatyzacji: PodażA = Potrzeby1+...Potrzeby n. Informacja o aktualnym poziomie nowoczesności jest przekazywana jednocześnie do wszystkich zakładów za pośrednictwem relacji PN. Relacja ta jest związana z działem naukowo-technicznym w Automatyce. Poziom potrzeb zakładów przemysłowych jest określany w pętlach regulacyjnych typu Z, które we wszystkich zakładach mają identyczną strukturę. podażA Wolny rynek popA potrzeby zakupy n n zakupy z Potrzeby z Automatyzacja zakładów zależnych strukturalnie Automatyzacja zakładów niezależnych PAz PAn KAutomatyka PN K+ Rys. 2. Strukturalne uzależnienie zakładów w rynkowym systemie automatyzacji RSA Pętle regulacyjne Z działają w następujący sposób: Komparator K porównuje poziom automatyzacji PA danego zakładu z poziomem nowoczesności PN, a następnie przekazuje na Wolny rynek informacje o aktualnej różnicy PN – PA za pośrednictwem relacji Potrzeby. Dział Automatyzacji zakładu dokonuje zakupów aparatury na Wolnym rynku za pośrednictwem relacji Zakupy w tempie zależnym od indywidualnych potrzeb i możliwości danego zakładu. W wyniku tych zakupów poziom automatyzacji PA każdego zakładu rośnie. Przy stałym poziomie nowoczesności PN różnica (PN – PA) określająca Potrzeby maleje, co jest równoznaczne ze zmniejszeniem się popytu na aparaturę produkowaną w dziale Automatyki i jest zgodne z podaną wyżej Regułą 1. Działanie Reguły 1. jest niekorzystne z punktu widzenia Automatyki, ponieważ 80 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com zmniejszanie się popytu jest równoznaczne z proporcjonalnym zmniejszaniem się dochodów. Niekorzystny wpływ Reguły 1. na wielkość popytu musi być skompensowany z inicjatywy Automatyki poprzez podnoszenie poziomu PN w taki sposób, aby różnica (PN – PA) określająca Potrzeby nie malała. Warunek ten jest spełniony, gdy PN > PA. Metoda systematycznego wzrostu poziomu nowoczesności polega na utrzymywaniu stałej wartości (PN – PA) > 0 poprzez zwiększanie PN w takim samym tempie, w jakim maleje PA, a więc systematycznie zgodnie z Regułą 1. Systematyczne podnoszenie poziomu PN polegające na udoskonalaniu produkowanej aparatury w ramach aktualnych osiągnięć teoretyczno-technologicznych ma ograniczone możliwości. Radykalnym rozwiązaniem problemu jest skokowe podniesienie poziomu PN poprzez wykorzystanie odkryć naukowych i wynalazków zgodnie z Regułą 2. Należy zauważyć, że z punktu widzenia Automatyzacji zakładów korzystna jest Reguła 1., zaś niekorzystna Reguła 2. Wynika to z faktu, że Reguła 2. zmusza zakłady do ponoszenia nakładów na automatyzację, zaś Reguła 1. systematycznie zmniejsza te wydatki. Z punktu widzenia Automatyki jest odwrotnie – Reguła 2. jest korzystna, ponieważ zwiększa popyt na aparaturę, zaś Reguła 1. jest niekorzystna, ponieważ zmniejsza popyt. Wniosek: postęp techniczny jest spowodowany równoważeniem się na Wolnym rynku przeciwstawnych interesów Automatyki i zakładów przemysłowych wprowadzających Automatyzację. Ofiary podporządkowania strukturalnego W warunkach wolnego rynku postęp techniczny nie wynika z jakiegokolwiek porozumienia między automatyką i automatyzowanymi zakładami. Wręcz odwrotnie, jest rezultatem ostrej walki konkurencyjnej na wolnym rynku, gdzie jedynym celem jest zysk. Nowoczesność procesów technologicznych może być oceniana z wielu punktów widzenia. To powoduje, że proces automatyzacji zakładów przemysłowych danego kraju jest również uwarunkowany wieloma czynnikami subiektywnymi – strukturalnymi, gospodarczymi, politycznymi, geograficznymi, a nawet kulturowymi. Czynniki subiektyw- ZDANIEM EKSPERTA ne mogą spowodować istotne zniekształcenia struktury RSA, co miało miejsce w procesie automatyzacji zakładów przemysłowych w Polsce w pierwszej połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Otwieranie się Polski na Zachód wymusiło racjonalizację produkcji pod kątem obniżania kosztów i podnoszenia jakości. Automatyzacja zakładów przemysłowych odbywała się w oparciu o aparaturę sprowadzoną z Europy Zachodniej. Konieczność przyspieszenia tempa automatyzacji wynikała z potrzeby szybkiego dostosowania zakładów produkcyjnych do pojawiającej się konkurencji na rynku krajowym. Pomimo poniesionych kosztów na unowocześnienie produkcji (poprzez automatyzację) wiele zakładów i tak upadło. Specyfika automatyzacji w Polsce w całej dekadzie lat dziewięćdziesiątych polegała na tym, że zrealizowano ją w oderwaniu od istniejących struktur automatyki krajowej. W tym okresie nastąpił prawie całkowity upadek zakładów produkujących aparaturę pomiarowo-kontrolną wraz z kompleksem polskiego przemysłu elektronicznego. Bezpośrednim powodem tego upadku był istniejący dystans technologiczny w stosunku do Zachodu, ale równie ważną przyczyną była niczym niehamowana determinacja zakładów w dążeniu do zwiększenia konkurencyjności za wszelką cenę i brak jakiejkolwiek dbałości o rozwój rodzimego zaplecza aparaturowego. Procesu tego nie można było zatrzymać, ponieważ scentralizowane w poprzednim okresie struktury branży aparaturowej nie były zdolne dostosować się do warunków rynkowych. W wyniku zaniechania działań w zakresie restrukturyzacji automatyki polskie zakłady przemysłowe znalazły się w sytuacji strukturalnego podporządkowania w systemie RSA. Podporządkowanie polega na tym, że zakłady zależne strukturalnie porównują własny poziom automatyzacji z poziomem automatyzacji zakładów niezależnych, ponieważ nie mają bezpośredniego kontaktu z aktualnym poziomem nowoczesności PN. System na rys 2. przedstawia taką właśnie sytuację. Poziom automatyzacji zakładów zależnych jest zawsze niższy od poziomu automatyzacji zakładów niezależnych. Przy czym różnica ta jest mała w okresie stagnacji poprzedzającym skokową zmianę poziomu nowoczesności. Sytuacja zakładów zależnych zmienia się na bardzo niekorzystną w czasie skokowego wzrostu poziomu nowoczesności, gdy wzmaga się walka konkurencyjna. Zdzisław Sobczak, specjalista konstruktor, właściciel Zakładu Aparatury Pomiarowej i Sterującej WISO www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 81 PRODUKTY Phoenix Contact Datasensor Kompletny zestaw separatorów EXi Kurtyny bezpieczeństwa serii SG4-B Nowe MACX Analog Interfaces, z obudową o szerokości 12,5 mm, oferują kompletny zakres kompaktowych separatorów sygnałowych EXi. Kompaktowy design oszczędza do 45% więcej miejsca w szafie sterowniczej. Nowy zestaw produktów z oferty Phoenix Contact oferuje wszystkie istotne funkcje, takie jak HART – nadaje się do przetworników zasilających i wyjściowych wzmacniaczy separacyjnych, NAMUR – przełączające wzmacniacze separacyjne), moduły sterowania zaworów oraz FDT/DTM – programowalne temperaturowe przetworniki. Wszystkie jedno- i dwukanałowe urządzenia cechują się trójdrożną, galwaniczną separacją. Wkładane i kodowane połączeniowe złącza blokowe, w śrubowych lub sprężynowych modelach, umożliwiają łatwą, wygodną instalację. Pomocnicze zasilanie i ogólne komunikaty o błędach może być zrealizowane szybko i wydajnie przez styk na szynie nośnej. Wszystkie urządzenia mają licencję ATEX oraz IEC-Ex i mogą być instalowane w drugiej strefie Ex2. Licencja SIL pozwala użyć aplikacji zorientowanych na bezpieczeństwo zgodnie z IEC 61508. Nowa seria kurtyn bezpieczeństwa SAFEasy, SG4-B, rozszerzyła dotychczasową ofertę kurtyn świetlnych SG. Kurtyna SG4-B stanowi rozwinięcie linii SE4 PLUS, która oferuje wyposażone w podstawowe funkcje urządzenia bezpieczeństwa typu 4 do ochrony rąk. Nowe kurtyny świetlne nadają się do zastosowań, w których nie ma potrzeby stosowania dodatkowych funkcji, takich jak: czasowe wyłączenie (muting), praca kaskadowa i blanking. Nowa seria SG4-B została zaprojektowana tak, aby w szczególności ułatwiać: instalację (nowe obrotowe uchwyty montażowe „góra-dół”, ułatwiające osiowanie), połączenie (wykorzystanie standardowych złączy, brak połączenia między nadajnikiem i odbiornikiem), konfigurowanie (brak zewnętrznych jednostek sterujących i/lub dodatkowych przewodów), użytkowanie (osiowanie sterowane dwoma wyświetlaczami zamontowanymi w obu modułach). W porównaniu do serii SE4 PLUS poprawiono też czasy reakcji i odległości pracy. Dystrybucją urządzeń Datasensor na polskim rynku zajmuje się Eltron. www.phoenixcontact.pl www.eltron.pl Advantech 10-calowy, dotykowy terminal z kamerą i słuchawką W ofercie CSI pojawił się terminal EH-7106 przeznaczony do systemów automatyki budynkowej. Terminal został zamknięty w nowocześnie stylizowanej, kompaktowej obudowie o wymiarach 315 x 240 x 60 mm. Urządzenie w standardzie ma wydajny, bezwentylatorowy procesor serii Celeron M 800 MHz. W terminal wbudowano 512 MB pamięci DDR RAM oraz czytnik kart typu CF, domyślnie wyposażony w kartę 2 GB. Rezystancyjny ekran o przekątnej 10,4” i rozdzielczości 800 x 600 pikseli, został wkomponowany w przedni panel, wraz z kamerą o rozdzielczości 300 tys. pikseli oraz słuchawką. Dzięki takiemu rozwiązaniu terminal może pełnić funkcję domofonu. Dodatkowo na froncie panelu znajduje się mikrofon, speaker oraz cztery klawisze funkcyjne, których działanie możemy zaprogramować i jeden przycisk główny, mogący pełnić funkcje alarmu. System 4 diod LED informuje nas o aktualnym statusie pracy urządzenia. Producent wyposażył terminal w interfejs IDE oraz złącze miniPCI pod kartę WiFi. Ciekawostką są wbudowane interfejsy We/Wy wideo, które umożliwiają podłączenie dodatkowego ekranu lub zewnętrznej kamery. Do komunikacji i zarządzania urządzeniem służą: złącze Ethernet, które umożliwia podłączenie oraz przesył danych z czujników do serwera znajdującego się poza pomieszczeniem, dwa porty USB oraz jeden RS232/422/485. Terminal został wyposażony w standardzie Windows XP Embedded. Jednostka może pełnić kluczową rolę jako część domowego czy też montowanego w większych budynkach systemu bezpieczeństwa, nadzoru oraz zarządzania. Dystrybutorem terminali Advantech na polskim rynku jest CSI Computer Systems for Industry. www.csi.net.pl 82 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com PRODUKTY Schunk Wieloosiowy system manipulacyjny Uniplace Oferta Schunk powiększyła się o wieloosiowy system manipulacyjny z zintegrowanym sterowaniem Uniplace. Oferowane są dwa systemy: trójosiowy PP2300 oraz wyposażony dodatkowo w oś obrotową PP2400. System nadaje się m.in. do dozowania i nakładania kleju w przemyśle tworzyw sztucznych oraz zadań montażowych w mechanice precyzyjnej. Maksymalne obciążenie systemu trójosiowego wynosi 5 kg, zaś czteroosiowego 3,5 kg. Przy wymiarach podstawowych 1260 x 754 mm oba warianty obsługują przestrzeń roboczą 1 000 x 400 x 240 mm i osiągają maksymalną prędkość 1 m/s przy przyspieszeniu 3m/s2. Maksymalny kąt obrotu osi uchylno-obrotowej systemu PP2400 wynosi ± 2 700, co pozwala na jego wielostronne wykorzystanie, m.in. zastosowanie w laboratorium do przelewania płynów. Otwór przelotowy o średnicy 25 mm umożliwia przeprowadzenie okablowania lub światłowodów do komponentów zamontowanych w czołowej części systemu. Opcją dodatkową może być również zamontowanie monitorujących systemów wizyjnych. Zintegrowane przeprowadzenie mediów umożliwia proste podłączenie komponentów, takich jak: dozowniki, chwytaki czy ssawki. Uniplace może działać jako samodzielny system lub element większej jednostki. Połączenie z innymi systemami manipulacyjnymi umożliwiają interfejsy Ethernet lub RS-232. Za pośrednictwem Ethernetu system może być programowany z dowolnego komputera, co daje użytkownikowi możliwość zdalnego sterowania i administrowania. Do programowania sterowania zastosowane zostały narzędzia bazujące na Visual Basic. Utworzone programy mogą zostać zapisane w wewnętrznęj pamięci Uniplace. Dzięki temu integratorzy systemów mają możliwość przekazania swim klientom do dyspozycji całej biblioteki oprogramowania. www.schunk.pl Allen Bradley Fuji Electric Ekonomiczny napęd PowerFlex 4M Nowa generacja przetworników ciśnienia Elmark Automatyka oferuje promocyjne ceny na napędy serii PowerFlex 4M. Rolą tych urządzeń jest przede wszystkim ekonomiczne sterowanie silnikami dla maszyn. Mocowanie na szynie DIN, łatwość programowania i prowadzenie kabli na wtyk sprawiają, że opisywana przetwornica może być stosowana w konfiguracji standardowej w miejsce zarówno dotychczasowych, jak i nowych aplikacji. PowerFlex 4M jest dostępny w trzech rozmiarach ramy A (174 x 72 x 136 mm), B (174 x 100 x 136 mm) oraz C (260 x 130 x 180 mm). Dla napięcia 240 V jednofazowego mamy do dyspozycji zakres mocy od 0,25 do 2,2 kW, natomiast dla trójfazowego zasilania PowerFlex 4M może być stosowany dla mocy z zakresu 0,25 – 11 kW. W tym napędzie wykorzystywane jest sterowanie V/Hz. Mimo małych wymiarów zastosowano filtr przeciwzakłóceniowy EMC i klawiaturę do programowania z potencjometrem. Wbudowany interfejs RS485 pozwala na integrację z systemami sterowania. Dystrybutorem produktów Allen-Bradley w Polsce jest Elmark Automatyka. Fuji Electric wprowadził do oferty najnowszą serię przetworników FCX- AII V5. Przeznaczone są do zastosowania w najtrudniejszych aplikacjach, gdzie wymagane są specjalne materiały i konstrukcja. Seria FCX-AII V5 została skonfigurowana tak, aby spełnić wszystkie wymagania aplikacyjne w każdej gałęzi przemysłu. Sercem przetworników serii FCX-AII V5 jest unikalny krzemowy mikrosensor V pojemnościowy. Jako element pomiarowy wykorzystuje pojedynczy kryształ krzemu, który cechuje się minimalną histerezą i podatnością na zmęczenie, co poprawia charakterystykę przetworników, zwiększając stabilność długoterminową i dokładność. Przetworniki mają szereg zatwierdzeń: SIL, PED, NAMUR, NACE, GOST, ATEX, FM, CSA oraz JIS. Obszary zastosowań to: pomiar ciśnienia absolutnego, nadciśnienia, różnicy ciśnień (przy ciśnieniu statyczny do 1 035 bar), pomiar poziomu, pomiar przepływu (np. dla aplikacji na platformach wiertniczych). Dystrybutorem przetworników Fuji Electric jest Introl. www.introl.pl www.elmark.com.pl 84 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Więcej Produktów na: www.controlengpolska.com WYDARZENIA Więcej Wydarzeń na: www.controlengpolska.com Protokół CANopen w teorii oraz praktyce Pomówmy otwarcie Protokół CANopen będzie tematem seminarium zorganizowanego przez organizację CAN in Automation (CiA). Zjazd odbędzie się w końcu marca br. w Warszawie. tandard CANopen jest szczególnie rozpowszechniony w aplikacjach sterowania maszynami, pojazdami, samolotami itp. Podczas jednodniowego seminarium CANopen trenerzy CIA wyjaśnią podstawowe zagadnienia związane z tym protokołem. Celem spotkania jest pomoc inżynierom oraz integratorom systemów w określeniu, czy CANopen jest odpowiedni dla zadań, którymi się zajmują w codziennej pracy. Uczestnicy otrzymają kompleksową wiedzę na temat technicznych możliwości protokołów (np. CANopen Manager, Layer Setting Services, CANopen Safety ). Wykładowcy zaprezentują poza tym istotne aspekty technologii z punktu widzenia procesu projektowania. Trenerzy CIA wy- S jaśnią również działanie CANopen w konkretnych aplikacjach, które umożliwiają produkcję urządzeń, które charakteryzują się wysokim poziomem działania w trybie „plug-and-play”. Seminarium odbędzie się 26 marca br. w Airport Hotel Okęcie w Warszawie i potrwa od godziny 9:00 do 17:00. Zajęcia będą prowadzone w języku angielskim. Uczestnicy seminarium powinni znać podstawy działania protokołu CAN. Więcej informacji, jak też możliwość rejestracji znajduje się na stronie: www.cancia.org. Kontakt z organizatorami możliwy jest także za pomocą telefonu (na numer +49-911-928819-0) lub poczty elektronicznej (na adres: [email protected]). Tomasz Gołębiowski Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska 86 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 87 Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska 3:9"+))79$!*.9 34%2/7.)+0,# 9 ./7 -)#2/3-!240%.42!&#! o +OMPATYBILNYZ&#! o 7IELENOWYCHFUNKCJI o #OMPACTIDOWEWY o -ODUOWYDOWEWY o .AJSZYBSZYWSWOJEJKLASIE ,/$S-/6S o :LICZANIEIWYJuCIADOK(Z o REJESTRÊW o /BLICZENIAZMIENNOPRZECINKOWE o -ODBUS!3)%THERNET -!{9&5.+#*/.!,.9 05,0)4/0%2!4/23+) 9 ./7 %+2!.$/49+/79('& o%KRANXMM XPUNKTÊW o -ONOCHROMATYCZNYODCIENI o *ASNOu½CDM o /BUDOWAXXMM o !NALOGOWAMATRYCADOTYKOWA o /BSUGACZCIONEK7INDOWS o 7IELOJÁZYCZNOu½APLIKACJI o 3IE½PULPITÊWDOSZTUK o +OMUNIKACJA.Z0,# o 0RACAWPOZIOMIELUBPIONIE SSA ul. Jedności 10 41-208 Sosnowiec tel. +32 298 55 05 fax. +32 298 00 83 e-mail: [email protected] www.ssa.pl UL-ARMUROWA7ARSZAWA7ESOA 4EL&AX COMPART ZAJDELPL)NTERNETWWWIDECPL 88 ● MARZEC 2009 CONTROL ENGINEERING POLSKA ● www.controlengpolska.com Giełda Control Engineering Polska Giełda Control Engineering Polska www.controlengpolska.com ● CONTROL ENGINEERING POLSKA MARZEC 2009 ● 89 Aby zamówić lub zaktualizować prenumeratę prosimy wypełnić poniższy formularz zgłoszeniowy oraz odesłać go na adres redakcji: Trade Media International Holdings sp. z o.o., ul. Wita Stwosza 59 a, 02-661 Warszawa lub faksem na numer: 0 22 899 29 48. W razie pytań lub wątpliwości prosimy o kontakt: 0 22 852 44 15 Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kod pocztowy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Województwo:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fax:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-mail:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Imię:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nazwisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stanowisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nazwa firmy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dział:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Do jakiej branży należy główny produkt lub usługa wytwarzany w Pani/Pana zakładzie pracy? Produkcyjne gałęzie przemysłu: q przemysł spożywczy q przemysł maszynowy q przemysł tekstylny q przemysł celulozowo-papierniczy q przemysł petrochemiczny q przemysł rafineryjny q przemysł chemiczny q przemysł farmaceutyczny q przemysł elektryczny q przemysł metalurgiczny q przemysł komputerowy q przemysł elektroniczny q przemysł medyczny q przemysł lotniczy q inna (prosimy wpisać jaka?) Nieprodukcyjne gałęzie przemysłu: q górnictwo q usługi komunalne q inżynieria, integracja systemów q usługi naukowo-badawcze q przetwarzanie danych i usługi związane z oprogramowaniem q rząd i wojsko q inna (prosimy wpisać jaka):.......................... Jaki jest rodzaj wykonywanej przez Panią/Pana pracy? q q Integracja systemów, konsultacje Inżynieria produkcji, procesu, wytwarzania q q q q q q q q Adres dostawy (prosimy wypełnić jeżeli adres dostawy czasopisma jest inny niż adres firmy): Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kod pocztowy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inżynieria sterowania Kontrola jakości, standardów Projektant produktów Projektowanie systemów Utrzymanie Ruchu Zarządzanie Inna inżynieria, włączając projektowanie, programowanie, elektronikę, elektrykę Inny (prosimy wpisać jaki):.......................... Które z wymienionych produktów i systemów Pani/Pan rekomenduje, dokonuje specyfikacji bądź też kupuje? (prosimy zaznaczyć wszystkie, które odpowiadają) q Czujniki i przekaźniki q Czujniki i regulatory q Interfejs Człowiek-Maszyna q Łączniki, przewody, kable q Oprogramowanie q Panele sterowania, sygnalizacji, blokad q PLC q Przekaźniki, wyłączniki, regulatory czasu q Rejestratory q Silniki i napędy q Sprzęt komputerowy q Systemy kontroli ruchu q Systemy mocy q Systemy sterowania q Systemy wbudowane q q q q Zamów bezpłatną prenumeratę magazynu Prenumerata realizowana jest od kolejnego wydania czasopisma Czy jest Pani/Pan zaangażowana/ny w integrację systemów? q Tak q Nie Ile wydaliście Państwo (w PLN) w latach 2006-2007 na inwestycje w produkty oraz systemy automatyki i sterowania w procesach produkcyjnych: q powyżej 1 mln q 500001- 1 mln q 100001- 500 000 q poniżej 100000 Jaka jest przybliżona liczba pracowników w Państwa firmie: q poniżej 30 pracowników q 31 -100 pracowników q 100-301 pracowników q 301-700 pracowników q powyżej 700 pracowników Które z poniższych magazynów Pan/Pani czyta? q Napędy i Sterowanie q Elektro Systemy q Elektronik q Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych q PAR Iloma osobami Pan/i zarządza? q 16 lub więcej q 6-15 q 1-5 q nie zarządzam Z jakiego źródła dowiedział/a się Pan/i o Control Engineering Polska? q egzemplarz magazynu przesłany pocztą q informacje przesłane e-mailem q z magazynu otrzymanego na targach q z reklamy (prosimy podać źródło) .................................. q inne źródło (prosimy podać jakie) .................................. q q Zawory, aparaty Inne(prosimy opisać jakie):.......................... Systemy wizyjne Który z poniższych działów/departamentów w Państwa firmie jest odpowiedzialny za implementacje, wsparcie i utrzymanie automatyki, przetwarzanie danych oraz komunikację? q Dział Automatyki q Dział IT q Wspólnie dział automatyki i dział IT q Inny(prosimy wpisać jaki?) .......................... Urządzenia analityczne Urządzenia do pozyskiwania danych Urządzenia testujące i kalibrujące Czy jest Pan/i częścią tego zespołu? q Tak q Nie Zgodnie z ustawą z dnia 29 sierpnia 1997 r. o ochronie danych osobowych (Dz. U. Nr 133, poz. 883) wypełniając ten formularz wyrażasz zgodę na przetwarzane Twoich danych osobowych i wykorzystywanie ich tylko do wewnętrznych celów statystycznych i marketingowych. Jednocześnie masz prawo wglądu do swoich danych, ich poprawienia lub usunięcia. Administratorem danych osobowych jest Trade Media International sp.z o.o. Tak, wyrażam zgodę Data.......................... Podpis:........................... Nasi Reklamodawcy Firma Astor sp. z o.o. B&R Automatyka Przemysłowa Balluff sp. z o.o. Beckhoff Bosch Rexroth sp. z o.o Cognex Germany INC CompArt Automation Zajdel Społka Jawna CSI - Computer Systems for Industry Danfoss sp. z o.o. Deutche Messe AG Elmark Automatyka sp. z o.o. Eltron Endress+Hauser Polska sp. z o.o Festo sp. z o.o. Harting Polska sp. z o.o. Hewlett-Packard Kobold Instruments sp. z o.o. MPL Technology sp. z o.o. Multiprojekt Elzbieta Góral National Instruments Poland sp. z o.o. Phoenix Contact sp. z o.o. Poltraf sp.z o.o. RMA sp. z o.o. SABUR sp. z o.o. Schmersal-Polska E.Nowicka, M.Nowicki Spółka Jawna Schrack Technik Polska sp. z o.o. SEW-EURODRIVE Polska sp. z o.o. SSA Turck sp. z o.o. Vigran Iwański Kryger Stasikowski Spółka Jawna VIX Automation sp. z o.o. WAGNER-SERVICE Wobit Witold Ober strona 18 33 16, 45 16 56-57, 61 69 88 13 5 11 18, 43, 64-65 51 IV okładka 7 17 9 Inserty 16 86 46-47 36-37 17, 87 16 17 15 17 II okładka 88 63 70-71 53 18 88-89 www telefon www.astor.com.pl www.br-automation.com www.balluff.pl www.beckhoff.pl www.boschrexroth.pl www.cognex.com www.compart.zajdel.pl www.csi.net.pl www.danfoss.pl www.messe.de www.elmark.com.pl www.eltron.pl www.pl.endress.com www.festo.pl www.harting.pl www.hp.pl www.kobold.pl www.mpl.pl www.multiprojekt.com.pl www.ni.com www.phoenixcontact.pl www.poltraf.com.pl www.myrma.eu www.sabur.com.pl www.schmersal.pl www.schrack.pl www.sew.pl www.ssa.pl www.turck.pl www.vigran.com.pl www.vix.com.pl www.wagner-polska.com.pl www.wobit.com.pl (12) 428 63 71 (61) 846 05 00 (71) 338 49 29 (22) 757 26 10 (22) 738 18 00 (49) 721 66 39 252 (22) 610 85 49 (12) 637 13 55 (22) 755 06 68 (22) 639 72 53 (22) 773 79 37 (71) 343 97 55 (71) 780 37 00 (22) 711 41 00 (71) 352 81 71 (22) 321 85 61 (12) 630 47 00 (12) 413 90 58 (22) 328 90 10 (71) 398 04 50 (58) 557 52 07 (58) 350 65 50 (22) 549 43 53 (22) 894 64 66 (22) 205 31 10 (42) 676 53 00 (32) 298 55 05 (77) 443 48 00 (54) 237 24 28 (32) 358 20 20 (32) 245 06 19 (61) 835 06 20 PODSTAW WRACAJĄC DO... Rośnie funkcjonalność robotów przemysłowych Krótki kurs robotyki R oboty są dostosowywane oraz integrowane z nieustannie rosnącą różnorodnością aplikacji. Poznanie różnych rodzajów robotów i sposobów ich działania może pomóc użytkownikom, integratorom układów i producentom oryginalnego wyposażenia w podejmowaniu decyzji o zastosowaniu odpowiednich, bezpiecznych i wydajnych rozwiązań technicznych. Takich, które uchronią ludzi od wykonywania monotonnych, a jednocześnie niebezpiecznych prac. – Zastosowanie robotów w całym przemyśle, od motoryzacyjnego aż do pakowania różnych produktów, zdecydowanie wzrasta – mówi Dan Throne szef działu sprzedaży i marketingu działu Electric Drives and Controls w Bosch Rexroth. – Według danych Robotics Industries Association zamówienia na roboty w Stanach Zjednoczonych rosną w dwucyfrowym tempie rok do roku. Przedstawiciel Bosch Rexroth podkreśla, że współczesne roboty zapewniają: wysoką powtarzalność, dużą prędkość, dokładność, zdolność do działania w trudnych warunkach otoczenia. Dzięki użyciu tych maszyn spada także liczba odpadków w procesie produkcji. Dzięki dużej elastyczności urządzeń można z kilku podstawowych typów robotów tworzyć niezliczone konfiguracje. Obejmują one: roboty o strukturze SCARA (selective compliant articulated robot arm – selektywnie podatne ramię robota łączone przegubowo), z ramionami sztywnymi w osi Z i ruchomymi w osiach X – Y, które stanowią idealne rozwiązanie do operacji montażowych, takich jak na przykład wkładanie szpilek w otwory; roboty SCARA mogą działać szybciej, niż roboty kartezjańskie, ale zazwyczaj są droższe; roboty o częściowo równoległym łańcuchu kinematycznym („równoległowodowe”), które używają trzech mechanizmów o takim łańcuchu i obracających się dźwigni napędzanych silnikami serwo lub siłownikami liniowymi; są dobrze przystosowane do operacji ze sterowaniem pozycyjnym oraz typu „wybierz i połóż” (pick and place); roboty Delta są pewną odmianą robotów „równoległowodowych” i są stosowane do szybkich operacji ładowania i podawania; potrafią wykonać do 150 operacji w ciągu minuty; są doskonałe w operacjach pakowania produktów, w przemyśle farmaceutycznym, montażu i sprzątaniu pomieszczeń; Powyżej: Roboty kartezjańskie są idealnym rozwiązaniem do operacji precyzyjnych, do których należy: montaż elementów elektroniki, kontrola i dozowanie. Źródło: Bosch Rexroth Poniżej: Nawet wśród robotów kartezjańskich występuje różnorodność, czego przykładem jest robot Herkules Gantry X-Y. Źródło: Rockwell Automation www.controlengpolska.com www controlengpolska com ● CONTROL ENGINEERING PO POLSKA MARZEC 2009 ● 91 WRACAJĄC DO PODSTAW roboty kartezjańskie, to znaczy pracujące w układzie współrzędnych prostokątnych; mają sterowane osie liniowe i mogą być konfigurowane do operacji „siłowych” (np. transport korpusów samochodowych) lub „umysłowych”, jak na przykład tworzenie precyzyjnych projektów na płaszczyźnie; roboty przegubowe na obrotowej podstawie, na której mocowane są kolejne człony o ruchu obrotowym – ramię, biceps, przedramię i nadgarstek; są dobrze dostosowane do dokładnego układania części, jak również do pakowania produktów i układania na paletach. Możliwość programowania standardowego czyni roboty łatwiejsze do sterowania, konfiguracji i rekonfiguracji. W przeciwieństwie do dawnych robotów, drogich i dysponujących ograniczonymi właściwościami, dzisiejsze możliwości sterowania ruchem i zastosowania sterowników PLC pozwalają zakładom produkcyjnym na konfigurowanie działania robotów przy wykorzystaniu standardowych języków programowania, jak IEC 61131-3. Znormalizowane sterowanie przyjaznym dla użytkownika układem oprogramowania nie wymaga żadnych przerw na szkolenie w zakresie obsługi. – Wybierając typ robota do konkretnego zastosowania, warto między innymi wziąć pod uwagę: ciężar obsługiwanego produktu, ograniczenia przestrzeni i korzyści wynikające z użycia maszyny – mówi John Good, dyrektor marketingu Rockwell Automation. Zwiększone zapotrzebowanie na aplikacje, które wymagają: wysokiej dynamiki działania, dużej niezawodności, większej dokładności i powtarzalności – wywarło bezpośrednią presję na technikę napędów. A to z pewnością wpłynie na poprawę osiągów funkcjonalnych robotów. Mark T. Hoske Artykuł pod redakcją inż. Janusza Pieńkowskiego