pobierz (PDF, 9.7 MByte) - Control Engineering Polska

Transkrypt

ISSN 1731-5301
AUTOMATYZACJA • ROBOTYKA • STEROWANIE • NAPĘDY • OSPRZĘT • POMIARY • DIAGNOSTYKA • OPROGRAMOWANIE • IT
Nr 8 (71)
Rok VIII
Wyznaczamy kierunki rozwoju od ponad 60 lat
PAŹDZIERNIK 2010
28
Systemy wizyjne
Szybkie czujniki 20
Raport
Polski rynek sterowników
programowalnych PLC 36
Napędy
Zakłócenia elektromagnetyczne.
O czym powinni wiedzieć
użytkownicy napędów 58
www.controlengpolska.com
OD REDAKCJI
Redakcja Polska
Redaktor naczelny
Tomasz Kurzacz
[email protected]
Redaktor prowadzący
Krzysztof Ziemkiewicz
[email protected]
Wydarzenie
godne uwagi
– PROTECH 2010
M
iło jest mi powitać Państwa jako redaktor prowadzący magazynu Control
Engineering Polska. Wspólnie z redaktorem naczelnym – panem Tomaszem
Kurzaczem, dopełnimy wszelkich starań, aby magazyn Control Engineering
Polska spełniał Państwa oczekiwania odnośnie naszego czasopisma.
Z niniejszym wydaniem magazynu Control Engineering Polska wprowadziliśmy parę
zmian związanych z uporządkowaniem tematycznym zamieszczanych artykułów i ulepszyliśmy szatę graficzną magazynu. Zauważalna zmiana widoczna jest już na okładce
czasopisma. Uwypukliliśmy między innymi główne działy tematyczne, które cyklicznie
pojawiają się na łamach naszego magazynu.
Już wkrótce we Wrocławiu rozpocznie się Kongres Produkcji i Technologii PROTECH
2010. Jego nowa nazwa precyzyjniej określa nasze coroczne spotkania z najnowszymi technologiami i trendami w produkcji. Największą wartością tych spotkań były i pozostają seminaria. Zgrupowane one zostały w czterech panelach tematycznych: MAINTECH, ROBOTECH, SYSTECH, ENERGOTECH (www.kongres-protech.pl). Kongresowi
towarzyszyć będą cieszące się dużym zainteresowaniem Dni Kariery dla Inżynierów.
Tegoroczny Kongres Produkcji i Technologii PROTECH 2010 odbędzie się w dniach
26 i 27 października, w nowo powstałym Regionalnym Centrum Turystyki Biznesowej – tuż obok Hali Stulecia. Swój udział zapowiedziało ponad 70 firm oraz ok. 300
uczestników seminariów.
W bieżącym numerze tematem z okładki jest nieustający problem niestabilności procesów produkcyjnych i sposoby ustalenia ich przyczyn. Co sprawia, że proces jest „nieposłuszny” i jak poradzić sobie z odnalezionym problemem? Czasem trudno jest na
podstawie symptomu określić źródło problemu, bo skutek wydaje się być niezwiązany
z przyczyną. Wtedy zaczyna się prawdziwa praca detektywistyczna...
O tym, jak zabezpieczyć kosztowne formy wtryskowe przed ich uszkodzeniem i jednocześnie poprawić jakość wykonywanych na nich elementów, opisujemy w artykule
dotyczącym zastosowania systemów wizyjnych.
Zastosowanie właściwych czujników lub systemów wizyjnych umożliwia przeprowadzanie sprawdzania jakości wytwarzanych produktów przy bardzo szybkich procesach
produkcyjnych. Zrobotyzowane systemy wizyjne (2D i 3D) oraz czujniki umożliwiają
utrzymanie wysokiej jakości produkcji przy jednoczesnym obniżeniu jej kosztów.
Czy obecna sytuacja ekonomiczna w kraju ma wpływ na zapotrzebowanie na sterowniki programowalne? Załączony raport pt. „PLC idzie do przodu” przedstawia bieżącą sytuację na rynku sterowników programowalnych.
Nowości techniczne zostały przedstawione w dziale „Produkty”. Mamy nadzieję, że
przedstawione nowości i rozwiązania techniczne pomogą Państwu we właściwym wyborze rozwiązań projektowych i ułatwią bezpośrednie dotarcie do ich źródła.
W dziale „Wydarzenia” przedstawiamy interesujące relacje z targów, osoby, zdarzenia oraz planowane w najbliższym czasie imprezy dotyczące przemysłu i technologii.
Krzysztof Ziemkiewicz, redaktor prowadzący
[email protected]
2 • PAŹDZIERNIK 2010 CONTROL ENGINEERING POLSKA • www.controlengpolska.com
Redakcja merytoryczna
dr inż. Paweł Dworak
dr inż. Andrzej Ożadowicz
mgr inż. Łukasz Urbański
dr inż. Krzysztof Pietrusewicz
Współpraca
mgr inż. Izabela Cieniak
[email protected]
Redaktor witryny internetowej
Paweł Szczepański
[email protected]
Redakcja stylistyczna
Małgorzata Wyrwicz
Opracowanie graficzne i skład
Grzegorz Solecki
[email protected]
Key Account Manager
Agnieszka Gumienna
[email protected]
Marketing
Aleksander Poniatowski
[email protected]
Administracja/prenumerata
Anna Jedlińska
[email protected]
Druk i oprawa
Drukarnia Taurus
www.drukarniataurus.com.pl
Redakcja USA
Mark T. Hoske, Peter Welander,
Patrick Lynch, Bob Vavra,
Amara Rozgus, Sara Arami
Wydawnictwo
Trade Media International Holdings sp. z o.o.
ul. Wita Stwosza 59a, 02-661 Warszawa
tel. 022 852 44 15
www.trademedia.us
Prezes zarządu
Michael J. Majchrzak
[email protected]
Redakcja zastrzega sobie prawo do adiustacji
i skracania tekstów oraz zmiany ich tytułów.
Nie zwracamy tekstów niezamówionych.
Nie odpowiadamy za treść reklam i ogłoszeń.
Magazyn wydawany jest na licencji Reed
Business Information.
Wybrane materiały redakcyjne zamieszczone
w niniejszym numerze zostały zamieszczone
za pozwoleniem wydawcy Control Engineering
Magazine, Copyright © 2010 CFE Media LLC.
Wszelkie prawa zastrzeżone. Powielanie lub
rozpowszechnianie zamieszczonego materiału
redakcyjnego w jakiejkolwiek postaci, w jakimkolwiek języku, w całości lub jego części, bez
poprzedzającej pisemnej zgody CFE Media
LLC jest wyraźnie zabronione. Control Engineering jest zastrzeżonym znakiem towarowym
CFE Media LLC. Control Engineering jest znakiem towarowym CFE Media LLC używanym
w ramach licencji.
SPIS TREŚCI
PAŹDZIERNIK 2010
Nr 8 (71)
Rok VIII
W NUMERZE
pomagają
rozwiązać problem
14 Podobieństwa
Wiedza oparta na znajomości podstawowych reguł
i mechanizmów różnych zjawisk fizycznych jest
kluczem do innowacyjnego rozwiązywania problemów
multidyscyplinarnych.
uszkodzeń
form wtryskowych
16 Eliminowanie
System wizyjny zapobiega uszkodzeniom
oprzyrządowania form wtryskowych i poprawia jakość
wykonywanych elementów.
20 Szybkie czujniki
Projektowanie uwzględniające czujniki może
sprawić, że systemy wewnątrzprocesowe i kontrolne
staną się szybsze. Specjaliści z branży automatycznej
paletyzacji, poligraficzno-opakowaniowej, kontroli
opon/gumy, udzielają porad natury technicznej.
TEMAT Z OKŁADKI
Producent maszyn szukał możliwości obniżenia
kosztu podzespołów maszyny do cięcia kamienia,
zmniejszenia jej wymiarów i czasu konstrukcji, a także
poprawienia osiągów. Instalując nowy układ napędu i
sterowania, firma AIM zapewniła te i inne korzyści.
Zakłócenia
elektromagnetyczne.
użytkownicy napędów
58
Przemienniki częstotliwości stosowane
w napędach mają skłonność do generowania
elektromagnetycznych zakłóceń (EMI) i jednocześnie
są na nie podatne. Producenci napędów i instalatorzy
mogą minimalizować EMI, zwiększając kompatybilność
elektromagnetyczną poprzez uziemianie, ekranowanie
itd.
SolidWorks 2011
– od dobrych pomysłów
62
do doskonałych rezultatów
Koncentracja na szybkości i współpracy pozwala
uzyskać wyższą wydajność i rentowność pracy
zespołów projektowych.
poskromić niepokorny
proces
28 Jak
Niektóre obiekty wydają się być trudne w sterowaniu:
pętle regulacji nie chcą się stroić, praca jest pełna
rozczarowań, a produkty nie spełniają wymagań.
W jaki sposób znaleźć przyczynę?
RAPORT
rynek sterowników
programowalnych PLC
36 Polski
Zdaniem dostawców rok 2010 przyniesie wzrost
dochodów z tytułu sprzedaży sterowników
programowalnych. Największy wpływ na decyzję
o wyborze konkretnego modelu sterownika
programowalnego ma jego niezawodność i czas
bezawaryjnej pracy.
Fot. ASTOR
CNC, czyli
wszystko w jednym
50 Obrabiarka
SPIS TREŚCI
WYDARZENIA
6 PcVue 9.0
w centrum danych TelecityGroup
6 Targi ENERGETAB 2010
Fot. D-Link
7 Hive
– zielone biuro firmy Schneider Electric
Fot. Eltr
on
pełne zwiedzających
PRODUKTY
8 Dobre czasy dla robotów
Spektakularny wzrost sprzedaży robotów
w Ameryce Północnej
66 Beckhoff
Automatyka przemysłowa „na dużym ekranie”
66 Hansford Sensors
8
Farma wiatrowa Thanet
9
Boeing
przeprowadza zdalne testy 787
66 Intermec
9
Nowa rodzina produktów
SolidWorks 2011
67 D-Link
Uruchomienie u wybrzeży Wielkiej Brytanii
największej na świecie farmy wiatrowej
Setki udoskonaleń w nowej wersji sztandarowego
produktu Dassault Systèmes
10 Ambitne przedsięwzięcie
– budowa elektrowni fotowoltaicznej
we Włoszech
10
Energooszczędne
rozwiązania BASF
Międzynarodowa nagroda ekologiczna ÖkoGlobe
za rozwiązania dla motoryzacji.
11 Fundacja Schneider Electric
Przenośny miernik drgań potrafi teraz
również mierzyć temperaturę
Wysoka rozdzielczość etykiet
Nowe kamery IP DCS-3710,DCS-6818
i DCS-5635 na rynek europejski
67 Eltron
Fluke TiS – skaner termowizyjny
do diagnostyki budowlanej
67 Phoenix Contact
CONTACTRON – hybrydowy stycznik
półprzewodnikowy
68 Texas Instruments
Pierwszy w branży regulator
LDO -36 V, 200 mA
pomaga Sandomierskim powodzianom
12
Otwarcie kolejnych hal
68 Kingston Technology
Dyski SSDNow 1,8 cala
w Phoenix Contact Wielkopolska
ec
12 Nagroda dla ASKOM
Fo
t.
Int
e
rm
za system Asix
Polska
rośnie w siłę
13 Endress+Hauser
Nowa siedziba – nowe możliwości
gy
hnolo
n Tec
gsto
in
Fot. K
www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA PAŹDZIERNIK 2010 • 5
WYDARZENIA
PcVue 9.0 w centrum danych TelecityGroup
Integrator systemów, firma ETDE, wybrał oprogramowanie PcVue 9.0 firmy ARC Informatique do monitoringu
wszystkich instalacji elektrycznych i systemu klimatyzacji w nowym centrum danych firmy TelecityGroup w rejonie Paryża. Otwartość platformy programowej i prosta hierarchia wykorzystywana
w architekturze komunikacyjnej przesądziły o wyborze PcVue. Jedną z funkcji programu jest generowanie raportów o zużyciu energii elektrycznej każdego z serwerów wykorzystywanych przez
klientów TelecityGroup.
TelecityGroup projektuje, rozwija i wdraża bezpieczne rozwiązania dla
wrażliwej infrastruktury technicznej, sieciowej oraz IT. Telecity Group zarządza 23 centrami danych przy głównych
ośrodkach biznesowych w Europie.
Nowy budynek spółki – Condorcet –
oferuje 3400 m2 powierzchni dostępnej
dla klientów. To doskonałe rozwiązanie
dla firm poszukujących lokalizacji w centrach danych.
W centrum monitoringu znajduje się
ściana wideo składająca się z dwunastu
52-calowych ekranów, przypisanych do
różnych systemów. Pierwsza stacja robocza nadzoruje dystrybucję energii elektrycznej, a druga zarządza systemem klimatyzacji. Każda stacja robocza ma trzy
ekrany – jeden pokazuje schemat instalacji klimatyzacyjnej i elektrycznej (na
ścianie wideo), a dwa kolejne wyświetlają dane na stanowisku operatora – jeden
pokazuje szczegóły działania systemu,
a drugi – wyświetlający ogólny schemat
– służy do monitoringu bezpieczeństwa.
Program PcVue monitoruje wszystkie
systemy elektryczne – transformatory,
UPS-y, tablice rozdzielcze i liczniki dla
każdego serwera. Program monitoruje
również system klimatyzacji – wszystkie
układy chłodzenia, pompy, instalacje dachowe oraz klimatyzatory w serwerowni.
Więcej informacji znajdziecie Państwo
na stronie www.zdania.com.pl.
Targi ENERGETAB 2010 pełne zwiedzających
W czwartek 16 września zakończyły
się w Bielsku-Białej największe w branży elektroenergetycznej międzynarodowe targi ENERGETAB 2010. Ponad
620 wystawców przedstawiło najnowsze aparaty i urządzenia znajdujące zastosowanie nie tylko w energetyce zawodowej, ale w wielu innych dziedzinach
przemysłu.
Wśród wystawców byli prawie wszyscy wiodący producenci, dystrybutorzy i usługodawcy związani z energetyką i elektrotechniką. Była to doskonała
okazja do zapoznania się z najnowszymi rozwiązaniami w zakresie automatyki przemysłowej powszechnie występującej w napędach maszyn elektrycznych
i układach sterowania. Specjalistyczne
oprogramowanie i podzespoły dla automatyki
stanowiły także znaczącą część ekspozycji targowej. Kwestie pomiarów energii, zdalnego
odczytu liczników i systemów rozliczeń, a nawet sterowania popytem to kolejna szybko
rozwijająca się dziedzina reprezentowana na
targach.
Spośród 58 wyrobów zgłoszonych do
konkursu targowego komisja konkursowa wyróżniła 20 produktów, w tym pucharem Ministra Gospodarki, pucharem
PTPiREE, statuetką PSE – OPERATOR,
medalami PGE ENERGIA ODNAWIALNA. Pełna lista wyróżnionych produktów znajduje się na stronie www.energetab.pl.
Podczas trwania targów odbyły się
liczne konferencje, seminaria i prezentacje wystawców. Wśród specjalistycznych
konferencji dużym zainteresowaniem
cieszyła się konferencja zorganizowana przez PGE EO, PSE-Operator i Stowarzyszenie Odnawialnej Energii. Jej celem było dostarczenie słuchaczom rzetelnej i wielostronnej informacji o szansach
i uwarunkowaniach rozwoju źródeł energii odnawialnej w Polsce.
Na ekspozycjach targowych łatwo
dało się zauważyć rosnące zainteresowanie firm wobec stosowania efektywnych energetycznie technologii i pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł
energii. Uwagę zwiedzających zwracały np. półprzewodnikowe źródła światła
czy oświetlenie drogowe wykorzystujące
diody LED. Natomiast Grupa TAURON
– Partner Generalny targów – zorganizowała wśród zwiedzających konkurs promujący stosowanie efektywnych źródeł
światła.
Patronat honorowy nad ENERGETAB
2010 objął minister gospodarki – wicepremier Waldemar Pawlak, a także: prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich
– prof. Jerzy Barglik, prezes Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii
Elektrycznej – Artur Różycki oraz prezydent Bielska-Białej – Jacek Krywult.
Targi ENERGETAB odbywały się na
powierzchni ponad 3 ha ekspozycji plenerowych i w pawilonach namiotowych.
Liczba zwiedzających targi przekroczyła
w tym roku 15 tys. osób.
Zrealizowane w ostatnich dwóch latach inwestycje drogowe, umożliwiające dotarcie z dwóch stron do obszernych parkingów, zdecydowanie poprawiły sprawność dojazdu do ZIAD-u.
Organizator targów – ZIAD Bielsko-Biała S.A., w przyszłym roku zaprasza
na to największe spotkanie energetyków
w dniach 1315 września 2011 r.
WYDARZENIA
Hive – zielone biuro firmy Schneider Electric
International Customer Lounge (ICL) to centrum pokazowe
w centrali firmy Schneider Electric, znane jako Hive. Budynek
Hive, znajdujący się w Rueil-Malmaison, niedaleko Paryża, to
35 000 m2, na których pracuje 1700 osób pod oświetleniem
4510 lamp. Dzięki zastosowaniu systemu EcoStruxure obiekt
zużywa 80 kW/m2 na rok, co stanowi cztery razy mniej
niż w przypadku poprzedniej siedziby firmy. Pomimo tej
redukcji celem firmy jest obniżenie z czasem zużycia energii aż do 50 kW/m2 na rok.
Tak duże oszczędności energii udało się osiągnąć dzięki zainstalowaniu w budynku Hive Systemu Zarządzania
Budynkiem (Building Management System – BMS), zajmującego się funkcjami zwiększającymi komfort użytkownika. Obejmują one monitorowanie funkcji budynku w odstępach godzinowych, dziennych, tygodniowych i kwartalnych; opracowanie harmonogramu pracy oświetlenia,
ogrzewania i klimatyzacji, sterowanie roletami i żaluzjami
oraz realizację wcześniej ustawianych konfiguracji. Architektura BMS została oparta na otwartych systemach kontrolujących wszystkie funkcje budynku, w tym oświetlenia
wewnętrznego i zewnętrznego, klimatyzacji, żaluzji, kontroli dostępu i alarmu w przypadku nieuprawnionego wejścia na teren, nadzoru wideo oraz zintegrowanej komunikacji z systemami zasilającymi i grzewczo-chłodzącymi
firm zewnętrznych.
Aby podkreślić znaczenie efektywności energetycznej
oraz zachęcać pracowników do stosowania dobrych praktyk, system BMS uzupełniony został oprogramowaniem
monitorującym zużycie energii o nazwie Hive Energy
Display (HED). System HED, zainstalowany w centrum
ICL, wyświetla dane dotyczące zużycia energii w budynku oraz wykorzystania energii przez poszczególne funkcje
(oświetlenie, ogrzewanie, IT itd.).
W budynku zainstalowano również system DALI. Jest
to inteligentny system zarządzania oświetleniem, który
umożliwia realizowanie wcześniej ustawianych scenariuszy
oświetleniowych w zależności od obecności pracowników,
ilości światła słonecznego, pory dnia i innych czynników.
Czujniki światła i obecności zainstalowane w każdym obszarze
roboczym na bieżąco dostarczają systemowi DALI danych, które są przez niego przetwarzane. Choć DALI to niezależny system, bezbłędnie współpracuje z systemami BMS i HED.
Sieć informatyczna zainstalowana w budynku Hive o przepustowości 10 Gb jest w pełni nadmiarowa. Przełączniki sieci
wyposażono w dwa gigabitowe połączenia światłowodowe zapewniające zgodność z przyszłymi rozwiązaniami technologicznymi. W całym budynku dostępny jest szybki Internet bezprzewodowy oraz interfejsy PowerLine Carrier (PLC) zapewniające
publiczny dostęp do Internetu. Sieć informatyczna została zintegrowana z systemem BMS, więc wszystkie dane techniczne
są łatwo dostępne. Umożliwia to sprawdzanie danych i ustawień z każdego podłączonego komputera.
Budynek Hive firmy Schneider Electric to spojrzenie w przyszłość inteligentnych budynków. Wdrażając system Ecostuxure, specjaliści z firmy Schneider Electric dowiedli, że inteligentne rozwiązania można zastosować w każdym aspekcie sterowania budynkiem. Globalne oszczędności obiektu Hive liczone od
1 stycznie 2009 r. wyniosły 156 762 euro. Dzięki temu systemowi zużycie energii obniżono o 35%, co jest równoznaczne
z posadzeniem 18 hektarów lasu.
WYDARZENIA
Zgodnie z danymi przekazanymi przez
Robotic Industries Association (RIA)
firmy produkujące roboty przemysłowe w Ameryce Północnej zanotowały
w pierwszej połowie 2010 roku wzrost
zamówień jednostek robotów o 40%.
Do końca czerwca br. 6316 robotów o łącznej wartości 411,4 miliona
dolarów zostało zamówionych przez firmy znajdujące się w Ameryce Północnej.
Odpowiada to wzrostowi o 48% kwotowo w stosunku do tego samego okresu w roku 2009. Jeżeli uwzględni się zamówienia pochodzące z firm spoza Ameryki Północnej to odpowiednio wzrosty
sprzedaży robotów są jeszcze większe –
54% w jednostkach robotów i 62% licząc kwotowo.
– W Ameryce Północnej największy
wzrost zamówień pochodził z firm spoza branży motoryzacyjnej, który wyniósł
51% – stwierdził Jeffrey A. Burnstein,
prezes RIA. – Jest to bardzo dobra oznaka dla naszej branży, która rozszerza się
na takie dziedziny gospodarki, jak produkcja półprzewodników, elektronika i fotonika, przetwórstwo żywności i napoje, tworzywa sztuczne i kauczuk, dobra
konsumenckie oraz biotechnologia. Każda z tych gałęzi przemysłu odnotowała znaczny wzrost sprzedaży w pierwszej
połowie 2010 r., podczas gdy zamówienia z przemysłu motoryzacyjnego wzrosły o 30%.
Burnstein zauważa, że wyniki w roku
bieżącym są bardzo dobre w stosunku do
tego samego okresu w roku poprzednim,
Fot. KUKA
Dobre czasy dla robotów
kiedy wartość sprzedaży ze względu na
panującą recesję była znacznie niższa.
– Minie jeszcze dużo czasu, zanim branża
produkcji robotów osiągnie wyniki sprzedaży sprzed recesji, ale jestem nastawiony bardzo optymistycznie, że zmierzamy
we właściwym kierunku – dodaje.
Największy wzrost aplikacji z zastosowaniem robotów dotyczył branży spawalniczej (spawanie łukowe) – o 52%
mierzony liczbą jednostek robotów, a następnie aplikacje związane z przenoszeniem/obsługą produktów – wzrost
o 51% jednostek. – Przenoszenie/obsługa produktów to największe pole do zastosowań robotów, stąd tak znaczący wzrost
sprzedaży w pierwszej połowie roku w tej
dziedzinie jest bardzo dobrą wiadomością
– nadmienia Burnstein.
Burnstein dodał, że sprzedaż robotów przenoszących/obsługujących produkty najprawdopodobniej zwiększy się
w związku z targami Automate 2011
(wcześniej znane pod nazwą International Robots, Vision & Motion Control
Show) i ProMat (wiodące targi związane z przenoszeniem/obsługą produktów
i logistyką). Obydwie wystawy odbędą się w McCormik Place w Chicago
w dniach 2124 marca 2011 r.
– Zwiększa się również zainteresowanie aplikacjami robotów w magazynach
i dystrybucji, które to dziedziny wykazują
największe zainteresowanie wśród zwiedzających wystawę ProMat – stwierdza
Burnstein. – Istnieją mobilne i stacjonarne rozwiązania dla robotów do tych obydwu zastosowań.
RIA szacuje, że około 198 000 robotów jest zainstalowanych w fabrykach
w Stanach Zjednoczonych A.P., umieszczając USA na drugim miejscu po Japonii. Ponad 1 milion robotów jest obecnie
używanych na całym świecie.
Założona w 1974 roku RIA reprezentuje około 225 producentów robotów, integratorów systemów, dostawców
podzespołów i części, użytkowników,
grup konsultingowych i jednostek badawczych. Poza organizowaniem targów
i konferencji pod nazwą Automate, RIA
jest bardzo dobrze znana ze współopracowania norm ANSI/RIA National Robot
Safety Standard, corocznego Robotics Industry Forum oraz Robotics Online.
www.robotics.org
Największa na świecie farma wiatrowa
– Thanet Offshore Wind Farm, wybudowana na Morzu Północnym, została oddana do użytku 23 września br. Znajduje się w odległości 12 km od wybrzeży
Kent i zajmuje obszar 35 km2. 100 turbin wiatrowych generuje moc 300 MW,
zasilając w energię elektryczną ponad
200 000 gospodarstw domowych. Energia uzyskana z farmy wiatrowej Thanet
zwiększyła o 30% energię pozyskiwaną
z tego typu źródeł.
Turbiny mają wysokość 115 m i są
rozstawione w rzędach co 500 m. Odległość pomiędzy rzędami wynosi 800 m.
Załączone zdjęcie zostało wykonane
14 września br. przez satelitę ESA (European Space Agency). Na zdjęciu uwidoczniona jest również farma wiatrowa Gunfleet Sands (w górnej części zdjęcia na
lewo), która została wybudowana wcześniej u wybrzeży Essex.
Na terenie Wielkiej Brytanii zainstalowanych jest obecnie około 250 farm
wiatrowych oraz dodatkowych, a kolejnych 12 farm wybudowano u wybrzeży kraju. Planuje się budowę dalszych
10 000 turbin wiatrowych nowo powstających farmach.
www.esa.int
Fot. ESA
Farma wiatrowa Thanet
WYDARZENIA
Boeing przeprowadza zdalne testy 787
Cztery testowe samoloty Boeing 787
Dreamliner poddane zostały we wrześniu
zdalnym testom operacyjnym.
ZA001 – pierwszy 787 – ma przerwę
po testach w Edwards Air Force Base
w Kaliforni, a przed tygodniem ciężkich
testów w Roswell. W zeszłym miesiącu ZA001 mierzył się z mokrym pasem
startowym. W Edwards Air Force Base
ZA001 jest sprawdzany pod kątem zachowania podczas startów i lądowań.
Drugi 787 odbywa właśnie testy
w niskiej temperaturze na lotnisku w Keflaviku na Islandii. – Już od pewnego czasu czekaliśmy na odpowiednie warunki
pogodowe – stwierdził Scott Fancher, wiceprezes i menedżer generalny programu 787. – Zespół bardzo się cieszy, że
prognozy pogody na Islandii odpowiadają
naszym potrzebom.
Upalna pogoda w Yuma w stanie Arizona, z temperaturami przekraczającymi
Nowa rodzina
produktów
SolidWorks 2011
Firma Dassault Systèmes SolidWorks (DS SolidWorks) 22
września przedstawiła nową linię produktów SolidWorks
2011. Zawiera ona setki udoskonaleń wprowadzonych
w większości na żądanie klientów, wykorzystujących oprogramowanie SolidWorks do projektowania nowych produktów, weryfikacji ich wydajności, komunikowania się z partnerami, zarządzania danymi projektowymi i minimalizacji
wpływu produktów na środowisko naturalne.
Mimo kryzysu firma DS SolidWorks z główną siedzibą
w Concord, Massachusetts, USA zanotowała w pierwszej
połowie 2010 r. wzrost obrotów do wartości 199,9 mln
dolarów w stosunku do tego samego okresu w roku poprzednim. Wzrost obrotów w okresie od drugiego kwartału
2009 r. do drugiego kwartału 2010 r. wyniósł 13%. 37%
sprzedaży przypada na Amerykę Północną i Południową,
21% na region Azji i Pacyfiku, a 42% sprzedaży pochodzi z Europy i Afryki ze znaczną przewagą kontynentu europejskiego. Znaczny wzrost sprzedaży DS SolidWorks odnotowuje w Europie Środkowej, w szczególności w Polsce,
a następnie w Czechach, Słowacji i na Węgrzech.
Łącznie firma zatrudnia ponad 750 pracowników w 23
biurach na całym świecie. Pomimo kryzysu nie odnotowała zwolnień pracowniczych.
Więcej informacji o firmie i produktach znajdziecie Państwo na stronie www.solidworks.com
38°C to odpowiednie warunki dla testów
przeprowadzanych na ZA003.
ZA004 przebył testy w Victorville
w Kaliforni, gdzie przeprowadzano rozpoznawcze badanie ładunków lotniczych. Po ich zakończeniu ZA004 poleci
na próby do Glasgow w stanie Montana.
Sztuczne bryły lodowe zostały przyczepione do krawędzi skrzydeł samolotu
i do statecznika piątego, aby przeprowadzić kolejną grupę testów potrzebnych
do uzyskania certyfikatu.
– Grafik jest bardzo napięty – twierdzi
Francher. – Jesteśmy bardzo zadowoleni
z tego, jak sprawuje się samolot. Sprawdzamy jego możliwości, poddając go działaniu najtrudniejszych warunków, jakie
tylko istnieją. Sprawdzamy, czy jest już
gotowy do wprowadzenia na rynek.
Flota Boeingów 787 odbyła już ponad 1650 godzin w ponad 540 lotach
testowych.
WYDARZENIA
Ambitne przedsięwzięcie – budowa
elektrowni fotowoltaicznej we Włoszech
AES SOLE Italia, spółka zależna AES
Solar Energy, joint-venture między AES
Corporation a Riverstone Holdings LLC,
wybrała firmę Schneider Electric jako
głównego wykonawcę EPC (prace inżynieryjne, zamówienia i budowa), którego zadaniem będzie zbudowanie, eksploatacja i utrzymanie ambitnego projektu
z sektora energetyki słonecznej w regionie Puglia we Włoszech.
Fotowoltaiczna elektrownia będzie
rocznie produkować 56 GWh energii, co odpowiada potrzebom miasteczka mającego 40 tys. mieszkańców, nie
wytwarzając przy tym 28 tys. ton emisji związków węgla, jakie pochodziłyby
z elektrowni na paliwo kopalne o porównywalnej mocy. Całkowita moc elektrowni w szczycie wyniesie 40 MW. Będzie
ona uzyskiwana z 600 tys. paneli słonecznych na powierzchni 250 akrów.
– Firma Schneider Electric, dysponująca kompleksową i zintegrowaną gamą
rozwiązań do zarządzania energią, jest jedynym operatorem na rynku zdolnym do
całościowego zarządzania inteligencją macierzy wytwarzającej energię odnawialną
w sposób zgodny ze specjalnymi wymogami i potrzebami klientów – powiedział
Julio Rodriguez, wiceprezes wykonawczy, Power Global & EMEAS Business,
Schneider Electric. – Jednym z głównych
kluczy do sukcesu jest umiejętność Schneider Electric do wykorzystywania zasobów globalnej organizacji do wspierania
zespołu projektowego w takich dziedzinach, jak projektowanie, optymalizacja
architektury i rozwiązania, a także zarządzanie ryzykiem.
Schneider Electric wdroży całościowe, zintegrowane rozwiązanie i będzie
działać jako jedyny punkt kontaktowy
dla AES SOLE Italia we wszelkich kwestiach związanych z zarządzaniem elektrownią. Produkty i usługi firmy pokrywają wszystkie wymogi, poczynając od
wytwarzania energii aż po sieć, włączając w to: badania inżynieryjne, zarządzanie projektem i budową; dostawę i instalację struktur mechanicznych; podstacje
falowników i podstacje łączące z siecią;
ogólny system monitoringu dla elektrowni; ogrodzenie, kontrolę dostępu, nadzór wideo; usługi związane z eksploatacją i konserwacją.
Świadcząc usługi eksploatacyjne
i konserwacyjne, Schneider Electric zagwarantuje całościowe osiągi systemu,
np. liczbę kWh faktycznie dostarczonych
przez elektrownię do sieci w zależności
od energii wytworzonej przez panele słoneczne. Ponadto Grupa zagwarantuje
także długoterminową dostępność instalacji, która bezpośrednio zależy od środków udostępnionych przez Schneider
Electric we Włoszech (części zamienne, całodobowy serwis w razie awarii,
konserwacja profilaktyczna i naprawcza itd.).
Energooszczędne rozwiązania BASF
Firmie BASF przyznano międzynarodową nagrodę ekologiczną ÖkoGlobe za
energooszczędne rozwiązania dla motoryzacji w modelu koncepcyjnym samochodu „i-flow“. Nagroda, przyznawana
przez Uniwersytet Duisburg-Essen pod
przewodnictwem eksperta motoryzacyjnego prof. dr Ferdinanda Dudenhöffera,
premiuje prekursorskie projekty, innowacje, produkty i procesy produkcyjne
w dziedzinie motoryzacji. W tym roku
firma BASF zajęła III miejsce w kategorii
innowacji kooperantów za jej wkład w model koncepcyjny i-flow.
Opracowany wspólnie
z koreańskim producentem samochodów Hyundai model i-flow zaprezentowany został po
raz pierwszy w marcu
na targach samochodowych w Genewie. Ponad 100 nadesłanych
w tym roku zgłoszeń do
przyznawanej od 2007
roku nagrody ÖkoGlobe oznacza rekord
uczestnictwa.
Emisja CO2 w modelu i-flow dzięki
wielu zastosowanym rozwiązaniom nie
przekracza 85g/km, czyli jest wyraźnie
niższa niż w zwykłych porównywalnych
pojazdach. Prawie połowę oszczędności
emisji można przypisać innowacjom firmy BASF.
Doskonałym przykładem zaawansowanej technologii jest koncepcja energetyczna modelu i-flow. Nowoczesny silnik
wysokoprężny znajduje się w izolacji
ze sztywnej pianki poliuretanowej, która chroni silnik i środowisko. Nowatorski katalizator w dwóch podzespołach łączy cztery różne technologie ograniczania emisji.
Wspólnie z partnerami z różnych gałęzi przemysłu BASF opracowuje innowacyjne projekty wydajnych akumulatorów dla samochodów elektrycznych.
BASF koncentruje się przy tym na palecie innowacyjnych materiałów na katody
dla nowych rodzajów akumulatorów litowo-jonowych. Dąży się do osiągnięcia od
dwu- do pięciokrotnie większej gęstości
energii niż dotychczas.
BASF dąży też do opracowania technologii ogniw słonecznych na bazie surowców organicznych, która da się zastosować bezpośrednio w pojazdach. Organiczne ogniwa słoneczne są elastyczne,
lekkie i cienkie jak folia przezroczysta i
mogą być wytwarzane taniej niż zwykłe
ogniwa słoneczne na bazie krzemu.
Więcej informacji o firmie BASF znajduje się na stronie www.basf.com
Fundacja Schneider Electric
pomaga Sandomierskim
powodzianom
Powódź jaka przeszła przez Polskę
w tym roku, wyrządziła największe
spustoszenia w Małopolsce, Podkarpaciu i na Dolnym Śląsku. Miasta takie
jak Tarnobrzeg czy Sandomierz znalazły się prawie w całości pod wodą. Widząc ogrom strat, jakie ponieśli mieszkańcy tych regionów firma Schneider
Electric, wspierana działaniami Fundacji Schneider Electric, podjęła decyzję
o zaangażowaniu się w pomoc i przekazaniu materiałów potrzebnych do
odbudowy zniszczonych lokali.
Przedstawiciele firmy Schneider
Electric – Katarzyna Szymczak, Assistant Vice President of Industry Market i Piotr Lato, Product Manager, złożyli na ręce Anatola Żygadło, kierownika Przedsiębiorstwa Gospodarki
Komunalnej i Mieszkaniowej w Sandomierzu, paczki z pomocą dla osób,
które najbardziej ucierpiały w wyniku
przejścia wielkiej wody. Produkty firmy Schneider Electric, m.in.: łączniki,
gniazda i aparatura rozdzielcza dla budownictwa mieszkaniowego, przekazane powodzianom, z pewnością przydadzą się przy odbudowywaniu zniszczonych domów. Wartość pomocy została
wyceniona na ok. 10 000 zł.
Firma Schneider Electric, globalny
specjalista w inteligentnym zarządzaniu energią, po raz kolejny angażuje się
w działania mające na celu niesienie
pomocy ofiarom kataklizmów. W roku
2009 Fundacja Schneider Electric brała aktywny udział w akcji prowadzonej przez organizację Caritas – „Pomoc
dla powodzian”. Wówczas w ramach
współpracy przekazano nieodpłatnie łączniki i gniazda oraz aparaturę modułową o łącznej wartości ponad
30 000 złotych. Dodatkowo włączono do akcji hurtownie elektryczne, które za symboliczną złotówkę sprzedawały poszkodowanym niezbędne urządzenia elektryczne.
Schneider Electric, posiadając swoje oddziały na całym świecie, bierze
aktywny udział także w globalnych akcjach pomocowych. W tegorocznej akcji podjętej po powodzi w Pakistanie, Fundacja Schneider Electric przy
współpracy z miejscowymi służbami wojskowymi zebrała w ciągu tygodnia ponad 3 tony produktów i włączyła się w akcję utworzenia centrum
leczenia cholery oraz punktów uzdatniania wody.
WYDARZENIA
Otwarcie kolejnych hal
w Phoenix Contact Wielkopolska
Na początku września w Nowym Tomyślu miało miejsce oficjalne otwarcie kolejnej hali w zakładzie produkcyjnym
Phoenix Contact Wielkopolska. Zakład
ten od 15 lat specjalizuje się w produkcji
złączy rzędowych, złączy do druku i złączy przemysłowych.
Phoenix Contact jest dziś liderem
w technikach połączeń elektrycznych
i automatyce przemysłowej. 9900 osób
pracujących w 47 oddziałach Phoenix
Contact i 30 firmach partnerskich na
całym świecie tworzy gęstą sieć dystrybucji.
Zakład w Nowym Tomyślu zatrudnia
ponad 1400 osób i jest jednym z większych pracodawców w regionie, a równocześnie jednym z ważniejszych zakładów
produkcyjnych w grupie Phoenix Contact. Na 25 000 m2 powierzchni hal odbywa się produkcja w pełni automatyczna i częściowo manualna. Rocznie
w Phoenix Contact Wielkopolska w Nowym Tomyślu produkowanych jest ponad 280 mln złączy, zakład ten jest zatem największym producentem złącz
w Polsce. Podczas oficjalnej uroczystości otwarcia zaproszeni goście, wśród
których znaleźli się przedstawiciele właścicieli i zarządu Phoenix Contact, miejscowe władze samorządowe, liczna grupa klientów i pracowników, mieli okazję zwiedzić cały zakład, zapoznać się ze
specyfiką produkcji i wysokimi standardami produkcji obowiązującymi w Phoenix Contact Wielkopolska.
Równie radosnym wydarzeniem był
dzień otwarty dla pracowników Phoenix
Contact. Ponad 5000 osób – pracowników i ich rodzin, wzięło udział w wielu specjalnie przygotowanych atrakcjach
włączając zwiedzanie zakładu produkcyjnego. W miłej, piknikowej atmosferze każdy chętny mógł spróbować swoich sił w różnorodnych konkursach artystycznych i sportowych. Na zakończenie
wszystkich odwiedzających zabawiał kabaret Limo i Kasia Wilk.
Nagroda dla ASKOM za system Asix
Z przyjemnością dzielimy się z naszymi
klientami i partnerami wiadomością,
że globalna firma konsultingowa Frost &
Sullivan uhonorowała ASKOM prestiżową nagrodą Price Performance Value
Leadership Award w kategorii Polish
SCADA.
System SCADA Asix – rozwijany i oferowany od wielu lat produkt
ASKOM – znalazł uznanie niezależnych
ekspertów, którzy ocenili go najwyżej,
biorąc pod uwagę kryteria konkurencyjności cenowej, funkcjonalności, łatwości
użytkowania, wsparcia serwisowego oraz
stopnia spełnienia potrzeb Klienta.
– Korzyści płynące z użytkowania tego prostego w obsłudze i oferującego jednocześnie niezwykle wysoki stosunek jakości do ceny systemu są nie do
przecenienia, co czyni Asixa niezwykle
poważnym graczem na polskim rynku
SCADA – twierdzi analityk Frost & Sullivan Katarzyna Owczarczyk.
– Sukces Asixa i jego powszechne, dobre przyjęcie potwierdza ponad 4000
wykupionych licencji, użytkowanych
przez szeroką rzeszę klientów – zauważa
Owczarczyk. – System działa w ciepłowniach, oczyszczalniach ścieków, przemyśle spożywczym, inteligentnych budynkach, przemyśle chemicznym i maszynowym, systemach telemetrycznych itd.
Frost & Sullivan to globalna firma badawczo-konsultingowa, zatrudniająca
ponad 1800 konsultantów i analityków,
monitorująca ponad 300 branż przemysłowych i 250 000 firm w oparciu
o własną metodologię TEAM Research.
Każdego roku Frost & Sullivan przyznaje niniejszą nagrodę firmie, której produkt spełnił oczekiwania zarówno rynku
jak i klienta.
Wyróżnienie dla naszego produktu –
systemu SCADA Asix – jest więc tym bardziej cenne, że przyznała je międzynarodowa firma specjalizująca się w analizach, ocenach i prognozach na rynkach
zaawansowanych technologii – mówi
Owczarczyk.
Zachęcamy do zapoznania się z pełnym raportem o przyznaniu nagrody
oraz komunikatem prasowym Frost &
Sullivan z dnia 13 września 2010. Materiały te umieszczone są na naszych
stronach internetowych.
www.askom.com.pl
www.asix.com.pl
z życia firmy
Endress+Hauser Polska rośnie w siłę
Szwajcarska Grupa Endress+Hauser umacnia swoją pozycję
w Europie Wschodniej. Pracownicy polskiego ośrodka
sprzedaży niedawno wprowadzili się do własnego budynku
biurowego we Wrocławiu. Firma zainwestowała w ten projekt
4,5 miliona euro.
Prezes Andrzej Frosztęga podkreślił podczas ceremonii otwarcia, jak bardzo jest
zadowolony z faktu, że Endress+Hauser
Polska może kontynuować pracę i rozwój
we własnym budynku biurowym. – Budynek jest „skrojony” na nasze potrzeby,
co pozwala nam optymalizować procesy
robocze, a klientom oferować wartość dodaną – mówi Andrzej Frosztęga. Oprócz
pomieszczeń biurowych, magazynowych
i serwisowych oraz kantyny, w budynku
znajduje się laboratorium działu rozwiązań systemowych oraz sale konferencyjne mogące pomieścić do 120 osób.
W biurowcu taki sam nacisk został
położony na funkcjonalność, jak i na estetykę budynku. Wzniesiony w przeciągu 10 miesięcy, trzypoziomowy budynek ma 2400 m2 powierzchni użytkowej. Nowoczesne, jasne i przestronne
biura przygotowane są na 85 miejsc pracy; obecnie pracuje tu 45 pracowników.
Opcje rozbudowy budynku w przyszłości
były wzięte pod uwagę już w fazie projektowania. – Ta możliwość sprawia, że
jesteśmy przygotowani i otwarci na dalszy rozwój i nowe wyzwania – dodaje
Andrzej Frosztęga.
Zwracając się do licznie zgromadzonych gości ze świata polityki i biznesu,
Klaus Endress, prezes Grupy Endress
+Hauser, podkreślił wieloletnie zaangażowanie i poświęcenie pracowników polskiego ośrodka sprzedaży, które przekłada się na jego bardzo dobre wyniki.
Nowy budynek usytuowany jest w północnej części Wrocławia, w sercu przemysłowego
centrum kraju. Endress+Hauser
Polska istnieje na rynku od roku
1995 i oprócz Centrali we Wrocławiu, posiada 10 biur regionalnych w: Szczecinie, Gdańsku, Białymstoku, Warszawie,
Łodzi, Poznaniu, Bydgoszczy,
Gliwicach, Krakowie i Rzeszowie oraz 5 biur serwisowych.
Ponad 60 pracowników jest do
dyspozycji klienta na terenie całego kraju.
Na zdjęciu od lewej: Prezes E+H Polska
A. Frosztęga, Wiceprezydent Wrocławia
A. Grehl, Sekretarz Stanu MPiPS J. Duda,
Prezes Holdingu E+H K. Endress
Grupa Endress+Hauser
Endress+Hauser jest czołowym światowym
producentem aparatury kontrolno-pomiarowej dla wszystkich gałęzi inżynierii przemysłowej, dostawcą usług i kompletnych
rozwiązań automatyki procesów przemysłowych. W roku 2009 wartość sprzedaży
towarów i usług Grupy Endress+Hauser na
całym świecie przekroczyła 1,1 mld EUR.
W tym samym roku Grupa zatrudniała
ponad 8400 pracowników.
Produkty
Endress+Hauser jest producentem przyrządów dla inżynierii przemysłowej do pomiaru poziomu, przepływu, ciśnienia i temperatury, do analizy fizykochemicznej cieczy i do
archiwizacji danych pomiarowych.
Endress+Hauser dostarcza systemy automa-
tyki, usługi i rozwiązania, które są wykorzystywane w automatyzacji procesów technologicznych, w logistyce, w zarządzaniu
składami magazynowymi i podatkowymi
oraz w telemetrii. Produkty Endress+Hauser
wyznaczają standardy techniczne i jakościowe oraz posiadają setki tysięcy zadowolonych użytkowników na całym świecie.
Branże przemysłu
Klienci Endress+Hauser reprezentują
wszystkie branże przemysłu, przy czym
najliczniejszą grupę stanowią Klienci wywodzący się z branży chemicznej/petrochemicznej, spożywczej, wodno-ściekowej,
papierniczej, farmaceutycznej, hutniczej,
rafineryjnej, produkcji energii cieplnej
i elektrycznej, w tym również ze źródeł
odnawialnych, wydobycia i przetwórstwa
kruszyw oraz minerałów. Endress+Hauser
wspiera Klientów w optymalizacji procesów
produkcyjnych ze szczególnym naciskiem na
bezpieczeństwo, niezawodność, efektywność ekonomiczną i ochronę środowiska.
Aby uzyskać więcej informacji, zapraszamy
na stronę internetową
http://www.pl.endress.com
Kontakt
Endress+Hauser Polska sp. z o. o.
ul. Wołowska 11
51-116 Wrocław
tel. 71 773 00 00
fax. 71 773 00 60
email: [email protected]
mechatronika
Kevin Craig College of Engineering, Marquette University
Podobieństwa pomagają
rozwiązać problem
Wiedza oparta na znajomości podstawowych reguł i mechanizmów różnych zjawisk fizycznych
jest kluczem do innowacyjnego rozwiązywania problemów multidyscyplinarnych.
P
Kevin C. Craig
jest przewodniczącym
Engineering Design,
College of Engineering,
Marquette University
róbując wyjaśnić trudne zagadnienia, często mówi się: „No dobrze, to jest podobne do…” Wykorzystanie analogii w codziennym życiu pomaga w zrozumieniu
natury procesów oraz ułatwia inżynierom współpracę w zespole projektowym. W systemach mechatronicznych dochodzi do interakcji pomiędzy
elementami mechanicznymi, elektrycznymi, magnetycznymi, cieczami, elementami cieplnymi czy chemicznymi, a często do kombinacji tych oddziaływań.
Są to zagadnienia faktycznie
multidyscyplinarne, a projektanci systemów mechatronicznych reprezentują różne
profesje. Znajomość podobieństw różnych zjawisk fizycznych może dać zespołowi projektowemu znaczącą
przewagę nad konkurencją.
Rozważmy układ wydechowy motocykla i jego osłonę cieplną. Regulacja temperatury konieczna jest dla
optymalizacji osiągów silnika, ale również z uwagi na
ochronę motocyklisty. Możliwość zamodelowania tego
układu jako połączeń rezystancji i pojemności cieplnych – podobnie do obwodów elektrycznych – jest
potężnym narzędziem projektowym. Pozwala to inżynierowi na wizualizację przepływu ciepła i miejsc kumulacji energii cieplnej oraz
na określenie kluczowych
temperatur poprzez dobór odpowiednich materiałów i kształtów elementów
zmieniających sieć połączeń rezystancji (przewodnictwa, konwekcji, promieniowania) i pojemności cieplnych. Poprawa jakości następuje szybko
i przy pełnym zrozumieniu procesu, a nie na zasadzie prób i błędów.
Aby przedstawić naturę podobieństw różnych
zjawisk fizycznych, wykorzystamy dobrze znane
analogie układów elektrycznych i mechanicznych.
mechatronika
Są one modelowane z wykorzystaniem kombinacji idealnych rezystorów (R), kondensatorów (C)
i cewek (L) dla układu elektrycznego oraz tłumika
(B), sprężyny (K) i masy (M) dla układu mechanicznego. Kontrolowanymi wielkościami są wartości napięcia (e) i prądu (i) dla
układu elektrycznego oraz siły (f)
i prędkości (v) dla układu mechanicznego. Spójrzmy na rysunki
poniżej, przedstawiające struktury modeli dla tych układów. Podobieństwo jest wręcz oczywiste!
Podobieństwo do mechanicznego układu masa-sprężyna możemy wykorzystać, aby wyjaśnić sposób przepływu prądu czy
zmian napięcia w układzie LC układu elektrycznego – czegoś trudnego do wyobrażenia dla większości inżynierów mechaników, a nawet dla elektryków. Rysunek poniżej na lewo przedstawia to
porównanie. Diagramy poniżej na prawo, oznaczone kolorami zielonym, niebieskim, purpurowym i pomarańczowym, wzajemnie sobie odpowiadają. Analizując ruch masy – zmian jej energii
potencjalnej odpowiadającej energii zgromadzonej
w polu elektrycznym kondensatora oraz zmian
energii kinetycznej odpowiadającej energii zgromadzonej w polu magnetycznym cewki – można
łatwiej zrozumieć zasadę działania elektrycznych
kondensatorów i cewek.
Aby przedstawić naturę podobieństw
różnych zjawisk fizycznych,
wykorzystujemy dobrze znane
analogie układów elektrycznych
i mechanicznych
Wykorzystanie analogii pozwala na ułatwienie rozwiązywania multidyscyplinarnych problemów projektowych i lepszą komunikację oraz
zrozumienie problemów pomiędzy poszczególnymi członkami zespołu projektantów, przez co
jest potężnym narzędziem w przyborniku każdego inżyniera.
CE
systemy wizyjne
Renee Robins Control Engineering
Eliminowanie uszkodzeń
form wtryskowych
System wizyjny zapobiega uszkodzeniom oprzyrządowania form wtryskowych i poprawia
jakość wykonywanych elementów.
K
iedy operacja formowania wtryskowego
jest zakończona, pręty w ruchomej części formy odlewniczej wypychają wykonane elementy z tworzywa sztucznego.
Czasami jednak element utyka w formie odlewniczej. Dlatego operator odpowiedzialny jest za
sprawdzenie formy po każdym cyklu po to, aby
upewnić się, że wszystkie elementy zostały usunięte. Zdarza się, że operator nie zauważa elementu, który nie został wyrzucony. Tego typu
błąd spowodował w firmie TNT Plastic Molding uszkodzenie form odlewniczych na kwotę 14 000 USD. TNT Plastic Molding rozwiązała występowanie takich problemów poprzez użycie systemu wizyjnego opracowanego przez firmę
A.S.K. Technologies, opartego na monitorowaniu
formy odlewniczej.
Małe wymiary i elastyczny sposób montażu sytemu In-Sight firmy Cognex czyni
łatwym dopasowanie go do prawie każdego zastosowania prasy. Kamera
pokazana jest na żółto.
TNT Plastic Molding w obiekcie o powierzchni 5100 m² zgromadził 28 maszyn wtryskowych
o pojemności w zakresie od 55 ton do 610 ton.
Ich zdolności budowy form rozciągają się od jednogniazdowych form prototypowych, poprzez
wielogniazdowe i z gorącymi prowadnicami do
form produkcyjnych trójpłytowych i posiadających system automatycznego rozkręcania (TNT
ma certyfikat ISO 9001, AS 9100 oraz możliwości produkcyjne form odlewniczych w Chinach.)
Wtryskarki mogą działać półautomatycznie
bądź w trybie automatycznym. W przeszłości
trzeba było uruchamiać 300-tonową prasę JSW
w trybie półautomatycznym ze względu na niebezpieczeństwo uszkodzenia formy w przypadku,
gdyby część nie została wyrzucona. Operator musiał otworzyć ochraniające drzwi z zabezpieczeniem osłaniające formę wtryskową po każdym
cyklu, by sprawdzić, że część została wyrzucona
do rynny zrzutowej prowadzącej do przenośnika.
Podczas typowej ośmiogodzinnej zmiany operator
kontrolował formę wtryskową około 640 razy.
Z uwagi na zmęczenie istniało duże prawdopodobieństwo wystąpienia ludzkiego błędu,
a zmienny czas inspekcji powodował zmiany wymiarów wytwarzanych elementów. Co gorsza, nie
było niczym niezwykłym to, że operator uruchomił nowy cykl, mimo że element nie został wyrzucony, czego efektem było uszkodzenie formy.
Naprawienie takiej kosztownej formy wtryskowej
zajmowało do trzech tygodni, powodując znaczne
straty przychodów dla firmy.
– Jesteśmy zainteresowani wyeliminowaniem
błędów ludzkich z procesu produkcyjnego w celu
poprawy jakości i obniżenia kosztów – stwierdził
Murray Anderson, dyrektor sprzedaży i marketingu TNT Molding. – Zauważyliśmy, że wydajność systemów wizyjnych zaprojektowanych dla
form wtryskowych poprawiła się i jednocześnie
ich koszt był obniżany. Wybraliśmy system monitoringu form wtryskowych A.S.K. Technologies,
ponieważ jest on bardzo łatwy do programowania
A.S.K. Technologies używała oprogramowania In-Sight
Softwere Development Kit do stworzenia interfejsu typu wskaż
i kliknij dla systemu monitorowania form. Operator może
ustawić tolerancję wyznaczającą standard odrzucania przez
system wizyjny.
dla szerokiego zakresu aplikacji monitorujących formy, wliczając w to wkładanie odlewu, krótkie wstrzykiwanie,
sprawdzanie obecności lub braku części, obecności lub braku kanału doprowadzającego i kontrolę przed i po wstrzyknięciu. Elastyczność systemu pozwala także na wiele innych
zastosowań. Byliśmy również pod wrażeniem kosztów systemu monitoringu form, który jest o około 10 000 USD niższy niż koszt pojedynczego wypadku spowodowanego przez
uszkodzenie części do wyrzucania elementów.
System wizyjny korzysta z rozwiązania wizyjnego InSight firmy Cognex. – Jego niewielki rozmiar i elastyczny
montaż ułatwiają dopasowanie do prawie każdej prasy –
stwierdził Askin. – System zawierający 22 narzędzia do wizualizacji znajdujące się w załączonej bibliotece jest bardzo
prosty do programowania.
System wizyjny był ustawiany w ciągu kilku minut poprzez zrobienie zdjęcia formy w odpowiednich warunkach
bez części. Podczas eksploatacji sprawdza obecność części
w formie w każdym cyklu, eliminując ryzyko uszkodzenia.
A.S.K. Technologies stosuje In-Sight Software Development Kit do opracowania interfejsu użytkownika dla nowego systemu monitorowania form z prostym systemem
ustawiania przy pomocy wskazywania i klikania. Użytkownik może ustalić tolerancję, która określa system widzenia
systemy wizyjne
standardów odrzucenia. 16 konfigurowalnych
okien może być aktywowanych lub dezaktywowanych przez użytkownika.
– Pracowaliśmy z inną firmą i wypracowaliśmy sugestie co do tego, w jaki sposób ich produkt można poprawić, ale żadne zmiany nie zostały wprowadzone – nadmienił Askin. – Kiedy
zaczynaliśmy pracę z Cognex, odkryliśmy, że byli
oni nią żywo zainteresowani. Wprowadzili zmiany w swoim systemie In-Sight, przystosowując go
do aplikacji związanych z formowaniem. W szczególności zwiększyli elastyczność ich interfejsu, ułatwiając nam w ten sposób rozwój naszego systemu
monitorowania formy.
– Opracowanie programu dla prasy JSW zajęło zaledwie 10 minut – powiedział Askin. Po
kompletnej konfiguracji, zadanie zostało zapisane w aparacie i na PC jako kopia zapasowa
i dane odniesienia. Operator włącza aparat i czeka na uruchomienie systemu, następnie włącza PC w celu uruchomienia systemu monitorującego formy. Aparat automatycznie ładuje program określony przez użytkownika i umieszcza
go w Internecie. Wzór funkcji wyszukiwania jest
w stanie zlokalizować obszar, który wymaga kontroli z dowolnego miejsca w polu widzenia, więc
program może stale wykrywać obecność lub brak
elementu pomimo tego, że obie strony formy
mogą być w różnych pozycjach.
– W chwili gdy narzędzie zbliża się lub wchodzi
do części, istnieje duże prawdopodobieństwo, że
pojawi się uszkodzenie – stwierdził Askin. – System monitorowania formy bada ją przed zamknięciem na obecność lub brak części oraz sprawdza
wstawianie ładunku itp. Zatrzymuje nawet prasę przed rozpoczęciem zamykania i nie pozwala
Podczas typowej ośmiogodzinnej zmiany operator
w TNT sprawdza formę około 640 razy. Z uwagi
na zmęczenie istniało duże prawdopodobieństwo
wystąpienia ludzkiego błędu, a zmienny czas
inspekcji powodował zmiany wymiarów
wytwarzanych elementów. Źródło: Cognex
na przeprowadzenie cyklu do momentu usunięcia
ewentualnych problemów. W ten sposób pozwala
zaoszczędzić znacznie koszty napraw i przestojów.
TNT Plastics zorganizowało szereg testów,
które potwierdziły, że system monitoringu formy
jest w stanie konsekwentnie określić brak części
w formie i wyłączyć prasę. – Ten system wyeliminował uszkodzenia form i związane z nimi straty produkcyjne. Pozwolił również na konfigurację urządzenia do w pełni automatycznego działania. Jakość poprawiła się, ponieważ czas cyklu
jest zgodny z wymaganym, co oznacza, że czas
trzymania, chłodzenia i kurczenia jest taki sam
w każdym cyklu. Poprzez eliminację odchyleń od
operacji takich jak wahania temperatury, możliwe
jest teraz utrzymanie wytwarzanych elementów
w mniejszych tolerancjach – dodał Anderson.
Eliminując ręczne sprawdzanie, oszczędza się
czas na inne zadania. Wcześniej operator prasy mógł obsłużyć tylko jedną maszynę, ale teraz
ma czas na obsługę dwóch, co znaczne zmniejsza
koszty pracy. Nawet gdy uruchomione są dwie
maszyny, operator ma więcej czasu niż wcześniej
na kontrolę elementów, a to przyczynia się do poprawy jakości.
Redakcja: Renee Robbins, młodszy redaktor,
Control Engineering. Kontakt: [email protected]
Tłumaczenie dr inż. Krzysztof Jaroszewski,
adiunkt w Katedrze Automatyki Przemysłowej
i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego
w Szczecinie
CE
:\EODNá\
5R]PD]DQ\
6áDE\NRQWUDVW
1LHRVWU\
8V]NRG]HQLH
Z]RUX
1LHUyZQRPLHUQH
RĞZLHWOHQLH
8V]NRG]RQ\OXE
]QLHNV]WDáFRQ\
QDGUXN
=áHMMDNRĞFL
Z\GUXN
=DRNUąJORQH
SRZLHU]FKQLH
:\EODNá\
=DV]XPLRQHWáR
=DWáXVW\QDGUXN
(NVWUHPDOQD
SHUVSHNW\ZD
=DU\VRZDQ\
2GELFLH
OXVWU]DQH
âDWZRĤþRGF]\WX
ãDWZRĤþZ\ERUX
=PDUNą&RJQH[F]\WDQLHNRGyZMHVW]DZV]HáDWZH
']LĊNLRSDWHQWRZDQHMWHFKQRORJLL,'0D[F]\WQLNL&RJQH[VąZ
VWDQLHRGF]\W\ZDüQDZHWWDNLHNRG\]NWyU\PLLQQHXU]ąG]HQLD
QLHGDMąVRELHUDG\1LH]DOHĪQLHRGMDNRĞFLOXEZLHONRĞFLNRGX
PHWRG\]QDNRZDQLDOXEQRĞQLNDP\]DZV]HJRRGF]\WDP\
:SRáąF]HQLX]QDMZ\GDMQLHMV]\PZ
EUDQĪ\VSU]ĊWHPQDV]HSU]HQRĞQLHL
VWDFMRQDUQHF]\WQLNLVąZVWDQLHV]\ENRL
QLH]DZRGQLHRGF]\W\ZDüNDĪGHJRURG]DMXNRG\
'0D[70WRQDV]HQDMOHSV]HZVZRMHMNDWHJRULLUR]ZLą]DQLH
GRRGF]\WXNRGyZNUHVNRZ\FKNWyU\SRWUD¿SU]HWZRU]\ü
HNVWUHPDOQHNRPELQDFMHLRVLąJDüQLH]UyZQDQHSUĊGNRĞFL
SUDF\7HFKQRORJLD&RJQH['0D[70SU]\F]\QLáDVLĊGR
ZSURZDG]HQLDZZLHOXJDáĊ]LDFKSU]HP\VáXNRGRZDQLD
''DWD0DWUL[L45
&RVSUDZLDĪHZ\EyUPDUNL&RJQH[QDOHĪ\GR
áDWZ\FKGHF\]ML"
$E\ZLĊFHMVLĊQDWHQWHPDWGRZLHG]LHüSRELHU]XORWNĊ
³SRZRGyZSU]HPDZLDMąF\FK]DF]\WQLNDPLZL]\MQ\PL,'´
QDVWURQLHLQWHUQHWRZHMZZZZHFDQUHDGLWFRP
systemy wizyjne
Renee Robins Control Engineering
Szybkie czujniki
Projektowanie uwzględniające czujniki może sprawić,
że systemy wewnątrzprocesowe i kontrolne staną się
szybsze. Specjaliści z branży automatycznej paletyzacji,
poligraficzno-opakowaniowej, kontroli opon/gumy,
udzielają porad natury technicznej.
Z
astosowania związane z szybkim przesuwem obiektów wymagają szybkich czujników. Podczas gdy definicje tego, czym
jest „duża prędkość”, bardzo się różnią
w zależności od branży, kategorii produktów lub
zastosowania, istnieją zalecenia dotyczące najlepszej technologii czujnikowej. Prócz porad zamieszczonych w tym artykule można także wpisać hasło „sensors” na stronie www.controleng.
com lub „czujniki” na stronie www.controlengpolska.com, i odszukać odnośniki do innych artykułów na temat czujników oraz źródła szczegółowych informacji, takie jak oferowane przez dostawców poradniki wyboru czujników.
Zastosowania w branży poligraficzno-opakowaniowej
Maszyny wykorzystywane w branży poligraficzno-opakowaniowej są niezwykle szybkie. W branżach tych powinno się polegać na specjalistach,
którzy zaproponują technologię odpowiednią do
danego zadania. Bill Gilbert, zatrudniony w firmie Siemens kierownik ds. rozwoju działalności
w dziedzinie przemysłu drukarsko-opakowaniowego, stwierdza: – Najważniejszym, związanym
z dużymi prędkościami zastosowaniem w branży
poligraficzno-opakowaniowej byłaby korekta dopasowania. Można to realizować za pomocą noża obrotowego, przecinarki lub powlekania do paserów.
W przypadku wyboru czujnika do korekty dopasowania, gdzie wejściowy czas reakcji zazwyczaj
wynosi kilka mikrosekund, najlepiej do tego zadania nadawałby się czujnik optyczny.
Marcus Schick, pracujący w Siemens kierownik ds. rozwoju działalności w branży drukarskiej, rozszerza tę wypowiedź: – W komercyjnych
zastosowaniach drukarskich korekty dopasowania często trzeba wykonywać w dwóch kierunkach, po obwodzie i w poprzek. Korekty po obwodzie wykonywane są wzdłużnie (zgodnie z kierunkiem ruchu papieru z roli). Poprzeczne korekty
dokonywane są w poprzek podłoża (bok do boku).
Rys. 1. Czujnik Sitrans WS100 Siemensa obsługuje
przenośniki taśmowe w kamieniołomie,
przesuwające się z prędkością 119 metrów
na minutę. Szczegóły: patrz str. 59.
Korzystne jest posiadanie jednego czujnika optycznego, który potrafi mierzyć odchylenia w obu kierunkach – twierdzi.
Siemens opracował czujnik optyczny/kamerę,
która jest w stanie mierzyć odchylenia w obu kierunkach i współpracować ze sterownikiem Siemens Simotion. – Umożliwia to zoptymalizowane
dopasowanie druku w trudnych przypadkach, np.
druk na folii rozciągliwej. Kamera/czujnik wykorzystuje technologię CCD oraz DSP do analizy obrazu podłoża. Może działać przy prędkości do 915
metrów na minutę, zaś dokładność pomiaru wynosi ± 10 mikrometrów. Technologię tę stosuje się
w Europie – dodaje Schick.
Produkcja opon i gumy
Szybkie laserowe czujniki liniowe mogą wykrywać i ujmować ilościowo wady i różnice wymiarowe w trakcie procesu produkcyjnego, oraz podczas kontroli ostatecznej. W przypadku wielkoskalowej produkcji opon synchronizacja i przesył
danych z czujnika może być sporym wyzwaniem.
LMI Technologies, kanadyjska organizacja badawczo-rozwojowa i produkcyjna specjalizująca się
w stosowanych technologiach wizyjnych, połączyła odpowiednie czujniki z platformą integracji danych, by można było spełnić wymagania technologiczne związane z dużymi prędkościami.
W przypadku produkcji opon często kilka czujników umieszcza się na
pojedynczym stanowisku, aby cała powierzchnia produktu leżała w polu
widzenia czujników o wysokiej rozdzielczości. Szybkie, laserowe czujniki liniowe Selcom EyeCon firmy LMI
Technologies wykorzystuje się do generowania masy danych. Proces ten wymaga ścisłej synchronizacji danych ze
wszystkich czujników i koderów. Platforma LMI FireSync zapewnia synchronizację między czujnikami z mikrosekundową dokładnością, składając dane
ze wszystkich czujników w jedną trójwymiarową mapę profilową, przesyłaną do zdalnego hosta przez gigabitową
sieć Ethernet.
– Do typowej kontroli można używać
kilku czujników laserowych kontrolujących różne obszary produktu, takiego
jak guma kalandrowana, taśmy przenośnika lub wypustki bieżnika – wyjaśnia
dr Walter Pastorius, doradca ds. marketingu technicznego w LMI z trzydziestoletnim doświadczeniem w dziedzinie stosowania czujników optycznych.
– Wewnątrzprocesowa aplikacja profilująca może wykorzystywać osiem lub
więcej czujników (połowa nad i połowa
pod przenośnikiem), by przesyłać dużą
ilość danych zbieranych na całej szerokości bieżnika (rys. 2).
– Typowe systemy do ostatecznej
kontroli opon wykorzystują trzy szybkie,
laserowe czujniki liniowe. Dwa kontrolują ścianki produktu, trzeci – bieżnik.
Czujniki dokonują pomiaru w setkach
punktów wzdłuż linii, po której biegnie
promień lasera, z częstotliwością 4 kHz
lub większą – twierdzi Pastorius.
– Zastosowanie większej liczby laserowych czujników liniowych w celu pokrycia całej powierzchni obiektu niesie
ze sobą nielada wyzwanie, polegające
na synchronizacji danych ze wszystkich
czujników i połączeniu ich w jeden plik
– nadmienia Pastorius. – Synchronizacja gwarantuje, że dane z każdego czujnika będą pobierane zasadniczo w tym
samym momencie. W przeciwnym wypadku dane z każdego czujnika dotyczyć będą innego miejsca na powierzchni produktu.
Platforma FireSync łączy ogromną
ilość danych generowanych przy takich
zastosowaniach, dane z wielu czujników wizyjnych, a także innych urządzeń lokalnych, takich jak kodery i fotokomórki. Dane przesyłane są do analizy do zdalnego hosta umieszczonego
na stanowisku kontrolnym za pośrednictwem łącza ethernetowego o gigabitowej przepustowości (GigE).
– GigE zapewnia transfer danych
do 1000 Mb/s, po tanich przewodach
o długości do 100 metrów bez stosowania wzmacniaków, a technologia Power
Over Ethernet (PoE) dostarcza zasilanie
tym samym przewodem, którym przesyłane są dane – wyjaśnia Pastorius.
Metoda ta zapewnia detekcję i analizę danych z bardzo dużą prędkością.
Profile wysyłane przez wszystkie czujniki są ściśle zsynchronizowane z samym
systemem czujnika – dodaje Pastorius.
– Każdy wycinek danych ze wszystkich
czujników dołączany jest do jednego
kompletnego pliku danych 3D, wysyłanego z platformy do hosta po jednym
przewodzie GigE.
Aby poprawić dokładność, oprogramowanie analityczne usuwa także lub
odfiltrowuje wszystkie punkty, które
Rys. 2. Strumienie danych wysyłane przez szybkie,
laserowe czujniki liniowe Selcom EyeCon firmy LMI
Technologies są synchronizowane za pośrednictwem
platformy LMI FireSync w celu stworzenia jednego
profilu 3D kontrolowanych opon.
systemy wizyjne
Rys. 3. Czujnik Long-Range ParCon firmy Baumer,
analogowy liniowy czujnik optyczny, umożliwia
niezwykle szybką i niezawodną detekcję
poruszających się części o wymiarach zaledwie
0,5 mm. Szczegóły w ramce poniżej.
mają związek z wytłaczanymi napisami, kodami
paskowymi i innymi dopuszczalnymi nieregularnościami powierzchni. – Czujniki LMI wykorzystują podwójną triangulację, w której dwie kamery, po jednej z każdej strony projektora laserowego,
obserwują linię, po której biegnie promień lasera.
Budowa taka eliminuje luki w danych powodowane przez powstawanie strefy martwej po drugiej
stronie brzegów wzniesień na powierzchni ścianki
bocznej produktu – stwierdza Pastorius.
Przykładowe czujniki do zastosowań związanych z dużymi prędkościami
L
aserowe czujniki przesunięcia firmy Keyence zapewniają ultraszybkie próbkowanie z częstotliwością 50 kHz. Model LI-CCD
charakteryzuje się podobno wysoką częstotliwością próbkowania, 25 razy większą niż
modele konwencjonalne. Szybkie cyfrowe
przetwarzanie sygnałów z LI-CCD wykonuje
specjalny cyfrowy procesor sygnału, wykonując zarówno bardzo szybkie, jak i bardzo
dokładne pomiary. Można dokonywać
wiarygodnych pomiarów obiektów poruszających się, obracających się lub wibrujących
z dużą szybkością – twierdzi firma.
www.keyence.com
W
grudniu 2009 roku firma Baumer
wprowadziła na rynek swój czujnik
Long-Range ParCon, analogowy, optyczny
czujnik liniowy, który wysyła w kierunku
reflektora ciągłą wiązkę światła równoległego o szerokości 24 mm. Urządzenie to
umożliwia niezwykle szybką i niezawodną
detekcję ruchomych części o wymiarach
zaledwie 0,5 mm z odległości nawet 200
mm. Czujnik potrafi także zmierzyć szerokość obiektu, niezależnie od jego położenia
w polu widzenia.
Baumer twierdzi, że Long-Range ParCon
to efektywna kosztowo alternatywa w stosunku do technologii kurtyny świetlnej,
ponieważ dokonuje niezawodnej detekcji
i pomiaru obiektów metalowych i niemetalowych z dużą częstotliwością (do 1 kHz)
i z rozdzielczością do 0,1 mm. Urządzenie
zaprojektowano tak, by precyzyjnie wykrywało krawędzie materiału w zastosowa-
niach, takich jak pakowanie, produkcja
tekstyliów, produkcja papieru i druk/
grafika. Można go także wykorzystywać
przy produkcji płytek drukowanych, pakowaniu artykułów żywnościowych i napojów,
w automatyce laboratoryjnej, produkcji
urządzeń medycznych i obróbce metali.
Wymiary Long-Range ParCon to zaledwie 67x34x16,5 mm; obudowa tego czujnika zawiera urządzenie nadawcze, odbiorcze
i specjalistyczną optykę; do jego eksploatacji potrzebny jest tylko reflektor.
www.baumer.com
W
marcu 2009 roku firma Siemens
ogłosiła wypuszczenie na rynek
kompaktowego czujnika prędkości pasa
do kół pasowych przenośników. To czujnik
średniej rozdzielczości. Sitrans WS100
monitoruje prędkość pasa, przesyłając
dane do urządzenia całkującego, które
oblicza prędkość przesuwu, całkowitą wagę,
obciążenie pasa i prędkość materiałów
masowych. Typowe zastosowania obejmują
przetwórstwo minerałów, w szczególności
w kamieniołomach lub fabrykach cementu,
z prędkościami przesuwu pasa do 2 m/sek.
Zbudowany z polipropylenu Sitrans WS100,
z podstawą i osłoną czujnika wykonaną ze
stali nierdzewnej AISI 304, zawiera podzespoły odporne na korozję i elementy ruchome, które są całkowicie zamknięte. Sitrans
WS100 dostępny jest w wersji standardowej i samoistnie bezpiecznej (IS) i posiada
klasyfikację NEMA 4/IP65.
www.sea.siemens.com/ia
P
rzemysł motoryzacyjny, od tłoczenia
przez układ przeniesienia napędu do
końcowego montażu, wymaga szerokiej
gamy szybkich, indukcyjnych czujników
zbliżeniowych, czujników fotoelektrycznych,
dużej liczby przełączników mechanicznych
i systemów RFID. Balluff dostarcza je, oferuje także wstępnie przygotowane, ukompletowane w zestawy rozwiązania do ograniczania strefy dynamicznej robota.
Dynamiczna kontrola strefy zwiększa
wydajność i skraca czas cyklu poprzez kontrolę położenia robota za pomocą kurtyn
świetlnych lub innych urządzeń wykrywających obecność obiektów w sposób niezawodny, zgodnie z ANSI/RIA 15.06-1999.
Koncepcja ta umożliwia robotowi szybką,
bezpieczną i wydajną pracę, nawet gdy
w innej części pomieszczenia znajdują się
operatorzy. Systemy firmy Balluff obejmują
także obudowę wielopozycyjnego przełącznika krańcowego z przyłączonym fabrycznie
złączem, zestaw różnych, uzupełniających
się kamer nadmiarowych z konfigurowalnymi strefami obserwacji, pierścienie do
montażu kamer i wiele innych artykułów.
Dostępne są zestawy do osi 1, 2 i 3 do wielu
modeli robotów, np. Fanuc Motoman,
Nachi. Balluff oferuje także kamery liniowe
i podzespoły do podstaw kamer, służące do
instalacji systemów kontroli strefy na szybkich bramach automatycznych i automatycznych urządzeniach przenośnikowych.
Umożliwiają one kontrolę nawet ośmiu lub
więcej niezależnych stref.
www.balluff.com
Czujniki wizyjne a roboty
Fanuc Robotics America skonstruowała inteligentny robot
paletyzujący – M-410iB – wyposażony w czujnik iRVision
2D tej firmy i przeznaczony do transportu produktów mieszanych. M-410iB może przenosić walizki lub worki ważące ponad 100 kg w tempie 20 cykli na minutę (w przypadku skrzynek) i 28 (w przypadku worków), korzystając
z laserowego czujnika wizyjnego. W systemie iRVision oprogramowanie wizyjne zostało zintegrowane z oprogramowaniem robota, zaś obróbką obrazu zajmuje się CPU robota.
W roku 2009, na International Robots & Vision Motion Control Show w Chicago, firma Fanuc Robotics zademonstrowała, jak za pośrednictwem rozwiązań konstrukcyjnych można zwiększyć prędkość. Robot M-710iC/50
wyposażony w czujnik wizyjny iRVision 3DL może lokalizować i wyjmować z pojemnika ułożone w sposób przypadkowy kołpaki. Po tym, jak czujnik wizyjny zweryfikuje,
czy chwyt jest prawidłowy, robot przenosi element do innego pojemnika. Metoda eliminacji defektów iRVision 2D
w trakcie ciągłego ruchu z dużą szybkością wykrywa wadliwe części w momencie ich przenoszenia.
– System eliminacji defektów firmy Fanuc Robotics wykonuje 100% kontroli pod kątem wadliwych części lub błędów produkcyjnych. Oprócz tego zapobieganie defektom bez
konieczności przerywania ruchu eliminuje wpływ na czas
trwania cyklu. Pokazujemy wytwórcom, jak łatwe i praktyczne może być zastosowanie systemów wizyjnych u robota, nawet w przypadku podnoszenia skrzyń, co do tej pory
było bardzo trudnym zadaniem – stwierdza Peter Stephan,
kierownik programu.
Tradycyjna metoda zapobiegania defektom wymaga, by
robot zbliżył się do części i zatrzymał, by skontrolować ją
pod kątem występowania wad – wyjaśnia dalej Stephan.
– Zapobieganie defektom, gdy robot znajduje się w ruchu,
może jeszcze bardziej skrócić czas cyklu.
System Fanuc iRVision to gotowy do użytku zestaw wizyjny, dostępny we wszystkich robotach FANUC, wymagający tylko kamery i przewodu – żadna dodatkowa elektronika przetwarzająca nie jest potrzebna. Wyposażony jest
w pracujące w dwóch wymiarach narzędzie do prowadzenia robota, służące do lokalizacji elementów, zapobiegania defektom i innych operacji, które normalnie wymagają specjalnych czujników lub osprzętu. Ray Moran, kierownik ds. produktów w Fanuc Robotics America, stwierdza:
– W swojej klasie jest oceniany najwyżej jeśli, chodzi o szybkość, i ma jedną z największych przestrzeni roboczych.
W przypadku zautomatyzowanych procesów, które
przekraczają możliwości systemów wizyjnych pracujących
w dwóch wymiarach, FANUC Robotics oferuje także zintegrowany system wizyjny 3D.
Technikę zapobiegania defektom można wykorzystywać z systemem prowadzenia robota iRVision w dwóch lub
trzech wymiarach w celu identyfikacji elementów, kontroli obecności lub braku części, właściwego ustawienia lub
osiowania, wielkości i dopasowania oraz sprawdzania, czy
jest dość miejsca do przeniesienia części z jednego miejsca
na drugie.
CE
case study
DeltaV SIS jako system zabezpieczeń
dla instalacji oczyszczania wodoru
Połączenie systemu sterowania DCS z systemem zabezpieczeń ESD,
zrealizowane na sprzęcie tego samego dostawcy, daje wiele wymiernych korzyści przy zachowaniu niezbędnego poziomu bezpieczeństwa.
Jednym z takich rozwiązań jest system DeltaV w połączeniu z systemem bezpieczeństwa DeltaV SIS wdrożony i uruchomiony na instalacji
oczyszczania wodoru metodą PSA w ANWILU S.A.
Firma Vigran sp.j. powstała w 1991 roku i ma
siedzibę we Włocławku. Spółka specjalizuje
się w realizacji kompleksowych rozwiązań dotyczących projektowania, budowy i konfiguracji: komputerowych systemów sterowania
DCS, systemów zabezpieczeń ESD oraz systemów sterownikowych. Dodatkowo firma zajmuje się opracowywaniem wizualizacji procesów produkcyjnych, wdrażaniem oprogramowania użytkowego, jak również komputeryzacji
przedsiębiorstw i instalacji. Ponadto firma Vigran sp.j. oferuje serwisowanie systemów automatyki przemysłowej z całodobowym nadzorem technicznym.
W 2010 roku firma Vigran sp.j. zrealizowała
projekt systemu sterowania oraz systemu bezpieczeństwa dla instalacji oczyszczania wodoru metodą PSA w ANWILU S.A. we Włocławku. Podczas realizacji projektu wykonana została
szafa sterownicza według projektu specjalistów firmy Vigran sp.j. Zaimplementowane zostały logiki sterowania oraz bezpieczeństwa,
Technologia PSA
opracowane przy współpracy z Instytutem Nawozów Sztucznych z Puław, będącym dostawcą technologii oraz głównym wykonawcą. Ze
względu na powiązania technologiczne pomiędzy instalacją Amoniaku i instalacją PSA postanowiono wykorzystać możliwości sterowania
obydwoma instalacjami przez tę samą obsługę.
Z tego względu system sterowania i bezpieczeństwa oparty został na systemach DeltaV oraz
DeltaV SIS. Stacje procesowe i operatorskie systemu DeltaV dla instalacji PSA połączone zostały z istniejącą już architekturą systemu DeltaV
dla instalacji Amoniaku.
Węzeł PSA (Pressure Swing Adsorption) zbudowany jest z baterii czterech adsorberów wypełnionych warstwami sit molekularnych. Każdy
z czterech adsorberów pracuje na zmianę w fazie adsorpcji, podczas której wszystkie zanieczyszczenia wodoru adsorbują się na wypełnieniu złożonym z warstw sit molekularnych, a pozbawiony zanieczyszczeń strumień wodoru jest
odprowadzany do kolektora wodoru. Po zakończeniu fazy adsorpcji w jednym aparacie, funkcję adsorbera przejmuje inny aparat baterii adsorberów, natomiast aparat obciążony ładunkiem zanieczyszczeń zostaje wyłączony z ruchu
i poddawany regeneracji. Po przejściu ostatniego zbiornika w baterii w stan regeneracji cykl się
powtarza. Faza adsorpcji jednego adsorbera wynosi 4 minuty, a czas jednego cyklu 16 minut.
case study
Firma Vigran sp.j. opracowała program sterujący z wykorzystaniem języka SFC (Sequential
Function Chart). Sekwencja poszczególnych kroków uzależniona jest od analogowych zmiennych procesowych:
• nastaw progowych tych zmiennych,
• nastaw czasowych,
• analizy stanów blokadowych i awaryjnych,
• ingerencji obsługi.
Opracowana sekwencja może pracować
w trzech trybach:
• auto – automatyczne wykonywanie
programu,
• manual – zaimplementowany w celu umożliwienia testowania sprawności aparatury kontrolno-pomiarowej przed uruchomieniem instalacji PSA,
• remont – stosowany podczas przeglądów
oraz w czasie usuwania usterek.
Opracowany został specjalny algorytm awarii, w którym dla każdego kroku sekwencji, zawarto schemat pozycji zaworów dla każdego z 4
adsorberów. Jeżeli stan faktyczny zaworów odbiega od zadeklarowanego schematu, to algorytm wykrywa adsorber, w otoczeniu którego
wystąpiła awaria, i powoduje jego płynne wyłączenie.
Zaletą baterii złożonej z czterech adsorberów jest możliwość odłączenia jednego zbiornika (adsorbera) przy skróceniu cyklu, ale przy
równoczesnym zachowaniu ciągłości procesu
oczyszczania wodoru. Przyczyną odłączenia jednego adsorbera może być przegląd techniczny, znaczący wyciek gazu na zewnątrz lub dysfunkcja i konieczność naprawy albo wymiany
jednego z zaworów zainstalowanych w obrębie
danego adsorbera.
Stany blokadowe kontrolowane są przez system DeltaV SIS. Podczas wystąpienia stanu krytycznego system bezpieczeństwa odcina dopływ gazu przez zamknięcie zaworu odcinającego, w sposób niezależny od systemu sterowania.
Informacja o stanie blokady wysyłana jest do
systemu sterowania, gdzie sekwencja ustawia
zawory w pozycji bezpiecznej.
Wybierz tryb pracy
- Auto to:
Sekwencja steruje zaworami
- Manual to:
Ty sterujesz zaworami
- POTWIERDŹ swój wybór
Postój instalacji
Warunki uruchomienia:
- Nieaktywna blokada
- Wybierz Uruchom Instalację
- POTWIERDŹ swój wybór
Wybrałeś pracę wszystkich adsorberów
Trwa napełnienie adsorberów
Otwieram HV1861, HV1871, HV1881, HV1891
- A1: gdy PT1864>PA zamykam HV1861
- A2: gdy PT1874>P3 zamykam HV1871
- A3: gdy PT1884>P3 zamykam HV1881
- A4: gdy PT1894>PA zamykam HV1891
Przykładowe komunikaty
dynamicznej pomocy
case study
Rysunek poniżej przedstawia aplikację OPC MMX
Dodatkowo dla instalacji oczyszczania wodoru opracowana została dynamiczna pomoc dla
obsługi w systemie DeltaV, dostępna z poziomu stacji operatorskiej. Pomoc, w zależności od
numeru kroku sekwencji, wyświetla informacje
o fazie każdego z adsorberów, podjętych akcji
oraz o stanie warunków koniecznych do przejścia sekwencji do następnego kroku. Dynamiczna pomoc krok po kroku podpowiada obsłudze,
jakie czynności musi podjąć, aby uruchomić instalację lub ją wyłączyć.
Na potrzeby rejestracji zdarzeń na instalacji
PSA została zainstalowana aplikacja OPC MMX
autorstwa Vigran, która za pośrednictwem
standardu OPC pobiera dane z serwera OPC
znajdującego się na stacji aplikacyjnej systemu DeltaV i zapisuje je do bazy SQL. Aplikacja
OPC MMX daje możliwość definiowania zmiennych, z podziałem na instalacje, węzły oraz
typy zdarzeń.
Dane zapisane w bazie SQL archiwizowane są w długim horyzoncie czasowym oraz udostępnione w zakładowej sieci dla wybranych
użytkowników. Dzięki zastosowaniu aplikacji OPC MMX kluczowe informacje o przebiegu
pracy instalacji są również dostępne poza systemem sterowania.
Użytkownicy uzyskują wiedzę o przebiegu
pracy instalacji, nie wychodząc z biura. Dane te
mogą również służyć do analizy zdarzeń historycznych, w celu diagnostyki przyczyn usterki.
Do zalet zastosowanego przez firmę Vigran
sp.j. rozwiązania można zaliczyć:
• wykorzystanie wspólnej magistrali systemowej dla systemu sterowania instalacjami Amoniaku i PSA, dzięki czemu niekonieczna była budowa nowej infrastruktury sieci na potrzeby nowej instalacji,
• wykorzystanie wspólnej stacji inżynierskiej oraz bazy strategii sterowania systemu DeltaV dla obydwu instalacji, dzięki takiemu rozwiązaniu konfiguracja oraz administracja
systemem jest sprawniejsza, łatwiejsza oraz
mniej czasochłonna,
• ujednolicenie środowiska operacyjnego,
z możliwością rejestracji zdarzeń i historyzacji
przebiegu procesu technologicznego przy użyciu jednego oprogramowania,
• dzięki zastosowaniu systemu bezpieczeństwa DeltaV SIS wraz z systemem sterowania DeltaV wyeliminowana została konieczność
stosowania dla systemów ESD i DCS różnych
aplikacji inżynierskich wraz ze środowiskami
graficznymi,
• prostą wymianę danych między systemami
DeltaV i DeltaV SIS z zachowaniem wymagań
normy PN-EN 61511,
• możliwość swobodnego, w zależności od
potrzeb, wykorzystania stacji operatorskich –
każda z 6 stacji operatorskich może pracować
jako stacja operatorska instalacji Amoniaku lub
instalacji PSA;
• łatwe udostępnianie danych do zakładowej
sieci poprzez standard OPC w celu rejestracji danych lub dla systemu rozliczeń produkcji.
Dzięki opracowanemu przez Vigran sp.j. rozwiązaniu systemu sterowania opartego na systemie DeltaV wraz z systemem zabezpieczeń
DeltaV SIS na obiekcie firmy Anwil S.A. powstał
skuteczny i bezawaryjny pracujący tandem
DCS + ESD marki DeltaV firmy Emerson. Firma
Vigran sp.j. jest pierwszą firmą integratorską
w Polsce, która samodzielnie wdrożyła i uruchomiła system bezpieczeństwa oparty na DeltaV
SIS firmy Emerson.
Iwański, Kryger, Stasikowski Spółka Jawna
ul. Toruńska 222; 87-805 Włocławek
tel. (+48 54) 237-25-31; fax (+48 54) 237-24-28
e-mail: [email protected]
www.vigran.pl
2L@QSü6HQDKDRRü
HMSDKHFDMSM@üRHDüADYOQYDVNCNV@
$LDQRNMüOQYDCRS@VH@ü2L@QSü6HQDKDRRüüADYOHDBYM«üRNKHCM«üR@LNNQF@MHYTI«B«üRH»ü
RHDüADYOQYDVNCNV«üHMSDKHFDMSM«üHüË@SV«üVüTõXBHTü9Dü2L@QSü6HQDKDRRüVRYXRSJHDü
TQY«CYDMH@ü Vü RHDBHü LNF«ü JNLTMHJNV@ü RH»ü LH»CYXü RNA«ü /Nü M@ONSJ@MHTü RS@ËDIü
OQYDRYJNCXü KTAü SXLBY@RNVDIü A@QHDQXü R@LNNQF@MHYTI«B@ü RH»ü RHDü @TSNL@SXBYMHDü
VXYM@BY@ü MNV«ü CQNF»ü RXFM@ËTü Yü ONLHMH»BHDLü OQYDRYJNCXü 2L@QSü 6HQDKDRRü IDRSü DK@RSXBYM@üü
HüMHDY@VNCM@üüTCNVNCMHNMNüYCNKMNÝüOQYDRË@MH@üONOQ@VMHDüONM@CüüC@MXBGü9@OQ@RY@LXü
M@üRSQNM»üVVV$LDQRNM/QNBDRRBNL2L@QS6HQDKDRR
VVV$LDQRNM/QNBDRROK
Logo Emerson jest znakiem handlowym i usługowym firmy Emerson Electric Co. © 2007 Emerson Electric Co.
temat z okładki
Peter Welander Control Engineering
Jak poskromić niepo
Niektóre obiekty wydają się być trudne w sterowaniu: pętle regulacji
nie chcą się stroić, praca jest pełna rozczarowań, a produkty
nie spełniają wymagań. W jaki sposób znaleźć przyczynę?
temat z okładki
korny proces
C
zasem możesz mieć wrażenie, że w zakładzie zagnieździły się gremliny i robią
wszystko, aby uprzykrzyć ci pracę. Nic
nie pracuje w trybie automatycznym
tak jak powinno i nie możesz ustalić dlaczego.
Co sprawia, że proces jest nieposłuszny i jak poradzić sobie z odnalezionym problemem? – Źródłem rozczarowania może być wszystko: burza,
różna jakość surowców lub wadliwe wyposażenie
– twierdzi George Buckbee, wiceprezes marketingu i rozwoju produktu w ExperTune. – Prawdziwym problemem jest to, że nieszczęścia lubią rozprzestrzeniać się po zakładzie. Większość procesów
jest odpornych na drobne zmiany parametrów, ale
nieszczęścia i tak chodzą parami.
Czasem trudno jest na podstawie symptomu
określić źródło problemu, bo skutek wydaje się
być niezwiązany z przyczyną. Wtedy zaczyna się
prawdziwa praca detektywistyczna. Na szczęście do dyspozycji jest wiele narzędzi, które mogą
uczynić twoją pracę łatwiejszą.
Kiedy jesteś przekonany, że to nie idea procesu i jego podstawowe cechy są źródłem niespodzianek, możesz podzielić problemy na cztery
główne kategorie:
 Proces technologiczny i strategia sterowania
 Dobór urządzeń
 Nieprawidłowa praca urządzeń
 Zmienność
Chociaż w niektórych obszarach wymienione
kategorie nakładają się na siebie, dobrą praktyką
jest rozpoczęcie analizy od podziału problemów
i towarzyszących im objawów.
Proces technologiczny i strategia
sterowania
Koncepcja sterowania może być problemem
znacznie częściej, niż można by podejrzewać.
Fakt, że system sterowania jest gotowy do pracy
i jest może nawet relatywnie nowy, nie gwarantuje sterowania procesem w zamierzony sposób. Jeśli projektanci nie stworzyli systemu, w którym
wszystkie pętle regulacji mogą pracować w trybie
automatycznym, podstawowa koncepcja sterowania może niestety okazać się błędna. To zmusza
operatorów do próby obejścia słabych ogniw łańcucha poprzez zmianę trybu pracy niektórych pętli na ręczny. Takie sytuacje nie są trudne do wykrycia, ponieważ niektórzy operatorzy oraz całe
zmiany będą radzili sobie z tym faktem lepiej niż
inni.
Istnieją też subtelne problemy związane ze
strategią sterowania, jednak nie mniej kłopotliwe. Przykładem może być skłonność procesów
ciągłych do oscylacji. Kiedy rozpoczynasz poszukiwania jej źródła, może się okazać, że w systemie znajdują się elementy dyskretne lub wsadowe, które w razie braku kompensacji zaburzają cały obraz zagadnienia. Dr Bob Rice, dyrektor
działu projektów w Control Station, podaje przykład: – Wyobraź sobie fabrykę cementu, w której
przez 1015 min pobierasz składniki z różnych
zbiorników i mieszasz je w silosie głównym. Silos
ten jest napełniany i opróżniany w cyklu. Otrzymujesz naturalne oscylacje w przepływie składników cementu, które są wynikiem różnego stopnia
napełnienia silosu. Oscylacje te przenoszą się na
wszystkie urządzenia w fabryce i nigdy nie pozbędziesz się ich całkowicie, ponieważ taki jest charakter procesu. Aby je zminimalizować, musisz
poradzić sobie z nimi najszybciej jak to możliwe.
Nie zawsze będziesz w stanie to zrobić, ale powinieneś chociaż znać źródło tych oscylacji. Możesz
wtedy próbować szukać rozwiązania gdzieś w pobliżu i łagodzić powiązane problemy.
Czasem źródło oscylacji nie jest tak proste do
zlokalizowania – aby do niego dotrzeć, trzeba odnaleźć każdy element, który im podlega. – Kiedy coś wydaje się pracować ze stałym okresem,
ważne, abyś wiedział, że wszystkie wtórnie oscylujące elementy oscylują z tą samą częstotliwością
lub tym samym okresem co źródło oscylacji – radzi Buckbee. To bardzo ważna wskazówka. Jaki
jest okres oscylacji? Dziś łatwo jest przeprowadzić
analizę Fouriera sygnału, która rozkłada dany sygnał na szereg okresowych funkcji (sygnałów) bazowych. Następnie funkcje te należy posortować
względem częstotliwości i stwierdzić: „Jeśli ten
cykl wpływa na produkt finalny, a jego okres wynosi sześć minut, to co jeszcze oscyluje w systemie
temat z okładki
z takim okresem?” Posiadając choćby podstawową wiedzę o procesie, możesz szybko określić potencjalnych winowajców. Ze wszystkich pętli regulacji, których okres wynosi sześć minut, ta jedna znajduje się najbliżej początku procesu, więc tej
należy się przyjrzeć w pierwszej kolejności.
Wyzwanie w przeprowadzaniu takiej analizy stanowi fakt, że źródło oscylacji może być
znacznie dalej, niż myślisz i nie zawsze znajduje się blisko początku procesu. Tom Kinney, dyrektor działu architektury rozwiązań w Invensys
Operations Management, przytacza przykład: –
W rafinerii na Zachodnim Wybrzeżu USA temperatura głównego reaktora przeprowadzającego proces krakowania katalitycznego podlegała cyklicznym wahaniom. Wykorzystaliśmy sprawdzone
narzędzia i techniki, które wskazały na potencjalne źródło problemów – zawór wyjściowy urządzenia frakcjonującego znajdującego się kilka pozycji dalej w procesie. Ponieważ medium znajdowało się w fazie lotnej, ciśnienie mogło przedostawać
się z powrotem i powodowało odchyłki temperatury. Odnaleźliśmy przyczynę problemu – ustawiacz zaworu stanowiącego ostatni element głównego frakcjonatora, który nie był kalibrowany od
momentu uruchomienia, czyli od 1955 roku.
Dobór urządzeń
Jednym z przemysłowych faktów jest to, że niewiele urządzeń jest wykorzystywanych dokładnie
do tego, co przewidział producent, i obciążanych
tak, jak zaleca producent. Przesłanki ekonomiczne powodują, że właściciele fabryk eksploatują
urządzenia na granicy wytrzymałości. Istniejący
deficyt możliwości może jednak pozostać niezauważony w przypadku umiarkowanego użycia.
– Nigdy nie widziałem procesu, którego wielkość i zapotrzebowanie na „moc” zostały określone dokładnie – zauważa Rice. – Może proces
i urządzenia stanowiły dobrą parę przy pierwszym uruchomieniu, ale nie dwa tygodnie później,
kiedy zdecydowano się na dwukrotne zwiększenie
wydajności w stosunku do założeń projektowych.
Albo zaprojektują przewymiarowaną pompę, której możliwości nigdy nie wykorzystają. Jeśli przewymiarowałeś urządzenia, będziesz pracował blisko jego minimalnych możliwości, jeśli natomiast
niedoszacowałeś „mocy”, będziesz pracował przy
górnej granicy. W obu przypadkach możesz mieć
problem ze sterowaniem.
Dobór urządzeń i szacowanie „mocy” to niejedyny problem. Typ urządzenia sterującego i sposób jego pracy musi być dopasowany do natury procesu i niespodzianek, jakie mogą się pojawić. Rice dodaje – Jeśli proces związany jest
z określoną częstotliwością – np. masz do czynienia z oscylującym procesem o okresie pięć sekund, a stała czasowa zaworów, pomp lub innego
elementu sterującego wynosi 20 sekund – nigdy
nie będziesz w stanie pozbyć się oscylacji. Krańcowy element wykonawczy i jego sterownik muszą
być szybsze niż zakłócenia. W przeciwnym razie
będziesz ciągle walczył z poprzednim zakłóceniem,
a już pojawi się nowe.
Nieprawidłowa praca urządzeń
Urządzenia, które po prostu nie pracują, mogą
naprawdę uprzykrzyć życie. Jeśli linia produkcyjna nie jest utrzymywana w należytym stanie,
produkcja będzie ciągłą walką z przeciwnościami, próbą łatania wadliwych ogniw i szukaniem
dróg obejścia sprzętu, które nie spełnia swojej
roli. Rozwiązywanie tych podstawowych problemów z dziedziny utrzymania ruchu nie jest tematem tego artykułu, ale jeśli twój sprzęt generalnie
działa, nietrudno jest zobaczyć operatorów drapiących się po głowie, mimo rozkalibrowania się
przetwornika ciśnienia albo zaciętego zaworu.
– Jeśli chcesz mieć stabilne procesy, sterowanie musi działać – stwierdza Herman Storey, konsultant ds. sterowania procesami. – Pomocne są
funkcje autodiagnostyki urządzeń, gdyż wskazują,
co jest zepsute. Na szczycie listy tego, co może się
wydarzyć, jest: zeszlakowanie, wyczerpanie katalizatora oraz mechaniczne zużycie i zniszczenie.
I chociaż przykłady są zaczerpnięte z przemysłowej praktyki, Storey zaznacza, że bardzo niewiele
firm ma wdrożone programy zarządzania stanem
urządzeń linii produkcyjnej, mimo że mogą one
przynieść wymierne korzyści.
W tym samym czasie producenci systemów
sterowania ustawicznie rozwijają systemy diagnostyki i sposób przedstawiania operatorowi informacji o problemach – o ile tylko operator korzysta z tych systemów. Ben Mansfield, menedżer ds. marketingu i specjalista systemów PAX
w Rockwell Automation, wyjaśnia, w jaki sposób
pracują nowe systemy diagnostyczne: – Możemy
przy pomocy małej ikony na schemacie pokazać
w czytelny i jednoznaczny sposób, gdzie wystąpił alarm, nieregularność, a nawet błąd konfiguracji urządzenia. Gdy zwiększasz poziom szczegółowości, podążasz za ikoną, która kieruje operatora
wprost do widoku szczegółowego danego systemu. Na ekranie widać wtedy, że moja zmienna
procesowa przekroczyła dopuszczalną wartość,
że osiągnęliśmy górny limit itp. Mogę też uzyskać zaawansowane, bardziej szczegółowe dane
diagnostyczne z urządzenia – np. że rura jest zapowietrzona. Gdybym miał system poprzedniej
generacji, nie wiedziałbym tego. Otrzymałbym po
prostu 22 mA albo 3,5 mA i nie wiedziałbym, co
jest przyczyną problemu. HMI może kierować operatorów bezpośrednio do źródła problemu.
Takie zaawansowane systemy diagnostyczne mogą przekazać ci ogromną ilość informacji
o tym, co dzieje się w procesie, nie koncentrując się na
pojedynczych urządzeniach. Sygnał z czujnika przepływu
może sugerować, że ciecz jest zabrudzona albo że przepływ
jest dwufazowy, ale sugeruje to tylko wtedy, gdy masz dostęp do informacji i potrafisz ją odpowiednio przetworzyć.
Zmienność
Przez ostatnie kilka lat niestacjonarność w przemysłowych
procesach wytwórczych postrzegana była jako zmienność
surowców i wahania w ich przepływie. Jednym z głównych
przykładów jest produkcja oleju: rafineria musi przystosowywać się do faktu, że ropa naftowa może mieć różny
poziom zanieczyszczenia ze względu na niedostępność surowca o zakładanej jakości lub jego zbyt wysokiej cenie.
Surowce, które ciężko poddaje się dalszej obróbce, są często zastępowane przez substytuty, co powoduje dodatkowe komplikacje w sterowaniu. Jeśli wahania w przepływie
surowców stanowią problem, zakład musi zostać wyposażony w odpowiednią aparaturę pomiarową, która pozwoli
odpowiednio zmierzyć odpowiedzialne za wahania wskaźniki. Dzięki temu system sterowania może zostać wyposażony w odpowiednie mechanizmy korekcyjne.
Zmienność może mieć także wewnętrzne przyczyny. Poszukiwania należy rozpocząć od systemów wspomagających linię produkcyjną i dostarczających do niej dodatkowe media, ponieważ systemy te są wspólne dla całej linii
produkcyjnej. – Problemy mogą rozpocząć się w urządzeniu
podgrzewającym wodę dla procesu – stwierdza Buckbee. –
Te problemy stają się źródłem kolejnych problemów w kolejnych etapach procesu. Naturalną cechą systemów wspomagających i dostarczających media jest to, że są używane
w wielu częściach zakładu, więc jeśli jeden odbiór rozpocznie pobór pary, jej ciśnienie spada i może być niewystarczające dla innych odbiorów.
Wiele problemów z opisywanymi systemami – tak jak
w przypadku spadku ciśnienia pary – udaje się łatwo rozpoznać i rozwiązać, ale często drobnostki wyłaniają się
w nieoczekiwanych miejscach. Jeśli ktoś próbuje znaleźć
źródło problemu, a nie poszukuje go poza miejscem, w którym problem się uwidocznił, może nigdy nie przestać szukać. Ludzie koncentrują się na tej jednej części procesu, kiedy w rzeczywistości problem znajduje się gdzieś indziej – zaznacza Kinney. – Tak może być w przypadku globalnych
systemów wspomagających linię produkcyjną – systemu dostarczania pary, odprowadzania skroplin czy systemu chłodzącego – bo swoim zasięgiem obejmują one wiele obszarów
zakładu. Możesz nie zauważyć związku przyczynowo-skutkowego, jeśli patrzysz tylko na występujący problem.
W niektórych przypadkach globalne plany oszczędności
energii lub redukcji ilości odpadów mogą stworzyć nowe
problemy. Plan sam w sobie może być efektywny i ograniczać zużycie danego czynnika, ale towarzyszą temu efekty uboczne. Jedno urządzenie może na przykład przechwytywać nadmierne ciepło innego. Bez wątpienia zwiększa to
efektywność, ale w ten sposób łączy się dwa procesy, które nie mają ze sobą nic wspólnego, tworząc tym samym
kanał do rozprzestrzeniania się problemów. Im więcej takich połączeń, tym większa ilość możliwych niespodzianek.
temat z okładki
Buckbee stwierdza: – Ludzie rozumieją podstawy
interakcji, ale zagadnienie staje się bardzo trudne w przypadku pętli zawracających do obiegu
i ponownego wykorzystania ciepła. Mając świadomość złożoności dzisiejszych procesów przemysłowych, bardzo trudne staje się wyobrażenie sobie całego procesu i poszukiwanie poszczególnych
źródeł problemów. Byłbyś zdziwiony wiedząc, jak
wiele zakładów nie przekazuje temperatury otoczenia i podajnika do systemu sterowania. Jeśli przyjrzysz się wybrzeżu Zatoki Meksykańskiej i znajdującym się tam rafineriom ropy naftowej, dowiesz
się, że najwięcej problemów sprawiają im burze.
Temperatura i ciśnienie gwałtownie się zmieniają,
a deszcz pada wprost na urządzenia. Warto zdać
sobie z tego sprawę – jak tylko to zrobisz, będziesz
mógł wyeliminować przyczynę problemu. Jeśli winisz proces podawania surowców za zmiany pogody, to tracisz swój czas.
Właściwe narzędzia
Istnieją dwa główne rodzaje narzędzi, które pomagają w znalezieniu przyczyn problemu: symulacja
procesu i pętli regulacyjnych oraz analiza interakcji. Oba dostarczają rzeczowych informacji diagnostycznych i o potencjalnych rozwiązaniach.
Narzędzia symulujące proces i pętle regulacyjne wykorzystują matematyczną analizę do określenia, jak powinny zachowywać się pętle regulacji i jak powiązane są różne fragmenty procesu
lub zakładu. Powiązania te nie muszą być oczywiste, a mogą wskazać ścieżki propagacji problemów i wytłumaczyć ich „skoki” po procesie.
Buckbee wspomina sytuację, kiedy metody te
przyniosły ogromną pomoc: – W fabryce plastiku
w stanie Alabama w USA gość próbował zmniejszyć wahania ciśnień wodoru. Mapa interakcji
wewnątrz procesu wskazała, że odpowiedzialność
za nieprawidłową pracę ponosi pionowy wymiennik ciepła, co było dla niego dużym zaskoczeniem:
„To znajduje się pół mili dalej w zupełnie innej części fabryki.” Ale jak tylko spojrzał w schemat procesu – to miało sens. Prosta korekta pracy wentylatorów wymiennika ciepła spowodowała nie tylko stabilizację pracy pętli z wodorem, ale większej
części fabryki, która wykorzystywała wodę używaną do chłodzenia wodoru. Gdyby nie przeprowadził takiej analizy, mógłby spędzić tygodnie na
poszukiwaniu rozwiązania.
Jeśli namierzysz źródło problemów lub chcesz
sprawdzić, czy zadziała konkretne rozwiązanie,
posłuż się platformą symulacyjną i sprawdź teorię, nim wprowadzisz ją w życie. Otrzymasz także możliwość sprawdzenia całej strategii sterowania i będziesz mógł upewnić się, że jest ona odpowiednia dla twojego procesu. Oszczędzisz czas
jeśli okaże się, że na tym poziomie występują
problemy.
Efektywny symulator procesu ma dodatkową
zaletę – pozwala zagrać z procesem w grę „co jeśli?”. Funkcjonalność ta jest zwykle wykorzystywana do szkoleń operatorów, ale nic nie stoi na
przeszkodzie, abyś zasymulował zatarcie zaworu
lub niepoprawną pracę czujnika i zobaczył, jaki
ma to wpływ na proces. Czasem może to doprowadzić do znalezienia rozwiązania.
Reaz Kabir jest głównym specjalistą w Honeywell Process Solutions. Miał okazję przyglądać się, w jaki sposób narzędzia symulacyjne stają się źródłem informacji o procesie. – To nie była
popularna rzecz, ale teraz to się zmienia. W 2008
roku pracowaliśmy z firmą z branży chemicznej,
która wytwarzała dużą ilość produktu. Problem
stanowił fakt, że zakład nie mógł osiągnąć wymaganej przez klienta czystości na poziomie 99,8%.
Mimo wysiłku nie udawało się zadowolić odbiorców. Po jednym dniu pracy z symulatorem wytypowano czynnik najbardziej wpływający na czystość produktu – zwiększono stosunek powrotu do
powrotu minimalnego w jednej z kolumn destylacyjnych. Ten prosty zabieg był rozwiązaniem problemu i nie pociągał za sobą żadnych negatywnych skutków. Wcześniej – metodą prób i błędów
– poszukiwali rozwiązania przez ponad miesiąc.
Odpowiednie zasoby
Chociaż narzędzia wspomagające pracę są łatwo dostępne, przedsiębiorstwa muszą umieć
je wykorzystywać. Nie chodzi tu o wykształcenie jednego człowieka, ale o zapewnienie szkoleń i upewnienie się, że cała załoga jest wykwalifikowana i pracuje efektywnie. Storey opisuje to
w ten sposób: – Musisz mieć ludzi, organizację,
zarządzanie i motto „Bierzemy się do pracy i sprawimy, że to zadziała”, i właśnie to robić. Pozostałe hasła są zbyteczne, natomiast dodatkowe umiejętności są zawsze w cenie i w nie trzeba inwestować. Narzędzia wspomagające pracę są coraz
lepsze, ale napotykane przez ludzi problemy nie są
ani trochę mniejsze. Mamy więcej możliwości i solidny sprzęt, który nie wymaga tak wiele umiejętności od obsługi jak kiedyś. Z technicznego punktu
widzenia można dziś zrobić znacznie więcej, niż
można było kiedykolwiek. Ograniczeniem są tylko finanse i zasoby.
Peter Welander jest redaktorem tekstów o inżynierii procesowej. Skontaktuj się z nim: pwelander@
cfemedia.com.
Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
CE
firma prezentuje
Detekcja śladów oleju w wodzie lub kondensacie.
Fotometry w elektrociepłowniach.
Woda zasilająca kotły bądź kondensat nie
powinna zawierać m. in. śladów oleju (ropopochodnych), powodujących poważne
problemy techniczne. Z uwagi na to, konieczne jest wykrywanie tych zanieczyszczeń,
a jednym z najbardziej pomocnych sposobów
są pomiary fotometryczne on-line, które
z powodzeniem działają już w kilku polskich
zakładach.
Drobinki oleju (które w wodzie się nie rozpuszczają) dla przyrządu są takimi samymi
cząsteczkami jak substancje stałe (kłaczki,
kryształki itp.), a ich pojawienie się w wodzie
jest przez urządzenie traktowane jako wzrost
zmętnienia wody. Zasada działania urządzeń
fotometrycznych jest dość prosta – ślady
oleju znajdujące się w wodzie przepływającej
przez komorę pomiarową, powodują odbicie
(odchylenie) padających promieni świetlnych, które następnie wpadają do detekto-
rów. Ilość odbitego światła jest proporcjonalna do ilości cząstek oleju w wodzie.
Do wykrywania śladów oleju stosujemy
dwa zestawy fotometrów-mętnościomierzy
różniące się przede wszystkim dokładnością.
Zestaw ekonomiczny to układ detekcji 556/
TF56 składający się z prostego przetwornika
typu 556 oraz czujnika TF56. Taki układ detekcji 556/TF56 posiada zakresy pomiarowe
od 0-25 ppm do 0-500 ppm i jest wystarczający dla większości przypadków.
Znacznie dokładniejszy jest system pomiarowy C4000/TF16, którego dokładność jest
zdecydowanie wyższa: dolny zakres to 0-0,5
ppm (górny 0-500 ppm). Ten układ nie tylko
wykrywa ale i precyzyjnie mierzy zawartość
zanieczyszczeń olejowych, ale z uwagi na
wyższą cene nie jest tak popularny w polskim
przemyśle jak rozwiązanie pierwsze.
Grzegorz Posz
Product Manager
Dział analiz przemysłowych INTROL Sp. z o.o.
32 789 00 69
[email protected]
Nowa www.INTROL.pl
Zobacz Ją
z lepszej strony
• porównaj z Nią modele
• dobierz z Nią parametry i funkcje
• zapytaj Ją o radę
Przedsiębiorstwo Automatyzacji i Pomiarów Introl Sp. z o.o.
www.introl.pl
case study
Nowoczesna hamownia zbudowana
w oparciu o NI ComapactRIO i LabVIEW
Autor:
Shahzad Sarwar – Innosiv Engineering
e-mai: [email protected]
Branża:
Motoryzacyjna
Wykorzystane produkty:
NI 9401, LabVIEW, NI 9205, cRIO-9114,
cRIO-9022, FPGA Module,
Real-Time Module, NI 9211, NI 9264,
PID i Fuzzy Logic
Zadanie:
Opracowanie kompleksowego stanowiska
pomiarowego dla samochodów z napędem na cztery koła (AWD – All Wheel Drive), które symuluje tarcie jezdni, utrzymuje stałe przyspieszenie i prędkość, a także
mierzy przebieg oraz przemieszczenie na
wszystkich kołach. System AWD odgrywa
kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa kierowcy, dlatego stworzone urządzenie powinno być bardzo dokładne, wydajne, a zarazem proste w użyciu.
Rozwiązanie:
Hamownię zbudowano w oparciu o platformę NI CompactRIO. Oprogramowanie
zostało wykonane w środowisku LabVIEW
z wykorzystaniem modułów NI LabVIEW
FPGA oraz LabVIEW Real-Time. Urządzenie odczytuje dane z ponad 100 różnych
czujników z częstotliwością 1 MHz, a wątki sterujące zbudowane w oparciu o regulatory PID działają z częstotliwością 250
Hz. Taka konfiguracja zapewnia skuteczne
i wydajne działanie całego systemu przy
niewielkich opóźnieniach.
Testy samochodu prowadzone w laboratorium, w warunkach zbliżonych do tych, panujących na drodze umożliwiają przeprowadzenie dokładnych pomiarów mocy silnika, zużycia paliwa oraz emisji spalin. Koła testowanego pojazdu umieszczane są na przednich
i tylnych rolkach hamowni. Kiedy operator „jedzie” samochodem, system bada prędkość,
przyspieszenie oraz moment obrotowy silnika. Równocześnie steruje dwoma systemami
rolek generującymi opór. Aktywne amortyzatory zamontowane w hamowni symulują tarcie
i opór powietrza. Takie rozwiązanie sprawia,
że pojazd prowadzony po hamowni zachowuje się dokładnie tak, jakby jechał po drodze.
Dzięki wysokiej częstotliwości próbkowania
sygnałów oraz zaawansowanym narzędziom
do analizy danych możemy stworzyć charakterystyki emisji spalin i przestudiować je pod
kątem zastosowania różnych paliw.
Stworzenie hamowni dla pojazdów z systemem AWD było dość złożonym zadaniem.
Budowany system miał działać w czasie rzeczywistym, a czas pomiędzy wymuszeniem
a odpowiedzią układu miał być jak najmniejszy. Aby zachować tą samą prędkość i przyspieszenie kół na przedniej i tylnej osi, ko-
Rys. 2. Platforma CompactRIO składająca się z kontrolera
czasu rzeczywistego i układu FPGA
Rys. 1. Badanie pojazdu na hamowni przystosowanej
do pojazdów z system AWD
nieczne było zastosowanie wydajnego kontrolera umożliwiającego wielokanałowe zarządzanie sygnałami. Opracowanie takiego systemu wymagałoby wielu godzin pracy i pochłonęłoby wiele pieniędzy.
Kiedy Environment Canada zwróciło się do
nas z pytaniem o stworzenie takiego systemu,
przeanalizowaliśmy rynek pod kątem wydajnego urządzenia pomiarowego i sterującego.
Wybraliśmy platformę CompactRIO. Wykorzystanie CompactRIO z szybkim procesorem
czasu rzeczywistego i układem FPGA, w połączeniu z ogromnymi możliwościami analizy
danych w środowisku LabVIEW, zapewniło obniżenie kosztów i czasu wykonania hamowni.
Innowacyjna odpowiedź na nowe
wyzwania inżynierii systemów
Stworzenie zautomatyzowanej hamowni pojazdów z systemem AWD stawia kilka wyzwań związanych z inżynierią oprogramowania. Szerokie możliwości platformy CompactRIO i elastycznego środowiska LabVIEW, pozwalającego na stworzenie programów pod
różnymi systemami operacyjnymi takimi jak
Windows, czy Real-Time i na różne układy,
np. FPGA przyczyniły się do odniesionego
sukcesu naszego rozwiązania.
case study
Zalety systemu czasu
rzeczywistego i FPGA
Prawidłowa reakcja na dynamicznie zmieniające się sygnały pochodzące z pędzącego samochodu, wymaga szybkiej odpowiedzi pętli sterującej wykonującej się z częstotliwością zbliżoną do kHz. W naszym rozwiązaniu pętla realizująca pomiary oraz systemy
bezpieczeństwa zaimplementowane zostały
w układach programowalnych FPGA i wykonują się co 1 μs. Pętla sterująca została uruchomiona w systemie czasu rzeczywistego
i działa z częstotliwością 250 Hz. Taka konfiguracja oprogramowania zapewnia doskonałą odpowiedź dynamiczną systemu.
Duży wpływ na jakość sterowania i symulacji sygnałów hamowni ma jakość pomiarów,
szczególnie wartości prędkości i przyspieszenia. Platforma CompactRIO wykorzystana
w naszym rozwiązaniu oferuje kilka unikalnych
i innowacyjnych funkcji pomiarowych, w tym:
• Możliwość stworzenia filtru hazardów występujących na wejściach cyfrowych bezpośrednio w FPGA
• Nowatorskie a zarazem dokładne pomiary
przyspieszenia za pomocą enkodera, zamiast tradycyjnej metody zliczania impulsów, co jest możliwe dzięki szybkiej, 1 MHz
pętli odczytującej sygnały z urządzenia.
• Niezawodne modułowe karty wejść i wyjść
o szybkim czasie reakcji, szerokim zakresie
dynamicznym i idealnej liniowości.
Programowanie na wielu platformach,
w jednym środowisku
Oprogramowanie dla niewielkiego i niedrogiego system wbudowany CompactRIO zostało napisane w graficznym środowisku NI
LabVIEW. Jedną z kluczowych zalet tego środowiska jest możliwość integracji trzech różnych platform: układu FPGA, kontrolera czasu
rzeczywistego CompactRIO i systemu opera-
Rys. 3. Projekt systemu na różnych platformach
cyjnego Windows. Podział poszczególnych zadań pomiędzy
wykorzystane platformy przedstawia rysunek 3.
Za pomocą protokołu komunikacyjnego wykorzystującego sieć
Ethernet możliwe było stworzenie prostej komunikacji pomiędzy komputerem z systemem
operacyjnym Windows, znajdującym się w pomieszczeniu kontrolnym a kontrolerem czasu rzeczywistego CompactRIO zlokaliRys. 4. Wyniki próby swobodnego wybiegu. Przeprowadziliśmy szereg
zowanym w szafie elektrycznej
testów na różnych pojazdach. Każdy z nich zakończył się sukcesem.
przy hamowni. Program, dziaPodczas badań przekonaliśmy się, że dzięki hamowni można uzyskać
łający na kontrolerze Compacwyjątkowo dokładne pomiary.
tRIO, wykonuje wszystkie pomiary, a także zajmuje się wysterowaniem stanowiska. OprograWyniki
mowanie pracujące na komputerze z systemem
Zaprojektowaliśmy, opracowaliśmy, wdrożyoperacyjnym Windows prezentuje wyniki i zapiliśmy i udokumentowaliśmy nową hamownię
suje je do pliku.
w czasie kilku miesięcy. Połączenie CompacStrojenie stanowiska
tRIO i LabVIEW pozwoliło na szybkie stworzeOrganizacja Society of Automotive Enginenie systemu o niezwykłej wydajności. Po zaers (SAE) jasno zdefiniowała procedury poledwie kilku próbach swobodnego wybiegu
stępowania w przypadku zatwierdzania pobyliśmy w stanie dostosować nasz system do
prawności i dokładności działania i dokładstandardów podobnych do innych produkności dla hamowni. Badanie naszego systetów z tego segmentu. Błąd pomiędzy czasem
mu przeprowadziliśmy zgodnie z procedurą
trwania próby swobodnego wybiegu przepróby wybiegu swobodnego. Najpierw poprowadzonego na drodze a czasem trwania
jazd umieszczony na hamowni został rozpępróby na naszym stanowisku wyniósł 0,01 s,
dzony do prędkości 100 km/h, a następnie
a różnica tarć była mniejsza niż 10N. W pona biegu jałowym wytracał prędkość aż do
jazdach z systemem AWD różnica pomiędzy
osiągnięcia 0 km/h. Na podstawie tego baprędkością przedniej i tylnej osi wynosi 0,07
dania i znajomości zachowania pojazdu na
ppm. System potrafi rozpędzić pojazd do 140
jezdni dostosowaliśmy współczynniki prakm/h z dokładnością 0,01 m/s. W czasie tecy naszego urządzenia. Zbieżność danych
stów przekonaliśmy się też, że po przejechaw kolejnych próbach zmierzonych i krzywej
niu kilku kilometrów w różnych warunkach
z rzeczywistej próby wybiegu swobodnego
różnica drogi przebytej przez koła przedniej
potwierdziła, że zbudowana hamownia dziai tylnej osi to zaledwie kilka centymetrów. Uzyła prawidłowo.
skane wyniki zaskoczyły nas bardzo pozytywnie, tak samo jak bardzo duża elastyczność
platform CompactRIO i LabVIEW. Dzięki nim
mogliśmy szybko znaleźć satysfakcjonujące
nas rozwiązanie każdego problemu.
National Instruments Poland Sp. z o.o.
Salzburg Center
ul. Grójecka 5
02-025 Warszawa
Tel: +48 22 328 90 10
E-mail: [email protected]
www.ni.com/poland
Infolinia: 00 800 361 1235
raport
mgr inż. Izabela Cieniak Control Engineering Polska
Polski rynek sterowników programowalnych PLC
PLC idzie do przodu
Zdaniem dostawców rok 2010 przyniesie wzrost dochodów z tytułu sprzedaży sterowników
programowalnych. Najpopularniejszym producentem pozostaje Siemens. Najczęściej kupowany
typ sterowników to mikro PLC. W sterownikach używa się przede wszystkim protokołów
komunikacyjnych Modbus i Ethernet. Największy wpływ na decyzję o wyborze konkretnego
modelu sterownika programowalnego ma jego niezawodność i czas bezawaryjnej pracy.
Z
danych uzyskanych przez Control Engineering Polska wynika, że rok 2009
dla branży sterowników programowalnych był pomyślny. Aż 69% ankietowanych dostawców odnotowao zwiększenie przychodów z tytułu sprzedaży PLC. Zazwyczaj był to
skok o 1030% w porównaniu z rokiem 2008.
W Polsce tempo rozwoju rynku sterowników programowalnych cały czas rośnie. Tylko
13% dostawców twierdzi, że pozostaje ono niezmienne. Dodatkowo 6% z nich nie spodziewa
się w bieżącym roku żadnych nadprogramowych
przychodów ze sprzedaży PLC. Respondenci
(94%), którzy oczekują zwyżki wartości wszystkich przeprowadzonych transakcji, uważają, że
będzie to związane przede wszystkim z końcem
kryzysu i ożywieniem gospodarczym w segmentach rynku, gdzie sterowniki programowalne są
Uczestnicy raportu
B&R Automatyka Przemysłowa . . . . . . . . . . . . . . . www.br-automation.com
GAMMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.gamma.pl
Lenze Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.lenze.pl
Mitsubishi Electric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.mitsubishi-automation.pl
Multiprojekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.multiprojekt.pl
National Instruments Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.ni.com/poland
Omron Electronics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.omron.pl
Panasonic Electric Works . . . . . . . . . . . . . www.panasonic-electric-works.pl
Phoenix Contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.phoenixcontact.pl
RAControls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.racontrols.com.pl
Sabur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.sabur.com.pl
Schmersal Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.schmersal.pl
Schneider Electric Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.schneider-electric.pl
Simex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.simex.com.pl
ZPDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . www.zpda.com.pl
obecne. Wstrzymane inwestycje są odblokowywane, istniejące aplikacje są modernizowane,
zwiększa się także liczba nowych projektów do
wykonania.
– Polska jest krajem będącym liderem produkcji przemysłowej w Europie Środkowo-Wschodniej
– stwierdza Michał Kozarzewski, Marketing Engineer (Eastern Europe) z firmy National Instruments. – Biorąc pod uwagę znaczny wzrost produkcji na początku 2010 roku w porównaniu do
2009, możemy spodziewać się dalszego rozwoju
rynku.
Widoczny jest również wzrost zamówień od
producentów maszyn (każde urządzenie potrzebuje minimum jednego PLC) oraz rosnące zapotrzebowanie systemów automatyki.
Także informacje zebrane wśród użytkowników PLC są optymistyczne. 82% z nich planuje w 2010 roku zakup sterowników programowalnych. Największy odsetek respondentów kupi
tyle samo urządzeń co w zeszłym roku, ale 16%
raport
ankietowanych planuje zwiększenie poziomu za- SIL3. Również znajdują zastosowanie w dużych
kupów o 2050%! Niestety grupa 13% użyt- procesach, w tym w sterowaniu wsadowym. Inkowników zmniejszy swoje wydatki na PLC na- nymi aplikacjami, w których pracują sterowniki
programowalne, są systemy automatyki o dużym
wet o połowę.
Część powyższych tendencji potwierdza ra- rozproszeniu oraz znacznych wymaganiach funkport przeprowadzony przez instytut IMS Rese- cjonalnych i komunikacyjnych (infrastruktura,
arch. Z przeprowadzonego badania wynikało co zarządzanie komfortem i bezpieczeństwem).
prawda, że rok 2009 nie był
najlepszy dla światowego
rynku sterowników programowalnych. Obroty producentów spadły w tym czasie
o 19,1% do 7,8 mld dolarów. Jednak ogromne zapoKonkurencyjna przewaga dzięki zintegrowanej automatyzacji.
trzebowanie na PLC będzie
gwałtownie napędzać rozwijające się regiony, takie jak:
Chiny, Centralna i WschodSkróć czas opracowania projektu i wcześniej rozpocznij produkcję seryjną. Nasz doskonale dobrany sprzęt
nia Europa, Rosja, Indie
i oprogramowanie można dowolnie dopasowywać do wymogów twojej automatyki. Pełna skalowalność,
i Ameryka Południowa.
od najmniejszych urządzeń do największych systemów obniża koszty sprzętu. Wydajne energetycznie sys-
Obniż całkowite koszty produkcji!
ZZZGLVFRYHUDXWRPDWLRQFRP
Zastosowanie PLC
Dostawcy zauważają, że największe zainteresowanie sterownikami programowalnymi wykazuje branża wodno-kanalizacyjna i ochrony środowiska. Połowa ankietowanych twierdzi, że ich klientami są przedstawiciele sektora energetycznego i spożywczego. Również przemysł
samochodowy, lekki i metalowy chętnie nabywa PLC.
Sterowniki
programowalne cieszą się popularnością w ciepłownictwie, branży farmaceutycznej, rafineryjno-petrochemicznej oraz
w przemyśle celulozowo-papierniczym. Branża metalurgiczna, chemiczna, przetwórstwa minerałów i budowy maszyn kupuje najmniej
sterowników.
Sterowniki programowalne z oferty niemal wszystkich dostawców można wykorzystywać w prostym sterowaniu
procesem
oraz
w małych maszynach. Produkty ponad połowy respondentów pracują w maszynach z kilkoma osiami.
PLC mogą być stosowane
w systemach bezpieczeństwa
opartych na standardowych
komponentach od SIL1 do
temy napędowe pomagają w obniżeniu kosztów operacyjnych. Funkcje inteligentnej diagnostyki zwiększają niezawodność maszyny. Koszty całkowite można obniżyć do 50%
w całym cyklu życia maszyny.
3HUIHFWLRQLQ$XWRPDWLRQ
ZZZEUDXWRPDWLRQFRP
raport
Przywiązanie najważniejsze
Moeller Electric), Rockwell Automation (marka
Allen-Bradley), Schneider Electric, Fatek, Pro-Face, Mitsubishi Electric, Omron Electronics, SaiaBurgess oraz Unitronics. Respondenci zadeklarowali przyzwyczajenie do produktów firm: Beckhoff Automation, Delta Electronics, GE Fanuc,
KDT System, Phoenix Contact, a także TECO.
Poprosiliśmy dostawców sterowników programowalnych o określenie, który producent PLC jest
według nich najpopularniejszy na rynku polskim.
Niezwyciężonym okazał się Siemens, którego produkty są również najpopularniejsze pośród użytkowników (ma najwięcej przywiązanych klientów
i jest najchętniej wybierany). Drugie miejsce zajęła firma Mitsubishi Electric, trzecie – ex aequo –
GE Fanuc, Fatek i Omron Electronics.
Z informacji zebranych od użytkowników PLC
wynika, że oprócz Siemensa producenci, do których są przywiązani, to: Eaton Electric (kiedyś
Siemens rządzi
Na wykresie 1. zaprezentowane zostały firmy,
których sterowniki PLC są najchętniej wybierane przez ankietowanych użytkowników. Po raz
kolejny w tym raporcie pierwsze miejsce jako
Tabela 1. Typy/modele sterownika PLC z oferty dostawców
Typ PLC
Firma
Nano
(mniej niż 15
punktów we/wy)
Mikro
(16128 punktów
we/wy)
Średnie
(129512 punktów
we/wy)
X20CP0201
Duże
(ponad 512
punktów we/wy)
X20CP1483
B&R Automatyka Przemysłowa
–
X20CP292
GAMMA
–
BL4S200, BL4S100,
BL2600, BL2500,
BL2100, BL2000
Lenze
–
–
X20CP1486
–
–
DPLC
–
SoftPLC
Mitsubishi Electric
ALPHA
FX
Multiprojekt
National Instruments
System Q, IQ
FBS-xxMA, Fbs-xxMC, Fbs-xxMN
–
Urządzenia charakteryzują się modułowością – firma jest w stanie zbudować system od 1 do kilku tysięcy
wejść (korzystając z technologii MXI czy EtherCAT). W przypadku jednej obudowy może zaoferować
256 we/wy cyfrowych lub 256 wejść analogowych
CJ1M
–
CP1E
Omron Electronics
ZEN
CJ2, CS1
CP1L, CP1H
Panasonic Electric Works
Phoenix Contact
Sabur
–
FP-E
FP0R
FP-X, FPSigma
FP2
NanoLC
ILC150ETH
ILC350PN
RFC470
Każdy sterownik
o budowie
modułowej
PCS1, PCD1.M110,
PCD1M135,
PCD1.M2xxx,
PCD2.M110,
PCD3.Wide AreaController,
PCD3.M3x2x
PCD2.M150,
PCD2.M170
PCD2.M480,
PCD3.M3x3x,
PCD3.M5xxx,
PCD3.M6xxx
Schmersal
PROTECT-PSC (od 6 do 256 punktów we/wy)
–
Modicon M340
Schneider Electric
Zelio
Modicon Quatnum
Twido
Modicon Premium
Simex
ZPDA
Produkty firmy Siemens
–
PSW-166
Źródło: Control Engineering Polska, sierpień 2010
–
–
–
–
raport
najpopularniejsza firma zajał Siemens. W porównaniu z wynikami raportu przeprowadzonego
we wrześniu 2009 roku pomiędzy użytkownikami PLC, z drugiej pozycji na trzecią spadł GE Fanuc, natomiast jego miejsce zajęła marka AllenBradley. Kolejni producenci – Mitsubishi Electric
i Omron Electronics – zachowali swoje pozycje
w rankingu.
Poniżej 15% użytkowników kupuje natomiast sterowniki programowalne wyprodukowane przez Eaton Electric (Moeller Electric), Schneider Electric, Fatek, Saia-Burgess, ABB, B&R Automation, Beckhoff Automation oraz Unitronics.
Mniej niż jedna trzecia z nich ma zainstalowane
PLC firm: IDEC, Pro-Face, Hitachi, Honeywell,
Inventia, Phoenix Contact, Bosch Rexroth i Delta Electronics. Inni wybierani producenci to: Emmerson, Invesys, KDT System, Kontron, LS Industrial Systems (wcześniej LG Industrial Systems),
OEM Automatic, Panasonic, TECO, WAGO ELWAG, a także Yokogawa (wykres 1).
Mikro PLC na topie
W zakładach najczęściej wykorzystywane są sterowniki programowalne modułowe. Ponad połowa ankietowanych stosuje również kompaktowe. 94% ankietowanych przez Control Engineering Polska dostawców ma w swojej ofercie
sterowniki PLC mikro (16128 punktów wejść/
wyjść), a 69% użytkowników ma je zainstalowane w swoim zakładzie. Średniej wielkości (129512 punktów wejść/wyjść) PLC stanowią asortyment w przypadku 81% dostawców. Używa ich 59% respondentów. Sterowniki
nano (mniej niż 15 punktów wejść/wyjść) sprzedawane są natomiast przez trzy czwarte respondentów. Pomimo tego wykorzystywane są jedynie
przez 22% użytkowników. Najmniej dostawców
ma w ofercie PLC duże (ponad 512 punktów
wejść/wyjść). Wykorzystuje je jedna trzecia sondowanych (wykres 2, tabela 1).
Charakter PLC
Sterowniki PLC, najczęściej działające w przedsiębiorstwach (86% odpowiedzi), to proste sterowniki klasyczne, które mają funkcje sterowania
logicznego, co najwyżej PID. 42% użytkowników
ma sterowniki dedykowane, w tym regulatory mikroprocesorowe, natomiast jedna czwarta
z nich – sterowniki bardzo zaawansowane, oparte na technologii PC. Najmniej popularne (16%
odpowiedzi) są PLC mające charakter zagnieżdżonych systemów sterowania (embedded technology). Inny charakter sterowników to: Programmable Automation Controllers (tzw. PAC), modułowe sterowniki, PLC zintegrowane z modemem
GSM/GPRS, a także PC wchodzące w skład systemów DCS.
Wykres 1. Najchętniej wybierane przez użytkowników
marki sterowników PLC (porównanie z rokiem 2009)
69%
Siemens
62%
23%
26%
GE Fanuc
28%
22%
Mitsubishi Electric
19%
14%
Omron Electronics
Moeller Electronic
FATEK
Saia-Burgess
ABB
B&R Automatyka
Unitronics
Beckhoff Automation
IDEC
Vipa
Hitachi
Panasonic
2009
27%
Allen Bradley
Schneider Elecetric
2010
17%
14%
brak danych
12%
8%
8%
6%
7%
11%
6%
3%
6%
7%
4%
8%
4%
9%
3%
2%
2%
3%
2%
brak danych
1%
brak danych
Dyskrecja gwarantowana
Z informacji zebranych wśród dostawców wynika, że modułami, jakie można wykorzystać
w aplikacjach realizowanych z użyciem oferowanych przez nich PLC, są zawsze wejścia/wyjścia dyskretne. Równie często można stosować
raport
zaworowymi; wagowe; rfid; pomiaru energii elektrycznej oraz kontroli urządzeń bezpieczeństwa.
Na wykresie 3. zostały porównane odpowiedzi użytkowników dotyczące typów modułów
wykorzystywanych w aplikacjach realizowanych
z użyciem PLC, z powyżej opisanymi danymi zebranymi od dostawców.
Wojciech Znojek, dyrektor generalny, SABUR
Coraz lepsza komunikacja PLC
J
ak wiadomo, zmiany w świecie sterowników programowalnych nie są tak częste, jak w świecie komputerów PC. Spektakularne przełomy technologiczne raczej
ich nie dotyczą. W ostatnim okresie obserwujemy
jednak, że coraz więcej technologii znanych ze świata IT
trafia do klasycznych rozwiązań sterownikowych. „Głód
informacji” dotknął także automatyków. Początkowo
były to tylko łącza Ethernet z coraz większą liczbą protokołów komunikacyjnych, w tym starających się o miano standardów. Jako narastający trend
da się również zauważyć wzrost dostępności Ethernetu w najmniejszych
urządzeniach.
Idąc w kierunku jeszcze lepszej wymiany informacji oraz ułatwienia
korzystania z niej przez osoby nieznające tajników programowania, firmy
umożliwiły użytkownikom korzystanie ze zdobyczy technologii internetowych. Wielu dostawców udostępniło serwery WWW, zarówno w postaci
dodatkowego modułu, jak i standardowo wbudowane w jednostki CPU
sterowników. W bardziej zaawansowanych przypadkach producenci wyposażają swoje produkty w serwery FTP, protokoły DHCP, SNTP, SNMP, PPP
i inne, tworząc niejako nową kategorię urządzeń: AutomationServer. Swoje
miejsce w nowoczesnych rozwiązaniach znajduje także komunikacja bezprzewodowa. I to nie tylko GSM/GPRS, ale także Bluetooth czy ZigBee.
Warto tu także podkreślić rolę oprogramowania uruchomieniowego,
które staje się coraz bardziej intuicyjne, choć równocześnie obejmujące
znacznie więcej niż tylko programowanie PLC. I w nim upatruję znaczny
postęp w najbliższym czasie.
Protokoły komunikacyjne
Sterowniki programowalne znajdujące się w ofercie praktycznie wszystkich dostawców udostępniają protokoły komunikacyjne Modbus i Ethernet. Ankietowani użytkownicy najczęściej wykorzystują Ethernet do komunikacji z HMI/SCADA
i w sieci PLC-PLC. Rzadziej stosuje się go w sieciach nadzorczych i kontroli I/O. Jeszcze inne deklarowane przeznaczenie Ethernetu to zdalna
kontrola, programowanie PLC, diagnostyka, obsługa kamer oraz w aplikacjach inteligentnego
domu (wykres 4).
Kolejnymi stosowanymi protokołami komunikacyjnymi mogą być: 420 mA/010 V DC,
Profibus, Serial RS-232/RS-485 oraz DeviceNet.
Mniej niż połowa dostawców informuje, że ich
PLC wykorzystuje także protokoły bezprzewodowe, HART (Highway Addressable Remote Transducer), BCD, ControlNet i A-B Remote I/O. Inne
używane protokoły to: BACnet, CAN/CANopen,
CC-Link, CompoNet, CompoBus/S, CompoWay/F, Controller Link, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), DNP (Distributed Network Protocol), EnOcean, EtherCat, EtherNet/IP, Ethernet
Powerlink, Ether-S-Net, Host Link, HTTP/serverFTP, IEC, InterBus-S, KNX/EIB, komunikacja stykowa, LonWorks, M-Bus, MPI (Message Passing
Interface), NT Link, OPC, PPP (Point to Point
Protocol), PROFInet, S-Bus, SMTP (Simple Mail
Transfer Protocol), SNTP (Simple Network Time
Protocol), SNMP (Simple Network Management
Protocol), X2X, pakietowa transmisja danych
wejścia/wyjścia analogowe, szybkie liczniki, moduły wejść temperaturowych, a także moduły
komunikacyjne.
Innymi używanymi modułami w aplikacjach
według dostawców są moduły: regulacji ciągłej (PID, Fuzzy); sterowania ruchem; komunikacji przez Bluetooth, sieci mp-bus (belimo),
mbus (liczniki mediów); do sterowania wyspami
Wykres 2. Najczęściej stosowany przez użytkowników i oferowany
przez dostawców typ sterownika PLC w zależnościod liczby
wejść/wyjść procesowych
94%
mikro (16-128 punktów we/wy)
69%
użytkownicy
81%
średniej wielkości (129-512 punktów we/wy)
nano (mniej niż 15 punktów we/wy)
dostawcy
59%
75%
22%
duże (ponad 512 punktów we/wy)
69%
33%
Wykres 3. Moduły wykorzystywane w aplikacjach
realizowanych z użyciem sterowników PLC
100%
Wejścia / wyjścia dyskretne
92%
użytkownicy
94%
Wejścia / wyjścia analogowe
92%
88%
Szybkie liczniki
62%
88%
Moduły wejść temperaturowych
58%
88%
Moduły komunikacyjne
89%
81%
Moduły regulacji ciągłej (PID, Fuzzy)
39%
75%
Moduły sterowania ruchem
Inne
dostawcy
30%
31%
3%
Tomasz Nawracaj, lider sekcji PLC, Mitsubishi Electric Europe B.V. Oddział w Polsce
Integracja danych z systemami informatycznymi
R
ozwiązania PLC na chwilę obecną są już bardzo znane.
Rośnie również liczba firm, które mają w swojej ofercie
sterowniki do różnorodnych zastosowań. Tak więc instalacja
PLC to standardowy krok – kolejny to połączenie tego poziomu
sterowania z systemami informatycznymi. Na rynku pojawia
się coraz więcej rozwiązań, które ułatwiają raportowanie informacji zbieranych przez sterownik do komputera PC: począwszy
od najprostszych opcji odczytu informacji wprost ze sterownika, poprzez specjalne moduły raportujące (np. tworzące gotowy raport w Excelu i przesyłające je
e-mailem), aż po zaawansowane opcje, które komunikują się bezpośrednio z bazą
danych. Jednak nie mówimy tu o kompleksowych, dużych systemach informatycznych, które są na rynku już długi czas i obejmują programy zarządzające produkcją czy zajmujące się planowaniem (takie jak ERP i MES). Można powiedzieć,
że te systemy to świat informatyki – rozwiązują problem pobierania informacji za
pomocą OPC. Cały taki duży system jest jednak bardzo kosztowny i do mniejszych
zastosowań po prostu zbyt wielki. W większości przypadków, gdy klient potrzebuje
raportowania, rozwiązanie za pomocą modułu, który gromadzi dane sam, a gotowy raport wysyła e-mailem, w zupełności wystarcza. Gdy potrzeba czegoś więcej,
konieczne jest utworzenie bazy danych, na której zostanie zbudowany system.
Informacje z PLC do tej bazy danych i odwrotnie mogą być natomiast przesyłane
np. za pomocą modułu sterownika, który w razie braku połączenia z bazą zapisze tymczasowo dane na swojej karcie pamięci. Tego z kolei nie potrafi serwer
OPC, ponieważ jest uzależniony od podłączenia ze sterownikiem (np. po łączu
ethernetowym).
raport
Wykres 4. Zastosowanie Ethernet
z PLC (wg użytkowników)
Bogusław Krasuski, Marketing Manager, Omron Electronics
Czynniki wpływające na wybór PLC
D
ecyzja klienta o wyborze sterownika PLC zależy
najczęściej od rodzaju aplikacji i zadań, przed jakimi
staje projektant systemu.
Dla prostszych aplikacji często decydującym czynnikiem jest znajomość marki i doświadczenie użytkownika. Jeśli wykonawca stosował już sprzęt danej firmy
i był z niego zadowolony, najczęściej nie jest trudno
przekonać go do kolejnego zakupu. Wyścig wśród producentów, jaki toczy
się na tym rynku, polega na coraz nowszych rozwiązaniach oraz dokładaniu
kolejnych funkcji i możliwości do małych i średnich sterowników. Rozwój
technologii powoduje, że obecnie nawet stosunkowo skomplikowane aplikacje można wykonać przy użyciu niedużych z pozoru sterowników.
Przy bardziej skomplikowanych zadaniach znaczącą rolę odgrywają
możliwości sterownika, takie jak szybkość, dostępne funkcje i komunikacja z urządzeniami peryferyjnymi. Także tutaj często decyduje marka
producenta. Globalni dostawcy, tacy jak Omron, oferujący serwis, pomoc
techniczną i szybkie dostawy w każdym miejscu na świecie, mają pozycję
uprzywilejowaną.
Ważnym elementem decydującym o wyborze PLC jest samo narzędzie
służące do projektowania i programowania. Obecnie każdy producent stara
się zapewnić proste i intuicyjne oprogramowanie narzędziowe, które jednocześnie ma duże możliwości oraz ułatwia i przyśpiesza pracę programisty.
Konieczna jest także możliwość prostego sposobu diagnozowania i monitorowania pracy systemu, także przy zdalnym podłączeniu z innego miejsca
niż znajduje się aplikacja.
w systemie TETRA oraz tzw. transmisja bezprotokołowa, czyli ASCII (możliwość napisania protokołu do innego urządzenia w sterowniku).
Na wykresie 5. zostały zestawione odpowiedzi użytkowników dotyczące stosowanych protokołów komunikacyjnych w sterownikach PLC,
z powyżej opisanymi danymi zebranymi od
dostawców.
HMI/SCADA
76%
sieć PLC-PLC
54%
sieć nadzorcza
39%
kontrola I/O
36%
inne
6%
Programowanie sterowników
Najczęściej do programowania sterowników PLC
używany jest język drabinkowy (LAD), bloków
funkcyjnych (FBD) oraz tekstu strukturalnego
(ST). Te trzy języki są najpopularniejsze, z czego
język LAD wykorzystuje w pracy aż 91% ankietowanych. Inne często stosowane języki programowania to: listy instrukcji (IL) oraz SFC. Rzadziej programuje się sterowniki w języku producenta, tzw. dedykowanym, C, a także CFC.
Związane jest to z tym, że również rzadko są one
przeznaczane do pracy z PLC (wykres 6).
Z zebranych danych wynika, że do programowania sterowników programowalnych można wykorzystywać również: Dynamic C, Saia PG5, LabVIEW, B&R Automation Basic (AB), Matlak/Simulink, maszynowy język sekwencyjny (MSFC),
STL, C++ oraz Asembler.
Niezawodność najważniejsza
Niezawodność i czas bezawaryjnej pracy to cechy, które decydują o wyborze konkretnego modelu sterownika programowalnego. Decyzja o zakupie PLC może być podejmowana na podstawie
ceny, która powinna być adekwatna do jakości
Tabela 2. Ocena funkcjonalności sterowników PLC przez użytkowników
Wysoko
Przeciętnie
Nisko
Nie mam zdania
Wykorzystanie sterownika
w aplikacjach sieciowych
61%
31%
4%
4%
Zaawansowane algorytmy
sterowania – ich obecność
w funkcjach sterownika
50%
40%
4%
6%
Funkcjonalność HMI
55%
34%
4%
7%
Elastyczny przydział pamięci
34%
49%
8%
9%
Obliczenia zmiennoprzecinkowe
52%
32%
9%
7%
Akwizycja danych procesowych
40%
46%
4%
10%
raport
Andrzej Górczak, Product Manager Automation Systems, Phoenix Contact
Zmiany w funkcjonalności i technologii PLC
N
owoczesne sterowniki PLC to nie tylko szybkie procesory i większa pamięć.
Nowoczesny sterownik to swobodna komunikacja na każdym poziomie systemu automatyki. Przesyłanie informacji od czujnika aż do serwera danych zarządzającego produkcją. Krótko mówiąc, sterownik PLC musi dzisiaj mieć wbudowany
Ethernet. Oczywiście nie wystarczy wpiąć sterownik do sieci. Port ethernetowy
jest swego rodzaju narzędziem, a jak go wykorzystamy, zależy już tylko od nas
– od programu w sterowniku. Producenci implementują w PLC coraz więcej technologii informacyjnej, zwanej IT. Narzędzia stosowane w informatyce, takie jak e-mail, WWW czy ftp,
zaczynają być wykorzystywane w automatyce.
Kiedyś dużym ograniczeniem była wydajność sterownika. Dzisiaj możemy wybierać sterownik
optymalny dla aplikacji, którą realizujemy, zachowując ogrom możliwości, jakie daje nam strona
programowa. Takie zmiany przychodzą z „małymi”, swobodnie programowalnymi sterownikami PLC.
Mają one port ethernetowy, zachwycają prostotą budowy i możliwościami za bardzo atrakcyjną cenę.
Są niczym puzzle, z których za każdym razem tworzymy idealnie pasujący układ automatyki. Wspaniale nadają się do monitorowania wszelkich zdarzeń oraz monitoringu energii i mediów. Zebrane dane
mogą być przesłane bezpośrednio do serwera danych SQL. Dokonujemy znaczącego skoku technologicznego w automatyce. Nie przypadkiem wymieniłem monitoring energii. Dzięki takiemu monitoringowi zbadano, że podczas postoju fabryka może zużywać zaledwie 60% mniej energii niż podczas
produkcji. Wyłączanie urządzeń na produkcji musi odbywać się rozważnie. Może to robić na przykład
sterownik PLC. Standard PROFIenergy pozwala na wyłączanie niepotrzebnych urządzeń podczas
postoju lub wręcz elementów wewnątrz urządzenia, których akurat nie potrzebuje. Sterownik PLC,
który będzie przyczyniać się do redukcji emisji CO2, to sterownik przyszłości.
produktu oraz marki producenta. Użytkownicy
zwracają również dużą uwagę na łatwość programowania, możliwość łatwego doboru modułów
dodatkowych oraz na to, czy jest wbudowana
obsługa interfejsów komunikacyjnych. Najrzadziej na ich decyzję oddziałuje duża liczba funkcji związanych ze sterowaniem, moc obliczeniowa
i pamięć sterownika (wykres 7).
Innymi czynnikami zakupowymi są według
użytkowników: koszty narzędzi, szybka profesjonalna pomoc techniczna, serwis gwarancyjny
i pogwarancyjny po więcej niż pięciu latach eksploatacji, licencje na oprogramowanie do programowania i diagnostyki, umiejętności personelu
i oczywiście – wymagania klienta. Dostawcy do
tej listy dodają jeszcze zintegrowanie wielu funkcji bezpieczeństwa i sterowania w jednym urządzeniu, a także darmowe szkolenia.
Ocena PLC i współpracy
Ogólna ocena funkcjonalności sterowników PLC,
jest bardzo dobra. Najlepiej wypadło wykorzystanie sterownika w aplikacjach sieciowych. Wysoko oceniło go 61% respondentów. Kolejne miejsca zajęły: funkcjonalność związana z HMI, obliczenia zmiennoprzecinkowe oraz zaawansowane
algorytmy sterowania, a dokładnie ich obecność
w funkcjach sterownika PLC. Przeciętny natomiast okazał się elastyczny przydział pamięci
oraz akwizycja danych procesorowych (tabela 2).
Tabela 3. Odpłatne/nieodpłatne usługi świadczone przez dostawców
Odpłatnie
Nieodpłatnie
Brak odpowiedzi
–
100%
–
Usługi programowania sterowników PLC
81%
–
19%
Usługi projektowania sterowników PLC
31%
13%
43%
Uruchamianie systemów
75%
–
25%
Szkolenia techniczne
63%
19%
18%
Doradztwo techniczne z zakresu PLC
raport
Wykres 5. Protokoły komunikacyjne stosowane
w sterownikach PLC (wg dostawców i użytkowników)
88%
Ethernet
94%
81%
43%
Język tekstu
strukturalnego (ST)
51%
69%
93%
35%
Język listy
instrukcji (IL)
46%
63%
81%
27%
Język SFC
14%
DeviceNet
63%
50%
12%
Język producenta
(dedykowane)
12%
HART
inne
58%
81%
4-20 mA / 0-10 VDC
A-B Remote I/O
81%
Język bloków
funkcyjnych (FBD)
69%
Modbus
BCD
91%
Język drabinkowy
(LAD)
81%
Profibus
ControlNet
użytkownicy
71%
Serial RS-232 / RS-485
protokoły bezprzewodowe
dostawcy
Wykres 6. Języki programowania
wykorzystywane do programowania
sterowników PLC (wg użytkowników
i dostawców)
31%
25%
12%
Język C
10%
19%
38%
10%
Język CFC
6%
19%
19%
dostawcy
3%
Inne
3%
38%
użytkownicy
19%
1%
13%
12%
56%
Poziom wsparcia technicznego został oceniony jako średni (76% odpowiedzi). 18% użytkowników stwierdziło, że jest dobry, a 6%, że słaby.
We współpracy sondowanym podoba się profesjonalne podejście do klienta. Istotny jest również bezproblemowy i łatwy kontakt z serwisem
oraz jego pomoc przy podłączaniu i programowaniu sterowników PLC. Użytkownikom podoba się możliwość wsparcia „na telefon”. Grupa respondentów niezadowolona z usług dostawców twierdzi, że działy wsparcia technicznego nie
mają wiedzy na temat produktów, które oferują,
a także, że pozostawiają bardzo często klientów
samych z problemami eksploatacyjnymi.
Usługi płatne i bezpłatne
Wszyscy ankietowani przez magazyn Control Engineering Polska dostawcy sterowników programowalnych zadeklarowali, że prowadzą nieodpłatnie doradztwo techniczne z zakresu PLC.
Jest to jedyna usługa, za którą nie jest pobierana
opłata. Klienci płacą najczęściej za usługi polegające na programowaniu sterowników oraz uruchamianiu systemów. Opłaty pobierane są także
za szkolenia techniczne. Jedynie 31% dostawców
zarabia na usługach projektowania sterowników
PLC (tabela 3).
PAC vs PLC
Poprosiliśmy dostawców, aby odpowiedzieli na
pytanie, czy kontrolery PAC i komputery przemysłowe IPC stanowią konkurencję dla sterowników
programowalnych PLC. Większość respondentów
stwierdziła, że PAC i IPC mają swoje miejsce na
rynku, ale nie zagrożą sterownikom PLC. Dodatkowo stosuje się je w innego rodzaju aplikacjach.
– Kontrolery PAC są naturalną drogą rozwoju sterowników PLC, dlatego znaczący producenci PLC już oferują lub wkrótce będą mieli je w ofercie – stwierdza Michał Osiecki, inżynier produktu
z firmy Omron Electronics. – Komputery przemysłowe w obecnej chwili według mnie nie stanowią silnej konkurencji. Rozwiązania z IPC znajdują swoje zastosowania w urządzeniach, gdzie konieczne jest połączenie wysoko specjalizowanych
modułów, np. pomiarowych z wykorzystaniem
Wykres 7. Czynniki, które wpływają na decyzje zakupowe
użytkowników (wg użytkowników i dostawców)
72%
niezawodność i czas
bezawaryjnej pracy
69%
użytkownicy
63%
cena
75%
63%
marka producenta
63%
58%
łatwość programowania
69%
52%
możliwość łatwego doboru
modułów dodatkowych
56%
42%
wbudowana obsługa
interfejsów komunikacyjnych
50%
29%
liczność funkcji związanych
ze sterowaniem
69%
27%
moc obliczeniowa
i pamięć sterownika
inne
dostawcy
31%
9%
13%
Michał Kozarzewski, Marketing Engineer, National Instruments
Wzrost sprzedaży sterowników PAC
I
nżynierowie w Europie Środkowo-Wschodniej są świadkami powstawania coraz bardziej złożonych systemów
automatyki, wymagających układów we/wy o wysokich
częstotliwościach próbkowania, funkcji analitycznych
o znacznej złożoności obliczeniowej, inspekcji wizyjnej
oraz coraz szybszego sterowania. W Polsce spektrum
takich aplikacji rozciąga się od systemów medycznych,
aż po układy służące analizie jakości energii elektrycznej.
Sterowniki PLC cechują się niezawodnością, niewielkimi rozmiarami
i niskim poborem mocy, koniecznymi przy tworzeniu tego typu systemów.
Nie zawsze jednak są w stanie sprostać wymaganiom co do prędkości przetwarzania danych oraz otwartości oprogramowania, dostępnym tylko w komputerach klasy PC. Szczególnym połączeniem cech charakterystycznych sterowników PLC z elastycznością i mocą obliczeniową komputerów osobistych
są sterowniki PAC.
National Instruments od ponad 5 lat obserwuje wzrost sprzedaży sterowników PAC, co oznacza zmianę podejścia inżynierów do projektowania systemów wbudowanych i automatyki. Intuicyjne graficzne środowiska projektowe
zdecydowanie przyspieszają proces projektowania aplikacji. Wydajność, niezawodność oraz coraz łatwiejsze w użyciu narzędzia projektowe stanowią klucz
do sukcesu sterowników PAC oraz opartych na nich systemów.
produkty
raport
połączeń ethernetowych, lub wymagana jest komunikacja z systemami informatycznymi.
Kilku dostawców stwierdziło, że PAC i IPC
stanowią konkurencję dla PLC. Urządzenia te są
coraz tańsze, a oferują znaczną różnorodność rozwiązań. W wielu przypadkach sterowanie PLC
jest zastępowane systemami PAC i IPC, mają też
dużą moc obliczeniową.
ASTOR
Oferta GE Intelligent
Platforms dla rynku
automatyki przemysłowej
Trendy i zmiany w PLC
Funkcjonalność i technologia sterowników programowalnych jest cały czas rozwijana. Na rynku PLC widoczna jest miniaturyzacja oraz zwiększanie ich możliwości funkcyjnych. W wyniku
wprowadzania zmian coraz łatwiejsze staje się
zarządzanie siecią, łączenie PLC z urządzeniami
peryferyjnymi i włączanie ich do systemów sterowania. Rozbudowywane są moduły komunikacyjne. Stosowane są również zdalne moduły we/
wy z użyciem sieci Ethernet, PROFInet, PROFIbus itp. Następuje integracja sterowników ze
światem IT. PLC współpracują z webserwerami,
FTP, SQL, WWW, GSM itd. PLC przejmuje funkcje dedykowanych modułów, np. do sterowania
ruchem. Widoczny jest wzrost szybkości, mocy
obliczeniowej i pamięci sterowników, dzięki czemu można sterować coraz większymi procesami
w czasie rzeczywistym.
– Zauważalnym trendem na rynku PLC jest
zdecydowanie większa swoboda komunikacji –
dodaje Andrzej Górczak, menedżer produktu,
Phoenix Contact. – Dodatkowo otwarte standardy ułatwiają integrację i skracają czas uruchomienia systemu. PLC są również oparte na systemach
embedded (Windows, Linux).
Krzysztof Gołąb, kierownik działu automatyki i napędów z firmy Multiprojekt, dodaje, że coraz częściej PLC stosuje się w automatyce domowej (proste sterowanie modułami oświetleniowymi, kontrolą dostępu, bramami itp).
CE
Z
a pomoc w opracowaniu raportu dotyczącego polskiego rynku komputerów przemysłowych szczególnie dziękujemy firmom:
B&R Automatyka Przemysłowa, GAMMA,
Lenze Polska, Mitsubishi Electric, Multiprojekt,
National Instruments Polska, Omron Electronics,
Panasonic Electric Works, Phoenix Contact,
RAControls, Sabur, Schmersal Polska,
Schneider Electric Polska, Simex, ZPDA
(Zakład Produkcji Doświadczalnej Automatyki).
Dziękujemy również wszystkim czytelnikom
magazynu Control Engineering Polska, którzy
wzięli udział w ankiecie.
K
ompleksowa oferta GE Intelligent
Platforms swoim zakresem obejmuje sterowniki kompaktowe VersaMax
Micro przeznaczone do małych i średnich systemów sterowania oraz rozwiązania modułowe VersaMax i kontrolery
serii PACSystems RX3i które ze względu
na swoje rozbudowane możliwości
stosowane są w dużych zakładach przemysłowych. Ofertę uzupełniają systemy o podwyższonej dostępności HSR,
układy wejść/wyjść rozproszonych oraz
panele operatorskie serii QuickPanel.
Seria VersaMax Micro charakteryzuje
się bardzo dużą uniwersalnością, bogatymi możliwościami programistycznymi
i komunikacyjnymi, niewielkimi rozmiarami oraz możliwością obsługi do czterech serwonapędów. Wydajna platforma sprzętowa wykorzystywana w RX3i
pozwala na pracę kontrolera w trzech
różnych architekturach: autonomicznego systemu przeznaczonego do sterowania średnimi i dużymi procesami
dyskretnymi, systemu o podwyższonej
dostępności Hot-StandBy-Redundancy
RX3i oraz systemu sterowania procesem ciągłym Proficy Process Systems.
Wszystkie serie programowane są przy
pomocy jednego narzędzia, Proficy
Machine Edition, które w intuicyjny
sposób pozwala na budowanie złożonych algorytmów sterujących i ich
migrację pomiędzy wszystkimi rodzinami. Szczegółowe informacje techniczne
znajdują się w katalogu, który można
bezpłatnie pobrać ze strony:
www.astor.com.pl
swt.astor.com.pl
raport
B&R
RAControls
Multiprojekt
Sterowniki serii X20 CPU
Logix L7x
– gdy liczy się czas
Sterowniki PLC FATEK
S
Z
S
terowniki X20CPU stanowią integralną część dobrze znanego, systemu we/wy B&R X20. Jak wszystkie
sterowniki B&R, integrują w sobie
sterowanie, wizualizację, napędy oraz
komunikację. System ten zawiera sieć
Ethernet, Ethernet Powerlink, X2X oraz
umożliwia dodanie kolejnych sieci za
pomocą modułów komunikacyjnych.
W sterowniku, bazującym na deterministycznym, wielozadaniowym systemie operacyjnym czasu rzeczywistego,
zawarty jest serwer FTP, WWW oraz
VNC, umożliwiający zdalny dostęp do
wizualizacji (rzeczywistej i wirtualnej).
W sterownikach X20 można także użyć
zintegrowanego systemu diagnostyki
System Diagnostic Manager, który
zapewnia pełną diagnostykę całego
systemu bez konieczności użycia oprogramowania narzędziowego – tylko
za pomocą standarowej przeglądarki
internetowej.
Jedną z największych zalet systemu
sterowania jest elastyczność systemu
wejść/wyjść, który może być użyty
zarówno w przypadku zintegrowanym,
jak i rozproszonym. Użytkownik sam
określa właściwości, architekturę
oraz topologię. Zwarta konstrukcja 12
kanałowych modułów pozwala zaoszczędzić, aż do 50% przestrzeni w szafie
sterowniczej. Użytkownik doceni prosty
sposób połączenia kontrolerów sieci
dla wszystkich popularnych systemów
sieciowych, tj. Profinet, Modbus TCP/
IP, Ethernet IP, DeviceNet, Profibus DP,
CANopen czy Ethernet POWERLINK.
www.br-automation.com
adaniem procesorów rodziny ControlLogix® najnowszej generacji,
jest stawić czoło najtrudniejszym
i najbardziej wymagającym aplikacjom
zarówno w przemyśle maszynowym,
jak i procesowym. Firma Rockwell
Automation wyposażyła swój najnowszy sterownik PAC w dwurdzeniowy
procesor o architekturze RISC z koprocesorem dla każdego rdzenia. Zbudowany od nowa został również procesor
komunikacyjny oraz zastosowano
pamięć SDRAM o krótszym czasie
dostępu i lepszej wydajności.
Wszystko po to, by trzykrotnie
zwiększyć prędkość wykonywania aplikacji serwonapędowych i dwukrotnie
klasycznych aplikacji procesowych
i dyskretnych. W efekcie maksymalna
liczba osi obsługiwanych przez jeden
CPU zwiększyła się z 32 do 100, a maksymalna liczba urządzeń połączonych
przez sieć z 250 do 500.
Nowa jednostka jest przeznaczona
głównie do zastosowania w systemach
procesowych PlantPAx® oraz w aplikacjach wieloosiowych wykorzystujących
serwonapędy z rodziny Kinetix® pracujące w sieci Sercos lub Ethernet/IP.
Procesor ma możliwość zamontowania
nawet 2 GB karty pamięci SD do zapisu
programu, danych czy firmware, a dzięki modułowi ESM nie wymaga zastosowania baterii litowej.
Dzięki tym własnościom procesory
mogą podnieść wydajność aplikacji,
uprościć architekturę systemu, co
w rezultacie prowadzi do szybszej, bardziej wydajnej oraz tańszej aplikacji.
www.racontrols.com.pl
terowniki PLC FATEK są połączeniem
dobrej jakości sprzętu z konkurencyjną ceną. Mają interpolację liniową
do 4 osi, we/wy do 920 kHz i znajdują
zastosowanie od prostych modernizacji
maszyn do skomplikowanych procesów
produkcyjnych.
Sterowniki mogą się komunikować
po maksymalnie pięciu portach (RS232,
RS485, USB, Ethernet) wykorzystując
protokół FATEK (TCP), MODBUS RTU/
ASCII (TCP), czy też tzw. transmisję bezprotokołową (ASCII). Do sterowników
PLC FATEK można podłączyć modemy
GSM.
Rozszerzeniami sterownika mogą
być moduły cyfrowe i analogowe (wejściowe, wyjściowe, mieszane we/wy),
moduły specjalne: temperaturowe, do
wyświetlaczy LED, nastawników kołowych. Również w ofercie są moduły
głosowe VOM, moduły tensometryczne i proste wyświetlacze montowane
na front sterownika. Ekonomicznym
rozwiązaniem w aplikacjach wymagających we/wy analogowych są tablice
analogowe.
Obecnie w przygotowaniu jest
opcja komunikacji sterowników FATEK
po protokole CANOpen.
Istnieje możliwość wypożyczenia
sterownika lub zestawu sterownik +
moduły rozszerzeń do testów.
MULTIPROJEKT zapewnia bezpłatne
szkolenia, pomoc techniczną, krótkie
terminy dostaw (magazyn na terenie
Polski).
Oprogramowanie narzędziowe jest
BEZPŁATNE.
Informacje na temat sterowników
FATEK można znaleźć na stronach:
www.multiprojekt.pl
www.fatek.pl
www.fatek.com
www.controlengpolska.com • CONTROL ENGINEERING POLSKA
A PAŹDZIERNIK 2010 • 47
firma prezentuje
Schneider Electric
Nr 1 na ħwiecie wħród interfejsów HMI
Paradoksalnie, automatyzacja zmniejszająca zaangażowanie
ludzkie w procesy produkcji i wytwarzania i zwiększająca wydajność produkcji wymaga coraz więcej od człowieka a co za
tym idzie konieczne jest ulepszenie dialogu między operatorem a systemem automatyki ułatwiające sterowanie maszyną
czy procesem. Dokładne sparametryzowanie maszyny, częste
zmiany partii, konserwacji, monitorowania i zdalnego sterowania to zadania dla interfejsów HMI.
Dziś średniej klasy panel operatorski oferuje więcej możliwości
niż SCADA lat 90 a rozwój elektroniki i ekranów LCD pozwala
na zastosowanie wysokiej jakości komponentów w przystępnej cenie.
Panele operatorskie
W najprostszych maszynach i aplikacjach pomimo częstszego stosowana paneli graficznych nadal optymalnym rozwiązaniem pozostają panele tekstowe. Schneider Electric stawia
czoła temu wyzwaniu zwiększając funkcjonalność podstawowej oferty przy bardzo atrakcyjnej cenie.
Panel tekstowy to tylko nazwa a możliwość wyświetlania
wyłącznie znaków alfanumerycznych odchodzi do historii.
Zastosowanie ekranów matrycowych w panelach Magelis
XBTN i Magelis XBTR dzięki funkcjonalnemu i przyjaznemu
dla użytkownika oprogramowaniu Vijeo Designer Lite pozwala na dowolne kształtowanie aplikacji dodawanie symboli graficznych, wykresów itd. Kolejnym krokiem jest panel Magelis
XBTRT gdzie do dyspozycji mamy ekran dotykowy o przekątnej 3.9 cala i proporcji ekranu 16:9. Panele tekstowe mogą
stanowić element dialogowy dla każdego urządzenia posiadającego interfejs komunikacyjny. Vijeo Designer Lite dostępny na stronie WWW firmy.
Najnowsze, rewolucyjne produkty dostępne są w cenie zarezerwowanej do tej pory dla paneli tekstowych, lecz wykorzystane w nich rozwiązania spotkać można w panelach graficznych. Panele cechuje otwartość komunikacyjna pozwalająca
na komunikację nie tylko z każdym urządzeniem Schneider
Electric, ale również z wykorzystaniem innych popularnych
protokołów komunikacyjnych.
z pamięci przenośnej USB, co jest idealnym rozwiązaniem dla
producentów maszyn ułatwiającym utrzymaniu paneli zainstalowanych w odległych maszynach. Port USB w obu panelach
może być wykorzystany do podłączenia zewnętrznej pamięci
przenośnej do archiwizacji przebiegów archiwalnych.
Magelis STO
Magelis STO to panel o przekątnej 3,4” i rozdzielczości 200x80
pikseli. Co najważniejsze to obsługa 16 odcieni szarości pozwalający na skomponowanie grafiki niespotykanej w tej klasie sprzętu. Panel wspiera obsługę bitmap, które mogą być
wykorzystane jako elementy graficzne. Każdy panel STO wyposażony jest w 3 kolorowe podświetlenie pozwalające na
sygnalizowanie stanów awaryjnych. Dostępne są 2 modele
o różnym zestawieniu kolorze podświetlenia (zielony lub biały jako kolor podstawowy plus kolory awaryjne pomarańczowy+czerwony lub różowy+czerwony). Komunikację zapewnia port szeregowy RS 232/485
Bezpłatne oprogramowanie – pełna funkcjonalność dla Paneli
HMI STO i HMI STU już w wersji demo oprogramowania
VijeoDesigner.
Magelis STU to przede wszystkim rewolucyjny system montażu. Panel składa się z jednostki centralnej i wyświetlacza kolorowego TFT o przekątnej 3,5” i rozdzielczości QVGA. Oba
elementy łączy się przez standardowy otwór montażowy Ø 22
dla ścian obudowy o grubość ściany w zakresie 1 do 6mm.
Panel STU oprócz standardowej komunikacji szeregowej, pozwala na wykorzystanie nowoczesnego interfejsu komunikacyjnego – Ethernet.
Nowe panel zostały wyposażone w ekrany dotykowe, port USB
typu mini-B do programowanie z wykorzystaniem standardowego przewodu USB (podobnie jak w sterowniku Modicon
M340). Program do nowych paneli może być również wgrany
Programy stworzone w oprogramowaniu Vijeo Designer aktualnie w wersji 5.1 dla małych paneli STO i STU mogą być
bez problemu przeniesione na panele graficzne XBTGT/GK/
GTW/GH.
firma prezentuje
Większość cech klasycznego systemu SCADA, posiadają graficzne panele operatorskie. Wykorzystanie obiektów graficznych, zaawansowane zarządzanie alarmami, zarządzanie prawami dostępu użytkowników, receptury produkcji, elastyczna obsługa wielu języków, podpowiedzi dla operatora, obsługa zewnętrznych urządzeń takich jak drukarki, kamera, głośniki itp., wyświetlanie plików wideo.to elementy ułatwiające
sprawne zarządzanie systemem automatyki.
4 lata temu Schneider Electric zaprezentował panel operatorski Magelis XBTGT, zbudowany w oparciu o 64-bitow procesor
RISC oraz bardzo szybki system operacyjny czasu rzeczywistego VxWorks, w który to system wyposażane są między innymi marsjańskie lądowniki. Od tego czasu panele tej serii zyskały uznanie a oferta jest uzupełniana, aby odpowiedzieć na
wszystkie potrzeby użytkowników.
Magelis XBTGT to rodzina paneli dotykowych o przekątnych, od 3,8 do 15 cali. Panele te oferują wysoką jakość obrazu dzięki zastosowaniu matryc TFT z 65536-kolorów. Dla
mniej wymagających aplikacji dostępne są wyświetlacze STN
z 4096-kolorów lub monochromatyczne z 8 lub 16 poziomami
szarości. Cała rodzina wyposażona jest w wysokiej rozdzielczości analogowy ekran dotykowy. W wersji XBTGTxx40 istnieje możliwość podłączania kamery, możliwość nagrywania/
odtwarzania sekwencji wideo w formacie MPEG4. Terminale
GT posiadają możliwość komunikacji z wykorzystaniem popularnych protokołów komunikacyjnych poprzez jeden lub dwa
porty szeregowe, zgodne RS 232C, RS 422, RS 485 lub port
Ethernet. Dzięki sieci Ethernet istnieje dostęp do usług sieci Web: serwer FTP dla łatwego transferu danych, dostęp do
ekranów synoptycznych panela z poziomu przeglądarki internetowej. Każdy panel może jednocześnie obsługiwać na każdym porcie inny protokół komunikacyjny. Dane historyczne
i alarmy archwizowane mogą być na karcie Compact Flash
lub kluczu USB. Kolejnym elementem ułatwiającym pracę jest
port USB umożliwiający wgrywanie aplikacji z komputera lub
klucza USB, zgrywanie danych historycznych, alarmów, sekwencji wideo itp. na klucz USB.
Wszystkie opisane funkcje można zrealizować w przyjaznym dla użytkownika oprogramowaniu narzędziowym Vijeo
Designer aktualnie w wersji 5.1, które zostało zaprojektowane tak aby maksymalnie ułatwić i przyspieszyć czas tworzenia
aplikacji panela operatorskiego.
W ubiegłym roku dołączyły kolejne panele XBT GK i GTW.
W 2009 oferta została poszerzona o panele serii Opti Magelis
XBTOT będące odpowiedzią na zapotrzebowanie rynku na tanie panele, w których zaawansowana funkcjonalność nie jest
wymagana.
Magelis XBTGK posiada takie same funkcjonalności jak
XBTGT a dodatkowo został wyposażony w klawiaturę z przyciskami funkcyjnymi, przemysłowy wskaźnik oraz klawiaturę alfanumeryczną umożliwiającą wprowadzanie danych jak
w telefonach komórkowych. Panel ten występuje w wersji monochromatycznej oraz z wysokiej jakości kolorowym ekranem
dotykowym, o przekątnych 5,7” i 10,4” cala. Panele GK wspierają podstawowe funkcje bezpieczeństwa tzn. możliwość wydania komendy po jednoczesnym przyciśnięciu dwóch klawiszy.
Magelis XBTGTW to panele z systemem operacyjnym
Windows XPe. Wybór systemu operacyjnego został podyktowany możliwością wykorzystania bogatej gamy oprogramowania dla środowiska Windows XP, co jest znaczącą przewagą nad panelami opartymi na systemie Windows CE. Panele
te mają pełną funkcjonalność paneli GT, a dodatkowo środowisko Windows umożliwia skorzystanie z szerokiej gamy
oprogramowania i urządzeń zewnętrznych wspieranych przez
ten system operacyjny.
Magelis STU
Magelis XBTOT to niezwykle przystępny cenowo panel graficzny pozwalający na przygotowanie aplikacji z większością
elementów jak w panelu GT. Wyposażony jest w ekrany monochromatyczne oraz kolorowe STN i TFT do 256 kolorów i przekątnymi od 5,7 do 10,4 cala. Z panelem XBTOT użytkownik
otrzymuje specjalną darmową wersję oprogramowania Vijeo
Designer wspierającego serię OT.
Magelis XBTGH ręczny panel z ekranem TFT o rozdzielczości VGA przy przekątnej 5,7 cala, porty do komunikacji szeregowej, Ethernet oraz USB i CF do archiwizacji danych i wgrywania programu. Przyciski funkcyjne, chowany rysik do obsługi ekranu dotykowego to elementy poprawiające ergonomię.
Panel wspiera funkcje bezpieczeństwa takie jak, przycisk bezpieczeństwa, 3-pozycyjny łącznik zezwalający. Klasa ochrony
to IP65.
Paweł Fraś
Product Manager PLC, HMI, SCADA
Schneider Electric
napędy
Earl Scruggs Control Engineering
Obrabiarka CNC,
czyli wszystko w jednym
Producent maszyn szukał możliwości obniżenia kosztu podzespołów maszyny do cięcia
kamienia, zmniejszenia jej wymiarów i czasu konstrukcji, a także poprawienia osiągów.
Instalując nowy układ napędu i sterowania, firma AIM zapewniła te i inne korzyści.
P
rzycinanie dużych płyt kamiennych na
wysokiej jakości blaty kuchenne, blaty
lad recepcyjnych oraz inną armaturę wewnętrzną i zewnętrzną wymaga solidnych
urządzeń oraz dużej mocy i doskonałej kontroli
nad procesem. Jednak cięcie twardego marmuru
czy granitu nie jest największym wyzwaniem, jakiemu musi sprostać przemysł kamieniarski; wyzwaniem jest cięcie z zachowaniem maksymalnej
wydajności i precyzji oraz optymalne wykorzystywanie surowców.
Firma produkująca narzędzia do cięcia kamienia – Advanced Industrial Machinery (AIM),
Używając MasterJetSaw (powyżej), jeden z klientów całkowicie
wyeliminował nadgodziny i wyprzedził harmonogram o pięć
dni. W porównaniu z systemem sprzężenia zwrotnego
z koderem przyrostowym wykorzystywanym do przesyłania
danych o położeniu w urządzeniu starego typu, zintegrowany
system napędowy poprawił sprawność operacyjną. Rexroth
IndraDrive Mi (z prawej) łączy serwomotor i napęd w jedno
ultrakompaktowe urządzenie, które jest o około 50% mniejsze
od systemów konwencjonalnych. Sprzężenie zwrotne
z enkoderem absolutnym wykorzystujące napęd eliminuje
konieczność resetowania serwomotorów za każdym razem, gdy
proces cięcia zostanie przerwany. Źródło: Bosch Rexroth
przekonstruowała jeden ze swoich najlepszych
produktów – MasterJetSaw, połączenie piły i systemu cięcia strumieniem wodnym – w celu znacznej redukcji kosztów budowy i jednocześnie poprawy wydajności.
Aby osiągnąć te cele, AIM wyposażyła urządzenie MasterJetSaw w nowy napęd i układ sterowania: platformę sterującą CNC IndraMotion
MTX, zdalne wejście/wyjście Profibus, a także
zintegrowany silnik i układ napędowy IndraDrive Mi. Wszystkie te podzespoły są dziełem grupy
Bosch Rexroth zajmującej się napędami elektrycznymi i sterowaniem.
napędy
MasterJetSaw jest najdroższym produktem firmy AIM, przeznaczonym do wysoko wydajnego
cięcia kamienia do większych zastosowań komercyjnych i na kamienne nawierzchnie przy obiektach mieszkalnych. Narzędzie to, łączące w jedną
całość sztywną, bardzo precyzyjną, obrotową głowicę tnącą o mocy 20 KM, ostrze z diamentową
końcówką i urządzenie do cięcia wodą ze ścierniwem o mocy 50 KM, pomaga wykonywać precyzyjne i powtarzalne cięcia w bloku kamiennym
o grubości do 10 cm. Większość cięć jest prosta,
wykonuje się je za pomocą piły obrotowej o mocy
20 KM. Strumień wody wykorzystywany jest do
wykonywania cięć po promieniu, wycięć na umywalki, otworów na rury i armaturę oraz innych
cięć okrągłych lub cięć po linii krzywej.
Aż do niedawna AIM konstruowała systemy
cięcia strumieniem wodnym i urządzenia tnące wykorzystujące konwencjonalne serwonapędy
i serwomotory. Firma poszukiwała nowej technologii, która:
 zmniejszyłaby wymiary urządzenia;
 obniżyłaby koszt podzespołów urządzenia;
 skróciłaby czas konstrukcji maszyn i wprowadzania ich na rynek;
 poprawiłaby wydajność i stopień wykorzystania materiałów.
Wykorzystywanie zintegrowanych silników
i napędów IndraDrive Mi pozwoliło firmie AIM
zastąpić dużą, wolno stojącą obudowę, która
wcześniej mieściła wszystkie serwowzmacniacze, zasilacze, styczniki i inne podzespoły, dwoma mniejszymi szafkami o wymiarach 610x610
mm, montowanymi na maszynie. Pozwoliło to
znacznie zmniejszyć całkowite wymiary urządzenia i zmniejszyło także koszt obudowy.
Małowymiarowe napędy oszczędzają
miejsce i pieniądze
AIM współpracowała z Livingston & Haven, dostawcą rozwiązań technologicznych poprawiających wydajność produkcji i poważnym dystrybutorem produktów Bosch Rexroth, by znaleźć
najlepsze rozwiązanie dla MasterJetSaw. Wspólnie zdecydowano się zmodernizować urządzenie, instalując platformę CNC Rexroth IndraMotion MTX oraz zintegrowany układ IndraDrive
Mi, tworząc kompletne rozwiązanie łączące napęd i układ sterowania.
– Wiele firm twierdzi, że potrafi konstruować
układy sterowania, ale wszystko, co naprawdę
potrafią zrobić, to kontrola procesu metodą punkt-punkt. Kontrola procesu i interpolowany ruch na
kilku osiach to dwie zupełnie różne rzeczy – twierdzi prezes AIM, Bob Pharr. – Rexroth udowodnił,
że potrafią ciąć po okręgu z dużą prędkością i precyzją, a następnie dopasować cięcie za pomocą innego narzędzia lub z inną wielkością, zachowując
wydajność na najwyższym poziomie.
IndraDrive Mi firmy Rexroth łączy serwomotor i napęd w jedno ultrakompaktowe urządzenie,
które jest o około 50% mniejsze od konwencjonalnych serwomotorów i układów napędowych.
Instalując elektronikę napędu na silniku zamiast
w oddzielnej szafie sterowniczej, można dramatycznie zmniejszyć wymiary urządzenia i koszty
podzespołów.
Platforma MTX działa na przemysłowym komputerze
PC Rexroth 15-in. IndraControl VSP
Znaczne oszczędności na okablowaniu
Przewód zaprojektowany przez IndraDrive Mi –
kombinowany przewód zapewniający zarówno
zasilanie, jak i przesył danych dzięki technologii
SERCOS – także pozwolił na znaczne oszczędności. Urządzenia IndraDrive Mi połączone są szeregowo, jeden przewód biegnie do jednego urządzenia. Eliminuje to konieczność prowadzenia
oddzielnych przewodów zapewniających zasilanie
i przesył danych z każdego serwomotoru z powrotem do szafy sterowniczej. Dla AIM, która
wykorzystuje cztery urządzenia IndraDrive Mi na
MasterJetSaw, znacznie zmniejszyło to wymagania dotyczące okablowania w porównaniu z wcześniejszą konfiguracją.
– Zmniejszenie wymiarów MasterJetSaw, kosztu podzespołów i czasu konstrukcji maszyny – to
wszystko były dla nas ważne cele – stwierdził
napędy
Urządzenia IndraDrive Mi są podłączone szeregowo, do każdego urządzenia
prowadzi jeden przewód. Eliminuje to konieczność prowadzenia oddzielnych
przewodów zapewniających zasilanie i przesył danych z każdego serwomotoru
z powrotem do szafy sterowniczej.
Pharr. – Rexroth IndraDrive Mi było kluczem do
osiągnięcia wszystkich trzech. Używając go, skróciliśmy czas konstrukcji instalacji elektrycznej maszyny o połowę – dodał.
Zintegrowany układ napędowy poprawił także
sprawność operacyjną MasterJetSaw. Wcześniej
urządzenie wykorzystywało system sprzężenia
zwrotnego z koderem przyrostowym do przesyłu informacji dotyczących położenia, co wymagało przełączników zapobiegających wyjściu narzędzia poza limit i ograniczników na każdej osi. Za
każdym razem, gdy proces cięcia kamienia ulegał
przerwaniu, każda oś musiała wrócić z powrotem
do „punktu zero”, by można było dokończyć cięcie. Oprócz tego otwory pod przełączniki ograniczające trzeba było wiercić w stalowej ramie i doprowadzać przewody do szafy sterowniczej, co
zwiększało koszty robocizny i materiału.
IndraDrive Mi oferuje sprzężenie zwrotne
z enkoderem absolutnym wykorzystujące napęd,
co eliminuje potrzebę resetowania serwomotorów w przypadku przerwania cięcia, oszczędza
czas obłożonych pracą producentów, którzy muszą realizować zlecenia na blaty. Oprócz tego wykorzystywanie sprzężenia zwrotnego z enkoderem
AIM zastąpiła dużą, wolno stojącą obudowę dwoma mniejszymi szafkami o wymiarach 610x610 mm,
montowanymi na maszynie. Montaż elektroniki napędu na silniku pozwolił znacznie zmniejszyć całkowite
wymiary urządzenia i koszt podzespołów.
IndraMotion MTX to wysoko wydajna obrabiarka CNC, która zawiera wszystkie podzespoły – napędy,
sterownik, oprogramowanie operatora oraz potężny szkielet – zoptymalizowane pod kątem automatyzacji.
Jest w stanie obsłużyć 64 osie ruchu i 12 niezależnych kanałów CNC. Dzięki temu MasterJet-Saw wycina
elementy z o wiele większą niż kiedyś, bo 0,004 do 0,005 cala, dokładnością. Źródło: Bosch Rexroth
napędy
absolutnym umożliwiło AIM wyeliminowanie 12
czujników zbliżeniowych, które wcześniej pełniły
rolę przełączników i ograniczników.
Sterownik zwiększa wydajność
MasterJetSaw ma cztery osie ruchu. Głowice tnące zamontowano na suwnicy, co umożliwia ruch
w poziomie, wzdłuż osi X i Y. Oś Z przesuwa głowice tnące pionowo, na niewielką odległość, zaś
oś C steruje obrotowym ostrzem.
Jeśli chodzi o cięcie kamienia, najtrudniejsze są cięcia po okręgu: zaokrąglone krawędzie,
owalne i okrągłe otwory na zlewy i armaturę, zawiłe detale na kamiennych powierzchniach itp.
Zdaniem pracującego w AIM Pharra, zaokrąglone
cięcia wymagają sterowania ruchem interpolowanym po wielu osiach w układzie zamkniętym, co
jest powodem, dla którego AIM wybrała do sterowania urządzeniem IndraMotion MTX CNC firmy Rexroth.
IndraMotion MTX to wysoko wydajna obrabiarka CNC, która zawiera wszystkie podzespoły – napędy, sterownik, oprogramowanie operatora oraz potężny szkielet – zoptymalizowane pod kątem automatyzacji obrabiarki. Jest
w stanie obsłużyć 64 osie ruchu i 12 niezależnych kanałów CNC, zapewniając najkrótsze czasy cyklu CNC i minimalne czasy przetwarzania
programu PLC. Pomaga to producentom narzędzi
osiągać wysoką prędkość obróbki i skracać czas
ustawiania i zmiany, kiedy to trzeba wstrzymać
produkcję.
Wyzwaniem dla branży kamieniarskiej
jest cięcie z zachowaniem
maksymalnej wydajności i precyzji
oraz optymalne wykorzystywanie
surowców
MasterJetSaw wykorzystuje platformę MTX
działającą na przemysłowym komputerze PC Rexroth 15-in. IndraControl VSP. Wykorzystując
technologię SERCOS, sterownik komunikuje się
z napędem Rexroth 70-amp IndraDrive i urządzeniem Rexroth KCU, z którego jednoprzewodowa instalacja kablowa doprowadza zasilanie,
napędy
sygnały sterujące, dane i magistralę DC do zintegrowanego silnika i serwomechanizmów.
– Zapewnienie faktycznego sterowania CNC i posiadanie wiedzy
technicznej umożliwiającej współpracę platformy MTX z MasterJetSaw było absolutnie niezbędne
i był to powód, dla którego AIM zdecydowała się
zastosować rozwiązania Bosch Rexroth – powiedział Pharr.
Na przykład najważniejsza metoda uzyskiwania możliwie największej ilości materiału z każdej płyty nosi nazwę „zagnieżdżania”, to znaczy
wycinanie jak największej liczby różnych blatów,
okładzin i innych wyrobów gotowych z jednej,
prostokątnej płyty o wymiarach 1,8x3 m lub
2,1x3,6 m. Przypomina to trochę wycinanie kawałków układanki puzzle.
Zastosowanie zintegrowanych
silników i napędów IndraDrive Mi
pozwoliło firmie AIM zmniejszyć
wymiary urządzenia i koszt obudowy
Sterownik MTX firmy Rexroth precyzyjnie kontroluje ruch piły i strumienia wody, by
zagwarantować, że każdy element zostanie wycięty prawidłowo, przy minimalnej
ilości odpadów i z o wiele większą precyzją. Źródło: Bosch Rexroth
W przeszłości operatorzy obrabiarek musieli
pozostawiać siedmiocentymetrowy odstęp między
każdym wycinanym elementem, by można było
mieć pewność, że nacięcia wykonywane w celu
wycięcia jednego elementu nie doprowadzą do
uszkodzenia innego. MTX precyzyjnie kontroluje
ruch piły i strumienia wody, by zagwarantować,
że każdy element zostanie wycięty prawidłowo,
przy minimalnej ilości odpadów i z o wiele większą precyzją. Dzięki temu operatorzy mogą stosować o wiele węższe tolerancje, wycinając więcej
elementów z każdej płyty.
– Elementy wykonane są z dokładnością od
0,10 do 0,12 mm. Jest ona o wiele większa, niż
miało to miejsce w przeszłości – stwierdza Pharr. –
Pierwotne cięcie jest dokładniejsze, co przyspiesza
proces wykańczania.
Innowacje, partnerstwo, oszczędności
na robociźnie
Pharr, który pragnie stale udoskonalać produkt
i wprowadzać innowacje, a nie zadowalać się naśladownictwem, ceni sobie sprawdzone umiejętności i przynoszący korzyści związek, jaki AIM
utrzymuje z Rexroth oraz Livingston i Haven. –
Gdy wprowadzamy zmianę do systemu, chcę,
żeby technologia była dobra, ale także, by ludzie
za nią stojący byli dobrzy – nadmienia.
Pharr twierdzi, że szczególnie duże wrażenie
zrobiły na nim kompetencje techniczne pracowników Rexroth, zwłaszcza w dziedzinie sterowników CNC i złożonego ruchu interpolowanego po
wielu osiach. – Miałem wiele szczegółowych pytań na temat kluczowych zagadnień, takich jak
masa, przyspieszenia, tłumienie i bezwładność.
Wszyscy, z którymi mam tutaj do czynienia, wiedzą, czego potrzeba, by sprawić, żeby prawdziwa
platforma sterowana numerycznie działała – i na
tym polega cała różnica – dodał.
Jedną z pierwszych firm, które zaczęły używać
nowej wersji MasterJetSaw, była Elite Installation
and Designs. Przed rozpoczęciem korzystania
z MasterJetSaw prezes Chris Brown powiedział,
że ich księga zamówień była tak wypełniona, iż
pracowali z maksymalną wydajnością z dużą
liczbą nadgodzin, a czasem nawet do dziewiątej
wieczorem.
Brown stwierdził, że w ciągu pierwszego tygodnia eksploatacji MasterJetSaw Elite była w stanie całkowicie wyeliminować nadgodziny. – Operatorzy cięli tak szybko, że wyprzedzili harmonogram produkcji o pięć dni – dodał.
– Samo zagnieżdżanie jest niewiarygodne – odpady to praktycznie okruszki – stwierdził Brown. –
Tniemy z prędkością 4,2 metra na minutę. Podczas
pierwszych sześciu godzin korzystania z narzędzia
wycięliśmy 10 płyt i przepuściliśmy je przez naszą
polerkę CNC. Nasi wykonawcy patrzyli na nas,
jakbyśmy zwariowali! – wykrzyknął.
Jak twierdzi Bob Pharr z AIM, firmy, które zaczęły wykorzystywać MasterJetSaw, obliczają, że
inwestycja zwraca się po roku, a w niektórych
przypadkach nawet dwukrotnie szybciej.
CE
firma prezentuje
Rexroth IndraMotion MLD
– zintegrowana logika Motion-Logic
• język graficzny programowania funkcyjnego (CFC).
Dostępność standaryzowanych modułów w bibliotekach
funkcji zgodnych ze standardem PLCopen daje użytkownikowi możliwość korzystania z całego bogactwa funkcji sterowania ruchem.
Elastyczne programowanie
Dzięki technice programowania definiowanej przez użytkownika zapewniona jest swoboda i elastyczność postępowania
w procesie konfigurowania aplikacji użytkownika i dostosowywania jej do własnych wymagań. Użytkownik ma całkowitą swobodę łączenia innowacyjnych funkcji sterowania ruchem, obszernych bibliotek predefiniowanych funkcji, a także pakietów zorientowanych na konkretne procesy technologiczne i tworzenia z tych wszystkich elementów jednego perfekcyjnego rozwiązania automatyki.
Szybciej osiągnąć swój cel
Nawet rozległe i skomplikowane aplikacje mogą być obsługiwane i zarządzane z dużą łatwością dzięki gotowym
do użycia blokom funkcyjnym i pakietom technologicznym.
Elementy te można ze sobą łączyć tworząc własny program
Pierwszy na świecie otwarty system
napędów
użytkownika lub po prostu wykorzystywać je jako konfigurowalne funkcje.
Funkcje napędów IndraMotion MLD łączą w sobie sterowanie
przemieszczeniami i logikę przetwarzania informacji tworząc
Przykłady elementów składowych:
nowoczesną, otwartą platformę automatyzacji realizującą
• moduły PLCopen,
modułową koncepcję sterowania maszynami i urządzenia-
• układ krzywkowy,
mi przemysłowymi. Zintegrowana z napędami logika Motion-
• regulacja znaczników drukarskich,
Logic zmniejsza lub nawet całkowicie eliminuje potrzebę sto-
• regulacja rejestrów,
sowania sterowania nadrzędnego.
• regulacja naprężenia rozciągającego,
• regulacja obiegowa,
Otwarte standardy
• nawijarka,
Standaryzowane języki programowania oraz zintegrowane
• obróbka jednoczesna,
inżynierskie oprogramowanie ramowe IndraWorks uprasz-
• rozszerzone funkcje napędów:
czają projektowanie, programowanie, obsługę urządzeń i ich
- zmienny ruch powrotny,
diagnostykę.
- adaptacyjne sterowanie prędkością podawania
materiałów,
- analogowe sterowanie siłą oraz wiele innych.
W tym samym czasie użytkownik bezpośrednio wnosi do
projektu napędów swoją wiedzę technologiczną i zabezpiecza w ten sposób poziom konkurencyjności własnych roz-
Innowacyjne moduły dla dowolnych aplikacji
wiązań.
• Biblioteki funkcjonalne:
Kolekcja bloków funkcjonalnych zgodnych z IEC oraz
Programowanie jest zgodne w normą IEC 61131-3 i może
być realizowane w następujących językach:
PLCopen
• Biblioteki użytkownika:
Kolekcja bloków funkcjonalnych opracowanych przez
• lista instrukcji (IL),
użytkownika
• tekst strukturyzowany (ST),
• plan funkcyjny (FBP),
• Pakiety technologiczne:
• plan styków (SFC),
Bloki funkcjonalne zorientowane na procesy technologicz-
• język przebiegów (LD),
ne, np. kontrola naprężeń
firma prezentuje
• Programy użytkownika:
Kombinacja rozmaitych bloków funkcjonalnych i pakietów
technologicznych specyficzna dla konkretnej aplikacji.
Więcej informacji na stronie: www.boschrexroth.pl
Jak osiągnąć swój cel szybciej dzięki
zastosowaniu standardów
Bosch Rexroth Sp. z o.o. Centrala:
Rozwiązanie Motion-Logic bazujące na układach napędo-
ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa
wych eliminuje potrzebę stosowania systemów sterowania
Tel.: (22) 738 18 00,
wyższego poziomu. Standaryzowane języki programowania
Fax: (22) 758 87 35
oraz interfejsy są również pomocne przy sprowadzaniu kosz-
[email protected],
tów szkolenia i pracy inżynierskiej do minimum. Przez za-
www.boschrexroth.pl
stosowanie bibliotek zawierających gotowe do użycia funkcje oraz pakiety technologiczne użytkownik może skorzystać
Biura Regionalne:
z dostępnej wiedzy technologicznej, co jeszcze bardziej ob-
Gdańsk: ul. Galaktyczna 32, 80-299 Gdańsk
niża koszty prac inżynierskich. Użytkownik może włożyć swo-
tel.: (58) 520 89 90, fax: (58) 552 54 75
ją cenną wiedzę bezpośrednio w projektowanie samego na-
[email protected]
pędu, dystansując w ten sposób swoją konkurencję.
Katowice: ul. Wiejska 46, 41-253 Czeladź
tel.: (32) 363 51 00, fax: (32) 363 51 01
Wybrane moduły funkcyjne i biblioteki dla IndraDrive MLD są
[email protected]
zawarte na DVD, razem z Indra Works MLD – prostym narzę-
Poznań: ul. Krucza 6, 62-080 Tarnowo Podgórne
dziem inżynieryjnym z intuicyjną obsługą do IndraDrive
tel.: (61) 816 77 60, fax: (61) 816 77 64
• Numer zamówienia: SWA-IWORK-MLD-xxVRS-D0-DVD**-
[email protected]
COPY
Rzeszów: ul. Hoffmanowej 19, 35-016 Rzeszów
tel.: (17) 865 86 07, fax: (17) 865 87 70
Bosch Rexroth Sp. z o.o. jest wiodącym specjalistą w zakre-
[email protected]
sie napędów i sterowań. Pod marką Rexroth oferuje ponad
Szczecin: ul. Cukrowa 12, 71-004 Szczecin
500 000 klientom kompleksowe rozwiązania w zakresie napę-
tel.: (91) 483 67 82, fax: (91) 435 89 77
dów, sterowania i regulacji. Bosch Rexroth to partner w apli-
[email protected]
kacjach do maszyn samojezdnych, aplikacjach przemysło-
Warszawa: ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa
wych i wykorzystujących odnawialne źródła energii. Bosch
tel.: (22) 738 19 00, fax: (22) 738 19 05
Rexroth jako The Drive & Control Company opracowuje, pro-
[email protected]
dukuje i sprzedaje swoje komponenty i systemy w ponad 80
Wrocław: ul. J. Wymysłowskiego 3, 55-080 Nowa Wieś
krajach. Przedsiębiorstwo należące do Grupy Bosch zatrud-
Wrocławska
niające 35.300 pracowników osiągnęło w roku 2008 przycho-
tel.: (71) 364 73 20, fax: (71) 364 73 24
dy w wysokości około 5,9 mld.
[email protected]
napędy
Frank J. Bartos Control Engineering
Zakłócenia elektromagnetyczne
użytkownicy napędów
Przemienniki częstotliwości stosowane w napędach mają skłonność do generowania
elektromagnetycznych zakłóceń (EMI) i jednocześnie są na nie podatne. Producenci napędów
i instalatorzy mogą minimalizować EMI, zwiększając kompatybilność elektromagnetyczną
poprzez uziemianie, ekranowanie itd.
S
zybko przełączalne tranzystory mocy
i wyjścia z modulacją szerokości impulsów (PWM) w przemiennikach częstotliwości i generowane przez nie szybkie zmiany napięcia są przyczyną powstawania
zakłóceń elektromagnetycznych. EMI odnosi się
do każdego zakłócenia normalnej pracy urządzenia (oraz napędu). Wyróżnia się dwa główne rodzaje EMI: przewodzone (o zakresie częstotliwości 150 kHz – 30 MHz), powodowane niepożądanym przepływem energii przez kable i złącza,
oraz promieniowane EMI (30 MHz – 1 GHz), będące efektem propagacji fali w przestrzeni. Istnieje kilka mechanizmów przenoszenia się zakłóceń
elektromagnetycznych, które zostały opisane
poniżej.
Projekt i montaż napędu muszą uwzględniać
istnienie EMI i aktywnie z nimi walczyć po to,
aby zapobiegać zmniejszeniu wydajności lub,
w skrajnych przypadkach, uszkodzeniu napędu.
Równie ważnym celem jest zmniejszenie niekorzystnego wpływu na pozostałe urządzenia. Kompatybilność elekromagnetyczna (EMC) określa
ogólne zasady przeciwdziałania zakłóceniom.
Dopuszczalny limit EMI jest zmienny i zależy
od miejsca montażu napędu. Główny międzynarodowy standard EMC dla napędów (IEC 618003) określa dwa podstawowe obszary zastosowań
Prawidłowe prowadzenie przewodów w korytach kablowych
Staranna selekcja kabli z punktu
widzenia EMC jest bardzo istotna.
SEW Eurodrive zaleca 10 cm odstęp
między kablami grupy I i II oraz 20 cm
między grupami II i III oraz III i IV.
I
III
II
IV
Grupa kabli
Przykłady:
I - bardzo
wrażliwe
niskonapięciowe
sygnały analogowe
II - wrażliwe
niskonapięciowe
sygnały cyfrowe
(sieci, zasilanie 12 i 24 V)
III - źródło
zakłóceń
zasilanie obwodów
jednofazowych,
przewody
przekaźników 230 V
IV - silne źródło
zakłóceń
zasilanie przemienników,
sygnał mocy dla silników
Metal partition
Źródło: SEW Eurodrive i Control Engineering
I
II
III
IV
napędy
napędu – obszar zamieszkany (włącznie z biurami i szpitalami) oraz obszar przemysłowy, dla
których zdefiniowano oddzielne limity EMI.
Niekorzystne sprzężenia
Nawiązując do słów Matta Murraya, będącego
wewnętrznym trenerem w SEW Eurodrive, wyróżnić można dwa główne wskaźniki EMI: emisję
(maksymalną wartość interferencji, które napęd
jest wstanie przekazać innym urządzeniom) oraz
podatność (czyli jaka jest maksymalna wielkość
EMI, która nie zakłóca pracy napędu). – Przemysłowe instalacje mają większe limity EMI, ponieważ ryzyko niekorzystnego wpływu na człowieka
jest mniejsze, a urządzenia przemysłowe są mniej
czułe na zakłócenia – stwierdził Murray.
Firma Baldor Electric także rozróżnia emisję
i podatność, ale interpretuje to ostatnie jako odporność lub zdolność napędu do poprawnej pracy
przy EMI pochodzącym gdzieś
z systemu. Rick Kirkpatrick,
menedżer sprzedaży napędów serii V*S w Baldor, podaje przykłady trudnych aplikacji
napędowych znajdujących się
w otoczeniu dużej liczby przyrządów, włączając w to stanowiska pomiarowe i dynamometryczne oraz szpitale. – Praca bardzo czułych przyrządów
może być zakłócana przez generowane przez napędy EMI. Niekorzystne zakłócenia mogą spowodować błędną pracę lub nawet wyłączenie systemów
podtrzymujących życie – dodaje. Napędy w szpitalnych systemach sanitarnych mogą się okazać
źródłem emisji zakłóceń.
– Odporność napędów to zupełnie inna historia – kontynuuje Kirkpatrick. – Na przykład procesowi spawania towarzyszą niekorzystne warunki, które mogą być przyczyną samoczynnego
wyłączania się napędów, ale często wini się napęd, a nie źródło zakłóceń (spawanie). Napęd prądu zmiennego w pobliżu napędu prądu stałego to
kolejne zagrożenie EMI. Kirkpatrick dodaje, że
napęd DC może powodować „zafalowania” linii
AC, które mogą być groźne dla napędów AC wyposażonych w tyrystory SCR. Na szczęście mniejsza niż kiedyś popularność napędów DC powoduje, że tego problemu nie obserwuje się już tak
często.
Beckhoff Automation zaznacza, że skłonność
serwonapędów (lub innych nowoczesnych napędów) do generowania bardzo silnych zakłóceń przewodzonych jest efektem dużej pojemności między napędem a uziemieniem, będącej
wynikową pojemnością kabli silnikowych i połączeń wewnątrz silnika. – Częstotliwość przeładowań tej pojemności jest zbliżona do częstotliwości
generatora PWM napędu – mówi Bob Swalley, inżynier aplikacji i wsparcia w Beckhoff.
– EMI może przenosić się w różny sposób – zaznacza Swalley. Przewodzony szum jest generowany przez prąd płynący między napędem a silnikiem. Szumy te przenoszone są do innych komponentów przez wspólne przewody. Sprzężenie
przez impedancję ma miejsce wtedy, gdy obwody o zróżnicowanej mocy mają wspólne przewody zasilania i uziemienia, na których występują
spadki napięcia. Innym mechanizmem przenoszenia EMI jest promieniowanie zakłóceń spowodowane przez źródła promieniowania pola elektrycznego i magnetycznego. – Sprzężenie elektryczne jest spowodowane różnicą napięć między
przewodnikami (takimi jak w kondensatorach),
sprzężenie magnetyczne natomiast przepływem
prądów w przewodnikach, podobnie jak transformatorach – wyjaśnia Swalley.
Projekt i montaż napędu muszą
uwzględniać istnienie EMI i aktywnie
z nimi walczyć po to, aby zapobiegać
zmniejszeniu wydajności lub, w skrajnych
przypadkach, uszkodzeniu napędu
Dla firmy ABB główna różnica między aplikacjami dla obszarów zamieszkanych i przemysłowych wynika z faktu stosowania lub nie specjalnych koryt kablowych i odpowiedniego prowadzenia właściwych przewodów. – Stosowanie
wspólnych koryt kablowych prowadzi do sprzężeń pojemnościowych wyjściowego sygnału mocy
PWM z przewodami zasilania i innymi kablami
– stwierdza Mike Olson, menedżer ds. sterowania i energoelektroniki w systemach sanitarnych
w ABB. – Przeszkoleni przez producenta napędu klienci przemysłowi znacznie częściej instalują droższe kable dedykowane do przemienników
częstotliwości.
W przeciwieństwie do klientów przemysłowych odbiorcy indywidualni często wykorzystują możliwie najtańsze okablowanie. – Niedrogie okablowanie zapewnia poprawną pracę urządzenia, jeśli zostanie umieszczone w odpowiednio
uziemionych i połączonych metalowych korytach
kablowych, a urządzenie zostanie podłączone przy
pomocy czterech przewodów (zasilanie oraz uziemienie). Może jednak sprawić kłopoty, jeśli przewody poprowadzono niedbale i nie zastosowano
uziemienia – stwierdza Olson. – Co więcej, szpitale, lotniska, szkoły itp. często mają urządzenia
wrażliwe na EMI/RFI, co jeszcze bardziej pogarsza
sytuację – dodaje.
napędy
Filtry to klucz do łagodzenia EMI.
Przedstawione na rysunku komponenty
to fragment szerokiej oferty
filtrów RFI/EMC firmy Block USA
LP do napędowych przemienników
częstotliwości i innych urządzeń
energoelektronicznych. Trójfazowa seria
HLD-110 stosowana po stronie zasilania
może filtrować sygnały o napięciu
o maksymalnym 520 V i prądzie do 30
A (na pojedynczą fazę).
Uziemianie, uziemianie…
Ponieważ walka z EMI dotyczy całego systemu (napędów, sterowania,
szaf sterowniczych, okablowania), odpowiednie uziemienie wszystkich elementów to klucz do sukcesu. Wszyscy respondenci tego artykułu byli co do tego zgodni.
W długiej karierze Olsona niemal wszystkie
problemy z szumem elektrycznym były spowodowane niewłaściwym montażem. – Bardzo duża
część problemów wynikała ze złego uziemienia –
mówi Olson. Aby uniknąć problemów z EMI/
RFI, stanowczo poleca zatrudnienie doświadczonej i wysoko wykwalifikowanej ekipy, która zainstaluje przemiennik częstotliwości i zagwarantuje, że instrukcje instalacji urządzenia dostarczone przez producenta zostały zrealizowane „co do
słowa”.
Ponieważ walka z EMI dotyczy
całego systemu, odpowiednie
uziemienie wszystkich elementów
to klucz do sukcesu
SEW Eurodrive podkreśla znaczenie poprawnego uziemiania urządzeń. – W rzeczywistości,
stanowi to numer jeden problemów EMI w większości instalacji naszych klientów – sugeruje Murray. Początkujący instalatorzy często popełniają
jakiś błąd w okablowaniu; przepisy w USA nie
poświęcają wystarczająco dużo uwagi zagadnieniom poprawnego uziemiania.
Murray przywołuje najczęściej spotykane
praktyki uziemiania: uziemianie w celu przeciwdziałania szumom niskiej częstotliwości i porażeniu prądem oraz uziemianie chroniące przed szumami wysokoczęstotliwościowymi, które jest najbardziej istotne z punktu widzenia minimalizacji
EMI. Niektórzy instalatorzy wierzą, że „uziemienie to zielono-żółty przewód i dopóki ma połączenie z zaciskiem śrubowym obok koryta kablowego”, wszystko jest OK. – To rozwiązanie nie
zapewnia odpowiedniego uziemienia z punktu widzenia EMC – wyjaśnia
Murray.
Przepływ przez przewodnik sygnału o wysokiej częstotliwości powoduje powstawanie efektu naskórkowości – elektrony nie płyną całym przekrojem przewodnika, ale jedynie jego powierzchnią zewnętrzną.
Aby pozbyć się wysokoczęstotliwościowego szumu, trzeba upewnić się, że powierzchnia styku
złączy uziemienia jest odpowiednio duża. – Uziemienie ekranu we właściwy sposób – po całym obwodzie – jest szansą na pozbycie się szumu – stwierdza Murray. Dodatkowo, wszystkie elementy i urządzenia systemu muszą mieć
jeden wspólny punkt odniesienia dla uziemień
nisko- i wysokoczęstotliwościowych.
Rada dla użytkowników
ABB rekomenduje stosowanie metalowych koryt
lub specjalnych kabli z ekranowaniem (z trzema
symetrycznymi przewodami uziemiającymi i trzema symetrycznymi przewodami zasilającymi silnik). Oddzielne metalowe koryta są wymagane
dla kabli:
 zasilających napęd
 silnikowych
 zasilających obwody jednofazowe
 komunikacyjnych i zasilających 24 V
– Z tego powodu do każdego zainstalowanego
przemiennika częstotliwości powinny być doprowadzone przynajmniej trzy oddzielne metalowe
koryta, które są odpowiednio połączone i uziemione – stwierdza Olson.
Zalecenia SEW Eurodrive są zależne przede
wszystkim od obszaru stosowania napędów
i związanych z nimi wymagań dotyczących filtrów na wejściu i/lub wyjściu przemienników.
– Oferujemy (podobnie jak inni) dwie serie tych
samych przemienników – jedną bez, a drugą
z filtrami EMI – stwierdza Murray. – Małe przemysłowe napędy mają zwykle wbudowany filtr
EMI, natomiast do wersji cywilnych typowo stosujemy zewnętrzny filtr wyjściowy. Dla SEW jest
napędy
to ekonomicznie uzasadnione. W Europie napędy
zdają się być droższe ze względu na bardziej surowe wymagania EMC i potrzebę większej kompatybilności – nadmienia Murray.
Poprawne prowadzenie kabli to inny bardzo
istotny aspekt EMC. SEW Eurodrive potwierdza,
że wcale nie tak trudno zobaczyć aplikacje z niskonapięciowym kablem enkodera (24 VDC) rzuconym na wyjściowy kabel mocy z sygnałem 460
V z generatora PWM. W efekcie każdy przewodnik w systemie staje się nadajnikiem lub odbiornikiem zakłóceń. Rada: upewnij się, że sygnał enkodera (i innych niskonapięciowych sygnałów)
jest odpowiednio ekranowany. W większych aplikacjach z dużą ilością napędów i podsystemów
SEW rekomenduje gruntowne przeanalizowanie
wymagań EMC, które powinno być przeprowadzone przez inżyniera aplikacji.
W jaki sposób użytkownicy
powinni przeciwdziałać
lub redukować EMI
Beckhoff Automation prosi użytkowników
o przemyślane kablowanie i rozważenie
następujących punktów:
1
2
Do wszystkich cewek stosuj elementy
przeciwprzepięciowe.
Do połączeń między silnikiem a przemiennikiem częstotliwości używaj
wyłącznie dedykowanego przez producenta
okablowania.
3
Używaj skręconych parami kabli i przesyłaj
sygnały różnicowe oraz ekranuj wszystkie
kable przenoszące niskonapięciowe sygnały,
aby powstrzymać interferencje z obwodów
mocy, takich jak silniki i przekaźniki.
4
5
Nie twórz pętli mas – stosuj jeden wspólny punkt uziemienia.
Odseparuj kable pomiarowe i sterowania
od kabli zasilających i silnikowych. Kable
z różnych grup (zobacz tabelę na pierwszej
stronie artykułu) umieszczaj pod kątem
prostym.
6
Używaj transformatorów separujących
i jeśli to konieczne, filtrów sygnałów na
liniach zasilających, aby nie przenosić zakłóceń na inne urządzenia.
W Baldor Electric sposobem na zakłócenia powodowane przez napęd jest zawsze wejściowy
filtr EMI/EMC. – Filtr umieszczony przed napędem, na jego linii zasilającej, zmniejsza ilość szumu, który napęd wprowadza do sieci, pomagając
tym samym złagodzić interferencje w całym systemie – stwierdza Kirkpatrick. Dobre jednostron-
Odpowiednie prowadzenie kabli
to niezwykle istotny aspekt EMC
ne uziemienie napędu jest zwykle lekarstwem
na jego odporność na zakłócenia. W niektórych
przypadkach zwiększonej ilości zakłóceń, może
być konieczne przeprojektowanie obwodów przemiennika, aby stworzyć dodatkowe płaszczyzny
uziemiające.
Baldor także oferuje napędy w wersjach bez
i z filtrem EMI. Napędy bez filtrów są sprzedaw
wane przede wszystkim w USA. Wersje z filtrami są przeznaczone na rynki krajów, w których
obowiązuje znak CE lub do zastosowań wewnątrz
USA, jeśli EMI powodowane przez napędy stanow
wi problem. Do wersji napędów bez filtrów firma rekomenduje w takich sytuacjach zewnętrzne filtry.
Część europejskich producentów napędów
oferuje tylko jedną wersję napędów – z wbudow
wanymi filtrami – ponieważ uważają, że jest to
tańsze rozwiązanie.
Nowoczesne konstrukcje przemienników częstotliwości stosowanych w napędach także łagodzą EMI. – Producenci przemienników wysokiej
jjakości poświęcają teraz dużo uwagi na odpowiednie rozmieszczenie elementów w ich wnętrzu i prawidłowe prowadzenie ścieżek tak, aby uniknąć
p
przenoszenia się sygnałów wysokiej częstotliwości
do linii zasilania – dodaje Olson z ABB. Wbudowane w przemienniki ABB filtry dolnoprzepustow
we RFI/EMI nie są w stanie trzymać zakłóceń na
w
wodzy tylko w najgorszych instalacjach.
w
Frank J.Bartos pełni w Control Engineering funkF
ccję redaktora specjalisty. Napisz do niego: [email protected]
b
Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza UrbańA
sskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zacchodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
CE
01011
10010
11001
oprogramowanie
Pod redakcją Control Engineering Polska
SolidWorks 2011
– od dobrych pomysłów
do doskonałych rezultatów
Koncentracja na szybkości i współpracy pozwala uzyskać wyższą wydajność i rentowność
pracy zespołów projektowych
P
od koniec września bieżącego roku firma
Dassault Systèmes SolidWorks (DS SolidWorks) przedstawiła nową linię produktów SolidWorks 2011. Udoskonalenia wprowadzone do wersji 2011 pozwalają
przyspieszyć projektowanie, pogłębić współpracę
i wzmocnić zaangażowanie projektantów w proces produkcji. Dzięki przedstawionym poniżej
wybranym możliwościom rodzina produktów SolidWorks 2011 synchronizuje sprawne przekazywanie projektów do produkcji.
Nowa rodzina produktów SolidWorks 2011
zawiera setki udoskonaleń, w większości wprowadzonych na żądanie klientów.
Oprogramowanie SolidWorks 2011 zawiera
następujące najważniejsze cechy:
 Nowe funkcje opisywania szczegółów rysunku w oprogramowaniu CAD SolidWorks eliminują czas i wysiłek związany z ręcznym wymia-
Moduł chłodzenia elementów elektronicznych
rowaniem. Użytkownicy mogą jednym kliknięciem
automatycznie wyrównywać, wyśrodkowywać
i tworzyć schodkowe wymiary, które nie zachodzą na siebie. Kilkoma wręcz kliknięciami można uzyskać rysunki o bardziej uporządkowanym
i profesjonalnym wyglądzie niż było to możliwe
wcześniej.
 Nowe uproszczenie 2D pomaga przyspieszyć analizę części. Użytkownicy po prostu wybierają płaszczyznę przecinającą oraz stosują obciążenia i umocowania, aby wykonać badania
statyczne, nieliniowe, zbiornika ciśnieniowego
i termiczne. SolidWorks Simulation natychmiast
oblicza wyniki i wyświetla je na pełnym modelu
3D – bez czasochłonnego oczekiwania.
 Nowy moduł chłodzenia elementów elektronicznych pozwala użytkownikom na szybkie
i łatwe wykonywanie symulacji termicznych, zapewniając tym samym, że ciepło nie spowoduje
uszkodzenia lub stopienia elementów elektronicznych produktu.
 Nowy moduł klimatyzacji/wentylacji działa w ten sam sposób dla ogrzewania,
wentylacji i klimatyzacji. Rozbudowane biblioteki części zawierają obecnie między innymi wentylatory, materiały, a także pakiety
obwodów scalonych. Nowe zmienne analizy
obejmują lokalną jakość powietrza, temperaturę otoczenia itd.
 Nowy pasek menu w oprogramowaniu do zarządzania danymi produktu SolidWorks Enterprise PDM przyspiesza dostęp do
kluczowych projektów. Jest on zintegrowany z Eksploratorem Windows, łącząc prostotę systemu Windows z korzyściami strategii
zarządzania danymi korporacyjnymi w celu
udoskonalenia współpracy, kontroli i ponownego wykorzystywania cennych informacji
projektowych.
oprogramowanie
01011
10010
11001
Wszystkie produkty SolidWorks 2011 zwiększają szybkość i niezawodność projektowania poprzez efektywniejsze wykorzystanie pamięci podczas pracy z dużymi projektami i podczas długich
sesji pracy.
Pogłębiona komunikacja i współpraca
Im wcześniej uczestnicy procesu projektowego
uchwycą intencje i założenia projektowe, tym łatwiejsza będzie droga do uzyskania gotowego
produktu. DS SolidWorks udoskonalił możliwości współpracy i wizualizacji w oprogramowaniu
SolidWorks.
Nową funkcją w SolidWorks 2011 jest na
przykład możliwość łatwiejszego tworzenia atrakcyjnych, fotorealistycznych renderowań w aplikacji PhotoView 360. Jest ona obecnie w pełni zintegrowana w oprogramowaniu CAD SolidWorks,
tworząc pojedyncze, zunifikowane środowisko
projektowania i renderowania.
Oprogramowanie SolidWorks zapewnia swoim klientom realistyczne wrażenia, prowadząc
ich przez projekty dzięki nowym możliwościom
przejścia. Użytkownicy mogą łatwo poruszać się
po wizualizacjach swoich projektów przy użyciu
myszy i konsoli ekranowej – nie są wymagane
żadne wcześniej ustawione ścieżki.
Oprogramowanie SolidWorks umożliwia ściślejszą współpracę z partnerami, wysyłając im
szczegółowe projekty bez udostępniania informacji krytycznych dla danego projektu. Nowe narzędzie redukowania operacji Defeature umożliwia
usuwanie niepotrzebnych szczegółów lub elementów stanowiących chronioną własność intelektualną przed udostępnieniem projektu.
Ulepszoną komunikację poza zespołem projektowym zapewnia oprogramowanie komunikacji
technicznej 3DVIA Composer™, które wprowadza
dynamiczne, interaktywne możliwości „scenorysowe” pomagające klientom dostarczać instrukcje procesowe za pomocą obrazów interaktywnych. Użytkownicy mogą tworzyć dla swoich odbiorców połączone instrukcje krok po kroku, na
przykład dla kolegów z działu produkcyjnego, do
prospektu dotyczącego dużego kontraktu lub dla
klienta, który będzie faktycznie używał produktu. Użytkownicy po prostu przeciągają i upuszczają widoki w celu utworzenia interaktywnych
procedur, które są jasne i skuteczne. Linie magnetyczne to kolejna innowacyjna funkcja, która
zwiększa wydajność, pozwalając na sprawne zorganizowanie zawartości przy użyciu minimalnej
liczby kliknięć.
Narzędzie automatycznego wymiarowania
Aplikacja PhotoView 360
Zaangażowanie w produkcję
Aktywna komunikacja pomiędzy działami projektowania i produkcji pomaga zapewnić, że zespoły są w stanie zbudować produkty, które
Narzędzie „Przejścia”
01011
10010
11001
oprogramowanie
wymyśliły, a organizacja zminimalizuje kosztowne opóźnienia, odpady oraz powtarzanie tych samych czynności.
Na przykład:
Narzędzie „Defeature”
Narzędzie inteligentnej spoiny
SolidWorks 2011 zawiera nowe, potężne możliwości automatyzacji umieszczania i dokumentowania spoin. Użytkownicy wybierają i wizualizują ścieżki ściegu spoiny przy użyciu narzędzia
inteligentnej spoiny i określają typ spoiny oraz
przygotowują połączenia przy użyciu udoskonalonych operacji zaokrąglenia i rowka. SolidWorks automatycznie kompiluje dane dotyczące
typu, długości i liczby spoin w nowych tabelach
spoin, umożliwiając szczegółową klasyfikację do
celów analizy kosztów i ofertowania. Użytkownicy mogą teraz stosować nowe odstępy rowka do
połączeń łącznik-łącznik, rura-rura oraz łącznik-rura, aby zapewnić poprawne spawanie.
Projektanci wychwycą błędy arkusza blachy
na wczesnym etapie dzięki nowym tabelom obliczania zgięć, które pozwalają szybko obliczać rozwiniętą długość części.
Nowa integracja aplikacji SolidWorks Design
Checker w oprogramowaniu SolidWorks Enterprise PDM pomaga zsynchronizować oddawanie
projektów do produkcji.
Łatwo można oszacować wpływ decyzji produkcyjnych na ekoodcisk węglowy dzięki rozbudowanemu zakresowi regionów produkcji i użycia (obecnie obejmujących Australię i Amerykę
Południową) w oprogramowaniu SolidWorks Sustainability. Oprogramowanie oferuje również obsługę dostosowanych materiałów.
Tworzenie przebiegów rur grubościennych,
rur cienkościennych i kanałów kablowych (szczególnie gdy zawierają one wsporniki i wieszaki)
jest prostsze dzięki nowym możliwościom wyznaczania trasy. Użytkownicy mogą obecnie śledzić istniejącą geometrię, np. belkę stalową lub
segment ściany, aby poprowadzić ścieżkę trasy.
SolidWorks kojarzy zewnętrzną średnicę (a nie linią środkową) rury grubościennej/cienkościennej/kabla/kanału kablowego z geometrią.
Niniejsza prezentacja oprogramowania SolidWorks 2011 omawia jedynie wybrane udoskonalenia w najnowszej wersji SolidWorks. Aby
uzyskać więcej informacji na temat rodziny produktów SolidWorks 2011, a także obejrzeć demonstracje wideo, zapraszamy na stronę www.
solidworkslaunch.com/pl lub prosimy o kontakt
z wybranym dystrybutorem.
W następnym – listopadowym wydaniu Control Engineering Polska zostanie zamieszczona
szczegółowa prezentacja modułu chłodzenia elementów elektronicznych.
CE
Aplikacja tworzenia przebiegów rur i kanałów kablowych
PRODUKTY
Beckhoff
Intermec
Automatyka przemysłowa „na dużym ekranie”
Wysoka rozdzielczość etykiet
Firma Beckhoff rozszerza ofertę komputerów panelowych i paneli operatorskich o jednostki z 24-calowymi panoramicznymi wyświetlaczami LCD TFT
(Thin Film Transistor), o wysokiej rozdzielczości (1920x1200 px) i wysokim
kontraście, idealnymi do wyświetlania złożonych efektów graficznych pojawiających się coraz cześciej w aplikacjach HMI.
Mogą one współpracować z komputerami panelowymi CP6204, CP7204,
pełniącymi funkcje kontrolne maszyn
Hansford Sensors
Przenośny miernik drgań
potrafi teraz również mierzyć
temperaturę
Do oferty Hansford Sensors, brytyjskiego producenta czujników drgań,
oprócz wprowadzonego
niedawno miernika drgań
HS-620 dołączył właśnie
kolejny model.
Nowy HS-630 posiada wszystkie funkcje swojego poprzednika i dodatkowo został wyposażony w laserowy czujnik
do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Przeznaczony dla inżynierów utrzymania ruchu do monitorowania poziomu
drgań i temperatury ważnych maszyn
i urządzeń, pomocny w znalezieniu potencjalnych problemów i wyeliminowaniu przyszłych awarii instalacji/
urządzeń.
Nowy zestaw okazuje się niezastąpiony dla inżynierów w zakresie
lub procesu oraz z panelami operatorskimi CP6904, CP7904, przeznaczonymi tylko do wizualizacji i sygnalizacji. Panele operatorskie wykonane są
ze wzmocnionego aluminium i mogą
być instalowane bezpośrednio na maszynach. Obudowy produktów z serii
CP7xxx wykonane są w stopniu ochrony IP 65. Obudowy urządzeń z rodziny
CP6xxx (do zabudowy w szafach) zapewniają stopień ochrony IP 65 z przodu, a IP 20 – z tyłu urządzenia.
Wszystkie komputery przemysłowe
firmy Beckhoff mogą współpracować
z nowymi ekranami i w pełni wykorzystywać ich wysoką rozdzielczość. Możliwe też są – na życzenie klienta – zmiany zarówno wizualne, jak i mechaniczne paneli, tj. indywidualne logo klienta
na urządzeniu czy montaż wyłączników bezpieczeństwa, montaż czytników kart itp.
www.beckhoff.com
monitorowania trendów drgań i temperatury na silnikach, pompach, przekładniach, wentylatorach oraz wszelkich maszynach wirnikowych. Idealny
jako podstawowe narzędzie, którego mobilność oznacza, że pomiary mogą być podejmowane na miejscu
w odległych częściach
zakładu. Urządzenie
jest zgodne z normą
ISO 10816-3 i może
mierzyć stan łożysk
tocznych, poziomy
prędkości, przyspieszenia i przemieszczenia
drgań, na każdej z czterech grup maszyn wyspecyfikowanych w normie ISO.
Zestaw zawiera: miernik drgań/temperatury, czujnik drgań, kabel połączeniowy, podstawkę magnetyczną oraz
szpic, ładowarkę sieciową i samochodową, instrukcję obsługi, walizkę.
Aby uzyskać więcej informacji, zapraszamy na naszą stronę internetową
www.hansfordsensors.pl
Intermec rozbudowuje portfolio drukarek auto ID – mobilnych i stacjonarnych. Unikatową cechą nowych
urządzeń jest wysoka rozdzielczość
drukowanych etykiet: aż 400 dpi.
Dzięki temu można wydrukować kod
kreskowy 2D na mniejszej niż dotychczas powierzchni, czego efektem jest oszczędność nośnika. Przykładem takiego urządzenia jest model
PM4i – bezprzewodowa półprzemysłowa drukarka o 4-calowej szerokości drukowania.
Intermec wyposażył wszystkie
drukarki ze swojej oferty w tzw. język fingerprint – możliwość napisania
w nim aplikacji eliminuje konieczność
korzystania z komputera (czynności
wykonuje się bezpośrednio z poziomu
drukarki). Przykładem jest nowa wydajna drukarka przemysłowa PX6i
(6-calowa), która – obok szybkości
drukowania (nawet do 30 cm na sekundę) – może obsługiwać urządzenia
w linii produkcyjnej, takie jak skanery, wagi, inne drukarki i przenośniki.
Za ich pośrednictwem informacje są
pobierane bezpośrednio z głównego
komputera sieciowego.
Standardowym wyposażeniem
drukarek Intermec są emulatory języków innych producentów, karty ethernetowe, pojemna pamięć: 32
MB (flash) i 16 MB (RAM). Istnieje możliwość przyłączania wielu urządzeń peryferyjnych, takich jak automatyczne aplikatury etykiet. Wybrane
modele drukarek Intermec charakteryzują się uznanymi certyfikatami, m.in.: bezpieczeństwa transmisji bezprzewodowej (CCX wersja 4,
przyznawany przez Cisco, oraz WiFi–
WPA2) oraz energooszczędny certyfikat Energy Star.
www.intermec.com
PRODUKTY
D-Link
Nowe kamery IP DCS-3710,
DCS-6818 i DCS-5635
na rynek europejski
Rozwiązania D-Linka
mogą posłużyć do stworzenia sieci monitoringu IP
od podstaw bądź modernizacji już istniejących
systemów monitoringu, opartych na telewizji
analogowej. Rozwiązania
monitoringu IP są alternatywą dla tradycyjnej technologii telewizji przemysłowej CCTV. Zapewniają
lepszą jakość obrazu, łatwiejsze zarządzanie i tańsze przechowywanie nagrań
z monitoringu.
Główne korzyści wynikające z wykorzystania technologii IP w porównaniu z systemami analogowymi to:
 brak konieczności instalowania kosztownego okablowania i kamer
dzięki wykorzystaniu istniejącej sieci,
technologii Power over Ethernet (PoE)
i technologii bezprzewodowych,
 lepsza jakość cyfrowego obrazu,
 niższe koszty archiwizacji,
 łatwe przeszukiwanie przechwyconego obrazu,
 szereg funkcji zarządzania przechwytywaniem i archiwizowaniem
obrazu.
Firma D-Link wprowadza na rynek
europejski trzy nowe modele kamer
do nadzoru: IP – DCS-3710,
DCS-6818 i DCS-5635.
D-Link DCS-3710 –
wysokiej klasy kamera
sieciowa WDR, wyposażona w czujnik CMOS Megapixel WDR Progressive
Scan 1/3 cala oraz obiektyw 2,8-12 mm z automatyczną przesłoną. Kamera zapisuje obraz wideo w każdych warunkach
atmosferycznych i przy różnym
oświetleniu (równiez w nocy).
D-Link DCS-6818 – bardzo szybka
i wydajna kamera sieciowa z obudową
w formie kopuły, będąca doskonałym
rozwiązaniem do nadzoru IP dla firm.
Model ten został wyposażony w czujnik CCD EX-View 1/4 cala firmy Sony.
Wydajna technologia SoC pozwala uzyskać kompresję wideo w czasie rzeczywistym w formatach MPEG-4 i Motion JPEG.
D-Link DCS-5635 – kamera do
profesjonalnego nadzoru i monitoringu zdalnego. Obiektyw z dziesięciokrotnym zoomem optycznym umożliwia
rozpoznawanie twarzy, numery tablic
rejestracyjnych i inne ważne szczegóły
www.dlink.pl
Eltron
Fluke TiS– skaner termowizyjny
do diagnostyki budowlanej
Prosty w obsłudze – skaner termowizyjny TiS to podstawowe, niezawodne
rozwiązanie dla eksperta budowlanego.
Skaner ten charakteryzuje się:
 najwyższą rozdzielczością w tej
klasie cenowej (120 x 120),
 zakresem pomiarowym temperatury od -20° C do + 100°C,
 jest jedyną kamerą z uniwersalną, ręczną regulacją ostrości w tej klasie cenowej!
 największym w tej cenie wyświetlaczem o przekątnej 3,7" – o 30%
większym niż w porównywalnych
kamerach!
 długim czasem pracy akumulatora (ok. 4 godzin),
 wytrzymałą obudową odporną na
upadek z wysokości 2 m,
 odporny jest na kurz i wodę (stopień ochrony IP54),
 oojemnością ponad 3000 obrazów graficznych (w formacie BMP) lub
1200 obrazów IS2 na karcie SD 2 GB.
www.eltron.pl
Phoenix Contact
CONTACTRON – hybrydowy
stycznik półprzewodnikowy
Hybrydowe styczniki półprzewodnikowe CONTACTRON uruchamiają silniki niezawodnie i bezpiecznie.
Dzięki zastosowaniu innowacyjnej
technologii CONTACTRON w porównaniu ze stycznikami mechanicznymi
są 10-krotnie trwalsze, małe (22,5
mm szerokości) oraz skracają czas potrzebny na oprzewodowanie.
CONTACTRON może służyć do
sterowania napędami jednokierunko-
wymi lub rewersyjnymi do mocy
4 kW. Ma wbudowane funkcje zabezpieczające przed przeciążeniem, zanikiem fazy, asymetrią faz oraz układ
stycznikowy do wyłączania awaryjnego, co często, ze względów bezpieczeństwa jest wymagane w budowie
maszyn.
W zależności od potrzeb można
wybrać wersję urządzenia od prostego sterowania „start/stop” do pełnej wersji sterowania rewersyjnego
z wszystkimi zabezpieczeniami.
CONTACTRON w zależności od
zabezpieczenia przeciążeniowego dostępne są w wersji: 0,6 A, 2,4 A oraz
9 A, z napięciem sterowania 24 V
DC lub 120/230 V AC. Nowa wersja
0,6 A jest dostosowana do silników
o mocy 0,18 kW i pozwala na bardzo
precyzyjne ustawienie zabezpieczenia
przeciążeniowego.
Hybrydowa technologia jest sterowana mikroprocesorowo. Połączenie niezużywalnej technologii półprzewodnikowej i wytrzymałej techniki
przekaźnikowej umożliwia „łagodne” łączenie. Pozwala odciążyć styki przekaźników i zwiększa ich okres
użytkowania.
www.phoenixcontact.pl
PRODUKTY
Texas Instruments
Pierwszy w branży regulator LDO -36 V, 200 mA
Texas Instruments Incorporated (TI) zaprezentowała pierwsze regulatory LDO
(Low Dropout Regulators) na napięcie
-36 V. Regulator TPS7A30, w parze z regulatorem TPS7A49 na napięcie dodatnie oferuje projektantom układów kompletne rozwiązanie zasilania w precyzyjnych zastosowaniach analogowych.
Regulatory cechuje niezwykle wysoka
wartość współczynnika tłumienia zmian
zasilania (Power Supply Rejection Ratio
– PSRR) i szumy wyjściowe na poziomie
16 μVrms. Regulator TPS7A30 generuje
200 mA, TPS7A49 zapewnia 150 mA.
Regulatory liniowe z rodziny
TPS7A30/TPS7A49 są stabilne z każdą pojemnością wyjściową powyżej 2,2
μF. Regulatory LDO oferowane są także w wersji nastawnej, o napięciu wyjściowym od 1,22 V do 34 V. Regulatory zostały zaprojektowane do zastosowań wrażliwych na szumy – m.in. do
testerów, urządzeń przemysłowych, sieciowych i telekomunikacyjnych, stacji
bazowych, łączy mikrofalowych i radiowych, filtrowania szumów wzmacniaczy
nadawczych, odbiorczych i wzmacniaczy
mocy, a także urządzeń medycznych.
Podstawowe cechy i zalety regulatorów TPS730 i TPS7A49:
 zakres napięć wejściowych oznaczający dużą tolerancję na stany przejściowe
napięcia sieci: TPS7A30 od –3,0 V do
–36 V, TPS7A49 od +3,0 V do +36 V,
Kingston Technology
pamięci SSD zapewnia spokój użytkownikowi, zwłaszcza jeśli znajduje się on
z dala od działu wsparcia technicznego.
Kingston SSDNow serii V+ jest ośmiokrotnie bardziej odporny na wstrząs niż
standardowy dysk twardy.
Dyski SSDNow 1,8 cala
Kingston Digital – spółka należąca
do Kingston Technology, wprowadziła do sprzedaży nową serię dysków półprzewodnikowych Kingston SSDNow
V+180 w obudowie 1,8 cala. Pamięci
Kingston SSDNow V+180 – część rodziny Kingston SSDNow V+ drugiej generacji – są dedykowane do urządzeń superprzenośnych, m.in. netbooków i odtwarzaczy multimedialnych.
IDC – niezależna firma analityczna
sektora IT – szacuje, że liczba mobilnych
pracowników osiągnie w 2011 roku pułap 1 mld. Towarzyszą temu oczekiwania
co do dalszego rozwoju superszybkiego
Internetu oraz wydajniejszych baterii.
Kingston SSDNow jest do pięciu razy
wydajniejszy od dysków mechanicznych
(HDD), dzięki czemu uruchomienie systemu przebiega aż o 60 proc. szybciej.
Odporność na uszkodzenia mechaniczne
 dokładność nominalna 1,5% przy
zmianach obciążenia, napięcia sieci i temperatury skutkuje lepszą precyzją zasilania
generatorów przestrajanych napięciowo
(VCO), sterowników programowalnych
(PLL) i przetworników analogowo-cyfrowych ADC,
 stabilne wyjście z ceramicznym
kondensatorem >2 μF,
SSD – dzięki niższemu zużyciu energii
niż HDD – przedłuża żywotność baterii.
Dyski Kingston SSDNow V+180 –
dostępne w wersjach o pojemności 64
GB, 128 GB i 256 GB – dołączają do
istniejącej już na rynku rodziny Kingston
SSDNow V+. Specyfikacja techniczna
Kingston SSDNow V+180:
 niskie szumy – wysoki współczynnik PSRR zwiększa możliwości zastosowań regulatorów w układach RF, filtrach
i układach eliminacji skoków impulsów
DC/DC:
 poziom szumów na wyjściu nawet
16 μVRMS,
 PSRR: 72 dB przy 1 kHz, 55 dB
w paśmie od 10 kHz do 700 kHz,
 regulatory te, przeznaczone do zasilania precyzyjnych układów analogowych, dołączają do grupy nowych układów zarządzania zasilaniem, do zastosowań przemysłowych, spośród których
można wymienić TPS54260 (przetwornik SWIFT na napięcie 60 V i prąd 2,5
A), TPS40057 (synchroniczny sterownik
obniżający PWM o szerokim zakresie parametrów wejściowych) oraz bq24610/7
(układy scalone do przełączających wolno stojących układów ładowania akumulatorów na napięcie wejściowe od 5 V do
28 V).
Regulatory TPS7A30 i TPS7A49 są
obecnie dostępne w obudowie MSOP8 PowerPAD. Cena wynosi odpowiednio
około 1,50 i 1,10 USD za szt. przy
zakupie 1000 sztuk. Oferujemy również
moduł ewaluacyjny TPS7A-30_49EVM-567 w cenie około 20 USD.
www.ti.com/tps7A30-pr
 szybkość (sekwencyjna): odczyt do
230 MB/s, zapis do 180 MB/s,
 wykorzystanie układów MLC
NAND Flash,
 brak części mechanicznych,
 odporność na wstrząsy,
 cache: 128 MB,
 wsparcie dla technologii S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology),
 3-letnia gwarancja,
 interfejs: Micro SATA (mSATA) 1,5
Gb/s i 3,0 Gb/s,
 temperatura pracy: 0°C do 70°C,
 wymiary: 54 x 78,5 x 5 mm,
 waga: 48 g (+/- 2 g),
 dopuszczalne wibracje w trybie
pracy: 2,17 G,
 pobór mocy: 2,9 W (TYP) w trybie pracy; 47 mW (TYP) w trybie
bezczynności,
 żywotność: 1 mln h (MTBF) do
pierwszej awarii.
www.kingston.com/europe
Giełda Control Engineering Polska
SPIS REKLAM
Firma
Strona
WWW
Telefon
B&R Automatyka Przemysłowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.br-automation.com . . . . . . . . . . . . . . (61) 846 05 00
Balluff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.balluff.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (71) 338 49 29
Bosch Rexroth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55, 56-57. . . . . . . . . . . . . . . .www.boschrexroth.pl . . . . . . . . . . . . . . . . (22) 738 18 00
Cognex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.wecanreadit.com
Elmark Automatyka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7, 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.elmark.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . (22) 541 84 60
Eltron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.eltron.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (71) 343 97 55
Emerson Process Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.emersonprocess.pl
EX-CALIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.ex-calibra.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 223 92 80
Przedsiębiorstwo Automatyzacji i Pomiarów INTROL . . . . . . . . 33 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.introl.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 789 00 69
Mitsubishi Electric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.mitsubishi-automation.pl
Multiprojekt Grzegorz Góral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70-71 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.multiprojekt.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . (12) 413 90 58
National Instruments Poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34-35, 45. . . . . . . . . . . . . . . .www.ni.com/poland . . . . . . . . . . . . . . . . . . 00 800 361 1235
P.P.H. "Wobit" E.K.J. Ober . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.wobit.com.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (61) 835 06 20
Schneider Electric Polska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48-49, IV okładka . . . . . . . . .www.schneider-electric.pl
Siemens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.siemens.pl
SPS/IPC/DRIVES Electric Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.mesago.com/sps . . . . . . . . . . . . . . . +49 711 61946 828
Turck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.turck.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (77) 443 48 00
Vigran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24-26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.vigran.pl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (54) 237 25 31
VIX Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .www.vix.com.pl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (32) 358 20 20
Vijeo Designer 5.1
MAGELIS STO Najmniejszy panel dotykowy w historii!
MAGELIS STU Rewolucyjny system montażu!
Magelis STO
Ekran dotykowy 3,4", rozdzielczoÊç 200×80
16 odcieni szaroÊci ze wsparciem dla bitmap
2 wersje z 3 kolorowym podÊwietleniem
Magelis STU
Ekran dotykowy 3,5", rozdzielczoÊç QVGA
65 tysićy kolorów
Komunikacja Ethernet
Rewolucyjny system monta˝u przez otwór ø 22
Cechy wspólne
Nowy CPU
Mini-B-USB do programowania
USB A połàczenie szeregowe, memory stick
> Odkryj nowości w panelach GT
Wy˝sza rozdzielczoÊç
Wy˝sza jasnoÊç
Wy˝sza pr´dkoÊç CPU
> Pełna oferta paneli
Tekstowe
Graficzne
Komputery przemysłowe
www.schneider-electric.pl

pobierz (PDF, 9.7 MByte) - Control Engineering Polska

Transkrypt

Podobne dokumenty

Cezary Grzeblski, Skanska