pobierz (PDF, 5.6 MByte) - Control Engineering Polska

Komentarze

Transkrypt

pobierz (PDF, 5.6 MByte) - Control Engineering Polska
ISSN 1731-5301
50 Współpraca nauki z przemysłem: Inteligentne sterowanie serwonapędu pneumatycznego
Nr 1 (64)
Rok VIII
Międzynarodowe źródło informacji o sterowaniu i automatyce
DOBRY
STEROWNIK
TO PODSTAWA
12
Kontrola procesu
Redukcja ryzyka
poprzez planowanie 8
Raport
Roboty w ruch 24
Jak to się robi?
Wybór przepływomierza 36
www.controlengpolska.com
STYCZEŃ-LUTY 2010
OD REDAKCJI
CONTROL ENGINEERING POLSKA
REDAKCJA POLSKA
Redaktor naczelny
Tomasz Kurzacz
[email protected]
Redakcja merytoryczna
mgr inż. Józef Czarnul
dr inż. Paweł Dworak
dr inż. Andrzej Ożadowicz
dr inż. Krzysztof Pietrusewicz
Współpraca
mgr inż. Izabela Cieniak
[email protected]
Redaktor witryny internetowej
Paweł Szczepański
[email protected]
Redakcja stylistyczna
Małgorzata Wyrwicz
Opracowanie graficzne i skład
Grzegorz Solecki
[email protected]
Kierownik sprzedaży
Piotr Wojciechowski
[email protected]
Key Account Manager
Agnieszka Gumienna
[email protected]
Marketing
Aleksander Poniatowski
[email protected]
Administracja / prenumerata
Anna Jedlińska
[email protected]
Druk i oprawa
Drukarnia Taurus
www.drukarniataurus.com.pl
REDAKCJA USA
Redaktor naczelny
Mark T. Hoske
Redaktorzy
Frank J. Bartos, Frances Beationg
Jeanine Katzel, Charlie Masi
Renee Robbins, Peter Welander
Vance VanDoren
WYDAWNICTWO
Trade Media International
Holdings sp. z o.o.
ul. Wita Stwosza 59a
02-661 Warszawa
tel. 022 852 44 15
www.trademedia.us
Prezes zarządu
Michael J. Majchrzak
[email protected]
Targi z automatyką w tle
W
iosną, jak zwykle, odbywają się ważne targi dla przemysłu, w którym automatyka odgrywa istotną rolę. Pierwsze z nich to Automaticon, który odbędzie
się w Warszawie w dniach 23–26 marca 2010 r. To bodaj największe tego typu
targi w Polsce, gromadzące liczną grupę firm zajmujących się automatyką przemysłową.
W ubiegłym roku w Automatikonie uczestniczyło ponad 300 firm z Polski i zagranicy.
Organizatorzy szacują, że stoiska odwiedziło ok. 15 tys. gości. W tym roku zainteresowanie
z pewnością nie będzie mniejsze wobec oznak ożywienia gospodarczego.
Podobne nadzieje mają organizatorzy targów HANNOVER MESSE. Są to jedne z największych, jeśli nie największe na świecie targi przemysłowe. W tym roku odbywają się
w dniach 19–23 kwietnia. W ubiegłym roku uczestniczyło w nich ponad 6 tys. firm z 61
krajów (w tym ponad 30 z Polski). Wystawy odwiedziło ok. 210 tys. osób z 80 krajów świata
(w tym ok. 5 tys. z Polski). Na targi składa się 9 imprez, o których szerzej piszemy w dziale Nowości.
Na targach prezentowane będą m.in. roboty. Jak pisze autorka raportu o robotach:
„Branża robotyki w Polsce oparła się kryzysowi. Widoczny był wzrost sprzedaży tego typu
urządzeń”. Jest to wyraźny sygnał, że w przemyśle nie nastąpił kataklizm, jaki miał miejsce np. w sferze bankowej, i mimo trudniejszego dostępu do pieniądza firmy inwestują w tę nowoczesną technologię. Ponad 2/3 ankietowanych osób odpowiedziało, że przewidują utrzymanie ubiegłorocznego poziomu lub wzrost wydatków na roboty w 2010 r.
Jak stwierdza Paweł Handzlik z Działu Robotów Przemysłowych firmy ASTOR: „Stagnacja na rynku światowym pozostała bez większego wpływu na nasz rynek robotów”. Podobnie uważa Piotr Tynor, lider sekcji Robot & CNC, Mitsubishi Electric – Oddział w Polsce: „Mimo spadku sprzedaży w krajach zachodnioeuropejskich (np. w Niemczech spadek
z ponad 650 szt. w 2008 r. do 487 szt. robotów w 2009 r.) w Polsce odnotowano znaczny
wzrost sprzedaży robotów”.
Zapraszam do zapoznania się z całym raportem oraz innymi artykułami, poświęconymi
m.in. sterownikom, sterowniom, przepływomierzom oraz serwonapędom.
Tomasz Kurzacz
redaktor naczelny
[email protected]
Redakcja zastrzega sobie prawo do adiustacji
i skracania tekstów oraz zmiany ich tytułów.
Nie zwracamy tekstów niezamówionych.
Nie odpowiadamy za treść reklam i ogłoszeń.
Magazyn wydawany jest na licencji
Reed Business Information.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
1
Nr 1 (64)
Rok VIII
Międzynarodowe źródło informacji o sterowaniu i automatyce
STYCZEŃ–LUTY 2010
ISSN 1731-5301
50 Współpraca nauki z przemysłem: Inteligentne sterowanie serwonapędu pneumatycznego
Nr 1 (64)
Rok VIII
Międzynarodowe źródło informacji o sterowaniu i automatyce
12
Temat z okładki
Dobry sterownik to podstawa
Obecnie przy wyborze sterownika do dowolnej aplikacji
automatyki przemysłowej nieocenioną rolę spełniają
specyfikacje dostępne w trybie on-line, zestawienia
tabelaryczne i dane techniczne dziesiątek typów sterowników
i kontrolerów. Każdy integrator systemów automatyki
powinien z nich umiejętnie korzystać, planując rozwiązania
techniczne i dobierając sprzęt dla konkretnych aplikacji.
STYCZEŃ-LUTY 2010
DOBRY
STEROWNIK
TO PODSTAWA
12
24
Kontrola procesu
Redukcja ryzyka
poprzez planowanie 8
Raport
Roboty w ruch
Branża robotyki w Polsce oparła się kryzysowi. Widoczny
był wzrost sprzedaży tego typu urządzeń. Głównymi
argumentami za instalacją robotów w zakładach
przemysłowych jest powtarzalność ruchów. Z roku na rok
roboty są coraz lepiej przystosowane do pracy w trudnych
warunkach.
Raport
Roboty w ruch 24
Jak to siħ robi?
Wybór przepųywomierza 36
www.controlengpolska.com
Temat z okładki:
Dobry sterownik to podstawa
str. 12
 Produkty: Balluff
– Moduł I/O
do sieci CC-Link
str. 58
 Produkty: Eltron
– Multimetr z bezprzewodowym
wyświetlaczem Fluke 233
str. 60
 Produkty: Eltron
– Kamera In-Sight typu „Line Scan”
(kamera liniowa) firmy Cognex
str. 60
 Produkty: Endress+Hauser
– Cubemass – nowy „masowiec”
str. 58
2
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
1
8
12
24
36
46
50
Od redakcji
Targi z automatyką w tle
Nowości
Kontrola procesu
4
HANNOVER MESSE 2010:
Efektywność – Innowacje – Stabilność
4
Phoenix Contact ma nowego
dyrektora generalnego
5
SCHUNK Expert Days –
Robotyka usługowa 2010
5
Konkurs: poznaj możliwości ILC150!
Wybór przepływomierza
6
FARO z Aberlinkiem
Najnowocześniejsze sterownie
6
Produkcyjny impuls w Deftransie
Współpraca nauki
z przemysłem
6
Coroczne spotkanie Partnerów
– Siemens PLM
7
Grupa ALPOL wdraża IFS Applications
7
Nowi inwestorzy w łódzkiej strefie
Redukcja ryzyka poprzez planowanie
Temat z okładki
Dobry sterownik to podstawa
Raport
Roboty w ruch
Jak to się robi?
Inteligentne sterowanie serwonapędu
pneumatycznego
Produkty
 Produkty: Axis
– Sieciowe kamery termiczne
str. 62
 Produkty: Multiprojekt
– Aktuatory ServoTube XHB
str. 63
 Produkty: Phoenix Contact
– Oszczędzaj energię
z zasilaczami dedykowanymi
do automatyki budynkowej
str. 62
58
Balluff – Moduł I/O do sieci CC-Link
58
Elmark – Światłowód GGP o dużej
odporności na zginanie
58
Endress+Hauser – Cubemass
– nowy „masowiec” Endress+Hauser
60
Eltron – Kamera In-Sight typu „Line Scan”
(kamera liniowa) firmy Cognex
60
Eltron – Multimetr z bezprzewodowym
wyświetlaczem Fluke 233
60
TURCK
– Dotykowe panele operatorskie HMI
62
Phoenix Contact – Oszczędzaj energię
z zasilaczami dedykowanymi
do automatyki budynkowej
62
Axis – Sieciowe kamery termiczne
63
Multiprojekt – Aktuatory ServoTube XHB
63
Siemens – Nowa wersja Tecnomatix
Tłumaczone teksty zostały zamieszczone w niniejszym wydaniu za zgodą redakcji czasopisma
„Control Engineering Magazine USA” wydawanego przez firmę Reed Business Information,
która stanowi część Reed Elsevier Inc. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszego wydania
nie może być powielana i rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób, w części
lub w całości, w jakimkolwiek języku — bez pisemnej zgody Reed Business Information.
Control Egineering jest zastrzeżonym znakiem towarowym, należącym do Reed Business Information.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
3
NOWOŚCI
HANNOVER MESSE 2010:
Efektywność – Innowacje – Stabilność
olejna edycja HANNOVER MESSE odbędzie się
w dniach 19–23 kwietnia 2010 r. pod hasłem „Efektywność – Innowacje – Stabilność”. Celem imprezy
jest prezentacja innowacji dla przemysłu: od przełomowych
rozwiązań poprzez zaawansowane technologie po nowe
materiały. Kluczowe obszary nadchodzącej edycji targów to
energetyka, mobilność, automatyka i dostawy dla przemysłu – a więc wszystko to, co ważne jest dla przedstawicieli firm i co odzwierciedla aktualne tendencje w różnych sektorach rynku.
Równie ważne co przełomowe innowacje są możliwości praktycznego zastosowania nowych technologii i know
how w tym zakresie. Dlatego tak duży nacisk przy tworzeniu
programu HANNOVER MESSE położono na networking
i transfer wiedzy. Wymianie doświadczeń między ludźmi nauki i biznesu służyć będą liczne fora dyskusyjne, kongresy
i warsztaty.
Na kraj partnerski przyszłorocznej edycji HANNOVER
MESSE wybrane zostały Włochy. Od lat to właśnie stamtąd
przyjeżdża bardzo wielu wystawców imprezy – firmy włoskie mają więc duży wkład w międzynarodowy sukces hanowerskich targów przemysłowych. Ponadto przedsiębiorstwa
ze słonecznej Italii są w światowej czołówce, jeśli chodzi
o takie sektory, jak energia ze źródeł odnawialnych, automatyka przemysłowa czy elektrotechnika i technologie napędów. Dzięki udziałowi w HANNOVER MESSE 2010 i tytułowi partnera targów Włochy umocnią i podkreślą swoją
pozycję lidera na rynku globalnym.
Targi składać się będą z dziewięciu imprez: Międzynarodowe Targi Dostaw Materiałów do Produkcji, Komponentów i Systemów dla Przemysłu Industrial Supply (wcześniej
K
„Subcontracting”), Międzynarodowe Targi Napędów Hybrydowych i Elektrycznych, Mobilnych Nośników Energii i Pojazdów Alternatywnych MobiliTec, Międzynarodowe Targi
Wytwarzania Energii ze Źródeł Konwencjonalnych i Odnawialnych, Zaopatrzenia w Energię oraz Przesyłu i Dystrybucji Energii, Targi Innowacyjnych Rozwiązań dla Elektrowni i Zakładów Energetycznych Power Plant Technology,
Międzynarodowe Targi Transformatorów, Cewek i Silników
Elektrycznych CoilTechnica, Międzynarodowe Targi Stosowanych Technik Mikrosystemów i Nanotechnologii MicroNanoTec (dotychczas MicroTechnology), Międzynarodowe
Targi Branżowe Automatyzacji Produkcji Industrial Automation, Międzynarodowe Targi Branżowych Zintegrowanych Procesów Przemysłowych oraz Systemów Informatycznych i Telekomunikacyjnych Digital Factory oraz Targi
Research & Technology.
www.hannovermesse.de
Phoenix Contact
ma nowego dyrektora generalnego
aciej Merek został nowym
dyrektorem
generalnym
Phoenix Contact. Funkcję
tę objął od 04.01.2010 r.
Maciej Merek jest absolwentem
Wydziału Elektroniki Politechniki Wrocławskiej. W swojej karierze
dwukrotnie pracował na rzecz ABB,
co w sumie dało 8 lat doświadczenia związanego z produkcją rozdziel-
M
4
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
nic średniego i niskiego napięcia. Ostatnio zajmowane przez
niego stanowisko to dyrektor Zakładu Rozdzielnic Niskiego
Napięcia. W latach 2002­2004 pełnił funkcję prezesa zarządu w poznańskiej spółce SPIN. Wcześniej spędził ponad pięć
lat w firmie Schneider Electric, gdzie odpowiedzialny był za
współpracę z klientami kluczowymi.
W swojej pracy zawodowej Maciej Merek zdobył szerokie
doświadczenie w zakresie zarządzania relacjami z klientami,
a także zarządzania strukturami biznesowymi i fabrycznymi.
www.phoenixcontact.pl
www.controlengpolska.com
NOWOŚCI
SCHUNK Expert Days – Robotyka usługowa 2010
irma SCHUNK, działająca w dziedzinie techniki mocowań i automatyki przemysłowej, organizuje w dniach
24–25 lutego 2010 r. trzecie spotkanie ekspertów, którego tematyka obejmuje robotykę usługową.
Wydarzenie łączy specjalistów z całego świata. Bogaty program seminarium obejmuje angielskojęzyczne prezentacje dotyczące aktualnych prac badawczych, trendów i szans w obrębie robotyki usługowej.
Wystąpienia zagranicznych ekspertów dotyczą w szczególności aktualnych tematów robotyki usługowej, takich jak bezpieczeństwo, standaryzacja i inicjatywy europejskie. Poza tym
zaprezentowane zostaną wyniki aktualnie prowadzonych badań na polach: „chwytanie”, „manipulacja modułowa” i „robotyka modułowa”. Celem powyższych działań jest identyfikacja
rozwiązań robotyki usługowej, optymalnie dostosowanych do
potrzeb i wymagań rynku.
Obok intensywnej wymiany doświadczeń, seminarium jest
idealną platformą do nawiązania międzynarodowych kontaktów i rozpoczęcia współpracy nad przyszłościowymi projektami.
Konferencję poprowadzą dwa uznane autorytety w dziedzinie robotyki: prof. dr Henrik I. Christensen, kierownik Kate-
F
dry Robotyki „KUKA Chair of Robotics“ w Instytucie technologii Georgia (Georgia Institute of Technology) w Atlancie, oraz
Martin Hägele, kierownik Pracowni Systemy Robotów w Instytucie Techniki Wytwarzania i Automatyzacji im. Frauenhofera IPA (Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA) w Stuttgarcie.
www.schunk.com/expertdays
Konkurs: poznaj możliwości ILC150!
irma Phoenix Contact, promując
sterownik ILC150, uruchomiła
specjalną stronę www poświęconą w całości klasie sterowników „100”.
Pod adresem www.ilc150eth.pl znajdziemy wszystkie niezbędne informacje
o sterownikach rodziny ILC1xx. Poznamy ogromne możliwości otwartej komunikacji Ethernet i swobodnej rozbudowy
systemu o moduły Inline IO. Znajdziemy
przykłady aplikacji sterowania wykorzystujących moduły funkcyjne z systemu
Inline IO.
Na stronie znajdują się również informacje techniczne, linki do dokumen-
F
tacji technicznej i oprogramowania. Po
zakupieniu zestawu startowego ILC130
STARTERKIT można bezpłatnie wziąć
www.controlengpolska.com
l
udział w szkoleniu PCWorx Quickstart
które organizowane są cyklicznie na terenie całego kraju.
Od stycznia do końca czerwca trwać
będzie również konkurs. Wystarczy
wejść na stronę www.ilc150eth.pl, poznać możliwości sterownika ILC150
i odpowiedzieć na 3 pytania.
W każdym miesiącu trwania konkursu spośród uczestników, którzy prawidłowo odpowiedzieli na pytania, wylosujemy zwycięzcę nagrody głównej, którą
jest iPod Nano.
www.ilc150eth.pl
www.phoenixcontact.pl
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
5
NOWOŚCI
FARO z Aberlinkiem
irmy FARO i Aberlink podpisują umowę dotyczącą wykorzystania oprogramowania Aberlink 3D z ramionami pomiarowymi FARO Gage.
FARO, światowy dostawca przenośnych rozwiązań do pomiarów i obróbki obrazu, oraz Aberlink – największy brytyjski producent maszyn CMM, podpisały umowę,
na mocy której będzie można opcjonalnie używać oprogramowania Aberlink 3D do obsługi ramion pomiarowych FARO Gage.
Po okresie intensywnego rozwoju produktów najnowsza wersja prostego w obsłudze
oprogramowania pomiarowego Aberlink 3D firmy Aberlink może być obecnie stosowana z przenośnymi ramionami pomiarowymi.
Pakiet oprogramowania pomiarowego Aberlink obejmuje intuicyjny interfejs użytkownika, który umożliwia tworzenie interaktywnych, trójwymiarowych obrazów mierzonego elementu. Zasadniczo oprogramowanie to jest inteligentnym systemem pomiarowym, zdolnym do automatycznego rozpoznawania i definiowania różnych
mierzonych cech.
Funkcje oprogramowania, opracowane specjalnie dla ramion pomiarowych FARO,
gwarantują, że wyświetlany obraz jest zawsze prawidłowo zorientowany na mierzony
element. Pozostałe innowacje umożliwiają użycie ramienia do sterowania myszą oraz
przycisków ramienia do powielania ujęć punktów.
F
Coroczne spotkanie Partnerów
– Siemens PLM
oroczne spotkanie Partnerów – Siemens PLM
Software EMEA Partner Leadership Summit (EPLS)
w tym roku odbyło się we Frankfurcie w dniach 31.11–1.12.2009.
Partnerzy Siemens PLM Software mieli okazję podsumować rok
finansowy 2009 i poznać strategie na rok 2010. W spotkaniu
wzięło udział 91 firm partnterskich oraz 79 przedstawicieli Siemensa, wśród których znaleźli się: Tony Jolly – VP Channels EMEA, Kerry Grimes – SVP Global Solution Partner Sales, Karsten Newbury – SVP Velocity Series.
Kerry Grimes zaprezentował globalną, światową strategię sprzedaży partnerskiej,
zaś Tony Jolly skupił się na obszerze EMEA. Karsten Newbury zaprezentował Portfolio Velocity i strategię marketingową na rok 2010.
Partnerom Siemens PLM Software przyznano w sumie 19 nagród. Polski partner,
CAMdivision, został wyróżniony aż w trzech różnych kategoriach: TOP EMEA Partner FY09, TOP Partner in Poland FY09 i Top Sales Person in Poland FY09 (nagroda
powędrowała do Krzysztofa Augustyna).
Partnerom zaprezentowano również planowane na 2010 premiery produktów Velocity series: CAM Express 7.5 (nowa wersja wniesie ważne ulepszenia do obróbki 4i 5-osiowej), Teamcenter Express 5.1, Femap 10,2 jak również Solid Edge with synchronous technology V3.
www.plm.automation.siemens.com/pl_pl
C
6
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
Produkcyjny
impuls
w Deftransie
ruchomienie funkcjonalności systemu Impuls 5, wspierającej zarządzanie procesami produkcyjnymi, kończy pierwszy
etap wdrożenia w firmie Deftrans.
Jeden z największych producentów
mebli łazienkowych korzysta już
z rozwiązań kadrowo-płacowych,
finansowo-księgowych, gospodarki
magazynowej, transportu oraz CRM.
W pełni wykorzystywana funkcjonalność produkcyjna ma przede wszystkim umożliwić optymalne prowadzenie gospodarki kosztowej.
Objęcie systemem Impuls 5 obszaru produkcji ma znacznie skrócić
proces od zlecenia do otrzymania gotowego wyrobu. Związane jest to między innymi z uproszczeniem obiegu
dokumentacji, a także dostępem do
danych odzwierciedlających stopień
zaawansowania procesów produkcyjnych, które na bieżąco pozwalają
korygować odchylenia od założonych
planów. Dzięki temu analizie może
być poddawane zużycie materiałów
oraz koszty całego procesu.
Rozwiązania dostosowano do realiów uruchomionych niedawno,
nowoczesnych linii produkcyjnych.
Uporządkowana została dokumentacja techniczna oraz programy
obsługujące maszyny do obróbki
elementów, dzięki czemu zminimalizowano prawdopodobieństwo wystąpienia pomyłek.
Wdrożenie oprogramowania klasy MRPII/ERP pozwala na dalszą
rozbudowę zmierzającą do uruchomienia kart pracy czy ekranów dotykowych pobierających wszystkie
istotne informacje z poszczególnych
stanowisk produkcyjnych. Obecnie
trwa również uruchamianie czytników kodów kreskowych obsługujących magazyny.
www.bpsc.com.pl
U
Grupa ALPOL
wdraża IFS Applications
rupa ALPOL, wiodący producent chemii budowlanej i wapna hydratyzowanego na polskim
rynku, wdroży system klasy ERP wspomagający zarządzanie, firmy IFS. Wdrożenie IFS Applications
obejmie moduły: IFS Finanse, IFS Produkcja, IFS Dystrybucja, IFS Remonty, IFS Zarządzanie Projektami, IFS
Zarządzanie Dokumentacją, IFS CRM oraz IFS Zasoby
Ludzkie i IFS Płace. Docelowo z rozwiązania ma korzystać 50 użytkowników.
Grupę tworzą: P.W. ALPOL, które ma 10% udziału
w krajowym rynku wapna hydratyzowanego, oraz ALPOL
GIPS, które plasuje się w pierwszej dziesiątce polskich
producentów suchych mieszanek budowlanych.
System ma zapewnić wsparcie realizacji kluczowych
procesów biznesowych, zachodzących w Grupie ALPOL,
począwszy od finansów, poprzez zarządzanie projektami,
produkcję, dystrybucję, gospodarkę remontową, zarządzanie obiegiem dokumentów w firmie, zarządzanie relacjami z klientami, a także zarządzanie zasobami ludzkimi
i płacami. Wdrożenie systemu IFS Applications obejmie
oba przedsiębiorstwa wchodzące w skład grupy.
Wdrożenie systemu IFS Applications w Grupie ALPOL usprawni kluczowe procesy biznesowe zachodzące
w Grupie, w tym wesprze procesy produkcji ze szczególnym uwzględnieniem planowania produkcji, przyczyni się
również do optymalizacji łańcucha dostaw, jak również
poprawy poziomu obsługi klienta i kontroli kosztów działalności biznesowej. System umożliwi pozyskanie informacji zarządczej niezbędnej do sterowania przedsiębiorstwami na poziomie strategicznym i operacyjnym.
www.alpol.pl
www.ifsworld.com
G
Nowi inwestorzy
w łódzkiej strefie
stycznia 2010 r. sześciu kolejnych inwestorów
otrzymało zezwolenia na działalność w Łódzkiej Specjalnej Strefie Ekonomicznej. Wśród
nich inwestor z numerem pozwolenia „150” – spółka HTL
– Strefa produkująca jednorazowe nakłuwacze do pobierania krwi.
Zezwolenia na działalność otrzymali również: Korona,
ITG Solar, Liw Care Technology, Delia Cosmetics Distribution oraz Eurometal.
Łącznie nowi inwestorzy w Strefie zainwestują co najmniej 196,5 mln zł i stworzą ponad 300 miejsc pracy.
21
KONTROLA
PROCESU
Redukcja ryzyka
poprzez planowanie
Integratorzy systemów udzielają wskazówek, które pozwalają im odnieść sukces
bez przykrych niespodzianek. Niezawodna komunikacja i dokumentacja
– to najważniejsze z nich.
Vance VanDoren
edną z podstawowych, często cytowanych korzyści z zatrudniania integratorów systemów do pomocy we wdrażaniu
projektu jest redukcja ryzyka. Doświadczeni praktycy w jakiejkolwiek dziedzinie techniki odnoszą większe sukcesy niż entuzjastyczni
amatorzy. Integratorzy systemów są wyspecjalizowanymi ekspertami w zakresie projektowania
i realizacji przemysłowych systemów automatyki. Jednak nawet najbardziej utalentowany integrator bez wiedzy o procesie nie będzie w stanie
poprawnie go skonfigurować i uruchomić.
– Poznanie i udokumentowanie wymagań
użytkownika końcowego to największy pojedynczy czynnik decydujący o powodzeniu projektu
– mówi Dean Streck, główny specjalista w VI
Engineering. – Naszym ludziom, wykonującym
codziennie pracę opartą na projekcie, mówimy, że
muszą dokładnie, na piśmie, precyzować, co zamierzają robić, oraz określić, na jakiej podstawie
będą z tej pracy rozliczeni.
Brent Stormwall, wiceprezes Pozytron, zgadza się z tym stwierdzeniem. – Kompletny projekt i plan komunikacji to klucz do tego, aby „sukces” i „zakończenie” były jednakowo rozumiane
przez inwestora i integratora.
Jerry Armstrong, inżynier aplikacji z Walco,
mówi: – Nie ma nic tak deprymującego dla inwestora, jak stwierdzenie „Nie wiedziałem, że wymagania dotyczyły również tego”, które słyszy po
rozpoczęciu lub, co gorsza, po zakończeniu prac.
Handlowiec lub inżynier aplikacji odpowiedzialny za organizację pracy musi przeznaczyć odpo-
J
8
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
wiednią ilość czasu na rozmowę z inwestorem
oraz wybór technologii, aby wiedzieć dokładnie,
jakie są potrzeby klienta i jak je zaspokoić. To wcale nie oznacza, że należy omawiać każdy szczegół,
taki jak kolor przycisków, najważniejsze punkty
oraz wielkość przedsięwzięcia muszą być jednak
zdefiniowane.
Armstrong dodaje – Mając dobrze zrobiony
projekt, masz mniej niespodzianek w czasie implementacji systemu.
Don Ulrich, prezes Stone Technologies, przyznaje, że tworzenie planu i szacowanie ryzyka to
klucz do sukcesu w każdym projekcie automatyki. – Mówimy naszym klientom już na samym
początku, jak zamierzamy zrealizować każdy detal
projektu. To staje się bazą do określenia wymagań
i dla detali spisywanych w umowie. Następnie
tworzymy kompletną ocenę ryzyka zawierającą ryzyko poślizgu czasowego, ryzyko technologiczne,
ryzyko związane z niewystarczającymi zasobami,
a nawet ryzyko tego, że klient nie dostarczy nam
na czas wymaganych informacji.
Kiedy omawiamy projekt po raz kolejny, ponownie szacujemy ryzyko, ponieważ pojawiają
się nowe zagrożenia, których nie uwzględniliśmy
wcześniej. Jeśli tylko potrafimy je przewidzieć –
rozwiązujemy je szybko. Najwięcej problemów
sprawiają jednak te zagrożenia, które wydawały
się niegroźne.
Joel Langill, główny konsultant i inżynier
w ENGlobal Automation, zgadza się z tym. – Takim zagrożeniem może być ryzyko technologiczne
dotyczące tego, jakich środków trzeba będzie użyć
przy wdrażaniu nowego systemu lub uruchamianiu nowego oprogramowania. Mogą to być też za-
INNOVATION AND SOLUTIONS
push the button
.
Biuro Targów Monachijskich w Polsce
ul. Biała 4, 00-895 Warszawa
tel. 022 620 44 15, [email protected]
KONTROLA PROCESU
Metodologia rozwoju projektu
 “Model V” rozwoju projektu został przedstawiony przez
Good Automated Manufacturing Practice (GAMP) Forum
i został zarejestrowany w Best Practicies of the Control
Kontrola wymagań
procesowych
Wymagania
klienta
System Integrator Association. Lewa strona diagramu
pokazuje niezbędne do zaplanowania testy każdego
z etapów pokazanego w prawej części diagramu
Fabryczne testy
dopuszczenia
Wymagania
funkcjonalne
Specyfikacja
techniczna
Software
Dokumentacja
systemowa
Integracja oraz test
oprogramowania
Źródło: Control Engineering Polska
grożenia związane z działalnością klienta – czy
poradzi sobie z migracją ze starej do nowej technologii, z jednoczesnymi przenosinami do nowej
dużej sterowni.
Ponadto dodaje: – Każde ryzyko indywidualne
z punktu widzenia danego projektu powinno być
udokumentowane i omówione. Kiedy tylko zostanie ono zrozumiane, należy skorygować procedury testowe tak, aby pokazywały skuteczność
działań oraz łagodziły zagrożenie jeszcze zanim
projekt zacznie być realizowany.
Jeśli chodzi o planowanie takich testów, Langill poleca zaczynać od końca. Najpierw tworzy
plan testu finalnego, później procedury testowe
linii produkcyjnych oraz samego sprzętu. Dopiero wtedy przygotowuje projekt, mając wciąż
na uwadze te testy.
– Jednym z największych błędów popełnianych w projektach wymagających integracji wielu urządzeń automatyki jest brak opracowanych
procedur testowych w czasie, kiedy sprzęt już jest
gotowy – zaznacza Langhill. – To często skutkuje
szybkim opracowywaniem testów, które albo nie
sprawdzają wszystkiego, co powinny, albo ukrywają znane problemy.
Dan Purvis, główny inżynier systemów
i przedstawiciel Houston Office of Optimation,
opisuje, jak jego firma tworzy procedury testowe w postaci przedstawionego „diagramu V” na
podstawie dokumentacji projektu. Nie jest zaskoczeniem, że początek to wymagania klienta
końcowego. Trzem fazom testów odpowiadają
trzy dokumenty pokazane na obrazku.
– W końcowym stanie projektu otrzymujesz
oczywiście kompletną listę rzeczy, bo jego najgorsza część została zrobiona zaraz na początku – mówi Purvis. Ostateczne potwierdzenie
zgodności z wymaganiami klienta, wymaganiami procesowymi i dokumentacją odzwierciedla
2ITTALp*EDEN3YSTEM
3:!&934%2/7.)#:%
2/:$:)!{-/#9
ZABUDOWA
KONTROLA PROCESU
 Integratorzy systemów mogą ograniczyć swoje ryzyko,
Szacowanie ryzyka integratora
decydując, który project automatyki zaakceptować,
bazując na swojej wiedzy o potencjalnym kliencie
Technologia
i niezbędnej do zastosowania technologii. Jeżeli oboje są
Wie
Nie wie
Wie
Zarobek
Nowy obszar
technologii
Nie wie
dobrze zaorientowani – project powinien się udać. Jeśli
Nowy obszar
działań
Obawa
oboje nie mają pełnej wiedzy – ryzyko integratora jest
większe. Jeśli jeden lub drugi jest niepewny – jest to czas
specyfikację projektową. Gdzieś pomiędzy znajduje się bieżąca implementacja projektu – pisanie, integracja oraz test programu.
Purvis dodaje: – Instrukcje testowe dla programistów i operatorów tworzone są na podstawie
dokumentów z fazy projektowej. Fabryczne testy
dopuszczenia (FAT) powstają na podstawie specyfikacji wymagań funkcjonalnych (FRS) oraz dokumentów FAT. Jakakolwiek niezgodność tworzy
listę poprawek, ale liczba mogących pojawić się
niespodzianek jest mniejsza.
Pracujący dla Stone Technologies Ulrich
określa „brak niespodzianek” jako pierwszą zasadę planowania i nadzoru projektu. – Jak by nie
patrzeć – mówi – integratorzy nie są w stanie poradzić sobie z czymś, o czym nie wiedzą. Zasada
numer dwa brzmi „Mogę zrobić to później – to nie
jest plan”. Ulrich twierdzi, że klienci wolą słyszeć o problemach tak szybko, jak to możliwe,
szczególnie jeśli złym wieściom towarzyszy od
razu plan rozwiązania problemu.
Ray Bachelor, prezes Bachelor Controls, opisuje zarządzanie projektem: – Zarządzanie pro-
Klient
do wkroczenia na nowy obszar.
Źródło: Control Engineering Polska
jektem to nie tylko raportowanie wydarzeń. Trzeba
zarządzać nim w taki sposób, aby mieć pewność,
że pozostaje on w zgodzie z pierwotnymi wymaganiami funkcjonalnymi. Powinien zatem mieć realistyczny plan, który pozwoli rozpocząć prace,
a nie optymistyczny wykaz, który nieuchronnie
prowadzi do opóźnień.
Artykuł pod redakcją
mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta
Instytutu Automatyki Przemysłowej
Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego
Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
5NIWERSALNYp%FEKTYWNYp+OMPLETNY
ELEKTRONIKI
+,)-!49:!#*!3934%-/7!
2/:7)}:!.)!)4
Rittal Sp. z o.o. – email: [email protected] – www.rittal.pl
Tech Info: 0 801 380 320
TEMAT Z OKŁADKI
Dobry sterownik to podstawa
Obecnie przy wyborze sterownika do dowolnej aplikacji automatyki przemysłowej
nieocenioną rolę spełniają specyfikacje dostępne w trybie on-line, zestawienia
tabelaryczne i dane techniczne dziesiątek typów sterowników i kontrolerów. Każdy
integrator systemów automatyki powinien z nich umiejętnie korzystać, planując
rozwiązania techniczne i dobierając sprzęt dla konkretnych aplikacji.
Renee Robbins
nogość producentów i różnorodność typów sterowników dostępnych w ofercie rynkowej branży
automatyki niejednego fachowca
może przyprawić o zawrót głowy i zdezorientować, podobnie jak zapełnione towarami regały w supermarkecie. Wielu inżynierów i integratorów systemów automatyki, zderzając
się bezpośrednio z tak bogatą ofertą, decyduje
się najczęściej na rozwiązania zbliżone do już
wcześniej sobie znanych i wykorzystywanych,
M
co nie zawsze może się okazać decyzją trafną
i najlepszą.
Dlatego też świadomi tych problemów decyzyjnych redaktorzy magazynu Control Enginering zwrócili się do kilkunastu największych
dostawców sprzętu do systemów automatyki
z zapytaniem o to, na jakie parametry i funkcje
współczesnych sterowników należy zwrócić największą uwagę, wybierając sprzęt czy rozwiązania systemowe dla wybranych aplikacji przemysłowych. W niniejszym artykule przedstawiamy
niektóre z ich wypowiedzi i uwag, zawierające
najistotniejsze kwestie.
Aplikacja 1 – Maszyny pakujące
W współczesnych aplikacjach przemysłowych
spotkać można trzy generacje maszyn pakujących:
GEN I – w całości zmechanizowane, GEN II –
układy hybrydowe, mechaniczne i ze sterowanymi serwonapędami, oraz GEN III – maszyny
w pełni zautomatyzowane, sterowane elektronicznie, tylko z nowoczesnymi serwonapędami.
Zaletą tych ostatnich jest możliwość automatycz12
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
nej synchronizacji całej maszyny dzięki precyzyjnym sterownikom współpracującym z serwonapędami, bez konieczności używania specjalnych
wałów transmisyjnych czy przekładni mechanicznych, przenoszących moment napędowy
między kolejnymi elementami maszyny. Maszyny trzeciej generacji – GEN III – to w praktyce
w całości maszyny elektryczne, z ograniczoną
do niezbędnego minimum mechaniką, a przy
okazji zwiększoną funkcjonalnością umożliwiającą np. jednoczesną obsługę wielu rodzajów
ładunków czy szybkie przełączanie między różnorodnymi pakowanymi produktami. Układy
tego typu pracują zwykle z większymi prędkościami, a obsługujące je systemy sterowania
odpowiedzialne są za dokładną synchronizację,
sprzęganie fizyczne kolejnych stopni maszyny
oraz obsługę algorytmów pracy robotów. Dlate-
TEMAT Z OKŁADKI
go też wymagane jest tu zastosowanie szybszych
sterowników (z czasem skanowania 50–100 μs),
z bardzo szybko reagującymi układami we/wy,
lub też coraz częściej – sieci sterowania, działających w oparciu o pobór i wysyłanie sygnałów
na moduły we/wy. Do zapisania aplikacji obsługi
różnych algorytmów sterowania sekcji maszyn
pąkujących niezbędna jest pamięć 1 MB lub
więcej. Wybór dobrego sterownika lub całego
systemu sterowania maszyn pakujących wymaga ponadto analizy i rozstrzygnięcia jeszcze kilku zasadniczych kwestii:
Jaki rodzaj aplikacji ma być obsługiwany?
Szczególnie zróżnicowane są aplikacje związane z pakowaniem produktów spożywczych, pogrupowane w szereg podkategorii. Podobnie
ma się sprawa z przeznaczonymi do nich maszynami pakującymi, które mogą być zorientowane pionowo lub poziomo. Maszyny pakujące
w kartony mogą pracować w trybie ciągłym lub
przerywanym. Każda z takich aplikacji ma swoje własne szczególne wymagania parametryczne, które jednocześnie określają, jaki typ sterownika należy do nich dobrać, zwracając uwagę na
możliwą do obsłużenia liczbę we/wy, ich funkcjonalność i rodzaj obsługiwanych sygnałów,
możliwość połączenia z sieciami przemysłowymi, złożoność i zaawansowanie funkcjonalne.
Łączność i komunikacja. Komunikacja w systemie automatyki dotyczyć może łączności z zewnętrznymi modułami we/wy, wymiany informacji między kilkoma sterownikami lub wręcz
pomiędzy siecią automatyki a kolejnym pozio-
mem hierarchii sieciowej – Ethernetem i systemami SCADA. W tym zakresie wybór standardu
wymiany informacji zależy od osobistych preferencji inżynierów automatyków, wymagań klientów, dostępności elementów systemowych na
danym rynku i innych uwarunkowań lokalnych.
Mogą tu się pojawić zarówno sieci firmowe – jak
MelsecNet czy DH+ oraz sieci o standardach
otwartych – jak SERCOS II czy ModBus itp. Połączenia z systemami SCADA zwykle realizowane są już w standardzie Ethernet. Standard ten
pojawia się również coraz częściej jako medium
transmisji do modułów zdalnych we/wy i komunikacji poziomu sterownik – sterownik.
Elastyczność i skalowalność. Elastyczność
i skalowalność systemu to jego zdolność do przyłączania nowych i swobodnego łączenia już zainstalowanych sterowników w celu zwiększenia
funkcjonalności systemu sterowania. Niektórzy
producenci i dostawcy urządzeń automatyki dołączają do nich zróżnicowane oprogramowanie
systemowe, inni zaś bazują na jednorodnym środowisku aplikacyjnym. Każda z tych koncepcji
ma swoje zalety i wady. Przykładem idei aplikacji ujednoliconych jest firma Bosch Rexroth:
dzięki jej urządzeniom sterującym możliwe jest
swobodne rozbudowywanie systemów automatyki zarówno w maszynach GEN I, jak i GEN
III, zwiększanie ich funkcjonalności, bez konieczności całkowitego odrzucania rozwiązań
wypracowanych już wcześniej w czasie ich dotychczasowego funkcjonowania w aplikacjach.
Wymagania w zakresie pakietów programowych i programowania maszyn. Logika sterowania i przełączania w stosunkowo prostych
konstrukcyjnie maszynach pakujących typu
GEN I programowana jest zwykle z użyciem
schematów drabinkowych. Maszyny typu GEN
III, działające ze znacznie większymi prędkościami i współpracujące z robotami, wymagają
zastosowania zaawansowanych funkcjonalności
języków programowania – bloków funkcjonalnych i innych narzędzi do rozbudowanych algorytmów i funkcjonalności. W ostatnim czasie
coraz częściej w obszarze tym poszukiwani są
dostawcy automatyki oferujący gotowe szablony i struktury programowe, pozwalające na ich
ostateczną konfigurację i dopasowanie do konkretnych aplikacji docelowych. Rozwiązania takie gwarantują automatykom przemysłowym
dość znaczny stopień swobody i łatwość organizacji funkcjonalnej systemów.
Na podstawie informacji firmy Bosch Rexroth.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
13
TEMAT Z OKŁADKI
Aplikacja 2 – Automatycznie kierowane wózki transportowe (AGV)
Wózki tego typu są często wykorzystywane do
transportu bardzo ciężkich przedmiotów lub
przenoszenia towarów, zwłaszcza w strefach zagrożonych wybuchem. Sterowniki dedykowane
do ich obsługi powinny spełniać kilka podstawowych wymagań:
Zdolność do obsługi wielu typów pętli sprzężeń zwrotnych związanych zarówno z precyzyjną regulacją prędkości, jak i sterowaniem kierunków poruszania się wózka. Dzięki cyfrowym
układom zliczającym sterowniki wózków mogą
określić drogę, którą pokonują w każdym kierunku, lub ustalić, czy wózek nie porusza się
w danym momencie po powierzchni wznoszącej
się lub opadającej. Sterownik w takim wypadku
porównuje sygnały z układów liczących z szablonami zarejestrowanymi dla różnego typu powierzchni. Na tej podstawie poprzez pętle sterowania wypracowywany jest sygnał, który ma
za zadanie odpowiednio zredukować prędkość
wózka lub też ją zwiększyć.
Elastyczność w zakresie obsługi sygnałów
z układów we/wy i obsługi danych procesowych.
W takiej aplikacji system musi obsługiwać na
równi sygnały z czujników podczerwieni, zbliżeniowych, radiowych i innych typów, używanych do wykrywania przeszkód oraz śledzenia
ścieżek ruchu wyznaczonych w terenie. Pozwala
to na prawne zaprogramowanie wózków w celu
uniknięcia ich wzajemnych zderzeń oraz z przeszkodami zewnętrznymi.
Obsługa komunikacji bezprzewodowej. Możliwość bezprzewodowej komunikacji z wózkami
sterowanymi automatycznie eliminuje konieczność ich okresowego przyłączania do sieci przewodem w celu np. modyfikacji programowych,
zebrania raportów o stanie podzespołów itp.
Ułatwia zatem prowadzenie diagnostyki wózków, związanej przede wszystkim z żywotnością
ich baterii oraz stanem zużycia podzespołów.
Obecnie stosuje się tu zwykle Ethernet bezprzewodowy i ideę sieci lokalnych (LAN, Wi-Fi), ale
coraz częściej korzysta się również z tzw. sieci
rozległych WAN (Wi-Fi WAN).
Na podstawie informacji firmy Opto 22.
Aplikacja 3 – Roboty przenoszące z miejsca na miejsce
Pośród konstruktorów maszyn przetwarzających i pakujących żywność dominuje obecnie
trend zmierzający do integracji z nimi robotów
przenoszących produkty z miejsca na miejsce,
zamiast popularnego dotychczas rozwiązania
współpracy maszyny z robotami zewnętrznymi. Zatem w nowych aplikacjach niezbędne jest
14
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
użycie sterowników z zaaplikowanymi zaawansowanymi algorytmami matematycznymi w celu
uzyskania odpowiedniego poziomu koordynacji
pracy i ruchów ramion takich robotów. Istotnymi parametrami dla takich sterowników są:
Moc procesora – idealnym rozwiązaniem jest
tu sterownik obsługujący kilka robotów oraz
inne procesy ruchu i funkcje logiczne w maszynie pakującej w ramach jednego programu sterowania, realizowanego na jednym procesorze.
Pozwala to na wyeliminowanie kosztów zakupu
dodatkowych sterowników dedykowanych dla
poszczególnych robotów i rozproszenia programów sterowania pomiędzy różne jednostki procesorów. W niektórych przypadkach program
sterowania całą maszyną i robotami przenoszącymi może być realizowany w pamięci cache
procesora, co znacznie zwiększa szybkość jego
działania.
FIRMA PREZENTUJE
Kontrolery PAC
Przyczyn powstania innowcyjnej jeszcze kilka lat temu koncepcji kontrolerów PAC (Programmable Automation Controller)
niewątpliwie szukać należy bezpośrednio w trendach cały
czas silnie rozwijającego się rynku automatyki przemysłowej.
W zamierzchłych czasach, gdy stawiała swoje pierwsze kroki,
prym wiodły układy przekaźnikowe. Jednak wraz z coraz większymi wymaganiami stawianymi układom automatycznej kontroli, ich zastosowanie okazywało się często niewystarczające lub powodowało konieczność budowy układów bardzo rozbudowanych, a przez to dość awaryjnych i trudnych w obsłudze/serwisie.
W dobie dynamicznego rozwoju elektroniki i techniki mikroprocesorowej rewolucyjnym rozwiązaniem stały się sterowniki PLC,
które w pewnym momencie zostały przyjęte jako swego rodzaju
standard i po dziś dzień są sercem większości systemów sterowania maszyn i linii produkcyjnych. Z drugiej strony zauważono także coraz większe możliwości zastosowań przemysłowych komputerów PC, wynikające z ich uniwersalności, bogatego wyposażenia we wszelkiego rodzaju interfejsy komunikacyjne, większej elastyczności w zakresie programowania, stale rosnącej mocy obliczeniowej, w połączeniu ze stopniowym spadkiem cen. I właśnie
wynikiem połączenia tych dwóch głównych trendów stało się wyodrębnienie nowej grupy urządzeń w postaci sterowników PAC,
które w ogólnym zarysie są odpowiednikami sterowników PLC,
jednak pod względem budowy oparte są ściśle na technologiach
stosowanych w przemysłowych komputerach PC.
ADAM-5550KW
Sterownik ten, będący rozwinięciem obszernej serii ADAM-5000,
występuje w ofercie Advantech już od dłuższego czasu. Oparty
jest o procesor AMD Geode GX533 i system operacyjny Microsoft
Windows CE 5.0. Wyposażony został w dwa interfejsy sieciowe
Ethernet 10/100Base-T, 4 porty szeregowe, 2 porty USB i jedno
wyjście grafiki. Osiem slotów sterownika pozwala na zamontowanie dowolnej kombinacji modułów I/O (AI/AO/DI/DO) występujących w serii ADAM-5000, co ostatecznie przekłada się na możliwość uzyskania bezpośrednio maksymalnie 128 punktów DI/DO
lub np. 64 kanałów AI. W przypadku konieczności dalszej rozbudowy systemu (zwiększenia ilości sygnałów we/wy) lub jego
rozproszenia, posiłkować się możemy wbudowaną komunikacją
w oparciu o protokół Modbus (RTU/TCP) i bogatą ofertą zdalnych
modułów we/wy, występujących także w pozostałych seriach modułów ADAM, oraz oczywiście dowolnymi urządzeniami wspierającymi te protokoły.
Seria APAX-5000
Ta nowa seria produktów, które już wkrótce będą dostępne
w sprzedaży, jest odpowiedzią producenta na stale rozwijający się
rynek kontrolerów PAC. Umożliwia zbudowanie układu automatyki w oparciu o odpowiednią liczbę połączonych ze sobą (bezpośrednio lub za pośrednictwem wyodrębionej sieci Ethernet) jedno- lub dwuslotowych backplane’ów, uzbrojonych w moduł procesorowy oraz dedykowane dla tej serii moduły we/wy. Moduł
procesora APAX-5520KW oparty jest tym razem o procesor
XScale PXA270 (520 MHz) i – podobnie jak w przypadku sterownika ADAM-5550KW – system operacyjny Microsoft Windows CE
5.0. Wyposażony został w dwa interfejsy sieciowe, 1 port szeregowy, 2 porty USB i wyjście grafiki, a jego możliwości komunikacji z dołączonymi urządzeniami peryferyjnymi rozszerzyć możemy przez zastosowanie modułów dodatkowych portów szeregowych (4x) i portów CAN (2x). W serii tej przewidziano także miejsce dla kontrolerów pełniących (po dołączeniu odpowiedniego
oprogramowania) funkcje nadrzędnych jednostek HMI/SCADA,
komunikujacych się z kontrolerami PAC za pośrednictwem protokołu Modbus/TCP/RTU. Modele te (APAX-557X), oparte na procesorze Intel Celeron M (1.0/1.5 GHz), wyposażone zostały w system operacyjny Microsoft Windows XP Embedded i bogaty zestaw interfejsów (2xLAN, 2xCOM, 4xUSB, VGA, Audio, SD).
Programowanie
Do programowania obydwu wyżej wymienionych kontrolerów PAC
(wyposażonych ProConOS Win CE runtime) przeznaczone jest
oprogramowanie KW-MULTIPROG niemieckiej firmy KW-Software
GmbH. Zgodnie z definicją standardu IEC 61131-3 pozwala na wykorzystanie pięciu dostępnych języków programowania (FBD/LD/
IL/ST/SFC), łącznie z możliwością ich dowolnego łączenia oraz
tworzenia własnych funkcji/bloków – z możliwością zapisu jako dołączanych bibliotek. Ładowanie wynikowego programu do sterownika odbywa się za pośrednictwem łącza sieciowego, a dostępna
opcja „Debug” pozwala na sprawne diagnozowanie poprawności
działania stworzonego algorytmu sterowania. Oprogramowanie
jest odpłatne i występuje w dwóch wersjach umożliwiających dostęp do odpowiedniej dla danego projektu ilości sygnałów we/wy
(128B/64kB I/O). Wszystkich zainteresowanych tą tematyką zapraszamy na prezentację sprzętu połączoną z krótkim szkoleniem
„Pierwsze kroki w środowisku KW-MULTIPROG”. Szczegóły na:
http://www.elmark.com.pl/advantech/szkolenia/
www.controlengpolska.com
Jacek Bonecki
Elmark Automatyka Sp.z o.o.
http://www.elmark.com.pl/
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
15
TEMAT Z OKŁADKI
Narzędzie TCP – Tool Center Point – to funkcjonalność stanowiąca podstawową różnicę pomiędzy algorytmami ruchów maszyn a robotów.
W tych pierwszych wszystkie ruchy zdefiniowane są jako zbiór trajektorii dla każdej z osi serwomechanizmów. W przypadku robotów dostępne
są tylko proste ustawienia układów kinematycznych, a wszystkie ruchy definiuje się w odniesieniu do pozycji docelowej, z uwzględnieniem
rodzaju ruchu możliwego do wykonania przez
robota. Trajektorie ruchów ramion są zawsze
wyliczane i niezdefiniowane raz na zawsze.
Kinematyka – w bibliotekach dostępnych
w oprogramowaniu do robotów firmy Schneider
Electric znajdują się narzędzia do wykonywania
tych skomplikowanych obliczeń automatycznie.
Inżynier automatyk może zaprogramować ruchy robota na płaszczyźnie współrzędnych kartezjańskich równie łatwo, jak odbywa się to dla
tradycyjnych maszyn, z wykorzystaniem języka
bloków funkcjonalnych z normy IEC 61131-3.
Następnie program taki po odpowiednim przetworzeniu wylicza całą tzw. kinematykę maszyny wraz z funkcjami interpolacyjnymi.
Dodatkowe funkcjonalności – funkcja geometrycznego mieszania ścieżek ruchów pozwala na redukcję czasu trwania cyklu pozycjonowania poprzez zmieszanie parametrów
i współrzędnych kilku ścieżek ruchów maszyny,
optymalizując szybkość ich wykonywania i odległość niezbędną do osiągnięcia przez ramię
robota założonej wstępnie pozycji. Ze względu
na tendencję sterowanych układów ruchomych
do nadmiernego przyspieszania, a tym samym
zwiększania prawdopodobieństw niedokładności ruchów, warto zwrócić uwagę na taką funkcjonalność sterowników jak inteligentny monitoring przyspieszeń.
Na podstawie informacji firmy Schenider Electric Packing Solutions.
Aplikacja 4 – Zakład produkcji paliw
Sterowanie i monitoring nowoczesnych zakładów produkcji paliw opiera się w głównej
mierze na urządzeniach panelowych, wspieranych przez sterowniki z pojedynczymi pętlami
sprzężeń zwrotnych, moduły akwizycji danych,
wskaźniki i rejestratory oraz panele sygnalizacyjne. W takich przedsiębiorstwach proces produkcyjny odbywa się zwykle w trybie ciągłym
24/7. Najważniejsze elementy systemu zlokalizowane są zwykle w jednej lub kilku szafach sterowniczych, a sam system obsługuje od 400 do
2000 i więcej we/wy. Od takich systemów wymaga się przede wszystkim dokładnego sterowania
wszystkich sygnałów analogowych, zwłaszcza
we wszelkich operacjach rozruchu maszyn.
16
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
Przy wyborze elementów rozproszonego systemu sterowania do zakładów produkcji paliw
priorytetem jest bezpieczeństwo procesów i dostępność danych o parametrach procesowych,
wpływająca na łatwość organizacji systemów
zarządzania produkcją. Ze względu na częste modyfikacje ważną rolę odgrywa elastyczność i skalowalność budowanych sieci. Trzeba
też względnić fakt, że system automatyki będzie
niejednokrotnie funkcjonował w strefach zagrożonych wybuchem, przy obecności substancji
żrących i toksycznych. Inne ważne elementy to:
Zmiana standardu/technologii – ewentualne
przejścia z jednego standardu/technologii systemowej do innej powinno odbywać się przy jak
najkrótszej przerwie produkcyjnej lub najlepiej
w ogóle bez wyłączania procesów. Wymiana danych pomiędzy urządzeniami automatyki powinna mieć charakter ciągły i pozwalać na rozbudowę systemu nawet w czasie jego normalnej
pracy. Elementem pomocnym przy wszelkich
rozbudowach i modernizacjach systemów sterowania są zintegrowane narzędzia inżynierskie.
Modernizacja systemów sterowania z układów
automatyki pneumatycznej i układów bez komunikacji sieciowej wymaga stosowania standardów programowania zgodnych z normą IEC
61131-3.
Redundancja – wszelkie elementy
redundantne muszą być realizowane
wewnątrz systemu jako jego integralne części, nie zaś np. poprzez dodatkowe moduły zewnętrzne, dzięki czemu w wypadku awarii operator może
szybko odtworzyć nastawy systemu
bez żadnych dodatkowych, zbędnych
operacji. Pracujący system musi na
bieżąco monitorować stan sprzętu
oraz oprogramowania i szybko zsynchronizować urządzenia po przywróceniu do pracy elementu, który uległ
awarii.
Interfejsy – w przypadku wymiany interfejsów obsługi na nowoczesne panele HMI dobrym pomysłem
w fazie początkowej wprowadzania tych zmian jest odtworzenie na
nich graficznego wyglądu dotychczas
stosowanych paneli operatorskich.
Szczególnie ważnym elementem organizacji nowych paneli powinna być
ich komunikatywność i przejrzystość
oraz dopasowanie do wymagań lub
przyzwyczajeń operatorów.
Na podstawie informacji firmy
ABB.
Aplikacja 5 – Obsługa pomp
W przypadku aplikacji obsługi pomp
dobrym rozwiązaniem jest organizacja sterowania z wykorzystaniem specjalnych przekaźników i elementów
przełączających. Ponieważ w aplikacjach tych często konieczna jest optymalizacja obciążenia, układy przekaźnikowe są w stanie zrównoważyć
bilans obciążenia przy wykorzystaniu
dodatkowych elementów łączeniowych (przełączniki ręczne i automatyczne, przełączniki ciśnieniowe,
przekaźniki z funkcjami czasowymi
itp.). Za każdym razem przy otwarciu
przełącznika startowego przekaźniki
wyjściowe zmieniają swój stan, tym
samym prowadząc do wyrównania
obciążeń pomp. Również w przypadku przekroczenia dopuszczalnej wartości obciążenia przekaźniki mogą
być wykorzystane do dołączania dodatkowych obwodów i zwiększenia
pojemności układu pomp. Typowe dla
układów pomp metody sterowania to:
Układ z modułem przełączającym
– pozwala na przemienne wysterowanie i wykorzystanie pomp w celu ich
równomiernego obciążania i zużycia.
Na przykład w układach dwupompowych na początku zaczyna funkcjonować tylko pompa pierwsza, a po
jej wyłączeniu załączana jest pompa
druga do obsługi kolejnego cyklu procesowego. Układy z przełączaniem
pomp są dostępne dla aplikacji dwutrzy- i czteropompowych.
Układ typu „główny i zapasowy” –
sterowanie bazuje na ustaleniu głównego toru pompowania i toru zapasowego, obsługującego ewentualne
dodatkowe obciążenie aplikacji. Jeżeli obciążenie pompy ma poziom nominalny lub mniejszy, funkcjonuje tylko główny tor aplikacji. W przypadku
pojawienia się nadmiernego obciążenia przekaźnikowy układ sterowania
dołącza tor zapasowy.
Przekaźniki opracowywane współcześnie do tego typu aplikacji mogą
obsługiwać zarówno jeden, jak i drugi model sterowania układów pomp.
Przy ich doborze należy zwrócić uwagę na ilość obsługiwanych torów, poziomy napięć sterujących dla danego
przekaźnika i ilość obsługiwanych (jeden czy obydwa) modeli sterowania.
Na podstawie informacji firmy
Eaton Corporation.
TEMAT Z OKŁADKI
Aplikacja 6 – Nowa linia produkcyjna
Wybór sterownika do obsługi nowej aplikacji na
linii produkcyjnej zaczyna się zwykle od przeglądu listy sygnałów we/wy, analizy ich typu
i specyfikacji technicznej. Następnie rozpatruje
się inne cechy systemu, jak np. dobór rozproszonych modułów we/wy, tak by zredukować liczbę
niezbędnych połączeń, wsparcie funkcjonalne
sterowników ze strony wbudowanego oprogramowania, wpływające na optymalizację procesu integracji systemu oraz możliwości łączenia
z wyższymi poziomami zakładowego systemu
teleinformatycznego.
Zazwyczaj w tego typu przypadkach rozwiązaniem korzystnym wydaje się wybór jednej
z dostępnych na rynku rodziny sterowników
wyposażonych w odpowiednie oprogramowanie i współpracujących z określonymi modułami we/wy. Przykładem może być tu linia produktów Simatic S7 firmy Siemens, obejmująca
różne typy sterowników do systemów małych,
dużych, rozproszonych, bazujących na współpracy z komputerami klasy PC oraz do montażu bezpośrednio na maszynach (bez dodatkowej obudowy). Wszystkie one programowane
są z jednego środowiska pakietu inżynierskiego Step 7. Z tego typu sterownikami cała linia
produkcyjna lub pojedyncza aplikacja, niemodernizowana nawet od kilkunastu lat, może być
bardzo szybko zmieniona w nowoczesny układ
sterowania o zwiększonej wydajności i niezawodności, ze zintegrowanymi funkcjami bezpieczeństwa itp.
Dobrym przykładem aplikacji, w której w taki
właśnie sposób dobrano sterowniki i system sterowania, jest huta żelaza Southlad Tube w Birmingham (USA). Firma wybrała sterowniki Simatic S7-400 z rozproszonymi modułami we/wy
ET200 z komunikacją sieciową standardu Profibus i Profinet, obsługującą wymianę danych
z napędami i modułami rozruchowymi siników.
Zastosowanie architektury systemowej Siemens
Totaly Integrated Automation i pakietu SCADA
WinCC pozwoliło na uzyskanie znacznych redukcji czasu i kosztów związanych z montażem,
integracją i pełnym wdrożeniem systemu sterowania. W systemie tym zautomatyzowano ponad 30 układów napędowych z ponad 300 silnikami. Dodatkowy zysk to sprawny monitoring
i diagnostyka, co nie byłoby możliwe przy użyciu prostszych sterowników, niewchodzących
w skład określonej rodziny produktów do automatyki przemysłowej.
Na podstawie informacji firmy Siemens Energy & Automation
Aplikacja 7 – Obrabiarki sterowane numerycznie
Wybór sterowników i modułów we/wy to komopromis pomiędzy ich osiągami, funkcjonalnością
a kosztami zakupu. Ponadto nie jest to wybór na
18
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
zawsze i w okresie kilku czy kilkunastu lat może
być konieczna jego wymiana na rozwiązania
nowsze, bardziej funkcjonalne. Należy przewidzieć taką możliwość i wybrać rozwiązanie
elastyczne. W zakładach Kays Engineering USA
wybrano sterowniki firmy Beckhoff Automation
CX9010 i CX 1010 z wbudowanymi modułami
PC, których zadaniem jest sterowanie obrabiarkami numerycznymi. Wprowadzenie sterowników miało zwiększyć funkcjonalności systemów
sterowania tymi maszynami. Istotne kwestie,
jakie wynikły przy doborze sterowników:
Procesory i sieć – sterowniki serii CX PAC
firmy Beckhoff bazują na procesorach Intel
TEMAT Z OKŁADKI
IXP420 XScale 266 MHz z możliwością ich wymiany i aktualizacji na procesory Intel Pentium
M CPU 1,8 GHz. Wraz z rozwojem technologicznym dostawca takich sterowników powinien zaoferować również użytkownikowi możliwość wykorzystania najnowszych rozwiązań,
jak np. energooszczędne procesory Intel Atom.
Warto również zwrócić uwagę na to, by konkretne procesory znajdujące w sterownikach
były w stanie fizycznie obsłużyć ewentualne
dedykowane pakiety programowe do sterowników i modułów we/wy. Zainstalowany w zakładach Kays Engineering system sterowania,
bazujący na standardzie EtherCAT, zapewnia
optymalne sterowanie prędkością i pozycjonowaniem maszyn napędowych w kilku osiach
ruchu.
Oprogramowanie – oprogramowanie sterowników powinno zapewniać poprawną obsługę wielu typów i wariantów technologicznych
maszyn napędowych, np. z pozycjonowaniem
osi typu point-to-point czy interpolacji osi liniowych lub kołowych, jak również innych dodatkowych funkcjonalności typu automatyczne
skrzynie biegów, sterowane przekładnie, interpolacja w 3D itp. (dodatkowe pakiety bibliotek
funkcji). Pakiet oprogramowania powinien mieć
również zaaplikowane funkcje optymalizacji
procesu programowania oraz organizacji funkcjonalnej i sprzętowej budowanej w nim aplikacji (optymalizacja algorytmów, unikanie instalacji zbędnych modułów sprzętowych itp.).
Na podstawie informacji firmy Beckhoff Automation.
Aplikacja 8 – Procesy okresowe – produkcja partiami
W przypadku prostych aplikacji do procesów
okresowych można zastosować właściwie dowolny sterownik z aplikacją napisaną w dowolnym języku programowania, szczególnie gdy
wiadomo, że aplikacja przez niego obsługiwana
nie będzie podlegać żadnym zmianom w trakcie
eksploatacji. Trzeba jednak pamiętać, że z reguły
procesy okresowe rzadko pozostają niezmienione, co jest bardzo istotne przy doborze sterowników do tego typu aplikacji. W wielu procesach
okresowych podstawową korzyścią z punktu
widzenia algorytmów sterowania jest wykonywanie niektórych prostszych procedur bezpośrednio w obrębie sterownika, co przyczynia się
do uproszczenia schematów sterowania lub też
przyspieszenia realizacji procedur sterowania.
Sterownik do tego typu aplikacji powinien:
• pozwalać na zwiększenie funkcjonalności
i szybkości działania systemu sterowania przez
możliwość realizacji kompletnych procedur
sterujących w obrębie samego sterownika, niejednokrotnie w układzie redundantnym,
• zwiększać przepustowość danych, skracając
czas wykonania pojedynczych procedur sterowania,
• interaktywnie wspierać użycie konkretnych
operatorów programowych, zwiększających
skuteczność i szybkość tworzenia procedur
programowych.
Stosowanie większej liczby sterowników zaleca się tylko wówczas, gdy aplikacja jest bar-
dzo duża i realizacja wszystkich procedur sterowania nie może być przeprowadzona w ramach
jednego sterownika. Komunikacja między nimi
zwykle odbywa się w trybie peer-to-peer.
Wybrany system sterowania powinien obsługiwać również wszystkie cztery poziomy modelu uelastycznienia procesów produkcyjnych ISA
88: procedury, procedury jednostkowe, operacje
i fazę – wraz ze wsparciem w trybie on-line modyfikacji elementów systemu sterowania. Dzięki
temu przy użyciu jednego narzędzia użytkownik
może zmienić dowolny z elementów logicznych
systemu, zmodyfikować aplikację i załadować
ponownie bezpośrednio do zmienianego elementu. Operacja taka nie wymaga konieczności aktualizacji czy modyfikacji całego systemu
i strategii sterowania.
Na podstawie informacji firmy Honeywell Process Solutions.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
19
TEMAT Z OKŁADKI
Aplikacja 9 – System wbudowany
Inżynierowie firmy FedEx Express po otrzymaniu kontraktu od firmy Ventura Aerospace na
opracowanie i wdrożenie systemu sterowania
i monitoringu przeciwpożarowego dla samolotu,
stanęli przed koniecznością doboru sterownika,
który byłby wysoce niezawodny, a zarazem dość
elastyczny do zastosowania w tak nietypowej instalacji. Wybrano ostatecznie rozwiązanie firmy
National Instruments – Single-Board RIO 9612
jako rdzeń główny tworzonego systemu oraz dodatkowe 14 modułów kontroli pożarowej, rozmieszczonych wzdłuż całego samolotu. Wspomniany sterownik SB RIO 9612 wyposażony jest
w procesor PowerPC 400 MHz współpracujący
z systemem operacyjnym czasu rzeczywistego
oraz posiadający 2M bramek w układzie programowalnym FPGA Xillinx Spartan 3, obsługujący
110 szybkich linii we/wy i 16 kanałów różnicowych dla sygnałów analogowych, mieszczące się
na jednej wspólnej płycie (system wbudowany).
Wybór takiego układu sterującego okazał się
najlepszym pozwala bowiem na opracowanie
i przyłączenie do niego specjalnych dodatkowych modułów zapewniających odpowiednie
dopasowanie sygnałów i możliwość przyłączenia do złączy typu MIL, wykorzystywanych
w samolotach.
Projektanci i integratorzy podobnych systemów mogą również wybrać podobne sterowniki, szczególnie do rozwiązań, gdzie mają znaczenie takie czynniki, jak:
• niewielkie rozmiary i brak wentylatora chłodzącego – aktywnego chłodzenia,
• wykorzystanie procesora czasu rzeczywistego
i układów logicznych FPGA. Dzięki takiemu
procesorowi działanie układu sterującego jest
w pełni deterministyczne i umożliwia zrównoważenie pozostałych operacji niedeterministycznych, jak na przykład komunikacja
i wysyłanie danych przez sieć Ethernet. Równolegle układ programowalny FPGA wykorzystywany jest w procesie akwizycji danych
analogowych i cyfrowych oraz generacji sygnałów sterujących. Programowanie obu części sterownika jest stosunkowo łatwe i szybkie, bazuje bowiem na popularnym pakiecie
programowym LabView,
• możliwość obsługi modułów szybkich we/wy
analogowych i cyfrowych (włącznie z wejściami i wyjściami cyfrowymi sygnałów 24 V) oraz
całej rodziny ponad 80 typów modułów plugin z oferty sprzętowej firmy National Instruments.
Na podstawie informacji firmy National Instruments.
Aplikacja 10 – Modernizacja sprzętowa obrabiarek numerycznych
Modernizacja sprzętowa obrabiarek numerycznych polega zwykle na wymianie silników lub
całych układów napędowych, serwonapędów
i okablowania oraz elementów elektromechanicznych. W odróżnieniu od kompleksowego remontu, w czasie modernizacji nie prowadzi się
żadnych większych napraw układów mechanicznych i całego układu elektrycznego w maszynie.
Podczas takiej modernizacji z punktu widzenia
systemu sterowania, uwagę zwrócić należy na:
Dedykowane makra programowe – uzyskanie
wysokiego poziomu elastyczności w obrabiarkach numerycznych, wykorzystywanych w ob20
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
róbce bardzo różnych elementów, wymaga również skomplikowanych aplikacji programowych do sterowników,
często opartych na gotowych procedurach, zwane przez
specjalistów-automatyków makrami programowymi. Rozwiązania takie są dostępne zarówno w najnowszych, jak
i nieco starszych maszynach sterowanych numerycznie.
Badanie i testowanie obrabiarek – producenci i użytkownicy obrabiarek numerycznych zwracają uwagę na stosunkowo długi czas niezbędny do przeprowadzenia testów tych
maszyn, jednak okazuje się, że zwykle są one o wiele szybsze niż sam prowadzący je operator. Procesy te są bowiem
zwykle zorganizowane bardzo logicznie i spójnie, eliminując zupełnie lub znacznie ograniczając czas, jaki operator
musi poświęcić na pomiary odpowiednich współczynników
czy parametrów, ich akwizycję i analizę. Dlatego też warto
w czasie modernizacji obrabiarek pomyśleć o dodaniu dedykowanego układu testującego ich parametry pracy i ustawienia lub też wyborze sterownika, który ma zaaplikowane
narzędzia testujące w swoim algorytmie i funkcjach.
Zwiększenie pamięci programowej obrabiarki – zwykle
pamięć programowa obrabiarek sterowanych numerycznie
jest bardzo ograniczona, zarówno ze względów technologicznych, jak i cenowych. Sterowniki firmy GE Fanuc mają
możliwość obsługi serwerów danych, korzystających z komunikacji ethernetowej i dość pokaźnych zasobów pamięciowych. W popularnych serwerach dedykowanych do tego
typu aplikacji możliwa jest obsługa kart pamięci programowej o pojemności do 1 GB.
Szkolenie obsługi – awarie maszyn spowodowane błędami nastaw przy ich uruchamianiu to wciąż częste zjawisko
w praktyce obsługi obrabiarek numerycznych, dlatego warto pomyśleć o zautomatyzowaniu tego procesu w jak największym stopniu. Narzędzia samodiagnostyki w sterowniku umożliwiają operatorowi szybkie wykrycie problemu
i przywrócenie układu do normalnej pracy. Na przykład
strony z podanymi wartościami parametrów i ewentualnymi sygnałami diagnostycznymi pozwalają na łatwe monitorowanie stanu pracy wielu układów napędowych, pojedynczych silników i elementów wykonawczych.
Zdalne prowadzenie diagnostyki, kopie zapasowe i przywracanie ustawień – obecność portów standardu Ethernet
zapewnia obsłudze i kadrze inżynierskiej możliwość zdalnego monitoringu i diagnostyki całych obrabiarek i wybranych ich podzespołów, przy wykorzystaniu takich narzędzi
jak np. GE Fanuc CNC Screen Display Function. Ponadto
niektóre ze sterowników wyposażone są w funkcje automatycznego tworzenia kopii zapasowych ustawień do plików
w pamięci flash, stanowiące niejako pierwszy poziom bezpieczeństwa funkcjonowania maszyn.
Na podstawie informacji firmy GE Fanuc CNC.
Artykuł pod redakcją dr. inż. Andrzeja Ożadowicza,
AGH-Kraków
FIRMA PREZENTUJE
Sterowniki PLC
Schneider Electric
do odpowiedzialnych
i wymagajĎcych zadaĝ.
Od czasu pierwszego sterownika PLC 40 lat temu Modicon jako czēħĄ
Schneider Electric to wciĎij innowacyjne rozwiĎzana automatyki.
Paweł Fraś, Product Manager PLC, HMI, SCADA
Schneider Electric
Pierwszy sterownik
W 1968 w odpowiedzi na wymogi przemysłu samochodowego, gdzie zachodziła konieczność częstych zmian w produkcji Modicon stworzył pierwszy sterownik programowalny. W późnych latach
70tych pojawiła się potrzeba komunikacji pomię-
Architektura systemu redundantnego ze sterownikiem Premium Hot Standby
22
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
dzy sterownikami i osprzętem. Modicon wykonał
kolejny krok i stworzył najpopularniejszy protokół
komunikacyjny Modbus.
W połowie lat 90tych Modicon został przejęty przez
Schneider Electric i wraz z marką Tele-mecanique
do dziś stanowią trzon oferty PLC.
Pełen zakres sterowników
Sterowniki PLC firmy Schneider Electric to urządzenia, które znajdują zastosowanie w każdej gałęzi przemysłu i infrastruktury. Bardzo szeroka oferta
zaczyna się od najprostszych, mikrosterowników,
czyli przekaźników programowalnych Zelio, kolejny krok to małe sterowniki Twido. Reprezentantem
średniej klasy jest Modicon M340, klasy wyższej
średniej Modicon Premium a najbardziej zaawansowany dedykowany do odpowiedzialnych procesów to Modicon Quantum.
W celu lepszego spełnienia oczekiwań klientów
sterowniki podlegają ciągłym udoskonaleniom.
Dla najmniejszego Zelio w oparciu, o który możemy budować najprostsze maszyny i urządzenia
dzięki nowemu kablowi istnieje możliwość poszerzenia dialogu operator-maszyna, poprzez bezpośrednie przyłączenie panela tekstowego Magelis.
Sterownik Twido również ewoluuje. W tym roku
odświeżone zostały wszystkie moduły we/wy obecnie oznaczone symbolem TM2. Wyższa jakość
i lepsze parametry przetwarzania danych przy
jednoczesnym obniżeniu ceny plasują sterownik
Twido jako idealne rozwiązanie do małych i średnich aplikacji.
Aplikacja dla sterowników Zelio i Twido mogą być
tworzone w darmowym oprogramowaniu Zelio Soft
i Twido Suite, dostępnym na stronie internetowej
Schneider Electric.
Kolejne sterowniki posiadają jedną wspólną cechę – środowisko programowania Unity Pro. Unity
FIRMA PREZENTUJE
Sterownik Modicon Quantum SIL3
Pro umożliwia programowanie w następujących
językach LD, ST, IL, FBD, SFC. Bez dodatkowych
opłat w Unity Pro istnieje możliwość przetestowania aplikacji dzięki wbudowanemu symulatorowi
PLC. Symulator ten można połączyć się z innym
symulatorem np. panela operatorskiego w celu
przetestowania kompletnej aplikacji.
Najmłodszy w ofercie Modicon M340, który uzyskał tytuł Produktu roku 2008 CE, również jest
ulepszany. Niektóre z nowości to procesory pozwalające na jeszcze wydajniejszą komunikację
w sieci CANopen z szerokim zakresem urządzeń
dostępnych na rynku, czy też moduły poszerzające możliwości komunikacyjne sterownika.
Najciekawsza wydaje się wersja Modicon
M340H. Jest to wersja powlekana w technologii
„Humiseal 1A33”, zgodna z normą IEC1131-2 oraz
posiadająca rozszerzony zakres temperatur pracy.
Powlekanie elementów elektronicznych zwiększa
odporność na korozję w przypadku pracy w atmosferze agresywnej. Zwiększona jest również
odporność na kondensację i zapyloną atmosferę.
Temperatury pracy tej wersji sterownika to -25°C
do +70°C, a dla konfiguracji jedno kasetowej -40°C
do +70°C.
Dla aplikacji wymagających ciągłej pracy optymalnym rozwiązaniem są sterowniki redundantne
Hot Standby.
W zależności od złożoności aplikacji istnieje możliwość wyboru jednostki redundantnej Quantum,
w której procesory synchronizują swoją pracę
po specjalnie wydzielonym łączu światłowodowym,
co zapewnia czas podjęcia pracy przez sterownik
standby w czasie jednego cyklu programu.
W przypadku mniejszych aplikacji idealny rozwiązaniem jest skorzystanie z reduntnantnego
sterownika Premium. W rodzinie Premium Hot
Standby dostępne są dwa procesory: TSXH5724M
i TSXH5744M, w wyjątkowo korzystnej cenie jak
na sterownik klasy średniej. Redundancja dostępna
jest na poziomie zasilania, procesorów, modułów
we/wy, modułów komunikacyjnych. Synchronizacja
procesorów realizowana jest przy użyciu standardowej sieci Ethernet.
Redundancja Premium Hot Standby jest rozwiązaniem w pełni sprzętowym niewymagającym
specjalnego przygotowania programu sterownika.
Za pomocą Unity Pro wystarczy jedynie odpowiednio skonfigurować system redundantny. Dzięki zastosowaniu sieci Ethernet czas przełączenia wynosi około jednej sekundy. Premium HSBY spełnia
wymagania procesów przemysłowych, gdzie każdy przestój powoduje straty produkcji i pieniędzy.
Bezpieczeństwo procesu
Nowe dyrektywy oraz firmy ubezpieczeniowe wymagają, aby system automatyki zbudowany został
w oparciu o elementy bezpieczeństwa, zmniejszające katastrofalne w skutkach awarie, niebezpieczne dla personelu obsługującego produkcję,
ale również dla otoczenia i środowiska.
Z uwagi na to, że sterownik odgrywa jedną z kluczowych ról w sterowaniu procesem niezbędne
staje się stosowanie sterowników bezpieczeństwa.
W ofercie Schneider Electric dostępne są sterowniki PLC zgodne z normą IEC 61508 odpowiadające poziomom bezpieczeństwa SIL3. Przykładem
może być kompaktowy sterownik Preventa XPSMF
z SIL3, oraz oparty na dobrze znanej platformie
Quantum sterownik spełniający normę SIL3.
Oferta Quantum Safety jest interesująca gdyż
mamy do czynienia z dostępnością do wszystkich
cech klasycznego rozwiązania: najwyższej klasy redundancja, redundancja kaset oddalonych,
znane środowisko projektowe Unity Pro w wersji
XLSafety z certyfikatem TÜV Rheinland dopuszczającym oprogramowanie do tworzenia aplikacji
bezpieczeństwa.
Po więcej informacji zapraszamy na stronę
www.schneider-electric.pl
lub kontakt z Centrum Obsługi Klienta:
tel. 0-801 171 500, (022) 511 84 64.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
23
RAPORT
Polski rynek robotów przemysłowych
Roboty w ruch
Branża robotyki w Polsce oparła się kryzysowi. Widoczny był
wzrost sprzedaży tego typu urządzeń. Głównymi argumentami
za instalacją robotów w zakładach przemysłowych jest
powtarzalność ruchów. Z roku na rok roboty są coraz lepiej
przystosowane do pracy w trudnych warunkach.
Mgr inż. Izabela Cieniak
statni rok upłynął w Polsce pod
znakiem kryzysu. Jednak dostawcy robotów przemysłowych ankietowani przez Control Engineering
Polska uważają, że tempo rozwoju rodzimego
rynku tego typu urządzeń, w porównaniu do
2008 roku, cały czas rośnie. Tylko 30% z nich
obserwuje jego niezmienność.
Jak będzie wyglądał rok 2010 w branży robotów przemysłowych? Aż 80% dostawców spodziewa się wzrostu sprzedaży robotów. Pozostała część ankietowanych nie potrafi określić,
jakie będą panowały tendencje. Podzielone są
również opinie użytkowników na temat poziomu wydatków na roboty. 40% respondentów
twierdzi, że pozostaną one na takim samym poziomie jak w zeszłym roku. Według 33% zma-
O
Wykres 1. Przewidywane zmiany w wydatkach
na roboty w 2010 r. w porównaniu z 2009 r.
wzrosną
27%
zmaleją
pozostaną na tym samym poziomie
40%
33%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
24
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
leją. Pozostali spodziewają się zwiększenia liczby wydanych pieniędzy na tego typu urządzenia
(wykres 1).
Szanse i zagrożenia dla rynku
Popularność robotów cały czas rośnie. Dostawcy uważają, że przyczyną takiego zjawiska jest
przede wszystkim wzrost konkurencyjności
w przemyśle, który wymaga podnoszenia wydajności. Coraz większy nacisk kładzie się również
na jakość wytwarzanych produktów. Z roku na
rok obserwowany jest spadek cen robotów, co
przy wciąż rosnących pensjach pracowników
jest argumentem za instalacją tego typu urządzeń (wykres 2).
Aktualnie najbardziej zauważalną barierą
wzrostu rynku robotów przemysłowych stał się
kryzys w Polsce. Również niemałe znaczenie ma
jeszcze mała liczba rodzimych zakładów przemysłowych potrzebujących zaawansowanych
technologii. 40% dostawców jest zdania, że wysokie ceny robotów i większa opłacalność zatrudnienia personelu (niskie pensje) także mają
wpływ na ograniczenie rozwoju tej branży (wykres 3).
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Wykres 2. Przyczyny wzrostu popularności robotów (wg. dostawców)
wzrost konkurencyjności w przemyśle wymagający podnoszenia wydajności
90%
coraz większy nacisk na jakość wytwarzanych produktów
70%
malejące ceny urządzeń
60%
rosnące pensje pracowników
60%
coraz lepsze możliwości robotów
szeroka reklama
inne
50%
10%
20%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
Dlaczego robot?
Według użytkowników głównymi argumentami
za instalacją robotów w zakładach przemysłowych jest powtarzalność ruchów i niezawodność tych urządzeń w trudnych warunkach
pracy. Roboty umożliwiają zwiększenie wydajności – mogą pracować całą dobę bez przerwy.
W przypadku tych urządzeń nie ma miejsca na
nieplanowane przestoje bardzo często związane z niedyspozycją pracowników. Ograniczają
liczbę błędów ludzkich, co wiąże się z poprawą
jakości wytwarzanych produktów.
Wykres 3. Aktualnie zauważane bariery wzrostu
rynku robotów (wg. dostawców)
kryzys na rynku polskim
80%
mała liczba rodzimych zakładów przemysłowych
potrzebujących zaawansowanych technologii
60%
niskie pensje (bardziej opłaca się zatrudniać ludzi)
40%
wysokie ceny urządzeń
40%
inne
10%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
Wykres 4. Przyczyny, dla których część przedsiębiorstw
nie zdecydowała się na instalację robotów
(wg. dostawców)
brak środków finansowych na inwestycje
w budżecie przedsiębiorstwa
90%
inwestycja w roboty nie przyniosłaby oczekiwanego zwrotu
70%
nie ma potrzeby kupowania robotów
60%
roboty są za drogie
50%
ograniczone zasoby kadry inżynierskiej
20%
priorytet działań dla innych projektów z zakresu automatyki
20%
trudność użycia
inne
10%
20%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
25
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
FANUC najczęściej
zainstalowany w polskich
zakładach
Konrad Grohs, Country Manager,
FANUC Robotics Polska
Cieszymy się, że jak na świecie,
tak i w Polsce FANUC Robotics może
się poszczycić największą liczbą
zainstalowanych robotów. Sukces wynika
głównie z wysokiej jakości naszych
produktów, ich niezawodności i atrakcyjnej ceny. To efekt wieloletniej
strategii, polegającej na konsekwentnej automatyzacji i robotyzacji naszej
produkcji. W naszych fabrykach w Japonii pracuje obecnie więcej robotów
niż ludzi. Wszystkie roboty, jak i większość komponentów robotów firma
FANUC produkuje samodzielnie. W laboratoriach FANUC zatrudniamy
ponad 800 inżynierów, których celem jest wprowadzanie na rynek coraz
nowocześniejszych produktów. Co roku wdrażamy nowe roboty lub nowe
funkcje robotów. Tylko w 2009 roku wprowadziliśmy na rynek trzy zupełnie
nowe modele (M-1iA, R-1000iA i Paint-Mate).
Nie mniej ważnym czynnikiem jest wysoki poziom naszych usług
serwisowych i szkoleń. Nasi wysoko wykwalifikowani inżynierowie są
dostępni dla klientów przez 24 godziny na dobę, przez 7 dni w tygodniu.
Dzięki temu inwestycja w roboty FANUC jest opłacalna i bezpieczna
– Jako integrator systemów automatyki przemysłowej i robotyki zauważamy, że niektórzy nasi
klienci w zakładach borykają się z wieloma problemami technologicznymi – mówi Wojciech
Stachelek, Sales & Marketing Manager firmy
AB Industry. – Najczęściej jest to podniesienie wydajności linii, zastąpienie ludzi w niekorzystnych
warunkach pracy i automatyzacja procesu produkcji. Najlepszym rozwiązaniem dla tych firm
byłaby instalacja robotów.
Korzyści, jakie wynikają z posiadania robotów, to przede wszystkim optymalizacja produktywności i łatwość przystosowania do produkcji
różnych wyrobów. Roboty obniżają koszty produkcji dzięki zmniejszeniu ilości braków.
Jednak nie wszystkie przedsiębiorstwa zdecydowały się na instalację robotów przemysłowych. Dostawcy uważają, że główny problem
stanowią: brak środków finansowych w budżecie zakładów na urządzenia i obawa, że inwestycja w roboty nie przyniosłaby oczekiwanego
zwrotu. Respondenci donoszą również, że część
przedsiębiorstw nie ma jeszcze potrzeby kupowania robotów, zwłaszcza gdy wciąż są drogie.
Często priorytetem dla użytkowników stają się
inne projekty z zakresu automatyki (wykres 4).
Bariery rozwoju rynku robotów w Polsce
Janusz Jakieła, specjalista ds. handlu i marketingu, Comau Poland
Oczywistą barierą wydaje się być cena robotów przemysłowych, przy czym nie do końca tak jest.
Otóż określenie „wysoka cena” jest pojęciem względnym – nie zapominajmy, że w okresie ostatnich
dwóch dekad ceny robotów wyraźnie spadły zarówno w ujęciu nominalnym, jak i w odniesieniu do
kosztów pracy. Wszystko to głównie dzięki wyjściu robotyki poza przemysł motoryzacyjny, bardziej
masowej ich produkcji i związanej z tym redukcji kosztów. Oczywiście nie bez znaczenia jest tutaj
także konkurencja między producentami. Tak więc bardziej należałoby tu mówić o relacji ceny
zrobotyzowanych rozwiązań do kosztów pracy w odniesieniu do spodziewanego zwrotu z inwestycji.
Jeśli chodzi o koszty pracy, to przy rosnącym obecnie bezrobociu powinny one maleć (pracodawcy
mogą pozyskać tańszych pracowników), co w przypadku aplikacji, w których roboty zastępują ludzi w najprostszych czynnościach
(paletyzacja, pakowanie) z pewnością można uznać za barierę.
Wśród barier robotyzacji dużą rolę odgrywa również dostęp do źródeł finansowania inwestycji, czyli zauważalny ostatnio
trudniejszy dostęp do kredytów. Jak z tym walczyć? Na otoczenie makroekonomiczne nie mamy wpływu, jednak możliwe są
ze strony sprzedawców aplikacji zrobotyzowanych takie działania, jak przedłużenie terminu płatności lub udzielenie klientowi
nisko oprocentowanego kredytu na sfinansowanie konkretnego projektu. Pomocne może być także aktywne wsparcie ze strony
sprzedającego przy staraniach klienta o dofinansowanie inwestycji w robotyzację ze środków UE.
Na szczęście zauważam, że sukcesywnie znikają takie bariery robotyzacji, jak niska wiedza przedsiębiorców na temat
możliwości, czy też opłacalności stosowania rozwiązań zrobotyzowanych – istnieje coraz większa świadomość korzyści
wynikających z robotyzacji procesów. Wiąże się to z coraz większą obecnością robotyki w polskich przedsiębiorstwach,
wspomaganej poprzez czynną promocję producentów/integratorów zarówno w prasie branżowej, jak i podczas licznych targów
branżowych.
26
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Wykres 5. Ocena poziomu wsparcia technicznego
ze strony dostawców robotów (wg. uzytkoników)
13%
średnie
słabe
dobre
13%
74%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
Wykres 6. Najważniejsze czynniki decydujące
o wyborze robotów (wg. użytkowników)
niezawodność
93%
możliwości techniczne
80%
wsparcie techniczne ze strony dostawcy
80%
cena
60%
wytrzymałość na trudne warunki pracy
33%
prostota obsługi
33%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
Wykres 7. Branże, które najchętniej kupują roboty
(wg. dostawców)
przemysł maszynowy, motoryzacyjny
100%
przetwórstwo spożywcze
70%
działalność naukowo-badawcza
40%
przemysł drzewny, celulozowo-papierniczy
40%
przemysł medyczny
30%
przemysł chemiczny, farmaceutyczny
20%
przemysł elektryczny
20%
przemysł elektroniczny, komputerowy
20%
przemysł metalurgiczny
20%
przemysł obronny, lotnictwo
20%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
28
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
Istota wyboru
Ankietowani przez Control Engineering Polska
użytkownicy określili, jakie czynniki są dla nich
najważniejsze przy wyborze robota przemysłowego. Prawie wszyscy respondenci stwierdzili,
że liczy się dla nich niezawodność urządzenia.
Równie ważne są możliwości techniczne. Użytkownicy zwracają dużą uwagę także na wsparcie techniczne ze strony dostawców. Warto
w tym miejscu zaznaczyć, że aż 74% z nich ocenia dobrze poziom świadczonych usług serwisowych (wykres 5). Przy wyborze robota ponad
połowa ankietowanych bierze pod uwagę cenę
tego urządzenia. Najmniej osób interesują takie
czynniki, jak prostota obsługi i wytrzymałość na
trudne warunki pracy (wykres 6).
Z opinii zebranych od dostawców wynika, że
dla użytkowników najważniejszymi czynnikami przy wyborze robota są dobry i szybki serwis
oraz dostępność części zamiennych. Na kolejnym miejscu znalazła się cena urządzenia. Niemałe znaczenie ma także niezawodność, jakość
wykonania i odpowiednia funkcjonalność. Bardzo istotne jest, aby możliwości techniczne robota oraz całego stanowiska zrobotyzowanego
były dopasowane do konkretnych potrzeb użytkowników. Dostawcy twierdzą, że niebagatelne
są takie parametry, jak: szybkość (czas cyklu),
Roboty przemysłowe /// Melfa ///
dokładność pozycjonowania, dynamika, nośność (udźwig) oraz zakres pola
roboczego. Dla użytkowników ważne jest także doświadczenie integratora wdrażającego stanowiska zrobotyzowane w podobnych aplikacjach.
Statystyka sprzedaży
Branżami
najchętniej
kupującymi
roboty, według wszystkich ankietowanych dostawców, są przemysł maszynowy i motoryzacyjny. Prawie trzy
czwarte z nich uważa, że także przedsiębiorstwa związane z przetwórstwem
spożywczym chętnie nabywają tego
typu urządzenia. Mniej niż połowa respondentów wskazała na działalność
naukowo-badawczą, przemysł medyczny (wykres 7).
Wzrost sprzedaży robotów przemysłowych widoczny jest w segmencie
związanym z paletyzowaniem, obsługą
maszyn (prasy, CNC, tokarki, wtryskarki) oraz przenoszeniem. 50% respon-
Jakość i precyzja
w standardzie
Pomyślny rok dla sektora
robotów kompaktowych
Piotr Tynor, lider sekcji Robot & CNC,
Mitsubishi Electric – oddział w Polsce
Rok 2009 był pełen niespodzianek i niepewności,
jednak dla sektora robotów kompaktowych
był pomyślny. Mimo wstrzymania inwestycji
przez liczne koncerny, zwłaszcza w sektorze
motoryzacji, jak i przez producentów kosmetyków,
roboty kompaktowe znalazły swoich nabywców.
Odnotowany wzrost w sprzedaży robotów można zawdzięczać dwóm
okolicznościom. Jedna z nich to pomoc finansowa w realizowaniu inwestycji
poprzez programy wspierające małe i średnie przedsiębiorstwa, głównie ze środków
UE. Niewątpliwie drugą okolicznością sprzyjającą sprzedaży produktów Mitsubishi
Roboty MELFA
Zaawansowane
roboty
MELFA
Mitsubishi Electric są synonimem
szybkości, dokładności i kompaktowej
formy, a także wysokiej żywotności
urządzenia. Roboty MELFA oferują
w swojej klasie wiodącą funkcjonalność.
Idealnie nadają się do aplikacji typu pick
& place, precyzyjnego montażu, szybkiej
paletyzacji, a także do wykonywania
skomplikowanych zadań w trudnych
warunkach otoczenia.
Electric w 2009 roku było wprowadzenie nowej serii robotów przemysłowych
z kontrolerami SD. Dzięki wysokiemu standardowi technologii, jaki proponuje
Mitsubishi Electric swoim klientom, udało się osiągnąć sukces. Zaspokojono
wymagania i potrzeby klientów zarówno pod względem funkcjonalności, jakości,
jak i ceny. Głównymi odbiorcami naszych robotów były firmy z sektora przetwórstwa
tworzyw sztucznych oraz producenci urządzeń elektrycznych.
Mimo spadku sprzedaży w krajach zachodnioeuropejskich (np. w Niemczech
gdzie zanotowano 30% spadek w stosunku do 2009 r.) w Polsce odnotowano
znaczny wzrost sprzedaży robotów. Pozwoliło to uplasować Polski Oddział
Mitsubishi Electric na 2. miejscu pod względem ilości sprzedanych robotów
przemysłowych w Europie. Top Seler 2009 roku to robot typu SCARA RH6-SDH5520
oraz sześcioosiowy robot RV-6SDL.
W 2010 r. Mitsubishi Electric planuje zaskoczyć swoich klientów nowym
robotem o udźwigu 2 kg, RV-2SD następcą znanych robotów RV-2AJ oraz RV-1A.
Jako produkt roku 2010 przewiduje kontroler robota SQ na platformę iQ, który
pojawił się w ofercie handlowej pod koniec 2009. Ciekawostką jest fakt, że robot
o udźwigu 12 kg z kontrolerem SQ (RV-12SQ) został zakupiony właśnie w Polsce
jako pierwszy na świecie. Wzrost sprzedaży świadczy o tym, że Polska jest rynkiem
chłonnym, otwartym na robotyzację i nowoczesne rozwiązania. Uczelnie wyższe
szkolą inżynierów, którzy nie boją się implementować zaawansowanych technologii,
a użytkownicy chętnie inwestują w rozwiązania zwiększające produktywność i jakość
ich wyrobów.
www.mitsubishi-automation.pl
Dla wszystkich, którzy chcieliby wiedzieć więcej
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Wykres 8. Sprzedaż robotów w segmentach
(wg. dostawców)
paletyzowanie
Wykres 9. Zastosowania robotów
(wg. dostawców)
spadek sprzedaży
0%
przenoszenie
100%
wzrost sprzedaży
90%
paletyzowanie
90%
10%
obsługa maszyn (prasy, CNC,
tokarki, wtryskarki)
szlifowanie
80%
montaż
80%
obsługa maszyn (prasy, CNC,
tokarki, wtryskarki)
80%
cięcie
80%
80%
20%
przenoszenie
70%
30%
spawanie
50%
spawanie
70%
10%
montaż
50%
40%
malowanie
uszczelnianie
60%
kontrola jakości
60%
40%
zgrzewanie
50%
cięcie wodą
50%
40%
zgrzewanie
30%
malowanie
30%
kontrola jakości
30%
20%
uszczelnianie
40%
mycie
30%
transport wafli krzemowych
30%
30%
inne
40%
60%
cięcie
20%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
50%
cięcie wodą
20%
Problemy z robotami
40%
szlifowanie
20%
40%
mycie
10%
40%
transport wafli krzemowych
0%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
dentów uważa, że ruch w handlu widoczny jest
także w montażu i spawaniu. Największy spadek sprzedaży zauważalny jest w segmencie cięcia i cięcia wodą (wykres 8).
Roboty przemysłowe najczęściej wykorzystywane są do przenoszenia i paletyzowania. 80%
dostawców twierdzi, że przeznacza się je do cięcia, obsługi maszyn, montażu i szlifowania. Ponad 50% ankietowanych uważa natomiast, że
pracują na stanowiskach związanych ze spawaniem, kontrolą jakości i uszczelnianiem. Najrzadziej roboty spotyka się w transporcie wafli
krzemowych i myciu (wykres 9).
30
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
60% użytkowników uważa, że posiadane w zakładzie roboty spełniły pokładane w nich nadzieje zarówno pod względem finansowym (lepsza wydajność zakładu), jak też technicznym
(poprawna praca, niska awaryjność). Jedynie
7% respondentów jest niezadowolonych ze swoich robotów (wykres 10). Twierdzą, że ceny serwisu i części zamiennych powinny być niższe od
aktualnie proponowanych. Sytuacja taka wpływa obecnie na zwiększenie liczby awarii robotów w wyniku nieprzeprowadzania potrzebnych
konserwacji. Użytkownicy chcieliby również
ograniczyć wycieki oleju, usprawnić pojawiające się w nich luzy na przekładniach i zwiększyć
intuicyjność obsługi interfejsu.
W trakcie eksploatacji robotów ankietowani spotykają się także z innymi problemami.
Bardzo często w zakładzie brakuje przeszkolonej kadry do obsługi robota. Zdarzają się także
awarie spowodowane przez pracowników przy
operacjach robotem w trybie ręcznym. Czasami
nawet sami operatorzy sabotują linię z obawy
przed ewentualną utratą pracy.
Polski rynek
robotów
przemysłowych
Paweł Handzlik,
Dział Robotów
Przemysłowych, ASTOR
Na bazie doświadczeń
firmy ASTOR jako
dostawcy robotów
przemysłowych
Kawasaki, obserwacji rynku polskiego oraz danych
z raportu międzynarodowej organizacji IFR (International
Federation of Robotics) można zauważyć pewne
trendy w sprzedaży robotów na rynku krajowym.
Zarówno w Polsce, jak i na świecie największa liczba
robotów trafia do zadań związanych z manipulacją
i przenoszeniem. W tej grupie zastosowań największy
udział ma paletyzacja oraz obsługa maszyn, szczególnie
w przemyśle tworzyw sztucznych oraz metalowym.
Popularność robotów w zadaniach paletyzacji wynika
z jednej strony z łatwości zastosowania robota,
a z drugiej ze stosunkowo dużych zysków z tego
powodu.
Kolejnym zastosowaniem robotów jest spawanie
i zgrzewanie. Tu największym odbiorcą na rynku
światowym jest przemysł motoryzacyjny. Zastosowanie
robotów w tych aplikacjach wynika głównie z możliwych
do osiągnięcia oszczędności oraz zapewnienia wysokiej
powtarzalności i gwarancji jakości wykonanych połączeń.
Istotnym segmentem sprzedaży robotów na rynku
polskim zaczyna również być malowanie, nanoszenie
powłok, klejenie i uszczelnianie.
W tym miejscu należy również zwrócić uwagę na
ciągły i dynamiczny rozwój rynku polskiego. Stagnacja
na rynku światowym pozostała bez większego wpływu
na nasz rynek robotów. Krajowi producenci muszą
koniecznie inwestować w robotyzację, aby ich zakłady
mogły być konkurencyjne z wysoko zautomatyzowanymi
i zrobotyzowanymi fabrykami z Europy Zachodniej.
Dostosowanie się do wymogów rynku, a więc elastyczna
produkcja, wymusza takie inwestycje.
Na co zwracać uwagę?
Aby uniknąć problemów z działaniem robotów przemysłowych, jeszcze na etapie projektowania stanowiska, użytkownicy powinni dokładnie zdefiniować swoje potrzeby.
Należy określić warunki panujące w zakładzie (temperaturę, wilgotność, zanieczyszczenie w obszarze pracy robota).
Bardzo ważne jest tu doświadczenie dostawców stanowisk
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Wykres 10. Czy zakupione roboty spełniły pokładane
w nich nadzieje? (wg. użytkowników)
6%
7%
tylko pod względem finansowym
(lepsza wydajność zakładu)
nie spełniły
tylko pod względem technicznym
(poprawna praca, niska awaryjność)
27%
tak, zarówno pod względem finansowym
(lepsza wydajność zakładu), jak też technicznym
(poprawna praca, niska awaryjność) ;
60%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
Wysoka jakość
za rozsądną cenę
Paweł Popławski, inżynier sprzedaży,
Staubli Robotics Partner
– WAGNER-SERVICE
Klienci decydują się na wybór robotów
Staubli głównie ze względu na cenę.
Robotyzacja danej operacji wchodzi w grę,
gdy jest ekonomicznie uzasadniona.
Obecnie aplikacje zrobotyzowane
zwracają się w znacznie krótszym czasie niż kilka lat wcześniej. Roboty
Staubli w standardzie mają takie możliwości, za jakie u innych dostawców
trzeba zapłacić dodatkowo (np. stopień ochrony IP65 ramienia, IP67
nadgarstka). Ponadto charakteryzują się m.in. okablowaniem wewnątrz
ramienia robota (wyprowadzenie przewodów z ramienia tuż przy flanszy
przyłączeniowej), co ułatwia ich integrację, a także wpływa na wolniejsze
zrobotyzowanych, które wpływa na prawidłowy
dobór urządzenia do konkretnej aplikacji.
– Użytkownik powinien przygotować się do
wdrożenia i być otwartym na konstruktywną rozmowę – mówi Krzysztof Sulikowski, właściciel
firmy Roboty Przemysłowe. – Dodatkowo w trakcie wdrożenia należy współpracować z integratorem oraz dopilnować, aby założenia zostały zrealizowane.
Zredukowanie problemów wiąże się również
z przestrzeganiem parametrów możliwości robota i jego regularnym serwisowaniem. Istotne
jest także bieżące szkolenie kadry i operatorów.
Przy wyborze robota warto również zwrócić
uwagę na szybkość zwrotu kosztów jego zakupu. Według 47% użytkowników pieniądze wydane na te urządzenia powinny zwrócić się od 2 do
4 lat, a według 60% od 1 do 2 lat.
zużycie wiązki okablowania elektrycznego i pneumatycznego. Także
często decydującym kryterium jest bezkonkurencyjna szybkość pracy
Zmiany w funkcjonalności
naszych robotów oraz ich bezobsługowość, co znacząco wpływa na
Z roku na rok produkuje się coraz bardziej wyspecjalizowane, użyteczne w różnych gałęziach
przemysłu wersje robotów. Wprowadzane zmiany w budowie powodują, że urządzenia te są
wytrzymałe i ekologiczne. Modernizacje wpływają pozytywnie również na koszty produkcji
robotów, dzięki czemu stają się bardziej konkurencyjne i dostępne dla klientów o różnych możliwościach finansowych.
Nowe roboty charakteryzują się coraz większym zakresem pola roboczego. Są dokładniejsze, szybsze, mogą więcej udźwignąć. Innowacyjne układy sterowania robotów dostosowuje się
do potrzeb konkretnych aplikacji. Również kontrolery robotów mają coraz więcej opcji – WiFi,
USB, obsługa systemów wizyjnych. Zwiększona
zostaje sensoryka robotów, dzięki czemu popra-
koszty eksploatacji.
Miejscem pracy robotów jest praca w warunkach niebezpiecznych
dla zdrowia człowieka. Dlatego roboty Staubli często wykorzystuje się
w aplikacjach do malowania czy klejenia, bo oprócz oszczędności
materiału rzędu 30 proc. i poprawy jakości powierzchni, eliminuje się
człowieka z nieprzyjaznego otoczenia. Często podobne uzasadnienie ma
stosowanie robotów w laboratoriach przy niebezpiecznych substancjach.
Ostatnim zagadnieniem, o którym chcę wspomnieć, jest wyjątkowa
poprawa jakości, jaką uzyskujemy przy zastosowaniu robotów, ze
względu na dużą powtarzalność ruchów ramienia robota. Ilość braków
przy wykorzystaniu robotów jest znacznie mniejsza, niż gdy operacje
wykonywane są manualnie.
Reasumując, decydujący wpływ na decyzję klientów mają: cena,
oszczędność, poprawa jakości, wyeliminowanie pracownika ze
szkodliwego miejsca pracy.
32
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Wykres 11. Wzrost sprzedaży robotów w 2009 r.
20%
o 0-20%
o 21-40%
nie odnotowano wzrostu
40%
40%
Źródło: Control Engineering Polska, grudzień 2009
wia się możliwość identyfikacji otoczenia. Coraz
prostsza staje się także obsługa robotów. Wprowadzane są przyjazne dla operatorów interfejsy.
Najpopularniejsi producenci
W polskich zakładach najczęściej zainstalowane są roboty firmy Fanuc Robotics. Kolejnymi
popularnymi producentami są ABB, Adept, Kawasaki i KUKA. U użytkowników można spotkać
również roboty firm: Atlas, Comau, Elettric 80,
Motoman, Remak, Sepro, Star, Staubli, Windmoeller & Hoelscher.
Za pomoc w opracowaniu raportu szczególnie
dziękujemy firmom: AB Industry, ASTOR, Automationstechnik, BIAP, Cloos Polska, Comau Poland, Fanuc Robotics, Gudel Polska, Mitsubishi
Electric Europe B.V. Oddział w Polsce, Roboty
Przemysłowe, Staubli Robotics Partner. Dziękujemy również wszystkim czytelnikom Control Engineering Polska, którzy wzięli udział w ankiecie.
Mgr inż. Izabela Cieniak
Jak będzie rozwijał się rynek robotów
przemysłowych w roku 2010 w Polsce?
Tomasz Nowak, dyrektor KUKA Poland
Rok 2010 będzie kontynuacją trendu wzrostowego obserwowanego
na rynku polskim przez ostatnie lata. Liczba robotów przemysłowych
w Polsce w porównaniu z krajami Europy Zachodniej w dalszym ciągu
jest na bardzo niskim poziomie. Współczynnik gęstości robotów
w Polsce jest szacowany jako kilka sztuk na 10 000 mieszkańców.
W najbardziej zrobotyzowanym kraju Europy – Niemczech –
współczynnik wynosi ok. 190. Widzimy więc, że potencjał rozwoju na
rynku polskim jest ogromny. Przeszkody hamujące rozwój rynku robotów w postaci wysokiej ceny
robotów w stosunku do niskich kosztów zatrudnienia przestają być również aktualne. Obecne systemy
zrobotyzowane cechują się prostotą instalacji oraz obsługi, co umożliwia zainstalowanie powyższych
aplikacji również w mniejszych zakładach, w których dostęp do bardzo wysokiej klasy specjalistów jest
ograniczony. Stagnacja w branży motoryzacyjnej, która dotychczas była największym odbiorcą robotów,
spowoduje przesunięcie rynku robotów w kierunku innych gałęzi przemysłu tzw. general industry, do
których zaliczamy m.in. branżę metalową, spożywczą czy drzewną. Bardzo interesujące są również rynki
producentów techniki solarnej czy elektrowni wiatrowych.
Do rozwoju robotyki przyczyniają się również powstające na przełomie ostatnich lat bezpośrednie
oddziały producentów robotów przemysłowych, oferujące kompleksową obsługę serwisową
i szkoleniową na terenie Polski.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
33
POLSKI RYNEK ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH
Nowe roboty spawalnicze
w ofercie KUKA
Producent robotów przemysłowych, firma KUKA, rozszerza ofertę o dwa nowe
roboty spawalnicze KR16 arc HW i KR
16 L8 arc HW. Roboty wyróżnia specjalna konstrukcja otwartej ręki z 50-milimetrowym przepustem umożliwiającym
zintegrowanie pakietu spawalniczego.
Budowa ręki sprawdzona już we wprowadzonym w 2007 r. robocie KR5 arc
HW umożliwia nieskończony obrót osi 6,
co w ogromnym stopniu ułatwia programowanie, przyspiesza proces spawania,
jak również zmniejsza zużycie przewodów spawalniczych. Nowe roboty cechuje ponadto powtarzalność rzędu +/-0,05
mm. Klasa ochrony IP54 gwarantuje
odpowiednie zabezpieczenie w trudnych
warunkach pracy, jakimi charakteryzuje
się proces spawania. Połączenie silników
o wysokiej mocy z niską masą własną
(245 i 238 kg) pozwala osiągnąć bardzo
wysoką produktywność. Robot KR 16 arc
COMAU – roboty serii Smart
Rodzina robotów Smart, licząca ponad
35 modeli, jest w stanie sprostać najbardziej zróżnicowanym zadaniom: od
prostych operacji manipulacyjnych po
automatyzację procesu z prawdziwego
zdarzenia.
Oferta robotów Comau obejmuje roboty od kompaktowego i zwinnego Smart
SiX o udźwigu do 6 kg i zasięgu 1,4 m, do
takich modeli jak Smart NX2 o udźwigu
do 800 kg i zasięgu pracy w poziomie ponad 3,8 m. Konstrukcja modeli z tej ro-
HW o nośności do 16 kg znajduje zastosowanie szczególnie dla dużych elementów
składających się z grubych blach. Jego
brat, KR16 L8 arc HW, jest przystosowany do pracy o zasięgu do 2,015 mm.
dziny charakteryzuje się zredukowaną
powierzchnią podstawy, dużym obszarem roboczym, wysoką dokładnością
ruchów i pozycjonowania, zwiększoną
niezawodnością, a ponadto niskimi kosztami utrzymania ruchu.
Comau Robotics od ponad 30 lat
utrzymuje wysoką pozycję w przemyśle samochodowym, gdzie wykazuje się
praktycznymi umiejętnościami wdrażania technologii zgrzewania punktowego,
Kompletne rozwiązania firmy KUKA
dla branży spawalniczej
Spawanie MIG/MAG:
 KR 5 arc i KR 5 arc HW – roboty zarówno do spawania MIG/MAG, jak
i do innych zastosowań,
 KR 16 arc HW i KR 16 L8 arc HW –
roboty przeznaczone do specjalnych
zadań spawalniczych.
Spawanie laserem:
 KR 30 HA, KR 60 HA, KR 100 HA –
idealny do precyzyjnych procesów
z wykorzystaniem techniki laserowej.
Zgrzewanie punktowe:
 KR 150-2, KR 180-2, KR 210-2, KR
240-2, KR 270-2 – roboty serii 2000
przekonują swoją precyzją i szybkością.
Pozycjonery:
 KUKA Posiflex System – modułowy,
dowolnie konfigurowalny system pozycjonerów.
www.kukarobotics.pl
spawania łukowego i laserem czy automatyzacji linii pras.
Roboty Comau są dedykowane do pracy we wszystkich gałęziach przemysłu:
od przemysłu samochodowego – poprzez:
odlewniczy, drzewny, meblarski, spożywczy, chemiczny, tworzyw sztucznych, poligraficzny, papierniczy, szklarski i ceramiczny – aż do przemysłu ciężkiego.
www.comau.com/robotics
1500 robotów zainstalowanych w Polsce w różnych gałęziach przemysłu, ponad 200 osób w strukturze firmy,
serwis i usługi posprzedażne – Comau Poland przedstawia rodzinę robotów SMART.
34
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
FIRMA PREZENTUJE
BOA i Vision Appliances
– systemy wizyjne dla linii produkcyjnych
Obecnie w procesach produkcyjnych
coraz częściej stosowane są jedno lub
dwu- kamerowe stanowiska kontroli
wizyjnych. W takich miejscach bardzo
dobrze sprawują się kamery inteligentne i komputery dedykowane do
systemów wizyjnych.
rozbudowanym interfejsom komunikacji,
możliwa jest współpraca z wieloma typami
sterowników PLC i robotów. W chwili obecnej dostępna jest wersja o rozdzielczości
640x480 (monochromatyczna i kolorowa).
Wkrótce będą dostępne kamery o wyższych
rozdzielczościach.
W naszej ofercie posiadamy kamerę inteligentną BOA oraz komputery Vision Appliances firmy DALSA.
Jeżeli aplikacja wymaga więcej niż jednej
kamery można zastosować systemy z serii
VA. Pozwalają one na podłączenie nawet
kilkunastu kamer (GigE). VA umożliwia
pracę na dwóch programach wizyjnych:
iNspect do prostszych aplikacji i Sherlock
do bardziej zaawansowanych. W zależności
od modelu, istnieje możliwość podłączenia
kamer analogowych, z interfejsem FireWire,
GigE oraz CameraLink. Wbudowana karta
I/O oraz port RS232 pozwalają na bezpośrednie sterowanie elementami wykonaw-
BOA jest małą kamerą (44x44x39 mm),
która dzięki trzem procesorom (CPU, DSP,
FPGA) sprosta wymaganiom większości
aplikacji wizyjnych. Oprogramowanie
iNspekt Express pozwala w prosty sposób
tworzyć aplikacje. Do zarządzania kamerą i obsługi oprogramowania wystarcza
zwykła przeglądarka internetowa. Dzięki
czymi oraz komunikację z innymi komputerami czy sterownikami PLC.
Zarówno kamery BOA jak i systemy VA
pozwalają na szybkie wdrożenie aplikacji wizyjnej na linii produkcyjnej. Każda
aplikacja może być przetestowana offline
i dopiero po testach włączona do procesu
produkcyjnego. Jest to idealne rozwiązanie
dla firm, w których wdrażaniem prostrzych
aplikacji wizyjnych zajmuje się dział utrzymania ruchu.
Od początku roku Parameter AB współpracuje z firmą Ballufff w zakresie dystrybucji
komponentów wizyjnych firmy DALSA.
Współpraca ta dotyczy kamer BOA, systemów serii VA oraz kamer z rodziny Genie.
Twój partner w systemach wizyjnych
oprogramowanie
kamery inteligentne
systemy wizyjne
kamery liniowe
akcesoria
oħwietlacze
+48 664 921 922 [email protected] www.parameter.pl
JAK TO SIĘ ROBI?
Wybór przepływomierza
Istotę doboru przepływomierza stanowią: trafny wybór rodzaju
i poprawne określenie wielkości.
Peter Welander
zemu tak wiele zakładów zubaża
swój układ automatyzacji przez źle
dobrane przepływomierze? Dlaczego to pozornie proste zagadnienie
doboru przepływomierza okazuje się w praktyce tak skomplikowane?
Według opinii jednego ze specjalistów aż 70%
używanych w przemyśle przepływomierzy jest
wadliwie dobranych. Najczęściej pod względem
ich wielkości (z reguły zbyt duże), rzadziej zastosowania z powodu niewłaściwej metody pomiaru. I chociaż podana tu liczba może być dyskusyjna, to większość specjalistów, którzy mieli
możliwość obserwowania instalacji przemysłowych, jest zgodna co do istoty opinii. Wnioski te
zostały potwierdzone podczas obserwacji przeprowadzonych w dużej liczbie zakładów przemysłowych.
Zastosowanie niewłaściwej metody pomiaru
(na przykład użycie przepływomierza indukcyjnego do pomiaru nieprzewodzących mediów) są
zdecydowanie rzadkie, natomiast przewymiarowane przepływomierze występują w większości zakładów każdej branży. W ostatecznym rachunku wymienione tu błędy wynikają przede
wszystkim z nieporozumień powstałych wskutek niewystarczającej wiedzy o specyficznych
cechach stosowanych metod pomiaru oraz wymagań procesu technologicznego.
C
Niedostatki wiedzy o procesie
Peter Kucmas, specjalista pomiarów przepływu
w firmie Endress & Hauser, uważa, że wybór
przyrządu do pomiaru natężenia przepływu
sprowadza się do odpowiedzi na pytanie: „do
czego potrzebny jest ten pomiar?” I wyjaśnia,
że niestety wielu nabywców ma zasadniczy problem z udzieleniem odpowiedzi na to podstawo36
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
 W pewnych sytuacjach głównym utrudnieniem
może być miejsce zabudowy przepływomierza.
Aby nie popełnić błędu, należy się upewnić, czy wybrany
przyrząd przetrwa w rzeczywistych warunkach jego
otoczenia oraz styczności z mierzonym medium
we pytanie. Aby rozwiązać ten problem, specjalista z zewnątrz musi próbować zgłębić wiedzę
użytkownika o jego procesie technologicznym.
Musi zorientować się czego użytkownik oczekuje po wyniku pomiaru oraz w jaki sposób i do
jakiego celu chce ten wynik wykorzystać?
Łatwo jest wypełnić rubryczkę zakresu pomiarowego w specyfikacji technicznej przepływomierza. Jednak sformułowanie wymagania
dynamiki procesu oraz ocena, na ile jest
ona istotna w konkretnym przypadku,
to prawdziwe wyzwanie. W takiej sytuacji my, producenci sprzętu pomiarowego, musimy dociekać w rozmowie
z użytkownikiem, nie zawsze dokładnie znającym proces technologiczny,
dlaczego pomiar przepływu w określonym miejscu jest naprawdę potrzebny,
jakie mogą być skutki braku tego pomiaru?”
W tej sprawie Melissa Schumann,
specjalistka ds. pomiarów z firmy
Turck, spotkała się z przypadkami,
w których oczekiwania klientów całkowicie rozmijały się z ich szczegółową wiedzą o regulowanym procesie.
Oto relacja M. Schumann. – Nasi rozmówcy rzadko wiedzą, czego dokładnie
potrzebują w konkretnym miejscu procesu technologicznego. Poza tym natężenie przepływu oraz jego uwarunkowania
są na ogół mało znane, z tego powodu
trudne jest sprzedawanie przepływomierzy, bo trudno argumentami trafić na
zrozumienie. W naszej ofercie jest wiele
odmian sygnalizatorów przepływu. Z reguły jednak klienci pytają nas o najbardziej rozbudowane rozwiązania z wieloma sygnałami dzwonków lub gwizdków.
Wszystko to zaś dotyczy przypadku, na
przykład instalacji chłodzącej, w którym cała informacja, jakiej potrzebują
użytkownicy, sprowadza się do tego, czy
czynnik chłodzący płynie czy nie. Równocześnie klienci są przekonani, że przyrząd powinien być drogi, a ich oczekiwania dotyczą wielu parametrów, na
przekór temu, że naprawdę potrzebują
wyłącznie informacji o charakterze logicznym: czynnik płynie – nie płynie.
Niedostatek wiedzy o regulowanym
procesie jest przyczyną rozmaitych
kłopotów. Najbardziej oczywistym jest
Dokumentacja procesów
mgr inż. Wojciech Wydra, kierownik działu pomiaru przepływu INTROL
polskich warunkach zły dobór aparatury wynika
często z braku dostatecznie wiarygodnej dokumentacji związanej z posiadaną infrastrukturą i prowadzonymi procesami. Spotykamy się z sytuacją, w której nikt
w zakładzie nie jest w stanie określić rzeczywistego natężenia
przepływu, a niekiedy również składu przepływającego
medium, lepkości i innych niezbędnych do prawidłowego
doboru aparatury właściwości. Najczęściej wynika to właśnie
z braku odpowiednich informacji, zdecydowanie rzadziej
z braku odpowiednich kwalifikacji personelu.
Czy to z uwagi na brak informacji na temat specyficznych warunków danego procesu, czy z powodu niewystarczającej wiedzy pracowników niektórych zakładów lub
biur projektowych, faktem jest, że zły dobór przepływomierzy to nadal występujące zjawisko. Dlatego też cały rynek aparatury do pomiaru przepływu powinien dążyć do wypracowania metod, sposobów i procedur, dzięki którym końcowy nabywca będzie
otrzymywał produkt dopasowany do jego konkretnej aplikacji. Należy więc stale edukować i rzetelnie informować polskich automatyków na temat zalet, wad i wymagań
wszystkich dostępnych metod i urządzeń pomiarowych. Na poprawę sfery dokumentacyjnej nie zawsze możemy liczyć, należy więc szukać rozwiązań pozwalających na
optymalny dobór przy niewystarczającej ilości informacji. Jedną z najskuteczniejszych
opcji są pomiary kontrolne. To właśnie pomiary sprawdzające mogą dać odpowiedź
na pytanie: jaki jest zakres przepływu w instalacji i jaki przepływomierz należy dobrać?
Rozwiązanie takie wydaje się w obecnej sytuacji najwłaściwsze, szczególnie że najnowsza technologia pozwala na sprawdzenie posiadanej aparatury w sposób szybki,
często niewymagający zatrzymania przepływu.
W
JAK TO SIĘ ROBI?
sprawa zakresu działania przyrządu, lecz poza
tym występuje cały szereg innych zagadnień.
Są to na przykład relacje między parametrami procesu i rodzajem mediów a wynikającymi
z nich wymaganiami w odniesieniu do przyrządu i jego cech:
• dynamika przepływu – ciągle występujące wahania ciśnienia, temperatury i innych wielkości,
• cechy charakterystyczne płynu – lepkość, gęstość, przewodność elektryczna i im podobne,
• zmienność i ograniczenia procesu – przepływ
minimalny, maksymalny, różnica, ich stosunek i znaczenie,
• wymagania dokładności pomiarów, sposób
wykorzystania wyniku pomiaru w prowadzeniu procesu.
Rozważenie wymienionych zagadnień i udzielenie dokładnej odpowiedzi na powstałe przy
tym pytania pozwoli na wybranie najodpowiedniejszej metody pomiaru oraz efektywnego kosztowo rozwiązania.
Na ten sam temat wyraża swoje spostrzeżenia
inny specjalista, Mike Bess z firmy FCI. Mówi on,
że spotkał niewielu nabywców, którzy w swoich
ciągłych procesach wytwórczych po prostu obserwują i wykorzystują to, co im wskazuje przyrząd, nie wdając się w dociekania, jakie dodatkowe znaczenie ma określony wynik działania
przyrządu. Ujmuje to w taki sposób: – Niewie-
lu użytkowników jest zdolnych do stwierdzenia, że
gdy widzi objawy funkcjonowania przyrządu ( na
przykład lekkie wahania wskazań), ma pewność
poprawnego przebiegu procesu. A przecież dla wielu operatorów jest to zupełnie wystarczające, bowiem powtarzalność wskazań uznają za informację ważniejszą niż dokładność wskazań.
Zwyczajowy dobór wielkości
przyrządu
Przewymiarowanie, najczęściej występujący
błąd w doborze, stanowi poważny problem.
Sam fakt zastosowania przyrządu o zbyt dużym
zakresie pomiaru ma swoje przyczyny. Jedna
z nich dotyczy tego, że każda z metod pomiaru
ma swoje ograniczenia, w szczególności próg,
jakim jest dolna wartość zakresu pomiarowego.
Poniżej tego progu mamy bowiem do czynienia
z silnym spadkiem dokładności pomiaru. Drugie poważne ograniczenie to stosunek wartości
maksymalnej zakresu pomiarowego do jego
wartości minimalnej. Działa tutaj reguła, że im
jest on większy (większa wartość ilorazu Fmax/
Fmin), tym niższa jest dokładność samego pomiaru. Wynika to z powszechnej zasady stosowanej
przez producentów, jest nią podawanie dokładności przyrządu nie w postaci konkretnej liczby
(w jednostkach pomiarowych parametru mierzonego), lecz jako procent szerokości zakresu
pomiarowego, czyli rozpiętości między warto-
Kwalifikacje i doświadczenie
Jakub Goździewski, Specjalista ds. Techniczno-Handlowych, Antykor Controls
ieloletnia praktyka w doborze przepływomierzy (zarówno metody, jak
i konkretnego przyrządu) oraz kontakty z użytkownikami potwierdzają
stawiane w artykule tezy. Często dobór konkretnego przepływomierza
zmusza nas do pójścia na kompromisy, czego niechcianym efektem jest rozbieżność między oczekiwaniami użytkownika, a finalną pracą urządzenia pomiarowego.
W niektórych przypadkach jednak przychodzą nam z pomocą nowatorskie rozwiązania i postęp technologiczny. Przykładem są oferowane przez Antykor Controls
przepływomierze typu Vortex firmy Racine. Dzięki zastosowaniu technologii ultradźwiękowej do zliczania wirów, można było zastosować ekstremalnie cienki łamacz
strugi. Spowodowało to bardzo pożądane zwiększenie czułości (obniżenie minimalnego przepływu dla danej średnicy), a co za tym idzie, znaczącego zwiększenia zakresowości przyrządu bez utraty wymaganej
dokładności. Dodatkowo pozytywnym „skutkiem ubocznym” jest zminimalizowanie spadku ciśnienia na
przepływomierzu, co w wielu aplikacjach ma niebagatelne znaczenie.
Spora część problemów poruszonych w artykule nie znajduje jednak rozwiązania (lub nawet się pogłębia), jak zmniejszająca się ilość doświadczonych i wykwalifikowanych pracowników w zakładach przemysłowych. W takich przypadkach ważnym jest zwrócenie się o pomoc w doborze urządzenia pomiarowego do wyspecjalizowanego i rzetelnego dostawcy.
W
38
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
JAK TO SIĘ ROBI?
ścią maksymalną a minimalną nastawionego
zakresu pracy.
– Zazwyczaj zbyt duża wielkość przepływomierza wynika wprost z instalowania przyrządu dopasowanego wielkością do rozmiaru rurociągu, a nie z rzeczywistego natężenia przepływu
w tym rurociągu1) – tak uważa specjalista z firmy IPS Foxboro, Wade Mattar. – Bywa też tak,
że rozmiar przepływomierza dobiera się do spodziewanej w przyszłości wielkości produkcji, któ-
Kupowanie rutynowe
Często zdarza się, że poziom wiedzy kupującego
o procesie wychodzi na jaw podczas sporządzania oferty zakupu. Chris Cotellese z firmy Siemens zauważył pewien powtarzający się sposób
postępowania. Tak go charakteryzuje: – W większości przypadków przepisuje się wymagania pochodzące z dokumentacji projektowej instalacji
technologicznej, do której ktoś wprowadził pewne, od siebie pochodzące szczegóły. Zależnie od
poziomu wiedzy i doświadczenia projektanta specyfikacja zawiera
mnóstwo danych, ponieważ nie jest skierowana na określonego
wytwórcę sprzętu, lecz
ma charakter ogólny.
Jednakże taki nadmiar
informacji i danych
utrudnia wybór konkretnego typu przyrządu od konkretnego dostawcy.
Zdarza się – niestety
rzadko – sytuacja zdecydowanie korzystniejsza. Ma to miejsce wte Większość przetworników pomiarowych ma także miejscowy wskaźnik wartości
dy, gdy wytworzy się
mierzonej. W niektórych przypadkach jest to konieczne, lecz w pozostałych
ściślejsza
współpramoże być także pożyteczne. Źródło: IPS Foxboro
ca klienta z dostawcą.
Jednak częste zmiany
osobowe, jakie mają miejsce w wielu przedsięrej nie osiąga się przez wiele lat. Za to przez cały
biorstwach, na przestrzeni lat utrudniają wytwoten czas przepływomierz jest nieodpowiedni dla
rzenie się takich korzystnych relacji. Powinniśmy
faktycznych aktualnych potrzeb prowadzenia propowrócić do czasów prostszych relacji, uważa
cesu technologicznego.
przedstawiciel firmy Honeywell Process SoluDo podobnego wniosku dochodzi także Mike
tions John Lusby. Opowiada o tym w następująDyer, przedstawiciel firmy McCrometer producy sposób: – Pierwszy etap mojej zawodowej pracy
kującej przepływomierze: – Najczęściej spotykamiał miejsce w firmie Fluor Corporation. Siedzianym nieporozumieniem jest rozumowanie klienta
łem obok doświadczonego specjalisty z firmy Fioparte na przewidywaniu, że dobrze będzie mieć
sher i razem dobieraliśmy zawory regulacyjne do
przyrząd o większym zakresie. Dlatego w zamónaszej instalacji produkcyjnej. Uważnie obserwowieniu podają swój przepływ maksymalny na powałem jego tok przygotowań, używałem jego naziomie np. 10 tys. l/godz., podczas gdy prawdzirzędzi oraz słuchałem jego uwag i sugestii. Jestem
we natężenie przepływu w ich procesie oscyluje
przekonany, że wtedy wykonałem dobrą, fundaw okolicy 1000 l/godz. Wyobrażają sobie bowiem,
mentalną robotę. Myślę, że niewiele z tego rodzaże jeśli przyrząd poradzi sobie z pomiarem tego
ju praktyk zostało do dzisiaj, niewielu specjalistów
większego przepływu, to z pewnością poradzi sotak postępuje. Uważam, że zgubiliśmy całe pokobie także z każdą mniejszą ilością. W przekonalenie inżynierów specjalistów od przyrządów poniu tych klientów dobry (czyli pewny i dokładmiarowych, którzy potrafili tak rzeczowo i konseny) pomiar dotyczy całego zakresu, to jest od zera
kwentnie podchodzić do swojej pracy przy wyborze
aż do wartości maksymalnej. Niestety, nie wiedzą
wielkości i rodzaju przyrządu.
o tym, że takie przyrządy w ogóle nie istnieją.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
39
JAK TO SIĘ ROBI?
Problemy przy
instalowaniu
W sprawach dotyczących montażu przepływomierzy w instalacjach użytkowników najbardziej
kompetentnym jest personel
zakładów produkujących sprzęt
pomiarowy. Jego opinie i zalecenia powinny być poważnie
traktowane. Niemniej wielu
klientów przejawia skłonność do
ignorowania tych zaleceń pomimo tego, że są one dołączane do
dokumentacji towarzyszącej dostawie. Szczególnie nie są zachowywane zalecane długości prostych odcinków rurociągu przed
i za przepływomierzem. Wspo-  Jakość aparatury do mierzenia natężenia przepływu jest wynikiem
minany już wcześniej specjalista indywidualnego kalibrowania każdego egzemplarza. Ta kalibracja stanowi
McCrometer M. Dyer wyraźnie nieodzowną część procesu wytwórczego. Przepływomierze probiercze
mówi klientom, że takie działa- (używane do kalibrowania) mają z zasady certyfikat NIST (amerykański
nia wykonują na własne ryzyko. odpowiednik naszego Głównego Urzędu Miar). Źródło: FCI
– Jeśli producent zaleca zastosowanie prostego odcinka rurociągu
• montowania przepływomierza na wypływie,
o długości dziesięciu średnic tego rurociągu, wy• montowania przyrządu do pomiaru cieczy
konaj ten odcinek o żądanej długości. Zdarza się
w miejscu, gdzie występuje pułapka powietrzjednak, że klient taki odcinek skróci do 3 średnic,
na; skutecznie utrudnia ona lub wręcz uniea następnie głośno mówi, że ma niedokładny pomożliwia zapełnienie przewodu,
miar. Dodaje nawet, że nie wie, co z tym zrobić.
• lokalizowania przyrządu w miejscu, w którym
Z reguły przy każdej metodzie pomiaru wygromadzą się osady i zanieczyszczenia,
stępują specjalne wymagania odnośnie monta• montowania rurek impulsowych (pomiar
żu przepływomierza w instalacji użytkownika.
zwężkowy, z przetwornikiem różnicy ciśnień)
Poniżej zestawiamy praktyczne uwagi przydatw sposób dopuszczający niepełne zalanie rune do zastosowania w każdym przypadku. Nalerek albo ich zatkanie.
ży stanowczo unikać:
Kto pyta, nie błądzi
Grzegorz Rudnicki, menedżer produktu – pomiary przepływu, Endress+Hauser Polska
pisane problemy występują również w Polsce, jednak ich skala jest
zdecydowanie mniejsza. Pamiętajmy też, że dobór i zainstalowanie
przepływomierza to nie wszystko. Bardzo ważne są odpowiedzi na
pytania: jakie możliwości diagnostyczne daje przepływomierz już zainstalowany?
Czy istnieje możliwość zweryfikowania jego dokładności bez demontażu z rurociągu? Czy można liczyć na szybkie i profesjonalne wsparcie serwisowe ze strony
producenta przepływomierza?
Ważna jest metoda pozwalająca precyzyjnie dobrać odpowiedni przepływomierz.
Temu celowi służy oprogramowanie Applicator dostępne nieodpłatnie na naszej
stronie internetowej. Dzięki niemu można w łatwy sposób wybrać optymalną metodę pomiarową, dobrać
średnicę przepływomierza, sprawdzić, z jaką dokładnością będzie realizowany pomiar, z czym będzie się
wiązała np. zmiana średnicy przy tych samych warunkach procesowych.
O
40
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
JAK TO SIĘ ROBI?
Nie wstrzymywać postępu
Podczas gdy podstawowe metody pomiaru natężenia przepływu nie zmieniają się przez dziesięciolecia, współpracująca z czujnikami elektronika uległa bardzo poważnym ewolucjom
w ciągu ostatnich lat. Rezultatem tego zjawiska
jest większa stabilność przyrządów, wyższa dokładność oraz większe szerokości nastawianych
zakresów pomiarowych. Te ulepszenia spowodowały mniejsze ryzyko wadliwego wyboru
przyrządu. Obecnie nawet niezbyt trafny wybór
nie będzie miał tak znaczących ujemnych skutków, jak to bywało uprzednio.
Tom Johnson, specjalista z dziedziny przepływomierzy magnetycznych i wibrujących (Vortex) w firmie Rosemount, twierdzi, że niektóre
wskazówki wyboru przyrządu mają znaczenie
na krótką metę. – Przy wyborze wielkości przyrządu klienci wykazują tendencje do opierania się na
starych informacjach. Ich decyzja nie uwzględnia przeważającej ilości najnowszych informacji.
I dodaje w formie zalecenia: – Możesz dokonać
niewłaściwego
wyboru rozmiaru przepływomierza tylko dlatego, że
w ogóle nie spojrzałeś
na najnowsze opracowania.
Joel Lemke, specjalista od pomiaru przepływów na bazie różnicy
ciśnień (także z firmy
Rosemount), uzupełnia
wypowiedź swojego kolegi. – Użytkownicy mają
skłonność do stosowania swoich wypróbowanych reguł przy wyborze
przyrządu. My, reprezentując producenta, stale
usiłujemy klientom pomagać, w rezultacie czego
są oni w coraz to lepszej sytuacji. Samo podniesienie dokładności przyrządu, jakiego dokonaliśmy ostatnio, poprawia jego użyteczność przez
JAK TO SIĘ ROBI?
zwiększenie jego zakresu pomiarowego. W rezultacie wybór wielkości przyrządu nie jest już tak znacząco trudny jak przedtem.
Nabyte przyzwyczajenia powodują, że użytkownicy stosują uboższe od optymalnych metody dobierania przyrządów lub wprowadzają
do procesu niepotrzebne ograniczenia. Cytowany wcześniej J. Lusby (z firmy Honeywell) przytacza przykład ze swej praktyki. – Większość
powszechnie spotykanych obecnie pomiarów przepływu bazuje na metodzie zwężkowej, wykorzystując kryzy współpracujące z przetwornikami różnicy ciśnień. Większość z tych kryz była obliczana
dla spadku ciśnienia wynoszącego przy maksy-
 Przepływomierze masowe Endress+Hauser pracujące
w Colgate-Palmolive Manufacturing (Poland) w Świdnicy
malnym natężeniu przepływu 25 kPa. Wynika to
z faktu, że jeszcze 30 lat temu trudno było kupić
dobrej jakości przetwornik różnicy ciśnień na zakresy niższe. W międzyczasie technika pomiarowa
zrobiła olbrzymi postęp, lecz tamte rozwiązania
stale są używane. Współczesny przetwornik różnicy ciśnień z nowoczesną elektroniką, mający
techniczne możliwości pomiaru różnicy ciśnień
do 100 kPa, zapewnia wystarczającą dokładność
pomiaru nawet przy różnicy ciśnień wynoszącej
250 Pa. Takich możliwości nie miał przed 30 laty
żaden przetwornik.
Wsteczny trend w wiedzy
Najpoważniejszym problemem w skali całego
przemysłu jest obniżenie kwalifikacji specjalistów instalowania i eksploatacji przyrządów
automatyki. Niewiele przedsiębiorstw przemysłowych ma wystarczającą liczbę specjalistów
42
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
o odpowiednim poziomie wiedzy, aby sprostać
wymaganiom zrealizowania stawianego im
przedsięwzięcia w wymaganym czasie.
Tak wypowiada się na ten temat wymieniony na początku artykułu P. Kucmas (Endress
& Hauser). – Ponieważ przedsiębiorstwa częściej
działają na granicy wydajności lub nawet ponad
swoje możliwości produkcyjne, nie posiadają już
specjalistów ze szczegółową specjalistyczną wiedzą. Przy konkretnych potrzebach opierają się na
firmach zewnętrznych. Z kolei te zewnętrzne firmy
mogą być w stanie dobrze wykonać zlecone im zadanie, lecz niestety w przypadkach szczególnych
podchodzą do zadania w sposób zbyt ogólnikowy.
Komu zatem pozostaje realizacja trudniejszego zadania?
Wypowiedź poprzednika uzupełnia W. Mattar (Foxboro): –
Użytkownicy nie mają już grup
ekspertów. Przy doborze zakresu
pomiarowego polegają na producencie. Nie stało się to w wyniku odosobnionego aktu zaufania, lecz z konsekwentnych
wysiłków producenta i uznania, że najlepszą wiedzę specjalistyczną posiada jego personel.
Wykonujemy zatem nasze zadania jak najlepiej, aby tego zaufania nie zawieść.
Ostatecznie nic nie może zastąpić dogłębnej wiedzy o procesie wytwórczym i jego specyficznych wymaganiach, gdy
zachodzi potrzeba wyboru odpowiedniej aparatury pomiarowo-kontrolnej. Kiedy takich fachowców zabraknie lub jest ich zbyt mało, nie są
oni w stanie skutecznie uporać się ze skomplikowanym zagadnieniem, jakie przed nimi stanęło.
Autor artykułu Peter Welander jest redaktorem
Control Engineering, specjalizującym się w automatyzacji procesów przemysłowych
Artykuł pod redakcją Józefa Czarnula
01) -
Jest to błąd wynikający z nieznajomości zasad. Rurociąg projektuje się zawsze nieco większy,
aby zminimalizować straty ciśnienia przy przepływie. Z kolei przepływomierz wymaga całkowitego zapełnienia przekroju rurociągu, na którym
sam jest osadzony. Musi zatem występować redukcja średnicy dla odcinka pomiarowego (przypisek redaktora wydania polskiego).
FIRMA PREZENTUJE
Ultradıwiēkowe zliczanie wirów,
czyli przepãywomierze, które
dajĎ satysfakcjē
Dobór odpowiedniego przepływomierza, który spełni oczekiwania
użytkownika, nastręcza wiele trudności. Występuje wiele parametrów, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie aparatury, a które nie są łatwe do określenia. W sukurs przychodzą nowe technologie, nowatorskie rozwiązania, które ułatwiają podjęcie ostatecznej decyzji.
Doskonałym przykładem są przepływomierze typu vortex, oferowane przez firmę Antykor Controls. Zastosowano tu ultradźwiękową technologię do zliczania wirów, co pozwoliło wprowadzić niezwykle cienką strugę. Wykorzystanie niewielkiego łamacza wirów
przełożyło się na zwiększenie czułości przepływomierza, a co za
tym idzie poszerzoną zakresowość oraz zwiększoną dokładność
pomiarów. Kolejnym atutem zastosowania cienkiej strugi jest zminimalizowany spadek ciśnienia. Co więcej aparatura nie posiada
części ruchomych, zatem jest nie tylko niewrażliwa na oblepianie,
ale także nie wymaga pracochłonnych zabiegów serwisowych.
Mocną stroną przepływomierzy Racine są dwuprzewodowe wykonanie oraz komunikacja HART. Opcjonalnie dostępna jest także
wersja rozdzielna urządzenia. Możliwa jest kompensacja dla masowego pomiaru przepływu: od temperatury, dzięki wbudowanej
sondzie RTD oraz od ciśnienia, poprzez wejście do zewnętrznego
przetwornika. Plusem jest szeroki wybór wykonań materiałowych.
Dla stref zagrożonych wybuchem zaś, przygotowano opcję przepływomierzy z certyfikatem ATEX. Wygodnym rozwiązaniem jest
zintegrowany wyświetlacz, który wskazuje wartość przepływu chwilowego, bądź też pełni funkcję totalizera.
właściwości czynią przepływomierze Racine uniwersalnymi i umożliwiają ich zastosowanie niemalże do każdej aplikacji.
Mierzą przepływ nie tylko cieczy, ale także gazów i pary. Stanowią
idealne rozwiązanie dla biogazowni, rafinerii, elektrownii, oczyszczalni ścieków, czy zakładów chemicznych. Znajdują zastosowanie w branży inżynierii sanitarnej (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja), w kotłach parowych, kotłach wodnych, wieżach chłodniczych oraz przy wszelkich procesach chemicznych. Zmierzą przepływ sprężonego powietrza, gazu ziemnego, azotu, biogazu, a także mieszaniny gazów.
Przepływomierze wirowe są dość powszechne i chętnie stosowane. Użytkowników przyciągają głównie prostym mechanizmem
działania. Mierniki typu vortex wykorzystują zjawisko powstawania
wirów za przeszkodą, umieszczoną w nurcie przepływu. Pomiar
dokonywany jest na podstawie częstotliwości odrywania się wirów
od łamacza strugi. Prędkość przepływu jest wprost proporcjonalna
do częstotliwości powstawania zawirowań.
Typowe przepływomierze wirowe, w odróżnieniu od Racine, ze
względu na niską czułość, używają grubej strugi. Wiąże się z tym
wąski zakres pomiarowy oraz niska dokładność pomiaru przy małych przepływach. Dlatego też przepływomierze wirowe Racine,
dzięki zastosowanej technologii ultradźwiękowej, stanowią idealną alternatywę.
Przepływomierz
międzykołnierzowy
Przepływomierz
insertowy
www.controlengpolska.com
Antykor Controls Sp. z o.o.
Ul. Przepiórki 36
02-410 Warszawa
Tel./Fax.: (22) 868 24 94
E-mail: [email protected]
www.antykor.pl
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
43
FIRMA PREZENTUJE
Jeden przepywomierz
wiele parametrów
Proline Promass 83I
• masa,
• gŪstoŴŤ,
• temperatura,
• lepkoŴŤ
bezpoŴredni pomiar
w jednym punkcie
Wysoka efektywnoĞü procesów
technologicznych oraz
koniecznoĞü speánienie coraz
wyĪszych wymagaĔ odnoĞnie
jakoĞci produktu koĔcowego
to podstawowe cele, dla wielu
zakáadów przemysáowych.
Jednoczesne dąĪenie do
wyĪszego stopnia bezpieczeĔstwa
i stabilnoĞci produkcji,
wymaga monitorowaniea coraz
wiĊkszej iloĞci zmiennych
procesowych. W rezultacie
roĞnie wiĊc zapotrzebowanie na
wieloparametrowe przyrządy,
pozwalające uzyskaü jak najwiĊkszą
liczbĊ informacji z jednego punktu
pomiarowego. Zrealizowane
w ten sposób uproszczenie
instalacji podnosi jej odpornoĞü
na uszkodzenia, zapobiega
niepotrzebnym przestojom, a co
za tym idzie obniĪa koszt jej
eksploatacji.
Mniej moĪe znaczyü wiĊcej
Od chwili zademonstrowania w latach 70-ch pierwszego
przep‘ywomierza Coriolisa, trwa ciļg‘y proces dynamicznego
rozwoju tej techniki pomiarowej. Popularnie nazywane
„masowcami”, przep‘ywomierze Coriolisa oferujļ znacznie
wiıcej niĈ by to wynika‘o z samej nazwy przyrzļdu. JuĈ dawno
przesta‘y byĻ jedynie przep‘ywomierzami - urzļdzeniami do
pomiaru iloĘci przep‘ywajļcego medium.
pomiarowych, minimalizujemy ryzyko wystļpienia awarii
i zwiļzanego z niļ przestoju instalacji oraz w sposób ciļg‘y
monitorujemy jakoĘĻ produktu mierzļc jego gıstoĘĻ. GıstoĘĻ
jest jednak tylko jednym z wielu wskaĉników jakoĘci. Innym,
bardzo waĈnym i uĈytecznym jest lepkoĘĻ. Parametry
reologiczne cieczy to czısto kluczowy parametr w wielu
ga‘ıziach przemys‘u.
BezpoĘredni pomiar takich wielkoĘci jak: masa, gıstoĘĻ oraz
temperatura to niepisany standard, który kaĈdy masowiec
powinien spe‘niaĻ. Dziıki temu oprócz pomiaru zuĈycia
produktów lub wydajnoĘci produkcji moĈna jednoczeĘnie,
w jednym punkcie pomiarowym kontrolowaĻ parametry
jakoĘciowe medium. Redukujemy w ten sposób koszty
zwiļzane z realizacjļ i utrzymaniem dodatkowych punktów
Co ma wspólnego lepkoĘĻ cieczy z przep‘ywomierzem
Coriolisa, oprócz tego, Ĉe jest to jeden z parametrów,
które bierzemy pod uwagı przy jego doborze? W ofercie
Endress+Hauser znajduje siı jeden, bardzo wyjļtkowy
„masowiec”, który oprócz wymienionych juĈ masy, gıstoĘci
i temperatury mierzy teĆ lepkoĖĹ cieczy.
FIRMA PREZENTUJE
BezpoĞredni pomiar lepkoĞci w przepáywie
Proline Promass 83I jest jedynym przep‘ywomierzem Coriolisa na Ęwiecie,
który w bezpoĘredni sposób mierzy aĈ 4 wielkoĘci:
• Przep‘yw masowy
• GıstoĘĻ
• Temperaturı
• LepkoĘĻ
Przetwornik, na bazie wymienionych wyĈej wielkoĘci moĈe
obliczyĻ wiele parametrów poĘrednich:
• Przep‘yw objıtoĘciowy
• StıĈenie na bazie mierzonej gıstoĘci
• LepkoĘci kinematycznļ (stosunek
lepkoĘci dynamicznej do gıstoĘci)
• LepkoĘĻ skompensowanļ temperaturowo wyznaczona na bazie zaprogramowanego modelu
To tylko niektóre z obszernej listy
moĈliwoĘci pomiarowych przyrzļdu. Biorļc
je pod uwagı ciıĈko nazywaĻ go przep‘ywomierzem. Jest to
raczej system pomiarowy, w którym pomiar przep‘ywu jest tylko
jednļ, aczkolwiek dominujļcļ i najczıĘciej wykorzystywanļ
funkcjļ.
Zasada pomiaru lepkoĖci
przepywomierzem Promass 83I
Znakomita dok‘adnoĘĻ pomiaru przep‘ywu
masowego jest jednļ z najwaĈniejszych
cech charakteryzujļcych przep‘ywomierze
Coriolisa. Wieloparametrowy czujnik Promass I bazuje na jednej, prostej rurze pomiarowej. Opatentowany system TMB
utrzymuje system pomiarowy perfekcyjnie zbalansowany, i uodparnia go na wp‘yw czynników
zewnıtrznych takich, jak drgania rurociļgu.
Cechy, które mówią same za siebie
1
PrzemyĘlana konstrukcja oraz potıĈne moĈliwoĘci pomiarowe Promass 83I
dajļ uĈytkownikom wiele korzyĘci - nie tylko odnoĘnie pomiaru lepkoĘci,
a w kaĈdym aspekcie, w którym jest uĈywany:
• Prosta rura pomiarowa, higieniczna konstrukcja, ‘atwe czyszczenie
i niskie spadki ciĘnienia,
• ‹atwa instalacja i uruchomienie (zamontuj i mierz)
• Nie wymaga prostych odcinków dolotowych i wylotowych
• Wysoka odpornoĘĻ na drgania instalacji
• Pomiar lepkoĘci niezaleĈny od pomiaru przep‘ywu i gıstoĘci
• MoĈliwoĘĻ czyszczenia CIP/SIP
• Wysoka dok‘adnoĘĻ i stabilnoĘĻ d‘ugoterminowa
• Brak materia‘ów eksploatacyjnych, niskie koszty obs‘ugi
• Kompaktowe wymiary, niewielkie zapotrzebowanie na przestrzeġ
montaĈowļ.
Dziıki tym i wielu innym cechom Promass I dowodzi, Ĉe jest najlepszym
rozwiļzaniem wielu zadaġ pomiarowych. Zastosowanie go podnosi
bezpieczeġstwo i stabilnoĘĻ instalacji, upraszcza jej kontrolı i utrzymanie
w ruchu oraz redukuje koszty. Jednoczesna kontrola gıstoĘci i lepkoĘci
przyczynia siı do zwiıkszenia jakoĘci i powtarzalnoĘci produkcji.
Endress+Hauser Polska sp. z o.o.
ul. Wo‘owska 11, 51-116 Wroc‘aw
tel. +48 71 773 00 00
fax +48 71 773 00 60
[email protected]
www.pl.endress.com
2
b
3
a
2
a
b
1
2
3
1
Oscylacyjny ruch rury pomiarowej
Oscylacyjny ruch belki skrįcajĺcej
Belka skrįcajĺca
Rura pomiarowa
Profil prįdkoĖci
Belka (1) przymocowana do rury pomiarowej
(2) powoduje jej oscylacyjne skrıcanie, które
jest wykorzystywane do pomiaru lepkoĘci.
Skrıcanie rury pomiarowej tworzy w cieczy
okreĘlony profil prıdkoĘci (3), zorientowany
prostopadle do p‘aszczyzny rury. Jest on odzwierciedleniem lepkoĘci cieczy znajdujļcej siı
w rurze. LepkoĘĻ jest czynnikiem t‘umiļcym
oscylacje rury pomiarowej. Im jest ona wyĈsza
tym wiıkszy prļd naleĈy dostarczyĻ do cewek
wzbudzajļcych drgania rury, aby utrzymaĻ je
na zadanym poziomie. Mierzļc wartoĘĻ prļdu
wzbudzenia drgaġ jesteĘmy w stanie okreĘliĻ
lepkoĘĻ dynamicznļ zawartej w rurze cieczy.
W sposób niezaleĈny i ciļg‘y jest mierzona gıstoĘĻ cieczy zatem okreĘlenie lepkoĘci kinematycznej teĈ jest moĈliwe.
JAK TO SIĘ ROBI?
Ergonomia stanowiska pracy
Najnowocześniejsze
sterownie
Współczesne sterownie pokazują, jak wzajemne połączenie technologii i ergonomii
pomaga użytkownikom – nie tylko maszynom – pracować z pełną wydajnością.
Renee M. Robbins
ystemy sterowania kontrolują przebieg procesu i sterują linią produkcyjną, ale za utrzymanie ruchu odpowiedzialny jest personel pracujący
w sterowni. Jeśli twój system nadzoru i wizualizacji nie był modernizowany od czasu zielonych
ekranów, mogłeś napotkać wiele problemów,
które teraz mogą zostać łatwo rozwiązane, szczególnie w zakresie ergonomii. Dzięki temu można
zmniejszyć ilość sytuacji i czynników stresowych,
które zazwyczaj nierozłącznie towarzyszą wysoko wydajnej produkcji.
S
– Postęp w rozwoju sprzętu i oprogramowania zapewnia nam niemal 100-procentową pewność działania w zakresie zbierania i przekazywania informacji do sterowni. Dlaczego więc wciąż
mamy problem z niewystarczającą wydajnością
i doświadczamy wielu błędów w sterowniach? –
pyta Steve Whitley, zarządzający DesignMatters
LLC. – Dlatego, że często ignorujemy nie tylko istniejące elementy, które mogą powodować błędy
(brak komunikacji, brak zrozumienia, zła interpretacja informacji), ale także sprzeczne w działaniu elementy znajdujące się w sterowni, powodujące zmęczenie operatora i zmuszające go do pracy
w tempie, którego nie jest w stanie osiągnąć.
 Sterownia główna Motiva (po lewej), skoncentrowanie pięciu starych sterowni w jedno główne
 Czasem jednak prostsze jest lepsze, tak jak
centrum decyzyjne było głównym punktem projektu modernizacji rafinerii. Konstrukcja rozszerza
na tej tablicy kontrolnej w Hoover Dam
się od operatora promieniście, zwiększając jego świadomość. Źródło: Emerson.
Źródło: Red Lion
46
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
JAK TO SIĘ ROBI?
DesignMatters i jej firma-siostra Command
& Control Environments (CCE) specjalizują się
w zmniejszaniu zmęczenia operatora i ilości popełnianych przez niego błędów oraz w zwiększaniu wydajności jego pracy. Whitley wyjaśnia: – Upraszczając, zarządzanie zmęczeniem
– w szczególności w sterowni – polega na utrzymywaniu uwagi i skupienia operatora.
Jako czynniki powodujące zmęczenie Whitley wymienia złe oświetlenie i akustykę, nieodpowiednie ciągi komunikacyjne, chaotycznie zaprojektowany interfejs oraz niewłaściwe pole
widzenia. Powodów zmęczenia należy też szukać poza sterownią – w miejscach do odpoczynku i stołówkach, w pomieszczeniach do ćwiczeń
i w menu firmowego baru.
Wyobraźmy sobie typową sterownię, mającą
wymienione niedoskonałości. Operator pracujący na stanowisku z nieodpowiednim oświetleniem (zbyt mocnym lub zbyt słabym, z refleksami światła zewnętrznego, odbiciami, brakiem
możliwości przystosowania oświetlenia do wykonywania poszczególnych czynności) szybko męczy wzrok. Za duży hałas, wynikający ze
źle umieszczonego i ukierunkowanego stanowiska, niewystarczająco wytłumionych dźwięków
z zewnątrz, dyskusje z odwiedzającymi/gośćmi,
pogłos i echo – to wszystko powoduje napięcie,
które wywołuje zmęczenie.
Nieodpowiednie rozmieszczenie stanowisk
i związane z tym niewłaściwe poruszanie się
między nimi powoduje hałas i dekoncentruje innych. – Nierzadko jest tak, że w czasie jednej zmiany w strefie widzenia lub słyszenia operatora ktoś
przechodzi około 150–200 razy – mówi Whitley.
Dodatkowe zmęczenie może być spowodowane złym polem widzenia operatora, który musi
wybierać – albo przyjmie nieergonomiczną postawę, aby dostrzec informację (np. przesuwanie
się na boki w przeciwległe części krzesła, żeby
zobaczyć monitory, wstawanie lub obracanie się
na krześle, aby objąć wzrokiem cały panel).
Każdy z wymienionych czynników rozpatrywany osobno wydaje się mało znaczący, ale
wszystkie razem wpływają bardzo niekorzystnie
na ludzi i ich możliwość pracy w skupieniu potrzebnym do zmniejszenia ilości błędów i zwiększenia efektywności.
Pomocna wiedza
Niezależnie od tego, czy skupiasz zdecentralizowane dotąd sterownie, czy przeprojektowujesz
obecne pomieszczenie, aby osiągnąć większą
wydajność i zmniejszyć zmęczenie, obowiązują
cię te same zasady, aby zmniejszyć stres powodowany przez otoczenie. CCE dostarcza dokumentację i kwestionariusze online, będące znakomitym źródłem wiedzy.
Dokumentacje systemów DCS/SCADA mogą
być także pomocne: Invensy, na przykład, dostarcza szczegółową dwuczęściową dokumentację, omawiającą zarówno czynniki wpływające
na pracę operatora, ale także trendy w projektowaniu sterowni. Inne przykłady przeprojektowanych niedawno sterowni (widocznych na
zdjęciach w tym artykule) dają wgląd w specyficzne technologie, szablony projektowe oraz
prezentują korzyści.
Wady danej sterowni często można dostrzec od razu, dobry projekt oznacza sterownię,
która jest prawie niewidoczna. Projekt w CellSouth NOC jest połączony w jedną całość
tak efektywnie, że praktycznie nie widzisz sterowni, tylko po prostu wykonujesz swoją pracę
– mówi menedżer Greg Gunter. Źródło: Command & Control Environments
Wady danej sterowni często można dostrzec
od razu, dobry projekt oznacza sterownię, która jest prawie niewidoczna. Projekt w CellSouth
Network Operations Center jest połączony w całość tak efektywnie, że praktycznie nie widzisz sterowni, tylko po prostu wykonujesz swoją pracę –
mówi Greg Gunter, menedżer NOC. – Nawet nie
chcę myśleć o błędach, jakie byśmy zrobili, gdybyśmy nie skorzystali z pomocy firm zewnętrznych.
Wszystko (światła, siedzenia, wyświetlacze, akustyka etc.) jest przezroczyste dla tych, którzy spędzają całą swoją zmianę w jednym pomieszczeniu.
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
47
JAK TO SIĘ ROBI?
 Duże pojedyncze ekrany mogą polepszyć współpracę.
W zakładzie At Statoil Hydro’s Tjeldbergodden trzydziestu
operatorów komfortowo kontroluje proces produkcji
w jednej z największych fabryk metanolu.
Źródło: ABB
Rafineria Motiva Enterprises’s Norco w Nowym Orleanie jest jednym z największych tego
typu obiektów na świecie. Kilka lat temu zarząd
rafinerii rozpoczął z firmą Emerson projekt modernizacji. Projekt dotyczył ośmiu głównych
procesów, 6000 punktów wejściowo-wyjściowych, 636 zaworów sterujących i koncentrował
pięć starych sterowni w jedno główne centrum
decyzyjne. Menedżer Motivia Norco Jeff Funk
houser twierdzi, że nowa sterownia jest centralnym punktem projektu. Konstrukcja rozszerza
się od operatora promieniście, zwiększając jego
świadomość. Warstwa zawierająca informacje
ogólne jest zawsze prezentowana na ekranach
znajdujących się na największej ścianie, dając
operatorom widok z lotu ptaka na cały zakład.
Nowa sterownia w fabryce metanolu Statoil Hydro’s Tjeldbergodden również prezentuje najnowsze osiągnięcia w sterowaniu i ergonomii. Implementacja System 800xA Extended
Operator Workplace firmy ABB jest książkowym przykładem interaktywnego środowiska
pracy operatora przyszłości. We wszystkich tych
przypadkach użytkownicy przekonali się, że ergonomia jest w stanie zmniejszyć ilość czynników stresowych często obecnych w zakładach
produkcyjnych, jednocześnie zwiększając wydajność i redukując liczbę błędów.
Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie (dawna
Politechnika Szczecińska)
 Wiele specjalnych monitorów umieszczonych odpowiednio w polu widzenia może zredukować zmęczenie
i zwiększyć efektywność. Producent ropy Wintershall scentralizował operację 18 z 26 przybrzeżnych platform
i zastosował wideokonferencje wraz z oprogramowaniem Honeywell Experion PKS
Źródło: Honeywell Process Solutions
48
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
WSPÓŁPRACA
NAUKI Z PRZEMYSŁEM
Inteligentne sterowanie
serwonapędu pneumatycznego
Ryszard Dindorf, Jakub Takosoglu
połowie lat 90. minionego stulecia nastąpił szybki rozwój serwonapędów
pneumatycznych,
które mają zastosowanie szczególnie wtedy, gdy wymagana jest duża prędkość
i niezawodność działania układów napędowych.
Serwonapędy pneumatyczne osiągają moc na
jednostkę masy 750 W/kg, sztywność obciążenia
1 kN/mm i siłę na jednostkę masy 9 N/kg. Serwonapęd pneumatyczny składa się z siłownika
beztłoczyskowego z wewnętrznym pomiarem
położenia, zaworu regulacyjnego, interfejsu osi,
regulatora położenia i sterownika. Taki serwonapęd tworzy tzw. oś serwopneumatyczną lub
nazywany jest manipulatorem jednoosiowym.
Z kilku niezależnych osi serwopneumatycznych
można budować różne struktury kinematyczne
wieloosiowych manipulatorów i robotów.
W
Stosowane obecnie zintegrowane osie serwopneumatyczne są typowymi układami mechatronicznymi, ponieważ integrują elementy pneumatyczne, mechaniczne, elektroniczne
i informatyczne. W automatyzacji i robotyzacji produkcji stosowane są systemy sterowania
położeniem (pozycjonowaniem) serwonapędów
pneumatycznych. Niezadowalająca dokładność
pozycjonowania serwonapędów pneumatycznych przy sterowaniu sterownikami przemysłowymi PLC ogranicza ich zastosowanie w maszynach manipulacyjnych oraz manipulatorach
i robotach przemysłowych. Problem dokładności pozycjonowania serwonapędów pneumatycznych wynika ze złożonego, nieliniowego
procesu przetwarzania energii sprężonego powietrza na energię mechaniczną ruchu tłoka siłownika. Rozwiązanie tego problemu ze względu na niedostateczną i niekompletną wiedzę
w tym zakresie jest zadaniem trudnym do realizacji, ale szczególnie ważnym w sterowaniu położeniem serwonapędów pneumatycznych.
 Rys. 2. Widok stanowiska badawczego serwonapędu
elektropneumatycznego z inteligentnym układem
sterowania: 1 – potencjometryczny przetwornik
położenia, 2 – magnetostrykcyjny przetwornik położenia,
3 – siłownik beztłoczyskowy, 4 – monitor komputera
50
l
 Rys. 1. Schemat stanowiska badawczego
xPC Target, 5 – zespół przygotowania powietrza,
serwonapędu pneumatycznego
6 – zasilacz impulsowy, 7 –przetworniki ciśnienia,
z inteligentnym układem sterowania
8 – zawory proporcjonalne
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
W tego typu serwonapędach stosuje się przetworniki położenia i prędkości, a wyposażenie
ich w dodatkowe czujniki, np. ciśnienia lub siły,
jest nieekonomiczne w warunkach pracy przemysłowej. Wobec tego w systemach sterowania
serwonapędów pneumatycznych wykorzystuje
się metody sterowania oparte na sztucznej inteligencji: logice rozmytej (ang. fuzzy logic), sztucznych sieciach neuronowych (ang. artificial neural network), rozmytych sieciach neuronowych
(ang. fuzzy neural network), algorytmach genetycznych (ang. genetic algorithms). Metody sterowania inteligentnego umożliwiają uzyskanie
poprawy dokładności pozycjonowania serwonapędów pneumatycznych, a przez to jest możliwe ich zastosowanie w wieloosiowych manipulatorach o różnych strukturach kinematycznych
szeregowych (w układzie kartezjańskim) i równoległych (typu tripod, hexapod). W maszynach
wieloosiowych zadanie regulacji jest trudniejsze, gdyż wymagana jest jednoczesna koordynacja wszystkich osi napędowych – serwopneumatycznych.
Stanowisko badawcze
Badania doświadczalne inteligentnego układu
sterowania z uczeniem i odtworzeniem ruchu
serwonapędu elektropneumatycznego przeprowadzono na stanowisku badawczym, którego
schemat przedstawiono na rys. 1, a widok na
rys. 2. Na tym stanowisku badawczym zastosowano:
• siłownik beztłoczyskowy DGP-25-224 o długości 224 mm i średnicy tłoka 25 mm,
• zawór proporcjonalny MPYE-5-1/8-HF-010-B
sterowany napięciowo 0–10 V o nominalnym
przepływie 700 l/min i częstotliwości przełączania 100 Hz,
• analogowy, bezstykowy przetwornik położenia BTL5-A11-M0600-P-S32 (Balluff) z wyjściem napięciowym 0–10 V,
• potencjometryczny liniowy zadajnik położenia typu MLO-POT-225-TLF (Festo), napięcie
zasilania 13–30 V, analogowe napięcie wyjściowe 0–10 V, opór 5 k, częstotliwość pracy 5 Hz–2 kHz,
• karta pomiarowa AD/DA PCI-DAS 1602/16
o 8 wejściach oraz 2 wyjściach analogowych,
16-bitowa,
• komputery klasy PC Host oraz Target.
W inteligentnym układzie sterowania wykorzystano oprogramowanie z regulacją rozmytą
(ang. Fuzzy Logic Control), spełniające rolę pro-
gramu uczącego i odtworzeniowego dowolnej
trajektorii ruchu siłownika serwonapędu pneumatycznego, zadanej ręcznie przez operatora za
pomocą potencjometru liniowego. Do szybkiego
prototypowania inteligentnego regulatora rozmytego FLC (ang. Fuzzy Logic Controller) przyjęto koncepcję rozproszonego systemu sterowania, opartego na dwóch komputerach Host PC
i Target PC. W komputerze Host PC zainstalowano oprogramowanie Matlab/Simulink oraz
xPC Traget. W pakiecie oprogramowania Matlab/
Simulink możliwe jest tworzenie procedur obliczeniowych dla konwencjonalnych regulatorów
i regulatorów inteligentnych oraz wykonywanie
własnych aplikacji regulacyjnych i wizualizacyjnych. Komputer Target PC ma zainstalowaną kartę wejść/wyjść analogowych oraz system
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
szybkie prototypowanie regulatorów inteligentnych z możliwością
bieżącego dostrajania parametrów
regulatora w czasie rzeczywistym
oraz przewidywania przyszłego zachowania procesu regulacji.
Regulator rozmyty
Rozproszony system sterowania
wykorzystano do szybkiego prototypowania w czasie rzeczywistym
regulatora rozmytego FLC, który
został zastosowany do sterowania
uczeniem i odtwarzaniem (ang.
teaching-playback control) ruchu
serwonapędu pneumatycznego (5).
Zaproponowano regulator rozmyty FLC typu PD o dwóch wejściach
e(t) (uchyb) i Δe(t) (zmiana uchybu)
 Rys. 3. Diagram połączenia komputerów Host i Target (9)
oraz jednym wyjściu u(t) (napięcie
na cewce serwozaworu). Regulator FLC zaprojektowano przy użyciu toolboksu
Real-Time xPC Target, który służy do akwizycji
Fuzzy Logic pakietu Matlab-Simulink. Prawo
danych pomiarowych oraz sterowania serwosterowania rządzące regulatorem rozmytym jest
napędów płynowych. Komputer Target PC ma
opisane przez system o bazie wiedzy zawieramożliwości symulacji metodą HIL (Hardwarejącym reguły JEŻELI-TO przy nieokreślonych
-in-the-Loop) przepływu sygnałów sterujących
predykatach i mechanizmie sterowania o logice
i pomiarowych w czasie rzeczywistym. Aplirozmytej (4):
kacje uruchamiane poprzez modele Simulinka
używają jądra czasu rzeczywistego komputera
PC. Komputery Host PC i Target PC komuni⎡e(k ), e(k − 1),..., e(k − v), ⎤
kują się za pomocą protokołu TCP/IP. Ingerenu (k ) = F ⎢
⎥
cja warstwy nadrzędnej w warstwę sterowania
⎣u (k − 1), u (k − 2),..., u (k − v)⎦ (1)
bezpośredniego nie musi odbywać się w sposób
ciągły, może występować okresowo, np. w okresach dyskretyzacji lub w wybranych przez opegdzie funkcja F jest nieliniową funkcją przedratora momentach.
stawiającą regulator rozmyty FLC opisany przez
Pakiet oprogramowania używany w kompubazę reguł.
terach Host PC i Target PC oraz diagram połąRegulator FLC opisuje relacje między zmianą
czeń między tymi komputerami przedstawiono
sygnału sterującego Δu(k) z jednej strony i uchyna rys. 3. Praca z pakietem do szybkiego probem e(k) oraz jego zmianą Δe(k)=e(k)-e(k-1)
totypowania polega na zbudowaniu modelu alz drugiej strony. Wobec tego ogólną zależność
gorytmu sterowania w Simulinku. Następnym
sterowania FLC dla v=1 można zapisać nastękrokiem jest skompilowanie modelu oraz wypująco:
słanie go na komputer Target PC, który wraz
z kartą wejść/wyjść i systemem Real-Time xPC
u (k ) = F e(k ), Δe(k ) (2)
Target pełni rolę sterownika serwonapędów płynowych. Do komputera Target PC podłączone
są przetworniki pomiarowe przez kartę pomiaRzeczywiste wyjście regulatora u(k) otrzymurową. W komputerach Host i Target dzięki oproje się z przeszłej wartości sterowania u(k-1) i jej
gramowaniu xPC Target Spy możliwa jest wizuaktualizacji przez Δu(k) (8):
alizacja przetwarzanych danych oraz analiza
procesu sterowania serwonapędów płynowych.
u (k ) = u (k − 1) + Δu (k ) (3)
Rozproszony system sterowania umożliwia
[
52
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
]
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
Regulator rozmyty tego typu zaproponowali
po raz pierwszy Mamdani i Assilian w 1975 roku
i jest nazywany regulatorem FLC typu Mamdaniego. Prawo sterowania regulatora rozmytego
FLC typu PD można zapisać:
Δe(k )
=
T
= k P ⋅ eP (k ) + k D ⋅ eD (k ) (4)
u ( k ) = k P ⋅ e( k ) + k D ⋅
gdzie kP i kD są współczynnikami wzmocnienia członów proporcjonalnego i różniczkującego.
Reguły realizujące regulator rozmyty PD zapisuje się w postaci:
JEŻELI eP(k) jest <symbol własności> I eD(k)
jest <symbol własności> TO u(k) < symbol własności>.
Dziedzinę zmiennej uchybu e(k) określono w zakresie –3,7 V do 3,7 V, gdyż te warto-
ści odpowiadają zakresowi pomiaru położenia
siłownika beztłoczyskowego typu DGPL-25-224
z przetwornikiem położenia typu BTL5-A11-M0600-P-S32. Dla krańcowych wartości użyto
zbiorów typu Γ i L, co pozwala uniknąć braku
kompletności bazy wiedzy dla dużych wartości
amplitudy sygnału wejściowego uchybu e(k). Dodatkowo dla uchybu w pobliżu zera użyto zbioru typu trapez, aby ustalić wartość założonej
odchyłki statycznej 2δ i uniknąć oscylacji wokół uchybu zerowego. Ze względu na ograniczoną liczbę reguł rozmytych do 24, a tym samym
zbiorów rozmytych, zagęszczono zbiory w pobliżu uchybu zerowego. Zmniejszyło to dynamikę
układu, lecz umożliwiło tym samym uzyskanie
„gładkości” sygnału wyjściowego (tzn. niewielkich jego skoków podczas przechodzenia od jednej reguły do drugiej) w pobliżu uchybu zerowego. Dla drugiego sygnału wejściowego, czyli
zmiany uchybu Δe, podczas rozmywania postąpiono podobnie, z tym że jej dziedzinę ustalono
od –25 V/s do 25 V/s, gdyż te wartości amplitudy sygnału wejściowego Δe odpowiadają maksy-
23–26 marca 2010
WARSZAWA
AUTOMATICON ® 2010
AUTOMATYKA POMIARY ELEKTRONIKA
XVI Miêdzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
Zapraszamy
Zapraszamyna
na
naTargi
Targi
Targi
Zapraszamy
Zapraszamy
na
Targi
23-25 marca br. od 9 do 17
00
26 marca br. od
900
Biuro targów
Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa
tel. 22 874 01 50, 874 02 30; fax 22 874 01 49
e-mail: [email protected] www.automaticon.pl
L o k a l i z a c j a
t a r g ó w :
E X P O
00
do
1500
Organizatorzy targów
Przemys³owy Instytut
Automatyki i Pomiarów
X X I ,
W a r s z a w a ,
u l .
P r ¹ d z y ñ s k i e g o
Sp. z o.o.
1 2 / 1 4
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
 Rys. 4. Wyniki doświadczalne położenia x(t), prędkości v(t) i przyspieszenia a(t) suwaka siłownika oraz sygnału
sterującego u(t) zaworu proporcjonalnego serwonapędu pneumatycznego
malnej prędkości zmiany uchybu (maksymalna
prędkość siłownika). Uwzględniając wyżej wymienione założenia sygnał wejściowy uchybu
e(k) oraz sygnał wejściowy Δe poddano procesowi rozmywania z rozmieszczeniem zbiorów rozmytych.
Jak wykazały badania eksperymentalne, charakterystyki przepływowe zaworu proporcjonalnego MPYE-5-1/8-HF-010-B firmy Festo nie są
symetryczne, a krzywa przepływowa ma kształt
zbliżony do sigmoidalnego. W związku z powyższym wokół środkowego punktu pracy zaworu
proporcjonalnego (odpowiadającego napięciu 5
V) użyto zbioru typu sigmoidalnego przesuniętego w prawą stronę. Dla skrajnych zbiorów rozmytych sygnału wyjściowego u(k) użyto zbiorów
typu Γ i L, podobnie jak dla sygnałów wejściowych. W procesie przetwarzania rozmytego zastosowano wyznaczanie poziomu zapłonu typu
min, implikacji rozmytej typu min oraz agregacji poszczególnych wyjść reguły typu max.
W celu uzyskania ostrej wartości wyjścia zastosowano metodę środka obszaru COA (Center of
Area).
54
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
Sterowanie uczeniem
i odtwarzaniem serwonapędów
pneumatycznych
Przeprowadzone wstępne badania eksperymentalne dotyczyły głównie sprawdzenia działania
regulatora rozmytego FLC typu PD w zmiennych warunkach pracy układu serwonapędu
pneumatycznego. Zbudowano regulator rozmyty ze sprzężeniem zwrotnym od położenia suwaka siłownika beztłoczyskowego. W regulacji
przestawnej zastosowano sygnały wymuszające
typu step oraz pulse, a w przypadku regulacji
nadążnej sygnały wymuszające typu ramp i sin.
W sterowaniu serwonapędów pneumatycznych
jednym z ważniejszych wymagań jest odporność
algorytmu regulacji rozmytej na zmienne obciążenie masowe i zmianę ciśnienia zasilającego.
Zaprojektowany regulator rozmyty FLC typu
PD charakteryzuje się stabilną i odporną pracą
oraz skutecznym działaniem przy zmiennych
obciążeniach, z jakością regulacji odpowiadającą warunkom pracy przemysłowej. Regulator
ten jest elastyczny w działaniu, ponieważ umożliwia sterowanie serwonapędów pneumatycz-
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
nych o dowolnej konfiguracji sprzętowej, bez
konieczności jego przestrajania. Niewymagana
jest przy tym filtracja sygnałów oraz stosowanie dodatkowych operacji w torze regulacji np.
blokady integratora – anti-windup, czy ograniczenia generowanych sygnałów w porównaniu
do regulatorów klasycznych. Zaprojektowany
regulator rozmyty FLC typu PD bardzo dobrze
realizuje zadanie sterowania według dowolnej
trajektorii zadawanej w czasie rzeczywistym
(śledzenie trajektorii), dlatego może być stosowany do sterowania z uczeniem i odtwarzaniem
ruchu serwonapędów pneumatycznych.
Zasadnicze badania doświadczalne polegały na analizie inteligentnego rozmytego układu sterowania z uczeniem i odtwarzaniem ruchu serwonapędu pneumatycznego. Zadanie
sterowania z teloperatorem polegało na ręcznym zadawaniu dowolnej trajektorii ruchu za
pomocą potencjometru liniowego, natomiast siłownik serwonapędu pneumatycznego odtwarzał trajektorie w czasie rzeczywistym. Zadawane trajektorie ruchu siłownika za pomocą
potencjometru można było powtarzać dowolną
ilość razy i zapisywać w programie sterującym
do jego dowolnego odtworzenia. Jakość sterowania odtworzeniowego serwonapędu pneumatycznego z regulatorem rozmytym sprawdzano
za pomocą podstawowych wskaźników, takich
jak: uchyb położenia δ x = xo − x (t ) , uchyb
prędkości δ v = vo − v (t ) , uchyb przyspieszenia δ a = ao − a (t ) .
Dodatkowymi kryteriami była bezwzględna odchyłka nadążania: położenia, prędkości
i przyspieszenia:
N
Δx(t ) =
∑ x (i )− x(i )
0
i =1
N
(5)
N
Δv(t ) =
∑ v (i )− v(i )
0
i =1
N
(6)
WSPÓŁPRACA NAUKI Z PRZEMYSŁEM
N
Δa (t ) =
∑ a (i )− a(i )
0
i =1
N
(7)
gdzie: x(t) – położenie, v(t) – prędkość, a(t) –
przyspieszenie, N – liczba punktów pomiarowych.
Charakterystyki dynamiczne: położenia x(t)
i odchyłek położenia Δx(t), prędkości v(t) i odchyłek prędkości Δv(t), przyspieszenia a(t) i odchy-
łek przyspieszenia Δa(t) suwaka siłownika oraz
zmiana sygnału sterującego u(t) zaworu proporcjonalnego, otrzymane podczas sterowania
z uczeniem i odtwarzaniem ruchu serwonapędu
pneumatycznego przedstawiono na rys. 4. Natomiast zmiany bezwzględne odchyłek nadążania przemieszczenia, prędkości i przyspieszenia
suwaka siłownika serwonapędu pneumatycznego, według wzorów (5), (6) i (7), przedstawiono na rys. 5.
Podsumowanie
W artykule przedstawiono możliwość zastosowania inteligentnego rozmytego regulatora FLC
typu PD do sterowania uczeniem i odtworzeniem dowolnego ruchu serwonapędu pneumatycznego. Zbudowano układ sterowania, w którym ruch potencjometru liniowego zadawany
ręcznie przez operatora jest odtwarzany przez
siłownik pneumatyczny serwonapędu pneumatycznego. W analizowanym przemysłowym
serwonapędzie pneumatycznym elementem
wykonawczym (aktuatorem) jest beztłoczyskowy siłownik pneumatyczny z wewnętrznym
pomiarem położenia, a elementem sterującym
proporcjonalny zawór regulacyjny. W układzie
sterowania wykorzystano oprogramowanie z regulacją rozmytą, spełniającą zadanie programu
uczącego i odtwarzającego ruch serwonapędu
pneumatycznego. Pomimo że zadawane sygnały
wejściowe były obarczone znacznym szumem
z przetwornika potencjometrycznego, sterowanie serwonapędu pneumatycznego przebiegało
poprawnie. Opracowany regulator rozmyty FLC
typu PD charakteryzuje się stabilną pracą, odporną na zakłócenia pochodzące od ciśnienia
zasilania. Nie wymaga stosowania filtracji sygnałów, stosowania dodatkowych operacji w torze regulacji, np. blokady integratora – anti-windup, czy ograniczenia generowanych sygnałów
w porównaniu do regulatorów klasycznych. Następnym etapem badań będzie zaprojektowanie
i sprzętowa implementacja rozmytego sterowania serwonapędów pneumatycznych z adaptacyjną bazą reguł rozmytych. Rozwinięcie bazy
reguł umożliwi sterowanie wieloosiowych manipulatorów pneumatycznych o różnych strukturach kinematycznych.
 Rys. 5. Doświadczalne wartości bezwzględnej
odchyłki nadążania: a) położenia Δx, b) prędkości Δv
i c) przyspieszenia Δa
56
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
Dr hab. inż. Ryszard Dindorf, prof. nadzw. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Dr Jakub Takosoglu, Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Automatyzacja w przemyśle ciężkim 2010
Konferencja międzynarodowa zorganizowana przez czasopismo
Control Engineering Česko o przyszłości technologii automatyzacyjnej w przemyśle
ciężkim. Patronat nad konferencją objęli prezydent Izby Gospodarczej Republiki
Czeskiej Petr Kužel i Ing. Jiří Cieńciała, CSc., Dyrektor Naczelny i Przewodniczący Rady
Nadzorczej firmy Třinecké železárny, a. s., menedżer roku 2008.
20. 5. 2010, sala kongresowa Muzeum Górniczego OKD,
Ostrava, Republika Czeska
GRUPA DOCELOWA:
•
•
•
•
•
Kierownictwo średniego i wyższego szczebla przedsiębiorstw przemysłowych
Dostawcy automatyki przemysłowej
Pracownicy naukowi
Organizacje branżowe
Firmy konsultingowe
TEMATY ODCZYTÓW:
• Rozwój automatyzacji w przemyśle ciężkim w horyzoncie od 5 do 10 lat
• Możliwości inwestycyjne dużych przedsiębiórstw przemysłowych w dziedzinie
automatyzacji produkcji
• Oczekiwania menedżerów w dziedzinie rozwoju technologicznego automatyki
przemysłowej
• Potencjał rozwoju automatyki w horyzoncie 10 lat (dostawcy)
• Rozwój wskaźnika zatrudnienia w poszczególnych przedsiębiorstwach w związku
z rozwojem automatyki w poszczególnych zakładach
Więcej informacji na: www.egadgets.cz/pl
PRODUKTY
Balluff
Elmark
Moduł I/O do sieci CC-Link
Światłowód GGP o dużej odporności na zginanie
Firma Balluff wprowadziła do
swojej szerokiej oferty systemów połączeń nowe moduły wejść/wyjść przeznaczone do pracy
w sieci CC-Link.
Przy współpracy z organizacją wspierającą standard CC-Link
(CLPA), po raz pierwszy istnieje możliwość budowy zdecentralizowanego układu w oparciu
o moduły o stopniu ochrony IP 67 i podłączania
elementów za pomocą złączy M12 szybko i pewnie bez konieczności tworzenia skomplikowanego okablowania w szafach sterowniczych. Bardzo wytrzymała obudowa modułów wykonana
z odlewu cynkowego zaprojektowana została tak,
aby sprostać najtrudniejszym warunkom panującym w przemyśle, jest odporna na kurz, wibracje, chłodziwa oraz płyny mogące powodować
korozję.
Moduł, którego obudowa ma wymiary
224x68x30,9 mm, nie tylko oszczędza czas montażu, ale również oferuje różnorodność dodatkowych funkcji. Obudowa w kształcie płaskiego
profilu z zaokrąglonymi krawędziami ma na bokach doskonale widoczne oznaczenia dla wszystkich portów. Montaż modułów odbywa się za
pomocą dwóch otworów wzmocnionych mechanicznie, umieszczonych na końcach obudowy
Każdy port M12 wyposażony jest w dwie doskonale widoczne diody LED, określające stan
pracy podłączonego komponentu. Adres stacji
ustalany jest za pomocą umieszczonego na module wyświetlacza oraz dwóch przycisków. Symbol klucza na wyświetlaczu oznacza, że możliwość zmiany parametrów zablokowana jest
z poziomu układu sterowania. Zapobiega to ingerencji w ustawienia modułu przez osoby nieupoważnione. Dwie diody LED na wyświetlaczu
mogą być w dowolny sposób programowane przy
użyciu rejestru sterownika PLC, pomaga to użytkownikowi w procesie uruchamiania oraz w diagnostyce modułu.
W pierwszej fazie moduły z interfejsem CC-Link dostępne będą z różną konfiguracją portów
I/O (8 i 16 wejść, 16 dowolnie programowalnych
wejść i wyjść oraz 8 wejść i 8 wyjść).
www.balluff.pl
Podstawowe kable światłowodowe
wykonane są z włókien szklanych,
które nie mają zbyt dużej odporności na zginanie. Nieodpowiednie
ułożenie takiego przewodu może
spowodować jego uszkodzenie, co
w następstwie może powodować
błąd lub w skrajnych przypadkach
brak transmisji.
Tajwańska firma POFC produkuje nowatorskie włókna światłowodowe GGP z wykorzystaniem technologii
na licencji 3M. Technologia GGP oznacza zastosowanie dodatkowej warstwy polimerowej na rdzeniu światłowodu, co pozwoliło uzyskać włókno
optyczne o niezwykłych właściwościach na zginanie. Przeprowadzone testy wykazały, że światłowód taki potrafi poprawnie pracować tysiące razy
dłużej (powyżej 22 lat) przy ciasnych zgięciach w porównaniu ze zwykłym
światłowodem (20 godzin). Dostępne są światłowody jednomodowe oraz
wielomodowe.
Firma Elmark Automatyka wprowadza do swojej oferty patchcordy
światłowodowe oparte na wzmocnionym włóknie optycznym wykonanym
w technologii GGP. Wraz z szeroką ofertą produktów dostosowanych do komunikacji optycznej, takich jak switche ethernetowe czy mediakonwertery,
stwarza to kompleksową ofertę produktów do zastosowań przemysłowych,
idealnych do komunikacji na duże odległości lub w pobliżu silnych zakłóceń elektromagnetycznych.
Produkty POFC: www.pofc.elmark.com.pl
Produkty Moxa: www.moxa.elmark.com.pl
Dzięki ścisłej współpracy z klientami OEM
Endress+Hauser stworzył zupełnie nową rodzinę
produktów: lekkie i ultrakompaktowe przepływomierze Coriolisa Cubemass. Przyrządy o średnicach
od DN 1 do DN 6 przeznaczone są do pomiaru przepływu minimalnych ilości cieczy oraz gęstości i temperatury. Są idealnym rozwiązaniem dla laboratoriów, stanowisk testowych, przemysłu chemicznego
czy sektora naftowego, gdzie znikome ilości drogich
komponentów muszą być dozowane z bardzo wysoką precyzją. Dokładność 0,1%, temperatura medium do 200°C oraz ciśnienie do 400 barów pozwalają stosować przepływomierz w bardzo szerokim
zakresie aplikacji. Przykładowym zastosowaniem dla Cubemass może być
dozowanie barwników do farb w celu uzyskania odpowiedniego koloru, dozowanie dodatków do paliw czy substancji zapachowych do detergentów.
Zwarta konstrukcja pozwala na zabudowę w instalacjach o bardzo ograniczonej przestrzeni montażowej.
www.pl.endress.com/cubemass
58
l
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
Endress+Hauser
Cubemass – nowy „masowiec” Endress+Hauser
www.controlengpolska.com
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
59
PRODUKTY
Eltron
Eltron
Kamera In-Sight typu „Line Scan”
(kamera liniowa) firmy Cognex
Multimetr z bezprzewodowym wyświetlaczem
Fluke 233
Firma Cognex wprowadza na rynek system wizyjny In-Sight 5604:
pierwszy w rodzinie In-Sight system wizyjny z kamerą liniową.
In-Sight 5604 jest stacjonarną,
szybką kamerą liniową oferującą nową metodę pozyskiwania obrazów poprzez skanowanie linia
po linii obserwowanego obszaru.
Dzięki temu rozszerza się zakres
zastosowań narzędzi programu InSight Explorer (obsługa od wersji 4.3.1).
In-Sight 5604 – podstawowe parametry.
System In-Sight 5604 umożliwia akwizycję obrazu za pomocą
skanowania liniowego. Nowy model urządzenia charakteryzuje się następującymi własnościami:
• wysoka wydajność rejestrowania liniowego,
– wysoka prędkość akwizycji: 45 tys. linii na sekundę (odczyt 1 linii w 22 mikrosekundy),
– wielkość piksela – 14 μm – doskonała czułość świetlna
przy czasach ekspozycji rzędu mikrosekund,
• wysoko wydajny procesor sygnałowy taktowany zegarem
1 GHz (zbudowany na platformie In-Sight 5600),
• szerokość obrazu: 1024 piksele,
• długość obrazu: maksymalnie 2048 linijek,
• może współpracować z obiektywami o standardowym mocowaniu C i CS,
• obsługa w EasyBuilder i Spreadsheet w oprogramowaniu
In-Sight Explorer.
www.eltron.pl
• precyzyjne pomiary prawdziwej wartości skutecznej napięcia i prądu przemiennego sygnałów nieliniowych
• pomiar napięcia AC i DC do 1000 V
• pomiar prądu do 10 A (20 A przez
30 sekund) • zakres pomiarowy pojemności 10 000 μF • częstotliwość
do 50 kHz • wbudowany termometr umożliwia wygodne pomiary temperatury bez
konieczności zabierania ze
sobą dodatkowego przyrządu • rezystancja, ciągłość
obwodu i test diody • wykorzystanie transmisji bezprzewodowej niskiej mocy sprawia, że wyświetlacz
można oddalić o 10 m (33 stopy) od punktu pomiarowego, co
zapewnia jeszcze większą elastyczność; nic nie zakłóca pomiarów • odłączany wyświetlacz z magnesem można w wygodny sposób mocować w widocznych miejscach • wykonuj
pomiary bez trzymania miernika – umożliwia to skupienie
wzroku na sondach, a tym samym zapewnia bezpieczne pomiary elektryczne • wykorzystaj przyrząd jako konwencjonalny miernik, gdy wyświetlacz jest podłączony • nadajnik
radiowy wyłącza się automatycznie po włożeniu wyświetlacza do miernika • funkcja automatycznego wyłączania zasilania wydłuża żywotność baterii • pomiary wartości minimalnych, maksymalnych i średnich automatycznie wychwytują
zmiany • testowanie ciągłości oraz diod • łatwy do odczytania wyświetlacz z dużymi cyframi i jasnym podświetleniem
• żywotność baterii – około 400 godzin.
www.eltron.pl
TURCK
szeregowej (RS232/RS485) oraz USB. Dzięki portom Ethernet pracującym w czasie rzeczywistym panel VT250 umożliwia tworzenie topologii liniowej.
Urządzenie przeznaczone jest do współpracy z wizualizacyjnym oprogramowaniem QVIS, które umożliwia operatorowi stworzenie i kompozycję graficznego
interfejsu użytkownika oraz zapewnia
wszystkie zaawansowane funkcje dostępne w nowoczesnych systemach wizualizacji (np. obsługa alarmów, zarządzanie
interfejsem, ochrona hasłem, historia,
analiza trendów i symulacja). Panel HMI
jest również kompatybilny z popularnym
oprogramowaniem CoDeSys V3.
Dotykowe panele operatorskie HMI
Firma TURCK poszerzyła ofertę o dotykowe panele
operatorskie HMI. Pierwszym modelem serii jest panel VT250 mający 32-bitowy procesor RISC o częstotliwości pracy 200 MHz oraz ekran dotykowy
o przekątnej 5,7 cala (QVGA). Panel ma standaryzowane wymiary (212x156x50 mm), które umożliwiają użytkownikowi jego bezproblemową instalację
w wielu aplikacjach. Tył panelu został zaprojektowany w nowatorski sposób umożliwiając dostęp
i możliwość wymiany karty pamięci SD oraz baterii. Dzięki wbudowanemu kontrolerowi netX panel
VT250 może obsługiwać różne protokoły (Profibus,
Profinet, DeviceNet, Ethernet/IP, Modbus-TCP, CANopen i EtherCAT). Ma również port komunikacji
60
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
www.turck.pl
l
www.controlengpolska.com
Giełda Control Engineering Polska
Giełda Control Engineering Polska
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
61
PRODUKTY
Phoenix Contact
Oszczędzaj energię z zasilaczami
dedykowanymi do automatyki
budynkowej
Rodzina zasilaczy
Step Power firmy Phoenix Contact ma obudowę
zaprojektowaną
do użytku w automatyce budynkowej. Zasilacze
te oferują maksymalną wydajność
energetyczną. Pobór mocy bez obciążenia jest niski – do 0,4 W –
jest to wynik siedmiokrotnie lepszy w porównaniu z podobnymi urządzeniami. Z nominalnym
napięciem wejściowym 230 V AC i stopniem
wydajności do 89%, zasilacz ma tylko nieznaczne straty mocy, skutkiem tego jest oszczędność
energii.
Kompaktowe zasilacze 36-, 54-, 72- i 90-milimetrowe dostarczają 0,75, 1,75, 2,5 i 4 A przy
Axis
Sieciowe kamery termiczne
AXIS Q1910 i AXIS Q1910-E to unikalne kamery termiczne, przystosowane do całodobowego monitorowania obiektów o strategicznym znaczeniu, takich jak miejsca
użytku publicznego, zakłady przemysłowe,
dworce kolejowe itp. Nowe modele wykorzystują mechanizmy termowizyjne, pozwalające wykrywać ludzi i zdarzenia nawet w całkowitych ciemnościach oraz trudnych
warunkach atmosferycznych.
Kamery termiczne tworzą obraz na podstawie
ciepła, które jest emitowane z każdego obiektu, pojazdu lub osoby. Dzięki temu mogą pracować w całkowitych ciemnościach i tworzyć
obrazy, na podstawie których operatorzy systemów monitoringu wykrywają podejrzane zdarzenia i podejmują odpowiednie działania. Kamery termiczne lepiej niż tradycyjne radzą sobie
w trudnych warunkach pogodowych.
Model AXIS Q1910 jest przeznaczony do instalacji wewnętrznych, natomiast kamera AXIS
Q1910-E, spełniająca normę IP66, sprawdzi się
w pracy na zewnątrz obiektów. Zarówno AXIS
62
l
STYCZEŃ­LUTY 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA
l
www.controlengpolska.com
napięciu wyjściowym 24 V DC i 1,5, 3 i 5 A przy
12 V DC. Z wyjątkiem wersji 36 mm, wyjściowe
napięcie znamionowe 12 i 24 V DC może być
stale nastawiane wykorzystując potencjometr
na frontowym panelu od 10 do 16,5 V DC i od
22,5 do 29,5 V DC aby skompensować spadki
napięcia na długich kablach.
Zasilacze z rodziny Step Power mogą być
montowane na szynę DIN lub przykręcane do
powierzchni. Dzięki szerokiemu zakresowi wejściowemu od 85 do 264 V AC i od 95 do 250 V
DC, zasilacze mogą być używane na całym świecie i pracować przy fluktuacjach napięcia w sieciach energetycznych.
Szeroki zakres temperatury od –25 do +70°C
pozwala na użycie zasilaczy w różnorodnych
aplikacjach. Urządzenie pracuje według charakterystyki UI, dlatego zasilacz nie wyłącza
się z powodu zwarcia obwodów lub zwiększonego obciążenia, ale w sposób ciągły wytrzymuje możliwie największy prąd zwarciowy. W ten
sposób, pojemnościowe obciążenie tak jak urządzenie z transformatorem DC-DC w obwodzie
wejściowym są zasilane z odpowiednią mocą.
www.phoenixcontact.pl
Q1910, jak i AXIS Q1910-E mają zaawansowane możliwości obrazowania termicznego, m.in. rozdzielczość
160x128, rejestrację 8,33 klatek na
sekundę i kąt widzenia wynoszący 17°. Nowe modele obsługują standardy
kompresji H.264 oraz Motion JPEG, są wyposażone w funkcję audio i możliwość lokalnego przechowywania nagrań, mogą
być także zasilane w standardzie Power
over Ethernet. Inteligentne funkcje wideo to podstawowy komponent każdej kamery
termicznej. Model AXIS Q1910/-E oferuje alarm
ostrzegający o próbach modyfikacji urządzenia
i opcję wykrywania ruchu, wspiera także AXIS
Camera Application Platform.
Kamery sieciowe AXIS Q1910/-E są obsługiwane przez oprogramowanie AXIS Camera
Station do zarządzania materiałem wizyjnym,
a także przez najszerszą w branży gamę aplikacji należących do programu Application Development Partner, prowadzonego przez firmę
Axis. Są także zgodne ze specyfikacją ONVIF,
zapewniającą interoperacyjność sieciowych
urządzeń wizyjnych.
www.axis.com
PRODUKTY
Copley Controls
Aktuatory ServoTube XHB
Siłownik liniowy XHB, wykonany ze
stali nierdzewnej, z wygładzonymi krawędziami zapobiegającymi
gromadzeniu się zanieczyszczeń
i stopniem ochrony IP69K (pozwalającym na łatwe i szybkie mycie pod wysokim
ciśnieniem) doskonale nadaje się do zastosowań
w sterylnych warunkach produkcji w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. XHB może
pracować w sterylnym, zanieczyszczonym lub
wilgotnym środowisku – jest odporny na korozję i środki chemiczne.
Istnieje możliwość sterowania siłą i prędkością wysuwu siłownika oraz jego pozycjonowania z dokładnością do 25 μm. Magnesy stałe zamknięte są hermetycznie w tłoczysku, a cewka
i układ pomiaru pozycji znajduje się w metalowej obudowie forcera.
Aktuator oznaczony symbolem XHB, produkowany przez firmę Copley Controls, jest nową,
600-woltową wersją znanego na rynku aktuatora XTA38.
Siłownik XHB, tak jak i XTA38, z powodzeniem zastąpi siłownik pneumatyczny lub hydrauliczny. Jest idealny jako główny napęd
liniowy w robotach przemysłowych i manipulatorach używanych na liniach produkcyjnych.
Konstrukcja aktuatora XHB i zastosowanie
w nim stali nierdzewnej pozwalają na trzykrotne zwiększenie siły stałej oraz na chłodzenie silnika zwykłą wodą. Pozwala to na zminimalizo-
Siemens
Nowa wersja Tecnomatix
Siemens PLM Software wprowadził na rynek
najnowszą wersję oprogramowania Tecnomatix
– systemu do cyfrowego wytwarzania.
Tecnomatix 9.1 zawiera nowe przepływy informacji (workflows) w zakresie planowania
oraz nowe ulepszone funkcjonalności wspierające wiele gałęzi przemysłu. Wciąż udoskonalana integracja z oprogramowaniem Teamcenter,
najczęściej używanym systemem PLM, oznacza,
że wiele z funkcjonalności Tecnomatiksa może
być zaimplementowanych lub kontrolowanych
poprzez środowisko Teamcenter.
Ulepszenia wersji Tecnomatix 9.1 obejmują:
planowanie procesu budowy karoserii (BIW –
wanie kosztów obsługi
urządzenia oraz wpływu
na środowisko.
Siłownik ma standardowe wyjście enkodera inkrementalnego i cyfrowy czujnik
Halla, co pozwala na zastosowanie napędów różnych producentów. Enkoder ma
rozdzielczość 10 μm i powtarzalność 25 μm.
Ponieważ nie ma mechanicznego połączenia
między forcerem i wałkiem magnetycznym, nie
następuje zużycie, a polimerowe ułożyskowanie wałka nie wymaga smarowania. Sensor pozycji jest chroniony przed zanieczyszczeniami
i uszkodzeniami, ponieważ jest zabudowany wewnątrz forcera. Podczas gdy istniejące na rynku
systemy paskowych i śrubowych napędów liniowych zawierają kilka części składowych, ServoTube wymagają jedynie standardowego wzmacniacza serwo i prowadnicy liniowej. Dzięki
temu system jest prostszy, łatwiejszy w obsłudze
i utrzymaniu oraz oszczędza miejsce.
Parametry:
• siła chwilowa – 744 N (XHB 3804) / 1860 N
(XHB 3810)
• siła stała – 199 N / 420 N
• maksymalna prędkość – 4,7 m/s / 2,6 m/s
• długość forcera – 236 mm/455 mm
• skok – 33-318 mm
• wymiary forcera – 108x72 mm
• średnica wałka – 38 mm.
www.multiprojekt.pl
Body-in-White) • rozwiązania do zarządzania
jakością dla różnych gałęzi przemysłu • planowanie procesu montażu • cyfrowe modelowanie
operacji manualnych z wykorzystaniem modeli
sylwetek ludzkich dla Chin i innych państw.
www.plm.automation.siemens.com
www.controlengpolska.com
l
CONTROL ENGINEERING POLSKA STYCZEŃ­LUTY 2010
l
63
Aby zamówić lub zaktualizować prenumeratę
prosimy wypełnić poniższy formularz zgłoszeniowy
oraz odesłać go na adres redakcji:
Trade Media International Holdings sp. z o.o.,
ul. Wita Stwosza 59 a, 02-661 Warszawa
lub faksem na numer: 0 22 899 29 48.
W razie pytań lub wątpliwości
prosimy o kontakt: 0 22 852 44 15
Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kod pocztowy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Województwo:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fax:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E-mail:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Imię:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nazwisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Stanowisko:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nazwa firmy:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dział:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Do jakiej branży należy główny produkt lub
usługa wytwarzany w Pani/Pana zakładzie pracy?
Produkcyjne gałęzie przemysłu:
❑ przemysł spożywczy
❑ przemysł maszynowy
❑ przemysł tekstylny
❑ przemysł celulozowo-papierniczy
❑ przemysł petrochemiczny
❑ przemysł rafineryjny
❑ przemysł chemiczny
❑ przemysł farmaceutyczny
❑ przemysł elektryczny
❑ przemysł metalurgiczny
❑ przemysł komputerowy
❑ przemysł elektroniczny
❑ przemysł medyczny
❑ przemysł lotniczy
❑ inna (prosimy wpisać jaka?)
Nieprodukcyjne gałęzie przemysłu:
❑ górnictwo
❑ usługi komunalne
❑ inżynieria, integracja systemów
❑ usługi naukowo-badawcze
❑ przetwarzanie danych i usługi związane
z oprogramowaniem
❑ rząd i wojsko
❑ inna (prosimy wpisać jaka):..........................
Jaki jest rodzaj wykonywanej przez Panią/Pana
pracy?
❑
❑
Integracja systemów, konsultacje
Inżynieria produkcji, procesu, wytwarzania
❑
❑
❑
❑
❑
❑
❑
❑
Adres dostawy (prosimy wypełnić jeżeli adres dostawy
czasopisma jest inny niż adres firmy):
Ulica:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Numer:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kod pocztowy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Miasto:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telefon:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Inżynieria sterowania
Kontrola jakości, standardów
Projektant produktów
Projektowanie systemów
Utrzymanie Ruchu
Zarządzanie
Inna inżynieria, włączając projektowanie,
programowanie, elektronikę, elektrykę
Inny (prosimy wpisać jaki):..........................
Które z wymienionych produktów i systemów
Pani/Pan rekomenduje, dokonuje specyfikacji
bądź też kupuje? (prosimy zaznaczyć wszystkie,
które odpowiadają)
❑ Czujniki i przekaźniki
❑ Czujniki i regulatory
❑ Interfejs Człowiek-Maszyna
❑ Łączniki, przewody, kable
❑ Oprogramowanie
❑ Panele sterowania, sygnalizacji, blokad
❑ PLC
❑ Przekaźniki, wyłączniki, regulatory czasu
❑ Rejestratory
❑ Silniki i napędy
❑ Sprzęt komputerowy
❑ Systemy kontroli ruchu
❑ Systemy mocy
❑ Systemy sterowania
❑ Systemy wbudowane
❑
❑
❑
❑
Zamów bezpłatną
prenumeratę magazynu
Prenumerata realizowana jest
od kolejnego wydania czasopisma
Czy jest Pani/Pan zaangażowana/ny
w integrację systemów?
❑ Tak
❑ Nie
Ile wydaliście Państwo (w PLN) w latach
2006-2007 na inwestycje w produkty
oraz systemy automatyki i sterowania
w procesach produkcyjnych:
❑ powyżej 1 mln
❑ 500001- 1 mln
❑ 100001- 500 000
❑ poniżej 100000
Jaka jest przybliżona liczba pracowników
w Państwa firmie:
❑ poniżej 30 pracowników
❑ 31 -100 pracowników
❑ 100-301 pracowników
❑ 301-700 pracowników
❑ powyżej 700 pracowników
Które z poniższych magazynów Pan/Pani czyta?
❑ Napędy i Sterowanie
❑ Elektro Systemy
❑ Elektronik
❑ Inżynieria & Utrzymanie Ruchu
Zakładów Przemysłowych
❑ PAR
Iloma osobami Pan/i zarządza?
❑ 16 lub więcej
❑ 6-15
❑ 1-5
❑ nie zarządzam
Z jakiego źródła dowiedział/a się Pan/i
o Control Engineering Polska?
❑ egzemplarz magazynu przesłany pocztą
❑ informacje przesłane e-mailem
❑ z magazynu otrzymanego na targach
❑ z reklamy (prosimy podać źródło) ..................................
❑ inne źródło (prosimy podać jakie) ..................................
❑
❑
Zawory, aparaty
Inne(prosimy opisać jakie):..........................
Systemy wizyjne
Który z poniższych działów/departamentów
w Państwa firmie jest odpowiedzialny
za implementacje, wsparcie i utrzymanie
automatyki, przetwarzanie danych
oraz komunikację?
❑ Dział Automatyki
❑ Dział IT
❑ Wspólnie dział automatyki i dział IT
❑ Inny(prosimy wpisać jaki?) ..........................
Urządzenia analityczne
Urządzenia do pozyskiwania danych
Urządzenia testujące i kalibrujące
Czy jest Pan/i częścią tego zespołu?
❑ Tak
❑ Nie
Zgodnie z ustawą z dnia 29 sierpnia 1997 r. o ochronie danych
osobowych (Dz. U. Nr 133, poz. 883) wypełniając ten formularz
wyrażasz zgodę na przetwarzane Twoich danych osobowych
i wykorzystywanie ich tylko do wewnętrznych celów statystycznych
i marketingowych. Jednocześnie masz prawo wglądu do swoich
danych, ich poprawienia lub usunięcia. Administratorem danych
osobowych jest Trade Media International Holdings sp.z o.o.
Tak, wyrażam zgodę
Data..........................
Podpis:...........................
Nasi Reklamodawcy
Firma
strona
www
telefon
Antykor Controls sp. z o.o.
43
www.antykor.pl
(22) 868 24 94
Balluff sp. z o.o.
31
www.balluff.pl
(71) 338 49 29
www.automatica-munich.com
(22) 620 44 15
(32) 217 99 55
Biuro Targów Monachijskich w Polsce
9
Comau Poland sp. z o.o.
27
www.comau.com/robotics
Elmark Automatyka sp. z o.o.
15
www.elmark.com.pl
Eltron
Endress+Hauser Polska sp. z o.o
Festo sp. z o.o.
7
IV okładka, 44-45
5
www.eltron.pl
(71) 343 97 55
www.pl.endress.com
(71) 773 00 00
www.festo.pl
Mitsubishi Electric
29
www.mitsubishi-automation.pl
Multiprojekt Grzegorz Góral
61
www.multiprojekt.pl
(12) 413 90 58
National Instruments Poland sp. z o.o.
17
www.ni.com
00 800 361 1235
P.P.H. Wobit Witold Ober
59
www.wobit.com.pl
(61) 835 06 20
Parameter
35
www.parameter.pl
664 921 922
Phoenix Contact sp. z o.o.
21
www.phoenixcontact.pl
(71) 398 04 10
www.rittal.pl
801 380 320
www.schneider-electric.pl
801 171 500
www.turck.pl
(77) 443 48 00
Rittal sp. z o.o.
Schneider Electric Polska sp. z o.o.
Turck sp. z o.o.
10-11
II okładka, 22-23
37

Podobne dokumenty

pobierz (PDF, 6.4 MByte) - Control Engineering Polska

pobierz (PDF, 6.4 MByte) - Control Engineering Polska dr inż. Krzysztof Pietrusewicz Współpraca mgr inż. Izabela Cieniak [email protected] Redaktor witryny internetowej Paweł Szczepański [email protected] Redakcja stylistyczna Małgorzata Wyrwicz Opracow...

Bardziej szczegółowo