pobierz (PDF, 9.3 MByte) - Control Engineering Polska

Komentarze

Transkrypt

pobierz (PDF, 9.3 MByte) - Control Engineering Polska
ISSN 1731-5301
AUTOMATYZACJA • ROBOTYKA • STEROWANIE • NAPĘDY • OSPRZĘT • POMIARY • DIAGNOSTYKA • OPROGRAMOWANIE • IT
Nr 3 (86)
Rok X
Wyznaczamy kierunki rozwoju od ponad 60 lat
Wymiana
modułów I/O
– co musisz wiedzieć 16
Raport
Polski rynek robotów
i manipulatorów 48
Oprogramowanie
Gdy skrupulatność idzie
w parze z elastycznością 44
Sieci i komunikacja
Chmura w automatyce
przemysłowej 68
www.controlengineering.pl
ntrolengineering.pl
KWIECIEŃ 20
2012
12
SIMOCODE pro
OD REDAKCJI
Redakcja
Redaktor
inż. Katarzyna Jakubek
[email protected]
Zespół redakcyjny
dr inż. Paweł Dworak,
dr inż. Andrzej Ożadowicz,
mgr inż. Łukasz Urbański,
dr inż. Krzysztof Pietrusewicz,
mgr inż. Izabela Cieniak
Korekta
Małgorzata Wyrwicz
Po targach
szechobecna komputeryzacja i nowoczesne technologie stosowane w prawie każdej dziedzinie
życia stały się dla nas codziennością zarówno w miejscu pracy, jak i w domu oraz w podróży. Nie
ma praktycznie miejsca, gdzie nie spotkamy ciekawych, nowych rozwiązań, które mają ułatwiać
nam życie i przynosić coraz większe korzyści.
Wiele ciekawego się dzieje, a najlepszym na to dowodem są zakończone niedawno targi Automaticon
2012, które odbyły się w Warszawskim Centrum EXPO XXI. Tegoroczni wystawcy zaprezentowali wiele
innowacyjnych produktów, a na tematycznych seminariach podzielili się z uczestnikami swoją wiedzą
i praktycznymi umiejętnościami.
Nas także nie mogło zabraknąć w czasie tych spotkań. Byliśmy obecni na targach ze swoim stoiskiem
a podczas czterech dni targów przeprowadziliśmy wiele ciekawych rozmów zarówno z wystawcami, jak
i z odwiedzającymi nas gośćmi. W drugim dniu imprezy mieliśmy przyjemność wręczyć doroczne wyróżnienia i nagrody Produktu Roku 2011. Relację z ceremonii znajdą Państwo w aktualnym numerze Control Engineering Polska, a nagrodzone produkty opisane zostały w załączonym do wydania dodatku Produkt Roku
2011. Podsumowując, targi były bardzo udane i pozwalają optymistycznie prognozować dalszy dynamiczny
rozwój w dziedzinie automatyki przemysłowej.
Warto zwrócić uwagę na zamieszczony w aktualnym numerze raport dotyczący polskiego rynku
robotów i manipulatorów. Zarówno z przeprowadzonych przez nasz miesięcznik ankiet, jak i z odpowiedzi
ekspertów jasno wynika, że polski rynek robotów przemysłowych z roku na rok osiąga znaczne wzrosty.
Najbardziej chłonnym rynkiem zbytu wg ankietowanych jest przemysł spożywczy, a w następnej kolejności
przemysł motoryzacyjny i maszynowy.
Zapraszamy Państwa do uczestnictwa w bezpłatnym seminarium na temat robotyzacji linii produkcyjnych. Seminarium odbędzie się 16 maja w Krakowie i będzie doskonałą okazją do bezpośredniego
spotkania się z przedstawicielami branży robotyki w Polsce. Szczegółowa agenda spotkania znajduje się
na przedostatniej stronie (trzecia okładka) aktualnego wydania magazynu Control Engineering Polska.
Serdecznie zapraszamy do rejestracji online na stronie: www.seminaria.trademedia.us.
W naszym aktualnym numerze przedstawiamy, jak zawsze, informacje o produktach i ich producentach.
Wszystkie informacje znajdą Państwo odpowiednio w dziale Produkty. Mamy nadzieję, że przedstawione
nowości i rozwiązania techniczne pomogą w dokonaniu właściwego wyboru.
Zapraszamy do lektury.
W
DTP
Grzegorz Solecki
[email protected]
Reklama
Agnieszka Gumienna
Key Account Manager
[email protected]
Piotr Wojciechowski
Account Managers
[email protected]
Elżbieta Olszewska
Account Managers
[email protected]
Ryszard Staniszewski
Account Managers
[email protected]
Marketing
Aleksander Poniatowski
[email protected]
Prenumerata
www.controlengineering.pl/prenumerata
Druk i oprawa
Drukarnia Taurus
Wydawnictwo
TMI Holdings sp. z o.o.
ul. Wita Stwosza 59a, 02-661 Warszawa
tel. +48 22 852 44 15, faks +48 22 899 30 23
e-mail: [email protected]
www.trademedia.us
Prezes zarządu
Michael J. Majchrzak
[email protected]
Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za
treść reklam i ogłoszeń oraz nie zwraca materiałów niezamówionych. Redakcja zastrzega
sobie prawo do adiustacji i skracania tekstów
oraz zmiany ich formy graficznej i tytułów.
Katarzyna Jakubek, redaktor
[email protected]
2 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Czasopismo wydawane na licencji CFE Media
LLC, oparte na amerykańskim magazynie
Control Engineering. Wszystkie prawa zastrzeżone. Powielanie lub rozpowszechnianie
zamieszczonego materiału redakcyjnego w
jakiejkolwiek postaci, w jakimkolwiek języku,
w całości lub jego części, bez uprzedniej
pisemnej zgody CFE Media LLC jest zabronione. Control Engineering jest zastrzeżonym
znakiem towarowym CFE Media LLC.
SPIS TREŚCI
KWIECIEŃ 2012
Nr 3 (86)
Rok X
W NUMERZE
energetyczna
26 Efektywność
w napędach. Silnik jako prądnica
W trakcie hamowania pojazdem elektrycznym jego silnik
działa jak prądnica, wytwarzając siłę elektromotoryczną.
W klasycznych układach napędowych jest ona zwykle
wytracana w postaci ciepła. Możliwe jest jednak jej
wykorzystanie do ładowania baterii akumulatorów
zasilających silnik w trakcie jazdy i w ten sposób jej
praktyczne odzyskanie. Efekt – znacząca poprawa
efektywności energetycznej całego układu napędowego.
36 Opłacalna modernizacja
Podsumowanie wprowadzanych na przestrzeni
26 lat zmian w systemach sterowania w zakładach
uzdatniania wody w Kalifornii, USA z perspektywy
użytkownika tych systemów.
TEMAT Z OKŁADKI
modułów I/O
16 Wymiana
– co musisz wiedzieć
Czy wymiana jednostek obliczeniowych oznacza wymianę
modułów we/wy? Nowoczesne jednostki wielu producentów
potrafią komunikować się z modułami I/O poprzednich
generacji. Zobacz, na co trzeba zwrócić uwagę.
i MES. Gdy skrupulatność
44 ERP
idzie w parze z elastycznością
ERP, MES? A może ERP i MES? Oferują różne funkcje,
razem przynoszą największe korzyści.
w automatyce
68Chmura
przemysłowej
O przenikaniu technologii biurowych do automatyki.
RAPORT
rynek robotów
48 Polski
i manipulatorów
Robotyka jest obecnie jedną z najprężniej rozwijających
się dziedzin, obejmującą problematykę sterowania,
projektowania, pomiarów, jak również mechaniki
i eksploatacji robotów i manipulatorów. Szeroki obszar,
w jakim znajdują zastosowanie roboty i manipulatory,
pozwala na intensywny rozwój przemysłu.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 3
WYDARZENIA
Pierwsza konferencja TPM EXCELLENCE
Za nami pierwsza konferencja TPM
EXCELLENCE. Konferencja adresowana
była do wszystkich osób chcących pogłębiać swoją wiedzę z zakresu obsługi
technicznej maszyn i urządzeń oraz osób
poszukujących nowych rozwiązań, mających na celu poprawę konkurencyjności firm, którymi zarządzają. Temat przewodni „Jak to się robi w Polsce” skupił przedstawicieli firm, które znajdują
się na różnych etapach wdrażania TPM
i które w swojej codziennej działalności napotykają różne problemy związane
z implementacją tego systemu. Spotkanie miało charakter „praktycy dla praktyków”. 29 i 30 marca w trakcie godzinnych sesji studiów przypadków swoimi
doświadczeniami i osiągnięciami dzielili się przedstawiciele firm: Oriflame,
Gedia, Multeafil, Nosag, Karl Knauer.
Gościem Honorowym spotkania był
przedstawiciel Browaru Żywiec, jedynej polskiej firmy nagrodzonej w 2010
roku prestiżowym certyfikatem Award
for TPM Excellence przyznawanym przez
japoński instytut JIPM.
Firmy i zaproszeni prelegenci zostali
przez nas wybrani ze szczególną dbałością o jakość. Gwarantujemy, że stanowią oni przykłady, z których warto
czerpać! Podczas prelekcji uczestnicy
mieli okazję zapoznać się rzeczowo
ze stosowanymi rozwiązaniami. Szczególenie cenne były prezentacje, w których prostymi słowami prelegenci
opisywali zastosowane rozwiązania
oraz te, które mobilizowały uczestników do aktywnej wymiany poglądów
i doświadczeń, jak debata „TPM projekt, czy proces?”.
TPM EXCELLENCE to pierwsza konferencja w cyklu, który powstał w oparciu o nasze wieloletnie doświadczenie.
Mamy nadzieję, że spełniła ona oczekiwania uczestników i zmieniła spojrzenie na ciągłe doskonalenie procesów utrzymania ruchu realizowanych
w organizacji.
W tym roku rozpoczęliśmy od polskich
przedsiębiorstw, ale już za rok zaprosimy
Państwa do wysłuchania wykładu przedstawiciela angielskiej akredytowanej agencji przyznającej nagrody instytutu JIPM.
Gościem Honorowym spotkania będzie
pierwszy nie-japoński audytor, który
z ramienia JIPM ocenia przedsiębiorstwa
pod kątem nadrody TPM EXCELLENCE.
Już teraz zapraszamy więc na II konferencję TPM EXCELLENCE „Jak to się robi
w Europie”.
Nowoczesne
rozwiązania dla
przemysłu firmy
ICONICS i Microsoft
9 marca w warszawskiej siedzibie Microsoft odbyło się
seminarium „Nowoczesne rozwiązania dla automatyki
i przemysłu” organizowane przez firmę Elmark Automatyka, lokalnego dystrybutora ICONICS w Polsce, we
współpracy z firmą Microsoft. Spotkanie zostało zorganizowane po bardzo udanym Światowym Szczycie Klientów
ICONICS „Vision 360°: Planning for the Decades”.
ICONICS jest uznanym dostawcą rozwiązań i oprogramowania dla przemysłu w dziedzinie automatyki, wizualizacji i zarządzania.ICONICS ze swoim ponad 25-letnim
doświadczeniem, dostarcza w czasie rzeczywistym pełnych
informacji o działalności całego przedsiębiorstwa. Dzięki
wykorzystaniu grafiki 3D, jak również szczegółowej wizualizacji i analizy danych, wspomaga podejmowanie decyzji przez kadrę zarządzającą. ICONICS jest od wielu lat złotym partnerem firmy Microsoft i czterokrotnym Partnerem
Roku firmy Microsoft. Firma Elmark Automatyka nawiązała współpracę z ICONICS w roku ubiegłym. Obecnie
ICONICS szczyci się wdrożeniem ponad 250 000 licencji
na całym świecie, w tym również wielu w Polsce.
Seminarium „Vision 360°: Planning for the Decades”
poświęcone było w głównej mierze planowaniu w przyszłość. W dzisiejszych czasach szybkiego postępu technologicznego musimy być otwarci na nowatorskie rozwiązania,
które w przyszłości pozwolą na szybkie i bezproblemowe
reagowanie na zachodzące zmiany, dzięki czemu użytkownicy staną się bardziej konkurencyjni.
Ciekawym i sprawdzonym rozwiązaniem, które jest już
dostępne na rynku od czterech lat, jest Genesis 64. Jest to
obecnie rdzeń wszystkich rozwiązań ICONICS. Czym jest
Genesis 64? Jest to zaawansowane narzędzie wizualizacyjne HMI/SCADA, służące do zarządzania danymi oraz
całą szeroko pojętą automatyką w zakładzie produkcyjnym.
Jest to „prawdziwy” 64-bitowy system w pełni wykorzystujący możliwości tej architektury. Rozwiązanie to bazuje
na najnowocześniejszych obecnie rozwiązaniach na rynku.
Oparty jest na systemie operacyjnym Microsoft. 64-bitowy
system umożliwia zwiększenie adresowanej pamięci powyżej 4 GB. Jest to oprogramowanie w pełni skalowalne,
umożliwiające zdalny dostęp przez dowolną przeglądarkę.
– Świetnym przykładem kolejnego narzędzia bazującego
na Genesis 64 jest Energy AnalytiX, który umożliwia efektywne gromadzenie, rejestrację i obliczanie danych energetycznych pochodzących z różnych systemów. Pozwala
wykryć przyczyny zaburzeń energetycznych oraz podejmować trafne decyzje w celu minimalizacji kosztów. – dodaje
Marek Falkowski.
Katarzyna Jakubek
www.elmark.pl
AUTOMATYZOWAĆ
ZNACZY
OPTYMALIZOWAĆ.
Odkryj teraz cały potencjał:
na targach AUTOMATICA 2012.
TECHNOLOGIE MONTAŻU I ZASTOSOWANIA
PRZEMYSŁOWA OBRÓBKA OBRAZU
ROBOTYKA
SYSTEMY POZYCJONUJĄCE
TECHNOLOGIE NAPĘDÓW
SENSORYKA
TECHNOLOGIE STEROWANIA
SYSTEMY BEZPIECZEŃSTWA
TECHNOLOGIE ZAOPATRZENIA
5. Międzynarodowe Targi Automatyki
i Mechatroniki
22 – 25 maja 2012 | Messe München
Biuro Targów Monachijskich w Polsce
Warszawa | tel. 22 620 4415 | [email protected]
WYDARZENIA
Targi nowoczesnego przemysłu
W Polsce organizowanych jest kilka targów dedykowanych sektorowi przemysłowemu, jednakże statystyki potwierdzają – ITM Polska są uznawane przez
wystawców, zwiedzających, a także profesjonalistów za wydarzenie najważniejsze dla branży. W rankingu targów organizowanych w Polsce, przygotowywanym
corocznie przez Polską Izbę Przemysłu
Targowego, ITM Polska w branży targów dóbr inwestycyjnych i technologii
przemysłowych zajmuje pierwsze miejsce. To właśnie w poznańskich targach
bierze udział największa liczba wystawców i zwiedzających. Największa jest
także całkowita, wynajęta powierzchnia
targowa.
Poznańskie targi przemysłowe stanowią najszerszy przegląd europejskich
i światowych nowości. To tu można
zapoznać się z najnowszymi rozwiązaniami technologicznymi, nawiązać kontakt z klientami, przedstawicielami
mediów, wymienić się doświadczeniami
i wiedzą. ITM Polska wyróżnia również
to, że podczas targów spotyka się cała
branża reprezentująca kompletny proces
tworzenia nowoczesnego produktu – od
koncepcji i projektu, poprzez różnorodne
etapy procesu (odlewanie, obróbka
mechaniczna, obróbka plastyczna, spawanie itp.) po proces wykończeniowy,
m.in. lakierowanie i galwanizowanie czy
transport.
Nowoczesność zawsze w cenie
O znaczeniu targów ITM Polska najlepiej świadczą dane statystyczne. I tak
w ubiegłym roku wzięło w nich udział
ponad 934 wystawców i firm z 32
krajów, które zaprezentowały ofertę na
ponad 20 000 m2 ekspozycji. W czasie
targów odbyło się ponad 100 europejskich i światowych premier. Odwiedziło
je 16 800 profesjonalnych zwiedzających.
Organizatorzy tegorocznej edycji
ITM Polska, obserwując stale rosnącą
liczbę zgłoszeń, już wiedzą – tegoroczne
Targi ITM Polska co roku przyciągają
tłumy profesjonalistów: technologów,
konstruktorów, inżynierów i producentów maszyn i urządzeń dla przemysłów
motoryzacyjnego, lotniczego, stoczniowego, kolejowego, zbrojeniowego, zabezpieczeń, medycznego, wydobywczego,
maszynowego, ale także przedstawicieli
zakładów mechanicznych oraz producentów produktów metalowych wszelkiego
typu. Ponad 50% z nich to kadra zarządzająca, podejmująca decyzje zakupowe.
6 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
targi zapowiadają się równie udanie.
Jak zawsze obecni będą liderzy branży,
którzy przywiozą wiele nowych, często
nowatorskich rozwiązań, które targowej
publiczności po raz pierwszy zaprezentowane zostaną właśnie w Poznaniu.
Nowa prezentacja branży
ITM Polska 2012 to siedem salonów
tematycznych: Salon Hydrauliki, Pneumatyki i Napędów HAPE, Salon Obrabiarek i Narzędzi MACH-TOOL, Salon
Metalurgii, Hutnictwa, Odlewnictwa
i Przemysłu Metalowego METALFORUM,
Salon Technologii Obróbki Powierzchni
SURFEX, Salon WELDING, Salon
TRANSPORTA oraz Nauka dla Gospodarki.
Nowością jest zmiana lokalizacji specjalistycznych salonów. I tak oferta
wystawców z zakresu: obróbka skrawaniem, manipulatory, roboty przemysłowe, substancje chłodzące i smarujące
zlokalizowana zostanie w nowoczesnym
kompleksie czterech pawilonów: 7, 7A,
8 i 8A ( tzw. czteropak). W pozostałych
pawilonach targowych znaleźć będzie
można produkty i rozwiązania z obszaru
obróbki plastycznej (pawilon 5) oraz
narzędzi i aparatury kontrolno-pomiarowej (pawilon 9). W pawilonach 3 i 3A
zaprezentowana zostanie oferta firm
z zakresu metalurgii, hutnictwa, odlewnictwa i przemysłu metalowego, technologii i materiałów spawalniczych, technologii obróbki powierzchni, hydrauliki,
pneumatyki i napędów oraz transportu.
Tu też zaprezentują się instytuty badawcze i jednostki badawczo-rozwojowe
w ramach salonu Nauka dla Gospodarki.
Honorowy Patronat nad ITM Polska
objęli: Minister Gospodarki oraz Minister Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Debiut CAx Innovation
Tegoroczna edycja ITM Polska przyniesie nowe wydarzenie – CAx Innovation,
które dedykowane jest inżynierom, projektantom oraz konstruktorom.
CAx Innovation obejmuje kompletny
obszar technologii i narzędzi komputerowo wspomaganego projektowania CAD,
wytwarzania CAM, obliczeń inżynierskich
CAE, obrabiarek sterowanych numerycznie CNC, integracji w wytwarzaniu
CIM, szybkiego prototypowania części
i narzędzi RP/RT (drukarki 3D), inżynierii odwrotnej RE
(skanery 3D) oraz wirtualnej rzeczywistości VR. W ramach
tego wydarzenia zostanie zorganizowana Wyspa Plakatowa
ProCAx oraz odbędą się referaty dotyczące tematyki CAx.
Doświadczenie wsparte wiedzą
Aktualna sytuacja na rynku, najnowsze tendencje, zastosowania innowacyjnych rozwiązań – m.in. tym tematom poświęcone są konferencje i debaty odbywające się
w ramach targów ITM Polska. W tym roku X jubileuszową
odsłonę będzie mieć prestiżowe wydarzenie jakim jest
Forum Inżynierskie. Organizatorami Forum jest Naczelna
Organizacja Techniczna oraz Stowarzyszenie Techniczne
Odlewników Polskich, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich i MTP.
Warte uwagi będzie z pewnością seminarium „Współczesne metody badania struktury i właściwości warstw
wierzchnich metali” współorganizowane przez Instytut
Mechaniki Precyzyjnej, seminarium Polskiej Unii Dystrybutorów Stali „Stale Nierdzewne w Architekturze
Współczesnej” oraz konferencja „Dotacje na innowacje –
doświadczenia, projekty, aktualne źródła wsparcia”, której
organizatorem są Fundusze Europejskie.
Po raz pierwszy na targach ITM Polska będzie miał
miejsce „Dzień Mechanika” organizowany przez Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich.
W ramach tego wydarzenia odbędzie się prezentacja ofert
instytutów naukowo-badawczych dla małych i średnich
przedsiębiorstw współpracujących z SIMP oraz seminarium podsumowujące pięć edycji ogólnopolskiego konkursu na Najlepsze Osiągnięcie Techniczne Roku organizowanego pod patronatem Wiceprezesa Rady Ministrów,
Ministra Gospodarki – Waldemara Pawlaka.
Nie zabraknie także stałych punktów programu targów:
Akademii Spawania, Poligonu Umiejętności oraz Centrum
Doradztwa i Zgłaszania Potrzeb na Innowacje.
INNOWACJE
TECHNOLOGIE
MASZYNY
29.05-01.06.2012, Poznań
Najważniejsze wydarzenie
dla profesjonalistów
w Polsce!
HAPE, MACH-TOOL,
METALFORUM, SURFEX,
TRANSPORTA, WELDING,
NAUKA DLA GOSPODARKI
Nowy Złoty Medal
Firmy biorące udział w targach będą mogły skorzystać
z nowej, zmienionej formuły przyznawania Złotego medalu
MTP, która polega na wyłonieniu laureatów już na 2 miesiące przed targami. Umożliwi to promocję zwycięzców konkursu w mediach, w newsletterach do profesjonalistów, a także w Internecie na specjalnej stronie Złotego Medalu oraz na stronie www.itm-polska.pl. Szeroka
kampania promocyjna laureatów przewidziana jest także
w trakcie i po zakończeniu targów.
Laureat Złotego Medalu otrzyma także Pakiet medalisty – komplet materiałów promocyjnych, które wystawca
będzie mógł użyć w kampanii promocyjnej: Złoty Medal,
logotyp, materiały prasowe, szablon reklamy prasowej
„Zdobywca Złotego Medalu MTP” oraz film i zdjęcia z gali.
Nowością jest także konkurs „Złoty Medal – wybór
konsumentów” – w Internecie i w Strefie Mistrzów profesjonaliści będą mogli oddawać głosy na najlepszy produkt
spośród laureatów Złotego Medalu nagrodzonych na konkretnej imprezie targowej. Najlepsze produkty 2012 roku
poznamy pod koniec roku.
951 wystawców i firm
reprezentowanych z 32 krajów
45% wystawców z zagranicy
Przeszło 100 europejskich
i światowych premier
Szczegóły na:
www.itm-polska.pl
Międzynarodowe Targi Poznańskie Sp. z o.o. Głogowska 14, 60-734 Poznań
Opiekun zwiedzających: Dorota Wallusch, tel. +48 618 69 21 81, mail: [email protected]
WYDARZENIA
Spojrzenie na polski rynek SolidWorks
Wywiad z Uwe Burk, Country Manager Central Europe, Dassault Systèmem
SolidWorks Corp. przeprowadzony podczas konferencji naukowej firmy Dassault Systemes SolidWorks Corp., która
odbyła się w dniach 12 do 15 lutego
2012 r. w kalifornijskim San Diego pod
hasłem „Projektowanie jednoczy”. SolidWorks World jest dorocznym zjazdem
inżynierów i projektantów tej firmy działających na całym świecie. Wywiad przeprowadził wydawca Control Engineering
Polska – Michael Majchrzak.
Jak ocenia Pan dalszy rozwój oprogramowania SolidWorks, zwłaszcza
w odniesieniu do konkurencji na rynku,
gdzie aktualnie można odnieść wrażenie, jakby wszystkie pomysły były już
wykorzystane, a wszystkie produkty do
siebie podobne.
Uwe Burk: Trochę się nie zgadzam
z tym stwierdzeniem, że wszystko jest
podobne. Są pewne podobieństwa
i wszyscy starają się podążać za wiodącym interfejsem użytkownika, dzięki
czemu wydaje się, że każde oprogramowanie jest podobne, ale należy zaznaczyć, że jest tylko podobne – a nie
takie same. Przede wszystkim zauważyć należy znaczną różnicę w wydajności
i niezawodności w głównym trendzie na
rynku CAD, gdzie nasze rozwiązania stawiają nas wyraźnie na czołowej pozycji.
Nasz produkt wyróżnia nie tylko bardzo dobry interfejs użytkownika, który
jest łatwy w obsłudze, ale w parze
z jakością stoi także bardzo solidna technologia. Wprowadzając wraz z SolidWorks2012 nową funkcję o nazwie
Large Design Review, udowodniliśmy,
że główny trend systemów CAD może
posiadać bardzo wysoką wydajność przy
dużej ilości zespołów do montażu. Jest
to niespotykane na naszym rynku i zarazem bardzo dalekie od jakichkolwiek
podobieństw do porównywalnych produktów. Obecnie nie ma na rynku żadnego innego dostawcy, który mógłby
radzić z sobie z zestawami montażowymi o podobnym rozmiarze. Oprogramowanie jest także przyjazne w obsłudze
i jednocześnie wspomaga projektowanie
w kontekście Large Assemblies. To znaczy, że mając duże zestawy montażowe,
możesz w łatwy sposób zdefiniować
środowisko pracy, a także zaprojektować lub wykonać zmiany w tym kontekście. Jest to ogromna zaleta w zarządzaniu lokalnymi zmianami o bardzo dużej
wydajności w dużych, złożonych projektach bez konieczności dzielenia ich
na mniejsze części. Również integracja poszczególnych komponentów oprogramowania nie jest podobna do innych
– konkurencyjnych.
Jeśli przyjrzymy się uważnie naszym
bezpośrednim konkurentom, zauważymy, że musimy pracować na wielu różnych interfejsach użytkownika, czasami
za pośrednictwem różnych baz danych,
w szczególności kiedy patrzymy na przykład na te interfejsy, które muszą być
zintegrowane z symulowanymi produktami. Symulacja w wielu obszarach
jest kluczowym elementem, zwłaszcza
kiedy sama symulacja nie jest klasycznym narzędziem. W 2012 roku wprowadziliśmy do SolidWorks koszty jako
moduł symulacyjny, a wcześniej w 2011
trwałość również jako moduł symulacyjny. W najbliższym czasie zamierzamy
wprowadzić więcej modułów. W najnowszej wersji SolidWorks oprócz klasycznego zbioru symulacji oprogramowanie obejmie dynamikę i temperaturę,
jako moduły symulacyjne a są to komponenty wysoko cenione przez rynek, również pod względem łatwości użycia, jakości i wydajności.
To prowadzi nas z powrotem do
głównego pytania. Nasze udziały
8 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
w rynku rosną w porównaniu do udziałów w rynku naszej konkurencji i żaden
inny trend nie wchodzi w rachubę. Biorąc pod uwagę fakt, że obecnie mamy
1,7 miliona użytkowników, mamy
dokładnie przewidziany harmonogram
działań do czasu, kiedy przekroczymy
2 miliony użytkowników. Kiedy dodajemy nowe technologie, nie chcemy narażać na ryzyko naszej bazy użytkowników. Mamy bardzo duży kredyt zaufania
wśród całej naszej bazy użytkowników,
gdzie odnawialność naszej licencji jest na
poziomie 90%. Kiedy widzisz, że wzrasta liczba naszych licencji i zysków przy
najmniej o 20% w różnych sektorach,
możesz sobie wyobrazić, że pracujemy
nad pozyskaniem udziałów w rynku na
sto procent naszych możliwości. Mieliśmy rekordowy rok ubiegły z SolidWorks
Enterprise PDM (EPDM) naszym celem
było osiągnięcie ponad 30% wzrostu
w porównaniu do roku wcześniejszego,
który także był rekordowym dla nas
rokiem. Podsumowując, mamy wzrost
o 30% i możemy być wstanie przekroczyć tę granicę ponownie.
Mieliśmy bardzo ciekawy projekt na
Słowacji w ostatnich dwóch kwartałach,
mamy klientów w firmach od 50 osobowych w PDM, którzy pokazują nam, że
rynek na wschodzie także wyraża zainteresowanie i potrzebę na PDM. Ciągle
nie mamy konkurencji jeśli chodzi o tą
samą wydajność przy wdrażaniu tego
rodzaju systemów, co skutkuje ogromnym zyskiem dla naszych sprzedawców.
Mają gotowe rozwiązania, oferują pięciodniową usługę szkoleniową, która obejmuje trening administracyjny. Udowadniają, że firmy są w stanie samodzielnie
uruchomić system przez swoich pracowników, dzięki łatwej obsłudze i solidnym wykonaniu. Skutkuje to niespotykanie niskim kosztem utrzymania, który
jest doraźnym argumentem dla krajów
europy wschodniej, które mają tendencję
do nie inwestowania w PDM – jakikolwiek PDM. Jest to więc relatywne przejrzysty i otwarty rynek z dużą możliwością wzrostu.
Kolejnym oferowanym przez nas produktem w portfolio SolidWorks jest
3DVia, który rozszerza rozwiązania
w innych obszarach wydawniczych 3D
WYDARZENIA
takich jak dokumentacja, szkolenia 3D
i inne. Znaczy to, że SolidWorks również
zdobywa udziały w rynku u nietradycyjnych dostawców CAD.
Czy wspomniane udziały w rynku to
dane globalne czy lokalne?
UB: Lokalne dane, w skali globalnej
jesteśmy blisko osiągnięcia 20% przychodów, które pochodzą z nowych tzw.
multiproduktów. Jeżeli chodzi o region
europy środkowej jest to blisko 10%,
nawet więcej, jeśli nie liczyć niższego
wzrostu w obszarze CAD. Naszym planem jest przekroczenie 100 milionów dolarów rocznie w Europie Środkowej w czasie krótszym niż 2 lata od
tego roku. Należy zaznaczyć, że to nie są
przychody od użytkowników końcowych.
W regionie Europy Środkowej do użytkowników końcowych zaliczają się także
Niemcy. To znaczy, że przewidujemy,
iż wydatki użytkowników końcowych
przekroczą 250 milionów dolarów. Proszę porównać to z wynikami naszej
konkurencji.
Chciałbym wrócić do Pańskich słów
dotyczących EPDM i tych implementacji. Niestety często się słyszy, że EPDM
jest częścią Dassault Systèmes. A wy
dajecie swój produkt, który naprawdę
pochodzi od SolidWorks tak jak EPDM,
ale może w globalnej strategii Dassault
Systèmes EPDM powinien zostać zastąpiony przez produkty Enovia?
UB: Po pierwsze będziemy mieli interfejsy do Enovia, które pozwolą dużym
firmom, obecnie pracującym na Enovii,
na normalne użytkowanie SolidWorks.
Ponadto interfejs użytkownika jest identyczny jak EPDM.
Fantastycznie
UW: Obecnie pracujemy nad nową wersją n!Fuze, jednakże n!Fuze działa na
technologii Dassault V6 i w tej wersji
oprogramowanie współpracuje z danymi
z SolidWorks 2011 i 2012, jak również jest zgodne z EPDM. Oznacza to, że
użytkownicy nie muszą za bardzo dbać
o rozwój technologii, ponieważ nie są
maniakami technologicznymi. Nasi użytkownicy chcą tylko prawidłowo wykonać
zlecone im zadania, chcą mieć do czynienia tylko z interfejsem użytkownika,
a także otrzymywać dane do ręki przez
wydajną i sprawną bazę danych przy
najmniejszym możliwym wysiłku. My
nie narazimy użytkowników na nic, co
jest bardziej skomplikowane od EPDM.
Korzystamy z technologii Dassault,
aby przygotować portfolio SolidWorks
na przyszłość, w taki sposób, jaki jest
potrzebny na naszym rynku, z pominięciem inwestycji narażających naszych
klientów na ryzyko.
Dzisiejsze urządzenia Enovia
dedykowane są dla bardzo dużych
WYDARZENIA
przedsiębiorstw i często do wyspecjalizowanych procesów, podczas gdy my
obsługujemy główny rynek klientów
z EPDM. Pytaniem nie jest, czy Enovia
zastąpi EPDM. W przyszłości zaimplementujemy technologię Enovia do
EPDM, aby obsłużyć nasz rynek, będąc
bardziej kompatybilnym z innymi markami DS.
Z jakimi uniwersytetami w Polsce
współpracujecie?
UB: Jest kilka uniwersytetów w Polsce,
które używają oprogramowania SolidWorks, m.in. Politechnika Białostocka.
Na uczelni zainstalowanych jest 200
licencji edukacyjnych SolidWorks Education Edition, dla wspomożenia edukacji
studentów kierunków mechanicznych.
Jaki produkt odniósł w regionie Europy
Środkowej największy sukces? Czy
3DVia dostarcza przychodów?
UB: 3DVia jest rynkiem wschodzącym. Ze względu na fazę wstępną produktu wychodzimy od stosunkowo
niskich liczb. Także w tym momencie
rokrocznie mamy bardzo wysoki wzrost.
Nasz plan zakłada, aby osiągnąć 250%
w porównaniu roku 2010 do 2012
i na pewno to osiągniemy. Myśleliśmy,
że osiągniemy 100% w 3DVia w roku
ubiegłym, jednak było to niemożliwe
ze względu na czwarty kwartał. Rynek
europejski bardzo zwolnił w tamtym
czasie, podczas gdy wszyscy byli bardzo ostrożni z wydawaniem pieniędzy.
Ogólna pewność siebie w tamtym czasie
uległa osłabieniu, przez co liczba inwestycji również się zmniejszyła, a większość ludzi wolała zatrzymać gotówkę.
Ale mieliśmy bardzo udany styczeń
i luty. Wydaje się, że to tylko krótkie
opóźnienie a nie strata wszystkiego, nad
czym pracujemy.
Na terenie Polski i Czech Państwa
klientami są głównie firmy zagraniczne
czy lokalne?
UB: Mamy wiele dużych międzynarodowych firm, które obecnie inwestują
w Polsce i w Czechach, ale mamy także
firmy krajowe. Ciekawy jest fakt, że na
terenie Polski od 2009 roku widzimy
odwrotny efekt – polskie firmy kupują
niemieckie przedsiębiorstwa.
W niektórych gałęziach przemysłu,
gdzie koszty niemieckiej produkcji były
zbyt wysokie, zaczęto inwestować –
przenosić produkcję do Polski. Obecnie,
kiedy właściciele nie są pewni przyszłości swoich inwestycji, a zyski są niskie,
zdarza się, że otrzymują oni dobre propozycje od inwestorów polskich. Mieliśmy już okazję kilkakrotnie obserwować
taki rozwój sytuacji.
Czy współpracujecie również z małymi
firmami? Większość producentów to
raczej małe przedsiębiorstwa.
UB: Współpracujemy z wieloma firmami
od bardzo małych po te największe.
Nie mamy limitu co do wielkości firmy,
jednak nie zamierzamy współpracować
z tymi największymi z branży OEM, jak
przemysł kosmiczny czy motoryzacyjny.
Gdzie widzicie potencjał w tym roku?
UB: Będziemy ciągle rosnąć w biznesie od 1­5 osobowych, w czasie do
3 miesięcy. Będziemy tam wzmacniać
swoją pozycję, ponieważ jest to jeden
z naszych najważniejszych filarów w biznesie. I w tym obszarze inwestycje nie
są tak powiązane z działem finansowym. Tutaj właściciel kontroluje budżet
i jest w pełni świadomy, nad czym pracuje jego zespół. Tak więc w odniesieniu
do projektowania lub do procesu tworzenia wartości jest często o wiele bliżej niż
w dużych przedsiębiorstwach.
Możemy porozmawiać bardziej o Polsce, ponieważ nie ma aż tak dobrych
zysków, jak pozostałe kraje z jej grupy,
jednak SolidWorks zdecydował się
na zatrudnienie Krzysztofa Dmocha.
Za co będzie on odpowiedzialny?
UB: Będzie odpowiedzialny za zarządzanie grupą sprzedawców. Zdecydowaliśmy się zatrudnić go, ponieważ
chcemy osiągnąć lepszy wzrost sprzedaży od tego, jaki obecnie mamy na terenie Polski. Widzimy potencjał w polskim
rynku i chcemy osiągnąć 25% udziałów
w rynku. Zatrudniliśmy go, aby osiągnąć
właśnie takie wyniki.
Według mojej opinii w Polsce są słabsze wyniki sprzedaży w porównaniu do
innych krajów Europy Środkowej dlatego, że tutaj nie było prawdziwej recesji. Oczywiście mieliście pewne problemy finansowe, ale były to problemy
mniejsze aniżeli w innych krajach pogrążonych w kryzysie. W Polsce robimy
bardzo dobre biznesy, pracujemy nad
10 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
ulepszeniem naszych osiągów w różnych kanałach sprzedaży i równocześnie jestem pewien, że Krzysztof Dmoch
będzie miał wpływ na nasz rynek
w Polsce.
Jaki wpływ Pana zdaniem będzie miał
kryzys w Europie Południowej na
wasze przychody w ciągu najbliższych
kilku lat?
UB: Nie jestem ekspertem w tej dziedzinie. Mam kilka pomysłów, ale nie mam
wszystkich potrzebnych danych. Według
mojej opinii mamy jeden poważny problem w przemyśle – jest to dynamiczny
rozwój w Europie Środkowej. W Niemczech jest obecnie najwyższy wskaźnik
eksportu aniżeli kiedykolwiek wcześniej
– 1000 miliardów euro. W roku 2011
był absolutnie najwyższy, ale firmy przestały inwestować. Są bardzo ostrożne,
ponieważ nie ma wystarczających pieniędzy na rynku. Jeżeli zaczęłyby wydawać za dużo własnych pieniędzy, stałyby
się bardzo łatwym celem dla inwestorów, którzy mogliby je przejąć i wyciągnąć z nich wszystko, doprowadzając do
upadku.
Wróćmy na koniec do SolidWorks.
Kiedy patrzy Pan na polski rynek pod
kątem SolidWorks, jakie sektory uważane są obecnie za najlepsze, a jakie
w przyszłości?
UB: Mamy bardzo szeroką ofertę rynkową. Obsługujemy wszelkiego rodzaju
zakłady przemysłowe, produkty konsumenckie, dostawców dla przemysłu
i wielu innych. Mamy także swój udział
w polskim sektorze obronnym. To głównie zależy od budżetu, jaki zaplanował
rząd, więc nie mogę powiedzieć, że jest
to nasz główny cel na rynku. Oczywiście rozwiązania SolidWorks są w stanie
pracować nad bardziej kompleksowymi
rozwiązaniami niż oczekiwania rynku
w ciągu ostatnich kilku lat. Głównie za
sprawą nowych technologii, które są
stale – rokrocznie, dodawane do SolidWorks od czasu premiery na rynku. Interesujące są firmy energetyczne wykorzystujące alternatywne źródła energii, które pną się w górę. Jest także na
rynku potencjalny nowy klient związany
z gospodarką odpadami. Obecnie analizujemy potencjał tych rynków w Polsce.
Bardzo dziękuję za wywiad.
Pomysł na przemysł
16.05 - Koszalin
18.04 - Białystok
26.04 - Poznań
23.05 - Bydgoszcz
(Targi Wod-Kan)
Serdecznie zapraszamy na cykl seminariów
poświęconych rozwiązaniom z zakresu automatyki przemysłowej dedykowanym dla przemysłu
gospodarki wodnej. Podczas spotkania zaprezentujemy referencje z wybranych obiektów
na terenie Polski, jak również wysoce niezawodne i energooszczędne rozwiązania i produkty
dla przemysłu wodnego.
10.05 - Wrocław
W celu zarejestrowania się prosimy przesłać
zgłoszenie na adres: [email protected]
5.04 - Rzeszów
* Seminarium jest nieodpłatne
* Dokładna lokalizacja będzie podana w późniejszym terminie
www.mitsubishi-automation.pl
Dla tych, którzy chcą wiedzieć więcej
WYDARZENIA
XVIII Edycja targów Automaticon za nami
Największe targi w Polsce związane
z automatyką przemysłową odbyły się
w dniach 20­23 marca 2012 roku
w Warszawie. Targi Automation, które
już od 17 lat zrzeszają największych
producentów, dostawców i odbiorców z zakresu automatyki przemysłowej, jak zwykle nie zawiodły. Wystawcy
z kraju i zagranicy zaprezentowali na stoiskach najnowsze produkty i rozwiązania z zakresu automatyki, robotyki oraz
pomiarów przemysłowych.
RENISHAW – RESOLUTE – absolutny enkoder do pomiarów przemieszczeń kątowych
Na tegorocznych targach większość
wystawców zdecydowała się na wykupienie powierzchni wystawienniczych
w tych samych miejscach i o zbliżonej
powierzchni co w roku ubiegłym. Mimo
że coraz więcej znanych firm wycofuje
się z prezentowania swoich produktów
i rozwiązań, na targach ciągle możemy
usłyszeć głosy opowiadające się za poby-
Pierwszy dzień targów tradycyjnie jest Dniem Edukacyjnym – zjechały
tu tłumy młodzieży z całej Polski. Pod
kątem biznesowym był to dzień na spokojne rozmowy z klientami. Tradycyjnie
na zakończenie pierwszego dnia targów
odbyło się wręczenie Złotych Medali
Automaticon 2012. W tym roku laureatami zostali:
ANIRO – Programowalny przekaźnik czasowy MPC-TPA-U240-208
EATON ELECTRIC – System
SMARTWIRE-DT
FANUC ROBOTICS Polska –
SELEKTOR – Widzący Robot FANUC
FESTO – Wysięgnikowy, wielozadaniowy, kompletny system manipulacyjny
EGSL-Extreme Good SLide
PHOENIX CONTACT – Hybrydowy rozrusznik silnika ELR
H5-IES-SC-24 DC/500AC-9l
tem tutaj. – Jesteśmy jednym z wystawców, którzy uczestniczą w targach Automaticon od samego początku ich istnienia. Po każdej edycji dokonujemy
podsumowania, a potem oceny efektywności udziału w imprezie i choć za wcześnie jeszcze na bilans Automaticonu
2012, to już dziś wiemy, że weźmiemy
udział w przyszłorocznej edycji. Targi oceniamy jako udane, bo nie zawiedli nas
odwiedzający: nasi klienci i – mamy
nadzieję – klienci w niedalekiej przyszłości, nasi biznesowi partnerzy i przyjaciele, miło było nam także gościć i porozmawiać z przedstawicielami konkurencji. Frekwencja na naszym stoisku była
o ponad 20% lepsza niż rok temu – podsumowuje Wojciech Znojek, Sabur.
Również Ilona Kanas z B&R Automatyka Przemysłowa przyznaje: –
Rynek jakby z napięciem wyczekuje
12 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
odpowiedzi na pytanie, czy idea targów już się wyczerpała, kroczy z mozołem, czy przynajmniej stanęła w miejscu… Przyznam, że firma B&R Automatyka Przemysłowa nie poddaje się takim
refleksjom. Nadal widzimy duży potencjał tej formy kontaktu z potencjalnymi
klientami. Z pewnością targi nie są miejscem, gdzie zawiera się kontrakty, ale
tego od dawna już się po targach nie spodziewamy. Tegoroczną edycję targów
Automation oceniamy bardzo dobrze.
Nawiązaliśmy dużo kontaktów, których
wstępna ocena pozwala sądzić, iż będą to
kontakty interesujące pod względem technicznym i handlowym. Targi Automaticon dały naszej firmie również możliwość
oceny nowych segmentów automatyzacji, w które firma B&R obecnie wkracza.
Myślę tutaj o właśnie wprowadzanym na
rynek polski systemie sterowania procesami (APROL) oraz rozwiązaniach mobilnej automatyzacji m.in. dla pojazdów
użytkowych i maszyn roboczych.
W tym roku znaleźliśmy kilka bardzo ciekawych stoisk. Jednym z nich jest
firma Omron, która podczas 3 dni targowych na swoim stoisku wystawienniczym skupiała się na różnej tematyce.
Podczas pierwszego dnia targów Automaticon, na stoisku firmy Omron można
było zapoznać się z urządzeniem z nowej
serii FQ-M – czujnikiem wizyjnym,
który został zaprojektowany specjalnie
do współpracy z robotami typu SCARA
i DELTA. Podczas dwóch kolejnych dni
zapoznać się można było z robotami
typu SCARA i DELTA. W robocie SCARA
zostały zaprezentowane jego szczególne
możliwości dopasowania do konkretnego zastosowania, które umożliwiają
szeroki wybór zakresu ruchu od 120
mm do 1200 mm oraz udźwig od 1 kg
do 50 kg. Obydwa roboty znajdują idealne zastosowanie w aplikacjach typu
pick & place: do produkcji wielkoseryjnych, automatycznych, typowych dla
przemysłu spożywczego, kosmetycznego
i farmaceutycznego.
W tym roku targi Automaticon odbywały się równolegle z targami automatyki w Brnie, Czechy. Jedną z międzynarodowych firm, która musiała podjąć decyzję o wystawieniu się w dwóch
miejscach jednocześnie, jest National
WYDARZENIA
Instruments. Jednak taka sytuacja nie
przeszkadzała w pokazaniu wielu interesujących rozwiązań. – Firma National Instruments po raz kolejny uczestniczyła w największych targach automatyki i pomiarów w Polsce. Impreza
ta stanowi wspaniałą okazję do spotkania osób z branży. Nasz udział w targach
staramy się podporządkować w całości
wzmacnianiu kontaktów z klientami oraz
nawiązaniu nowych znajomości biznesowych. Rokrocznie gościmy na naszym
stoisku ponad 500 osób zainteresowanych rozwiązaniami i produktami National Instruments. W tym roku zaprezentowaliśmy nowy, dwurdzeniowy sterownik wbudowany typu PAC, urządzenia
do akwizycji danych z interfejsem radiowym (Wi-Fi) oraz system PXI, służący do
zautomatyzowanych pomiarów sygnałów
od DC do w.cz. Największą popularnością cieszył się system wykorzystywany
do pomiarów stanu turbiny wiatrowej.
Mierzone parametry to m.in. drgania,
przemieszczenia wału czy naprężenia
powstające na maszcie turbiny. Możemy
śmiało powiedzieć, że targi Automaticon
2012 spełniły nasze oczekiwania i w najbliższym czasie oczekujemy wymiernych
efektów płynących z naszego udziału
w tej imprezie – Milena Wartecka, National Instruments.
Naszą uwagę przykuły również dwa
stoiska wystawiennicze: firmy Phoenix
Contact z rozwiązaniami dla e-mobility,
jak również SEW-Eurodrive.
Kolejnym ciekawym stoiskiem wystawienniczym mogła pochwalić się firma
Sabur: – Targi są doskonałą okazją nie
tylko do budowania wizerunku firmy
czy zaprezentowania nowości produktowych, ale także obserwacji tendencji rynkowych, dyskusji i wymiany myśli. Bardzo się cieszymy z dużego zainteresowania, jakim cieszyły się nasze ekspozycje
dedykowane rozwiązaniom do optymalizacji zużycia mediów, a także dla
branży HEVAC, zbudowane w oparciu
o urządzenia Saia-Burgess i inne z naszej
oferty. W trakcie targów miało miejsce
kilka wyjątkowych wydarzeń i celebracji jubileuszy, wśród nich uroczyste wręczenie nagród Produkt Roku 2011 miesięcznika Control Engineering. Jest nam
bardzo miło, że znaleźliśmy się w gronie
laureatów. Moduł rozproszonych we/wy
Saia Smart Rio firmy Saia-Burgess zdobył
I miejsce w kategorii Sieci Przemysłowe,
Ethernet Przemysłowy – podsumowuje
Wojciech Znojek, Sabur.
Podsumowując, targi były bardzo
udane i pozwalają optymistycznie prognozować dalszy dynamiczny rozwój
automatyki przemysłowej. Przez większość dni na targach widać było spore
rzesze odwiedzających. Mimo wielu
głosów głośno skandujących, że targi
powoli przestają przyciągać ludzi, my
wierzymy, że ciągle mimo wszystko
warto na nich być. Już teraz serdecznie zapraszamy na IXX edycję targów
Automaticon.
Katarzyna Jakubek
WYDARZENIA
Konkurs Produkt Roku 2011 rozstrzygnięty!
Wręczenie dyplomów Produkt Roku 2011
miesięcznika Control Engineering Polska
odbyło się w Warszawie 21 marca, podczas targów Automaticon. Dyplomy
w imieniu wydawnictwa Trade Media
International – organizatora konkursu
– wręczyła redaktor Katarzyna Jakubek
oraz wydawca Michael Majchrzak. W spotkaniu uczestniczyli szefowie nagrodzonych firm, przedstawiciele agencji promocyjnych, a także goście z zagranicy.
Celem corocznego konkursu Produkt
Roku jest promocja urządzeń i rozwiązań technicznych mających zastosowanie
w przemyśle (w szczególności w zakładach przemysłowych), służących do produkcji, jej organizacji oraz optymalizacji. Do konkursu mogły być zgłaszane
zarówno produkty krajowe, jak i zagraniczne, które pojawiły się na polskim
rynku w roku ogłoszenia konkursu.
Produkty oceniało specjalnie powołane jury, złożone z ekspertów reprezentujących m.in. znane ośrodki naukowo-techniczne w Polsce. W jury zasiadali:
dr inż. Krzysztof Pietrusewicz –
adiunkt w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technicznego w Szczecinie,
mgr inż. Łukasz Urbański –
Katedra Automatyki Przemysłowej
i Robotyki Wydziału Elektrycznego
Zachodniopomorskiego Uniwersytetu
Technicznego w Szczecinie,
dr inż. Andrzej Ożadowicz – Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie,
Katarzyna Jakubek – redaktor
magazynu Control Engineering Polska.
W konkursie wzięło udział niemal
100 produktów zgłoszonych przez firmy
oraz opisywanych na łamach miesięcznika Control Engineering Polska. Zgłoszone produkty oceniane były przez jurorów wg następujących kryteriów:
innowacyjność produktu,
przydatność w praktyce,
łatwość w użyciu,
potencjalne zyski ekonomiczne
i pozaekonomiczne związane z zastosowaniem produktu.
14 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Wszystkie zgłoszone w tegorocznym
konkursie produkty/rozwiązania zostały
przez jury bardzo wysoko ocenione.
Ponieważ łączne liczby punktów były
w niektórych przypadkach prawie identyczne, jury zdecydowało się wyjątkowo
przyznać w dwóch kategoriach ex aequo
I-sze miejsca oraz wyróżnić dwa produkty o bardzo zbliżonej liczbie punktów
do zwycięzców danej kategorii.
Warto podkreślić, że tak liczny udział
w konkursie i zacięta walka jaką stoczyły
ze sobą produkty pokazuje, jak udany
był rok 2011 dla polskiego rynku.
Świadczy o tym zarówno liczba zgłoszeń
jak i wysoka jakość i innowacyjność produktów. W niektórych przypadkach nie
było łatwo wyłonić jednoznacznie laureata. Trzeba by było przyznać wyróżnienia wszystkim produktom zgłoszonym
do konkursu. Jury miało niełatwe zadanie do wykonania.
W kategorii roboty przemysłowe
Produktem Roku 2011 została Cela spawalnicza Flex Arc®. Nagrodę w imieniu firmy ABB odbierał Marcin Kruczyński. – Nagroda jest dla nas bardzo istotna,
ponieważ rynek robotów przemysłowych
jest rynkiem stale rozwijającym się i cieszymy się bardzo, że mamy możliwość
kreowania tego rynku i wspólnie z Control
Engineering Polska, pokazywania dobrych
wzorców.
WYDARZENIA
W kategorii manipulatory Produktem Roku został Manipulator Portal–H.
Nagrodę w imieniu firmy Festo odbierał
Jarosław Gołębiowski. – Patrząc na kryteria, które decydowały o wyborze, można
podkreślić, że jak najbardziej zostały one
przez nas spełnione. Manipulator Portal-H
jest ekonomiczny, innowacyjny, łatwy
w użyciu i bardzo prosty do aplikacji.
Produktem Roku w kategorii technika napędowa został Aktywny Filtr Harmonicznych VLT®AAF firmy Danfoss
Poland. Nagrodę w imieniu firmy odbierał Tadeusz Minksztym. – Bardzo się cieszymy, że nasz produkt został doceniony
zarówno przez magazyn Control Engineering, jak również przez naszych użytkowników, dzięki którym mamy już
pierwsze wdrożenia.
W kategorii urządzenia pomiarowe
i czujniki pomiarowe Produktem Roku
2011 zostały Przepływomierze bezinwazyjne Fluxus F/G608 Przedsiębiorstwa Automatyzacji i Pomiarów Introl.
Nagrodę odbierali: Robert Sowa, Maksym Cichoń, a także przedstawiciel firmy
Flexim Oliver Foth.
Firma B&R Automatyka Przemysłowa
sp. z o.o. w konkursie organizowanym
przez redakcję Control Engineering otrzymała wyróżnienie Produkt Roku 2011
za dwa produkty: Rodzina sterowników
zintegrowanych z panelem B&R Power
Panel 500 (kategoria – HMI) oraz sterowniki serii X20 z procesorami Intel
ATOM (kategoria – Sterowniki PLC). –
Obydwa produkty wyróżniają się wysoką
wydajnością, energooszczędnością oraz
łatwą implementacją, a także mają wiele
zalet związanych z ich użytkowaniem
i serwisowaniem.
– Tytuł Produkt Roku 2011 dla tych
rozwiązań, nadany przez środowiska
naukowe, jest dla naszej firmy ważnym
wyróżnieniem, a dla obecnych i przyszłych użytkowników wyraźnym sygnałem o innowacyjności i wszechstronności
wspomnianych urządzeń – podsumowuje
Ilona Kanas.
Po raz trzeci National Instruments
zostało wyróżnione w konkursie magazynu Control Engineering – w tegorocznej edycji konkursu Produkt Roku dwa
produkty NI otrzymały ten prestiżowy
tytuł: dwurdzeniowy sterownik NI cRIO9082 z procesorem 1,33 GHz oraz układem FPGA LX150 (w kategorii Sterowniki PAC) oraz NI cDAQ-9191 – jednoslotowa obudowa NI CompactDAQ Wi-Fi
(w kategorii Komunikacja bezprzewodowa). – Cieszy nas bardzo, że zarówno
znamienite gremium oceniające produkty,
jak i nasi klienci docenili produkty naszej
firmy – mówi Milena Wartecka.
W kategorii systemy wizyjne Produktem Roku został PPT VISION M-series
3CCD COLOR CAMERA firmy MV Center. – Nagroda ta jest dla nas niezwykle cenna ze względu na fakt, że otrzymujemy wyróżnienie drugi rok z rzędu.
To znak, że usługi i aplikacje MV Center charakteryzują się pewnego rodzaju
innowacyjnością i bazują na rozwiązaniach nowoczesnych. Zeszłoroczny
laureat był pewnego rodzaju rewolucją,
mamy nadzieję, że obecny produkt pójdzie w jego ślady – powiedział Paweł Janczyk, odbierając nagrodę.
Produktem Roku 2011 w kategorii SCADA i wizualizacja został zenon
Energy Edition firmy COPA-DATA Polska. Urszula Bizoń – Żaba, odbierając
nagrodę powiedziała: – Nagroda i tytuł
Produkt Roku 2011 dla oprogramowania zenon, którego jesteśmy producentem, jest dla nas bardzo miłym zaskoczeniem. Mimo że firma COPA-DATA już
od 25 lat dostarcza zenona do zakładów
produkcyjnych i bezpośrednio od Klientów otrzymujemy sygnały potwierdzające
wysoką jakość, funkcjonalność oraz innowacyjność rozwiązania, to każde kolejne
trofeum jest bardzo cenne i potwierdza,
że obraliśmy słuszny kierunek rozwoju.
Zwłaszcza tutaj w Polsce, gdzie biuro
firmy COPA-DATA Polska świętowało
w marcu rok działalności, doceniamy
ją w sposób szczególny. W tym miejscu chciałam serdecznie pogratulować
wszystkim nagrodzonym firmom oraz
podziękować pracownikom magazynu
Control Engineering za bardzo owocną
współpracę i zapewnić, że firma COPADATA weźmie udział również w kolejnej
edycji konkursu z najnowszą wersją oprogramowania zenon 7, która miała premierę 27 marca.
Opisy wszystkich nagrodzonych produktów w konkursie znajdą Państwo
w naszym dodatku Produkt Roku 2011.
Katarzyna Jakubek
KOMPONENTY SIECII
PRZEMYSŁOWYCH
Kompletna oferta
Oferujemy pełny asortyment produktów sieciowych oraz
doskonałą transmisję danych bez względu na rodzaj
protokołu komunikacji
Różne wykonania
Modułowe i kompaktowe systemy I/O w różnych
obudowach i stopniach ochrony; szeroki wybór
przewodów oraz dodatkowych akcesoriów (np. złącza,
koncentratory, trójniki, itp.)
www.turck.com
w
I/O Assistant
Optymalne planowanie i uruchomienie oraz serwis, dzięki
pomocy software’u I/O Assistant
Funkcje sterownika
Przeniesienie części funkcji sterownika na obiekt, dzięki
modułom programowalny
Sense it! Connect it! Bus it! Solve it!
Sen
T
Turck
sp. z o.o.
ul. Wrocławska 115
u
445-836 Opole
TTel. +48 77 443 48 00
FFax +48 77 443 48 01
EE-mail [email protected]
temat z okładki
David McCarthy
Wymiana modułów I/O
– co musisz wiedzieć
Czy wymiana jednostek obliczeniowych oznacza wymianę modułów
wejść/wyjść? Nowoczesne jednostki
wielu producentów potrafią
komunikować się z modułami
I/O poprzednich generacji. Zobacz,
na co trzeba zwrócić uwagę.
J
eśli twoje przedsiębiorstwo potrzebuje
możliwości i funkcjonalności nowoczesnych jednostek CPU, w pierwszej kolejności należy sprawdzić, czy będzie potrzeba wymiany modułów I/O. Wiele z nich jest
w stanie w pełni komunikować się ze starszymi
modułami. Jednak w przypadku zmiany producenta jednostki głównej taka sytuacja nie zawsze
jest możliwa.
Istnieje kilka ważnych kwestii, którym trzeba
poświęcić uwagę, jeśli decyzja o wymianie modułów I/O zbliża się wielkimi krokami. Pierwszą
i najważniejszą rzeczą jest bieg procesu produkcyjnego. Czy istnieją jakieś okna czasowe, w których można pozwolić sobie na zatrzymanie i ingerencję w proces? Czy jakaś część starego systemu
I/O musi pracować podczas instalacji nowych
modułów? Czy trzeba wymienić okablowanie?
Czy modernizacja dotyczyć będzie również programu gromadzenia danych?
Ile punktów I/O za jednym razem?
Czas, na który można zatrzymać proces, będzie
wyznaczał możliwą do jednoczesnej wymiany
liczbę punktów I/O. Jeśli tylko czas na to
pozwala, zawsze prościej jest wymienić całą szafę
modułów jednocześnie. W przeciwnym wypadku
warto skorzystać z rad, które pomagają ograniczyć czas zatrzymania procesu.
Jeśli okablowanie nie będzie zmieniane, można
zawczasu przygotować przejściówki wpinane między stare i nowe konektory. Kiedy proces może
być zatrzymany, należy odłączyć złącze od starego modułu, następnie zastąpić stary moduł
16 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Kolejna zmiana typu karty we/wy? Świetnie!
Kolejny projekt okablowania.
Nowy schemat krosowania kabli.
I jeszcze jedna szafa...
Pozbądź się tego wszystkiego!
MOŻESZ TO ZROBIĆ
Elektroniczny kros eliminuje problemy spowodowane ciągłymi poprawkami
i zmianami w projekcie. Elektroniczny kros w systemie DeltaV umożliwia wprowadzanie kolejnych zmian
bez dodatkowych kosztownych prac inżynierskich i opóźnień w harmonogramie. Nowa grupa modułów
systemu DeltaV CHARM (CHARacterization Module) eliminuje krosowanie sygnałów między listwami
zaciskowymi a modułami we/wy, tak że nie jesteś już dłużej zależny od raz wykonanego projektu okablowania.
Nie ma już krosów, ani związanych z nimi prac projektowych i montażowych. Sprawdź jakie to łatwe skanując
kod poniżej lub odwiedzając stronę www.IOonDemandCalculator.com
www.EmersonProcess.pl
Zapraszamy na konferencję Emerson Global Users Exchange w Düsseldorfie
www.EmersonExchange.org/emea
Logo Emerson jest zastrzeżonym znakiem towarowym i usługowym firmy Emerson Electric Co. ©2012 Emerson Process Management
temat z okładki
nowym i podłączyć go za pomocą wcześniej przygotowanej przejściówki. Takie rozwiązanie może
wymagać zastosowania dodatkowych elementów
mocujących wykonaną przejściówkę.
Jeśli zastosowanie przejściówek nie wchodzi
w grę, należy upewnić się, że nowe moduły będą
pasować w miejsce starych (nie jest to zwykle
problemem, ponieważ liczba wejść/wyjść przypadająca na jednostkę objętości jest coraz większa), a następnie zastąpić stary moduł nowym,
nie uszkadzając przy tym starych oznaczeń
przewodów – będą pomocne. Aby oszczędzić
czas, należy rozważyć również wstępne okablowanie i oznaczenie modułów jeszcze przed ich
montażem (pod warunkiem że moduły mają odpinane gniazda).
Jak zaoszczędzić czas podczas wymiany
modułów I/O
Jeśli okablowanie musi zostać wymienione,
poziom trudności jest większy. Jednocześnie większe jest też pole manewru. Nowe kable mogą być
Ponad 50 modułów, zaawansowane przetwarzanie
i dostępność różnych protokołów komunikacyjnych
pomaga NI CompactRIO rozwiązać wiele
z problemów napotkanych w czasie modernizacji
systemu I/O. Dzięki uprzejmości National
Instruments.
Porady i sztuczki na temat wymiany modułów I/O
K
ompendium wiedzy o wymianie modułów I/O przedstawione poniżej to streszczenie łącznie ponad 25 stron artykułów
dotyczących tego zagadnienia, do których
odnośniki znajdują się poniżej artykułu
w wersji online: http://bit.ly/IOreplacement
Dokumentacja, programowanie sterownika i uziemianie: Kurt Wadowick, specjalista
systemów I/O w Beckhoff Automation
twierdzi, że inżynierowie powinni wnikliwie przestudiować dokumentację systemu
i określić, czy został on właściwie zaprojektowany i czy schematy elektryczne są
dokładne.
Sugerował także, by zapytać o sterownik: Czy kod opatrzony jest ułatwiającymi
późniejsze poszukiwanie błędów komentarzami i ma pełną dokumentację? Czy korzystasz z najnowszej wersji oprogramowania?
Czy wszystkie pliki programu da się otworzyć w wersji oprogramowania, którą posiadasz? Czy nowsza wersja umożliwia zaimportowanie kodu wraz z komentarzami?
– Oddziel sygnały sterujące od sygnałów
mocy – mówi Wadowick. – Nie umieszczaj
obok siebie kabli sieci rozproszonych, takich
jak EtherCAT, Profibus czy DeviceNet oraz
3-fazowych przewodów mocy zasilających
silniki.
Sprawdź ekranowanie i zakłócenia elektromagnetyczne: John Lehman, engineering
manager w Dataforth Corp. stwierdził, że
kiedy wymienia się obwody wejściowe/
wyjściowe, kluczowym zagadnieniem jest
uziemienie, ekranowanie, odpowiedni
przewód, wzajemne położenie przewodów
sygnałowych i mocy, jakość izolacji, odpowiednie techniki prowadzenia przewodów,
analiza niebezpiecznych miejsc i kompatybilność elektromagnetyczna.
Nowoczesne czujniki pozwalają monitorować więcej zmiennych procesowych, dzięki czemu zwiększa się wydajność i pewność
działania, która jest efektem dokładnego
monitorowania stanu maszyn, a zmniejsza
ilość przestojów i niebezpiecznych zdarzeń.
Kondycjonowanie sygnału zapewnia odpowiednie skalowanie, filtrowanie, linearyzację i separację. Mikrokontrolery, miniaturyzacja elektroniki oraz technologie sieciowe
pozwalają na zdecentralizowane sterowanie. Najczęściej zapomina się o uziemieniu,
ekranowaniu, pętlach masy, indukowanym
i pojemnościowym szumie, właściwych
technikach prowadzenia kabli i kompatybilności elektromagnetycznej.
Więcej danych, mniej pracy dzięki bezprzewodowym I/O: – Nowe moduły I/O pozwalają mierzyć więcej i dokładniej przy
znacznie mniejszym wysiłku – mówi Andrejs
Rozitis, product manager w FreeWave Technologies Inc.
– W przemyśle opartym na procesie niezwykle rzadko spotyka się procesy, których
ciągłość zależy od ludzkich decyzji i manu-
18 • KWIECIEŃ
STYCZEŃ/LUTY
2012 2012
CONTROL
CONTROL
ENGINEERING
ENGINEERING
POLSKA
POLSKA
• www.controlengineering.pl
• www.controlengineering.pl
alnej interakcji – twierdzi Rozitis. – Zmienność wpływa ujemnie na jakość produktów
i usług, zagrażając wzrostowi przychodów
i zwiększając wydatki na bieżącą obsługę.
Bezprzewodowe systemy I/O to najlepsze z ekonomicznego punktu widzenia
rozwiązanie monitorowania i optymalizacji
procesów o rozpiętości od 30 m do 300 km.
Przewody, koryta, zezwolenia – te wszystkie
koszty można niemal wyeliminować. Dodatkowym zyskiem jest szybka diagnoza problemu oraz możliwość zmian i modernizacji
„w locie”. Moduły rozszerzeń podłączane są
bez dodatkowych urządzeń i oferują do 200
punktów I/O w jednym miejscu.
Wymiana modułów I/O bez naruszania
kabli komunikacyjnych: – W celu zmniejszenia potencjalnego czasu przestoju modernizacja modułów I/O systemu DCS może
być wykonana bez wymiany okablowania
komunikacyjnego – twierdzi Amanda Smith,
specjalista ds. systemów DCS i ich migracji w Invensys Operations Management.
Wyzwania, jakie stawia wymiana modułów
I/O, to m.in. koszt, ryzyko i potencjalny
przestój ze względu na konieczność kablowania. Ponieważ cykl życia protokołów sieci
rozproszonych jest zwykle trzykrotnie dłuższy od cyklu życia systemów DCS, wykorzystanie dotychczasowego okablowania przy
jednoczesnej nowej funkcjonalności modułów I/O może przynieść wymierne korzyści.
Invensys produkuje moduły I/O w formacie
temat z okładki
Koszt zakupu modułów IP67 montowanych
bezpośrednio na maszynie jest większy, ale
rekompensują go oszczędności na przewodach
i szafach sterowniczych.
Dzięki uprzejmości Phoenix Contact.
przeprowadzone, zarobione i oznaczone po obu
stronach i dopiero wpięte w instalację.
Największym
wyzwaniem
jest
tymczasowa równoległa praca starych i nowych modułów. W większości tego typu przypadków nowe
moduły będą wymagać nowego okablowania
i równoległego działania wszystkich urządzeń.
Należy starać się nigdzie nie rozłączać szeregowych linii zasilania biegnących od urządzenia do
urządzenia; zastosowanie się do tej rady może
bardzo ułatwić pracę.
dopasowanym do modułów wielu innych
producentów. Nowe moduły serii I/A są
bezpośrednim zamiennikiem większości
kart I/O innych producentów.
Rozważ istniejące połączenia I/O, Ethernet
i peer-to-peer: Daniel Liu, menedżer ds.
rozwoju systemów gromadzenia danych
i sterowania w Moxa Technologies Inc.
twierdzi, że gdy rozproszone moduły wejść/
wyjść nie były dostępne, trzeba było prowadzić kable bezpośrednio od procesu aż
do samego sterownika. Nowe instalacje
I/O bazujące na komunikacji Ethernet będą
musiały współpracować ze starszymi systemami z tradycyjnym okablowaniem. Jedną
z technik jest wykorzystanie protokołu TCP/
IP i specjalnych urządzeń, które zbierają
dane ze starych modułów i przesyłają je do
sterownika za pomocą sieci Ethernet. Takim
urządzeniem jest np. Moxa ioLogik serii
E1200.
Przyjrzyj się umiejscowieniu punktów I/O,
pomiarom i przetwarzaniu danych: Brett
Burger, starszy menedżer wbudowanych
systemów I/O w National Instruments
mówi, że obudowa i przystosowanie urządzenia do warunków przemysłowych mogą
stanowić o dokładności, a nawet możliwości wykonania pomiaru. Nie wszystkie
systemy sprawdzają się jednakowo dobrze
w różnych środowiskach. Urządzenia NI
CompactRIO są odporne na uderzenia
i wibracje odpowiednio 50 G/5 G, a dopuszczalny zakres temperatur pracy wynosi -40
do +70°C.
– Przejrzyj dokładnie katalog modułów
I/O. Zastanów się, jakich pomiarów potrzebujesz teraz, jakich będziesz potrzebować
w przyszłości. Dostępność różnych modułów
i intuicyjne środowisko programistyczne
mogą mieć duży wpływ na czas wdrożenia
nowych aplikacji pomiarowych – twierdzi
Burger. – Język drabinkowy był dobry do
sterowania przekaźnikami, ale nie nadaje
się do bardziej skomplikowanych algorytmów sterowania. Oprogramowanie
LabVIEW pomaga stworzyć proste i złożone
algorytmy sterowania za pomocą graficznego interfejsu, które mogą być uruchamiane
w urządzeniu pracującym w rygorze czasu
rzeczywistego albo w FPGA.
Rozważ protokoły, sterowniki, aplikacje:
Jason Haldeman, specjalista ds. systemów
I/O w Phoenix Contact zaznacza, że wybór
sieci rozproszonej jest zależny od obecnej
jednostki sterującej PC/PLC. – Większość
ludzi zwleka z wyborem nowego systemu
sterowania, ponieważ nie chce rezygnować
z doświadczeń gromadzonych przez lata,
dlatego właśnie stare protokoły komunikacyjne są nadal używane. Większość
nowych aplikacji korzysta już z protokołów
bazujących na Ethernecie, oferując większą
elastyczność i dodatkowe opcje, takie jak
redundancja i łączność bezprzewodowa. Od
aplikacji zależy, czy wykorzystane zostaną
moduły IP20 czy IP67. Koszt zakupu modułów IP67 jest większy, ale rekompensują
go oszczędności na przewodach i szafach
sterowniczych.
Pomost między starym a nowym: – Podłącz system I/O Allen-Bradley Bulletin 1771
I/O do nowych modułów 1756 za pomocą
systemu konwersji okablowania Rockwell
Automation Bulletin 1492 – mówi Jeff
Kilburn, międzynarodowy menedżer ds.
systemów sterowania w Rockwell Automation. – Systemy konwersji mogą dramatycznie zredukować koszty i czas przestoju
spowodowane pomyłkami w okablowaniu.
Ostatnie testy pokazały, że 8-portowa podstawa montażowa może być okablowana
w nieco ponad 6 minut dzięki wykorzystaniu
systemu konwersji 1492, podczas gdy tradycyjnymi metodami zajmuje to 2,5 godziny. System pomyślany jest w taki sposób,
że można łatwo powrócić do pierwotnej
konfiguracji, jeśli system sterowania tego
wymaga.
Modułowe I/O obniżają czas kablowania o 20%: – RRR Developments, dostawca maszyn do produkcji opon, redukuje
czas kablowania o 20%, zmniejszając tym
samym kłopoty podczas przeglądów –
mówi Sandy Holden, market development
manager z Rockwell Automation.
Mark T. Hoske, redaktora CE
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 19
Istnieje wiele możliwości rozprowadzenia sygnału z pojedynczych
czujników, które muszą być dostępne
w nowym i starym systemie. Komunikacja nowego systemu ze starym za
pomocą odpowiedniego podłączenia
modułów we/wy to najprostsze rozwiązanie z punktu widzenia okablowania i jakości mierzonego sygnału;
mogą być jednak potrzebne dodatkowe moduły. Wszędzie tam, gdzie
wymagana jest najwyższa prędkość
i dokładność pomiaru, sygnał powinien być mierzony wyłącznie przez
jedno urządzenie i przekazywany do
drugiego w formie cyfrowej.
Podwójne sterowanie
Niektóre
z
modułów
wyjściowych muszą być sterowane z obu
systemów. Najprostszym rozwiązaniem jest powiązanie systemów sterowania za pomocą wejść/wyjść. Jeden
system fizycznie steruje modułem
wyjściowym, a drugi zgłasza do niego
konieczność załączenia lub wyłączenia tego wyjścia. Jest to pewna i bezpieczna metoda sterowania współdzielonym wyjściem cyfrowym oraz
analogowym.
Jeśli takie połączenie nie jest opcją,
jako wyjście cyfrowe można zastosować przekaźniki z podwójną cewką
sterowaną z niezależnych systemów, przy czym konieczna jest wtedy
ostrożność: jeśli jeden system aktywuje przekaźnik, drugi nie może go
wyłączyć do momentu zaniku wymuszenia ze strony pierwszego systemu.
Jeśli okablowanie wykonane jest
Zmniejsz ilość operacji I/O i koszty obsługi
za pomocą inteligentnego gromadzenia danych
Moduły Invensys 247
FBM są kompatybilne
z gniazdem DCS-ów serii
I/A i mogą być swobodnie
konfigurowane
i programowane tak jak
dedykowane moduły
I/O. Dzięki uprzejmości
Invensys.
N
iewiele z procesów oszczędzania
rozpoczyna się od projektowania dedykowanych szaf, w których
zbiera się sygnały z wielu czujników
i zamienia je na jeden z protokołów
komunikacyjnych obsługiwanych
przez system DCS. To jednak może się
zmienić.
Takie systemy gromadzenia
i przetwarzania danych pozwalają nie
tylko pogrupować czujniki zbierające
dane o wydzielonym fragmencie
procesu, ale umożliwiają na przykład
zmianę sygnału z analogowego na
cyfrowy bez potrzeby kablowania.
Takie nowoczesne moduły są ze sobą
całkowicie kompatybilne i mogą
zastępować siebie nawzajem. Moduły
takie jak Invensys 247 FBM mogą
również pełnić rolę zwykłych wejść/
wyjść i pasują do gniazda DCS-ów
serii I/A. Inżynier procesowy może za
pomocą komputera podłączonego do
sieci ustalić funkcję poszczególnych
pinów modułu: HART, analogowe
wejście, analogowe wyjście, cyfrowe
wejście, cyfrowe wyjście – a także ich
dowolną kombinację. Inteligentne
gromadzenie i grupowanie danych
z czujników obniża koszty wyposażenia i zajmowaną przestrzeń. Zmniejsza się także ilość pracy i inwentarz.
Thad Frost, research development
and engineering manager
w Invensys Oparations Management.
temat z okładki
Największym wyzwaniem jest tymczasowa
równoległa praca starych i nowych modułów.
W większości takich przypadków nowe moduły
będą wymagać nowego okablowania
i równoległego działania wszystkich urządzeń.
Piotr Adamczyk, ASTOR
Migracja systemu sterowania – co mi daje i czy tego potrzebuję?
F
irma GE Intelligent
Platforms w swoich
planach rozwojowych
zawsze bierze pod
uwagę możliwość nisko
kosztowej migracji
w ramach własnych
systemów. Stąd też nowoczesne platformy
w technologii PAC posiadają funkcje zapewniające bezproblemową migrację układów
wejść/wyjść ze starszych systemów.
Tendencja do zwiększania szybkości
przesyłanych danych objęła również warstwę urządzeń polowych, które aktualnie
dostarczają znacznie więcej informacji diagnostycznych i serwisowych oraz pozwalają
na pełną parametryzację, wykorzystując
do wymiany danych sieci oparte na standardzie Ethernet i ProfiNet. Przez ostatnie
3 lata dało się odczuć również bardzo dynamiczny rozwój systemów klasy MES, czyli
rozwiązań pozwalających na optymalizację
produkcji. Wymagają one integracji systemów sterowania z systemami biznesowymi.
Jedna wspólna platforma wymiany danych,
taka jak Ethernet, bardzo ułatwia wdrożenie
takiego rozwiązania.
Problem pojawił się w przypadku starszych systemów sterowania, w których sieć
Ethernet nie była obsługiwana. Powstało
pytanie, jak podnieść funkcjonalność starszych układów automatyki, tak aby utrzymać ich standard, a jednocześnie umożliwić
integrację z systemami zarządzającymi
produkcją.
W przypadku systemów opartych
na sterownikach PLC serii 90-30 naturalnym
posunięciem jest migracja do nowych rozwiązań PACSystems RX3i, która ma na celu
podniesienie funkcjonalności układu oraz
zagwarantowanie dostępności elementów
serwisowych. Jest to bardzo istotne dla
klientów, u których awaria musi być szybko
usunięta z uwagi na duże koszty postojowe.
Wymiana systemu sterowania nie
pociąga za sobą dużych kosztów – konstrukcja sterowników serii RX3i pozwala
na wykorzystanie modułów wejść-wyjść
pochodzących z systemów 90-30. Warto
również nadmienić, że kasety serii RX3i
mają dokładnie tak samo rozmieszczone
otwory montażowe, jak w kasetach 90-30,
dzięki czemu podmiana nie wymaga
wprowadzania dodatkowych modyfikacji
w samych szafach sterowniczych. Moduły
wejść/wyjść po odłączeniu terminali przyłączeniowych zakładamy na nowej kasecie
i ponownie podłączamy terminale.
koszty oraz zaoszczędzi dodatkowy slot
w kasecie montażowej.
Co jeszcze zyskuje klient, decydując się
na migrację do RX3i? Przede wszystkim
znacznie większą funkcjonalność i wydajność całego systemu oraz dużo większe
możliwości komunikacyjne. Otwarta komunikacja oraz elastyczna architektura pozwalająca na pracę kontrolerów RX3i w systemach wysokiej dostępności to dodatkowe
aspekty uzasadniające migrację. W ramach
jednego kontrolera można zrealizować
znacznie więcej złożonych algorytmów,
a modyfikacje w kodzie programu można
PACSystems RX3i z modułami wejść/wyjść
sterownika 90-30 (czarne moduły po prawej
stronie kasety).
Podwójna magistrala w PACSystems RX3i
dla serii 90-30 (mniejsze gniazdo) oraz
nowa dla RX3i (większe gniazdo).
Równie prosta jest migracja programu sterującego – gotowy, sprawdzony
algorytm działający dotychczas w sterowniku 90-30 możemy bez wprowadzania
jakichkolwiek modyfikacji wgrać do nowej
jednostki centralnej – konfiguracji wymagać będą jedynie ustawienia sprzętowe.
Najnowsze jednostki centralne RX3i standardowo wyposażone są w port Ethernet,
który oprócz programowania już wkrótce
będzie pozwalał na komunikację z systemami SCADA i MES, co dodatkowo zredukuje
22 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
wprowadzać na ruchu – podobnie jak i serwisować moduły wejść/wyjść. Teraz bez
konieczności zatrzymania całego sytemu
można wykonywać czynności serwisowe –
jest to bardzo duża korzyść w stosunku do
systemów 90-30, gdzie taki tryb pracy nie
był obsługiwany. Migracja do RX3i zatem
zwiększa możliwości systemu sterowania,
czyniąc go integralnym elementem całego
przedsiębiorstwa, który oprócz sterowania
linią produkcyjną jest źródłem danych do
systemów optymalizujących produkcję.
prawidłowo, a modernizacja zakończona, stary system odłącza się od przekaźnika, przekaźnik wyciąga się z podstawki
(potencjalne źródło awarii), zwiera się dotychczasowy styk
cewki ze stykiem mocy, uzyskując bezpośrednie sterowanie
urządzeniem z nowego modułu wyjściowego.
Wyjścia analogowe sprawiają trochę więcej problemów i nie mogą być z łatwością mieszane ze względu na
utratę jakości sygnału. Jeśli jednak istnieje potrzeba sterowania wyjściem analogowym z dwóch systemów, których
nie można skomunikować, należy zdecydować się, który
z nich będzie fizycznie sterował wyjściem analogowym i na
jedno z jego wejść przekazać wyjście drugiego systemu,
będące wartością zadaną sygnału dla wyjścia analogowego
pierwszego systemu. Stara szkoła to przekazanie wartości
sygnału analogowego za pomocą wyjść cyfrowych i kodowania BCD.
Pneumatyczne aktuatory mogą być sterowane za pomocą
pneumatycznych przełączników, ale jest to rozwiązanie
rzadko stosowane.
Chociaż wymiana systemów I/O może być dużym wyzwaniem, któremu towarzyszyć będą różne problemy, jest często nieuchronna, a w przypadku bardzo starych systemów
– konieczna. Dobrze przygotowany plan i dbałość o szczegóły to podstawa szybkiej modernizacji bez nadmiernych
przestojów.
SIECI
PRZEMYSŁOWE
I POŁĄCZENIA
Bezpieczeństwo od sygnałów
aż do sterowania
Balluff oferuje zaawansowane elementy do sieci przemysłowych. Ich
integracja w sieci jest bardzo prosta i szybka. Gwarantują szybką
i pewną transmisję sygnałów z czujników, danych z systemów
RFID lub wartości pomiarowych z liniowych przetworników drogi.
Udostępniają również szczegółowe dane diagnostyczne. Czujniki,
systemy oraz technika sieciowa połączona są przez firmę Balluff w
jedno wszechstronne rozwiązanie.
PROFIBUS
PROFINET
CC-Link
DeviceNet
EtherNet/IP
Zaczynasz projekt I/O?
Zapytaj swojego dostawcę!
Z
anim zdecydujesz się na wybór i implementację nowego sprzętu, zanim rozpoczniesz kablowanie, zapytaj
swojego dostawcę, czy ma dla Ciebie jakieś propozycje,
które ułatwią modernizację i umożliwią współdziałanie
starego i nowego sprzętu. Czasem wystarczy sama podmiana procesora albo modułu komunikacyjnego, a system wzbogaca się o nowe cechy i funkcjonalność, której
można się spodziewać po nowym systemie: łączność
w standardzie Ethernet, wsparcie dla wielu protokołów, szybsze sieci rozproszone i dodatkowe możliwości
komunikacyjne.
Opto 22 na przykład proponuje swoim klientom specjalne urządzenia, które komunikują się ze starymi modułami I/O i jednocześnie oferują szybką komunikację opartą
na różnych standardach Ethernetu (w tym EtherNet/IP,
Modbus/TCP) – bez konieczności wymiany prawidłowo
działających modułów I/O.
Ben Orchard,
inżynier aplikacji w Opto 22
more added
value
- optymalna integracja
- bezpieczny przepływ informacji
- wydajna automatyzacja
David McCarthy jest dyrektorem generalnym
w TriCore Inc., z siedzibą w Racine
w stanie Wisconsin w USA.
CE
Detekcja obiektów | Pomiar drogi i odległości | Pomiar ciśnienia i
poziomu | Identyfikacja przemysłowa | Sieci przemysłowe i połączenia
| Akcesoria | Usługi
www.balluff.pl
Tel. +48 71 338 49 29
firma prezentuje
THE REAL DRIVE
Zaawansowany Filtr Aktywny VLT® AAF
Danfoss proponuje niezawodne urzĎdzenie
do tãumienia harmonicznych w Twojej instalacji
Przewiduje się, że w przeciągu najbliższych 20 lat zapotrzebowa-
Harmoniczne prądu są powodem:
nie na energię elektryczną w skali całego świata wzrośnie o 25%.
• Wzrostu zużycia energii elektrycznej
Przyczyną takiego stanu rzeczy jest przewidywany wzrost standar-
• Wzrostu strat w systemie
du życia mieszkańców krajów rozwijających się. Sprostanie temu
• Szybszego zużywania się komponentów
gwałtownemu wzrostowi, będzie niewątpliwie wymagać zwiększe-
• Wzrostu prądów rezonansowych w sieci.
nia produkcji energii elektrycznej. Z uwagi na postępujące zmiany klimatyczne, większość nowo wytwarzanej energii musi po-
Problem odkształconego prądu przekłada się na kształt fali na-
chodzić ze źródeł odnawialnych. Jednocześnie należy przykładać
pięcia, prowadząc do zniekształcenia napięcia zasilającego.
dużo większą uwagę do kwestii jej oszczędzania. Energia – jak
Urządzenia elektroniczne będą pracować w gorszych warunkach,
ją oszczędzać? Poprzez regulację prędkości silników elektrycz-
przez co ich zachowanie będzie odbiegać od idealnego.
nych, np. w aplikacjach HVAC lub pompowych, można uzyskać
Sytuacja taka prowadzi do:
oszczędność energii do 50%. Poziom taki nie jest obecnie niczym
• Ograniczeń w wykorzystaniu parametrów sieci zasilającej
niezwykłym. Naturalnym procesem, jest zatem rozprzestrzenianie
• Przedwczesnego starzenia się urządzeń
się napędów o regulowanej prędkości.
• Wyższych start
• Pulsacji wału silnika
Dodatkowo, zwiększanie użycia jarzeniówek, jest bardzo dobrym
• Zatrzymań w produkcji
sposobem zaoszczędzenia ogromnych ilości energii elektrycz-
• Wzrostu zakłóceń.
nej. Niestety większość urządzeń elektrycznych, które umożliwiają oszczędzanie energii, posiada efekt uboczny. Jest nim po-
Mówiąc krótko, harmoniczne powodują ograniczenie poziomu
bór z sieci prądu o niesinusoidalnym kształcie. Prąd ten jest znie-
niezawodności, zwiększają czasy przestojów, wpływają na jakość
kształcony wskutek zawartości składowych wyższych harmonicz-
urządzeń, powiększają koszty eksploatacji i prowadzą do zmniej-
nych. Zjawisko harmonicznych prądu staje się coraz poważniej-
szenia wydajności pracy.
szym problemem.
Firma Danfoss wprowadzając na rynek napędy dużych mocy za-
Harmoniczne – poważna przeszkoda w oszczędzaniu
energii elektrycznej
dbała o ich właściwą współpracę z siecią zasilającą. Rozwiązania
Składowe wyższych harmonicznych są produktem ubocznym no-
do sieci zasilającej, zawsze uzupełniały ofertę napędów dużych
woczesnych, elektronicznych urządzeń regulacji. Przykładowo
mocy firmy Danfoss. Aktualnie Danfoss wprowadził na rynek fil-
wszystkie przetwornice częstotliwości są ich źródłem.
try aktywne oraz napęd LHD, które są dalszym krokiem w kierun-
Skuteczność filtru AAF
[p.u.]
Transformator
1000
1000
500
500
[p.u.]
Zasada działania filtru aktywnego
filtracji pasywnej, ograniczające emisję wyższych harmonicznych
0
-500
-500
-1000
0
0,02
0,04
t [s]
Quick
Menus
ac
Ext.
Menu
Alarm
log
Ca
k
el
nc
B
Status
-1000
0
0,02
0,04
t [s]
Filtr AAF jest wyłączony. Prąd pobierany
Prąd pobierany z transformatora
z transformatora przez przetwornicę,
IRMS=366 A, THDi=5,3%
In f o
OK
On
0
Warn.
Alarm
Hand
on
Off
Auto
on
Reset
Filtr
Aktywny
Obciążenie
IRMS=379 A, THDi=38,6%
Skuteczność redukcji wyższych harmonicznych przez aktywny filtr AAF. Próby przeprowadzono
dla przetwornicy 6-pulsowej, zasilanej z transformatora 1 MW, silnik 200 kW/400 V
24 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
ku precyzyjnej redukcji wyższych harmonicznych generowanych
przez przetwornice częstotliwości do sieci zasilającej.
Filtry aktywne VLT®AAF Danfoss
Danfoss produkuje 5 wielkości filtrów aktywnych w zakresie prądów nominalnych od 190A – 400A. Większe wartości prądów uzyskujemy poprzez równoległe połączenie do 4 jednostek podsta-
Bądź innowacyjny w automatyce
napędowej,
zaufaj ekspertom Danfoss i produktom
marki VLT® AutomationDrive
wowych (konfiguracja Master-Slave).
Filtr aktywny AAF jest instalowany równolegle do nieliniowego
obciążenia. W celu kompensacji wybranej harmonicznej lub grupy harmonicznych filtr mierzy wielkość odkształcenia za pomocą przekładników prądowych i generuje składowe prądu o odpowiedniej amplitudzie w przeciwfazie do wybranej harmonicznej lub
Najlepszą kontrolę silnika elektrycznego napędzającego maszynę zapewni przetwornica
częstotliwości VLT®. Danfoss dzięki globalnej organizacji sprzedaży i serwisu jest obecny
i oferuje swoje produkty oraz usługi w ponad 100 krajach. Także w Polsce nasi eksperci
służą Klientom fachowym doradztwem. To wszystko aby pomóc zaprojetować efektywny
i oszczędny układ sterowania napędem elektrycznym. Danfoss Drives jest światowym
liderem w produkcji elektronicznie regulowanych napędów, stosowanych w każdym
obszarze działalności przemysłowej.
grupy harmonicznych, które są celem kompensacji.
Filtr AAF może pracować w jednym z dwóch priorytetów:
• Priorytet kompensacji harmonicznych – cała wydajność prądowa filtru jest dedykowana w pierwszej kolejności do kompensacji wyższych harmonicznych. Priorytet kompensacji harmonicznych jest domyślnym trybem pracy filtrów AAF Danfoss.
Dostępne są dwa tryby pracy: kompensacja selektywna i kompensacja szerokopasmowa.
• Priorytet kompensacji mocy biernej – cała wydajność prądowa filtru jest dedykowana w pierwszej kolejności do kompensacji mocy biernej przesunięcia fazowego.
Kompensacja selektywna wykorzystywana jest wówczas, gdy
chcemy wyeliminować z widma prądu określone wyższe harmoniczne, które mogą być przyczyną szczególnych zakłóceń w sieci
zasilającej (np. problemy rezonansowe).
W trybie kompensacji szerokopasmowej, kompensujemy wszystkie wyższe harmoniczne do 40-go rzędu (bez składowej podstawowej), tak aby uzyskać założoną wielkość współczynnika odkształcenia prądu THDi, a także gdy napięcie sieci nie jest idealnie zrównoważone, istnieją harmoniczne niecharakterystyczne
dla przetwornic częstotliwości, kompensujemy odbiorniki niesymetryczne.
Tryb kompensacji szerokopasmowej jest stosowany w ponad 90%
aplikacji. Jest to nastawa domyślna filtrów AAF.
1968
to rok w historii
kiedy to jako pierwsza firma na
świecie Danfoss rozpoczął
masową produkcję przetwornic
częstotliwości o nazwie VLT®
Danfoss VLT Drives jest światowym liderem w produkcji elektronicznie regulowanych napędów, stosowanych w każdym obszarze
działalności przemysłowej. Danfoss ciągle zwiększa swoje udziały
rynkowe w sprzedaży napędów.
Danfoss Poland Sp. z o.o.
ul. Chrzanowska 5
05-825 Grodzisk Mazowiecki
tel. + 48 22 755 07 84
www.danfoss.pl/napedy
e-mail: [email protected]
www.danfoss.pl/vlt
Danfoss Poland sp. z o.o.
ul. Chrzanowska 5, 05-825 Grodzisk Mazowiecki
tel. (48 22) 755 06 68, telefax: (48 22) 755 07 01
e-mail: [email protected]
napędy
Thomas Keller
Efektywność energetyczna w napędach
Silnik jako prądnica
W trakcie hamowania pojazdem elektrycznym jego silnik działa jak prądnica, wytwarzając siłę
elektromotoryczną. W klasycznych układach napędowych jest ona zwykle wytracana w postaci
ciepła. Możliwe jest jednak jej wykorzystanie do ładowania baterii akumulatorów zasilających
silnik w trakcie jazdy i w ten sposób jej praktyczne odzyskanie. Efekt – znacząca poprawa
efektywności energetycznej całego układu napędowego.
W
przemyśle związanym z wykorzystaniem napędów elektrycznych
termin „regeneracja” czy „hamowanie odzyskowe” oznacza wykorzystanie energii elektrycznej związanej z powstającą przy hamowaniu siłą elektromotoryczną (Vemf)
w obwodach zasilających jako źródła zasilania (ładowania) baterii akumulatorowych. To działanie odwrotne w stosunku do stanu normalnej pracy układu napędowego, kiedy to bateria akumulatorowa wykorzystywana jest jako źródło napięcia
i prądu zasilającego silnik elektryczny napędzający
pojazd. Trzeba jednak wiedzieć, że silnik ten przy
hamowaniu zaczyna działać jak prądnica. Dlatego też, decydując się na wykorzystanie powstającej wówczas energii, konieczne jest odpowiednie
zaprojektowanie układu zasilającego, tak by w czasie rzeczywistym reagował i przestawiał się pomiędzy dwoma trybami pracy – zasilania i ładowania.
Dzięki temu możliwe będzie odzyskiwanie energii
Rys. 1. Dwie z czterech
ćwiartek układu
współrzędnych
prędkość/moment obr.
moment
obrotowy
ćwiartka 1
ćwiartka 2
prędkość
obrotowa
26 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
elektrycznej i poprawa wskaźników wydajności
energetycznej całego układu.
Testy grawitacyjne
Większość systemów napędu elektrycznego zasilanego bateriami akumulatorowymi ma potencjalną
możliwość odzysku energii elektrycznej. W pojazdach napędzanych silnikami z magnesami trwałymi realizacja tej idei jest bardzo prosta dzięki
naturalnym dla tego typu napędów ustalonym
stanom pracy. System taki pracuje w tzw. czterech
ćwiartkach (charakterystyka ruchowa – zależność
momentu i prędkości obrotowej silnika), co oznacza, że możliwe jest dla niego sterowanie i pełen
monitoring przyspieszenia dodatniego i ujemnego, w obu kierunkach – do przodu i do tyłu.
W stanie ustalonym w dwóch ćwiartkach charakterystyki ruchowej silnika istnieje możliwość
wykorzystania powstającej w układzie siły elektromotorycznej. Przy spełnieniu odpowiednich
warunków pracy fakt ten może znacząco poprawić efektywność energetyczną i wydłużyć okres
pomiędzy kolejnymi ładowaniami baterii. Na
rysunku 1 pokazano charakterystykę ruchową
pojazdu funkcjonującego w dwu z czterech ćwiartek – pierwsza: dodatnia prędkość i moment
obrotowy; druga: dodatnia prędkość, a ujemy
moment obrotowy. Kolejne dwie ćwiartki wyglądają podobnie, przy założeniu ujemnej prędkości
– przeciwny kierunek obrotów. Kierunek obracania się silnika determinuje znak generowanej przez niego siły elektromotorycznej (napięcia
Vemf), a wartość prędkości obrotowej – poziom
napięcia. W obu przedstawionych na rysunku 1
stanach pracy układu napięcie generowane podczas ruchu pojazdu ma wartość dodatnią, rosnącą
wraz ze wzrostem prędkości. Podsumowując:
pojazd poruszający się pod górę wymaga dodatniego momentu obrotowego, tak jak to pokazuje
napędy
Rys. 2. Klasyczny model układu zasilania silnika
elektrycznego prądu stałego
R
I
napięcie
baterii
akumulatorów
L
napięcie
Vemf
strzałka. Pojazd poruszający się w dół wymaga
ujemnego (przeciwnie skierowanego) momentu
obrotowego, wyhamowującego.
Model sinika
Na rysunku 2 zamieszczono klasyczny model
silnika jednofazowego, z elementami rezystancji, indukcyjności i źródeł siły elektromotorycznej przy pracy prądnicowej, zgodnie z którym
przepływ prądu w kierunku dodatnim odpowiada wytworzeniu w silniku momentu obrotowego również w kierunku dodatnim. Zależność
pomiędzy polaryzacją napięć baterii i źródła siły
elektromotorycznej hamowania (Vemf) warunkuje
kierunek przepływu prądu w obwodzie (polaryzacja napięcia siły elektromotorycznej hamowania
zależy od kierunku obrotów wału silnika napędowego i w przypadku hamowania jest skierowana przeciwnie do prądu zasilającego z baterii akumulatorów, wytwarzającego moment obrotowy napędzający pojazd). Sterowanie pojazdem
w określonych warunkach sprowadza się zatem
do proporcjonalnego sterowania przepływem
prądu w układzie zasilającym. Możliwe jest to
do osiągnięcia dzięki układowi regulacji napięcia,
który może doprowadzić do silnika część napięcia
o polaryzacji zarówno dodatniej, jak i ujemnej.
Napięcie to nazywane jest napięciem efektywnym
(Veff). Koncepcja ta jest powszechnie stosowana
napędy
prąd (moment obr.)
Vbatt/R
tylko
hamowanie
dynamiczne
poza obszarem
pracy
obszar
z odzyskiem
energii
Veff+
bez odzysku
lub brak
hamowania
Veff–
bez odzysku
lub brak
hamowania
1
Veff+
R
Veff–
poza obszarem
pracy
–Vbatt/R
obszar
z odzyskiem
energii
napięcie
(prędkość
obr.)
tylko
hamowanie
dynamiczne
Rys. 3. Obszary pracy napędu w stanie ustalonym
w serwonapędach (liniowych i z modulacją
PWM), gdzie potrzebne jest sterowanie proporcjonalne. Wzór na wartość napięcia efektywnego
można otrzymać bezpośrednio z analizy układu
pokazanego na rysunku 2:
Veff = Ri + L(di/dt) + Vemf
Gdzie kryje się ten odzysk energii?
Wszystkie punkty pracy układu w ćwiartce 2
(rysunek 1) odpowiadają tzw. dynamicznemu
hamowaniu pojazdu. Prąd silnika wytwarza
moment obrotowy przeciwny do kierunku ruchu
kół (przy uruchomieniu hamulców). Ostatecznie
o kierunku prądu w obwodzie decyduje wypadkowa wartości obu napięć – z baterii akumulatorów i z silnika pracującego jako prądnica.
W warunkach pracy w stanie ustalonym
ćwiartka 2 może być podzielona ze względu na
znak napięcia Veff, ustalany przez układ sterujący
dla wytworzenia prądu silnika. Wydzielony w ten
sposób obszar w ćwiartce 2, gdzie znak napięcia
Veff jest dodatni (przeciwny do Vemf), to obszar,
w którym następuje hamowanie odzyskowe.
Sytuację tę pokazano na rysunku 3. W stanie nieustalonym odzysk może nastąpić w dowolnym
obszarze pracy układu. Istnieje także tylko jeden
obszar dla pracy w stanie ustalonym, gdy prąd
płynie w stronę dodatniego bieguna baterii akumulatorów. W tym przypadku bateria jest doładowywana przez układ zasilający. W omawianym
systemie ścieżka wymiany energetycznej rozpoczyna się od znanej z fizyki klasycznej przemiany
28 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
energii potencjalnej (zmiana wysokości pojazdu
względem ziemi) w kinetyczną, obracającą koła
pojazdu. Te z kolei napędzają wał silnika, który
w odpowiednich warunkach zaczyna pracować jak prądnica, generując prąd skierowany ku
dodatniemu biegunowi akumulatora.
Jak dotąd w artykule nie poświęcono ani słowa
lewej stronie charakterystyki z rysunku 3. W tej
części prędkość obrotowa jest ujemna i skutkiem
tego siła elektromotoryczna Vemf ma również
polaryzację ujemną. Wzajemna zależność pomiędzy
napięciem Vemf i wspomnianym wcześniej napięciem efektywnym Veff jest jednoznaczna. Aby
doprowadzić do odzysku energii w stanie ustalonym przy ujemnej sile elektromotorycznej hamowania, to również wartość napięcia efektywnego
musi być ujemna, a prąd w obwodzie musi mieć
kierunek dodatni. Wykres z rysunku 3 dotyczy
systemu przedstawianego w artykule, jednak nie
traci ważności dla innych prostych układów z inercją, napędzanych silnikami pracującymi w stanach
ustalonych. W jeszcze innych systemach zasilania
dodatkowe czynniki zewnętrzne mogą powodować
przesunięcie lokalizacji obszarów prezentowanych
i zdefiniowanych w niniejszym tekście.
Analiza mostka H
Mostek H to jeden z najbardziej popularnych schematów implementacyjnych czteroćwiartkowych
sterowników PWM, dla silników szczotkowych
prądu stałego. Sterownik taki steruje proporcjami
udziału napięcia zasilania z baterii akumulatorowej w zasilaniu silnika, w stosunku do omawianego napięcia efektywnego Veff. Analiza pracy silnika w stanie ustalonym jest tu sporządzana dla
obszaru odzysku energii, przy dodatnim zwrocie prędkości obrotowej. Prąd uzwojenia silnika
w stanie ustalonym może być wyrażony w odniesieniu do napięcia efektywnego, siły elektromotorycznej hamowania oraz rezystancji uzwojeń:
Iss = (Veff – Vemf)/R
Ostatecznie wybór odpowiedniego punktu
pracy napędu w stanie ustalonym jest determinowany następującymi warunkami:
Veff> 0
Vemf> 0
Vemf>Veff
Vbatt>Vemf + RI
Sterownik silnika reguluje wartość napięcia
efektywnego na jego zaciskach, sterując kluczowaniem czterech tranzystorów MOSFET w gałęziach mostka H.
Opracował dr inż. Andrzej Ożadowicz,
AGH Kraków
CE
firma prezentuje
B&R Automation Studio stanowi jedno zintegrowane
narzēdzie programistyczne do zadaĝ sterowania,
wizualizacji, napēdów i komunikacji.
Programowanie
Konfigurowanie
W B&R Automation Studio udostępnione są wszystkie języki programowania zgodne z normą IEC 61131-3 oraz dodatkowo CFC, ANSI C oraz Automation Basic. W jednym projekcie możliwa jest realizacja zadań jednocześnie we wszystkich
wskazanych językach. Programowanie odbywa się „z dala”
od sprzętu (zmienne symboliczne zamiast adresów i rejestrów), przez co aplikacja przenoszona jest bez zmian na dowolne platformy B&R. Dla każdego języka dostępne są bogate biblioteki standardowych funkcji (liczniki, timery, operacje matematyczne, konwersje danych) oraz funkcji specjalnych (dla serwonapędów, do tworzenia wizualizacji, zaawansowanego dostępu do sprzętu, otwarte protokoły komunikacyjne, funkcje operacji na modułach danych, regulatory PID).
Tworzenie własnych bibliotek i funkcji użytkownika wspierane jest przez zintegrowany Menedżer Bibliotek. Zarządzanie
projektami ułatwiają funkcje Export/Import. Oprócz standardowego edytora tekstowego (d0 zadań sterowania i napędu, obsługi modułów danych), oprogramowanie ma zawansowane edytory: do tworzenia wizualizacji (system alarmów,
definiowane poziomy dostępu, receptury, bitmapy 32Bit kolor, pełne przełączanie języków) oraz elektronicznych krzywek (interpolacja max 64 wielomianów 6 rzędu, przebiegi 1.
i 2. pochodnej położenia).
Konfiguracja sprzętowa systemu, zarówno lokalna (CPU,
moduły wejść/wyjść, interfejsy komunikacyjne), jak i zdalna
(rozproszone wejścia/wyjścia, panele operatorskie, serwonapędy), odzwierciedlona jest w postaci graficznego drzewa. W bardzo prosty sposób następuje dodawanie/usuwanie (automatyczne – Hardware Upload, lub ręczne) składników systemu, parametryzacja (wielkość pamięci, parametry
transmisji, adresy sieciowe) oraz przywoływanie zintegrowanej dokumentacji technicznej sprzętu. W postaci drzewa reprezentowane są również komponenty programowe systemu (obiekty): zadania sterowania, wizualizacja, parametry
osi, krzywki elektroniczne, programy CNC, moduły danych.
Programista w sposób bardzo elastyczny dokonuje skojarzenia odpowiednich obiektów programowych z obiektami
sprzętowymi (programowanie obiektowe), np. zadania sterowania z CPU, parametry osi z odpowiednimi serwonapędami,
wizualizacja z odpowiednimi panelami operatorskimi.
Diagnostyka i symulacje, zarządzanie
projektem i zdalny dostęp
Oprogramowanie zawiera zaawansowane narzędzia diagnostyki systemu. Wyposażone jest w rozbudowane mechanizmy szukania błędów (Debugging) w zadaniach, bibliotekach oraz funkcjach użytkownika. Analizę przebiegu programu wspomaga tryb Online Monitoring oraz Line Coverage
(wykonywana linia programu wyróżniona kolorem). Badanie
stanów zmiennych odbywa się poprzez okienko diagnostyczne Watch (z możliwością forsowania) oraz funkcję oscyloskopową (Trace) realizowaną w czasie rzeczywistym bezpośrednio w PLC lub serwonapędzie. Optymalizację wykorzystania zasobów wielozadaniowego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego B&R przez aplikację użytkownika wspomaga Profiler (pomiar obciążenia CPU, liczby przerwań, czasów
wykonania zadań itp.). Dla serwonapędów dostępny jest tryb
Test, który pozwala sparametryzować, uruchomić oraz zdiagnozować osie bez pisania kodu.
Oprogramowanie ma także w pełni funkcjonalny symulator sterownika, panelu operatorskiego i serwonapędu, oraz
wspiera pracę zespołów projektowych (m.in. kontrola wersji, załączanie plików w otwartych formatach: xml, doc, html,
PDF, obiektowa organizacja projektu na wielu poziomach).
Ponadto ma wbudowany konfigurator fieldbus (dla Profibus
DP, CANopen, Modbus/TCP), wbudowany serwer OPC (dla
procesorów SG4) oraz automatyczne generowanie kodu programu ANSI C z poziomu Matlab/Simulink. Oprogramowanie
dostarcza bogate biblioteki gotowych funkcji (np. do regulacji PID, realizacji rozmaitych protokołów komunikacyjnych
na bazie interfejsów szeregowych, Ethernet TCP/IP oraz
CAN i inne) oraz zapewnia zdalny dostęp do systemów B&R
30 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
firma prezentuje
i zdalnej aktualizacji aplikacji poprzez modem, Ethernet, specjalnie wygenerowany Compact Flash, pendrive USB oraz
CD-ROM. Diagnostyka systemów B&R może odbywać się
również bez udziału oprogramowania narzędziowego, lecz
z wykorzystaniem dowolnej przeglądarki internetowej (wbudowany System Diagnostic Manager).
Zintegrowana wizualizacja
System do tworzenia wizualizacji to zintegrowana część
oprogramawnia narzędziowego B&R Automation Studio.
Jest to skuteczne narzędzie, za pomocą którego można tworzyć poszczególne wersy na wyświetlaczu, obraz zintegrowany ze sterowaniem lub zdalne wyświetlanie ekranów XGA
z przyciskami lub ekranami dotykowymi. Dla zadań wizualizacji w środowisku MS Windows dostępna jest biblioteka PVI
(Process Visualization Interface), która poprzez mechanizm
DDE Server, OPC Server, Web Server, ActiveX (dla MS Visual
Studio.Net) zapewnia dostęp do systemów B&R z dowolnej
aplikacji MS Windows.
Dostępne komponenty wizualizacji w B&R Automation Studio
• Tworzenie wykresów procesów WYSIWYG
• Wyświetlanie wykresów procesów w systemie docelowym
• Jednoczesne zarządzanie projektami wizualizacji i sterowania
• Możliwość wyświetlania obrazów od tekstowych 2×20
znaków do graficznych o rodzielczości XGA
• Pełne wsparcie true color
• Interakcja poprzez przyciski i ekran dotykowy
• Możliwość dowolnej konfiguracji przycisków i pól dotykowych
• Strukturalna organizacja komponentów wizualizacji
w projekcie
• Standardowe kontrolki dla projektowania wizualizacji
procesów
• Przełączanie języków, czcionki UNICODE
• Zarządzanie i wyświetlanie aktualnych i przeszłych alarmów
• Wyświetlanie trendów
• Dostępne różne style obiektów dla szablonów GUI
• Jednolite zarządzanie i dostępem do zmiennych procesowych
• Przełączanie jednostek, skalowanie i ogranicznie wartości
dla zmiennych procesowych
• Otwarty interfejs użytkownika (API)
• Zdalne serwisowanie w trybie terminal lub poprzez VNC
• Skalowalny system runtime
Szkolenia
Firma B&R zaprasza na szkolenia z zakresu B&R Automation
Studio.
Automation Studio Training: Basic
Podstawowy kurs Automation Studio 3.0 obejmujący zagadnienia związane z systemami sterowania opartymi na sterownikach PLC firmy B&R.
Automation Studio Training: Integrated Visualisation
Podstawowy kurs tworzenia wizualizacji na panelach operatorskich w zintegrowanym w środowisku Automation Studio
3.0 edytorze Visual Components 4
Automation Studio Training: Integrated Motion
Podstawowy kurs programowania aplikacji z wykorzystaniem
napędów w zintegrowanym środowisku Motion Components
Automation Studio Training: Integrated Safety
Kurs tworzenia aplikacji zintegrowanego systemu bezpieczeństwa Safety.
Standardowe wsparcie zagadnień
mechatroniki
Wersja B&R Automation Studio 4 ma wbudowany interfejs
dla EPLAN Electric P8, który umożliwia synchronizację projektów ECAD oraz konfiguracji sprzętowej w Automation
Studio. Taka funkcjonalność gwarantuje zachowanie spójności i jednorodności całego projektu mechaniki, elektroniki oraz oprogramowania. Podobne interfejsy do programów symulacyjnych umożliwiają weryfikację rozwiązania lub
odwrotnie użycie rezultatów symulacji, jako punkt startowy
dla rozwiązania systemowego. Komunikacja poprzez OPC
Unified Architecture umożliwia kompatybilność z różnorodnymi systemami innych producentów. Jednocześnie bezpośrednie wsparcie technologii WEB ułatwia przygotowanie wizualizacji, monitorowanie procesu oraz zdalną diagnostykę
aplikacji.
B&R Automatyka Przemysłowa sp. z o.o.
ul. Strzeszyńska 33
60-479 Poznań
tel. 61 8460 500
e-mail: [email protected]
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 31
firma prezentuje
SIMOCODE pro
w nowym wymiarze Safety
W ostatnich latach można zauważyć coraz większy udział rozwiązań komunikacyjnych
w instalacjach przemysłowych nn. Producenci rozdzielnic elektrycznych oraz integratorzy systemów
automatyki muszą coraz częściej ze sobą współpracować i wymieniać informacje, zarówno na
etapie projektowania, jak i wykonawstwa. Od przeszło 10 lat w tym obszarze z dużym powodzeniem
znajdują zastosowanie rozwiązania oferowane przez Siemensa.
W zależności od specyfiki urządzeń obsługiwanych przez
instalację oraz od wymagań komunikacyjnych w ramach
oferty producenta stosowane są różne urządzenia.
Technika safety
bez wpływu
na SIMCODE pro
Funkcje safety
wyłącznie w module
rozszerz. Safety
Spójna i kompleksowa diagnostyka
funkcjonalności safety
SIMOCODE pro, oferujący wyjątkowo szerokie możliwości
Moduł cyfrowy
safety (MC-F)
Funkcjonalność
w zarządzaniu
pracą silników
Jednym z nich jest system zarządzania pracą silników
ochrony silnika, monitoringu i komunikacji z nadrzędnym
systemem automatyki. Jego duże możliwości komunikacyjne sprawiają, że najczęściej stosowany jest w instalacjach rozproszonych, gdzie na poziomie lokalnym może
samodzielnie realizować własne algorytmy sterowania
i przekazywać do magistrali komunikacyjnej gotowe inforRys. 1. Kompleksowa funkcjonalność
32 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
macje związane z pracą konkretnego napędu.
firma prezentuje
Wyjścia MC-F LOCAL / MC-F PROFIsafe:
Rys. 2. Technika Safety poprzez
MC-F Local
Eingänge
• 2 bezpieczne wyjścia zwalniające
DM-F
PROFISAFE
• 2 wyjścia przekaźnikowe do łączenia operacyjnego poprzez
wewnętrzne obwody zwalniające
• Technika bezpieczeństwa jest realizowana przez moduł cyfrowy
Safety SIMCODE pro V
• Połączenie bezpiecznego wyłaczenia z łączeniem operacyjnym
Rückführkreis
• Bezpieczne wyłączenie następuje tylko za pośrednictwem MC-F
2 Wyjścia
• Łączenie operacyjne tylko poprzez wyjścia przekaźnikowe
SIMCODE pro
2 Wyjścia
zwalniające
MC1 – Wyjścia
Wyjście 1
Wyjście 2
Z drugiej strony w obiektach przemysłowych strefy,
twem magistrali Profibus ze sterownika w wykonaniu
w których przebywają ludzie, muszą być wyposażone
Fail-safe. SIMOCODE oraz dwa nowe moduły konfiguro-
w techniczne urządzenia ochronne. Szeroko rozpowszech-
wane są przy użyciu oprogramowania SIMOCODE ES.
nionym środkiem zabezpieczającym człowieka, maszy-
Dla aplikacji Fail-safe z wykorzystaniem modułu MC-F
nę i środowisko przed zagrożeniami, jakie mogą pojawić
Profisafe oferowane są również gotowe do użycia, certy-
się podczas eksploatacji, są urządzenia realizujące funkcje
fikowane przez TÜV biblioteki „Distributed Safety and S7
tzw. zatrzymania awaryjnego (stop awaryjny, wyłączniki lin-
F-Systems” dostępne w dodatkach programowych Step 7.
kowe na transporterach taśmowych etc.).
Na schemacie poniżej została przedstawiona aplikacja
Siemens, w ramach portfolio produktowego systemu
dla transportera taśmowego w przemyśle cukrowniczym
zarządzania pracą silników – SIMOCODE pro, wprowadził
realizującym funkcję techniki bezpieczeństwa maszyno-
tego typu funkcjonalność, udostępniając dwa nowe moduły cyfrowe Fail-safe, dające możliwość realizacji bezpiecz-
11.5 /
nego wyłączenia napędów elektrycznych stosowanych
11.5 /
11.5 /
L1
L2
L3
L1 / 11.3
L2 / 11.3
L3 / 11.3
w automatyce procesowej. Moduły MC-F Profisafe oraz
MC-F Local spełniają wymagania normy IEC 61508/62061
1
3
5
I>
I>
I>
2
4
6
-1Q1
i standardów ISO 13849-1 w zakresie bezpieczeństwa
funkcjonalnego dla kategorii do SIL 3/PL e. Moduł MC-F
Local dokonuje bezpiecznego wyłączenia silnika w odpo-
1F1 / 13.4
wiedzi na lokalny sygnał Fail-safe otrzymany bezpośrednio z czujników lub przycisków, natomiast moduł MC-F
Profisafe – na sygnał Fail-safe otrzymany za pośrednic-
-1T1
L1
L2
L3
L1
L2
V
SIMCODE pro
Safety
L1
L2
L3
Stop awaryjny
oraz Reset
T1
T2
T3
1
3
5
2
4
6
L3
JP
MP / 12.1
Systemy
automatyki
-1K1
/13.4
-Q1
Stycznik
zasilający K1
Stop
Start
PE
-W1-NZA57193 -1X1.1
YKY
4G4
300/500 V
PROFIBUD DP
2
3
4
1
2
3
GNYE
V
W
+P
OBIEKT
Stycznik
operacyjny K2
1
U
-M-NZA57193
Obwód zwrotny
PE
M
3~
Sterowanie stycznikami
7,5kW, 15,2A
Θ
T1
T2
-W2-NZA57193
UNITRONIC LIYCY
2x1
T2 / 12.1
T1 / 12.1
M
3~
MC-F LOCAL
Rys. 3. Schemat zasadniczy MC-F Local
Przenośnik taśmowy - Cukier biały na przenośniku A01.01A
Rys. 4a. Przenośnik taśmowy – schemat sterowania – ark.1
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 33
firma prezentuje
L+ / 13.1
M / 13.1
12.3/
12.3/
Rys. 4b. Przenośnik taśmowy
– schemat sterowania
– ark.2
/
-X24.1
DP1.0
2
1
DP1.1 /
1U12:15 / 15.1
-1U1
DP
A1
1
A2
6
24VDC
11.5 /
MP
SIMOCODE PRO V
MP
PTC
T1
OUT1
IN1
IN2
IN3
IN4
24V
9
10
4
5
8
T2
OUT2
OUT3
2
-1X1.2
3
7
x1
-1H4
x2
T1
11.6 /
T2
1U12:16 / 15.1
8
x1
-1H3
11.6 /
7
x2
M11 / 14.1
L+11 / 14.1
-W3-NZA57193
ÖLFLEX CLASSIC 110
12x1
300/500 V
-1X1.2
4
5
6
3
1
2
4
5
6
3
1
2
+P
OBIEKT
6
2
4
5
1
3
-1S-NZA57193
+C/12.3
START
PRACA
STOP
ZDAL/LOK
START
Rys. 4c. Przenośnik taśmowy
– schemat sterowania
– ark.3
STOP
ZDALNY/
LOKALNY
11.5 /
1F1
1
12.4 /
L+
M
-1F8
C4
L+ /
M/
12.4 /
-X24.1
2
4
3
21
-1KP1
24
-1U2
A1
61
A2
62
CH1
SAFETY LOGIC
DM-F LOCAL
CH2
DIGITAL MODULE
OUT1
OUT2
Y22
T2
Y34
Y12
T1
Y33
T3
1
M
;66
11
-1K1
/13.4
-1X1.2
+P
13
1
14
2
;68
-1K1
12
A2
13.5 /
-W5-NZA57193
ÖLFLEX CLASSIC 110
4x1
300/500 V
;67
A1
15
16
3
-W6-NZA57193
ÖLFLEX CLASSIC 110
4x1
300/500 V
4
11
21
12
22
-S1-NZA57193
17
1
18
2
19
3
11
21
12
22
N
N / 13.4
20
9
-W4-NZA57193
ÖLFLEX CLASSIC 110
3x1
300/500 V
4
-S2-NZA57193
WYŁĄCZNIK LINKOWY
LEWA STRONA
11
WYŁĄCZNIK LINKOWY
PRAWA STRONA
34 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
-SB-NZA57193
1
3
5
2 /11.4
4 /11.4
6 /11.4
11
13
12 /13.2
14 /14.3
21
22 /14.4
12
10
firma prezentuje
Zacisk
Opis sygnału
60,66
Moduł cyfrowy wyjście przekaźnikowe
61,67
Załączenie obwód 1 przekaźnika NO
62,68
Załączenie obwód 2 przekaźnika NO
Zielony
Urządzenie gotowe do pracy/interfejs systemowy OK.
Y12, Y22
Obwód wejściowy czujnika Kanał 1 Kanał 2
Zielony puls.
T1, T2
Zasilanie obwodu wejściowego czujnika
(24 VDC pulsujące)
Urządzenie gotowe do pracy/interfejs systemowy
dezaktywowany lub uszkodzony.
Wyłączony
Za niskie napięcie zasilania
Zielony
Urządzenie gotowe do pracy
Y33
Przycisk Start: Załączenie na zbocze narastające lub
opadające
Y34
Obwód sprzężenia zwrotnego
A1(+)
Napięcie zasilające 110­240 V AC/DC LUB +24 VDC
Żółty pulsacyjny Błąd konfiguracji
A2( -)
Napięcie zasilające N AC LUB -24 VDC
Czerwony
M
Masa (potencjał odniesienia dla obwodu wejściowego
czujnika 3UF7320-1AU00-0)
Wyłączony
Wyjście bezpieczeństwa nieaktywne
Zielony
Wyjście bezpieczeństwa aktywne
LED
Kolor
Wyłączony
REDY
DEVICE
OUT
Opis
Interfejs systemowy wyłączony/zbyt niskie napięcie zasilania/
defekt urządzenia.
Zielony puls.
Samotestowanie
Żółty
Tryb konfiguracji
Urządzenie jest uszkodzone
1
Wejście kaskadowe
Napięcie zasilania obwodu wejściowego czujnika
24 VDC
Zielony puls.
T3
Obwód sprzężenia zwrotnego nie został zamknięty,
kiedy warunki startowe zostały spełnione
Wyłączony
Nieaktywne wejścia
PE
Przewód ochronny
Zielony
Aktywne wejścia
Zielony puls.
Rozpoznany błąd, zwarcie na wejściu, brak jednoczesności
działania kanałów
IN
wego w strefie zagrożenia wybuchem pyłów cukrowych.
W przedstawionej aplikacji wyłączniki linkowe lewej i prawej strony są podłączone do wejść modułu bezpieczeństwa na odpowiednie zaciski.
Funkcja stopu bezpieczeństwa jest zrealizowana za pomocą przycisku grzybkowego podłączona na zaciski modułu bezpieczeństwa. Sterowanie stycznikiem załączającym
napęd są zaciski modułu bezpieczeństwa realizującą funkcję sterowniczą i bezpiecznego wyłączenia napędu.
Aby można było kontrolować poślizg taśmy SIMOCODE
pro w przedstawionej aplikacji współpracuje z przekaźnikiem kontroli ruchu. W przypadku wystąpienia poślizgu
transporter jest wyłączany z pracy.
SIMOCODE pro został oprogramowany w taki sposób, że
na wyjściach i do systemu nadrzędnego zostały przekazane informacje do obsługi, z jakich przyczyn transporter
został wyłączony. Wiedząc, z jakiej przyczyny transporter został wyłączony, operator może podejmować decyzje
o szybkości reagowania na występujące zakłócenia.
W dotychczasowych aplikacjach Safety urządzenie
SIMOCODE pro współpracowało z zewnętrznym przekaźnikiem bezpieczeństwa. Obecnie Siemens, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom dotychczasowych oraz
przyszłych użytkowników tego typu rozwiązań, powiązała funkcjonalność Safety z nowym modułem cyfrowym
SIMOCODE pro, tworząc w ten sposób zintegrowany system zarządzania pracą napędów z możliwością stosowania techniki bezpieczeństwa.
Proponowany moduł oprócz możliwości stosowania
w technice bezpieczeństwa jest dopuszczony do zastosowań w strefach zagrożenia wybuchem gazów i pyłów.
Poprzez zintegrowanie szerokiego spektrum zastosowań
rozwiązanie to powinno znaleźć zastosowanie w górnictwie odkrywkowym, przemyśle chemicznym, petrochemicznym, cukrownictwie i wszędzie tam, gdzie występuje
konieczność zastosowania nowoczesnych rozwiązań
w zakresie sterowania bez ponoszenia wysokich kosztów.
SF
1
Wyłączony
Brak błędu grupowego
Czerwony
Błąd grupowy, błąd podłączenia, zwarcie, błąd konfiguracji
Czerwony puls.
Błąd grupowy, błąd obwodu sprzężenia zwrotnego,
brak jednoczesności
Wyłączony
Wykrywanie zwarć miedzy kanałami włączone
Żółty
Wykrywanie zwarć miedzy kanałami wyłączone
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Żółty błyskający
2
Styk NC/NO
Żółty
Syk NC/NO
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Żółty błyskający
3
4
2×1 Kanał
Żółty
1×2 Kanały
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Żółty błyskający
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Czas stabilizacji drgań styków wejścia Y12, Y22 Y34, ~50 ms
Żółty
Czas stabilizacji drgań styków wejścia Y12, Y22 Y34, ~10 ms
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Obwód czujnika, automatyczny start
Żółty
Obwód czujnika, monitorowany start
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Obwód kaskadowy 1, automatyczny start
Żółty
Obwód kaskadowy 1, monitorowany start
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Start z testem
Żółty
Start bez testu
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Żółty błyskający
8
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Żółty błyskający
7
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Żółty błyskający
6
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Żółty błyskający
5
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Błąd konfiguracji
Wyłączony
Automatyczny start po powrocie napięcia zasilającego
Żółty
Monitorowany start po powrocie napięcia zasilania
Żółty pulsacyjny Tryb konfiguracji oczekuje na potwierdzenia
Żółty błyskający
Błąd konfiguracji
Edmund Grabias
M+W Process Automation
Dariusz Ways
Siemens Sp. z o.o.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 35
sterowanie
Henry Palechek
Opłacalna modernizacja
Podsumowanie wprowadzanych na przestrzeni 26 lat zmian w systemach sterowania
w zakładach uzdatniania wody w Kalifornii, USA z perspektywy użytkownika tych systemów.
W
ostatnich kilkunastu latach niemal wszystkie zakłady zajmujące się przetwarzaniem lub uzdatnianiem wody w Stanach Zjednoczonych realizowały programy modernizacji
stosowanych w nich systemów sterowania – niektóre z nich nawet kilkakrotnie. Zakłady zlokalizowane w Kalifornii jako pierwsze podjęły działania w tym kierunku już w roku 1986, instalując system SCADA bazujący na minikomputerze.
W roku 1995 zdecydowano się na całkowitą
zmianę istniejącej dotychczas koncepcji, wprowadzając sterowniki PLC. Od tego czasu, w ciągu ostatnich 17 lat inżynierowie aplikowali już
w systemie wiele generacji sterowników tego
typu, kolejnych wersji oprogramowania, protokołów sieciowych czy modułów we/wy. To okres
ciężkich, ale i pożytecznych doświadczeń – zmagania z wieloma trudnościami, problemami aplikacyjnymi itp. W niniejszym tekście autor spogląda wstecz na ten okres zmian, dzieląc się z czytelnikiem swoimi refleksjami i doświadczeniami
z punktu widzenia użytkownika systemów sterowania, dedykowanych do aplikacji właśnie w zakładach uzdatniania wody.
Ilustracja 1. Wyżej: stan przed modernizacją
– przekaźniki z lat ok. 1965. Poniżej: stan po
modernizacji – sterowniki PLC obsługujące filtry
i system automatycznego czyszczenia,
wypłukiwania, umieszczone w tej samej szafce.
Pożegnanie z systemami SCADA
W roku 1986 zakłady w Kalifornii zakupiły kompletny system SCADA, który tworzyły następujące komponenty:
centralny minikomputer VAX z oprogramowaniem firmy Digital Equipment Corporation,
system komunikacji bazujący na sieci LAN
z e-standardem RS422, pracujący z szybkością
9600 bodów,
system komunikacji modemowej WAM,
oparty na sieci telefonicznej – 1200 bodów,
dwa typy jednostek zdalnych RTU.
System ten monitorował i sterował procesy w samym zakładzie, ale również w skojarzonej z nim sieci dystrybucji wody. Oprogramowanie SCADA pracowało na platformie systemowej VMS (dedykowanej dla komputerów
VAX), współpracując z dwoma redundantnymi
36 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
jednostkami Micro VAX II i parą również redundantnych modułów akwizycji danych RTU. Koszt
tego systemu wyniósł w roku 1986 1,2 mln
dolarów. Pracował zupełnie poprawnie, jednak
z czasem dostawca nie zapewniał już aktualizacji
i możliwości współpracy z nowszym oprogramowaniem, narzędziami programowymi i nowymi
modułami systemowymi dostępnymi na rynku.
Ostatni, najnowszy wówczas moduł RTU do tego
systemu został zakupiony w roku 1993 za ponad
200 000 dolarów.
sterowanie
W roku 1995 zdecydowano o modernizacji systemu i jego
rekonfiguracji w kierunku wykorzystania popularnych już na
rynku sterowników PLC. W pierwszym etapie dotyczyło to
systemu obsługi filtrów. W typowych aplikacjach uzdatniania wody stosuje się specjalne filtry (dual media), z warstwą
węgla drzewnego i piasku, które zatrzymują najdrobniejsze
cząstki, które pozostały jeszcze w wodzie po wcześniejszych
procesach jej przetwarzania i uzdatniania. Strumień wody
przepływający przez taki filtr podlega czasowej modulacji,
zależnie od tzw. poziomu filtra. Poziom filtra może się z kolei
zmieniać, zależnie od tego, jak długo pozostaje on włączony,
jak dużo wody przez niego przepływa i jest oczyszczane. Po
około 40 do 120 godzinach pracy, zależnie od jakości przetwarzanej wody, filtr musi być przepłukany. To proces,
w którym przy tradycyjnym podejściu zużywa się nawet setki
tysięcy litrów wody, a procedury są dość skomplikowane.
W kalifornijskich zakładach przy wypłukiwaniu filtra zużywa
się ok. 1 270 000 litrów wody, z czego ok. 132 500 litrów
na spłukiwanie jego powierzchni, a pozostałe 1 138 000
litrów – przepuszczane jest przez filtr w stronę przeciwną do
normalnego przepływu wody, w celu wyczyszczenia mediów
filtrujących.
Podobnie jak większość aplikacji systemów sterowania
dla przemysłu, zainstalowany system może pracować w dwu
trybach:
filtr jest włączony i produkuje wodę pitną,
tryb czyszczenia i wypłukiwania.
Proces czyszczenia i wypłukiwania sterowany był przez
liczące sobie ponad 30 lat moduły logiki przekaźnikowej
i niestety w ostatnim czasie pojawiły się problemy z jego
niezawodnym funkcjonowaniem. Przede wszystkim system
znacznie częściej zawieszał się w trybie czyszczenia i wypłukiwania, co prowadziło do znacznych strat wody, a rozwiązanie powstających problemów, przy zachowaniu konwencji
logiki przekaźnikowej, stawało się coraz bardziej uciążliwe,
a niekiedy wręcz niemożliwe. Ze względu na konieczność
zachowania kompatybilności z systemem SCADA i modułami
RTU, zakład poszukiwał innych rozwiązań, w szczególności
bazujących właśnie na modułach RTU i sterownikach PLC.
Ostatecznie wybór padł na sterownik PLC AutomationDirect DL340, wraz z dedykowanym pakietem programowym
DirectSOFT PLC. To był pierwszy krok ku zmianom i w zasadzie początek końca systemu SCADA stosowanego w kalifornijskich zakładach.
Zalety i funkcjonalność PLC
W opinii głównego zakładowego automatyka podstawową
zaletą wdrożenia technologii bazujących na sterownikach
PLC i nowej platformie programowej jest intuicyjność i przejrzystość środowiska służącego programowaniu sterowników i ich funkcjonalności. W roku 1995 większość pakietów
dedykowanych do programowania sterowników PLC i modułów RTU miała charakter firmowy, bazujący na dedykowanych jednostkach programujących, w najlepszym razie na
platformach komputerów PC z systemem DOS. Natomiast
pakiet DirectSOFT, opracowany przez firmę AutomationDirect i jej partnera – Host Engineering (USA), przeznaczony
jest do pracy na komputerach klasy PC z systemem Windows,
sterowanie
Podstawową zaletą wdrożenia technologii
bazujących na sterownikach PLC i nowej
platformie programowej jest intuicyjność
i przejrzystość środowiska służącego
do programowaniu sterowników.
co gwarantuje przede wszystkim jego kompatybilność z najnowszymi narzędziami branżowymi
dedykowanymi dla komputerów PC oraz prostotę
i intuicyjność obsługi.
W zakładach w Kalifornii wymieniono ostatecznie cały system logiki przekaźnikowej na
aplikację ze sterownikami PLC, które przejęły sterowanie filtrami w obu wspomnianych
wcześniej trybach pracy. W pierwszej fazie wdrożenia sterowniki PLC zintegrowano z istniejącym wcześniej systemem SCADA, poprzez interfejs sieciowy Modbus i moduły RTU. Z biegiem
czasu wciąż modernizowano i optymalizowano
Ilustracja 2. Typowa stacja sterowania pompami – sterownik PLC
z wymiennymi kartami rozszerzeń, znacznie ułatwiającymi obsługę,
rekonfigurację itp.
Ilustracja 3. W momencie gdy
zaistniała potrzeba dodania
komunikacji standardu
Ethernet, jedyne co trzeba
było wykonać, to wpięcie
dodatkowej karty rozszerzeń.
38 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
programy sterowania filtrami, w celu osiągnięcia
lepszych parametrów ich pracy i jakości wytwarzanej wody. Wprowadzenie wszelkich zmian
następowało etapowo, a realizowane było bezpośrednio przez pracowników grupy automatyki, na
klasycznych komputerach PC. Oprogramowanie
i platforma sprzętowa sprawdziły się w tych działaniach całkowicie.
W ostatnich kliku latach zmodernizowano system sterowania ponownie, wprowadzając sterowniki DL250 programowane w logice stanowej,
a nie jak poprzednio, w popularnych schematach
drabinkowych. Po tych zmianach stwierdzono, że
logika stanowa w jeszcze większym stopniu ułatwia rozwiązywanie powstających problemów
eksploatacyjnych czy optymalizacyjnych.
Rezygnacja z komputera VAX
W roku 1996 istniejący system SCADA, bazujący
na minikomputerze VAX, został w całości zmieniony na platformę bazującą na komputerach PC
i systemie operacyjnym Windows. Rozpoczęto też
akcję wymiany wszystkich modułów zdalnych
RTU na nowsze sterowniki PLC. W ten sposób
sterowniki PLC stały się podstawowymi elementami sterującymi w zakładach, obsługującymi
procesy podstawowe, akwizycję danych i inne
bardziej zaawansowane i wymagające aplikacje,
związane chociażby z obróbką chemiczną wody
itp. Komunikacja między sterownikami oparta
została na standardzie Modbus z szybkością
komunikacji 38,4 k bodów. W porównaniu z dzisiejszymi standardami może wydawać się ona niewielka, jednak było to w owym czasie znacznie
szybciej niż wymogi typowych sterowników PLC
Modicon. Jednym z problemów, przed którym
stanęli wówczas zakładowi automatycy i informatycy, było użycie serwera tagów dla sieci Modbus.
Kiedy dane wysyłane są do sterownika PLC bezpośrednio przez system SCADA, są zwykle przesyłane w formacie tzw. surowym – RAW lub BCD
i rejestry sterowników PLC nie dopasowują się do
sterowanie
rejestrów standardu Modbus perfekcyjnie, ponieważ korzystają z zapisu danych w formacie ósemkowym. Aby rozwiązać problem tego niedopasowania, zrezygnowano z oferowanego w pakiecie
SCADA dla PC serwera tagów, na korzyść oprogramowania DSData firmy Host Engineering.
Ma on zdolność odczytu danych z użyciem wbudowanego schematu adresowania, dzięki czemu
system SCADA mógł już korzystać z tak przetworzonych danych i operować nimi lub gromadzić
w formacie liczb rzeczywistych. Dzięki temu zniknęła konieczność każdorazowego konwertowania
danych w sterownikach PLC poprzez odpowiednio dobrane algorytmy drabinkowe, ale możliwe
stało się bezpośrednie operowanie danymi liczbowymi. Kolejną przydatną funkcją pakietu DSData
było wyświetlenie wartości zebranych przez nadrzędny system SCADA.
Omawiane tu platformy sprzętowe – PLC
i programowe – SCADA i DSData sprawdziły
się na tyle dobrze w działaniu, że w roku 1997,
kiedy dokonywano rozbudowy zakładów, bez
większych dyskusji zdecydowano o ich zastosowaniu w nowych aplikacjach. Od tego czasu
cały obsługiwany przez kalifornijski zakład
uzdatniania system dystrybucji wody ma ponad
250 000 odbiorców i obejmuje swoim zasięgiem
obszar ok. 170 km2. Zainstalowano 50 sterowników PLC sterujących i monitorujących zbiorniki i stacje pomp oraz pracujące jako koncentratory danych i sterowniki nadrzędne. Na ilustracji 4 pokazano typową dla zakładów szafę
sterowniczą. Moduł RTU został zastąpiony sterownikiem PLC modem i moduł interfejsu zastąpiono modemem z technologią widma rozproszonego, z darmową licencją, a baterie akumulatorowe wraz z modułami ładowarek – modułami
UPS-ów. Zastosowanie wspomnianych sterowników okazało się bardzo trafną decyzją. Po pierwsze były one bardzo łatwe w instalacji, integracji
i zarządzaniu. Moduły sterowników montowane
są na klasycznych szynach DIN, mają wymienne
elementy w postaci kart z listwami przyłączeniowymi, które przyłącza się do jednostki sterownika w postaci gotowych modułów, co znacząco
ułatwia modernizację, zmianę koncepcji sterowania oraz ewentualną rozbudowę, przebudowę
systemu sterowania. Ponadto sprzęt ten jest stosunkowo niedrogi, charakteryzuje się wysoką
niezawodnością, a dostawca zapewnia szerokie
wsparcie techniczne.
To sytuacja diametralnie różna od stosowanych wcześniej modułów RTU, które były drogie i znacznie trudniejsze w eksploatacji, zarządzaniu. Nie miały żadnych wymiennych elementów, które można by wymienić, przeorganizować.
Stąd w przypadku uszkodzenia elementów na
płycie takiego modułu, konieczne było odłączenie
Ilustracja 4. Szafa sterowania
poprzedniej generacji,
z modułami RTU i skomplikowaną
siecią połączeń. Zwracają
uwagę dość duże akumulatory
w prawym dolnym rogu. Przy
modernizacji moduły RTU
zamieniono na nowoczesne
sterowniki PLC, z komunikacją
bezprzewodową i wymiennymi
kartami rozszerzeń.
sterowanie
Ilustracja 5. Klasyczny ekran pakietu
programowego obsługi serwerów DSData.
Zestawienia pomocne w rozwiązywaniu wszelkich
problemów z komunikacją w standardzie Modbus
i umożliwiające śledzenie zachodzących operacji
w systemie – monitoring i sterowanie.
całych wiązek przewodów sygnałowych, odkręcenie wielu śrubek itp., by dostać się do takiej
płyty i ją wymienić lub serwisować.
Na ilustracji 2 pokazano z kolei typowy sterownik wykorzystywany w kalifornijskich zakładach w stacjach obsługi pomp. Karty z wejściami
dyskretnymi pracują na napięciu 120 V AC
(USA). W sterowniku zainstalowano jedną kartę
z czterema kanałami analogowymi obsługującymi sygnały z czujników ciśnienia i przepływu,
współpracującą z drugą kartą wyjść standardu
4­20 mA, sterującą lokalnymi wskaźnikami
danych mierzonych. Sterownik PLC steruje wyjściami przekaźnikowymi, które z kolei połączone
są bezpośrednio z napędami lub układami sterującymi elementami wykonawczymi. Port komunikacyjny znajdujący się w dolnej części sterownika
skonfigurowany jest jako master w standardzie
Modbus i odczytuje poziom cieczy w zbiorniku.
Port w części górnej komunikuje się z panelem
tekstowym.
W latach 1998­2002 przeprowadzono
kolejną rozbudowę zakładu, uzyskując moc przerobową na poziomie 390 000 000 litrów wody
dziennie. W trakcie tej rozbudowy zainstalowano
11 nowych sterowników PLC. Od roku 1995
cała automatyka zakładowa bazuje na rozwiązaniach i sterownikach AutomationDirect, wraz
ze stosownym oprogramowaniem. Obecnie na
terenie samych zakładów pracuje 31 sterowników, a kolejne 129 w sieci rozproszonej, na terenie dystrybucji objętym jego działalnością, głównie w stacjach pomp. Po zakończeniu wszystkich modernizacji i rozbudowy sieci dystrybucji
obsługa całej infrastruktury (z punktu widzenia
pracowników serwisu, eksploatacji) odbywa
się w praktyce zdalnie, za pośrednictwem sieci
Ethernet. Standard ten jest dobrze znany, łatwy
w rozbudowie i pozwala na korzystanie ze standardowych narzędzi, zarówno sprzętowych, jak
i programowych. Poza tym zapewnia bardzo dużą
szybkość transmisji danych – nawet rzędu 1 Gb/
sek., przy zachowaniu dużego poziomu bezpieczeństwa danych. W ostatnim roku sieć zakładowa przeszła w całości na standard Ethernetu
gigabitowego.
PLC to jest to!
Od roku 2011 zamieniono również wspomniane
wcześniej serwery DSData na Kepware, współpracujące z platformą oprogramowania DirectSOFT 5. Większość zainstalowanych w sieci
zakładowej sterowników PLC ma już ok. 10 lat
i doskonale spełnia swoje zadania i co warte podkreślenia, zwykle w trudnych warunkach środowiskowych, współpracując z najnowszymi rozwiązaniami technologicznymi. Dotychczas zakład
zakupił od firmy AutoatioDirect sprzęt i oprogramowanie do systemów sterowania wartości
ponad 250 000 dolarów. W ten sposób przez 17
lat ciągłych modernizacji i rozbudowy systemu
poniesione koszty i tak są mniejsze, niż te poniesione w roku 1986 na zakup wcześniej funkcjonujących rozwiązań.
Henry Palechek, zakłady uzdatniania wody
w Kalifornii
Opracował dr inż. Andrzej Ożadowicz,
AGH Kraków
CE
Ilustracja 6. Oto „niespodzianki” oferowane
przez system poprzedniej generacji. Po 17 latach
modernizacji – nigdy nie żałowaliśmy podjętych
decyzji.
40 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
firma prezentuje
Sygnalizatory ciħnienia i temperatury ABB
Wraz z przejęciem firmy K-Tek firma ABB przejęła holenderską firmę BETA, która posiada ponad
35-letnie doświadczenie w produkcji sygnalizatorów ciśnienia oraz temperatury.
Sygnalizatory ciśnienia były również
luką w portfolio ABB, ale w chwili obecnej została ona całkowicie wypełniona.
W ofercie znalazły się sygnalizatory ciśnienia względnego, bezwzględnego
oraz różnicowego. Ponadto oferujemy sygnalizatory temperatury. Dzięki
ogromnej ilości konfiguracji przyłączy
procesowych, rodzajów membran,
elementów przełączających sygnalizatory te z łatwością można dopasować pod każdą aplikację.
Jeżeli chodzi o przyłącza, to możemy zaoferować od prostych gwintów
1
/4"F, a kończąc na kołnierzach DN100.
Membrany posiadamy od najprostszych wykonań z Buna-N, poprzez
PTFE, a kończąc na Tantalu dla bardzo agresywnych mediów. W przypadku elementu przełączającego istnieje
naprawdę szeroki wybór. Zaczynając
od najprostszych, następnie z pozłacanymi lub pokrytymi srebrem stykami, wykonania wysokotemperaturowe, z ustawialną histerezą, dla aplikacji o wysokim prądzie DC, wymagające ręcznego wyłączenia, a kończąc na
pneumatycznych. Ponadto, jeżeli jakieś wykonanie nie znajduje się w karcie katalogowej, fabryka często może
zaoferować wykonanie specjalne.
Produkty te posiadają również najważniejsze certyfikaty, począwszy od
ATEX-ów Ex ia, Ex d, zgodności z PED
i kończąc na SIL2.
Jeżeli chodzi o zakresowość, to dla
ciśnienia przedział zaczyna się od
2 mbar, a kończy na 350 barach, przy
czym należy zaznaczyć, że dla wykonania na ciśnienia 350 barów maksymalna przeciążalność wynosi 400
barów, natomiast próba ciśnieniowa
to 600 barów. W przypadku sygnaliza-
torów temperatury mieści się w zakresie od -40°C do +300°C.
Chociaż produkty te są nowością
w naszym portfolio, to znalazły one
zastosowanie w ogromnej ilości aplikacji na całym świecie, zarówno na lądzie, jak i na wodzie, w tym również
w Polsce. Miejsca, gdzie można spotkać tego typu urządzenia, to różnego
rodzaju alarmy np. wysokiego lub niskiego przepływu, jeżeli jest on realizowany na elemencie spiętrzającym,
systemy wyłączające, gdy temperatura jest zbyt niska lub zbyt wysoka,
monitorowanie systemów hydraulicznych oraz pneumatycznych, sygnalizacja wysokiego i niskiego poziomu
w zbiornikach i wiele innych rodzajów
aplikacji, gdzie wymagane są urządzenia o wysokiej jakości oraz niezawodności do informowaniu o sytuacjach
alarmowych.
W razie jakichkolwiek pytań zachęcamy do kontaktu z naszymi specjalistami lub odwiedzin naszej strony internetowej lub bezpośrednio strony fabryki.
Wykonanie w obudowie standardowej,
opcjonalnie Ex ia.
Wykonanie w obudowie Ex d.
www.abb.pl/measurement
www.beta-b.nl
Marcin Kluszczyk
tel: 32 79 09 223
e-mail: [email protected]
Łukasz Nowak
tel: 32 79 09 222
e-mail: [email protected]
Sygnalizatory temperatury.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 41
case study
Bezpieczne pomiary radiometryczne
W inżynierii przemysłowej
radiometryczne układy
pomiarowe są wykorzystywane
od kilku dekad w najtrudniejszych
zadaniach pomiaru i sygnalizacji
poziomu oraz pomiaru gęstości
i stężenia. Najcenniejszą zaletą
radiometrii jest bezinwazyjność
pomiaru. Układ pomiarowy
jest zabudowany na zewnątrz
zbiornika lub rurociągu, nie
mając bezpośredniego kontaktu
z medium. Pomiary odbywają
się przez ścianki, zapewniając
wieloletnią trwałość układu
pomiarowego i nieprzerwaną
dostępność informacji o procesie
technologicznym.
Promieniowanie wysokiej częstotliwości
ze źródeł naturalnych i cywilizacyjnych
W życiu codziennym jesteśmy nieustannie narażani na działanie promieniowania jonizującego, pochodzącego z przestrzeni kosmicznej i z głębszych warstw skorupy ziemskiej.
Jesteśmy również poddawani oddziaływaniu
pierwiastków radioaktywnych, dostających
się do naszego organizmu wraz z posiłkami
i wdychanym powietrzem oraz wskutek emisji sygnałów elektromagnetycznych bardzo
wysokiej częstotliwości ze źródeł cywilizacyjnych, takich jak telefonia komórkowa czy aparaty rentgenowskie w służbie zdrowia. W efekcie, każdy człowiek otrzymuje średnio dawkę
tzw. promieniowania tła w ilości ok. 0,46 μSv/h
(mikrosieverta na godzinę) na wysokości 200
metrów nad poziomem morza. Skumulowana
moc dawki promieniowania jonizującego,
która spowoduje bóle głowy lub mięśni, to
1 mln μSv, zaś choroby nowotworowe i zgon
to 6 mln μSv. Oznacza to, że w teorii człowiek
odczułby opisane bóle wskutek oddziaływania na jego organizm promieniowania tła dopiero po 223 latach życia.
Promieniowanie podczas
bezinwazyjnych, radiometrycznych
pomiarów poziomu i gęstości
À Radiometryczny, ciągły pomiar poziomu
w zbiorniku, w tym również w kaskadzie, aby
zwiększyć zakres pomiarowy lub równolegle,
aby zwiększyć czułość układu pomiarowego.
W zależności od deklarowanej przez producenta czułości użytego detektora wymagane są specyficzne dawki promieniowania jonizującego wysokiej częstotliwości z izotopu
42 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
przemysłowego. Intensywność promieniowania kosmicznego na wysokości 3000 metrów nad poziomem morza, czyli np. podczas górskiej wycieczki pieszej na Rysy, jest
większa od dawki niezbędnej do zrealizowania przemysłowego pomiaru radiometrycznego za pomocą detektora scyntylacyjnego
Endress+Hauser. Jest on wykonany ze światłoczułego poliwinylotoluenu (PVT), dzięki
czemu detektor ten jest obecnie najbardziej
czułym sensorem na rynku. Do jego poprawnej pracy, a więc do dokładnych i powtarzalnych pomiarów poziomu, gęstości, stężenia i detekcji rozdziału faz, wystarczy zaledwie moc dawki promieniowania 0,1 μSv/h
powyżej promieniowania tła. Jest to ponad
4-krotnie mniej od średniej dawki promieniowania tła, jaką człowiek otrzymuje podczas każdej godziny swojego życia na ziemi.
Oznacza to, że w pełni bezpieczne dla zdrowia i życia inżyniera utrzymania ruchu jest
przebywanie w bezpośrednim sąsiedztwie
detektora scyntylacyjnego Endress+Hauser,
zabudowanego np. na ścianie sekcji stożkowej bunkra węglowego w elektrowni zawodowej i pracującego jako sygnalizator tzw. korka
węglowego. Wielokrotnie bardziej szkodliwy
dla tej osoby jest przelot międzykontynentalny np. z Warszawy do Nowego Jorku na wysokości 12 000 metrów nad poziomem morza, podczas którego średnia moc dawki promieniowania kosmicznego o właściwościach
jonizujących jest równa ok. 5 μSv/h.
case study
Nadzór nad izotopami używanymi
w radiometrycznych pomiarach
przemysłowych
Inspektorzy ochrony radiologicznej Endress
+Hauser, zgodnie z polskim prawem atomowym, zajmują się zadaniem pomiarowym pod
klucz, tzn. obsługą logistyczną ADR, montażami i nadzorem izotopów (PAA), które są
używane w przemysłowych pomiarach radiometrycznych. Źródło izotopowe jest hermetycznie zamknięte w podwójnej, zaspawanej ampułce ze stali kwasoodpornej, zgodnie
z normą klasyfikacyjną C 66646 / ISO 2919.
Dzięki temu spełnia ono najsurowsze wymagania w zakresie odporności na skrajne temperatury i ciśnienia, jak również na drgania instalacji oraz obciążenia punktowe. Ampułka
jest laboratoryjnie załadowana do pojemnika roboczego, odlanego z ołowiu w korpus
stalowy. Na powierzchni tego korpusu moc
dawki promieniowania, pochodzącego z izotopu znajdującego się wewnątrz pojemnika,
wynosi zaledwie 3 μSv/h, a więc dużo mniej
niż podczas wcześniej wspomnianego lotu
transatlantyckiego. Izotop cezu Cs137 sprawdza się w ponad 90% zadań pomiarowych
z użyciem czułego detektora scyntylacyjnego Endress+Hauser Gammapilot. Powolny,
À Reaktor hydrokrakingu katalitycznego
w rafinerii ropy naftowej
30-letni okres połowicznego rozpadu izotopu cezu oznacza jego bardzo rzadką wymianę (po 12­15 latach), a więc duże oszczędności finansowe dla użytkownika pomiaru, jeśli odnieść to do użytkowania izotopu kobaltu Co60, którego wymiana na nowy jest niezbędna już po 4­5 latach. Bardzo istotny jest
fakt, że niska aktywność izotopu cezu gwarantuje unikatowe bezpieczeństwo ludzi, pracujących lub poruszających się np. w pobliżu radiometrycznego układu pomiarowego
Endress+Hauser gęstości zawiesiny gipsowej na instalacji odsiarczania spalin metodą
półsuchą lub mokrą.
 sygnalizacja poziomu maks. w warniku
zrębków drzewnych w zakładach papierniczych,
 sygnalizacja blokady zsuwni zrębków
drzewnych w zakładach papierniczych,
 pomiar stężenia kwasu siarkowego w zakładach azotowych i w hutach,
 pomiar i sygnalizacja poziomu oraz kontrola spienienia w reaktorach hydrokrakingu
na instalacji alkilacji w rafinerii,
 zabezpieczenie bunkrów węglowych przed
całkowitym opróżnieniem w ciepłowni lub
elektrowni,
 pomiar profilu gęstości w reaktorze ze złożem fluidalnym w zakładach azotowych.
Bezpieczeństwo funkcjonalne
SIL detektorów scyntylacyjnych
Endress+Hauser
Detektory scyntylacyjne Endress+Hauser
Gammapilot są ponad 10-krotnie bardziej
czułe od innych, dostępnych powszechnie na
rynku. Dzięki temu w zadaniach modernizacyjnych Inwestorzy zwykle dokonują tylko ich zakupu i montażu, pozostawiając istniejące źródła izotopowe w dalszym użytkowaniu. Są to
jedyne na rynku tego typu przyrządy do stosowania w przemysłowych pomiarach radiometrycznych, które posiadają świadectwo poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa SIL2
PN-EN 61508, wydane przez TÜV (tzw. twardy SIL). Ich bezpieczeństwo i niezawodność
zostały więc potwierdzone przez niezależną
od producenta audytorską instytucję inżynierską. Detektory Endress+Hauser Gammapilot
znajdują dzięki temu zastosowanie w pętlach
regulacyjnych i/lub obwodach blokadowych
SIS/ESD o wysokiej niezawodności działania.
Typowe aplikacje przemysłowe, w których
wykorzystuje się detektory Endress+Hauser
Gammapilot, to:
 sygnalizacja zapchania elektrofiltrów na instalacji odpylania w ciepłowni, elektrowni,
cementowni lub klinkierowni,
 pomiar gęstości zawiesiny gipsowej i mleczka wapiennego na IOŚ (odsiarczanie mokre
lub półsuche),
 pomiar gęstości blendy flotacyjnej lub koncentratu w zakładach górniczo-hutniczych,
 pomiar i sygnalizacja poziomu w kolumnach masy celulozowej w zakładach papierniczych,
 pomiar stężenia ługu zielonego, czarnego,
białego w zakładach papierniczych,
À Pomiar gęstości i objętości oraz
obliczenia masy cieczy w rurociągu
(pomiar radiometryczny i przepływomierz
elektromagnetyczny)
W 1962 roku Endress+Hauser rozpoczął działalność w zakresie radiometrii, a obecnie jest
doświadczonym dostawcą produktów i usług
w zakresie pomiarów radiometrycznych dla inżynierii przemysłowej, realizując dla Państwa
projekty inżynierskie pod klucz.
www.pl.endress.com/radiometria-pod-klucz
Endress+Hauser Polska sp. z o.o. • ul. Wołowska 11 • 51-116 Wrocław • http://www.pl.endress.com • e-mail: [email protected]
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 43
01011
10010
11001
oprogramowanie
John Weber
ERP i MES
Gdy skrupulatność idzie
w parze z elastycznością
ERP, MES? A może ERP i MES? Oferują różne funkcje, razem przynoszą największe korzyści.
P
rzed wprowadzeniem mechanizmów zaawansowanego zarządzania zasobami
(ERP) wiele przedsiębiorstw korzystało
z systemów planowania zapotrzebowania
materiałowego (MRP), aby optymalizować wykorzystanie materiałów, planować przepływ pieniądza i tworzyć scenariusze „co jeśli?”. MRP miał
zapewniać większą kontrolę nad zapasami, surowcami, częściami i podzespołami, a także sposoby zarządzania produkcją i planowaniem dostaw.
Wadą MRP wydaje się być sterowanie przedsiębiorstwem na podstawie prognoz. Wieloletnie doświadczenia różnych firm wykazały, że błąd w wygenerowanych przez system danych, od surowców
aż po dostawy, mógł mieć opłakane skutki.
Przez dekady obowiązywała zasada zarządzania najniższą warstwą przedsiębiorstwa z jego
szczytowych warstw. Powstało wiele systemów,
technologii i sposobów zarządzania, takich jak
ERP, MRP, MPR II, MES, MOM, QMS, CRM,
OEE, POM, PLM i MOE.
Każde przedsiębiorstwo wytwórcze składa się
z wielu systemów, aplikacji i narzędzi do zarządzania. Systemy ERP są postrzegane jako kręgosłup większości procesów wytwarzania, ponieważ mają wbudowane mechanizmy biznesowe,
takie jak przetwarzanie ofert, zakup produktów,
tworzenie kont klientów i dostawców, określanie
rentowności i tworzenie prognoz, kontrolę zasobów, dystrybucję i sprzedaż, a nawet zarządzanie
relacjami z klientem. Większość przedsiębiorstw
nie jest w stanie osiągnąć maksimum efektywności, rentowności i kompetencji bez jakiejś formy
ERP, nawet jeśli system ten jest sprowadzony do
prostego pakietu księgowego.
Automatyczna efektywność?
Konsultant przemysłowy wspomina przedsiębiorstwo, które wykorzystywało aplikacje i wyposażenie dla sektora przemysłowego i motoryzacyjnego
44 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
jednej z firm ze stanu Tennessee w USA. System obejmował swoim zasięgiem obróbkę, tłoczenie i montaż finalny – wielkość produkcji trwającej 4–6 tygodni bazowała na szacunkach popytu.
15-procentowy wzrost sprzedaży powodował, że
firma przez 50% czasu miała puste magazyny,
a klienci musieli czekać. Po co w takim razie martwić się o ulepszanie procesu, skoro tak małe
wahanie w popycie jest źródłem takich problemów? Aby uniknąć braków, menedżerowie zmodyfikowali system w taki sposób, że zaczęto produkować więcej niż wynika z przewidywanego
zapotrzebowania. Skończyło się to tym, że przedsiębiorstwo zgromadziło w magazynie towar wartości 14 mln dolarów, a wartość samej firmy oceniana była na 40 mln.
Systemy MRP utorowały drogę dzisiejszym
zaawansowanym i w pełni zintegrowanym biznesowym systemom ERP, jednak ich fundamentalna zasada działania pozostała ta sama: bazują
na danych procesowych i od ich jakości oraz właściwej analizy zależy sukces biznesowy. Z tego
powodu popularne dziś szczupła produkcja oraz
produkcja dokładnie na czas otworzyły drzwi do
opracowania systemu realizacji produkcji MES,
którego zręczność jest niezbędna w dzisiejszym
ultradynamicznym i zmiennym świecie produkcji.
Dwie kategorie technologii
Aby zdać sobie sprawę z relacji występującej
między ERP i MES, trzeba zrozumieć ich unikatowe cechy, które je odróżniają, oraz nowoczesne środowisko biznesowe, w którym wiodącym
trendem jest globalizacja produkcji, a łańcuch
dostaw, wytwarzania i sprzedaży bywa niezmiernie długi. Łańcuch ten podporządkowany jest
zapotrzebowaniu na produkt i zmiennym wymaganiom klientów, a także relacjom z dostawcami,
którym trzeba poświęcić wiele uwagi przy zwiększaniu efektywności, produktywności i zysku.
oprogramowanie
Zdolność do globalnego działania wynika
nie tylko z dobrego montażu, projektu czy marketingu – jest efektem globalnej analizy zapotrzebowania na półprodukty od zewnętrznych
dostawców. W rezultacie zwiększa się outsourcing i offshoring – część procesu jest przekazywana w ręce międzynarodowych specjalistów,
umożliwiając tym samym zleceniodawcy większą
elastyczność, niezwykle pożądaną cechę w biznesie o zasięgu globalnym. Ostatecznie, zlecenie
produkcji jest sposobem na znaczne ograniczenie
kosztów inwestycyjnych, co bardzo zwiększa elastyczność operacyjną.
– Jeśli przyjrzysz się globalnym potentatom high-tech, takim jak Apple, Dell, Sony czy
Toshiba, i ich systemom produkcji zauważysz,
że blisko 60% ich dostawców, zasobów, strategii i działań pokrywa się – mówi Karim Lokas,
wiceprezes Camstar Systems. Ten powiązany system networkingu bardzo dobrze radzi sobie z rozwiązywaniem wyzwań związanych z wytwarzaniem, stojących przed producentami końcowymi.
– Ze względu na globalne zmiany w outsourcingu i networkingu musimy zacieśniać współpracę, ponieważ jesteśmy całkowicie uzależnieni
od naszych łańcuchów dostaw – mówi Lokas.
Globalny rynek, sprecyzowane wymagania klientów i coraz bardziej skomplikowane produkty są
motorem nowych strategii planowania, sourcingu,
montażu, jakości produkcji, dystrybucji i logistyki
oraz późniejszych działań związanych ze zwrotami, serwisem i naprawami gwarancyjnymi.
W tym globalnym modelu przedsiębiorstwa nie
można już polegać wyłącznie na własnych specjalistach od projektowania, wytwarzania, sterowania i kontroli jakości. Firmy muszą porozumiewać
się z dostawcami, niezależnie czy tylko kupują od
nich podzespoły, czy zlecają im całą produkcję.
Współpraca na takim poziomie to nowy wymiar
działalności przedsiębiorstwa, który w znaczny
sposób wpływa na prędkość, z jaką produkty są
opracowywane i wprowadzane na rynek. Nowy,
konkurencyjny plan to szybkie premiery produktów i krótki czas ich życia, którym odpowiadają szybko tworzone i rozwiązywane łańcuchy
dostaw oraz duże fluktuacje ilości produktów.
Stwarza to jednocześnie możliwości produkcji
krótkich serii niszowych produktów.
Skromne początki
Systemy ERP bazują na systemach wykorzystujących wyłącznie główną księgę rachunkową, ilość
zapasów, należności i zobowiązania i pewne funkcje dodatkowe, takie jak relacje z klientem i cykl
życia produktów. ERP wyrósł ze statycznego,
ustrukturyzowanego systemu, w którym księgowym nie płacono za to, by byli kreatywni, ale żeby
byli. Informacje z systemu ERP były przekazywane
do menedżerów linii produkcyjnej, którzy wykorzystywali je do sterowania procesem.
System realizacji produkcji MES rozwijał się
rwnolegle, ale był dedykowany innym aplikacjom
i użytkownikom. MES narodził się w fabryce.
MES rozwijał się z procesami, w których rosła
ilość i różnorodność. Menedżerowie zdali sobie
sprawę, że dynamiczny biznes nie może dłużej
polegać na decyzjach podejmowanych doraźnie
i ludziach zarządzających nim „w jakiś sposób”
– tradycyjne strategie nie były w stanie efektywnie skalować produkcji, zapewniać odpowiedniego sterowania, redukować zmienności i jednocześnie być na tyle adaptacyjnym, aby zezwalać na różne konfiguracje, szybkie wprowadzanie,
zmiany wyposażenia i nowe linie. W tej roli znakomicie sprawdza się MES, stając się parterem
dobrze znanych i stosowanych systemów ERP.
Chociaż MES nie został „technicznie” zaimplementowany, przedsiębiorstwa wciąż mogą
korzystać z systemów, które oferują różne funkcje
01011
10010
11001
01011
10010
11001
oprogramowanie
MES. Na przykład południowoafrykańskie przedsiębiorstwo górnicze bazuje na gromadzonych
w czasie rzeczywistym danych podczas precyzyjnego procesu wytwarzania metali. – Przemysł
wydobywczy nie bazuje na koncepcji łańcuchów
dostaw zależnych od zapotrzebowania – mówi
Deon Barnard, divisional manager w afrykańskim
EOH. – Potrzebują za to precyzyjnych danych
z procesu. Jeśli na przykład zostanie odkryta złotonośna skała, przedsiębiorstwo chce wiedzieć o niej
wszystko i znać dokładny koszt odzyskania każdej
uncji. Barnard zaznacza, że kiedy prowadzi konsultacje z przedsiębiorstwami górniczymi, dyskusja zamiast o MES toczy się o inteligencji operacyjnej i tablicy wskaźników – biznesowych motorach tej gałęzi przemysłu.
Systemy MES i ERP rozwijają się bardzo
szybko. W wielu aspektach ERP i MES są inne,
ale znakomicie się uzupełniają, tworząc komplementarną parę. ERP jest w stanie bardzo dobrze
zaprezentować twoją firmę, finanse, produkty,
zasoby, a także wygenerować bilanse, wypracować wskaźniki pomagające podejmować decyzje na najwyższym szczeblu i prognozować. MES
natomiast koncentruje się na tym, jak biznes tworzy produkt i jak wytworzyć go tanio przy maksymalnej jakości. Interakcja między ERP i MES to
naturalna symbioza, która ma zasadnicze znaczenie dla powiązanych ze sobą globalnym łańcuchem dostaw przedsiębiorstw.
Chaos w fabryce
Amerykański producent m.in. defibrylatorów
zdecydował się na wykorzystanie systemu ERP
do stworzenia strategii oferowania klientom
wielu opcji wyposażenia. Firma o rocznym dochodzie przekraczającym 400 mln dolarów łatwo
zamieniła cel w projekt, opracowując odpowiedni
plan i zmiany w zarządzaniu przedsiębiorstwem.
Kiedy jednak plany marketingowe sprowadzono
do poziomu procesu wytwarzania, okazało się, że
permutacja wyposażenia w zbiorze każdego z produktów dała liczbę większą od 200. Wydajność
spadła, pojawiły się problemy z jakością, moce
przerobowe nie były wystarczające. Strategia,
która miała zwiększyć sprzedaż, w zmieniającym
się środowisku z mnóstwem wariantów urządzeń
nie działała właściwie. Rozwiązaniem było wdrożenie systemu MES, który rozłożył złożoną strategię marketingową na adaptacyjny system sterujący procesem, uwzględniający w swoim działaniu różnorodność. Po instalacji systemu dochód
wzrósł o ponad 20%. Przedsiębiorstwo wykorzystało inteligencję z MES i finansowe prognozy
ERP do tworzenia dochodowego planu wzrostu.
W nowym środowisku wytwarzania ERP-MES
najbardziej krytycznym czynnikiem jest czas.
Z tego powodu tak wiele uwagi poświęca się
46 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
skracaniu reakcji w łańcuchu dostaw. Globalizacja wymusza implementację MES, która umożliwia menedżerom dostosowywanie się do dynamiki procesu i łańcucha dostaw. Ten wytwórczy pęd to seria ciągłych decyzji, które wymagają
dokładnych danych w odpowiednim czasie.
System MES koncentruje się na minutach
i sekundach każdej operacji, nie na dniach i tygodniach tak jak ERP. MES zbiera dane i na ich podstawie tworzy kontekst odwołujący się do modelu
biznesowego, pomagając menedżerom podejmować odpowiednie decyzje. W przeciwieństwie do
systemu ERP, MES musi być rozproszone, z prostego powodu – łańcuch dostaw podporządkowany zapotrzebowaniu jest zdecentralizowany.
Najlepiej, gdy MES jest kombinacją rozwiązania
bazującego na topologii chmury i urządzeń na
miejscu. Np. globalne chemiczne przedsiębiorstwo
wysyła informację z systemu sterowania w miejscu konsumpcji przez chmurę, dzięki czemu operatorzy poszczególnych lokalnych systemów MES
mogą monitorować poziom w innych punktach
tak, aby uzupełnić zbiorniki na żądanie.
Produkt gdzieś tam
Trzeba pamiętać, że w centrum technologii znajduje się produkt, który został zaplanowany,
wytworzony, zareklamowany i sprzedany. Zależność między ERP i MES jest ściśle związana
z planowaniem i wykonywaniem. Typowo system
ERP generuje plany produkcyjne, które przekazuje do MES. Od MES i łańcucha dostaw zależy,
czy wszystkie wymagania dotyczące produktu
zostaną spełnione. W jaki sposób przedsiębiorstwo wykorzysta te systemy do szybkiego i ekonomicznego stworzenia produktu wysokiej jakości? MES dostarcza do systemu ERP inteligencji
w czasie rzeczywistym, a ERP pomaga otrzymać
niezbędne kalkulacje i wskaźniki materiałów oraz
koniecznej pracy, na podstawie których będzie
można podejmować decyzje biznesowe.
ERP wyrósł na bazie systemów MRP, a MES
podlega podobnym zmianom. MES przestał być
systemem, dla którego centralnym miejscem jest
jedna fabryka. Z wielu względów MES powinien być nazywany systemem realizacji łańcucha dostaw. Dzisiejsze systemy MES są intuicyjne, bezpośrednie i skoncentrowane na pracy
w zasięgu ręki. Z drugiej strony, ERP koncentruje się na procesie, zależnościach w nim występujących i ich naturze. ERP kieruje menedżerów
na proces i system, MES krąży gdzieś na produkcji. ERP koncentruje się na poprawności liczbowej
i księgowej, MES kontroluje zręczność i mobilność
łańcucha wytwórczego o globalnym zasięgu. Oba
systemy, choć wyjątkowe, są połączone wewnętrznie, aby współtworzyć biznesowy sukces.
CE
firma prezentuje
Inteligentny system wentylacyjny
w Centrum Nauki Kopernik
Budynek Centrum Nauki Kopernik – widok
od strony Wybrzeża Kościuszkowskiego
Fot. Centrum Nauki Kopernik
Przetwornice częstotliwości do pomp i wentylatorów
– sprzęt Mitsubishi Electric zainstalowany
w Centrum Nauki Kopernik
Fot. Mitsubishi
Centrum Nauki Kopernik w Warszawie to jedna z najnowocześniejszych w Europie instytucji
z powodzeniem łączących naukę i kulturę z życiem codziennym. Obiekt o całkowitej powierzchni
ponad 20 tys. m2 rozpoczął działalność 5 listopada 2010 r. W pierwszym roku działalności
centrum zanotowało ponad milion wizyt, co jest wyrazem jego ogromnej popularności.
Centrum Nauki Kopernik prowadzi nowo-
termicznego zwiedzającym było nie lada
Ponieważ dla władz centrum fundamen-
czesną komunikację naukową poprzez in-
wyzwaniem. Ponieważ budynek składa się
talną sprawą jest bezpieczeństwo zwiedza-
teraktywne wystawy prezentowane w te-
z dwóch pięter i imponującej powierzchni
jących, ryzyko awarii i przerw technicznych
matycznych pracowniach edukacyjnych.
typu open space, a liczba zwiedzających
musiało być zredukowane do minimum.
Wystawy pokazują i praktycznie wyjaśnia-
jest zmienna, zdecydowano się na zasto-
Wszystkie eksponaty oraz zainstalowane
ją zagadnienia naukowe. Misją centrum jest
sowanie większej liczby napędów o małych
systemy musiały spełniać najwyższe świa-
inspirowanie do debat i dyskusji, jak rów-
mocach. Umożliwiło to precyzyjne reago-
towe standardy jakościowe oraz mieć naj-
nież działania z pogranicza nauki i sztu-
wanie na zmiany i optymalne sterowanie
wyższy stopień użyteczności.
ki. By sprostać oczekiwaniom zróżnicowa-
temperaturą na mniejszych przestrzeniach.
Z tych właśnie przyczyn wybrano prze-
nej grupy gości, centrum wciąż poszuku-
Kolejnym, nie mniej ważnym czynnikiem
twornice częstotliwości Mitsubishi Electric
je nowych form działalności, często wykra-
dla tej inwestycji były aspekty związane
jako rozwiązanie idealne do zrealizowania
czając poza udostępnianie wystaw stałych.
z optymalizacją zużycia energii. Algorytm
tak nowatorskiego i prestiżowego projektu,
Placówka zajmuje się również organizacją
sterowania silnikami z optymalizacją wzbu-
w którym na co dzień spotyka się technolo-
debat, wykładów, warsztatów, gier społecz-
dzenia (OEC – Optimum Excitation Control)
gia, nauka i sztuka.
nych, zajęć laboratoryjnych, a nawet poka-
wymyślony przez Mitsubishi Electric i zaim-
zów teatralnych i filmowych.
plementowany w przetwornicach serii D700
Zarządzanie tak dużą powierzchnią wystawienniczą oraz zapewnienie komfortu
Spotkajmy się w Centrum Nauki Kopernik.
i F700 stał się idealnym rozwiązaniem dla
tak nowoczesnego budynku.
Opracował Grzegorz Kozioł
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 47
raport
Agata Grabowska Control Engineering Polska
Polski rynek robotów i manipulatorów
Robotyka stosowana
Robotyka jest obecnie jedną z najprężniej rozwijających się dziedzin, obejmującą
problematykę sterowania, projektowania, pomiarów, jak również mechaniki i eksploatacji
robotów i manipulatorów. Szeroki obszar, w jakim znajdują zastosowanie roboty
i manipulatory, pozwala na intensywny rozwój przemysłu.
Uczestnicy raportu
AB Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.abindustry.com
AHS Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.ahs-polska.pl
APA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.e-apa.pl
ASTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.astor.com.pl
Blumenbecker Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.blumenbecker.pl
Comau Poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.comau.com
Dalmec Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.dalmec.pl
Encon, Wrocław. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.encon.pl
N
iezawodność, szybkość działania i dokładność to jedne z wielu zalet tych zaawansowanych technicznie urządzeń.
Jaka jest między nimi różnica i w jakim
celu się je stosuje? Czy zakup robota lub manipulatora jest w ogóle opłacalny? Jakie nastroje obecnie panują wśród dostawców? Odwołując się do
wyników ankiet przeprowadzonych przez Control
Engineering Polska, a także wsłuchując się w słowa ekspertów, przyjrzymy się z bliska naszemu
rodzimemu rynkowi robotyki.
Fanuc Robotics Polska. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.fanucrobotics.pl
Kim są klienci?
Festo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.festo.pl
Z zebranych informacji wynika, że głównymi
nabywcami robotów i manipulatorów są oddziały
międzynarodowych koncernów (92%), a także
polskie zakłady przemysłowe o różnej wielkości:
średnie (84%), duże (46%) oraz małe (15%).
Obraz ten pokrywa się z tym, co mówi Barbara Krupska, koordynator ds. sprzedaży z firmy
AHS Polska. Według niej na inwestycje związane z automatyzacją przemysłową decydują się
zazwyczaj duże i średnie przedsiębiorstwa, w których duży nacisk jest położony na optymalizację
KUKA Roboter Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.kukarobotics.pl
Mitsubishi Electric Europe B.V. . . . . . . www.mitsubishi-automation.com
Omron Electronics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.omron.pl
Pro-Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.pro-control.pl
Promatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.promatik-kielce.com.pl
Przemysłowy Instytut Automatyki
i Pomiarów PIAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.piap.pl
PSA Zapis-Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.zapishw.com.pl
SAP-Krzysztof Jaskulski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [email protected]
raport
Piotr Tynor, lider działu Robotyki i CNC, Mitsubishi Electric – oddział w Polsce
Obraz polskiego rynku robotów przemysłowych
P
olski rynek robotów nie jest łatwy, aczkolwiek dzięki licznym dotacjom unijnym i programom regionalnym udaje się realizować inwestycje, zwłaszcza
w sektorze małych i średnich firm. Na rynku polskim widać zapotrzebowanie na
duże, średnie i małe roboty. Zwłaszcza te ostatnie cieszą się coraz większą popularnością. Aplikacji spawania, przenoszenia ciężkich produktów jest coraz mniej,
natomiast pojawia się coraz więcej pytań o aplikacje montażu, przenoszenia
małych produktów lub pakowania. Można zauważyć, że w ostatnich latach wielu
producentów dużych robotów uzupełniło swoją ofertę o reprezentacyjne roboty kompaktowe. Także
dużą konkurencję widzimy na rynku robotów Delta. Każdy producent servo oferuje dziś kontroler do
sterowania robotem deltą, czyli popularnym pająkiem.
Na rynku polskim od około 2 lat zaczęły pojawiać się produkty z obszaru niskich cen w postaci
robotów SCARA, silnie wypierające z rynku tanie manipulatory 3-osiowe.
Dobrym przeglądem sytuacji polskiego rynku robotów przemysłowych są coroczne targi Automaticon. W tym roku można było zobaczyć około 15 wystawców mających roboty w swojej ofercie.
Jest to jednak wciąż mało w porównaniu z Niemcami, gdzie rynek robotów przemysłowych jest około
10-krotnie większy.
Nikogo już nie zaskakuje, że karoserie samochodów są montowane, spawane i malowane przez
duże roboty. Natomiast cieszy fakt, że w Polsce pojawiają się coraz większe inwestycje z zakresu robotów kompaktowych – mowa tutaj o całościowo zrobotyzowanych liniach wytwórczych.
kosztów i wdrażanie technik lean. – Jednakże nie
tylko rynkowi potentaci decydują się na wprowadzenie automatyzacji w swój park maszynowy.
Coraz częściej są to też mniejsze przedsiębiorstwa – wyjaśnia. – Na zakupy inwestycyjne decydują się przedsiębiorcy, którzy myślą perspektywicznie i działają nie tylko zachowawczo, ale starają się wyjść naprzeciw sygnałom docierającym
z rynku. Jeżeli widzą oni realną korzyść i możliwość generowania oszczędności, to podejmowanie
decyzji o wydaniu określonej kwoty na innowacje
i modernizacje staje się prostsze i szybsze.
– Małe i średnie firmy, chcąc być konkurencyjne, coraz częściej sięgają po urządzenia automatyczne, w tym także roboty i manipulatory. Wiąże
się to także z poprawą bezpieczeństwa pracy
(BHP) w zakładzie poprzez podniesienie standardów – dodaje Piotr Pruchnik z firmy APA.
Warto zaznaczyć, że aż 75% respondentów,
kupując robot lub manipulator, kieruje się opinią
dostawcy lub integratora. 25% uważa, że takie
porady mają wpływ na ich decyzję, ale tylko
w pewnym stopniu. Wynika z tego, że każdy
z użytkowników biorących udział w ankiecie
zawsze zasięgał opinii wyżej wymienionych osób.
Czy cena ma znaczenie?
– Wielu z nas powiedziałoby, że najlepiej sprzedają się roboty tanie. Cena jednak jest pojęciem
względnym w tym przypadku. Wdrożenie każdego robota również kosztuje. Jedne roboty uruchamia się łatwiej i szybciej, inne dłużej, co
Wykres 1. Najważniejsze czynniki mające wpływ
na wybór robota przemysłowego/manipulatora
dobry serwis, wsparcie
techniczne i dostępność
części zamiennych
62%
100%
87%
cena
76%
62%
jakość
61%
50%
parametry techniczne
robota/manipulatora
53%
37%
łatwość obsługi
46%
37%
marka
odporność na trudne
warunki pracy
38%
25%
23%
użytkownicy
12%
długość gwarancji
23%
dostawcy
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Źródło: Control Engineering Polska, marzec 2012
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 49
raport
Paweł Gałązka, dyrektor marketingu, PRO-CONTROL
Z perspektywy firmy integratorskiej
Z
uwagi na to, że jesteśmy firmą integratorską, nasza perspektywa dotyczy
wycinku rynku, którym się zajmujemy. Niemniej w ostatnich 2–3 latach zauważyliśmy istotny wzrost zainteresowania realizacją projektów z zakresu robotyzacji
i automatyzacji procesów wykonywanych dotychczas przez ludzi lub przez mało
wydajne i mało elastyczne dedykowane maszyny. W zakresie mechanizacji i robotyzacji produkcji działamy w branżach tradycyjnie mniej kojarzonych z tego typu
rozwiązaniami, jak kosmetyka, meblarstwo, przemysł spożywczy, ale widać, że
producenci oczekują rozwiązań elastycznych, dostosowanych do szybko zmieniających się wymagań
marketingu. Zastosowanie wieloosiowych robotów programowalnych znacząco skraca czas wdrożenia
nowego formatu do produkcji, bez konieczności większych ingerencji w stronę mechaniczną, co jest
często nieosiągalne w przypadku urządzeń bazujących wyłącznie na manipulatorach, nawet tych pracujących w trzech płaszczyznach.
W aplikacjach zwykle wykorzystujemy roboty typu SCARA, które z uwagi na ograniczoną liczbę
stopni swobody są sporo tańsze niż roboty 6-osiowe. Dodatkowo zajmują niewiele miejsca, są takim
manipulatorem wieloosiowym w pigułce. SCARA jest wystarczająca w przypadku mniejszych wymagań co do zasięgu czy wagi elementów, które przenosimy. Zwykle są to odległości od kilkunastu do
kilkudziesięciu centymetrów i obciążenie do ok. 2 kg.
Na drugim biegunie są rozwiązania przeznaczone do pakowania i paletyzacji dużych obiektów,
takich jak worki, butle czy kartony. W takich aplikacjach częściej stosujemy typowe duże roboty paletyzujące, 4-osiowe lub – w przypadku bardziej złożonych zadań – 6-osiowe. W tego typu aplikacjach
wymagających większego zasięgu i udźwigu, małe SCARY nie mają raczej zastosowania.
Z uwagi na charakter branż, w których działamy, a także z uwagi na znacząco niższe koszty zakupu,
częściej stosujemy właśnie roboty SCARA, Delta lub sami projektujemy i wykonujemy układy manipulatorów bazujące na serwonapędach i pneumatyce.
Dla firm działających w branżach tradycyjnie kojarzonych z robotami, jak przemysł samochodowy
czy ciężki, te proporcje będą zapewne wyglądały odwrotnie.
adekwatnie więcej kosztuje – stwierdza Piotr
Tynor, lider działu Robotyki i CNC z firmy Mitsubishi Electric – Oddział w Polsce. – Coraz więcej klientów zwraca uwagę podczas inwestycji na
koszty utrzymania instalacji, czyli zużycie energii,
koszty przestojów i inne koszty eksploatacji. Wiele
firm nie stać już na kupowanie i utrzymywanie
wyeksploatowanych produktów z Zachodu, gdyż
w dłuższym okresie taka inwestycja się po prostu
nie kalkuluje. Najlepiej sprzedają się roboty niezawodne, szybkie oraz łatwe w obsłudze, niekoniecznie tanie.
A jakie zdanie na ten temat mają nasi respondenci? Aż 87% użytkowników i 76% dostawców
uważa, że cena ma ogromny wpływ na decyzję
o zakupie robota lub manipulatora przemysłowego (wykres 1).
Na pytanie, czy aktualne ceny robotów i manipulatorów są adekwatne do ich możliwości, aż
62% użytkowników zakreślało odpowiedź „nie
mam zdania”. 25% jest przekonanych, że cena
tych urządzeń jest wygórowana, a 12% stwierdziło,
że jest jak najbardziej adekwatna do jakości.
A czy respondenci skłonni by byli zwiększyć
zakup robotów/manipulatorów, gdyby cena się
50 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
zmniejszyła? 50% klientów odpowiedziało, że
niższa cena nie miałaby w tej sytuacji dla nich
żadnego znaczenia (prawdopodobnie wynika to
z faktu, że aktualnie nie mają potrzeby kupna
większej ilości urządzeń), 25% zwiększyłoby ich
ilość, jeśli cena zostałaby zaniżona o 11­20%,
a kolejne 25% zdecydowałoby się na większe
zakupy, gdyby spadła co najmniej o 21%.
Co na to ankietowani dostawcy? Aż 76%
byłoby skłonnych zmniejszyć cenę robotów/
manipulatorów o 5­10%, mając w perspektywie znaczne zwiększenie ich sprzedaży. Dla 23%
dostawców takie rozwiązanie w ogóle nie wchodzi w grę, natomiast 23% mogłoby posunąć się
o krok dalej i zaniżyć cenę o 11­20%, a 7%
z nich nawet o więcej niż 21%.
Jeśli więc wysoka cena jest dla wielu klientów czynnikiem zaporowym, to w takim razie
z wydatkiem jakiego rzędu należy się liczyć,
żeby zostać właścicielem robota przemysłowego? Z odpowiedzi uzyskanych od dostawców
wynika, że oferowane przez nich roboty oscylują
w cenach: od 101 do 200 tys. zł (84%), od 51
do 100 tys. zł (76%), powyżej 200 tys. zł (46%)
oraz do 50 tys. zł (7%).
raport
Dobry serwis zawsze w cenie
Z wykresu 1 wynika, że dobry serwis jest ważnym czynnikiem branym pod uwagę w momencie zakupu.
Skoro tak jest, to przy tej okazji warto dowiedzieć się, jak użytkownicy oceniają współpracę
i poziom wsparcia technicznego ze strony dostawców? 50% nie ma na ten temat zdania, 37%
uważa, że sytuacja na tym polu przedstawia się
dobrze, zaś 12% twierdzi, że jest źle.
Roboty i manipulatory jak każde inne urządzenia ulegają awariom. Jak często do nich
dochodzi? Klienci uważają, że dzieje się to rzadko
(62%) lub czasami (50%). „Wcale” i „często”
to odpowiedzi, które w ogóle nie zostały przez
nikogo wskazane. A jak to wygląda z perspektywy dostawców? Z jaką częstotliwością klienci
zgłaszają awarie zakupionych robotów/manipulatorów? Z naszego badania wynika, że dzieje się
to czasami (53%), rzadko lub wcale (30%).
Jeżeli już pojawiają się jakieś problemy eksploatacyjne, to czego najczęściej dotyczą? W opinii wypełniających ankietę klientów są to przede
wszystkim: błędy kontrolerów (62%), trudność
wykrywania pozycji lub też jej gubienie (50%),
drgania przegubów oraz zbyt duża czułość na
chwilowe wahania napięcia sieci elektrycznej
(12%). Również ankietowani dostawcy potwierdzają, że są to problemy najczęściej zgłaszane
przez nabywców tychże urządzeń.
Czas to pieniądz, zwykło się mawiać, a każdy
przestój w pracy (także zrobotyzowanego urządzenia) skutkuje stratami produkcyjnymi, a co za
tym idzie – również finansowymi. Dlatego szybki
serwis jest zawsze w cenie. Wyniki naszej ankiety
utwierdzają w przekonaniu, że dostawcy są
w pełni świadomi ważności szybkiej interwencji
Przemysław Kościelniak, Festo
Elastyczne rozwiązania automatyki
W
ymagania dla rozwiązań automatyki wykorzystujących roboty i manipulatory są zróżnicowane i złożone. Coraz mniejsze rozmiary partii
produkcyjnych oraz rosnąca liczba wariantów produktów wymagają szybszych czasów przezbrajania przy jednocześnie wciąż efektywnej kosztowo
produkcji. Koszty jednostkowe inwestycji powinny być rozważone także pod
kątem możliwej do uzyskania większej wydajności.
Coraz częściej w nowoczesnych układach automatyki stosowane są
inteligentne systemy, umożliwiające adaptację układu manipulacyjnego
do zmieniających się warunków pracy. Fakt ten oznacza, że nowoczesne
rozwiązania automatyki muszą być bardziej elastyczne, umożliwiając
łatwą integrację systemów odpowiedzialnych za pozyskiwanie informacji
z otoczenia. Swego rodzaju inteligencja umożliwiająca w sposób samoistny
adaptację układu sterowania ruchem do zmienionych warunków pracy jest
jednym z czynników różniących robota od manipulatora.
w przypadku pojawienia się problemu technicznego. Ile więc czasu muszą czekać klienci
na naprawę uszkodzonego robota lub manipulatora? 61% z nich odpowiedziało, że jedynie
24 godziny, a 53%, że zajmuje im to od 2 do 3
dni. Żaden z przepytanych przez nas dostawców
nie zaznaczył, że cała procedura naprawy trwa
dłużej.
Robot a manipulator
Odróżnienie robota od manipulatora jest dla niektórych osób kwestią problematyczną. Jaka jest
więc zasadnicza różnica między nimi?
Jak wyjaśnia Piotr Zych, specjalista ds. robotyki z firmy Encon, robot przemysłowy to
maszyna, która może automatycznie wykonywać
raport
różne zaprogramowane czynności. Ponadto
robota można w prosty sposób przeprogramować do innych zadań. Zastosowania manipulatorów w przeciwieństwie do robotów ograniczają
się do przenoszenia i zmiany orientacji detali. Co
więcej, manipulatory są tworzone pod konkretne
aplikacje i zmiana sekwencji ich ruchów najczęściej wymaga zmian konstrukcyjnych maszyny. –
Robota przemysłowego wyposażonego w chwytak
możemy nazwać manipulatorem, natomiast mobilnego robota inspekcyjnego wyposażonego w system wizyjny już nie. Dobrym przykładem manipulatora może być dźwig portowy. Najczęściej jest
on sterowany ręcznie lub automatycznie wykonuje
proste sekwencje, których nie da się w łatwy sposób przeprogramować. Krótko mówiąc, robot może
być manipulatorem, jednakże manipulator nie
musi być robotem – konkluduje Piotr Zych.
– Poprzez swoją budowę roboty są zawsze urządzeniami bardziej kompaktowym niż manipulatory – dodaje Michał Osiecki, inżynier produktu
z firmy Omron Electronics, tłumacząc, że zapewniają one większą elastyczność, możliwość szybkiego przeprogramowania zakresu ruchów
i dostosowania się do różnego typu detali, nie
pociągając za sobą konieczności dokonywania
zmian mechanicznych w nich samych.
– Najogólniej rzecz biorąc, można różnice
te sprowadzić do stwierdzenia, że w środowisku pracy robota nie ma miejsca dla człowieka
– mówi Jerzy Ziętkiewicz, prezes zarządu firmy
Dalmec Polska. – Wykonuje on wszelkie operacje
dokładnie tak, jak został zaprogramowany w środowisku precyzyjnie wcześniej zdefiniowanym,
podczas gdy manipulator wspomaga operatora
przy wykonywaniu operacji zgodnie z decyzjami
podejmowanymi przez niego na bieżąco, odpowiednio do zmieniającej się w środowisku pracy
sytuacji.
Barbara Krupska z AHS Polska uzupełnia,
że roboty zalecane są do linii produkcyjnych
o dużych wydajnościach, szybkim tempie pracy
Miniwywiad z Pawłem Halickim, dyrektorem działu robotów przemysłowych, ASTOR
Jak wygląda polski rynek robotów
i manipulatorów?
Na polskim rynku
w branży robotyki istnieje kilku wiodących
dostawców robotów
przemysłowych i stanowisk zrobotyzowanych. Większość z nich skupia się na
dostarczaniu produktu do klientów, którymi
najczęściej są firmy integratorskie doświadczone w poszczególnych dziedzinach przemysłu, ale istnieją również dostawcy, którzy
częściowo zajmują się dostarczaniem gotowych stanowisk zrobotyzowanych. W roku
2011 na polskim rynku zainstalowano około
650 sztuk nowych robotów przemysłowych,
przy czym znacząca większość z tej liczby to
aplikacje, które w całości zostały dostarczone przez dostawców zachodnich, głównie
z Niemiec, Francji i Włoch.
Przewidywania IFR (International
Federation of Robotics) mówią o tym, że
w latach 2012–2014 rynek robotów przemysłowych w Polsce będzie rósł rocznie
o około 13%, i jest to zgodne z naszymi
obserwacjami tej branży.
Jakie są ich najczęstsze zastosowania
robotów przemysłowych?
Roboty przemysłowe najczęściej stosowane
są w aplikacjach typu „handling” – czyli
przenoszenia wszelkiego rodzaju detali.
Główne zastosowania to paletyzacja oraz
obsługa maszyn: centrów obróbczych, wtryskarek i pras. Pozostali znaczący odbiorcy
to przedsiębiorstwa z branży metalowej,
w których roboty stosowane są do aplikacji
spawania, zgrzewania, cięcia czy ukosowania. Coraz częściej roboty stosowane
są również w aplikacjach malowania,
także w strefach zagrożonych wybuchem.
W związku z rozwojem przemysłu i coraz
bardziej popularnymi inwestycjami w nowe
technologie wachlarz zastosowań wciąż
się powiększa, aplikacje zrobotyzowane
można więc spotkać w takich branżach,
jak: przetwórstwo owoców i warzyw, przetwórstwo mięsa czy zakłady medyczne
i farmaceutyczne.
Jakie roboty cieszą się największym
zainteresowaniem na rynku polskim?
Największym zainteresowaniem na polskim
rynku cieszą się roboty przeznaczone do
zastosowań w zagadnieniach paletyzacji.
Wynika to głównie z tego, że dzięki inwestycji w takiego robota klienci uzyskują znaczące efekty: znaczne podniesienie wydajności,
zapewnienie ciągłości pracy linii produkcyjnej czy podniesienie poziomu bezpieczeństwa pracowników. Jest to możliwe głównie
dlatego, że obecnie produkowane roboty są
coraz szybsze, a ich konstrukcja mechaniczna
52 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
sprawia, iż idealnie nadają się do zadań tego
typu. W prosty sposób przekłada się to na
korzyści ekonomiczne, które zauważalne są
już w początkowym okresie pracy stanowiska zrobotyzowanego. Bardzo popularne są
też 6-osiowe roboty dedykowane do obsługi
maszyn. Możliwości ich zastosowania jest
bardzo wiele, roboty te trafiają więc do dużej
liczby klientów z różnych gałęzi przemysłu.
Jaka jest różnica między robotem
a manipulatorem?
Tak naprawdę to oba te pojęcia są tożsame. Manipulator to inaczej mechaniczne
ramię zakończone efektorem – narzędziem
wykonawczym. Jest to układ kilku członów
połączonych przegubami. Popularnie zwany
jest często robotem, z tym że integralną
częścią robota jest też jednostka sterująca
(kontroler) i programator, który zapewnia
kontakt operatora-programisty z urządzeniem. Reasumując, robot składa się z manipulatora, kontrolera i programatora, ale
w świecie robotyki utarła się nazwa robot,
opisująca samo ruchome ramię, wykonujące określone operacje zapisane w programie sterującym.
Porozmawiajmy o klientach… Jakie firmy
są najważniejszymi nabywcami robotów?
Główni odbiorcy stanowisk zrobotyzowanych w Polsce to małe i średnie przedsię-
raport
lub bardzo szkodliwych warunkach. – Zanim
nastąpi wybór optymalnego rozwiązania, pod
uwagę należy wziąć wiele czynników, które
pomogą odpowiedzieć na pytanie, która maszyna
na danym etapie pracy będzie dla nabywcy lepsza i przyniesie więcej korzyści – radzi.
Szeroki wachlarz zastosowań
Z zebranych odpowiedzi wynika, że najważniejszymi odbiorcami robotów/manipulatorów przemysłowych są następujące gałęzie przemysłu:
motoryzacyjny, maszynowy (100% dostawców,
75% użytkowników), spożywczy (92% dostawców, 25% użytkowników), elektroniczny, komputerowy (46% dostawców, 12% użytkowników), chemiczny i farmaceutyczny (23% dostawców, 25%
użytkowników). Poza tym spora część dostawców
uważa, że roboty i manipulatory odgrywają dużą
rolę w przemyśle: drzewnym i celulozowo-papierniczym (38%), elektrycznym (30%), metalurgicznym (23%) i medycznym (15%).
biorstwa produkcyjne. Warunki rynkowe
sprawiają, że inwestycje w robotyzację
pozwalają na osiąganie przez nie większych
zysków. Zastosowanie robota w procesie
produkcyjnym w większości przypadków
wpływa na zwiększenie wydajności produkcji, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów. Firmy, które myślą o zrównoważonym
rozwoju na lata, inwestują w roboty między
innymi po to, by być pozytywnie postrzeganymi na rynku jako wiarygodny i rzetelny
partner dla swoich klientów.
A jakie trendy dostrzega Pan
we współczesnej robotyce?
Producenci robotów prześcigają się
w nowych funkcjach dostępnych w jednostkach kolejnych generacji. Roboty są coraz
szybsze, bardziej dokładne i bardziej kompaktowe w swych rozmiarach. Wymagania
klientów są istotne, dlatego producenci
wsłuchują się w potrzeby rynku. Mam tu
na myśli np. polski interfejs użytkownika,
który ważny jest dla polskich odbiorców.
Inny przykład to nowe konstrukcje robotów,
jak np. nowe 7-osiowe konstrukcje charakteryzujące się większą zwinnością wymaganą np. w aplikacjach zrobotyzowanego
zgrzewania. Dostawcy robotów nieustannie
pracują nad ulepszaniem swych produktów
również pod względem ich niezawodności i jakości. Japońscy dostawcy robotów
Według dostawców roboty przemysłowe
wykorzystuje się głównie do następujących
celów: pakowanie i spawanie (100%), paletyzowanie oraz obsługa i wspomaganie maszyn, np.
prasy, CNC, tokarki (84%), montaż, przenoszenie i obracanie oraz spawanie (69%), zgrzewanie
(46%), kontrola jakości (30%), a także malowanie i lakierowanie (23%).
Użytkownicy również docenili funkcjonalność robotów w procesie pakowania i przekładania oraz spawania (50%). Tuż po nich zostały
wymienione: przenoszenie i obracanie (37%),
paletyzowanie i spawanie oraz malowanie i lakierowanie (25%).
Dlaczego kupujemy roboty
lub manipulatory?
Najprościej można odpowiedzieć, że decydujemy
się na ich zakup, ponieważ mają mnóstwo zalet.
– Do podstawowych zalet robotów można zaliczyć ich uniwersalność, możliwość paletyzowania
przemysłowych budują je tak, aby miały
konstrukcję otwartą na innych dostawców
części zamiennych, przez co użytkownik nie
jest skazany na jednego producenta i może
wybrać spomiędzy wielu dostępnych na
rynku, biorąc pod uwagę zarówno kryterium ceny, jak i czasu dostawy części.
Czy zakup robota jest w ogóle opłacalny?
A może lepiej zrezygnować z robotyzacji
i zatrudnić ludzi?
Wzrost płac pracowników w ostatnich
latach jest bardzo zauważalny. Polska nadąża za krajami zachodnimi i w najbliższych
latach wzrost ten będzie nadal widoczny.
Jest to jeden z czynników, dla których
warto rozważyć inwestycję w stanowiska
zrobotyzowane. Z naszego doświadczenia
inwestycja poprawnie przeanalizowana,
zaprojektowana i wdrożona przez pewnego i doświadczonego partnera zwraca
się średnio w 15–18 miesięcy. Oczywiście
wiele zależy od indywidualnych warunków
każdej aplikacji i każdy przypadek wymaga
odrębnej analizy. Ogromne znaczenie na
powodzenie inwestycji ma również wybór
odpowiedniego dostawcy. Na rynku dość
często zdarzają się niepowodzenia już na
etapie wdrożenia – wynika to najczęściej
z tego, że często jedynym kryterium wyboru
dostawcy jest cena. Na polskim rynku robotyki znane są przypadki, w których klienci
nie są zadowoleni z pracy aplikacji, bo nie
przynosi ona oczekiwanych zysków bądź
koszty serwisu i wsparcia świadczonego
przez dostawcę po wdrożeniu są nieoczekiwanie wysokie. Istotne jest to, aby znać je
już na etapie analizy opłacalności inwestycji. Czynnikiem, który także wpływa na czas
zwrotu z inwestycji, jest szybkość dostaw
robotów, a także dostępność i jakość wsparcia technicznego świadczonego użytkownikowi przez dostawcę systemu.
Czy polscy producenci robotów mają
szansę konkurować z zagranicznymi
wytwórcami?
W Polsce nie ma producentów robotów
przemysłowych. Istnieją natomiast firmy,
które budują rozwiązania dedykowane do
konkretnych typów aplikacji, można nazwać
je automatami. Te proste maszyny czasem
mogą zastąpić robota w bardzo specyficznym zastosowaniu. Firmy te są w stanie
konkurować z zagranicznymi wytwórcami
podobnych rozwiązań głównie ceną. Jeśli
chodzi o poziom doświadczenia i referencji,
polskie firmy wdrożeniowe mają jeszcze
wiele do zrobienia. W obliczu dynamicznego rozwoju rynku w kolejnych latach różnice
te jednak szybko ulegną zatarciu, więc polscy odbiorcy stanowisk zrobotyzowanych
będą bardziej łaskawie patrzeć na możliwości i osiągnięcia polskich dostawców.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 53
raport
Barbara Krupska, koordynator ds. sprzedaży, AHS Polska
Automatyzacja a wzrost wydajności
P
olski rynek automatyzacji przemysłowej jest sektorem wysoce perspektywicznym. Od paru lat dynamika rozwoju rynku manipulatorów i robotów ma stałą
tendencję rosnącą. Czynnikiem, który znacznie wpływa
na poprawę klimatu inwestycyjnego, jest wzrost świadomości higieny pracy i dbałość o bezpieczeństwo,
dlatego coraz więcej osób, zarówno pracodawców, jak
i pracowników, widzi wiele korzyści w wykorzystaniu nowych technologii
na liniach produkcyjnych. Doceniając korzyści, jakie przynosi modernizacja dotychczasowych procesów produkcji, przedsiębiorcy decydują się na
zakup wysoce wyspecjalizowanych narzędzi pracy i urządzeń, dzięki czemu
podnoszą efektywność i konkurencyjność swoich firm przy jednoczesnej
optymalizacji kosztów produkcji i zatrudnienia. Bycie konkurencyjnym
oznacza dla podmiotów gospodarczych względne bezpieczeństwo nawet
przy wahaniach koniunkturalnych. W związku z tym przedsiębiorcy coraz
częściej i chętniej decydują się na zmiany i sami poszukują maszyn, które
pomogą im utrzymać wysoką wydajność przy niskich kosztach wytwarzania
produktu.
Obecnie stawia się na automatyzację, a zatrudniony personel ma
przede wszystkim nadzorować pracę maszyn, a nie jak dotychczas obsługiwać proces produkcyjny ręcznie. Jednakże nie wszystkie stanowiska pracy
mogą być w pełni zautomatyzowane i nadal w wielu przypadkach to motoryka mięśni napędza cykl produkcyjny. Kiedy powstaje tzw. wąskie gardło
generujące opóźnienia w produkcji, niezastąpione będą narzędzia z grupy
produktów półautomatycznych. Dostępność rynkowa maszyn wspomagających produkcję jest duża, ale odpowiedni dobór urządzenia powinien
być kluczowym etapem planowania zakupów do działów technicznych
lub produkcyjnych. Doskonałym przykładem urządzeń, które sprawdzają
się w optymalizowaniu cyklu produkcji, są manipulatory podciśnieniowe.
Są to urządzenia, które w transporcie bliskim właściwie nie mają sobie
równych. Stosowane są przede wszystkim na końcówkach linii produkcyjnych, w punktach przeładunku palet, bywa, że stanowią alternatywę dla
paletyzatorów i depaletyzatorów. Wyjątkowo płynne i szybkie sterowanie
umożliwia operatorowi uchwycenie produktu, bezpieczne przeniesienie
go z punktu wyjścia do założonego celu i swobodne zwolnienie ładunku.
Uniwersalność manipulatorów jako podciśnieniowych transporterów daje
nam szeroką gamę ich zastosowania, zarówno w różnych branżach, jak i do
różnych produktów. Przykładowe produkty, jakie mogą być transportowane
za pomocą manipulatorów, to: deski, płyty, kartony, szkło, okna, kauczuk,
bryły lodu, wiaderka plastikowe, beczki i wiele innych.
towarów z kilku linii jednocześnie, szerokie możliwości przestrzenne, minimalną powierzchnię zabudowy, szeroki zasięg roboczy i całkowite
wyłączenie czynnika ludzkiego z operacji przenoszenia produktu – mówi Barbara Krupska z AHS
Polska.
A oto cała lista wyszczególnionych przez użytkowników i dostawców powodów kupna robota/
manipulatora: poprawa jakości i wydajności
produkcji (75% użytkowników, 84% dostawców), ochrona zdrowia pracowników (62%
54 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
użytkowników, 53% dostawców), większa przewidywalność i możliwość planowania wydajności produkcyjnej zakładu, a także zastąpienie personelu spowodowane np. brakami kadrowymi
(50% użytkowników, 38% dostawców), zmniejszenie kosztów pracy, m.in. na skutek redukcji
kosztów związanych z zatrudnieniem personelu
i szkoleniem pracowników (50% użytkowników,
84% dostawców), poprawa powtarzalności produkcji (37% użytkowników, 76% dostawców),
rosnące pensje pracowników (25% użytkowników, 46% dostawców), malejące ceny tych urządzeń (12% użytkowników, 69% dostawców).
Poza tym dostawcy zwrócili uwagę na istotność
również takich czynników, jak: możliwość pracy
w wymagających aplikacjach (np. w przemyśle
spożywczym, trudnych lub szkodliwych warunkach środowiskowych (61%), zwiększenie elastyczności wytwarzania (46%) oraz konkurencja
(23%).
Dobrym przykładem szkodliwości warunków
jest praca spawacza. – Warunki pracy spawaczy
są przyczyną zastępowania ich aplikacjami zrobotyzowanymi, gdzie robotowi nie przeszkadza
dym spawalniczy, podwyższona temperatura itp.
– twierdzi Robert Polarok, dyrektor ds. technicznych SAP-Krzysztof Jaskulski. Uważa on także,
że duże znaczenie przy podejmowaniu decyzji o zakupie stanowiska zrobotyzowanego przez
mniejsze i średnie firmy ma również możliwość
skorzystania z dotacji unijnych. Faktem jest, że
dla wielu firm zakup takiego stanowiska to nadal
duży wydatek.
– Technologia oraz funkcjonalność robotów
przemysłowych ciągle się rozwija i podlega zmianom. Obsługa oraz programowanie off-line tego
typu urządzeń staje się coraz łatwiejsze. Zwiększa się dokładność, obszar roboczy oraz maksymalny udźwig robotów. Znacząco poprawia się
ergonomia pracy oraz optymalizacja ruchów robotów, co wpływa pozytywnie na ich żywotność. Są
one dozbrajane w dodatkowe czujniki oraz różne
systemy (np. wizyjne), które pozwalają na jeszcze precyzyjniejszą pracę. Montowane dodatkowo
czujniki siły umożliwiają naukę robota dosłownie poprzez prowadzenie „za rękę” jego ramienia
– wylicza główne zalety robotów Piotr Pruchnik
z APA.
Co powstrzymuje nas przed zakupem?
Według ankietowanych dostawców czynnikami ograniczającymi sprzedaż robotów i manipulatorów jest przede wszystkim brak dostatecznej wiedzy o możliwościach tych urządzeń
(61%). 53% jest zdania, że głównymi barierami
są obawa przed skomplikowaną obsługą robotów i manipulatorów oraz ich wysoka cena. 46%
sondowanych jest przekonanych, że czynnikiem
raport
hamującym sprzedaż jest konkurencyjność
w postaci niższych nakładów finansowych ponoszonych na drodze zatrudniania pracowników,
a 23%, że winę za ten stan rzeczy ponosi niedostateczna liczba zakładów, w których istnieje
potrzeba zastosowania tak zaawansowanych
technicznie rozwiązań.
Czy zakup robota to dobra inwestycja?
– Opłacalność zależy od wielu czynników – twierdzi Piotr Zych z firmy Encon. – Każdą aplikację
należy dokładnie przeanalizować. Istnieją pewne
sytuacje, w których nie opłaca się stosować robotów, gdyż będzie on pracował tylko przez kilka
godzin dziennie. Stanowiska zrobotyzowane posiadają bardzo dużo zalet, ale przy każdej realizacji
warto skonsultować się ze specjalistą.
A jak przedstawia się poziom zadowolenia
ankietowanych użytkowników robotów i manipulatorów? 62% twierdzi, że spełniły one pokładane w nich nadzieje – zarówno pod względem
finansowym (lepsza jakość i wydajność produkcji), jak i technicznym (dokładność, szybkość,
mała awaryjność). 37% użytkowników uważa,
że spełniły, ale tylko pod względem technicznym.
Warto podkreślić, że żaden z odpowiadających
klientów nie wybrał odpowiedzi „nie spełniły”.
– Przed decyzją o zakupie robota należy przeprowadzić szereg wyliczeń i symulacji kosztów,
tak aby móc określić opłacalność inwestycji oraz
czas jej zwrotu – radzi Piotr Pruchnik z APA.
Ile więc potrzeba czasu, żeby zwrócił się koszt
robota/manipulatora? Na to pytanie 75% klientów odpowiedziało, że wystarczą na to 2­4 lata,
Mariusz Markowski, menedżer ds. kluczowych klientów, Blumenbecker IPS Polska
Korzyści płynące z robotyzacji
M
ałe i mobilne roboty są postrzegane jako szansa dla małych i średnich firm
na robotyzację i kontakt z najnowocześniejszą technologią. Jeśli dodatkowo
roboty te mogą pracować w bezpośrednim kontakcie z ludźmi, ich niezawodność
powoduje, że są „bezobsługowe” i łatwo je przeprogramować, dostosowując do
nowych funkcji, to każdy menedżer odpowiedzialny za produkcję życzyłby sobie
mieć takie urządzenia.
Oczywiście zawsze przed inwestycją w roboty należy wykonać rachunek pokazujący, na ile jest ona opłacalna i kiedy się zwróci. I tu sytuacja nie wygląda najgorzej, biorąc pod
uwagę roboty o wspomnianych powyżej cechach. Koszty wynagrodzeń pracowniczych są jeszcze na
znacznie niższym poziomie niż w innych krajach europejskich i samo porównanie naszej inwestycji do
kosztów pracy może nie wypaść tak korzystnie, jakbyśmy tego oczekiwali, przekładając się na długi
czas zwrotu inwestycji.
Należy jednak postrzegać dodatkowe korzyści wynikające z innych aspektów robotyzacji – np.
wzrost jakości produkcji, wydajności, podniesienie konkurencyjności produkcji i samej firmy na rynku.
Dlatego ważne jest, aby minimalizować koszty zakupu stanowiska zrobotyzowanego. Producenci
robotów osiągają to poprzez wyposażenie swoich robotów w takie cechy, jak:
• uniwersalność – zamiast dedykowanych urządzeń, których nie można wykorzystać do innych
aplikacji,
• możliwość pracy bez zabezpieczeń – redukcja kosztów budowy wygrodzeń i systemów
bezpieczeństwa,
• energooszczędność – niskie koszty eksploatacji,
• łatwość programowania – redukcja kosztownych szkoleń dla personelu i samodzielna modyfikacja aplikacji bez konieczności wzywania firmy zewnętrznej,
• „przyjazny” serwis – redukcja magazynów części zamiennych, naprawy zdalne.
Wymagania stawiane producentom przez rynek wymuszający coraz większą elastyczność produkcji
i coraz mniejsze partie, powodują odchodzenie od konwencjonalnych procesów produkcyjnych jako
mało oszczędnych przy wprowadzaniu takich modyfikacji i tym samym powodujących obniżenie konkurencyjności przedsiębiorstwa. Kreatywne podejście w kwestii przystosowania firmy do warunków
rynkowych przynosi korzyści z automatyzacji i zastosowania robotów. Korzyści te mogą być wypracowywane zarówno przez duże koncerny, jak i małe, kilkunastoosobowe firmy.
Należy jedynie życzyć sobie, aby polscy przedsiębiorcy zaczęli czerpać z dobrych wzorców i osiągać
korzyści, jakie mogą być odczuwalne w krótkim czasie po wprowadzeniu do swoich firm nowoczesnej
technologii.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 55
raport
Wykres 2. Najważniejsze parametry techniczne
robota/manipulatora brane pod uwagę przy zakupie
62%
nośność (udźwig)
69%
62%
niezawodność
92%
37%
szybkość działania
53%
37%
dokładność
23%
37%
powtarzalność
30%
37%
zasięg
61%
25%
ilość stopni swobody
7%
użytkownicy
12%
zakres ruchu
46%
dostawcy
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Źródło: Control Engineering Polska, marzec 2012
zaś 25% stwierdziło, że muszą upłynąć co najmniej 4 lata. W przypadku dostawców sprawa
wygląda zupełnie inaczej. 69% jest zdania, że
zwrot kosztów można uzyskać w ciągu 1­2 lat
eksploatacji robota, 46% uważa, że następuje to
w czasie krótszym niż rok, 30% – od 2 do 4 lat,
a tylko 7% jest przekonanych, że 4 lata to niezbędne minimum.
W celu zobrazowania sytuacji Mariusz Markowski, menedżer ds. kluczowych klientów firmy
Blumenbecker IPS Polska przytacza przykład największej na świecie fabryki produkującej tytoń
fajkowy, w której wykorzystuje się technologię
firmy Universal Robots. Robot przejął tam zadanie nakładania pokrywek na puszki z tytoniem
na stacji pakowania tytoniu, oszczędzając pracownikom konieczności wykonywania żmudnych
i powtarzalnych czynności. Czas zwrotu inwestycji wyniósł jedynie 330 dni. – Doświadczenia
producenta robotów firmy Universal Robots pokazują, że cechy tych robotów pozwalają na znaczną
redukcję czasu zwrotu inwestycji, który liczony
jest w miesiącach i jest dużo krótszy w porównaniu do takich samych wyliczeń sprzed kilku lat.
Wówczas wynosił on średnio od 3–4 lat wzwyż.
Robert Polarok z firmy SAP-Krzysztof Jaskulski, która zajmuje się wdrażaniem rozwiązań
z dziedziny robotyki, w tym głównie z zakresu
spawalnictwa, uważa, że robotyzacja może przynieść wymierne korzyści w stosunkowo krótkim czasie. – Stopa zwrotu stanowiska zrobotyzowanego przeznaczonego do spawania jest bardzo mocno uzależniona od produkowanych na
nim detali – w naszym przypadku od elementów
Piotr Zych, specjalista ds. automatyki maszyn i robotyki, Encon, Wrocław
Polski rynek robotyki i jego rozwój
R
ynek robotów przemysłowych w Europie Centralnej, w tym Polsce, jest specyficzny. W porównaniu do krajów uprzemysłowionych w Polsce przez ostatnie
lata na rynku pracy dostępna była bardzo tania siła robocza, która utrudniała
rozwój robotyki. Łatwo zauważyć tę zależność, analizując współczynnik gęstości
robotyzacji na świecie. Współczynnik ten określa, ile jest pracujących robotów na
10 000 osób zatrudnionych w danym przemyśle. W krajach rozwiniętych, takich
jak Japonia, Korea Południowa czy Niemcy, wskaźnik ten w roku 2010 wynosił
odpowiednio 306, 287 oraz 253. Dla porównania w Polsce wynosi on mniej niż 10.
Głównym powodem rozwoju robotyki w Polsce jest rosnący koszt utrzymania pracownika. Kilka lat
temu, ze względu na tanią siłę roboczą, nie opłacało się instalować robotów. Dziś trend ten zmienia
się na korzyść robotyki. Produkty, przy których wykorzystuje się roboty są przede wszystkim tańsze
i cechuje je wysoka jakość wykonania. Rosnące zainteresowanie robotami przemysłowymi spowodowane jest także stale malejącymi cenami przy jednoczesnym wzroście ich funkcjonalności. Rozwój
robotyki hamuje natomiast brak świadomości osób oraz firm na temat opłacalności stosowania robotów. Zapytania dotyczące rozwiązań z zakresu robotyki otrzymujemy najczęściej od firm, które już
posiadają jedną lub więcej aplikacji zrobotyzowanych.
56 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
raport
Jerzy Ziętkiewicz, prezes zarządu, Dalmec Polska
Korzyści płynące z zakupu manipulatora
P
olski rynek manipulatorów jest w mojej ocenie znacznie mniej chłonny, niż wynikałoby to
z potrzeb polskiego przemysłu i poziomu jego rozwoju. Manipulatory są urządzeniami ciągle stosunkowo mało w Polsce znanymi i często są mylone ze standardowymi żurawiami, a nawet bywają
porównywane ze zwykłymi wciągarkami lub balanserami. Mało znane są ich rzeczywiste zalety i bywa,
że traktowane są np. tylko jako droższa alternatywa dla wymienionych urządzeń.
Jest jednak jeszcze inny, smutniejszy powód tego stanu rzeczy. Jest nim stosunkowo niska w wielu
zakładach dbałość o bezpieczeństwo i zdrowie pracowników zatrudnianych przy ręcznie wykonywanych operacjach transportowych. Jest to oczywiście prawnym obowiązkiem pracodawców, ale często
odnosi się wrażenie, że ważniejszym powodem do zakupu manipulatora jest raczej chęć ograniczenia
ryzyka uszkodzeń cennego produktu niż dbałość o stan układu mięśniowo-szkieletowego zatrudnionych przy wytwarzaniu tego wyrobu ludzi. Zbyt niska jest tu ciągle aktywność zakładowych inspektorów BHP i PIP, a pracownik, który w pewnym momencie utracił już zdolność do wykonywania pracy,
często jakiejkolwiek, zostaje rencistą na utrzymaniu ZUS.
Obraz ten nie jest jednak aż tak pesymistyczny i z przyjemnością mogę stwierdzić, że sytuacja
w Polsce w ciągu ostatnich 10 lat ulega stałej poprawie. Nadal w liczbach bezwzględnych polski
przemysł kupuje parokrotnie mniej manipulatorów i podobnych urządzeń, niż ma to miejsce np.
w mniejszej przecież od naszego kraju Holandii, ale coraz częściej mamy do czynienia z zapytaniami
wynikającymi z potrzeb określonych powstałymi w wielu zakładach programami poprawy warunków
BHP poprzez zmniejszenie fizycznego wysiłku, poprawę ergonomii, ograniczenie ryzyka upuszczenia
ładunku itp., a liczba wdrażanych urządzeń tego typu stopniowo się zwiększa.
na nim spawanych. Najszybszy zwrot kosztów
zakupu stanowiska, jaki odnotowali nasi klienci,
wynosił 8 miesięcy, a najdłuższy 3 lata. Jednakże
okres zwrotu kosztów jest ściśle powiązany z polityką firmy klienta. Według Roberta Polarok kluczem do sukcesu jest ukierunkowanie firmy
wdrażającej stanowiska zrobotyzowane na ściśle określony zakres działalności. – Obecnie robotyzacją może zająć się każda firma, która działa
w branży automatyki, jednak tylko te wyspecjalizowane w jednej dziedzinie dają klientowi całkowitą pewność realizacji projektu zgodnie z jego
oczekiwaniami.
Barbara Krupska z AHS Polska podpowiada,
że roboty i manipulatory można też leasingować. Wówczas koszt miesięcznej raty niejednokrotnie wynosi mniej niż miesięczne wynagrodzenie, jakie pracodawca jest zobowiązany wypłacić
najętemu pracownikowi.
– Finalnie dobrze dobrana maszyna w długim
okresie użytkowania przynosi korzyści dla nabywców, a jednorazowy dość duży wydatek zostaje
zrekompensowany przez powstające w kolejnych
okresach rozliczeniowych oszczędności.
Jerzy Ziętkiewicz z Dalmec Polska podkreśla,
że opłacalność zakupu manipulatora zależy od
przyjętych założeń i sposobu podejścia do oceny.
– Jeżeli celem jest wyłącznie zwiększenie produkcji,
to prawdopodobnie należałoby w pierwszej kolejności pomyśleć o bardziej wydajnych maszynach,
ponieważ czas zwrotu kosztów zakupu samego
manipulatora może być dla kontrolerów finansowych trudny do zaakceptowania. Jeżeli jednak
myśli się o wynikających z przepisów prawa obowiązkach pracodawcy i chce się uniknąć ryzyka
wypłacania wysokich odszkodowań i rent oraz
np. ograniczyć rotację w załodze, to „payback”
jest niemal natychmiastowy.
Tak więc nie powinno się patrzeć tylko na
aspekt finansowy. – Nie można także zapominać o korzyściach pozafinansowych, takich jak
poprawa komfortu pracy poprzez wyeliminowanie
ludzi z pracy w uciążliwych warunkach, jak np.
wysokie czy niskie temperatury, hałas lub agresywne środowisko. Specjalnie wyposażone roboty
doskonale spisują się w takich miejscach – twierdzi Paweł Gałązka, dyrektor marketingu z firmy
Pro-Control.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 57
raport
Tomasz Nowak, dyrektor oddziału KUKA Roboter Polska
Dobór robota
D
ecydując się na stanowisko zrobotyzowane, należy bardzo starannie dobrać parametry robota do
zaplanowanej aplikacji. Podstawowymi parametrami
robota jest jego zasięg oraz nośność. Dokładne dopasowanie potrzeb oraz dobranie parametrów do danej
aplikacji może mieć wpływ na przebieg procesu produkcyjnego, jak również na koszty całej inwestycji. Oprócz
standardowych parametrów robota należy także dokonać wyboru wariantu samej mechaniki manipulatora oraz konfiguracji szafy sterowniczej.
W przypadku samej mechaniki zwracamy szczególną uwagę na środowisko
pracy, dokładność oraz wariant, np. robot czteroosiowy lub sześcioosiowy. Dobierając opcje szafy sterowniczej, należy dokonać wyboru sposobu
komunikacji z maszynami współpracującymi, jak również oprogramowania
wspomagającego proces technologiczny, np. spawanie czy klejenie. Nasi
specjaliści wspomagają klientów przy użyciu specjalnego oprogramowania
symulacyjnego oraz obliczeniowego podczas doboru robota.
Najchętniej kupowane roboty
Największym
zainteresowaniem
użytkowników cieszą się roboty średnie (udźwig 6­100
kg). Aż 75% odpowiadających ma je zainstalowane w swoich zakładach. Połowa respondentów
ma roboty małe (udźwig do 6 kg), a tylko 12%
– dużych (udźwig powyżej 100 kg).
Ponadto 62% użytkowników decyduje się na
zakup robotów o 6 stopniach swobody, 50% –
5-stopniowych i 12% – 4-stopniowych.
Natomiast według dostawców najchętniej
kupowane są roboty średnie (69%), małe (53%)
i duże (38%). Najpopularniejsze są te o 6 i 4
stopniach swobody (76%), 5-stopniowe (23%)
oraz 3-stopniowe (15%).
Warto nadmienić, że aż 92% dostawców ma
w swojej ofercie roboty średnie, 84% – małe,
a 61% – duże. 84% ma do zaproponowania
swoim klientom roboty o 6 i 4 stopniach swobody, 61% – 5-stopniowe, 23% – 3-stopniowe
i 15% – 2-stopniowe.
A jaki montaż robotów stosują użytkownicy
w swoich zakładach? Najbardziej popularny jest
podłogowy (100%), odwrotny (25%) i na półce
(12%).
Te i inne rodzaje montażu są możliwe do przeprowadzenia w robotach oferowanych przez ankietowanych dostawców. Ich oferta jest bardzo szeroka i obejmuje montaż: odwrotny (100%), podłogowy (92%), na ścianie (84%), pod dowolnym
kątem i pochylony (69%) oraz na półce (61%).
Co do popularnych na rynku polskim firm produkujących roboty, to według ankietowanych użytkowników na pierwszym miejscu plasuje się Fanuc
Robotics (87%), zaś na kolejnych: ABB (62%),
Kuka Roboter (37%), Mitsubishi (37%), Kawasaki
Robotics (25%) oraz Festo i Panasonic (12%).
Robert Polarok, dyrektor ds. technicznych, SAP-Krzysztof Jaskulski
Wykwalifikowany personel nieoceniony podczas wdrażania aplikacji
O
gólna budowa i zasada działania samych robotów u wszystkich producentów
jest bardzo podobna – ramię o określonej liczbie osi swobody, kontroler oraz
dedykowane oprogramowanie. Dlatego tak istotne jest posiadanie dodatkowych
osi swobody w postaci pozycjonerów tego samego producenta co robot. Dopiero one dopełniają możliwości wykonawcze stanowiska w różnych aplikacjach,
a szczególnie spawalniczych – pozwalając na odpowiednie pozycjonowanie detali
przeznaczonych do spawania.
Obecnie uruchomienie, programowanie oraz obsługa robota nie jest niczym niezwykłym, dlatego
tak wiele firm typowo handlowych ma już roboty w swojej ofercie. Jednakże klienci zorientowani na
dużą wydajność stanowiska zrobotyzowanego, jego bezawaryjną pracę oraz innowacyjne technologie,
kupują odpowiednio skonfigurowane rozwiązanie, korzystając z usług wyspecjalizowanej firmy, która
wskazuje takowe rozwiązanie, następnie je realizuje oraz wdraża u klienta.
Aby aplikować roboty w danej dziedzinie, trzeba mieć odpowiednią wiedzę i doświadczenie, dlatego też uważam, że robotyzacja każdego z procesów powinna być wykonywana przez wyspecjalizowane firmy posiadające odpowiedni personel.
Wdrożenie funkcjonalnego stanowiska to nie tylko jego dostawa, ale również wsparcie w zakresie
wykonywanego procesu – w naszym przypadku spawania. Dlatego nasza firma kładzie bardzo duży
nacisk na wykwalifikowany personel, który cyklicznie szkoli się z zakresu automatyki, programowania
robotów oraz spawalnictwa, co pozwala nam na swobodne działania w dziedzinie robotyki powiązanej ze spawalnictwem.
58 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
www.zeroseven.de
raport
Najmniej istotne liczby
czesto oznaczaja
najwieksze niespodzianki.
Lub skokowy postep.
KR QUANTEC wersja PA : QRZ\
c /m
min
VWDQGDUG SUĊGNRĞFL L ]ZDUWRĞFL NRQVWUXNFML 7U]\ QRZH URERW\SDOHW\]DWRU\
.5 48$17(& Vą V]\EV]H L PDMą
EDUG]LHM ]ZDUWą NRQVWUXNFMĊ Z VZRMHM
NODVLH 'áXĪV]\ RNUHV HNVSORDWDFML
RUD] F\NOL QD PLQXWĊ F\NO ,62
PP PP PP GOD
áDGXQNX NJ F]\QLą ] QLFK
QLHZąWSOLZLHQDMEDUG]LHMZ\GDMQHURERW\
QDU\QNX
:LĊFHMLQIRUPDFMLMHVWGRVWĊSQ\FK
SRGDGUHVHP
www.automation-becomes-easy.com
7HQNRG45PRĪQDUyZQLHĪ]HVNDQRZDü
WHOHIRQHPNRPyUNRZ\P
.8.$5RERWHU&((*PE+6SyáND]RJUDQLF]RQąRGSRZLHG]LDOQRĞFLą
2GG]LDáZ3ROVFH8O3RUFHODQRZD.DWRZLFH
7ZZZNXNDURERWLFVSO%LXUR3/#NXNDURERWHUGH
raport
62% użytkowników ma zainstalowane w swoich zakładach roboty i manipulatory firmy Fanuc
Robotics, 50% – Gudel, 37% – ABB, 25% – Kuka
Roboter, a 12% takich firm, jak: Carl Cloos Schweiss Technic, Mitsubishi oraz Kawasaki Robotics.
Jak pokazuje wykres 1, marka jest jednym
z istotniejszych czynników wpływających na
zakup robota i manipulatora.
Polscy producenci konkurencją dla
zagranicznych wytwórców?
– Małe i średnie przedsiębiorstwa w Polsce mogą
konkurować z zagranicznymi wytwórcami, korzystając z nowych technologii, które można dofinansować dzięki dotacjom z Unii Europejskiej – twierdzi Piotr Zych z firmy Encon.
Odmiennego zdania jest Piotr Tynor z Mitsubishi: – Myślę, że nie mają szans. Wynika to
z ogromnej różnicy w technologii oraz nakładów
finansowych na jej ciągły rozwój.
Potencjał polskich producentów dostrzega
także Paweł Gałązka z Pro-Control, który uważa,
że stale rośnie udział polskich firm we wdrażaniu
rozwiązań zrobotyzowanych.
– Wciąż istotnym argumentem jest cena, niższa zwykle w przypadku rodzimych dostawców, choć obserwując wdrożenia polskich firm
i uznanych dostawców światowych, trzeba przyznać, ze zarówno zastosowana myśl techniczna,
jak i jakość wykonania polskich linii i urządzeń
nie odbiega od tych, które przyjechały z Zachodu,
a często nawet je przewyższa.
Obecna koniunktura na rynku robotyki
przemysłowej
– Polski rynek automatyzacji przemysłowej ma
cały czas zapalone zielone światło i w najbliższym czasie należałoby się spodziewać jego rozwoju, a nie stagnacji. Ostatnie lata rozwoju były
na tyle intensywne, że można się pokusić o stwierdzenie, iż rynek, o którym mowa, właśnie przechodzi rewolucję – sądzi Barbara Krupska z AHS
Polska.
Wszyscy użytkownicy uczestniczący w ankiecie jednoznacznie twierdzą, że aktualna sytuacja
na rynku robotyki w porównaniu z poprzednimi
latami jest dobra. Większość dostawców (61%)
też jest tego samego zdania, a część z nich (30%)
ocenia obecną sytuację rynkową jako bardzo
dobrą. 23% nie dostrzega żadnych zmian w tym
obszarze. Optymizmem napawa to, żaden z użytkowników ani dostawców udzielających odpowiedzi nie dostrzegł pogorszenia koniunktury na polskim rynku robotyki.
raport
Poprosiliśmy także dostawców o podzielenie
się informacją na temat liczby robotów sprzedanych w 2011 roku. 38% sprzedało mniej niż 10
sztuk, 37% – od 11 do 50 sztuk, a 23% – od 51
do 100 sztuk.
Świetlana przyszłość?
Odpowiedzi udzielone przez dostawców jednoznacznie potwierdzają, że patrzą oni na przyszłość
z optymizmem. Wszyscy są zdania, że przewidywana sprzedaż robotów i manipulatorów w ciągu
najbliższych miesięcy/lat zwiększy się.
– Prognozy sprzedaży na lata 2012­2014 są
bardzo obiecujące. Sprzedaż robotów na świecie
powinna osiągnąć poziom 140 tys. w roku 2012
i ponad 165 tys. w 2014 – mówi Piotr Zych
z firmy Encon. – Sprzedaż będą napędzać rozwijające się gospodarki wschodnie, w tym Polska.
W Europie Centralnej w latach 2008­2011 ilość
zainstalowanych robotów przemysłowych wzrosła
z 10 tys. do 17 tys. sztuk, a w roku 2014 ma
wynosić ponad 28 tys. Ilość pracujących robotów
w krajach rozwiniętych będzie utrzymywać się na
stałym wysokim poziomie.
Skonfrontujmy to z planami zakupowymi
ankietowanych użytkowników. Aż 87% z nich
nie ma zamiaru wprowadzać większych zmian,
deklarując tym samym chęć zakupu podobnej
liczby robotów co w latach poprzednich. 12%
przyznało, że kupi mniej, gdyż ich zakłady są już
„nasycone” tego typu urządzeniami.
Co do przyszłych, potencjalnych odbiorców
robotów i manipulatorów, to za najbardziej perspektywiczne zostały uznane następujące gałęzie
przemysłu: spożywczy (84% dostawców, 37%
użytkowników), motoryzacyjny i maszynowy
(76% dostawców i użytkowników), chemiczny
i farmaceutyczny (53% dostawców i 25% użytkowników), metalurgiczny (30% dostawców,
25% użytkowników), medyczny (23% dostawców i 25% użytkowników). Oprócz wymienionych branż dostawcy dostrzegli duży potencjał
także przemysłu drzewnego i celulozowo-papierniczego (53%), elektronicznego i komputerowego
(23%), a także elektrycznego (15%).
Zapraszamy Państwa do uczestnictwa w bezpłatnym seminarium na temat robotyzacji linii
produkcyjnych. Seminarium odbędzie się 16
maja w Krakowie i będzie doskonałą okazją do
bezpośredniego spotkania się z przedstawicielami branży robotyki w Polsce. Szczegółowa
agenda spotkania znajduje się na przedostatniej
stronie (trzecia okładka) aktualnego wydania
magazynu Control Engineering Polska. Serdecznie zapraszamy do rejestracji online na stronie:
www.seminaria.trademedia.us.
Piotr Pruchnik, dział mechaniki, APA
Innowacyjne zastosowania robotów
Z
astosowanie robotów przemysłowych w ostatnich
latach wykracza poza przemysł elektromaszynowy
i wkracza do takich przemysłów, jak: górnictwo, lotnictwo, budownictwo, rolnictwo, transport, łączność,
chemia czy leśnictwo. Szczególny rozwój robotów
następuje w związku z eksploracją dna morza, a także
badaniami prowadzonymi na innych planetach i w przestrzeni kosmicznej. Bardzo duży nacisk kładziony jest także na rozwój robotyki w medycynie, między innymi do precyzyjnego bombardowania komórek rakowych (np. „cybernetyczny nóż” w Gliwickim Centrum Onkologii).
Branża robotów i manipulatorów bardzo prężnie się rozwija i stara
dostosować do potrzeb klienta. Wyszukuje nisze rynkowe i stara się tam
ulokować swoje produkty. Obecnie możemy spotkać roboty także w nauce,
rolnictwie. Współczesna robotyka wychodzi z obszarów produkcyjnych
i wchodzi do domów (i nie chodzi tutaj bynajmniej o „roboty kuchenne”).
Już małe dzieci mogą się uczyć programować małe układy manipulatorów
oraz robotów (np. jednym z pionierów takiego zastosowania jest firma
LEGO).
Ciekawym rozwiązaniem jest też Robocoaster stworzony przez firmę
KUKA, który jest wykorzystywany w branży rozrywkowej. Robot, na
ramieniu którego zamontowane jest podwójne siedzisko, wykonuje ruchy
w dowolnym kierunku z dowolnie zaprogramowanymi przyspieszeniami
i hamowaniami.
Jeśli zaś chodzi o polskie produkty znane na całym świecie, to z pewnością możemy do nich zaliczyć robota neutralizująco-wspomagającego
EXPERT (marki PIAP). Jest to typowy robot antyterrorystyczny, który
zastępuje człowieka w najniebezpieczniejszych pracach. Innym, ciekawym
przykładem polskiego robota jest HEXOR II. To pierwszy robot kroczący,
który został od podstaw wybudowany w Polsce. Mobilny robot dydaktyczny
Hexor II stanowi połączenie sześcionożnej platformy kroczącej, napędzanej
serwomechanizmami prądu stałego, z nowoczesnym sterownikiem mikroprocesorowym oraz zestawem czujników i układów akwizycji danych ze
środowiska otaczającego robota.
Kolejnym przykładem zastosowania robotów w niekonwencjonalny sposób jest robot inspekcyjny kanałów wentylacyjnych VENTO.
Z
a pomoc w opracowaniu raportu szczególnie
dziękujemy firmom: AB Industry, AHS Polska,
APA, Astor, Blumenbecker Polska, Comau Poland,
Dalmec Polska, Encon Wrocław, Fanuc Robotics
Polska, Festo, KUKA Roboter Polska, Mitsubishi
Electric Europe B.V., Omron Electronics,
Pro-Control, Promatik, Przemysłowy Instytut
Automatyki i Pomiarów PIAP, PSA Zapis-Hardware,
SAP-Krzysztof Jaskulski. Dziękujemy również
wszystkim Czytelnikom magazynu Control
Engineering Polska, którzy wzięli udział w ankiecie.
CE
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 61
produkty
COMAU Robotics
Mitsubishi Electric
Pol-Sver
Smart 5 PAL
– nowy robot paletyzujący
RH-3SDHR
UNIVERSAL ROBOTS – Roboty
dostępne dla każdego
C
R
D
OMAU Robotics wprowadza do oferty innowacyjnego robota paletyzującego Smart 5 PAL o zasięgu 3,10 m,
bardzo dużym udźwigu – aż 260 kg
o znacznie obniżonej masie i krótkim
czasie cyklu.
Nowy robot paletyzujący jest odpowiedzią na rosnące zapotrzebowanie
rynku FMCG, który wymaga dużej
wydajności paletyzacji przy jednoczesnej dużej zmienności produkcji.
SMART 5 PAL idealnie sprawdza się
wszędzie tam, gdzie różne formaty produktów i zmienne schematy paletyzacji
wymagane szczególnie przez odbiorców
z dużych sieci handlowych uniemożliwiają stosowanie konwencjonalnych
paletyzatorów.
Konstrukcja mechaniczna ramienia robota wykorzystująca element
z włókna węglowego zapewnia wysoką niezawodność, powtarzalność
pozycjonowania a także minimalne
czynności serwisowe. Wszystkie przewody niezbędne do prawidłowego
funkcjonowania chwytaka prowadzone
są wewnątrz ramienia. Robot jest także
wyposażony w nadgarstek typu „hollow
wrist” który pozwala na minimalizację
niepotrzebnych ruchów okablowania
robota co zapobiega uszkodzeniom
mechanicznym.
Nowoczesny i wydajny kontroler
robotów COMAU typu C5G, w który
wyposażony jest nowy Smart 5 PAL
zapewnia wysoką niezawodność, łatwe
programowanie a także precyzyjną kontrolę ruchu robota.
Nowy robot jest dostępny z serią
dedykowanych chwytaków do worków
i kartonów, dzięki czemu uruchomienie
produkcji jest wyjątkowo łatwe.
www.comau.com/robotics
oboty Mitsubishi RH-3SDHR SCARA
są specjalnie skonstruowane do
zastosowań, w których niezbędne są
duże prędkości. Charakteryzują się
niezwykle krótkimi czasami cyklu. Do
zalet robotów Scara firmy Mitsubishi
można zaliczyć: górny montaż, który
minimalizuje potrzebną ilość miejsca,
trzy cykle pobierania i umieszczania
w ciągu sekundy, niemalowany korpus
z odlewanego ciśnieniowo aluminium
oraz potężne narzędzia programowe
ułatwiające programowanie, symulację
systemu i integrację z systemami wizyjnymi. Dokładnie cylindryczna przestrzeń robocza ma wysokość 150 mm
i średnicę 700 mm. Podczas manewrowania ciężarem użytecznym o wadze
do 3 kg, robot ma dostęp do każdego
punktu tej przestrzeni z powtarzalnością ±0,01 mm. Nowy robot RH-3S
dostępny jest także jako w pełni zintegrowany system SQ (RH-3SQHR),
w którym sterownik robota występuje w postaci modułu Platformy iQ,
zainstalowanego na płycie bazowej
systemu. Roboty serii Scara RH-3SDHR
i RH-3SQHR mogą być łatwo łączone
z wieloma innymi elementami automatyki. Na przykład pulpity operatorskie
GOT mogą się komunikować ze sterownikiem robota poprzez łącze Ethernet.
Górny montaż i co się z tym wiąże,
minimalizacja potrzebnej ilości miejsca
oraz optymalizacja miejsca pracy robota pozwala na zdecydowanie prostszy
sposób mocowania niż dla robotów
montowanych w tradycyjny sposób.
Dodatkowo szybkość i dokładność
działania, potężne narzędzia programowe stanowią o sile urządzenia firmy
Mitsubishi.
www.mitsubishi-automation.pl
62 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA
A • www.controlengineering.pl
uńska firma UNIVERSAL ROBOTS
opracowała nową koncepcję
zaawansowanego technologicznie
6-cio osiowego robota przemysłowego,
wyróżniającego się łatwością obsługi
i uniwersalnym zastosowaniem.
Robot UR5, którego ramię waży
zaledwie 18 kg może przenosić ładunek
do 5 kg, w promieniu 850 mm.
Nowością w ofercie jest robot UR10
o udźwigu 10kg i zasięgu 1300 mm,
dostępny w Polsce od kwietnia 2012 r.
Proces programowania (a właściwie uczenia) jest intuicyjny: wystarczy
samodzielnie przesunąć ramię robota,
pokazując mu ruch jaki ma wykonać.
Robotem steruje się przy użyciu
wygodnego i przyjaznego panelu dotykowego z interfejsem graficznym oferującym podstawowe i zaawansowane
funkcje oraz gotowy kreator np. szukania, paletyzacji.
Razem z robotem dostarczana jest
mała i lekka skrzynka sterownicza. Dzięki
temu rozwiązaniu w dynamicznym środowisku produkcyjnym robot może być
łatwo przenoszony z miejsca na miejsce.
Po zamontowaniu chwytaka do robota
natychmiast będzie gotowy do pracy.
Model UR nie muszą pracować
w specjalnie wygrodzonym obszarze.
Zalety tych nowoczesnych i łatwo
programowalnych robotów doceniło już
wiele firm, między innymi ze względu
na ich niski koszt zakupu, skutkujący
szybkim zwrotem inwestycji.
Firma UNIVERSAL ROBOTS powstała
w 2005 roku i cały czas dynamicznie
się rozwija dzięki rosnącym zainteresowaniu ze strony użytkowników. Aktualnie posiada 75 partnerów na całym
świecie.
www.polsver.pl
firma prezentuje
Nowy robot paletyzujĎcy
KR QUANTEC
Firma KUKA Roboter GmbH zaprezentowaãa
na wystawie IREX w Japonii
nowy robot paletyzujĎcy
KR QUANTEC
KUKA Roboter zaprezentowała na międzynarodowych targach specjalistycznych
w dziedzinie robotyki IREX w japońskim Tokio światową premierę – swój najnowszy
paletyzator. Wraz z wprowadzeniem na rynek robota paletyzującego seria KR
QUANTEC jest kompletna. Dzięki serii robotów KR QUANTEC, platformie softwarowej
KUKA.WorkVisual oraz układowi sterowania KR C4 automatyzacja staje się prosta.
PROFESJONALNE ROBOTY PALETYZUJĄCE – SZYBKIE I O DUŻYM ZASIĘGU
Największym wyzwaniem dla robotów paletyzujących znajdujących zastosowanie w przemyśle
spożywczym oraz branży logistycznej jest szybkość. Nie można przy tym zapominać o precyzji.
Obydwa aspekty nie stanowią problemu dla nowych paletyzatorów KR QUANTEC. Zredukowana
masa własna robotów sprawia, że paletyzatory serii KR QUANTEC są wyjątkowo szybkie – czasy
cyklów ulegają znacznemu skróceniu. Dostępne są typy KR 120 KR QUANTEC PA, KR 180 KR
QUANTEC PA oraz KR 240 KR QUANTEC PA – o udźwigach odpowiednio 120, 180 i 240 kg.
Wszystkie trzy posiadają zasięg do 3200 mm. Dodatkową zaletą robotów paletyzujących jest ich
konstrukcja oparta na technologii wydrążonego przegubu z otworem o średnicy 60 mm. W ten
sposób całe okablowanie umieszczone jest bezpiecznie wewnątrz przegubu i w razie potrzeby może
być szybko wymienione. Ułatwia to programowanie offline oraz przedłuża żywotność okablowania.
PO PROSTU BEZPIECZNY: KR C4, UKŁAD STEROWANIA PRZYSZŁOŚCI
Wystawiając KR C4 firma KUKA prezentuje odwiedzającym targi IREX układ
sterowania, który łączy nie tylko robota, ruchy, sekwencje i sterowanie
procesem. Dodatkowo w układ sterowania KR C4 wbudowany został
kompletny system sterowania zabezpieczeniami. W nowym układzie
sterowania firma KUKA konsekwentnie ograniczyła ilość komponentów
sprzętowych, zastępując je inteligentnymi rozwiązaniami programowymi.
KUKA W AZJI
Poprzez zaprezentowanie nowej generacji produktów na targach
w Japonii firma KUKA zaakcentowała swoją obecność na rynkach
azjatyckich. KUKA przywiązuje dużą wagę do utrzymywania ścisłych
i bezpośrednich kontaktów z klientami. Od wielu lat firma KUKA
Roboter umacnia swoją obecność w bezpośredniej bliskości swoich
klientów poprzez zakładanie własnych filii w Japonii, Chinach,
Indiach, Korei, Malezji i Tajwanie oraz tworzenie lokalnych oddziałów
zajmujących się dystrybucją i usługami serwisowymi. Jaki cel
przyświeca tym działaniom? Jakość i innowacyjność produktów
KUKA w połączeniu z lokalną siecią dystrybucji i obsługi technicznej
to gwarancja sukcesu firmy.
www.kukarobotics.pl
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 63
firma prezentuje
Szybkość bez ograniczeń
Gotowe do zainstalowania szybkie jednostki manipulacyjne Festo z innowacyjnym napędem
paskowym ułatwiają bardzo dynamiczne operacje montażowe. Można je stosować we wszystkich
przypadkach wymagających szybkiego, elastycznego i ekonomicznego pozycjonowania.
Podciśnieniowe chwytaki Bernoulliego umożliwiają bezdotykową manipulację kruchymi elementami.
Szybkie portale manipulacyjne są idealnym rozwiązaniem
do transportowania cienkich, bardzo delikatnych
elementów, takich jak ogniwa słoneczne
czy płytki krzemowe.
Wymagania stawiane automatyzacji układów złożonych z robotów i systemów manipulacyjnych są różnorodne i skomplikowane. Coraz mniejsze serie oraz rosnąca liczba
wariantów produktu wymagają krótszych
czasów rekonfiguracji i ekonomicznego procesu produkcji.
Ponadto na potrzeby kontroli jakości w układach sterowania coraz częściej wykorzystywane są inteligentne systemy adaptacyjne,
np. systemy wizyjne. Oznacza to, że rozwiązania muszą być elastyczne, tzn. muszą
mieć możliwość rozbudowy i zmiany konfiguracji. I ostatni, nie mniej ważny wymóg:
zmniejszenie jednostkowych kosztów produkcji dzięki zwiększeniu wydajności. Aby
spełnić te wymagania, firma Festo opracowała dwie szybkie jednostki manipulacyjne
w postaci gotowych do montażu zespołów.
Portal-H i Portal-T opracowano z myślą
o dynamicznych operacjach manipulacyjnych i montażowych małych (masa do
trzech kilogramów) elementów, które wymagają szybkiego przenoszenia i elastycz-
nego pozycjonowania. Sterownik robotów,
wchodzący w skład gotowego do montażu
zestawu, łączy elementy mechaniczne, napędy elektryczne i algorytm regulacji, tworząc w ten sposób kinematyczne rozwiązanie systemowe.
Niski, dokładny i niedrogi:
szybki Portal-H
Portal-H jest tańszą alternatywą robotów
o kinematyce delta. Zwarta konstrukcja charakteryzuje się nisko położonym środkiem
ciężkości i odpowiednio niskimi napędami
o prostej budowie. Oznacza to mniejszą
powierzchnię montażową, która przy okazji
pozwala uporządkować układ linii produkcyjnych. W przeciwieństwie do systemów
o kinematyce delta, napędy liniowe można
dopasowywać do żądanego zakresu ruchu
roboczego. Dzięki temu możliwe jest dostosowanie portali do specjalnych wymagań
i osiągnięcie optymalnego czasu cyklu połączonego z maksymalną dynamiką – bez
żadnych ograniczeń przestrzeni roboczej.
Zoptymalizowana charakterystyka przyspieszania i hamowania pozwala na uzyskanie
64 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
w osiach X i Y skoku od dwóch metrów przy
powtarzalności 0,1 mm. Co więcej, szybki
Portal-H łączy dynamikę systemu manipulacyjnego z silnikiem liniowym ze stosunkowo
niskim kosztem rozwiązania z paskiem zębatym, będąc przy tym o 30% szybszym od
układów konwencjonalnych.
Ruch linowy i obrotowy
w jednym module
Moduł liniowo-obrotowy rozszerza możliwości szybkiego Portalu-H dzięki wprowadzeniu dwóch dodatkowych stopni swobody
oraz umożliwia ruch liniowy i obrotowy
w ramach tego samego zespołu. Niezależny ruch w dwóch osiach sprawia, że moduł
jest idealnym rozwiązaniem dla operacji
montażu. Operacje te często wymagają
połączenia ruchu liniowego i obrotowego
w celu skorygowania ustawienia elementów
po opuszczeniu przez nie urządzenia podającego, a przed montażem. Moduł liniowo
obrotowy składa się z tulei z możliwością
przeprowadzenia przez nią zasilania układu
chwytającego i tworzy oś Z, na której zamocowany jest chwytak. Moduł liniowo-obrotowy może osiągać przyspieszenie 20 m/s²
i prędkość 1,5 m/s. Pozwala to na użycie
chwytaków podciśnieniowych i mechanicznych do przenoszenia przedmiotów ważących do jednego kilograma.
Kompaktowy i dynamiczny:
szybki Portal-T
Portal-T jest oparty na tej samej technologii
co Portal-H. Jako szybki moduł manipulacyjny pozwala na bardziej dynamiczne działanie niż konwencjonalne portale liniowe
i posiada dowolnie definiowany zakres skoku roboczego.
Portal-T ma bardzo zwartą budowę i oferuje
imponujące przyspieszenie w osi Z przy skoku w osi Y do 1000 mm i w osi Z do 300 mm
z powtarzalnością 0,1 mm.
Inteligentna konstrukcja
Oba portale osiągają prędkość do 5 m/s
i przyspieszenie 50 m/s, w całym obszarze
roboczym dzięki inteligentnej konstrukcji:
dwa napędy liniowe z paskami zębatymi
firma prezentuje
połączone są przy pomocy jednego paska
zębatego przesuwającego się wokół dwóch
wałków napędowych. Wspólny pasek zębaty napędzany jest przez dwa, równolegle zamocowane silniki serwo Festo serii
EMMS. Dodatkową zaletą tego rozwiązania
o dwóch stopniach swobody jest zmniejszenie bezwładności układu ruchomego dzięki
przeniesieniu silnika osi Y poza płaszczyznę
X-Y. Te dwa czynniki (wspólny pasek zębaty
i mniejsza bezwładność) umożliwiają wykonywanie szybkich, dynamicznych ruchów.
System kinematyczny
Podstawą szybkich Portali-H i Portali-T jest
sterownik robotów CMXR. Łączy on elementy
mechaniczne, napędy elektryczne i algorytm
regulacji, tworząc w ten sposób kinematyczne rozwiązanie systemowe, umożliwiające
bardzo dynamiczne ruchy w trzech wymiarach. Sterownik robotów CMXR interpoluje
i pozycjonuje wszystkie napędy liniowe, które przemieszczają element roboczy wzdłuż
zadanej trajektorii, zgodnie z wymaganiami
operacji klejenia, zgrzewania laserowego
czy cięcia gorącym powietrzem. Sterownik
ustala punkty zmiany trajektorii, co pozwala na precyzyjne sterowanie urządzeniami
procesowymi. CMXR pracuje jako interfejs
pomiędzy nadrzędnym systemem sterowania a pozycjonerami silników i wyspami
zaworowymi. Co więcej, można go łatwo
łączyć z systemami wizyjnymi, takimi jak inteligentny system SBOx. Przy wykorzystaniu
systemów wizyjnych i transporterów liniowych można tworzyć układy operujące na
obiektach znajdujących się w ruchu.
Sztywna konstrukcja Portalu-H w połączeniu z silnikami serwo
EMMS-AS, pozycjonerami CMMS-AS oraz zoptymalizowanym
klasycznym układem przenoszenia napędu zapewniają
maksymalną dynamikę, niemożliwą do osiągnięcia przez
żaden inny manipulator kartezjański.
Portal-H zdobył nagrodę „Produkt Roku 2011”
w konkursie organizowanym przez magazyn
Control Engineering Polska
Bezdotykowe chwytanie
Podciśnieniowe chwytaki Bernoullego w połączeniu z modułem liniowo-obrotowym są
idealnymi rozwiązaniami do manipulacji
modułami słonecznymi lub innymi kruchymi
elementami. Przedmioty takie jak płytki krzemowe pobierane są bezdotykowo w wyniku
wytwarzania podciśnienia przez strumień
wypływającego z chwytaka powietrza. Powoduje to przemieszczenie elementu w kierunku chwytaka aż do chwili osiągnięcia
równowagi między ciężarem elementu a siłą
Szybki Portal-T wymaga mniejszej
powierzchni montażowej w porównaniu
z innymi modułami manipulacyjnymi
i można go dopasowywać do każdego
wymaganego skoku zakresu ruchu.
wynikającą z różnicy ciśnień nad i pod elementem. W ten sposób między chwytakiem
a powierzchnią chwytanego elementu tworzy się szczelina o grubości od 0,5 do 3 mm
i element chwytany jest bezdotykowo.
Integracja systemu gotowego
do montażu
Portal-H i Portal-T są dostępne jako zmontowane podsystemy, gotowe do montażu
łącznie z układem chwytającym, np. chwytakiem bezdotykowym. Rozwiązania te są
całkowicie sprawdzone i zmontowane. Dostarczane są do bezpośredniego montażu
na maszynach, wraz ze wszystkimi potrzebnymi danymi projektowymi i schematami
obwodów oraz pełną gwarancją działania
i w gwarantowanej stałej cenie.
Festo Sp. z o.o.
Janki k/Warszawy
ul. Mszczonowska 7
05-090 Raszyn
Contact Center
Tel. +48 22 711 41 00
Fax +48 22 22 711 41 02
[email protected]
www.festo.pl
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 65
case study
MULTICLEANER 7-53
– samojezdny robot do czyszczenia chlewni
e Robot w trakcie pracy
Autorzy:
Martin Sørensen — Nilfisk-Advance A/S
Wyzwanie
Opracowanie wydajnego, łatwego w obsłudze, niezawodnego robota do automatyzacji ciężkich i szkodliwych dla zdrowia człowieka prac związanych z czysz-
Firma Nilfisk-Advance, jeden z czołowych dostawców profesjonalnych maszyn czyszczących na świecie, zaprezentowała w 2010 r.
samojezdnego robota czyszczącego MULTICLEANER 7-53 (MC). Jest on przeznaczony przede wszystkim dla hodowców trzody
chlewnej, którzy chcą zautomatyzować proces czyszczenia budynków.
czeniem chlewni, a wykonywanych do tej
pory ręcznie.
Rozwiązanie
Zastosowanie sterownika sbRIO-9601 oraz
oprogramowania LabVIEW firmy National
Instruments do skonstruowania w pełni
funkcjonalnego prototypu testowego,
z możliwością wykorzystania do szybkiego i ekonomicznego usprawnienia istniejącego projektu, a co za tym idzie skrócenia czasu niezbędnego do stworzenia gotowego produktu, utrzymując jednocześnie
koszty projektu na minimalnym poziomie.
Dzięki wykorzystaniu środowiska programowania graficznego LabVIEW, implementacja, optymalizacja i monitorowanie wielu
niezbędnych algorytmów okazały się łatwe.
Robot, wykorzystywany w wymagającym środowisku zawierającym opary amoniaku, zaprojektowany został specjalnie z myślą o wytrzymałości i wygodnym serwisowaniu. Jest
on prosty w obsłudze i programowalny w czasie krótszym niż 30 sekund (w różnych językach). Dodatkowo oferuje szereg zautomatyzowanych funkcji, takich jak:
• Wykrywanie przeszkód – dzięki dwóm czujnikom ultradźwiękowym robot MC rozpoznaje
przeszkody i automatycznie je omija.
• Inteligentne sterowanie dyszą – przyspieszenie, szybkość i położenie dyszy są obliczane
z wykorzystaniem wbudowanego algorytmu
i zależą od specyfiki budynku, aktualnej pozycji robota w chlewni oraz od tego, jak długo już
odbywa się czyszczenie.
• Bezdotykowe manewrowanie – dwa czujniki
ultradźwiękowe umieszczone na robocie, nieustannie monitorują jego odległość od ścian
i przeszkód, utrzymując ten parametr na stałym poziomie. Otrzymywany sygnał umożliwia
regulację szybkości i momentu obrotowego
kół napędowych w zamkniętej pętli sterowania. Dzięki takiemu rozwiązaniu proces nawi-
66 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
gacji jest odporny na zewnętrzne zakłócenia.
• Sterowanie mechaniczną, podwójną dyszą,
dozującą mydło i środek dezynfekujący oraz
odpowiadającą za mycie wysokociśnieniowe
– siła grawitacji jest wykorzystywana do zmiany położenia kulki blokującej w odpowiedniej
chwili wybraną dyszę. W tym przypadku robot
musi nieustannie monitorować fizyczne położenie ramienia, aby określić, która dysza jest
w danym momencie otwarta.
• Weryfikacja działania czujnika – robot MC
stale sprawdza poprawność sygnałów z czujnika, tj. czy interwał czujnika analogowego
znajduje się w zakresie 4­20 mA oraz czy
dane z czujnika nie zmieniają się zbyt szybko bądź nie zmieniają się w ogóle. Dodatkowo położenie silnika jest określane przez czujniki indukcyjne. Robot nieustannie śledzi położenie silników i sprawdza, czy dane otrzymane na podstawie sygnałów z czujników indukcyjnych są zgodne z przewidywanym położeniem. Jeśli wykrywany sygnał jest nieprawidłowy, czujnik może być uszkodzony. Robot informuje wówczas o tym fakcie hodowcę, wyświetlając komunikat na ekranie oraz wysyłając wiadomość tekstową.
• Wyznaczanie granic zewnętrznych – na
podstawie danych z czujników robot MC stale sprawdza, czy warunki zewnętrzne pozwalają kontynuować czyszczenie. Na przykład,
powierzchnia podłoża może być zbyt mazista
i uniemożliwiać jazdę, drzwi w przejściu mogą
być otwarte bądź może brakować wody. Jeśli
jakakolwiek usterka zostanie wykryta, na ekranie zostanie wyświetlony błąd, a do hodowcy
wysyłana wiadomość tekstowa.
• Szybkość jazdy jest na bieżąco dostosowywana do betonowej zagrody, która jest w danym momencie czyszczona.
c MULTICLEANER 7-53: samojezdny robot
do czyszczenia chlewni
case study
ośmiu kart dodatkowych, co pozostawia duże
możliwości rozbudowy systemu.
Płyta główna wykorzystuje sygnał PWM do
kontroli przyśpieszenia i prędkości silników.
Dzięki zastosowaniu pętli sprzężenia zwrotnego (w oparciu o sygnał z enkodera), sterowanie jest wykonane w pętli zamkniętej.
c PCB
Założenia produktu
Robot MULTICLEANER 7-53 został zaprojektowany z myślą o trzech czynnikach: wydajności, prostocie obsługi oraz niezawodności.
Osiągnięcie tego celu wymagało skupienia się
na stworzeniu ogólnej sekwencji mycia, którą
można następnie dostosować do konkretnego
chlewu, poprzez regulację szeregu parametrów. Hodowca wprowadza odpowiednie dane
za pomocą interfejsu wyposażonego w cztery
przyciski i wyświetlacz LCD.
Do osiągnięcia celu niezbędne jest dynamiczne sterowanie prędkością silnika prądu stałego oraz pompy do cieczy żrących, włączania/
wyłączania zaworów, lampek ostrzegawczych
oraz pompy wysokiego ciśnienia. Dodatkowo
niezbędne jest monitorowanie położenia silnika, danych z czujników we/wy oraz dodatkowych czujników 4­20 mA.
Faza projektowania
Wybraliśmy wbudowane urządzenie do sterowania i gromadzenia danych (NI sbRIO-9601),
ponieważ ma ono procesor czasu rzeczywistego oraz programowalną macierz bramek
logicznych FPGA, zawierającą 110 cyfrowych
linii we/wy (od 0 V do 3 V). Wykorzystując dwa
rodzaje specjalnie zaprojektowanych płytek
drukowanych (PCB), połączyliśmy przyrządy
peryferyjne (silniki i czujniki) ze sterownikiem
Single-Board RIO firmy National Instruments.
Pierwszy typ, płyta główna, zawiera 50 cyfrowych wejść/wyjść dostępnych na pięciu portach – na każdy przypada 10 linii. Dodatkowo
na każdym porcie jest również zapewnione zewnętrzne zasilanie +5 V i +24 V. Drugi rodzaj
płytki odpowiada za sterowanie silnikiem (–24
V do +24 V) oraz pomiar zużywanej przez niego energii, pomiar z wejść analogowych (0–24
mA lub 0­10 V) oraz czterech wejść/wyjść cyfrowych (0­10 V).
Zastosowanie 2 płyt głównych oraz 10 układów sterowania silnikiem umożliwiło pomiar
10 sygnałów analogowych oraz 40 linii cyfrowych wejść/wyjść, jak również dwukierunkowe sterowanie 10 silnikami lub jednokierunkowe sterowanie 20 silnikami. W zależności od
konfiguracji robot wykorzystuje od sześciu do
Układ FPGA jest tak elastyczny, że 100 ze 110
linii cyfrowych wejść/wyjść można wykorzystać do dowolnych celów. Został on zaprojektowany za pomocą środowiska programowania graficznego LabVIEW, co zapewnia prostotę wykonania i skraca czas pracy. Bez wiedzy
na temat programowania układów FPGA napisanie programu umożliwiającego obsługę
m.in. modulacji PWM, odczytu położenia, liczników/zegarów i nadzorowania pracy aplikacji,
zajęło w sumie dwa do trzech tygodni.
Wykorzystanie kart typu plug-and-play sprawiło, że system stał się w pełni modułowy. Oznacza to, że proces oczyszczania stał się szybki
i niedrogi, ponieważ w miarę rozwoju projektu można z łatwością dodawać i usuwać silniki oraz czujniki. Co więcej, adaptacja rozwiązań w innych aplikacjach jest nie tylko możliwa, ale też łatwa.
sięcy, wliczając w to programowanie układu
FPGA, może wydawać się niemożliwe do zrealizowania. Przy pomocy środowiska LabVIEW
– jest to czysta przyjemność. Zawiera ono wiele wbudowanych bloków funkcyjnych, implementujących komunikację między systemem
czasu rzeczywistego a układem FPGA, komunikację za pomocą portu szeregowego, całkowanie czy obsługę błędów. Dzięki temu programista może od razu skupić się na projektowaniu algorytmów.
Weryfikacja działania kodu w środowisku
LabVIEW z wykorzystaniem graficznych narzędzi, takich jak wykresy i sondy znacznie
ułatwiła wykrywanie błędów. Zamiast monotonnej analizy kodu w poszukiwaniu błędów,
program można sprawdzić znacznie szybciej
i sprawniej.
Graficzna prezentacja programu za pomocą LabVIEW sprawia, że kod jest łatwiejszy
w zarządzaniu. Jeśli kod przestaje być zrozumiały, zawsze można szybko skompresować
jego fragmenty do pojedynczych bloków, tzw.
subVI, aby odzyskać czytelność. Zastosowanie tego „nieco nieprawidłowego” podejścia
pozwala w krótkim czasie uzyskać kod, który sprawdza się w rzeczywistym zastosowaniu. Gdy silniki i czujniki zaczynają ze sobą
współpracować, dalsza konfiguracja programu i jego strukturyzacja stają się łatwe, co
oznacza, że możliwe jest uruchomienie pełnego systemu przy pierwszej próbie.
Informacje o autorze:
Martin Sørensen
Nilfisk-Advance A/S
Sognevej 25
Broendby DK-2605
Dania
Tel: +45 43238100
c Interfejs użytkownika
Sterownik Single-Board RIO firmy National
Instruments zapewnia wbudowaną komunikację RS232, dzięki czemu można go z łatwością
szeregowo połączyć z ekranem LCD. Ponieważ sterownik grafiki był już wcześniej przygotowany, uruchomienie i wyświetlenie na ekranie komunikatu „Witaj świecie” zajęło zaledwie 30 minut. Menu z czterema przyciskami
zewnętrznymi zostało stworzone i zaprogramowane, naśladując interfejs znany z pierwszych telefonów komórkowych Nokia tak, aby
hodowca mógł szybko zmieniać ustawienia
(takie jak język, odległość jazdy do ściany zagrody) i wyświetlać informacje o wskazaniach
czujnika oraz czasie pracy.
Dlaczego wybrano LabVIEW
Zaprojektowanie systemu sterowania w czasie rzeczywistym na przestrzeni sześciu mie-
National Instruments Poland Sp. z o.o.
Salzburg Center
ul. Grójecka 5
02-025 Warszawa
Tel: +48 22 328 90 10
Fax: +48 22 331 96 40
E-mail: [email protected]
http://poland.ni.com
Infolinia: 00 800 361 1235
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 67
sieci i komunikacja
dr inż. Mariusz Postół Instytut Informatyki Politechnika Łódzka
Chmura w automatyce przemysłowej
O przenikaniu technologii
biurowych do automatyki
J
ako człowiekowi związanemu z automatyką przemysłową, trudno mi się pogodzić
z myślą, że postęp w naszej dziedzinie odchodzi od zastosowań biznesowych. Niestety, najpierw wyprodukowano programowalny
kalkulator, a dopiero później sterownik PLC, najpierw wykorzystano komputer osobisty – zwany
pecetem – do tworzenia faktur, a dopiero znacznie później postawiono na nim pierwszy system
SCADA. Spróbujmy się zatem zastanowić, jakie
szanse powodzenia ma koncepcja przetwarzania
w chmurze, która staje się coraz bardziej popularna w zastosowaniach do zarządzania przedsiębiorstwem. Może koncepcję przetwarzania
w chmurze da się efektywnie wykorzystać do dalszego unowocześniania naszego oręża, co w konsekwencji pozwoli zmniejszyć koszty produkcji
oraz zapewnić większe bezpieczeństwo dostaw.
Co to jest chmura
W przedsiębiorstwach produkcyjnych i u operatorów różnego rodzaju sieci wykorzystywanych do
przesyłu energii, takich jak sieci elektroenergetyczne, cieplne, paliwowe, itp., systemy informatyczne są powszechnie stosowane, aby zapewnić
Rys. 1. Schemat ogólny infrastruktury komunikacyjnej
pomiędzy klientem a serwerem występujący
w chmurze.
68 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
poprawność przebiegu zachodzących w nich procesów. Z uwagi na materię swojego oddziaływania można je podzielić na systemy:
wspierające procesy biznesowe – zarządzanie procesami biznesowymi,
kontrolujące procesy technologiczne – zarządzanie procesami technologicznymi.
Każdą z powyższych grup możemy dalej dzielić z uwagi na sposób i zakres działania. Przykładowo mamy zrealizowane na sterownikach PLC
układy automatycznej regulacji do kontroli przebiegu procesu technologicznego (automatyka)
i zarządzanie relacjami z klientami określane
skrótem CRM (ang. Customer Relationship Management) (biznes). Na pierwszy rzut oka może się
wydawać, że ich zastosowania są tak odległe od
siebie, że szukanie pomiędzy nimi jakichkolwiek
relacji, w szczególności w zakresie ich rozwoju
i wdrażania, nie ma większego sensu. Jednak
artykułując tę tezę, natychmiast na myśl nasuwa
mi się szybko rozwijająca się koncepcja sieci inteligentnych, przykładowo elektroenergetycznych
(Smart Grid). W założeniu do tej idei przyjmuje
się, że proces optymalizacji zużycia energii leży
również, a może głównie, po stronie klientów –
jej odbiorców, a do tego potrzebne jest udostępnienie im odpowiednich danych uzyskanych na
podstawie pomiarów wielkości fizycznych.
Integracja różnych systemów informatycznych to temat na osobny artykuł. Teraz odwołuję się do niej jedynie, aby pokazać, że niektóre
nasze utarte przekonania z czasem muszą zostać
zweryfikowane. Pierwotnym jednak powodem jest
próba wykorzystania kojarzenia zastosowań domenowych (klas systemów) do analizy przydatności koncepcji przetwarzania w chmurze w obszarze zarządzania procesami technologicznymi. I tu
natrafiamy na dwie przeszkody. Pierwszą jest
fakt, że koncepcja chmury nie jest „tematyczna”,
to znaczy nie możemy dla niej określić sposobu
i zakresu jej działania. Drugie utrudnienie wynika
z tego, że pomimo powszechnego przekonania o jej
sieci i komunikacja
użyteczności i ważności dla dalszego rozwoju systemów informatycznych, merytoryczna wiedza na
ten temat jest umiarkowanie powszechna i spójna.
Skoro chmura nie jest klasą zastosowań, spróbujemy zdefiniować paradygmat stanowiący bazę
tej dziedziny wiedzy. W dwuczłonowej nazwie
„przetwarzanie w chmurze” kluczowe znaczenie
ma słowo chmura, które pochodzi od piktogramu
powszechnie używanego do reprezentowania
pewnej infrastruktury komunikacyjnej, wykorzystywanej pomiędzy konsumentem pewnej usługi
(klientem) i jej oferentem (serwerem) (rysunek
1). Role serwera i klienta mogą być względem
siebie bardziej lub mniej symetryczne, ale zawsze
potrzebują wymieniać się danymi, żeby ze sobą
współdziałać. W zależności od wzajemnej lokalizacji serwera i klienta w omawianym przypadku
chmura może reprezentować w skrajnych przypadkach sieć wewnętrzną – zakładową lub cały
Internet. Dla lepszego zrozumienia ważnym pytaniem jest, jakie ten piktogram ma dla nas znaczenie – czemu w jego miejsce nie stosujemy
przykładowo prostej kreski, która reprezentuje
umowny „drut”, albo sześcioboku, który symbolizuje „czarną skrzynkę”. Odpowiedź jest następująca: ponieważ dzięki niemu chcemy wyrazić:
abstrakcyjność reprezentowanej infrastruktury (dlatego nie „pudełko”), co oznacza chęć
pominięcia szczegółów nieistotnych dla omawianego zagadnienia, którym w tym przypadku jest
współdziałanie klienta z serwerem – nie jest dla
nas istotne, jaka droga, jakie urządzenia i jakie
protokoły są wykorzystane do zapewnienia komunikacji – komunikacja po prostu jest, jest przezroczysta i wystarczająco wydajna;
wirtualność reprezentowanej infrastruktury,
co oznacza, że infrastruktury nie wykorzystujemy na
wyłączność (dlatego nie „drut”) naszej komunikacji
– współdzielimy ją, natomiast w zamian możemy ją
wykorzystywać według naszych potrzeb.
Powyższe stwierdzenia nie oznaczają, że nie
wiemy, jak działa infrastruktura reprezentowana
przez chmurę i z jakich komponentów jest zbudowana, a tylko to, że na potrzeby prowadzonej analizy współdziałania klienta z serwerem te szczegóły
zaniedbujemy. Nie oznacza to również, że komunikacja klienta z serwerem może liczyć na nieograniczoną przepustowość. Oznacza natomiast, że
wykorzystując pewien współczynnik jednoczesności, można okresowo dopasować wykorzystanie
zasobów do potrzeb ich użytkowników. Powszechność wykorzystania infrastruktury pozwala również na zastosowanie rozwiązań nadmiarowych,
które poprawiają niezawodność i dostępność.
Innymi słowy, abstrakcyjność i wirtualizacja
pozwala na traktowanie reprezentowanej przez
chmurę infrastruktury nie jako pewnej rzeczy,
ale jako pewnej usługi, którą ktoś – przykładowo
kolega z innego działu lub dostawca Internetu –
świadczy na naszą rzecz. Ta wydawałoby się mało
istotna dla omawianego zagadnienia współdziałania klienta z serwerem, znaczeniowa zmiana ma
ogromne konsekwencje. To tak, jakby rozważając
podróż z umownego punktu A do punktu B, mieć
własny samochód albo go wypożyczyć. W obu
przypadkach podróż będzie przebiegała dokładnie tak samo, ale….
Dla lepszego zrozumienia koncepcji chmury
ważne jest, aby zauważyć, że jej symbol oraz
powyższe rozważania nadają się dobrze do reprezentowania dowolnej infrastruktury. Może to
być zarówno sieć wewnętrzna (a nawet lokalna),
jak i Internet lub jakieś rozwiązanie hybrydowe.
Możemy zatem również stwierdzić, że pojęcie to
jest swobodnie skalowalne.
Wytłumaczenie znaczenia słowa chmura to
dopiero połowa sukcesu. Pozostało jeszcze słowo
„przetwarzanie”. Aby przybliżyć jego znaczenie,
wystarczy wyobrazić sobie, że w chmurze „ginie”
nie tylko infrastruktura komunikacyjna, ale również serwer wraz z oferowanymi na nim usługami
(rysunek 2). Taki model jest szczególnie przydatny, gdy chcemy skoncentrować naszą uwagę
wyłącznie na zaspokajaniu potrzeb klienta, a nie
na szczegółach związanych z tym, jak i przez kogo
są one zaspokajane.
Rodzaje chmur
Pochłonięcie przez chmurę serwera z oferowanymi na nim usługami powoduje, że do powyższych rozważań powinniśmy dodać jeszcze jeden
punkt swobody – zakres usług świadczonych dla
naszego zastosowania lub inaczej – co jest nasze,
a co abstrakcyjne i wirtualne. Tak uogólniając,
możemy wprowadzić klasyfikację świadczonych
usług w następujących warstwach:
w warstwie aplikacyjnej: oprogramowanie
jako usługa (ang. Software as a Service (SaaS)),
w warstwie systemowej: platforma jako
usługa (ang. Platform as a Service (PaaS))
w warstwie infrastruktury: infrastruktura
jako usługa ang. Infrastructure as a Service (IaaS)
Ponieważ w każdym z wymienionych przypadków usługa musi być świadczona selektywnie, można zdefiniować jeszcze jeden obszar: tożsamość jako usługa (ang. Identity as a Service
IDaaS). Ta usługa pozwala na realizację uwierzytelniania i autoryzacji w systemach rozproszonych. Dostępność takiej usługi może być czynnikiem decydującym o powodzeniu takich projektów, jak np. inteligentne sieci, gdzie spodziewamy
się milionów autonomicznych użytkowników, dla
których trzeba selektywnie dostarczyć usługi na
wybranym poziomie.
Dziś już każdy automatyk bez trudu może
sobie wyobrazić możliwość wykorzystania
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 69
sieci i komunikacja
Rys. 2. Schemat ogólny przedstawiający
przetwarzanie w chmurze.
*Standard opublikowany
przez OPC Foundation
www.opcfoundation.org.
Więcej na ten temat na:
www.commsvr.com/
Howitworks.aspx
publicznej infrastruktury komunikacyjnej (np.
sieci GPRS) do odczytania danych pomiarowych
z odległego obiektu lub nawet zdalnego jego sterowania/ parametryzowania. Jeśli tak, to idźmy
dalej i wyobraźmy sobie urządzenie pomiarowe
jako abstrakcyjne i wirtualne – czyli usługę.
Przesada?! Może i przesada, ale ja umiem sobie
wyobrazić sytuację, w której do optymalizacji
temperatury wody zasilającej miejski system ciepłowniczy wykorzystywane są dane z ciepłomierzy odbiorców, które to dane pomiarowe przedsiębiorstwo ciepłownicze kupuje od niezależnego
usługodawcy, np. spółki miejskiej. Spółka taka
może przykładowo zdalnie odczytywać urządzenia pomiarowe dla wszystkich mediów i publikować dane procesowe selektywnie właśnie
w chmurze. Zastosowanie takich danych jest bardzo szerokie – poniżej kilka przykładów:
automatyzacja fakturowania,
dobór mocy zamówionej,
kontrola poprawności pracy sieci,
optymalizacja procesów przesyłu
i wytwarzania,
samokontrola odbiorców,
optymalizacja temperatury zasilającej.
Jest to krok w kierunku inteligentnego miasta.
Ktoś powie: daleko posunięta futurologia. Być
może, ale w badaniu potencjału możliwych zastosowań chmury nie możemy pominąć tego aspektu,
tym bardziej że jest on dziś realizowalny technicznie oraz ekologicznie i finansowo uzasadniony.
Moim kolegom z zakładów produkcyjnych
przytoczony przykład może wydawać się mało
przydatny. Już słyszę argument, że w systemach
o takiej skali rozproszenia może i to ma sens,
ale u mnie maszyna na „make packu” (produkcja i pakowanie) nie może być traktowana jako
abstrakcyjna i wirtualna usługa! Czyżby?! Ja bez
trudu widzę oczami wyobraźni technologa siedzącego przed ekranem systemu ERP lub MES (lub
jakiejś ich hybrydy), wykorzystującego zmienne
opublikowane w przestrzeni adresowej OPC Unified Architecture*, który – wykorzystując dane
70 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
bieżącej oceny jakości produktu – parametryzuje proces produkcyjny, wprowadzając korekty
nastaw bezpośrednio do maszyny. W innym scenariuszu może on bezpośrednio decydować o wykorzystaniu poszczególnych maszyn do produkcji,
by sprostać zapotrzebowaniu otrzymanemu właśnie z działu eksportu. Dla niego ta maszyna to
zbiór zmiennych i właściwości w jakiejś abstrakcyjnej przestrzeni danych, którą możemy dopasować do jego indywidualnych potrzeb (lub raczej
potrzeb jego ERP-a) – czyli zbudować wirtualny
model informacyjny.
Jeszcze raz należy podkreślić, że koncepcja
chmury jest skalowalna z punktu widzenia praw
własności do infrastruktury oferowanej jako
usługa. W przypadku danych z maszyny udostępnianych w ramach tego samego przedsiębiorstwa
tworzona jest „chmura prywatna”. Jeśli funkcje
system ERP lub dane z liczników zużycia energii będą oferowane przez zewnętrznego usługodawcę, będziemy mówili o „chmurze publicznej”.
Istnieje też możliwość wykorzystywania usług
jednocześnie z chmury prywatnej, jak i publicznej, co w efekcie daje architekturę mieszaną.
Innymi słowy, przetwarzanie w chmurze to
sposób myślenia i szukania rozwiązań z wykorzystaniem komponentów, bez względu na prawa
własności. Jeśli zakładamy wykorzystanie istotnego dla naszego rozwiązania komponentu, nie
mając do niego prawa własności, musimy mieć
inny ekwiwalentny sposób zagwarantowania
sobie jego dostępności. Jest nim umowa utrzymania i systematycznego poprawiania poziomu
jakości usług (ang. Service Level Agreement SLA)
ustalonego między klientem a usługodawcą.
Omówienie zagadnienia współpracy pomiędzy usługodawcą i usługobiorcą na bazie umowy
SLA wykracza poza ramy tego artykułu. Warto
tu jedynie zwrócić uwagę na dodatkowe wymagania, jakie mają systemy automatyki przemysłowej, a mianowicie muszą one oddziaływać
na proces w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że
w analizie poprawności ich działania w kontekście całego rozwiązania trzeba uwzględnić czynnik
czasu. Skoro tak, to decydując się na wykorzystanie usługi, czynnik czasu musi być włączony
w negocjacje dotyczące warunków technicznych
SLA. Może on być uwzględniony w różny sposób,
przykładowo jako gwarantowana przepustowość,
opóźnienie mniejsze niż itp.
W powyższych przykładach ilustrujących koncepcję przetwarzania w chmurze rozważania koncentrowały się na zastosowaniach, w których
infrastruktura jest udostępniana jako usługa. Jednak koncepcja przetwarzania w chmurze może
być również atrakcyjna na wyższych poziomach.
W klasie zastosowań platforma jako usługa zwykle
dostajemy wirtualny komputer z zainstalowanym
sieci i komunikacja
systemem operacyjnym. Komputer taki „gości”
i współdzieli z innymi maszynami wirtualnymi
pewien fizyczny klaster komputerowy o dużej
wydajności i łatwości skalowania takich jego
zasobów, jak ilość pamięci, procesorów itp. Może
to być bardzo dobre rozwiązanie dla realizacji
stacji operatorskich wykorzystujących oprogramowanie klasy SCADA lub HMI. Rozwiązanie
takie zresztą stosowałem już wiele lat temu, jeszcze kiedy pojęcie chmury nie było znane.
Innym rozwiązaniem już stosowanym, a kandydującym do klasy platforma jako usługa jest
centralny serwer komunikacyjny i archiwizacyjny, który odpowiedzialny jest za dwukierunkową komunikację z urządzeniami procesowymi
z wykorzystaniem różnych protokołów i dostępnych mediów komunikacyjnych. W takim rozwiązaniu dane procesowe są archiwizowane i publikowane tak, by mogły być wykorzystane do różnych zastosowań przez różne systemy, które mają
do tych danych dostęp. W rezultacie otrzymujemy wirtualny obraz procesu technologicznego
(ang. process observer) – przykładowo wirtualną maszynę na wspomnianym wcześniej make
packu. By był on użyteczny, dane procesowe
muszą być publikowane wraz z metadanymi opisującymi ich znaczenie (semantykę). Przykładowo
napięcie elektryczne to dana – zmienna procesowa, natomiast symboliczna nazwa, lokalizacja geograficzna pomiaru, jednostka miary itp. to
metadane – właściwości, bez których taki pomiar
może mieć ograniczoną przydatność.
Do tematyki publikowania danych procesowych i ogólniej komunikacji z chmurą jeszcze
wrócę. Teraz jednak proponuję poświęcić chwilę
na analizę przypadku, który ilustruje opisany
powyżej model udostępniania i wykorzystywania
danych. W miejskich systemach ciepłowniczych
ciepło jest wytwarzane w elektrociepłowniach
lub ciepłowniach i przesyłane poprzez sieć do
odbiorców, którzy je odbierają w ilości potrzebnej
im w danej chwili. Niewykorzystane ciepło wraca
do producenta lub po drodze jest rozpraszane do
otoczenia. Nikogo nie zdziwi pewnie stwierdzenie, że optymalizacja całego procesu musi być
realizowana z uwzględnieniem procesu produkcyjnego (w tym produkcji w skojarzeniu energii
elektrycznej) i zjawisk towarzyszących przesyłowi ciepła (w tym strat i zapewnienia ciągłości
dostaw). Aby kontrolować produkcję, potrzebne
są dane z jednostek wytwórczych i możliwość sterowania nimi. Jeśli sieć jest zasilona z kilku źródeł, dodatkowo dochodzi konieczność sterowania
ich obciążeniem. Do kontroli strat i kontroli jakości dostaw potrzebne są dane z punktów poboru
i newralgicznych punktów sieci. Tak się jednak
złożyło, że w naszym kraju większość przedsiębiorstw ciepłowniczych będących operatorami
sieci ciepłowniczych i producentami ciepła to
firmy niezależne z punktu widzenia prawa handlowego. To skutecznie blokuje możliwość szukania wspólnych rozwiązań, ponieważ trudno jest
wykazać sensowność nakładów inwestycyjnych
po stronie dystrybutora, które to nakłady będą
wykorzystywane biznesowo przez wytwórcę.
Jak przełamać impas? Wykorzystanie koncepcji
chmury wydaje się tu rozwiązaniem idealnym.
Zgodnie z opisem powyżej operator sieci inwestuje w systemy pomiarowe oraz możliwość sterowania siecią i oferuje pewną abstrakcyjną i wirtualną sieć ciepłowniczą producentowi, który na
tej platformie – dostępnej jako usługa (więc bez
prawa własności) – buduje rozwiązania optymalizujące, korzystając z danych i możliwości rekonfiguracji sieci do swoich potrzeb. Dla tych, którzy pomyśleli, że autor tego artykułu zbytnio się
zapędził w opisy przyszłościowe, dodam, że rozwiązanie takie funkcjonuje w systemie ciepłowniczym miasta Łodzi od 2001 r. Z tą tylko różnicą,
że tam nie trzeba było odwoływać się do koncepcji chmury, bo operator sieci i producent to jedna
firma i nie ma potrzeby rozwiązywania problemu
„rozdzielności majątkowej”.
Ponadto w przytoczonym rozwiązaniu koncepcja przetwarzania w chmurze nie mogła być
zastosowana, ponieważ nie była jeszcze znana.
Tu istotne spostrzeżenie, które prowadzi do
wniosku, że skoro bez znajomości samej koncepcji powstało rozwiązanie gotowe do przeniesienia
do chmury wyłącznie na bazie zdroworozsądkowego podejścia do projektowania, mamy dowód
wprost, że paradygmat przetwarzania w chmurze
jest naturalną konsekwencją tego, co się dzieje
w rzeczywistości, a nie wydumanym pojęciem.
Skoro tak dobrze poszło w warstwie infrastruktury i platformy, to może również dla udostępniania oprogramowania jako usługa w chmurze
znajdziemy przykłady potwierdzające możliwość
technicznej realizacji w niedalekiej przyszłości
i pożyteczne z punktu widzenia poprawy zarządzania procesami technologicznymi. Na myśl
przychodzi wiele pomysłów, ale co do dwóch
mam pewność, że mogą być zrealizowane na przestrzeni raczej miesięcy niż lat. Są to:
zarządzanie cyklem życia i konserwacją
zasobów (maszyn, urządzeń, infrastruktury itp.)
oraz prognozowanie ich awarii,
systemy kontroli i rozliczania emisji spalin.
W obu przypadkach oprogramowanie „zanurzone” w chmurze pobiera systematycznie nieprzetworzone dane procesowe, przetwarza je,
archiwizuje, by w końcu wygenerować raport
zawierający propozycje planu remontów, ostrzeżenia o możliwości wystąpienia awarii czy wyliczenie opłat za wyemitowane spaliny i wytyczne
pozwalające minimalizować tę emisję.
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 71
sieci i komunikacja
Licencje na takie oprogramowanie są warte
nawet kilka milionów złotych i bardzo wymagające z punktu widzenia platformy systemowej, na
której mogą być realizowane. Dodatkowo oprogramowanie takie jest bardzo kosztowne w utrzymaniu z uwagi na kwalifikacje zespołu utrzymania. Wszystko to stwarza barierę masy krytycznej,
która praktycznie eliminuje możliwość stosowania go w małych i średnich przedsiębiorstwach.
Udostępnienie oprogramowania w chmurze daje
możliwość skalowania do faktycznych potrzeb
i dopasowania opłat za usługę do faktycznego
wykorzystania, a nie do faktycznych możliwości
oprogramowania. W konsekwencji staje się rozwiązaniem biznesowo akceptowalnym.
Komunikacja z chmurą
Nasuwa się wniosek, że koncepcję chmury należy
rozpatrywać wyłącznie z organizacyjnego punktu
widzenia, bo czymże różni się samochód własny
od wynajętego. Samochód niczym, ale samochód
nie należy do klasy rozwiązań, które analizujemy.
Lepiej wróćmy do wcześniejszego przykładu
maszyny produkcyjnej na hali maszyn będącej
typowo w kompetencji automatyków, a jednocześnie sterowanej/zarządzanej przez technologów.
Załóżmy, że oferuje ona łącze z protokołem klasy
Modbus i interfejsem szeregowym. Czy w takim
środowisku technicznym możemy zapewnić:
wymaganą przez technologa abstrakcję
(model danych), która pozwoli mu wykonać zadanie poprawy jakości i jednocześnie zagwarantować, że nie zepsuje on kosztownej maszyny,
wirtualizację, więc jednoczesny wzajemnie wyłączny dostęp SCADA automatyka
i ERP-a technologa.
Po wielekroć nie. Ten rodzaj protokołu wymusza tylko jednego klienta (ang. single master),
więc jednoczesne korzystanie przez dwie aplikacje z tych samych danych jest wykluczone –
zawłaszczanie. Takie rozwiązanie wymusza, że
technolog jest raczej za ścianą, niż na innym kontynencie – brak skalowalności. Rozwiązanie nie
zapewnia żadnej kontroli dostępu do rejestrów
sterownika – brak kontroli zakresu świadczonych
usług. Reasumując, złamaliśmy wszystkie zasady
tworzące paradygmat przetwarzania w chmurze, a w końcu wykazaliśmy brak technicznych
możliwości świadczenia przez automatyka usługi
na rzecz technologa. Sam sobie zaprzeczyłem?!
Popatrzmy na rysunek 3, gdzie pomiędzy użytkownikami a sterownikiem maszyny umieszczono dodatkowy komponent – serwer, z którego wystają charakterystyczne symbole interfejsów o kształcie „lizaka”. To podejście rozwiązuje
problem braku abstrakcji, ponieważ z definicji interfejs jest abstrakcyjny – to zestaw funkcji i struktur danych, które może wykorzystać
72 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Rys. 3. Komunikacja pomiędzy użytkownikami
przy pomocy dodatkowego serwera.
klient zgodnie ze swoimi potrzebami. Definicja interfejsu jest abstrakcyjna: mówi, co można
wykorzystać, ale nie określa, jak funkcje zostały
zrealizowane i jak powstają dane, ale to akurat dla ich użytkownika nie jest istotne. Jednak
to jest jeszcze zbyt mało, aby otrzymać rozwiązanie gotowe na zanurzenie w chmurze. By spełnić wymóg wirtualizacji, musimy umieć zapewnić
dla każdego użytkownika inny interfejs, dopasowany do jego indywidualnych potrzeb. Tylko tyle
i aż tyle, żeby spełnić warunek konieczny – techniczną gotowość. Dopiero spełnienie powyższych
wymogów pozwoli rozważać możliwość i sens
wdrożenia odpowiedniej organizacji na zasadach
usługodawca/usługobiorca.
Wiedząc już, że naszym celem jest swobodnie definiowalny interfejs wystający z chmury
(rysunek 4), w następnym kroku musimy odpowiedzieć na pytanie, jak ten cel osiągnąć, a lista
życzeń jest następująca:
swobodnie definiowalny model informacyjny: serwer musi mieć wbudowane mechanizmy
tworzenia modelu danych metodami inżynierskimi, a nie programistycznymi;
model dostępny w przestrzeni adresowej:
gdy mówimy o danych procesowych, to zawsze
mamy na myśli trzy ich atrybuty: wartość, adres
i jakość, z których adres ma dla omawianej koncepcji szczególne znaczenie, ponieważ zapewnia
selektywny dostęp;
komunikacja na bazie technologii internetowych: jeśli pomiędzy klientem a serwerem będzie
coś więcej niż tylko sieć lokalna, to możemy prawie na pewno przyjąć konieczność pokonania po
drodze jakiejś zapory ogniowej (ang. firewall),
a to oznacza, że wszystkie protokoły z wyjątkiem HTTP i SMTP będą skutecznie na niej
sieci i komunikacja
zablokowane; SMTP się nie nadaje, więc wyboru
nie ma i zostaje protokół przeglądarek internetowych wraz z bazującą na nim mocarną technologią Web-service;
otwartość na przyszłość: technologia internetowa do komunikacji wydaje się dziś nie mieć
konkurencji, ale znamy wiele technologii, które
„umarły zbyt młodo”, by choćby dostać się do
muzeum; zatem w celu zapewnienia długowieczności naszych inwestycji rozwiązanie musi być łatwo
przenośne na inne technologie komunikacyjne,
czyli należy postępować zgodnie z kolejnym paradygmatem SOA (ang. Service Oriented Architecture – architektura zorientowana na usługę, więc
komunikacja definiowana w kontekście danych
i funkcji, a nie technologii komunikacyjnych);
klient jako wtyczka do serwera: rozwiązanie powinno być klasy plug-and-play, aby nie uzależniać się od konkretnych dostawców i zapewnić
ich współdziałanie metodami inżynierskimi, a nie
programistycznymi;
skalowalność: trzeba tu rozważyć dwie
skrajności – serwer wbudowany do sterownika maszyny (mamy limit zasobów) i na drugim
krańcu serwer obsługujący kilkaset tysięcy sterowników (mamy problemy z wydajnością);
BEZPIECZEŃSTWO: na myśl o konieczności wykorzystywania technologii internetowych
każdemu automatykowi cierpnie skóra i jest to
normalne zjawisko. Dlatego słowo klucz w tym
punkcie napisałem wielkimi literami. Ranga problemu jest duża, choć często w naszym środowisku przewartościowana i wykorzystywana raczej
jako rezultat fobii, niż faktycznego zagrożenia,
niemniej należy uwzględnić konieczność skalowalności do potrzeb w tym zakresie.
To nie wszystko, ale czuję narastający niepokój Czytelnika o to, czy wdrożenie tych postulatów nie będzie wymagało uprzedniego uzyskania
przez każdego z automatyków stopnia doktora
habilitowanego z informatyki. I tu mam dwie
bardzo dobre wiadomości.
Po pierwsze jest już opublikowany standard
o nazwie OPC Unified Architecture, autoryzowany przez międzynarodowe stowarzyszenie OPC
Foundation zrzeszające ponad 450 firm z branży
automatyki, ale nie tylko – wymienię tu tylko dla
przykładu IBM, Microsoft, SAP. Innymi słowy
mamy rozwiązanie spełniające powyższe postulaty i nie trzeba niczego wymyślać – ono po prostu jest i należy je tylko zastosować.
Po drugie powyższy standard został już zaimplementowany i jest dostępny w postaci wielu
produktów, w tym takich, które zostały wielokrotnie nagrodzone przez redakcję Control Engineering w konkursie „Produkt roku”.
Powyższy standard umożliwia realizację wielu
scenariuszy zapewnienia komunikacji pomiędzy
sterownikami będącymi źródłem danych procesowych i użytkownikami, którzy konsumują te dane
po ich przetworzeniu przez systemy o różnym
przeznaczeniu. Omówienie tego tematu wymaga
jednak osobnego artykułu.
Podsumowując powyższe rozważania, podkreślić trzeba raz jeszcze, że przetwarzanie w chmurze jest koncepcją organizacyjną, wdrożenie której
bazuje jednak na wielu rozwiązaniach technicznych. Co więcej, przetwarzanie w chmurze nie
jest realną alternatywą dla rozwiązań aktualnie
stosowanych, ale możliwością znacznego rozszerzenia kompetencji systemów automatyki w celu
dalszego minimalizowania kosztów, zmniejszania awaryjności i poprawiania jakości produkcji
oraz dystrybucji. Umożliwia skalowanie poziome,
a więc rozszerzenie automatyki na obiekty o bardzo dużym stopniu rozproszenia, takie jak wielozakładowe korporacje, inteligentne sieci itp. oraz
skalowanie w pionie, a więc integrację z systemami do dziś utożsamianymi wyłącznie z zarządzaniem przedsiębiorstwem.
Rys. 4. Stworzony interfejs do komunikacji w chmurze.
Co ważne, wydaje się, że dziś jesteśmy gotowi
od strony technicznej do wdrożenia tej koncepcji
w wielu zastosowaniach. Faktyczne zastosowanie
wymaga jednak jeszcze przełamania bariery psychologicznej i – jak dla każdej nowości – obawy
o ryzyko fiaska, tym większej, że mówimy głównie o eksploracji nowych obszarów zastosowań.
Optymistyczne jest to, że choć przetwarzanie
w chmurze jest rodem z biznesu, to daje automatyce możliwość ekspansji do tegoż biznesu
i tym samym zwiększenia jej roli w zarządzaniu
przedsiębiorstwem.
dr inż. Mariusz Postół, Instytut Informatyki
Politechnika Łódzka
CE
PRODUKTY
Newtech
Cognex
Firma Baumer prezentuje najszybszy
czujnik ultradźwiękowy na świecie
Cognex rozszerza możliwości
odczytu kodów kreskowych
w logistyce
Czas reakcji nowego czujnika ultradźwiękowego proponowanego przez
Baumer to nieco ponad jedna milisekunda. Fakt ten sprawia, że UNAM
12 jest 20 razy szybszy od tradycyjnych czujników ultradźwiękowych
a ponadto jest najszybszym tego typu
czujnikiem na świecie.
UNAM 12 łączy w sobie zalety
technologii ultradźwięków z krótkim
czasem reakcji (1,3 ms), która jest
raczej zaletą czujnika fotoelektrycznego. Jest to więc idealne rozwiązanie
do stosowania przy szybkich procesach oraz znaczne zwiększenie efektywności pracy w automatyce.
Sensor potrafi wykrywać wysoce
przeźroczyste materiały opakowaniowe, takie jak folie, butelki plastikowe, szkło itp., kontrolując ciągłość
przepływu produkcji. W specjalnej
wersji z dyszą dźwiękową UNAM12
może również rozpoznać obiekty znajdujące się blisko siebie. Jest to możliwe dzięki skupieniu oraz zawężeniu
wiązki ultradźwiękowej.
Jeśli chodzi o zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa pracy, technologia ultradźwiękowa gwarantuje
bezproblemowe działanie czujnika bez
względu na stopień zabrudzenia czy
kolor obiektu. Dzięki zawężeniu kąta
wiązki dźwięku, czujnik może być
zamontowany za ściankami ochronnymi i wykrywać obiekty przez wąskie
szczeliny.
www.newtech.com.pl
Siemens
Nowy redundantny sterownik z serii SIMATIC S7-400
CPU 416-5H to nowy sterownik
redundantny z interfejsem PROFINET.
Nowe jednostki centralne wyposażone są w interfejs Profinet z dwuportowym switchem, pamięć o większej
pojemności oraz rozszerzone struktury bloków danych i bloków funkcyjnych oraz wywołań. Jedną z nowości
jest programowana przez użytkownika
funkcja przełączania między sterownikiem głównym i rezerwowym. Wyższą
wydajność jednostki centralnej osiągnięto między innymi dzięki rozszerzeniu zasobów komunikacyjnych.
Interfejs Profinet z dwuportowym
switchem jest stosowany również na
poziomie obiektowym, do komunikacji
z urządzeniami zewnętrznymi i realizuje redundantne połączenia typu H
w protokole TCP/IP (ISO na TCP).
Wraz z wbudowanymi interfejsami
MPI/DP i Profibus DP, wbudowany
interfejs Profinet pozwala na redundantne podłączenie modułów we/wy.
Zastosowanie kabli światłowodowych umożliwia synchronizację
danych na odległość do 10 km. Pod
względem wydajności nowa jednostka
centralna CPU 416-5H z pamięcią
RAM o pojemności 16 MB plasuje się
między jednostkami CPU 412-5H
z 1 MB i 414-5H z 4 MB, a jednostką
CPU 417-5H z pamięcią 32 MB
RAM. Sterowniki są konfigurowane
i programowane za pomocą narzędzi
z pakietu Simatic Step 7.
www.siemens.com/s7-400h
74 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Nowy czytnik kodu kreskowego
DataMan® 300 przeznaczony jest
do systemów sortujących o wysokim
stopniu automatyzacji, takich jak
kontrola prawidłowego druku
i naklejenia etykiet lub odczytywanie
kodów przesyłek.
Czytniki kodu kreskowego z serii
DataMan oferują większą szybkość odczytu niż czytniki laserowe.
Został w nich zastosowany algorytm
1DMax+™ firmy Cognex i technologia Hotbars™, co w znaczący sposób
zwiększa w logistyce szybkość dekodowania uszkodzonych linearnych
kodów kreskowych, oraz dekodowanie
kodów niezależnie od ich ustawienia.
Technologia Hotbars wykorzystuje teksturę do lokalizacji kodów
kreskowych w dowolnym położeniu
a następnie w celu dekodowania ekstrahuje sygnały 1D z wysoką rozdzielczością. Technologia Hotbars łączy
lepszą wierność sygnału z błyskawiczną prędkością, równocześnie sprawiając, że nowa generacja czytników
Cognex DataMan ma bezkonkurencyjną wydajność.
W logistyce wizyjne czytniki kodów
kreskowych umożliwiają osiągnięcie:
wyższej prędkości odczytu, która
może obniżyć koszty i podwyższyć
wydajność przetrwarzania;
wizualizacji dostępności danych
w celu ciągłego ulepszania procesu;
niższych kosztów wyposażenia,
ponieważ czytniki wizyjne nie mają
żadnych części ruchomych;
kontrolę kodów w przyszłości,
ponieważ kody 2D używane są we
wszystkich dziedzinach coraz częściej.
www.thelaserkiller.com.
PRODUKTY
Cognex
ASTOR
Nowy standard w przemysłowym odczytywaniu znaków (OCR)
PACSystems RSTi od GE
Cognex Corporation zaprezentowała
algorytm OCRMax™, nowe narzędzie dla aplikacji optycznego rozpoznawania znaków – OCR i weryfikacji – OCV, który umożliwia systemom
i softwarom widzenia maszynowego Cognex osiągnięcie najwyższych szybkości odczytu przy jednoczesnym minimalizowaniu niepoprawnego odczytu. Algorytm OCRMax jest
szybki, łatwy do ustawienia i prosty w użyciu we wszystkich platformach systemów i softwarów widzenia
maszynowego In-Sight® i VisionPro®.
Jest to narzędzie typu all-in-one,
które potrafi sobie poradzić z wariacjami znaków, ściętym tekstem, proporcjonalnymi typami czcionki
i zmiennymi ciągami długości.
Funkcja segmentacji rozdzieli
każdą linię znaków na pojedyncze
odcinki z jednym znakiem. Sprawia,
że OCRMax potrafi odczytywać znaki
zniekształcone, dotykające się lub
będące w różnej odległości od siebie.
Potrafi dostosować się do nierównych
powierzchni i różnego oświetlenia tła
kodów. Algorytm OCRMax pozwala
użytkownikom kontrolować kluczowe
Nowa seria modułowych układów
we/wy PACSystems RSTi I/O firmy
GE Intelligent Platforms ze względu
na kompaktowe rozmiary, pełną
skalowalność i atrakcyjną cenę jest
idealnym rozwiązaniem zarówno do
małych, jak i dużych rozproszonych
aplikacji i pozwala optymalizować
rozmiary systemu sterowania oraz
koszty z nim związane.
Redukcja kosztów – to jedna
z pierwszych kwestii rozpatrywanych
przy projektowaniu systemu sterowania. Szczególnie w przypadku elementów, które w systemach sterowania są
niezbędne i występują w dużych ilościach. Takimi elementami są układy
we/wy oddalonych, czyli urządzenia
pośredniczące pomiędzy systemem
sterowania a urządzeniami pracującymi fizycznie na obiekcie.
parametry w celu poprawy wydajności
segmentacji, co wpływa na szybkość
odczytu i ogranicza ilość błędów.
OCRMax ma intuicyjny interfejs
użytkownika, dzięki któremu ustalenie typu czcionki jest bardzo proste. Dlatego odczyt jest bardziej
spójny i powtarzalny prawie w każdym środowisku. Użytkownicy algorytmu OCRMax mogą również wysyłać i przesyłać czcionki z/do zewnętrznej pamięci, co dodatkowo ułatwia
proces uczenia się i zwiększa elastyczność urządzenia. Ponadto użytkownicy mogą współużytkować te same
rodzaje czcionek pomiędzy różnymi
systemami firmy Cognex i w ten sposób usprawniać i upraszczać zarządzanie typami czcionek.
www.cognex.com/OCR
ELTRON
Matrix 450 – high-endowy, przemysłowy skaner kodów 2D
dedykowany do zastosowań logistycznych formy Datalogic
Dzięki 5-megapikselowej matrycy i prędkości skanowania 15 razy
w ciągu sekundy, Matrix
450 znajdzie zastosowanie w wielu wymagających aplikacjach. Wysoka
prędkość akwizycji obrazu
o dużej rozdzielczości oraz zastosowanie dedykowanego, mocnego
oświetlacza, sprawia że Matrix 450
będzie idealnym rozwiązaniem dla
szybko poruszających się obiektów na
taśmociągach małej i średniej szerokości. Wielokrotne skanowanie kodu
nie jest już potrzebne, najnowszy skaner załatwia sprawę jednym strzałem migawki. Dodatkowe funkcje,
takie jak ciągłe pozyskiwanie ramki,
niebłyskające białe oświetlenie,
kolorowe wskaźniki ustawienia czytnika – czyni
z Matrixa 450 bezprecedensowe rozwiązanie
w branży ID. Zeskanowany obraz jest przetwarzany bezpośrednio w skanerze bądź wysyłany za
pomocą szybkiej sieci ethernetowej do dalszej obróbki
w urządzeniach zewnętrznych. Brak
części ruchomych, wytrzymała metalowa obudowa, stopień ochrony IP65
oraz możliwość pracy w temperaturze do 50°C gwarantuje długą żywotność skanera w trudnych warunkach
przemysłowych.
www.eltron.pl
Systemy wykorzystujące rozproszone układy we/wy PACSystems
RSTi znacznie łatwiej rozbudować.
Wystarczy dołożyć kolejny moduł do
węzła i skonfigurować jego obsługę
w sterowniku.
Nowa seria jako rozwiązanie modułowe (ponad 80 różnych modułów
w ofercie) może pracować w dowolnej sieci przemysłowej – szeregowej
w protokole Modbus RTU, bazujące
na sieci Ethernet oraz w dedykowanych sieciach przemysłowych jak
Profibus DP, DeviceNet, CANopen
czy CCLink. Węzeł może być rozbudowany do 32 modułów we/wy, co
przekłada się na możliwość obsługi
do 512 sygnałów obiektowych.
Wszystkie dostępne rozwiązania
posiadają odpowiednie certyfikaty
elektromagnetyczne oraz morskie,
pozwalając na instalowanie PACSystems RSTi I/O w warunkach przemysłowych oraz w rozwiązaniach
mobilnych.
www.astor.com.pl
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 75
PRODUKTY
VIX Automation
Introl
Proficy HMI/SCADA iFIX 5.1 PL
Wszechstronna linia
przepływomierzy Fluxus
Proficy HMI/SCADA iFIX 5.1 PL to
kolejna, w pełni spolonizowana wersja
iFIX-a, zapewniająca użytkownikom
dostęp do wielu ciekawych możliwości oprogramowania oraz wsparcia dla
najnowszych systemów operacyjnych
w języku polskim. Nowości dostępne
w wersji PL to między innymi:
wsparcie dla systemów 64bit,
ulepszony dostęp do danych
archiwalnych,
pola danych historycznych,
synchronizacja procesowej bazy
danych z Proficy Historian,
globalna kontrola czasu (możliwość odtworzenia stanu synoptyki
z przeszłości),
ulepszone opcje redundancji,
wykresy XY oraz typu SPC,
system pomocy w j. polskim,
optymalizacja pracy z alarmami.
W pierwszym kwartale 2012 roku
do oferty VIX Automation wprowadzono również wersję iFIX 5.5 EN.
Najnowszą wersję flagowego oprogramowania rodziny Proficy wyróżniają:
bezpłatna licencja dla drivera
IGS Basic oraz dla driverów: MBE,
ABR, GE9, MB1, SI7, EGD,
nowe obiekty dynamo (dla
branży wod-kan oraz OEM),
wsparcie iFIX WebSpace dla systemów 64bit,
obsługa kontrolek .NET,
wiele innych ciekawych
funkcjonalności.
www.vix.com.pl
Urządzenia F/G608 są pierwszymi
na rynku w pełni przenośnymi przepływomierzami z certyfikatem ATEX,
co umożliwia rzetelny pomiar przepływu gazu i cieczy w drugiej strefie zagrożenia wybuchem. Urządzenia
umożliwiają dwukierunkowy pomiar
przepływu różnych gazów i cieczy
w zakresie średnic DN7 – DN1600
z dokładnością w zakresie 1...3%.
Wielką ich zaletą jest poręczność, szybkość działania, a przede wszystkim
brak kontaktu czujników z mierzonym
medium. Dodatkowo certyfikat ATEX
COPA-DATA
COPA-DATA przedstawia zenon 7
Firma COPA-DATA przedstawia
wszechstronne portfolio oprogramowania dla zintegrowanych, ergonomicznych rozwiązań automatyki.
Nowa rodzina produktów zenon, składająca się z czterech dostosowanych
do potrzeb klienta modułów programowych, obejmujących cały zakres
automatyki, od czujników do systemów ERP. Dodatkowo do specyficznych projektów w branży farmaceutycznej użytkownikom oferujemy –
zenon Pharma Edition.
Począwszy od wersji zenon 7, oprogramowanie będzie rozwijać się w kierunku rodziny produktów złożonych
z indywidualnych, w pełni ze sobą
zintegrowanych programów, obejmujących zenon Analyzer, zenon Supervisor, zenon Operator i zenon Logic.
Możliwość wielokrotnego użytku
i pełna ciągłość w całej rodzinie
produktów zenon umożliwia sprawny
proces inżynieryjny, łatwą obsługę
oraz oszczędność czasu i kosztów. Dla
rozwiązań niezależnych od platform
dynamiczne raportowanie o produkcji oprogramowania zenon Analyzer
wprowadza idealne warunki zasadnicze. Narzędzie raportujące obsługuje
i reprezentuje dane z procesu do systemu ERP, a także udostępnia informacyjne raporty, rozbudowane obliczenia wskaźników KPI i analizy statystyczne. Inżynierom i operatorom
wymagającym wszechstronnej wizualizacji i obsługującym duży, złożony
osprzęt oferowane jest odpowiednie
rozwiązanie, którym jest zenon Supervisor – niezależny system SCADA.
zenon Operator, nowy wbudowany
system HMI firmy COPA-DATA,
został specjalnie opracowany do prostej i ergonomicznej obsługi maszyn
i sterowania mniejszym osprzętem.
Rodzinę produktów zenon uzupełnia zenon Logic, zintegrowany system
PLC ze środowiskiem programistycznym zgodnym z IEC 61131-3.
www.copadata.pl
76 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
do strefy 2. umożliwia pomiar bez specjalnych zezwoleń, a urządzenie G608
może być wyposażone także w sondy
do strefy pierwszej. Urządzenie bardzo
dobrze sprawdza się przy pomiarach
na wysokim ciśnieniu oraz trudniejszych aplikacjach, tj. podziemne magazyny gazu, kopalnie gazu, tłocznie
gazowe, rafinerie i przemysł ciężki.
F608 i G608 cechują się także
wysoką jakością wykonania, niezawodnością pomiaru oraz ATEX-em.
Urządzenia te w prosty sposób umożliwiają pomiar mediów trudnych, których pomiar inną metodą nastręcza wiele problemów (np. wodór).
Co ważne, przepływomierze Fluxus pozwalają na skuteczny pomiar
w miejscach, w których przepływomierze bezinwazyjne innych marek nie
działają.
FLUXUS G608 (gazy) i F608 (ciecze) zostały uznane „Produktem Roku
2011” według rankingów magazynów
Control Engineering Polska oraz Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów
Przemysłowych.
www.introl.pl
PRODUKTY
Balluff
Elmark
Nowa generacja modułów
I/O do sieci Ethernet
Getac X500 – sztandarowy notebook Getaca
teraz w wersji Full HD
Nowa generacja
oferuje udoskonalone
rozwiązania dla
użytkowników
sieci Profinet
oraz EthernetIP.
Stopnień
ochrony IP67
umożliwia montaż bezpośrednio
w obszarach procesów produkcyjnych.
Solidna metalowa obudowa z całkowicie zalaną elektroniką doskonale
nadaje się do najtrudniejszych warunków przemysłowych.
Nowa oferta obejmuje trzy wykonania, moduł wejściowy 16DI, programowalny moduł 16DI/DO
oraz master interfejsu IO-Link.
Każdy z modułów wyposażony jest
w wyświetlacz, za pośrednictwem którego możemy ustawiać wszystkie parametry adresu IP, jak również bramę
oraz maskę podsieci. Stan pracy każdego z portów sygnalizowany jest
przez dwie diody LED, które dzięki
swojej dużej powierzchni są doskonale
widoczne również przy całkowitym
obłożeniu portów. Wbudowany switch
pozwala na tworzenie liniowej topologii sieci.
Dodatkowy port wyjściowy zasilania umożliwia liniowe przekazywanie
zasilania z modułu na kolejny moduł.
Dwa niezależne obwody zasilające
pozwalają na niezależne wyłączanie
obwodów wyjściowych. Napięcie Us
zasila elektronikę modułu, komunikację oraz czujniki, natomiast napięcie
Ua stanowi odrębne zasilanie obwodów wyjściowych. Każdy z modułów wyposażony jest we wbudowany Webserwer za pomocą którego
mamy możliwość kontroli stanu pracy
modułu oraz zmiany adresu IP.
Moduły wyposażone są w doskonałą diagnostykę obejmującą poszczególne porty. Identyfikacja zwarć
zarówno zasilania czujników, jak
i zwarcia w obwodach wyjściowych
jest jednoznacznie identyfikowana
i sygnalizowana bezpośrednio na
module za pomocą doskonale widocznych diod LED.
www.balluff.pl
X500 firmy Getac, mimo że do oferty
został wprowadzony w połowie zeszłego roku, już doczekał się małych modyfikacji. Producent zdecydował się na
zmianę matrycy, która teraz przy przekątnej ekranu 15,6" uzyskuje pełną
rozdzielczość Full HD (1920×1080).
Ponadto nowa wersja Extreme zyskała
jeszcze wydajniejszą kartę graficzną
nVidia GT 330M 1 GB DDR3.
Oczywiście komputer zachował
swoje dotychczasowe zalety. Jest to
obecnie prawdopodobnie najwydajniejszy i najmocniejszy notebook klasy
Rugged na rynku. Nabywca ma możliwość wyboru pomiędzy procesorami
Intel i5 lub Intel i7. Ekran o wysokiej jasności przystosowany do pracy
na słońcu może być wyposażony
w Multi-touch. Modem 3G oraz GPS
mają możliwość podłączenia anten
zewnętrznych.
W profesjonalnych aplikacjach
oprócz znakomitej wydajności i wytrzymałości ogromne znaczenie mają oferowane złącza we/wy. I również w tej
TURCK
Nowe wskaźniki świetlne
LED w serii EZ-LIGHT
Popularna seria wskaźników świetlnych EZ-LIGHT oferowanych przez
firmę TURCK wzbogaciła się o nowe
wykonania. Jednym z nich jest K50
Rotating and Strobing Beacon. Wskaźnik ten wyposażony został w bardzo
jasne diody LED, które oferują jednokolorową, obrotową lub błyskową,
sygnalizację świetlną. Ich rozbudowaną wersją oferującą ten sam sposób pracy są nowe kolumny świetlne
TL50 Beacon. Mogą one posiadać standardowo do 4 kolorów oraz
dziedzinie Getac X500 wiedzie prym
w swojej klasie. Oprócz standardowych złączy oferuje aż dwa porty
RS-232, pięć złączy USB i HDMI.
Kolejną niespodzianką jest możliwość podłączenia dwóch kart PCI
lub PCIe dzięki specjalnemu modułowi tzw. Expansion Unit. Rozwiązanie to daje nam możliwość podłączenia specjalistycznych kart pomiarowych, wideo itd.
Getac X500 to także lider odporności na niekorzystne warunki pracy.
Model ten może pochwalić się certyfikatami IP65, MIL-STD-810G, MILSTD-461F (opcjonalnie UL1604 do
pracy w strefie zagrożonej wybuchem).
http://rugged.com.pl/getac_x500.php
wbudowany alarm dźwiękowy (regulowany, maks. do 94 dB na 1m).
Nowe wykonania posiadają wszystkie zalety serii EZ-LIGHT. Najważniejszą cechą tych wskaźników LED jest
kompaktowa, jednoelementowa obudowa charakteryzująca się wysokim
stopniem ochrony IP67 (odporność
na wodę i pył) oraz przygotowanie
do prostego i szybkiego montażu za
pomocą gwintu M30. Oczywiście dla
serii EZ-LIGHT dostępny jest szeroki
wybór akcesoriów montażowych.
Nowe wykonania ze względu na
swój specjalny sposób pracy przeznaczone są m.in. do aplikacji wymagających zastosowania ostrzegawczych
wskaźników świetlnych. Dzięki zastosowaniu technologii LED urządzenia
te są także doskonałą alternatywą dla
starszych rozwiązań, gdyż zapewniają
niezwykle długą żywotność oświetlenia – nawet ponad 50 000 h pracy
ciągłej.
www.turck.pl
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 77
PRODUKTY
Omron
Bosch Rexroth
Platforma Sysmac
Bezpłatne i szybkie
projektowanie z MTpro light
Platforma Sysmac to kompletny system sterowania maszyną, stworzony
przez firmę Omron. Firma wprowadziła do sprzedaży swój nowy produkt
już w listopadzie 2011, jednak podczas targów Automaticon nowa Platforma Sysmac i powiązane z nią urządzenia miały swoją premierę w Polsce przed tak szerokim gronem
odwiedzających.
Zasady przewodnie nowej platformy automatyki Sysmac są proste,
ale wymagające:
zaprojektowana pod kątem sterowania maszynami,
jedno połączenie, jedna filozofia
programowa,
otwarta na globalne standardy,
jakość Omron.
Efektem ich przestrzegania jest
wydajna i wielozadaniowa platforma
automatyki ze sterownikiem z serii NJ,
który umożliwia bezproblemowe sterowanie zarówno maszyną, jak i linią
w fabryce. Nowe sterowniki z serii NJ
łączą standardowe sieci Automatyki
przemysłowej EtherNet/IP z najlepszą siecią do sterowania maszynami
– EtherCAT.
www.omron.pl
Newtech
Niezawodny produkt do kontroli znaczników – kontrola
nadruku z wykorzystaniem czujników wizyjnych VeriSens ®
Branża spożywcza często staje przed
wyzwaniem zapewnienia prawidłowego oznakowania produktu w pełni
zgodnego z treścią oraz wymaganiami jakościowymi. Jest to szczególnie ważne w celu zapewnienia czytelności i prawidłowości wydruku oznaczeń typu: „najlepiej spożyć przed…”.
Dlatego też firma Baumer wprowadziła
czujniki wizyjne VeriSens ®, które
w modelach ID-110, XF-200 i XC 200
umożliwiają detekcję nieprawidłowych
wydruków, pozwalając wyeliminować
wadliwe produkty.
Urządzenia umożliwiają czytanie
tekstów/liczb (OCR), funkcje porównywania ze statycznie lub dynamicznie
określaną treścią, a także ocenę jakości
wydruku (OCV). Oprócz kontroli daty
przydatności do spożycia, możliwa jest
jednoczesna kontrola kodów matrycowych. Bogate funkcje wykorzystane
w modelach XF-200 i XC-200 pozwalają na kontrolę kolejnych parametrów
produktu, np.: można sprawdzić położenie, obecność, kompletność i prawidłowość wykonania etykiet i znaków
graficznych lub sprawdzić prawidłowe
ustawienie opakowanego produktu.
Wszystkie serie czujników VeriSens ® mają jednakowy i intuicyjny
interfejs użytkownika, co zapewnia
możliwość nauczenia czujnika w krótkim czasie. Zintegrowany symulator
umożliwia przeprowadzenie zdalnych
testów przed rozpoczęciem produkcji. Dodatkowo złącza komunikacyjne, takie jak Ethernet i programowalne we/wy cyfrowe ułatwiają
adaptacje czujnika na już istniejących aplikacjach. Aplikacje o zmiennych warunkach są dużo łatwiejsze
do zrealizowania z wykorzystaniem
modelu XC-200 ze złączem wymiennych obiektywów typu C-Mount,
w pełni zintegrowanym kontrolerem
zewnętrznego oświetlacza pozwalającym na jego bezpośrednie podłączenie
oraz dostępną rozdzielczością do
2 megapikseli.
www.newtech.com.pl
78 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Oprogramowanie ułatwia początkującym użytkownikom projektowanie
konstrukcji ram, stanowisk pracy czy
systemów transportowych. Dla zainteresowanych oprogramowanie MTpro
light dostępne jest do pobrania w
wersji podstawowej na naszej stronie internetowej. W ten prosty sposób
użytkownicy mogą bezpośrednio zająć
się projektowaniem i stworzyć listę
niezbędnych komponentów do zamówienia w firmie Bosch Rexroth.
Oprogramowanie MTpro light ma
całą gamę najbardziej popularnych
produktów z zakresu techniki montażowej firmy Bosch Rexroth, takich jak
profile aluminiowe i osprzęt, systemy
rurowe serii EcoShape, stanowiska
pracy ręcznej i systemy przenośników
transportowych VarioFlow 65 i 90.
Program MTpro light dostępny jest
w 5 wersjach językowych.
Za pomocą aplikacji „drag and
drop” oraz mechanizmu domyślnych
połączeń i pozycjonowania, użytkownik tworzy projekt w bardzo krótkim
czasie. Program generuje automatycznie listę komponentów do zamówienia,
którą użytkownik może bezpośrednio
przesłać do biura regionalnego firmy
Bosch Rexroth. Dzięki temu oprogramowanie nadaje się dla tych wszystkich użytkowników, którzy chcą projektować w sposób szybki i prosty.
W przypadku szerszych wymagań,
jak np. bezpośrednie generowanie do
systemów CAD lub indywidualna konfiguracja produktu albo dokumentacja,
firma Bosch Rexroth oferuje pełną wersję oprogramowania MTpro na płycie
DVD. Oprogramowanie do wspomagania projektowania MTpro light znajdą
Państwo na stronie internetowej:
www.boschrexroth.com/mtpro_light
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 79
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
80 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 81
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
Inklinometry ACS
Nowa seria inklinometrów ACS to
niewielkie czujniki odchyleń zamknięte
w solidnej obudowie ze stopniem ochrony
IP69K. Zbudowane są one w oparciu
o
czujnik
przyśpieszeń
MEMS.
Inklinometry te umożliwiają jednoczesny
pomiar odchyleń w dwóch osiach,
w zakresie ±80° lub w jednej osi,
w zakresie 360°. Na wyjściu dostępny jest
odpowiedni sygnał analogowy (napięciowy
lub prądowy) lub cyfrowy (CANopen,
DeviceNet, SSI), co upraszcza integrację
czujnika z innymi urządzeniami.
Czujnik indukcyjny PRD
Nowe
czujniki
indukcyjne
firmy
Autonics serii PRD posiadają niemal
dwukrotnie zwiększoną strefę działania
w porównaniu do standardowego modelu
PR. Czujnik zasilany jest napięciem
12 do 24VDC. Sygnały wyprowadzone
są kablem 3-żyłowym o długości 2m.
Czujnik wykonywany jest jako normalnie
otwarty lub normalnie zamknięty,
z wyjściem typu otwarty kolektor NPN lub
PNP. Czujnik posiada wskaźnik detekcji
(czerwony LED), zabezpieczenie przed
odwrotną polaryzacją, wzrostem napięcia,
przeciążeniem i zwarciem wyjścia.
Enkodery MOK58
Nowy optoelektroniczny przetwornik
obrotowo-impulsowy z serii MOK58
zamknięty jest w obudowie z popularną
flanszą 58mm, ma wyprowadzoną oś 6mm
lub 10mm, szeroki zakres dostępnych
rozdzielczości, napięcia zasilania i trzy
standardy elektroniki wyjściowej do
wyboru. Ze względu na solidne wykonanie
bardzo często znajduje zastosowanie
w przemyśle.
Grupa czujników WPS-MK88 została
opracowana specjalnie do seryjnych
zastosowań w pojazdach, takich jak
dźwigi, wozy strażackie lub ruchome
podesty robocze. Ze względu na
bardzo małą obudowę może być łatwo
instalowany w trudno dostępnych
miejscach dla tradycyjnych czujników
liniowych. Wszystkie czujniki
z serii
MK posiadają linkę ze stali nierdzewnej
powlekaną materiałem PA i obudowę
z tworzywa sztucznego wzmocnioną
włóknem szklanym. Dzięki temu uzyskują
wysoką niezawodność we wszystkich
zastosowaniach zewnętrznych i pozwalają
osiągnąć klasę ochrony IP65 w zakresie
temperatur od -20 °C do 80 °C.
Przetwornik drogi LSC
Przetwornik drogi LSC jest czujnikiem
potencjometrycznym
wykorzystującym
jako
element
czujnika
ścieżkę
rezystancyjną
z
przewodzącego
tworzywa.
Obudowa
aluminiowa
z tłoczonego aluminium z prowadzonym
w
łożysku
ślizgowym
wysuwanym
trzpieniem o stopniu ochrony IP50 jest
dobrym rozwiązaniem dla zastosowań
przemysłowych. Czujniki dostępne są
w zakresach pomiarowych długości od
50mm do 900mm. Opcjonalnie czujnik
może zostać wyposażony w elektronikę
wyjściową 0…10V lub 4…20mA.
Enkodery absolutne
FRABA POSITAL
W ofercie firmy WObit znaleźć można
wysokiej klasy enkodery absolutne firmy
Fraba Posital. Na szczególną uwagę
w tej grupie produktów zasługuje seria
optycznych czujników OCD, w wersji
jedno i wieloobrotowej. Główną zaletą
tych przetworników są różne interfejsy
komunikacyjne, w tym między innymi
popularny w automatyce PROFIBUSDP. Atutem tych enkoderów jest
również różnorodność pod względem
mechanicznego wykonania. Aluminiowa
obudowa o standardowej średnicy
fi=58mm (dostępna także ze stali
nierdzewnej) w wykonaniu z osią (fi=6 lub
fi=10mm) lub otworem (fi=15mm).
Czujniki linkowe
WPS-MK88
Bezstykowy czujnik
drogi ILD1302
Nową serię optoNCDT1302 tworzą
cztery czujniki, które pozwalają na
bezkontaktowy
pomiar
dystansu
w zakresie 20, 50, 100 lub 200mm. Dzięki
zintegrowaniu
kontrolera
wewnątrz
czujnika, jest on bardzo kompaktowy,
a niewielkie wymiary pozwalają na montaż
w ciasnych przestrzeniach. ILD1302 został
wyposażony również, po raz pierwszy w tej
grupie, w interfejs cyfrowy RS-422, który
idealnie uzupełnia standardowe wyjście
analogowe (napięciowe lub prądowe).
82 • KWIECIEŃ 2012 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengineering.pl
Czujnik kąta MAB25A
Atrakcyjny cenowo bezstykowy czujnik
kąta z wyjściem analogowym (0…10V
lub 4…20mA), dzięki polimerowemu
łożyskowaniu osi ma bardzo dużą
żywotność. Zwarta konstrukcja obudowy
z tworzywa o średnicy korpusu 25mm
umożliwia wszechstronne zastosowania.
Przetwornik magnetyczny o rozdzielczości
10 lub 12 bitów na obrót przeznaczony
jest do pracy ręcznej jako czujnik kąta
w sterowaniu jako sprzężenie zwrotne
w układach pomiaru pozycji absolutnej.
Czujnik fotoelektryczny
światłowodowy BF5
Nowy czujnik fotoelektryczny w ofercie
WObit
wykorzystuje
technologie
światłowodów do osiągnięcia wysokiej
precyzji przełączania i stwarza możliwość
instalacji miniaturowego światłowodu
w miejscach trudnodostępnych albo
o specjalnych wymaganiach jak np.
podwyższona temperatura. Czujniki te
wyposażone są w pojedynczy lub podwójny
wyświetlacz, który służy do wyświetlania
poziomu
zdarzenia
świetlnego
jak
i wartości nastawy. Do czujnika BF5
podłączyć można włókna światłowodowe
z różnymi końcówkami z oferty
obejmującej kilkadziesiąt typów.
Giełda Control Engineering Polska
CD430-0100 + SMH80S0100-30AAX-3LKL
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 200W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
60mm,
• Znamionowy moment: 0,64Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 230VAC,
• Znamionowy prąd: 1,6A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1000W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
80mm,
• Znamionowa prędkość: 3000obr/min,
• Znamionowy moment: 3,18Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 230VAC,
• Znamionowy prąd: 6,3A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD420-0100 + SMH80S0100-30AAX-3LKL
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1000W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
80mm,
• Znamionowy moment: 3,18Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 230VAC,
• Znamionowy prąd: 6,3A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD620-0157 + SMH110D0188-30AAX-4HKC
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1880W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
110mm,
• Znamionowy moment: 6Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 400VAC – 3 fazy,
• Znamionowy prąd: 6,2A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD430-0105 + SMH80S0105-20AAX-4LKC
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1050W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
80mm,
• Znamionowa prędkość: 2000obr/min,
• Znamionowy moment: 5Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 230VAC,
• Znamionowy prąd: 5,4A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD620 + SMH110D0126-30AAX-4HKC
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1260W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
110mm,
• Znamionowa prędkość: 3000obr/min,
• Znamionowy moment: 4Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 400VAC,
• Znamionowy prąd: 4,3A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD620-0188 +
SMH110D-018830AAX-4HKC
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1880W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
110mm,
• Znamionowa prędkość: 3000obr/min,
• Znamionowy moment: 6Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 400VAC – 3 fazy,
• Znamionowy prąd: 6,2A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
CD430 + SMH110D0126-30AAX-4LKC
• Serwonapęd firmy KINCO => silnik +
sterownik,
• Znamionowa moc: 1260W,
• Wymiar flanszy mocującej: kwadrat
110mm,
• Znamionowa prędkość: 3000obr/min,
• Znamionowy moment: 4Nm,
• Możliwość chwilowego przeciążenia do
300% wartości znamionowej,
• Napięcie zasilania: 230VAC,
• Znamionowy prąd: 4,3A,
• Kontrola pozycji, prędkości i momentu,
• Wejście KROK/KIERUNEK.
www.kinco.com.pl
Panele HMI
Sterowniki PLC
Serwonapędy
www.controlengineering.pl • CONTROL ENGINEERING POLSKA KWIECIEŃ 2012 • 83
Giełda Control Engineering Polska
CD420-0020 + SMH60S0020-30AAX-3LKL
SPIS REKLAM
Firma
Strona
WWW
Telefon
ABB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.abb.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 790 09 22/23
B&R Automatyka Przemysłowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30-31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.br-automation.com . . . . . . . . . . . . . . 61 846 05 00
AUTOMATICA 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.automatica-munich.com/visitor . . . 22 620 44 15
Balluff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.balluff.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 338 49 29
Danfoss Poland. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.danfoss.pl/napedy
Elmark Automatyka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39, 45 . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.elmark.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 773 79 37
Eltron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.eltron.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 343 97 55
Emerson Process Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.EmersonProcess.pl
Endress+Hauser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42-43, IV okładka, inserty . .www.pl.endress.com . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 773 00 00
FESTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64-65 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.festo.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 711 41 00
KUKA Roboter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59, 63 . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.kuka-robotics.pl. . . . . . . . . . . . . . . . . 32 730 32 14
Mitsubishi Electric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.mitsubishi-automation.pl
Multiprojekt Grzegorz Góral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79-81 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.multiprojekt.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 413 90 58
National Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21, 66-67. . . . . . . . . . . . . . . .www.ni.com/precision . . . . . . . . . . . . . . . . 800 361 12 35
Orion Test Systems and Automation Polska . . . . . . . . . . . . . . . . 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.oriontest.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 890 64 64
RAControls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II okładka . . . . . . . . . . . . . . .www.racontrols.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 788 77 06
SIEMENS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1, 32-35. . . . . . . . . . . . . . . . .www.siemens.pl/simocode
Turck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.turck.com . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 443 48 00
WOBIT E.K.J.OBER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82-83 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.wobit.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 291 22 25

Podobne dokumenty