Page 1

TEMAT WYDANIA Układy napędowe w przemyśle CENA 10,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)

9 772392 10550 2

12

ROZMOWA 22

TECHNIKA 26

SPRZĘT I APARATURA 40

Maciej Biernacki, B&L International

Ewolucja układów napędowych

Precyzyjne sterowanie pracą osi – przegląd serwonapędów

AUTOMATYKA ISSN 2392-1056

INDEKS 403024

12/2015

AUTOMATYKAONLINE.PL

Przewaga w automatyzacji. item. Państwa pomysły są tego warte.® Technika liniowa w modułowym wydaniu. Oryginalne i niezawodne rozwiązania dla automatyzacji produkcji.

item24.pl item Polen_205x215 mm_11-2015.indd 1

16.11.2015 07:24:03


Meistermacher.

Made in Germany.

Rainer Scholl, Mistrz w dziale komponentów chwytakowych

Jens Lehmann, legendarny bramkarz niemiecki, od 2012 r. ambasador marki rodzinnej firmy SCHUNK, reprezentuje precyzyjne chwytanie i bezpieczne trzymanie.

Mistrz Niemiec z Borussią Dortmund w 2002 r. Mistrz Anglii z Arsenalem Londyn w 2004 r.

www.de.schunk.com/greifsysteme

Systemy Chwytakowe SCHUNK Ponad 4 000 modułów standardowych Moduły chwytakowe SCHUNK Największa na świecie oferta standardowych komponentów automatyki dla wszystkich gałęzi przemysłu.

Standardowe rozwiązania dostępne dla ponad wszystkich aplikacji

Dla większej wydajności zautomatyzowanych procesów produkcyjnych.

Chwytaki SCHUNK

Moduły obrotowe

Moduły liniowe

Akcesoria do robotów

Układy Pick & Place

5 palczasta dłoń robotyczna

Lekkie ramię robotyczne

© 2015 SCHUNK GmbH & Co. KG

90 %


TEMAT WYDANIA Układy napędowe w przemyśle CENA 10,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)

ROZMOWA 22 9 772392 10550 2

12

Maciej Biernacki, B&L International

TECHNIKA 26 Układy napędowe

SPRZĘT I APARATURA 50 Serwonapędy

AUTOMATYKA ISSN 2392-1056

INDEKS 403024

12/2015

AUTOMATYKAONLINE.PL

Przewaga w automatyzacji. item. Państwa pomysły są tego warte.® Technika liniowa w modułowym wydaniu. Oryginalne i niezawodne rozwiązania dla automatyzacji produkcji.

item24.pl item Polen_205x215 mm_11-2015.indd 1

16.11.2015 07:24:03

Redakcja miesięcznika „Automatyka” składa wszystkim Partnerom Biznesowym, Współpracownikom i Czytelnikom najlepsze życzenia pełnych radości i miłości świąt Bożego Narodzenia oraz wiele pomyślności i sukcesów w nadchodzącym roku 2016.

AUTOMATYCZNIE

NAJLEPSI


REDAKTOR NACZELNY Jan Jabłkowski

Z BRANŻY

6

REDAKTOR PROWADZĄCA Sylwia Batorska tel.: (+48) 22 874 00 60 e-mail: sbatorska@piap.pl

PRODUKTY

14

REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Andrzej Barciński, Marcin Bieńkowski, Jolanta Górska-Szkaradek, Krzysztof Jaroszewski, Agnieszka Staniszewska, Michał Świerżewski, Marcin Zawisza SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel.: (+48) 22 874 01 85 e-mail: uchojnacka@piap.pl

ROZMOWA Dzisiejszy rynek wymaga elastyczności

Rozmowa z Maciejem Biernackim, wiceprezesem firmy B&L International

TECHNIKA Ewolucja układów napędowych Moduły liniowe firmy SCHUNK Nowe silniki i napędy Estun Najwyższa jakość rozwiązań

Paulina Siódmak tel.: (+48) 22 874 02 02 e-mail: psiodmak@piap.pl

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska

26 34

Rozwiązania specjalne z elementów standardowych

REKLAMA Jolanta Górska-Szkaradek tel.: (+48) 22 874 01 91 e-mail: jgorska@piap.pl

PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel.: (+48) 22 874 03 51 e-mail: ewalczak@piap.pl

22

37 38

Współpraca item z PIAP-OBRUSN

Precyzyjne sterowanie pracą osi

40

Przegląd serwonapędów

Serwonapęd ACOPOS P3

54

Unikatowe rozwiązanie B&R

KOREKTA Elżbieta Walczak, Ewa Markowska, Urszula Chojnacka DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o. Nakład: 4 tys. egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel.: (+48) 22 874 00 66, fax: (+48) 22 874 02 02 e-mail: automatyka@piap.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Szczegółowe warunki prenumeraty wraz z cennikiem dostępne są na stronie automatykaonline.pl/prenumerata. Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów promocyjnych.

4

22

DZISIEJSZY RYNEK WYMAGA ELASTYCZNOŚCI O potrzebie odpowiedzialności i wzajemnego zaufania w prowadzeniu small biznesu, przewadze jakości nad ceną, barierach działalności firm w Polsce i planach rozwoju w kierunku nowych technologii z Maciejem Biernackim, wiceprezesem firmy B&L International rozmawiają Sylwia Batorska i Jolanta Górska-Szkaradek.

AUTOMATYKA


SPIS TREŚCI

PRAWO I NORMY Bezpieczeństwo układów sterowania maszynami

56

26

RYNEK Jak wybrać kompaktowy sterownik PLC

62

Poradnik automatyka

66 73 74

Sterowanie ruchem z poziomu IPC Złącza zamiast listew zaciskowych PlantPAx atutem przedsiębiorstw System sterowania produkcją

77

Wielokanałowy pomiar drgań Data Translation DT9857E

78 81

Przyszłość rynku dronów Rozwiązania Cloud-Based I/O

WYDARZENIA Piąta rewolucja przemysłowa według Universal Robots Automatyzacja skazana na sukces

82 84

EWOLUCJA UKŁADÓW NAPĘDOWYCH Podczas rozważań na temat układów napędowych w przemyśle warto na chwilę pochylić się nad zjawiskiem ich ewolucji, spojrzeć w przeszłość i uświadomić sobie, jak wielki nastąpił w tej dziedzinie postęp. W takiej analizie pomocny może okazać się poniższy zarys, w którym zasygnalizowano najważniejsze aspekty związane z ewolucją układów napędowych, a także wyszczególniono czynniki mające bezpośredni wpływ na te przemiany.

BIBLIOTEKA

90

WSPÓŁPRACA

92

Manufacturing Summit 2015

Nowa odsłona targów Metav Forcam na IV Forum Motosolutions

86 88

LUDZIE Marek Szwonek, Danfoss Poland Sp. z o.o.

94

40

PRECYZYJNE STEROWANIE PRACĄ OSI

Przegląd serwonapędów Serwonapędy użytkowane w układach automatyki maszyn umożliwiają dokładne sterowanie pracą wałków (osi) poprzez kontrolę ich pozycji, prędkości i momentu siły. W zależności od konstrukcji i stopnia zaawansowania technologicznego mogą być instalowane w prostych układach napędowych lub służyć do budowy złożonych wieloosiowych maszyn. 5


Z BRANŻY

KALENDARIUM

12/2015

3.12 Warszawa Konferencja Niezależnego Rynku Motoryzacyjnego www.moto-konferencja.pl

8–11.12 Katowice Efektywna ocena zgodności maszyn i urządzeń z wymaganiami dyrektywy maszynowej 2006/42/WE www. luc.pl

9–10.12 Warszawa Obowiązki i odpowiedzialność prawna użytkowników i producentów maszyn www.elokon.pl

9–11.12 Serock Konferencja TOP automotive 2015 www.teamprevent.pl

14–17.12 Wrocław Bezpieczeństwo układów sterowania maszyn wg EN ISO 13849 www. luc.pl

1/2016 12.01 Warszawa Manipulacja dwuręczna robotów www.piap.pl

19.01 Warszawa 7FP Collaborative Project TIRAMISU – Implementacja procedur i narzędzi do usuwania min przeciwpiechotnych i amunicji FP 7 Large Scale Cooperative Project ICARUS – Zintegrowane komponenty do wspomagania akcji ratunkowych i bezzałogowych poszukiwań www.piap.pl

26.01 Warszawa Robotyka w rehabilitacji – stan obecny i perspektywy www.piap.pl

ŚWIATOWA PREMIERA ROBOTÓW KR CYTEC NANO Na początku listopada w  nowo otwartym National Exhibition and Convention Center, największym centrum wystawienniczym w Chi-nach, odbyła się 17. edycja najbardziej prestiżowej technologicznej imprezy w tym kraju – targi China Industry Fair. Światową premierę w Szanghaju miała seria robotów KUKA KR CYTEC nano, które zostały zaprezentowane na  wystawie Robotics Show. KR  CYTEC nano to pierwsza seria nowej generacji robotów KR CYTEC, która już w najbliższej przyszłości dysponować będzie największą na świecie paletą modeli, oferując użytkownikom nieporównywalną wydajność i moc. Podczas wystawy Robotics Show w Szanghaju można było na  żywo zobaczyć, jak pracuje nowa klasa robotów o  małym udźwigu – 6, 8 i 10 kg. Prezentacja nowej serii KR CYTEC nano w wersji wideo jest dostępna pod linkiem:

https://www.youtube.com/user/ KukaRobotGroup. Seria KR CYTEC nano oferuje wyjątkową wydajność i  gęstość mocy w klasie udźwigów 6–10 kg. Dzięki idealnie dopasowanym do indywidualnych potrzeb klientów typom robotów przeznaczonych do  zastosowań manipulacyjnych i torowych oraz wykonujących szerokie spektrum typowych zadań. Źródło: KUKA Roboter GmbH

PRODUKTY EMERSONA W BIBLIOTECE NARODOWEJ FRANCJI Biblioteka Narodowa Francji (BnF) poszukiwała dostawcy systemów napędu, który jednocześnie mógłby oferować wiedzę i usługi o  wartości dodanej. Zbiory BnF są unikalne w skali świata – zawierają 14 000 000 książek i czasopism, a także manuskrypty, wydruki, fotografie, mapy i wykresy, zapisy nutowe, monety, medale, archiwa dźwiękowe, filmy, materiały multimedialne, a nawet dekoracje sceniczne, kostiumy i wiele innych. Do ich ochrony konieczny jest niezawodny system klimatyzacji,

dlatego powstał projekt wymiany asynchronicznych zespołów o zmiennej prędkości na nowy system napędowy, który służyłby do zasilania pompy klimatyzacji odpowiedzialnej za obsługę połowy sal czytelniczych w bibliotece. Aby poradzić sobie ze zmiennym momentem obciążającym pompy (określanym także jako moment kwadratowy) oraz urządzeniami wentylacji, firma Emerson wprowadziła rozwiązanie wykorzystujące silnik Leroy-Somer Dyneo LSRPM 250 (85 kW) i moduł napędowy o zmiennej prędkości Control Techniques Unidrive M600. Oryginalne silniki, również Leroy-Somer, zostały wyremontowane i zatrzymane jako zapasowe. Zespół jest połączony z systemem zarządzania budynkiem BMS (Building Management System), zautomatyzowanym i scentralizowanym systemem nadzoru, który wyznacza nastawę szybkości. Źródło: Emerson Industrial Automation

6

AUTOMATYKA


Z BRANŻY

JEDNOSTKA HONEYWELL DS. BEZPIECZEŃSTWA PRZEMYSŁOWEGO

PREZES DANFOSS POLAND W PROGRAMIE KRYPTONIM SZEF

Firma Honeywell ogłosiła utworzenie Honeywell Industrial Safety – części Honeywell Automation and Control Solutions obejmującej działy specjalizujące się w rozwiązaniach dla bezpieczeństwa: Honeywell Safety Products, Honeywell Analytics, Honeywell Specialty Safety and City Technology. Utworzona w ten sposób nowa, połączona jednostka pozwala zaoferować zintegrowane rozwiązania dla bezpieczeństwa oraz systemy monitoringu środowiska pracy w czasie rzeczywistym, niezbędne do reagowania na zagrożenia bezpieczeństwa, zarządzania ryzykiem i poprawy produktywności. – Wiele organizacji i ich pracowników na całym świecie już teraz polega na produktach Honeywell, by pomagać w ochronie własnej i firmy przed zagrożeniami bezpieczeństwa. Niemniej jednak, w miarę wzrostu stopnia złożoności organizacji, wzrostu ilości ryzyka oraz rozproszenia geograficznego swojej działalności, pojawia się również konieczność monitorowania w czasie rzeczywistym tego, co dzieje się w ich przedsiębiorstwach – podkreśla Sean Clay, wiceprezes oraz generalny menedżer w firmie Honeywell Industrial Safety, w regionie EMEA. – Dzięki połączeniu ekspertyzy kilku jednostek specjalizujących się w dziedzinie bezpieczeństwa Honeywell Industrial Safety potrafi wesprzeć te potrzeby, poprzez ofertę zintegrowanych rozwiązań dla bezpieczeństwa.

W jednym z  październikowych odcinków telewizyjnego programu Kryptonim Szef gościł prezes Danfoss Poland, Adam Jędrzejczak. Jako Michał Kozłowski sprawdzał, jak działa zarządzana przez niego  firma, pracując incognito na  różnych stanowiskach w trzech fabrykach Danfoss w Polsce. Został poddany ciężkim próbom, pracując jako magazynier komponentów, pomocnik koordynatora przy produkcji węzłów cieplnych oraz monter na liniach produkcyjnych i operator maszyn. Miał okazję przekonać się, jak wyczerpująca może być praca na hali produkcyjnej. – Nie pamiętam kiedy fizycznie tak ciężko pracowałem. Zarządzając firmą, warto wyjść ze swoich gabinetów – nie da się zajrzeć do wnętrza firmy bez ubrudzenia się trochę – komentuje Adam Jędrzejczak. Wywiady z prezesem i uczestnikami programu można znaleźć na stronie: www.kryptonim-danfoss.pl. Kryptonim Szef to polska adaptacja popularnego w świecie formatu zagranicznego o nazwie Undercover Boss. W towarzystwie kamer, szefowie dużych, prężnie działających na polskim rynku firm, zatrudniają się we własnych przedsiębiorstwach na różnych stanowiskach, zmieniając swój wygląd i ubiór.

Źródło: Technical Publicity

Źródło: Danfoss

JUBILEUSZOWE SPOTKANIE UŻYTKOWNIKÓW SYSTEMÓW B&R Tegoroczna, 10. już edycja Spotkania Użytkowników Systemów B&R, która odbyła się w połowie października w hotelu Dolina Charlotty w okolicach Słupska, zgromadziła blisko 100 uczestników. Spotkania te są zawsze okazją do zapoznania się z nowościami produktowymi, praktycznymi prezentacjami rozwiązań technicznych oraz naturalnej wymiany doświadczeń i wiedzy między klientami a zespołem firmy B&R.  W ramach Kafejek Wiedzy, które prezentują różne zagadnienia techniczne, firma B&R zaprezentowała 10 praktycznych stanowisk. W przypadku aż trzech kafejek tematem był nowy sposób tworzenia aplikacji – mapp Technology. Rozwiązanie cieszyło się dużym zainteresowaniem wśród gości, gdyż umożliwia szybkie i proste tworzenie

12/2015

podstawowych funkcjonalności systemów automatyki. Zagadnieniom sprzętowo-programistycznym poświęcona też była m.in. kafejka prezentująca ofertę komputerów przemysłowych i kafejka przedstawiająca napęd zintegrowany z silnikiem ACOPOSmotor – praktyczne i pełne zalet rozwiązanie z obszaru techniki napędowej. Nowością w czasie tegorocznego spotkania była obecność studentów, którzy na dwóch stanowiskach prezentowali efekty swojej pracy podczas praktyk i staży w firmie B&R. Ciekawym punktem programu była też prezentacja wdrożeń z wykorzystaniem rozwiązań B&R. W tym roku zaprezentowała się firma Comau, która wykorzystuje automatykę B&R do sterowania robotami. Źródło: B&R Automatyka Przemysłowa

7


Z BRANŻY

ASTOR CHALLENGE, CZYLI NAUKA I ZABAWA W JEDNYM Tłumy uczestników jednej z największych studenckich imprez naukowych w Polsce, jedno wyzwanie związane z zaprogramowaniem robota, jeden zwycięski robot, który zrobił błyskawiczną medialną karierę, a także trzy inne, interesujące projekty, które doprowadzono do końca – tak w skrócie można podsumować efekty konkursu ASTOR Challenge, który odbył się w Krakowie w ramach hackatonu AGHacks. Wyniki konkursu pokazują, że przyszłość polskiej myśli inżynierskiej będzie ciekawa, a  karty będą rozdawać młodzi, kreatywni i myślący niesztampowo ludzie. „Równomierne dozowanie jednorodnej substancji ciekłej do naczyń niepołączonych” to nazwa projektu, który zdobył główną nagrodę. Młodzi studenci: Jacek Pelic, Michał Zygmunt,

Michał Jasiński, Michał Kliś i Konrad Adamczyk wykorzystali potencjał robota Kawasaki, uzupełniając go o wydrukowany w technologii 3D chwytak oraz łącząc z odpowiednio skonfigurowanym systemem wizyjnym. Dzięki kamerze system jest w stanie wykryć położenie leżących przed nim przedmiotów i przekazać odpowiednie informacje robotowi za pośrednictwem protokołu TCP. W rezultacie urządzenie dozuje równomierne porcje płynu do podsuniętych mu naczyń. O wygranej decydowały takie czynniki jak innowacyjność rozwiązania, poziom techniczny wykonania pracy, poziom integracji poszczególnych elementów systemu oraz możliwość wdrożenia w praktyce. Źródło: ASTOR

B&R I POLITECHNIKA ŚLĄSKA ŁĄCZĄ NAUKĘ I PRZEMYSŁ

DANFOSS OGRANICZA ZUŻYCIE ENERGII Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, wydajność energetyczna może zapewnić wymaganą redukcję gazów cieplarnianych na poziomie 38 proc. Większość światowego zużycia energii pochodzi z przemysłu i budynków, a potencjał obniżenia tego zużycia jest równie wysoki. Do 2030 r. Danfoss planuje zredukować o połowę zużycie energii do prowadzenia działalności oraz emitować o połowę mniej dwutlenku węgla z wykorzystywanej przez siebie energii. Firma zajmuje się realizacją projektów energooszczędnych m.in. w swoich największych fabrykach na całym świecie. Zazwyczaj wiąże się to z obniżeniem zużycia energii do obsługi zakładów o 25–30 proc. Oszczędność uzyskuje się przede wszystkim dzięki optymalizacji systemów kontrolujących wentylację, ogrzewanie i chłodzenie z wykorzystaniem produktów Danfoss. Przykładowo w fabryce w Grodzisku Mazowieckim zrealizowano już dziewięć projektów energooszczędnych, które dały łącznie 20-proc. poziom oszczędności zużycia energii. Dzięki realizacji kolejnych projektów w 2017 r. zakład ograniczy emisję CO₂ aż o 680 ton rocznie i zmniejszy zużycie energii (łącznie elektrycznej i gazu) o ponad 1,6 GWh. Dotychczasowe inwestycje w energooszczędne rozwiązania dla grodziskiego zakładu to także duże oszczędności finansowe, które wyniosą w przyszłym roku ponad 440 000 zł i będą wyższe o około 100 000 zł w porównaniu z rokiem 2015. Źródło: Danfoss

Dzięki współpracy firmy B&R Automatyka Przemysłowa i Politechniki Śląskiej studenci tej uczelni mogą wybierać spośród wielu atrakcyjnych specjalności. Wydział Mechaniczny Technologiczny, który realizuje model kształcenia oparty na współpracy z przemysłem, ma kilka ciekawych i pragmatycznych propozycji dla swoich studentów. Jedną z nich jest specjalność pod nazwą „AC7-B&R. Zaawansowane Układy Sterowania Maszyn i Procesów”, której program został od podstaw stworzony wspólnie z firmą B&R Automatyka Przemysłowa. Specjalność jest przeznaczona dla studentów studiów stacjonarnych II stopnia kierunku Automatyka i  Robotyka. Program obejmuje zagadnienia, których znajomość jest użyteczna w pracy automatyka. W  bloku przedmiotów przewidziano: systemy operacyjne czasu rzeczywistego, komunikację w przemysłowych systemach sterowania i akwizycji danych, kompatybilność elektromagnetyczną, programowanie systemów sterowania maszyn i linii technologicznych, systemy napędowe maszyn i linii technologicznych, projektowanie i programowanie systemów bezpieczeństwa, eksploatację, monitorowanie i diagnostykę maszyn i linii technologicznych, projektowanie systemów sterowania maszyn i linii technologicznych, wizualizację procesów przemysłowych i dyrektywę maszynową. Źródło: B&R Automatyka Przemysłowa

8

AUTOMATYKA


Z BRANŻY

UNIVERSAL ROBOTS MA NOWEGO MENEDŻERA SPRZEDAŻY NA REGION CEE Firma Universal Robots wzmacnia swoje oddziały w poszczególnych regionach, wyznaczając organizacji lokalnej i sieci partnerów w Europie Środkowo-Wschodniej nowe cele strategiczne. Realizację zadań biznesowych i sprzedażowych w tym regionie nadzorować będzie nowo mianowany regionalny menedżer sprzedaży na region Europy Środkowo-Wschodniej, Slavoj Musilek. Jego głównym zadaniem będzie wzmocnienie pozycji firmy, budowa wizerunku innowacyjnego lidera rynku robotów współpracujących, sprostanie szybko rosnącym potrzebom klientów oraz dalsze rozszerzanie i wzmacnianie sieci partnerów. Nowy regionalny menedżer sprzedaży na region CEE ma wszechstronne doświadczenie w budowaniu i umacnianiu pozycji zarządzanych przez siebie oddziałów regionalnych firm, takich jak Hewlett-Packard, Computer Associates, Juniper Networks i Rockwell Automation. Jednym z jego pierwszych zadań na nowym stanowisku będzie budowanie profesjonalnego zespołu w celu zapewnienia solidnego i efektywnego wsparcia dla kanału partnerskiego, a tym samym skutecznego dotarcia do użytkowników końcowych w  całym regionie. Slavoj Musilek ukończył Technikę Cybernetyczną na  Politechnice Czeskiej w  1993 r.  Jest żonaty, mieszka w  Pradze. Jego główne zainteresowania to fotografia, podróże oraz kulinaria. Źródło: Universal Robots

RITTAL NA TARGACH SPS IPC DRIVES 2015 „Nasze kompetencje. Twoje korzyści.” – pod tym hasłem firma Rittal prezentowała w trakcie tegorocznych targów SPS IPC Drives w Norymberdze nowe podejście do procesu tworzenia wartości w produkcji urządzeń sterowniczych i  rozdzielczych. Po  raz pierwszy firma zainscenizowała na stoisku targowym realny zakład produkcyjny. Na 1200 m² powierzchni wystawienniczej można było obserwować wyzwania stojące przed produkcją aparatury sterowniczej i rozdzielczej oraz poszczególne etapy procesu na podstawie konkretnych sytuacji z dnia codziennego: od inżynierii, przez zamawianie, dostawę i wyposażenie, aż po okablowanie oraz montaż końcowy. Goście targów mogli też zapoznać się z poszczególnymi etapami łańcucha tworzenia wartości w budowie urządzeń sterowniczych i rozdzielczych: od inżynierii przez technikę systemową aż po rozbudowę systemu wraz z automatyzacją produkcji. W centrum tego łańcucha, jako element łączący, znajduje się wirtualny prototyp szafy sterowniczej. Ponadto firma prezentowała różne rozwiązania w kilku sekcjach: Engineering, Technika systemowa, Automatyka. Źródło: Rittal R E K L A M A


Z BRANŻY

OCHRONA SILNIKÓW W KONTEKŚCIE DYREKTYWY ERP Firma Eaton, producent rozwiązań do dystrybucji energii, opublikowała nowy biuletyn „Ochrona silników w związku z rewolucją IE3”, który omawia wpływ Dyrektywy ErP, dotyczącej produktów związanych z energią, na aparaturę rozdzielczą i układy zabezpieczeń silników elektrycznych. Biuletyn umożliwia producentom maszyn i wykonawcom instalacji zapoznanie się z konsekwencjami dyrektywy dla konstrukcji silników oraz zawiera praktyczne wskazówki, które użytkownicy powinni wziąć pod uwagę podczas doboru urządzeń ochronnych. Odnosi się też do tego, jak wymagania określone w Dyrektywie

ErP oraz przepisach dotyczących silników wymuszają na producentach silników elektrycznych dokonywanie zmian konstrukcyjnych w ich wyrobach. Omówiony został też wpływ dyrektywy na różne zagadnienia dotyczące charakterystyki elektrycznej silników, od stosowania grubszych drutów w uzwojeniach wirników do wyższych prądów rozruchowych. Biuletyn autorstwa Jana Nowaka, menedżera produktu w firmie Eaton, można pobrać bezpłatnie pod adresem www.eaton.pl/moem-ee. Źródło: Eaton Electric

COPA-DATA WSPÓŁPRACUJE Z UNIWERSYTETEM W MONACHIUM Firma Copa-Data oraz Uniwersytet Techniczny w Monachium – TUM (Technische Universität München) rozpoczęły oficjalną współpracę. Katedra Technologii Pakowania Żywności TUM została zarejestrowana w programie partnerskim firmy Copa-Data w obszarze instytucji edukacyjnych oraz jednostek badawczych. Celem tego partnerstwa jest ścisła współpraca w dziedzinie nauki oraz edukacji, a także promowanie przełomowych pomysłów, ergonomii i innowacyjności. Copa-Data regularnie współpracuje na wielu płaszczyznach ze wspomnianą katedrą od 2008 r. Teraz partnerstwo zyskało oficjalną rangę i solidne podstawy do wprowadzenia w życie wielu wspólnych projektów. Ponadto oznacza to regularną wymianę informacji dotyczących rozwoju, tren-

dów w nauce oraz przemyśle. W ramach współpracy Copa-Data daje studentom możliwość skonfrontowania teorii z praktyką, wsparcie techniczne oraz udostępnia do celów edukacyjnych licencje zenon – rodzinę oprogramowania HMI/SCADA oraz dynamicznego raportowania danych z produkcji. Co więcej, firma jest zaangażowana w wykłady dotyczące zagadnień optymalizacji i  ergonomii w  procesach produkcji, Industry 4.0, bezpieczeństwa, analizy predykcyjnej. Na zdjęciu z lewej George Yamanoglu, konsultant ds. partnerstwa oraz nowych rynków w Copa-Data w Niemczech, z prawej Stefan Flad, doktorant oraz wykładowca na Katedrze Technologii Pakowania Żywności we Freising w Niemczech. Źródło: Copa-Data

SEMICON Z LICENCJĄ NA SZABLONY VECTORGUARD Spółka Semicon zawarła umowę licencyjną z firmą ASM Assembly Systems Switzerland GmbH (dawniej DEK) i została oficjalnym licencjobiorcą VectorGuard. Przedmiotem umowy licencyjnej są szablony w ramach VectorGuard oraz ramy naciągowe Master Frame do systemu VectorGuard. Terytorialny zasięg udzielanej licencji obejmuje Polskę, Ukrainę, Białoruś, Litwę, Łotwę i Estonię. Szablony VectorGuard oraz ramy Master Frame dostępne są tylko u licencjonowanych dostawców. Szablony wyróżniają się przede wszystkim małymi wymiarami – grubość ram to zaledwie 5 mm (przy około 1–1,5” gru-

10

bości ram aluminiowych). Dzięki temu przechowywanie gotowych szablonów jest znacznie wygodniejsze. Wymagają one użycia w sitodrukarce ramy Master Frame. Firma ASM wypuściła na  rynek także ramy Master Frame o wyjątkowej sile naciągu – 47 N/cm. Tak silnie napięta blacha ma lepiej uwalniać pastę z otworów szablonu. Niedawno ASM poinformował też o  dostępności szablonów VectorGuard z pokryciem Nano Ultra – innowacja polega na plazmochemicznym osadzaniu cienkiej (2–4 μm), bardzo twardej warstwy nanopokrycia. Źródło: Semicon

AUTOMATYKA


Z BRANŻY

ILAB, CZYLI POLSKIE INNOWACJE W PIGUŁCE 29 października w siedzibie wydawnictwa Agora w ramach akcji społecznej „Gazety Wyborczej” – iLab: Laboratorium Innowacji” odbyło się spotkanie pod hasłem „Nauka rozpędza biznes”. Akcja społeczna prowadzona jest we współpracy z KGHM Polska Miedź i  Wrocławskim Centrum Badań EIT+. Motywem przewodnim edycji była współpraca pokazująca, jak razem działając można wspólnie tworzyć nową jakość. W ramach spotkania odbył się panel dyskusyjny pt. „Zaufanie i  współpraca – jak zbliżyć do siebie naukę i gospodarkę”. O tym, jak się żyje polskim naukowcom, dyskutowali m.in. przedstawiciele polskiej

nauki i resortów odpowiedzialnych za innowacje: Beata Lubos, naczelnik departamentu innowacji i  przemysłu z Ministerstwa Gospodarki i prof. dr hab. Włodzisław Duch, podsekretarz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Spotkanie było także okazją do zapoznania się z ciekawymi wynalazkami stworzonymi przez polskich naukowców, jak opatrunek z  much leczący trudno gojące się rany, aplikacja dobierająca wino do posiłku czy test do szybkiego wykrywania grypy. Bardzo duże zainteresowanie uczestników spotkania wzbudził „gość specjalny”: antyterrorystyczny, pirotechniczny robot PIAP GRYF. Źródło: Automatyka

PRIMA POWER WSPIERA AUTOMATYZACJĘ PRODUKCJI

12/2015

sztuk. Kluczowym elementem w tym wypadku jest zapewnienie szybkiej i elastycznej dostępności materiału, odpowiednich technologii jego przetworzenia oraz wydajności narzędzi w celu uniknięcia przestojów spowodowanych koniecznością ich wymiany czy konfiguracji. Takie rozwiązania zapewnia zautomatyzowana linia produkcyjna PSBB, która pozwala na elastyczny przepływ materiału pomiędzy poszczególnymi komórkami systemu. Źródło: Prima Power

OŚ LINIOWA. Wprawiamy w ruch.

R E K L A M A

Wprowadzenie elastycznej automatyzacji do produkcji wiąże się z wymierną korzyścią dla przedsiębiorstw branży obróbki blach. Dzięki elastycznej automatyzacji firma jest w stanie wyeliminować lub przynajmniej ograniczyć straty związane z transportem, wyposażeniem o dodatkowe maszyny czy czasem oczekiwania na produkcję danego komponentu. Jedną z firm, która postawiła na nowoczesne rozwiązania automatyzacji jest Prima Power – firma specjalizująca się w produkcji i dostarczaniu zautomatyzowanych linii produkcyjnych do obróbki blach. Najważniejsza korzyść wynikająca z  elastycznej automatyzacji obróbki blach to oszczędność kosztów składowania, logistyki materiałowej i skrócenie cyklu produkcyjnego. Jedną z  korzyści wynikających z  zastosowania zautomatyzowanych linii produkcyjnych Prima Power jest też możliwość szybkiej zmiany w produkcji i dostosowania jej do  wytworzenia pojedynczych

www.hiwin.de/DieAchse

11


Z BRANŻY

LIFE IS ON – NOWA GLOBALNA STRATEGIA DLA MARKI SCHNEIDER ELECTRIC Schneider Electric rozwija strategię wykorzystania Internetu rzeczy (IoT) opartą na technologiach Operational Intelligence i rozpoczyna współpracę z Industrial Internet Consortium (IIC), której celem jest rozwój i wdrażanie rozwiązań wpisujących się w trend IoT. Nowa strategia jest odpowiedzią na zachodzący obecnie proces transformacji sektora przemysłowego, biznesu i sfery społecznej w wyniku trzech postępujących zjawisk: urbanizacji, cyfryzacji i industrializacji. Strategia Life Is On jest kontynuacją przyjętej przez Schneider Electric filozofii wykorzystania technologii Operational Intelligence i budowania rozwiązań w oparciu o Internet Rzeczy. To podejście ma doprowadzić do zmiany sposobu, w jaki ludzie i przedsiębiorstwa korzystają z energii oraz automatyzują procesy przemysłowe. – Finansujemy innowacje umożliwiające wzajemną komunikację między naszymi produktami i systemami w ramach Internetu Rzeczy oraz dzięki tworzone-

RS COMPONENTS PROMUJE KREATYWNOŚĆ Firma RS Components ogłosiła konkurs z nagrodami dla wszystkich studentów uczelni technicznych w  Polsce. Uczestnicy muszą opracować projekt w oparciu o produkty dostępne w portfolio RS Components, a następnie – po wypełnieniu formularza dostępnego na stronie pl.rs-online.com/konkurs – przesłać go  do  31  stycznia 2016 r. na adres e-mail: konkurs@rspoland.com. Zgłoszenie powinno zawierać nazwę projektu, główne założenia projektowe, opis projektu oraz listę materiałową. Mile widziane są także krótkie nagrania wideo lub zdjęcia. Projekty mogą powstawać w  grupach liczących nie więcej niż trzy osoby. Wyniki konkursu zostaną ogłoszone 15 lutego 2016 r.  – W  międzynarodowej konkurencji znaczącą rolę odgrywa innowacyjny potencjał młodych ludzi o wykształceniu technicznym. Dlatego chcemy wykazać się odpowiedzialnością jako firma i zająć się promowaniem talentów technicznych. Byłoby mi bardzo miło, gdyby nasza firma mogła położyć podwaliny pod czyjąś pełną sukcesów karierę zawodową – mówi Robert Dudzik, dyrektor regionalny na Europę Wschodnią. Źródło: RS Components

mu przez nas oprogramowaniu, budując bardziej dostępne i lepiej połączone systemy dystrybucji energii. Nasze rozwiązania znajdują zastosowanie w kluczowych segmentach globalnego rynku: budownictwie mieszkaniowym, centrach danych i sieciach informatycznych, energetyce i infrastrukturze oraz przemyśle – podkreśla Jean-Pascal Tricoire, Chairman and CEO w Schneider Electric. Przedstawiciele Schneider Electric zostali wybrani do komitetu zarządzającego organizacji Industrial Internet Consortium (IIC), aby wspierać skuteczniejsze wdrażanie systemów wykorzystujących IoT. Ponadto firma rozpoczęła współpracę z konsorcjum badawczym Hong Kong University of Science and Technology-Massachusetts Institute of  Technology (HKUST-MIT) Research Alliance Consortium, mającą na celu rozwój i wdrażanie rozwiązań opartych na IoT. Źródło: Schneider Electric

AMD WDRAŻA INICJATYWĘ BOLTZMANNA Firma AMD ogłosiła Inicjatywę Boltzmanna, która ma na celu sprawić, żeby oprogramowanie korzystające ze  standardu HSA zapewniało maksymalną efektywność obliczeniową zarówno przy wykorzystaniu procesora (CPU), jak i kart graficznych AMD FirePro (GPU). Pierwsze rezultaty tej inicjatywy zostały zaprezentowane w trakcie konferencji SC15, a wśród nich znalazły się: kompilator HCC (Heterogeneous Compute Compiler), sterownik typu headless dla systemu Linux, infrastruktura uruchomieniowa dla systemów obliczeniowych wysokiej wydajności, tj. klastrów HPC oraz konwerter HIP (Hetereogeneous-compute Interface for Portability) służący do przenoszenia aplikacji bazujących na CUDA do powszechnego modelu programistycznego C++. Narzędzia te powstały po to, aby zwiększyć wydajność aplikacji na wielu rynkach – od uczenia maszynowego po dynamikę molekularną, od badań nad paliwami kopalnymi po efekty wizualne i obrazowanie generowane komputerowo. Mają one doprowadzić do osiągnięcia w 2016 r. niebywałego poziomu mocy obliczeniowej 28 TeraFlopsów z mniej niż 1 kW energii.  Źródło: Edelman

12

AUTOMATYKA


Z BRANŻY

SCHNEIDER ELECTRIC Z TYTUŁEM LIDERA W RAPORCIE IDC MARKETSCAPE

KOLEJNA EDYCJA TARGÓW ELEKTRONIKA JUŻ W PRZYSZŁYM MIESIĄCU Warszawskie Centrum Expo XXI będzie w dniach 2729 stycznia 2016 r. gościło wystawców i uczestników Międzynarodowych Targów Sprzętu Elektrycznego i Systemów Zabezpieczeń Elektrotechnika, skierowanych do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. W trakcie wydarzenia będzie można poznać najnowsze rozwiązania w zakresie sprzętu elektrycznego, automatyki i systemów zabezpieczeń. Równolegle odbędą się targi Światło oraz wystawa Teletechnika. Rejestracja odbywa się na stronie www.elektroinstalacje.pl. Od lat integralnym elementem targów Elektrotechnika są konferencje, szkolenia i warsztaty skierowane do ponad 1500 specjalistów – inżynierów budownictwa, inżynierów elektryków, inspektorów nadzoru oraz instalatorów. Najważniejsze wydarzenie to cykl szkoleń dla projektantów instalacji elektrycznych oraz wyższej kadry menadżerskiej odpowiedzialnej za  nadzór, wykonawstwo, inwestycje i eksploatację instalacji w różnego typu obiektach, organizowany wspólnie z Polską Izbą Inżynierów Budownictwa. Szkolenia zaplanowane na 2016 r. obejmują taką tematykę jak: wybrane zagadnienia projektowania instalacji elektrycznych, nowoczesne systemy instalacji teletechnicznych, innowacyjne rozwiązania dla potrzeb automatyzacji sieci SN/NN, konsekwencje niedotrzymywania wymaganych parametrów ochrony przepięciowej, wybrane zagadnienia projektowania oświetlenia zewnętrznego i wewnętrznego, jakość energii elektrycznej i efektywność energetyczna budynków, ochrona odgromowa i przepięciowa, technologia LED i OLED, automatyka budynkowa, fotowoltaika, modele biznesowe dla małych i średnich firm oraz zmiany w prawie budowlanym. Źródło: Agencja Soma

12/2015

Schneider Electric, producent pakietu oprogramowania StruxureWare dla centrów danych, otrzymał tytuł lidera w najnowszym raporcie IDC MarketScape: Worldwide Data Center Infrastructure Management 2015 Vendor Analysis. Najnowszy raport IDC MarketScape skupia się na rynku DCIM, stale rozwijającym się wraz ze wzrostem zapotrzebowania na  bardziej efektywne centra danych, oferujące krytyczne wsparcie dla operacji biznesowych. Schneider Electric uzyskał najwyższy tytuł spośród szerokiego grona producentów rozwiązań DCIM. Raport IDC MarketScape powstaje na podstawie rozbudowanego procesu ewaluacyjnego, opartego na badaniach ankietowych i wywiadach z  dostawcami rozwiązań, publicznych informacji oraz opinii użytkowników. Każdy z producentów podlega ocenie pod względem 30 czynników dotyczących jakości produktów i strategii firmy. – Tak wysoka ocena firmy Schneider Electric i uznanie dla produktu StuxureWare pokazuje, że oferowane przez nas inteligentne i niezawodne oprogramowanie jest doceniane przez klientów oraz spełnia coraz bardziej rosnące wyzwania rynku IT i centrów danych – mówi Dariusz Koseski, wiceprezes Schneider Electric Polska. Źródło: Schneider Electric

B&R ROZBUDOWUJE STRUKTURĘ W POLSCE Z myślą o  jak najlepszej obsłudze klientów na  terenie całego kraju firma B&R  Automatyka Przemysłowa rozbudowała swoją strukturę na  południu Polski. Otwarte zostało biuro B&R w Krakowie. To  już czwarty oddział firmy w  naszym kraju. Funkcję Office Managera krakowskiego biura pełni doświadczony inżynier firmy B&R, Piotr Olszewski (na zdjęciu), który do tej pory pracował jako Inżynier Sprzedaży w biurze B&R w Warszawie. Biuro B&R w Krakowie obejmuje swoim zasięgiem obsługę klientów z województw śląskiego, małopolskiego i podkarpackiego. Obecnie kontrahenci zlokalizowani na południu kraju mają zapewniony szybki i bezpośredni kontakt oraz łatwiejszy dostęp do technicznych i handlowych zasobów firmy B&R. Źródło: B&R Automatyka Przemysłowa Dział powstaje we współpracy z portalem

13


PRODUKTY

ATHLONIX 22DCP – EKONOMICZNY SILNIK SZCZOTKOWY DC Firma Portescap wprowadziła kolejną generację silników o dużej gęstości mocy. Produkty Athlonix DCP to optymalne rozwiązanie pod względem relacji ceny do wydajności, które idealnie nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań. Nowe silniki 22DCP o średnicy 22 mm charakteryzują się wydajną energetycznie bezrdzeniową konstrukcją ze zoptymalizowanym obwodem magnetycznym i samonośną cewką, co zapewnia maksymalną gęstość mocy i wytrzymałość w trakcie eksploatacji silnika. Silniki Athlonix 22DCP są  dostępne w dwóch wariantach: z systemem komutacji z metali szlachetnych oraz z komutacją grafitową i magnesem AlNiCo. Unikatowa konstrukcja sprężyn szczotek węglowych o stałej sile docisku zapewnia spójną wydajność. W opcji dostępna

OPROGRAMOWANIE INSIGHT W WERSJI 8.0 Firma Datapaq wprowadziła nowy wariant pakietu Insight, oznaczony numerem 8.0 w wersjach Furnace, Oven i Kiln wraz z innymi pakietami oprogramowania dla poszczególnych gałęzi przemysłu. Wersja 8.0 zapewnia obsługę nowych rejestratorów Datapaq TP3 zawierających do 20 kanałów termoparowych. Pozwala przeprowadzać 10 następujących po sobie przebiegów pomiarowych z maksymalnie 10 zdarzeniami na przebieg, dając użytkownikom możliwość indywidualnego ustalania interwałów faz procesowych. Zarejestrowane profile mogą być udostępniane w postaci oddzielnych plików lub połączone w jeden plik dla wygodnego podglądu i analizy. Użytkownicy mogą przeprowadzać testy równomierności rozkładu temperatury (TUS) i dokładności systemu (SAT) oraz generować raporty zgodne z wymaganiami norm AMS 2750E i CQI-9.  Zaawansowana diagnostyka rejestratora, automatyczna korekcja i rekalibracja zapewniają wysoką jakość danych. Oprogramowanie wyświetla ponadto status akumulatora i ilość pozostałej pamięci w godzinach. Przy 20 podłączonych termoparach i  interwale wynoszącym jedną sekundę pojemność pamięci wystarcza do maksymalnie 50-godzinnej rejestracji danych. Źródło: Datapaq

jest cewka REE (o ograniczonym wpływie elektroerozji), co zapewnia wydłużenie żywotności silnika. Dzięki maksymalnemu ciągłemu momentowi obrotowemu do 6,6 mNm i wyższemu momentowi utyku niż w porównywalnych silnikach, napędy Athlonix 22DCP idealnie nadają się do  użytkowania w aplikacjach takich jak pompy medyczne i przemysłowe, analizatory gazów oraz urządzenia bezpieczeństwa, kontroli dostępu i elektronarzędzia. Silniki Athlonix są kompatybilne z enkoderami i przekładniami o różnych wielkościach oraz przełożeniach i są dostępne także przez konfigurator on-line MotionCompass. Napędy są produkowane w fabryce mającej certyfikat ISO i są zgodne ze standardem RoHS. Źródło: Portescap

AKTYWNA PORTOWA BRAMA MODBUS TCP NA RTU

Firma Moxa opracowała nowe rozwiązanie – MGate MB3660, czyli bramę Modbus RTU na TCP z  8  lub 16  portami RS-232/422/485. Modbus RTU jest tani w implementacji, dlatego nadal cieszy się popularnością, mimo że jest to protokół komunikacyjny sprzed ponad 30 lat. Stosowany jest najczęściej w licznikach energii, sterownikach PLC, zdalnych I/O, falownikach i wielu innych. Na obiekcie często znajduje się wiele urządzeń z protokołem Modbus RTU, a więc wyposażonych w standard komunikacji szeregowej. Są to urządzenia, których nie da się podłączyć bezpośrednio do typowej sieci zakładowej, ale istnieją specjalne bramy komunikacyjne i konwertery, które to umożliwiają. Wprowadzone przez firmę Moxa urządzenie jest innowacyjne z dwóch powodów. Po pierwsze brama „uczy się” zapytań od mastera TCP, po czym samodzielnie odpytuje slave’y. Czas reakcji na zapytanie mastera jest znacznie krótszy, ponieważ MGate MB3660 stale ma aktualne dane ze slave’ów. Po drugie dwa interfejsy LAN zwiększają redundancję połączenia. Jeśli z jakichś powodów pierwsza sieć przestanie poprawnie działać, SCADA nadal będzie miała do dyspozycji łącze zapasowe. Konfiguracja urządzenia jest bardzo prosta, co ułatwia dedykowana aplikacja z graficznym interfejsem dla systemów z rodziny Windows – MGate Manager. Urządzenie montuje się w szafie RACK 19˝. Źródło: Elmark Automatyka

14

AUTOMATYKA


PRODUKTY

PRODUKTY DO KONTROLI WYCIEKÓW W PORTFOLIO RS COMPONENTS Oferta firmy RS Components powiększyła się o wysokiej jakości produkty RS do usuwania wycieków, adresowane do branży produkcyjnej i przemysłowej. Seria obejmuje zestawy do zbierania wycieków, pochłaniacze cieczy o dużej wydajności oraz urządzenia sterujące podzielone na trzy główne grupy: przeznaczone tylko do olejów, uniwersalne/ konserwacyjne oraz do  substancji chemicznych. Pochłaniacze olejów pochłaniają tylko oleje i inne substancje na bazie węglowodorów, takie jak benzyna, olej napędowy, nafta, smary i oleje silnikowe, ale nie pochłaniają wody ani produktów wodnych. Najbardziej wszechstronny typ pochłaniacza – uniwersalny lub konserwacyjny – umożliwia zbieranie większości wycieków, w szczególności składających się z wielu różnych cieczy. Pochłania on wszystkie nieagresywne ciecze ogólnego stosowania, takie jak produkty wodne, płyny do cięcia lub płyny smarujące, ciecze chłodzące, rozpuszczalniki, oleje i smary, a także łagodne substancje chemiczne. Pochłaniacze sub-

stancji chemicznych umożliwiają usuwanie wszystkich cieczy, w tym łagodnych i agresywnych substancji, takich jak kwasy, nafta i detergenty, rozpuszczalniki, oleje i paliwa oraz smary i płyny smarujące. Nowe zestawy do  zbierania wycieków są  wyposażone w różnej pojemności kieszenie i maty na pochłaniacz. Produkty dostępne są w różnych wielkościach i formatach, nawet 80 l. Większe zestawy są dostępne wraz z niedrogimi wkładami uzupełniającymi, a wiele innych zawiera wyposażenie ochronne, worki do utylizacji, pojemniki oraz taśmę do znakowania. Seria wyposażenia do zbierania wycieków obejmuje maty do osuszania, tace na wycieki, podstawy do beczek wraz z paletami, podstawy robocze lub pojemniki, podstawy typu Intermediate Bulk Container (IBC) zawierające palety zapobiegające rozlaniu oraz specjalne worki i pojemniki do bezpiecznej utylizacji cieczy. Źródło: RS Components R E K L A M A


PRODUKTY

WIELOZADANIOWE LISTWY PRZECIWPRZEPIĘCIOWE APC Listwy przeciwprzepięciowe z serii APC SurgeArrest zapewniają wysoki poziom ochrony komputerów, innych urządzeń elektronicznych i peryferyjnych oraz chronią łącza telefoniczne. W tym roku, w związku z rosnącymi zagrożeniami w postaci burz z silnymi wyładowaniami atmosferycznymi oraz przerw w dostawach energii, firma APC by Schneider Electric odświeżyła listwy przeciwprzepięciowe SurgeArrest, stawiając na komplementarność rozwiązań i funkcjonalność. Do nowości, które zostały wprowadzone w serii SurgeArrest należy: biały kolor modeli, który dobrze sprawdzi się w jasnych pomieszczeniach biurowych oraz mniejszy i bardziej prostokątny kształt o mocno zarysowanych krawędziach. To, co dodatkowo wyróżnia tę gamę produktów to prosty, kompaktowy oraz nowoczesny styl pulpitu listwy. Do niektórych modeli dodane zostały dwa porty USB z funkcją ładowania telefonu (5 V, 2,4 A), które są kompatybilne z każdym innym rodzajem urządzeń mobilnych. Podstawowym zadaniem gamy produktów SurgeArrest jest zagwarantowanie jak najlepszej ochrony sprzętu elektronicznego. Urządzenia z serii APC SurgeArrest Performance oraz SurgeArrest Home/Office zapewniają wysoki poziom ochrony komputerów, innych urządzeń elektronicznych i peryferyjnych, a także chronią łącza telefoniczne. Nowoczesne obwody filtrujące zapewniają znakomitą ochronę wrażliwego sprzętu elektronicznego przed dużymi i powtarzającymi się przepięciami. Z kolei model SurgeArrest Essential zapewnia podstawowy poziom ochrony przed przepięciami, jakim powinny być objęte wszystkie komputery i domowe urządzenia elektroniczne.

STEROWNIKI MINI-PLC DO NOWYCH ZASTOSOWAŃ PRZEMYSŁOWYCH Firma RS Components rozszerzyła ofertę sterowników programowalnych typu Mini-PLC firmy Barth Elektronik o sześć nowych modeli. Pierwszym urządzeniem z nowej serii jest model STG-65 – sterownik o mocy 1 kW wyposażony w wysokonapięciowe wyjście zasilania umożliwiające sterowanie urządzeniami AC o maksymalnym prądzie zasilania 4 A (w przypadku pracy ciągłej), wejście 0–10 V oraz dwa wyjścia uniwersalne, dzięki czemu sprawdza się on doskonale jako sterownik AC w zastosowaniach wymagających regulacji temperatury. Drugi model to STG-95, przeznaczony do zastosowań wymagających montażu panelowego i stopnia ochrony IP40 – głębokość montażowa sterownika wynosi zaledwie 15 mm. Z kolei STG-100 to wariant odporny na zachlapania i przeznaczony do użytku na zewnątrz. Może być używany do zastosowań wymagających stopnia ochrony IP65 na przednim panelu. Czwarty model to sterownik do montażu panelowego STG-115 wyposażony w dwuwierszowy wyświetlacz LCD z podświetleniem, programowany przy użyciu intuicyjnego i dostępnego bezpłatnie oprogramowania graficznego miCon-L. Ponadto poszerzono gamę urządzeń o modele STG-650 i STG-550 umożliwiające programowanie graficzne oraz komunikację przy użyciu magistrali CAN.

Źródło: Monday PR

Źródło: RS Components

KOMUNIKACJA SMARTWIRE-DT Z ETHERCAT DZIĘKI MODUŁOWI GATEWAY Wprowadzony przez firmę Eaton nowy moduł gateway EU5-SWD-EtherCAT – najnowszy owoc współpracy z niemiecką firmą Hilscher Gesellschaft für Systemautomation – umożliwia konstruktorom maszyn i systemów łatwe połączenie innowacyjnego systemu instalacyjnego i komunikacyjnego SmartWire-DT z systemami magistrali EtherCAT. Dzięki nowemu modułowi system SmartWire-DT obsługuje nie tylko protokoły Profibus DP, CANopen, Modbus TCP, EtherNet/IP, Profinet i Powerlink, lecz także EtherCAT, który został opracowany przez firmę Beckhoff specjalnie do wysokowydajnych zastosowań w automatyce, wymagających działania w czasie rzeczywistym.

16

Moduł gateway przekazuje dane z podłączonych urządzeń SmartWire-DT poprzez protokół EtherCAT do sterownika PLC. Umożliwia on przesył do 1000 bajtów danych wejściowych i wyjściowych z maksymalnie 99 urządzeń w pracy cyklicznej, a także obsługuje komunikację acykliczną. Moduł wyposażony jest w switch 100 Mbitów do komunikacji EtherCAT oraz w diagnostyczne złącze USB. Gateway konfigurowany jest podobnie jak inne urządzenia EtherCAT, wykorzystując standardowy plik ESI, który jest integrowany w środowisku programistycznym. Dobór i parametryzacja poszczególnych modułów SmartWire-DT odbywa się w klasyczny sposób. Źródło: Eaton

AUTOMATYKA


PRODUKTY

ACOPOSMOTOR – NAPĘD I SERWOMOTOR W JEDNYM Jednostki ACOPOSmotor łączą w kompaktowej obudowie bardzo istotne podzespoły: serwonapęd z opcjonalną technologią bezpieczeństwa; serwomotor, będący przetwornicą mocy; wbudowany czujnik położenia oraz – opcjonalnie – przekładnię. Dostępne są w trzech rozmiarach, z zakresem momentu obrotowego 1,2–10 Nm i mocy od 550 W do 2,3 kW. Dzięki temu pokrywają całe spektrum zastosowań. Aby sprostać większemu zapotrzebowaniu na moc, wprowadzono możliwość dodania w dowolnym momencie wentylatora, który znacznie zwiększa wydajność modułu. Moduły ACOPOSmotor można łączyć w topologii liniowej lub drzewa. W strukturze liniowej numery węzłów są przydzie-

CICHY I SZYBKI W MONTAŻU SYSTEM PRZENOŚNIKÓW VARIOFLOW PLUS System przenośników łańcuchowych VarioFlow plus firmy Bosch Rexroth składa się z elementów o uniwersalnym zastosowaniu, które mogą być używane niezależnie od szerokości systemu. Nowa szerokość rozstawu wynosi 120 mm. Zmniejsza to zapotrzebowanie na części zamienne. Stabilny łańcuch jest odporny na siły rozciągające do 1250 N. Powierzchnia łańcucha jest prawie zamknięta, co umożliwia bezpieczny i niezawodny transport nawet najmniejszych części. System obejmuje różne układy przenośników i jest dostępny w sześciu szerokościach oraz dwóch wersjach materiałowych łańcucha: podstawowej wersji aluminiowej i wersji ze stali nierdzewnej w przypadku wyższych wymagań dotyczących warunków higienicznych (np. w przemyśle spożywczym), gdzie firma Bosch Rexroth stosuje elementy wykonane z materiałów spełniających wymagania agencji FDA. Cicha praca systemu VarioFlow plus została osiągnięta dzięki zoptymalizowanym właściwościom łańcuchów i użyciu szyn ślizgowych z mocowaniem bocznym. Te rozwiązania gwarantują jednocześnie zwiększoną odporność na zużycie oraz szybki i niezawodny montaż, a niski poziom hałasu emitowanego przez nowy system przenośników łańcuchowych w znacznym stopniu przyczynia się do zwiększenia komfortu pracy. Źródło: Bosch Rexroth

lane automatycznie. Można to jednak zrobić bez otwie otwierania obudowy, gdy konieczne jest ustawienie adresu. Połączenie z grupą napędową wykonywane jest złączem hybrydowym. Łączy ono wszystkie linie zasilania i sy i sygnalizacji niezbędne do pracy modułu ACOPOSmotor oraz realizuje połączenie z siecią Powerlink. Stopień ochrony IP65 umożliwia montaż modułów ACOPOSmotor bezpośrednio na maszy na maszynach. Wówczas szafa sterownicza musi zawierać jedynie zasilacz, moduły falowników wysokiej mocy oraz pozostałe konieczne podzespo podzespoły elektromechaniczne. Ułatwia to  znacznie wdrożenie modułowej architektury oraz dodatkowych funkcji maszyn, ponieważ łatwo jest łączyć je z linią główną maszyny za pomocą kabli hybrydowych. Źródło: B&R Automatyka Przemysłowa

NAPĘD CYFROWY NOVOCON S Napęd cyfrowy NovoCon S to najnowsze rozwiązanie 4 w 1 – napęd, magistrala komunikacyjna, wskaźnik przepływu i rejestrator danych – pozwalające na znacznie więcej w obszarze automatyki budynkowej i wodnych instalacji HVAC. NovoCon S został zaprojektowany specjalnie do zaworu AB-QM, wiodącej armatury równoważąco-regulacyjnej dla wodnych instalacji HVAC. Napęd łączy system wodnego ogrzewania i chłodzenia z automatyką budynku za pośrednictwem BACnet. Pozwala to na zaawansowaną kontrolę, lepszą elastyczność, oszczędność czasu podczas montażu i uruchamiania, umożliwia otrzymywanie informacji o stanie budynku i potencjalnych alarmach w celu natychmiastowego rozwiązywania problemów w systemie, a także aktywuje funkcje zdalnego sterowania, np. przepłukanie setek zaworów wymaga tylko jednego kliknięcia myszką. Możliwość zdalnego sterowania jest główną funkcją połączenia zaworu AB-QM i NovoCon S z systemem zarządzania budynkiem. Zdalne uruchomienie, płukanie i sterowanie nie tylko oszczędza cenny czas na różnych etapach montażu i uruchamiania, lecz także eliminuje potrzebę angażowania technika lub inżyniera do wykonywania standardowych czynności kontrolnych czy przeprowadzania poszukiwań uciążliwych do zlokalizowania usterek w miejscach trudno dostępnych. Napęd cyfrowy umożliwia podłączenie BMS za pośrednictwem magistrali, dzięki czemu można pobrać informacje z każdego napędu. Źródło: Danfoss

12/2015

17


PRODUKTY

SPOTSCAN – STATYW DO SKANOWANIA LINIOWEGO Fluke Process Instruments oferuje statyw do skanowania liniowego SpotScan przystosowany do współpracy z pirometrami punktowymi. Jest on kompatybilny z bezkontaktowymi sensorami temperatury IR serii Endurance, Marathon, Modline 5 i Modline 7 i udostępnia innowacyjny mechanizm skanowania, pozwalający użytkownikom zbierać wyniki pomiaru temperatury z większej powierzchni analizowanego obiektu. Statyw zwiększa możliwości pomiarowe termometrów IR w wielu aplikacjach, począwszy od obróbki metali i nagrzewania indukcyjnego po produkcję grafitu. Doskonale nadaje się do monitorowania punktów gorąca i zimna materiałów transportowanych na przenośnikach. SpotScan pozwala zachować doskonałe właściwości optyczne zaawansowanych sensorów temperatury oferowa-

nych przez Fluke Process Instruments, umożliwiające uzyskanie małej średnicy plamki, a dodatkowo oferuje funkcję przesuwania plamki po badanym obiekcie, pozwalającą uzyskać więcej informacji dotyczących krytycznych procesów produkcyjnych. Użytkownicy mogą identyfikować punkty gorąca na większym obszarze oraz monitorować w sposób ciągły wyjście analogowe, co pozwala na wykrywanie wahań temperatury wykraczających poza zdefiniowane wartości graniczne. Statyw SpotScan umożliwia operatorom zakładów przemysłowych wykorzystanie układu kondycjonowania sygnałów z sensora do uzyskiwania informacji w różny sposób. Źródło: Fluke Process Instruments

ROZRUSZNIK SILNIKOWY ZE ZŁĄCZEM SMARTWIRE-DT Eaton pomaga przedsiębiorstwom zwiększyć dostępność maszyn i maksymalnie skrócić czas przestojów, oferując wielofunkcyjne elektroniczne rozruszniki silnikowe (EMS) nowej generacji, obsługujące system komunikacji SmartWire-DT. Dołączany interfejs SmartWire-DT zamienia elektroniczny rozrusznik silnikowy w zdolny do komunikacji łącznik, który może zbierać informacje dotyczące prądu silnika, przeciążeń oraz dane diagnostyczne. Elektroniczny rozrusznik silnikowy łączy w sobie cztery wyjątkowe funkcje: rozruch bezpośredni, rozruch nawrotny, zabezpieczenie silnika R E K L A M A

oraz bezpieczne wyłączenie, zgodnie z wymogami kategorii 3 według normy EN 13849-1. Poprzez zmniejszenie ogólnej liczby komponentów, wykorzystanie technologii niewymagającej używania narzędzi i stosowanie podzespołów wtykowych można obniżyć koszty okablowania typowej rozdzielnicy nawet o 60 proc., a udział wymaganych komponentów sprzętowych nawet do  70  proc. Ze względu na szeroki zakres ochrony przed przeciążeniem urządzeń EMS wystarczają modele z dwoma zakresami prądu: 0,18–6,5 A  (AV-53a) oraz 9 A (AC-51). Źródło: Eaton

ENKODER Z RODZINY IXARC Z INTERFEJSEM PROFINET Enkoder typu OCD-EIB1B-1416S10V-PRM z serii IXARC to jeden z wielu dostępnych enkoderów w ofercie Posital Fraba z interfejsem Profinet. Czujnik ten jest wykorzystywany do pomiaru pozycji kątowej z  rozdzielczością 16  bitów (tj. 65 536 pozycji) na jeden obrót. Enkoder o symbolu OCD-EIB1B-1416-S10V-PRM to enkoder wieloobrotowy, który nie wymaga podtrzymywania bateryjnego – pomiar liczby obrotów realizowany jest przy wykorzystaniu wbudowanej przekładni mechanicznej z dodatkowymi tarczami kodowymi. Źródło: Posital Fraba

18

AUTOMATYKA


PRODUKTY

ARK-1550 – MAŁY KOMPUTER PRZEMYSŁOWY Advantech ARK-1550 to niewielkich rozmiarów przemysłowy komputer PC wyposażony w kieszeń na pojedynczy dysk SATA 2.5” (SSD lub HDD). System operacyjny może zostać zainstalowany na dysku SATA 2.5” lub na wewnętrznym dysku mSATA. ARK-1550 charakteryzuje się niewielkimi wymiarami (223 × 46,6 × 133 mm) oraz sporymi możliwościami. W zależności od wersji użytkownik ma do dyspozycji ekonomiczny procesor Intel Celeron 2980U 1,6 GHz lub wydajny Core i5-4300U (1,9 GHz, turbo do 2,9 GHz). W obu przypadkach system może zostać wyposażony w maksymalnie 8 GB DDR3L SODIMM RAM. Inne parametry ARK-1550 to:  2 × Intel GbLAN, 1 × RS-232 i 2 × RS-232/422/485 (konfiguracja z poziomu BIOS), 2 × USB 2.0 i 2 × USB 3.0, 2 × mini PCIe (jeden zamienny z mSATA), slot na kartę SIM, 8 bit GPIO oraz wyjścia VGA i HDMI. W przypadku wyposażenia w dysk SSD oraz pamięć RAM przystosowane do pracy w szerokim zakresie temperatury komputer może pracować w temperaturze od –20 °C do +55 °C.

NAJLŻEJSZY NA ŚWIECIE SYSTEM PROWADZENIA LINIOWEGO W miejscach, w których oszczędność wagi jest istotna, np. przy produkcji samolotów lub wyposażenia medycznego, inżynierowie projektanci coraz częściej korzystają z  włókna węglowego wzmocnionego tworzywem sztucznym. Właśnie w tej technologii igus stworzył swój system prowadzenia liniowego drylin W, czyniąc go jeszcze lżejszym. Połączenie podwójnego profilu, wykonanego z bardzo wytrzymałego i sprężystego włókna węglowego, z bezsmarownym wózkiem liniowym z łożyskami dry-tech sprawia, że ten innowacyjny system jest lekki i wytrzymały, zachowując przy tym wszystkie zalety liniowych prowadnic drylin W, takie jak całkowita bezsmarowność, odporność na brud i kurz, niski współczynnik tarcia czy cicha praca i odporność na korozję. Źródło: igus

Źródło: Elmark Automatyka R E K L A M A

12/2015

19


PRODUKTY

ENERGOOSZCZĘDNE ZAWORY PROPORCJONALNE MARKI ASCO NUMATICS Emerson wprowadził na rynek nowy energooszczędny zawór proporcjonalny marki ASCO Numatics o  kompaktowej konstrukcji, przeznaczony do prostej oraz efektywnej kontroli ciśnienia. Niedrogi zawór z serii Sentronic jest adresowany do klientów mających stosunkowo niewielkie wymagania techniczne, natomiast zapewnia te same wysokie standardy w zakresie sprawności oraz niezawodności, co pozostałe produkty z oferty ASCO Numatics. Zawór proporcjonalny Sentronic LP charakteryzuje się modułową konstrukcją, małymi gabarytami oraz łatwą konfiguracją, co czyni go alternatywą dla bardziej złożonych zaworów sterujących dostępnych obecnie na rynku. Sentronic LP to zawór rozmiaru DN4 (G 1/4) dostępny w wersjach do montażu inline lub za pomocą kołnierza. Obie wersje zawierają 5-pinowe złącze elektryczne M12 i charakteryzują się poborem mocy, który nie przekracza 4 W,

co stanowi obecnie jedno z najlepszych osiągnięć dla tego typu elementów. Zawór cechuje się małą histerezą (do 2 proc.), przy zachowaniu znakomitej liniowości oraz powtarzalności. Na  pojedynczej płycie montażowej możliwa jest instalacja maksymalnie aż do 10 zaworów o tym samym ciśnieniu zasilającym. Dodatkową zaletą są zaawansowane możliwości programowania zapewniane przez inteligentne oprogramowanie DaS (Data Acquistion Software) oraz definiowane przez użytkownika parametry sterowania, chronione hasłem dostępu. Możliwe są trzy zakresy ciśnienia pracy: 0–3, 0–6 oraz 0–10 barów. Ciśnienie o przewidywalnej wartości zawsze występuje na  zaworze, również w  szerokim zakresie wartości przepływu i  cyklu pracy, przy długich czasach trzymania oraz po całkowitej utracie zasilania elektrycznego. Źródło: Emerson Industrial Automation

WYTRZYMAŁE BEZPIECZNIKI DC

EKONOMICZNY MIKROSILNIK DC Firma Faulhaber rozszerzyła ofertę silników średniej mocy, wprowadzając na rynek nowy mikrosilnik DC  1727… CXR o bardzo małych rozmiarach. Jest to silnik z grafitowymi szczotkami i silnym magnesem neodymowym, zapewniającym dużą gęstość mocy oraz ciągły moment obrotowy równy 4,9  mNm. Parametry te  uzyskano przy średnicy obudowy wynoszącej zaledwie 17  mm  i  długości 27  mm. Zakres dopuszczalnej temperatury pracy wynosi od –30 °C do +100 °C. Silniki DC serii CXR wyróżniają się niezwykle korzystnym współczynnikiem parametrów do ceny. Podobnie jak pozostałe modele tej serii również 1727…CXR może współpracować z enkoderami i precyzyjnymi, dopasowanymi do niego modułami przekładniowymi. Opcjonalnie może być sterowany z kontrolerów SC 1801 i MCDC 3002 zapewniających pozycjonowanie i regulację prędkości obrotowej. Małe rozmiary modelu 1727…CXR i jego doskonałe osiągi sprawiają, że zakres potencjalnych zastosowań jest szeroki i obejmuje m.in. ręczne narzędzia dentystyczne oraz wysokiej jakości serwonapędy dla automatyki i robotyki. Źródło: Faulhaber

Phoenix Contact stworzył nową serię adapterów bezpiecznikowych prądu stałego, które stanowią łatwe do zastosowania zabezpieczenie nadprądowe instalacji fotowoltaicznych. Nowe bezpieczniki zostały zoptymalizowane pod kątem zbyt szybkiego zużycia wskutek temperatury, dzięki czemu nie ulegają przedwczesnym uszkodzeniom spowodowanym dłuższym okresem ich użytkowania. Spełniają wszelkie międzynarodowe wymagania stawiane tego typu elementom, włączając w to ostatnie testy zgodne z TÜV. Adaptery z  serii SUNCLIX dostępne są  z  wysokiej jakości wkładkami bezpiecznikowymi Littelfuse, z  zakresu 6–30 A. Zaprojektowano je do użytku w instalacjach pracujących przy napięciu do 1500 V. Dzięki stopniowi ochrony IP68 (24 h/2 m) można je bezpiecznie stosować wprost przy zabezpieczanych urządzeniach, bez konieczności ich zabudowy w skrzynkach ochronnych. Źródło: Phoenix Contact

20

AUTOMATYKA


PRODUKTY

DŁUŻSZA GWARANCJA DLA PRODUKTÓW GE INTELLIGENT PLATFORMS Wszystkie produkty serii PACSystems RX3i oraz panele operatorskie QuickPanel+ dostarczane przez firmę ASTOR są od października standardowo objęte pięcioletnią gwarancją producenta. Kontrolery serii RX3i to modułowy system sterowania przeznaczony dla średnich i dużych aplikacji przemysłowych. Seria RX3i wykorzystuje najnowsze technologie spotykane obecnie w automatyce w zakresie bezpieczeństwa, redundancji oraz komunikacji i jest jednocześnie bezpośrednim następcą sterowników serii 90-30. Umożliwia to w przypadku starszych systemów migrację do PACSystems i wykorzystanie posiadanych elementów, a tym samym ogranicza koszty. Z  kolei QuickPanel+ to  nowa seria paneli operatorskich GE Intelligent Platforms zapewniająca wyższą wydajność i dająca nowe możliwości w zakresie wizualizacji, sterowania oraz efektywnej i intuicyjnej obsługi maszyn, urządzeń i linii technologicznych. QuickPanel+ to nowa jakość obsługi: wysoka rozdzielczość, ekrany LED, matryca pojemnościowa z obsługą multi-touch oraz rozbudowane opcje komunikacyjne i multimedialne. Źródło: ASTOR

ZDALNY SERWIS Z ROUTEREM UBIQUITY Routery Ubiquity serii RK to niezależne rozwiązania udostępniające funkcje zdalnego dostępu serwisowego dowolnym urządzeniom automatyki (także firm trzecich). Routery serii RKxx dostępne są w dwóch wersjach: z Ethernetem (RK10) oraz Ethernetem i dodatkowo wbudowanym modemem GSM 2G/3G/3G + EDGE/HSPA (RK11). Wersja z modemem GSM umożliwia dostęp do maszyn i instalacji bez użycia przewodowego połączenia internetowego. Oba typy mają wbudowane interfejsy: 2 × Ethernet, RS-232/422/485/MPI, USB, a także dwa wejścia i dwa wyjścia cyfrowe. Dzięki konfigurowalnemu portowi RS-232/422/485/MPI za pośrednictwem routerów Ubiquity urządzenia wyposażone tylko w porty szeregowe mogą być udostępniane w sieci Ethernet. Routery dostępne są również w wersjach specjalnych z rozszerzonym zakresem temperatury (RKxx-ET): RK10-ET pracuje w temperaturze od –20 °C do +70 °C, a RK11-ET – od –20 °C do +60 °C. Źródło: Sabur

Dział powstaje we współpracy z portalem

R E K L A M A

UKŁAD NAPĘDU I SILNIKA DO DŹWIGÓW FIRMY EMERSON Firmy Control Techniques i Leroy-Somer, będące częścią Emerson Industrial Automation zaprezentowały pakiet zmiennoprędkościowego napędu i nowego silnika z magnesami trwałymi przeznaczonych dla branży dźwigowej. Napędy E200 i E300 firmy Control Techniques oraz silnik E27 Leroy-Somer pozwalają na szybki i łatwy montaż, co usprawnia przekazywanie systemów dźwigowych do eksploatacji.

Napędy E200 i E300 są wyposażone w intuicyjny interfejs użytkownika, pozwalający na łatwe sterowanie poprzez podświetloną klawiaturę LCD i szybkie konfigurowanie w przyjaznym dla programisty języku. Jednocześnie kompaktowy i cichy silnik E27 oferuje całkowicie nową konstrukcję i ułatwia montaż od strony mechanicznej i elektrycznej. Uproszczona konstrukcja ramy, dzięki centralnie położonemu kołu pasowemu, zapewnia pełny dostęp do koła i lin nośnych. Źródło: Emerson Industrial Automation

12/2015

21


ROZMOWA

DZISIEJSZY RYNEK WYMAGA ELASTYCZNOŚCI

Firma B&L International jest obecna na rynku od wczesnych lat 90. Czy może Pan przybliżyć nam historię jej powstania oraz rozwoju? Firma powstała w 1994 roku. W ubiegłym roku obchodziliśmy okrągłą rocznicę 20-lecia działalności firmy w  branży automatyki przemysłowej. Na  początku nasz zespół liczył zaledwie trzy osoby. Zaczynaliśmy od współpracy z jedną firmą – Rotronic AG, znanym szwajcarskim producentem przetworników wilgotności i temperatury w wersji przemysłowej i  do  zastosowań HVAC. Urządzenia 22

te powstają na bazie autorskich rozwiązań firmy i  cechują się  bardzo wysoką niezawodnością oraz stabilnością pomiarów. Jest to „mercedes” na rynku pomiarów. Sprzedawaliśmy te urządzenia na rynku krajowym, ale również w Europie Wschodniej – na Łotwie czy Litwie. Zgodnie z posiadanymi certyfikatami, poświadczającymi nasze kwalifikacje, jesteśmy partnerem firmy Rotronic AG w sprzedaży, jak również kalibracji mierników. W  ciągu dwóch lat od  zawarcia pierwszego kontraktu nasza pozycja na rynku znacznie się umocniła. Roz-

szerzyliśmy asortyment oferowanych produktów o przetworniki ciśnienia w wersji przemysłowej i do zastosowań HVAC szwajcarskiej firmy Huba Control oraz o czujniki do pomiarów przepływu i ciśnienia w cieczach, produkowane przez firmę Sontay Ltd. Mniej więcej w tym samym czasie zwróciła się do nas z ofertą dystrybucji ich sprzętu również firma Joventa AG, produkująca siłowniki do wentylacji i klimatyzacji. W konsekwencji podjętych rozmów otworzyliśmy w Polsce przedstawicielstwo pod oryginalną nazwą szwajcarskiego producenta, czyli właśnie firmy AUTOMATYKA

Fot. J. Górska-Szkaradek (Automatyka)

O potrzebie odpowiedzialności i wzajemnego zaufania w prowadzeniu small biznesu, przewadze jakości nad ceną, barierach działalności firm w Polsce i planach  rozwoju w kierunku nowych technologii z Maciejem Biernackim, wiceprezesem  firmy B&L International rozmawiają Sylwia Batorska i Jolanta Górska-Szkaradek.


ROZMOWA Joventa AG, zajmujące się dystrybucją urządzeń wykonawczych automatyki HVAC. Po 10  latach od  rozpoczęcia działalności zarejestrowaliśmy kolejną firmę – Schischek Polska, jako przedstawicielstwo niemieckiego producenta Schischek GmbH – obecnie Rotork Schischek – oferującego rozwiązania z zakresu automatyki HVAC do specjalnych zastosowań w strefach zagrożonych wybuchem, czyli strefach Ex.

Fot. J. Górska-Szkaradek (Automatyka)

Jak to się dzieje, że firmy same przychodzą do  Państwa z  propozycją współpracy? Sukces w dystrybucji produktów jednej firmy jest zazwyczaj od razu zauważalny na rynku. Na renomę zapracowujemy wysokim poziomem kompetencji technicznych, solidną pracą oraz poprzez budowanie atmosfery wzajemnego zaufania. Mamy doświadczenie w najbardziej wymagających branżach, tzn. przemyśle farmaceutycznym, spożywczym czy  kolejnictwie. Tutaj nie ma miejsca na awarie i przestoje, dlatego zapewniamy firmom pełną obsługę techniczną, a na czas wymiany czy kalibracji wydajemy zamienniki urządzeń. W realizacji kontraktów opieramy się na wzajemnym zaufaniu. Firmy mają zaufanie do nas, a my do naszych partnerów. Przy realizacji dostaw ze Szwecji, Niemiec czy Szwajcarii, często wystarczające są ustne umowy i jak do tej pory nigdy się nie zawiedliśmy. Jesteśmy firmą rodzinną. Ja odpowiadam za finanse i logistykę – organizację, płynność oraz  kompletność dostaw. Nasza firma stara się zapewnić przyjazne warunki pracy. Wszyscy angażują się w rozwiązywanie problemów. Jesteśmy elastyczni w stosunku do  potrzeb naszych pracowników, zachowujemy ośmiogodzinny dzień pracy. Jak Pan wspomniał, firma oferuje również produkty dla rynku kolejowego, które mogliśmy oglądać między innymi na stoisku podczas ostatnich targów Trako. Skąd pomysł na  dywersyfikację właśnie w tym kierunku? Można powiedzieć, że pomysł wejścia na  rynek kolejowy narodził się jako efekt współpracy z firmą Selectron AG. 12/2015

Na początku, a  było to  około 20  lat temu, współpracowaliśmy w zakresie rozwiązań HVAC dla inteligentnych budynków – centrów handlowych, fabryk, hal, restauracji oraz sterowania wind. Około 2010 roku firma Selectron AG  przystosowała swoją ofertę produktową do  norm kolejowych. Otworzyło się dla nas nowe pole do  działania. Uzupełnieniem oferty Selectron AG są dystrybuowane przez nas panele operatorskie do pojazdów szynowych firmy PIXY AG. Dzięki tym urządzeniom możemy zaproponować kompleksowe, sprawdzone rozwiązania z zakresu sterowania i diagnostyki, zbierania danych, monitoringu aktualnego stanu pojazdu, prędkości czy też kontroli otwierania drzwi.

branż. Pracownicy są przyporządkowani do określonych zadań i klientów. Odpowiadają za realizację budżetu. Zatrudniamy młodych, zdolnych ludzi z Politechniki Warszawskiej i innych uczelni. Mamy również partnerów w kilku miastach w Polsce, oferujących produkty naszych dostawców. Dzięki temu klienci mają zagwarantowany skuteczny serwis i doradztwo techniczne na miejscu. Jesteśmy w stanie zapewnić 24-godzinny serwis na  życzenie. Prowadzimy własny magazyn, z którego możemy natychmiast pobrać urządzenie do wymiany. Współpracujemy od 15 lat z jedną firmą transportową, która solidnie i terminowo dostarcza nam przesyłki, również ze Szwajcarii, nie należącej do struktur UE.

 NA RENOMĘ ZAPRACOWUJEMY WYSOKIM POZIOMEM KOMPETENCJI TECHNICZNYCH, SOLIDNĄ PRACĄ ORAZ POPRZEZ BUDOWANIE ATMOSFERY WZAJEMNEGO ZAUFANIA. Firma B&L International jest obecnie znaczącym dostawcą systemów sterowań dla pojazdów szynowych. Jak osiąga się mocną pozycję na rynku, oferując wyroby z wyższej półki? Wynika to z naszego zaangażowania i  elastyczności we  współpracy. Ponadto nasze urządzenia cechują się dużą niezawodnością, bardzo dobrymi wskaźnikami MTBF i LCC. Dodatkowym naszym autem jest całodobowy serwis. Cena systemów sterowania firmy Selectron AG  jest adekwatna do  jakości i  niezawodności, jednak cena systemu proporcjonalnie do  całości konstrukcji pojazdu nie jest wysoka. Staramy się, aby laboratoria automatyki na uczelniach miały stanowiska z naszymi systemami sterowania, dzięki czemu przyszły programista poznaje sterowniki firmy Selectron AG już na etapie nauki na studiach. Jak wygląda obecnie struktura firmy i zatrudnienie? Siedziba firmy mieści się w Warszawie. W tej chwili zatrudniamy 16 osób przydzielonych tematycznie do  różnych

Jak kształtują się ceny urządzeń pomiarowych w ostatnich latach i jak przekładają się one na popyt? Corocznie na rynku europejskim następuje weryfikacja cen o 1–2 procent. Na polskim rynku ceny zależą od spreadów walutowych – przeliczników euro i franka szwajcarskiego względem złotówki. Po „uwolnieniu” kursu franka przez Szwajcarski Bank Narodowy ceny urządzeń poszły w górę o prawie 30 procent, co chwilowo przełożyło się na decyzje zakupowe. Wydawało się, że może to być kryzysowy moment, ale po pierwszym wstrząsie jakiego doznał rynek, poziom zakupów naszych urządzeń pomiarowych wrócił do normy, ponieważ jakość zawsze się obroni. Na przykładzie urządzeń przemysłowych do pomiaru wilgotności i temperatury firmy Rotronic można stwierdzić, że popyt na tego typu mierniki nie zależy bezpośrednio od ceny. Mierniki te mają zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża dokładność i zaufanie do wyników badań, na przykład w kontroli jakości podczas procesów produkcyjnych w wymagających 23


ROZMOWA

Firma B&L International, będąc przedstawicielem wielu producentów i  działając na  kilku rynkach, zapewne nie odczuwa wahań koniunktury? Musimy bazować na  kilku gałęziach przemysłu, ponieważ w różnych branżach obserwujemy cykliczność, w zależności od stopnia rozwoju i prowadzonych inwestycji. Jeszcze kilka lat temu bazowaliśmy głównie na sprzedaży urządzeń firmy Rotronic AG – to czas, kiedy budowano duże zakłady przemysłowe oraz laboratoria. W tej chwili naszym wiodącym odbiorcą jest przemysł kolejowy, ponieważ firmy z tego sektora korzystając z dotacji unijnych inwestują w najnowsze rozwiązania.

 W NASZYM PRZYPADKU MOŻNA POWIEDZIEĆ, ŻE FIRMA „STOI NA KILKU NOGACH”, DZIĘKI CZEMU BIZNES JEST BARDZIEJ STABILNY. W naszym przypadku można powiedzieć, że firma „stoi na kilku nogach”, dzięki czemu biznes jest bardziej stabilny.

Stopniowo poszerzamy naszą ofertę, także o inne komponenty dla przemysłu, takie jak na przykład światłowody.

W jakim kierunku rozwijana jest obecnie oferta firmy? Umacniamy naszą pozycję na rynku testów szczelności kanałów wentylacyjnych oraz budynków, jak również równoważenia systemów wentylacji. Mamy w naszej ofercie urządzenia pomiarowe firmy SWEMA AB, dzięki którym możemy dokonać jednoosobowo weryfikacji szczelności budynku czy przeprowadzić równoważenie instalacji HVAC. Prezentujemy nasz system na  Politechnice Warszawskiej, prowadząc zajęcia dla studentów. Przeprowadzamy również szkolenia inżynierskie na terenie całej Polski, które cieszą się dużym powodzeniem. Nowe rozporządzenie komisji UE w sprawie wykonania dyrektywy Parlamentu Europejskiego dotyczącej ekoprojektu dla systemów HVAC, które wchodzi w  życie od  stycznia 2016 roku, wymusza na inwestorach wykonywanie badań szczelności instalacji. Z tego względu zgłaszają się do  nas firmy instalacyjne, jak również firmy świadczące usługi w  zakresie pomiarów szczelności instalacji w budynkach. Przeprowadzamy szkolenia w siedzibie naszej firmy, a często w efekcie końcowym sprzedajemy nasze urządzenia.

Jakie dodatkowe usługi świadczą Państwo dla firm? Świadczymy usługi serwisowania, utrzymania ruchu i doboru urządzeń do instalacji automatyki, szczególnie w  strefach zagrożonych wybuchem Ex. Dobór urządzeń zamontowanych w strefie Ex obarczony jest dużą odpowiedzialnością. Wcześniej często „wyprowadzano” urządzenia automatyki ze strefy Ex i montowano je w sąsiednim pomieszczeniu. Jednak od kilku lat wykładnia prawa europejskiego mówi, że przesuwając urządzenia za strefę, poszerzamy ją. Obecnie współodpowiedzialnymi za bezpieczeństwo instalacji są w równym stopniu projektant, wykonawca i inwestor. Nasi pracownicy ukończyli studia podyplomowe w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa technicznego w  strefach zagrożonych wybuchem i  są  specjalistami w  doborze odpowiednich urządzeń do stref Ex. Współpracujemy z  firmami projektowymi, co w przypadku automatyki Ex, gdzie urządzenia wykonane są w specjalnej, drogiej technologii, odpowiedni dobór urządzeń na etapie projektowania eliminuje ewentualne dodatkowe koszty związane z koniecznością wymiany sprzętu. Lata współpracy z biurami projektowymi zaowocowały wyrobieniem zaufania i w tej chwili często służymy doświadczeniem już na etapie doboru urządzeń.

MACIEJ BIERNACKI Absolwent Instytutu Sterowania Politechniki Warszawskiej na Wydziale Elektrycznym, który ukończył w roku 1978. Na początku pracował w PIAP, projektując oraz uruchamiając komputery. Następnie wrócił na Politechnikę Warszawską, gdzie pracował i zrobił doktorat w roku 1988. Zrezygnował z dalszej kariery naukowej i od roku 1994 pracuje wraz z żoną w firmie B&L International. Z zamiłowania i wykształcenia automatyk. Żonaty, dwie córki. Jego hobby to wędkarstwo. Najbardziej lubi odpoczywać na łonie natury – łowiąc ryby i zbierając grzyby.

24

Firma B&L jest znana nie tylko w Polsce. Jak wygląda realizacja usług za granicą? Docieramy do różnych regionów świata za pośrednictwem naszych partnerów. Sprzedajemy rozwiązania, które nasi klienci stosują za granicą. Do najbardziej rozpoznawalnych należą systemy AUTOMATYKA

Fot. J. Górska-Szkaradek (Automatyka)

gałęziach przemysłu farmaceutycznej czy spożywczej. W końcu poddaje się pomiarom czynniki decydujące o namnażaniu różnych szczepów bakterii, a tym samym decydujące o zdrowiu, a nawet życiu ludzi. Dodatkowo urządzenia zapewniają pełny monitoring – zapisuje się wyniki pomiarów w ustalonych odstępach czasu w ciągach wieloletnich, przez co  – w  przypadku niespodziewanych problemów – wadliwą partię produktów można łatwo zweryfikować. Oczywiście zastosowania urządzeń pomiarowych firmy Rotronic są znacznie szersze. Stosuje się je w przetwórstwie gumy, w  magazynach, przy badaniu warunków pracy człowieka czy też w badaniach jakości przechowywania, np. podczas badań zbóż prowadzonych na SGGW. Ogólnie rzecz ujmując, urządzenia stosuje się wszędzie tam, gdzie pomiary wilgotności, temperatury itd. są kluczowymi czynnikami decydującymi o jakości produktu.


ROZMOWA sterowania czy urządzenia do pomiaru wilgotności i temperatury firmy Rotronik AG – przykładowo Muzeum Narodowe w Warszawie zastosowało zakupione u nas urządzenia do monitoringu powietrza w piramidzie w Egipcie, w której odkryto cenne freski.

Jakie mają Państwo plany na najbliższą przyszłość? Wdrażamy nowe produkty, które powstają na bazie nowych technologii. Na pewno będziemy umacniać swoją pozycję na rynku urządzeń do pomiarów szczelności w instalacjach, w badaniach jakości powietrza oraz przepływu kanałowego. Rynek tego typu usług cały czas się rozwija dynamicznie rośnie, dlatego planujemy dalszy rozwój w tym kierunku. W następnym kroku – realizowanym w perspektywie kolejnych trzech lat – przewidujemy opracowanie systemów regeneracji powietrza w oparciu o procesy fotosyntezy zachodzące w umieszczanych w budynkach „strefach aktywnej zieleni”, czyli systemów uzyskiwania tlenu i oszczędzania energii wykorzystujących aktywność biologiczną roślin. Obecnie jesteśmy na  etapie opracowywania algorytmów do pomiaru i regulacji parametrów atmosfery w przestrzeni zamkniętej. Szacujemy, że wydajność tego typu systemów, w których rośliny rozkładają dwutlenek węgla, produkując tlen, jest dość duża. Takie rozwiązania już funkcjonują na rynku. Przewidujemy zatem wzrost ich popularności w kolejnych latach. Dziękujemy za rozmowę. Sylwia Batorska i Jolanta Górska-Szkaradek

R E K L A M A

Fot. J. Górska-Szkaradek (Automatyka)

Jakie bariery widzą Państwo w rozwoju działalności? Napotykamy na różnego rodzaju bariery. W Polsce funkcjonują nieprzychylne rozwiązania prawne dla małych i średnich przedsiębiorstw oraz zbyt wysokie obciążenie podatkami, które sprawiają, że nie opłaca się zwiększać zatrudnienia powyżej kilkunastu osób. Druga sprawa dotyczy specyfikacji przetargów, w których podstawowym kryterium wyboru jest cena. Produkty naprawdę dobrej jakości, jakie oferujemy, mają oczywiście wyższe ceny, bo za jakość się płaci. Przedstawianie wymagań opartych na cenach jest krótkowzroczne, ponieważ jak pokazuje praktyka, w niedługim czasie okazuje się, że trzeba „dołożyć” do serwisu, wymiany itd. Nie da się zrobić czegoś dobrze za niską cenę. Zgodnie z przepisami europejskimi stosowanymi w innych krajach spośród złożonych ofert wybiera się takie, które mają średnią cenę, a odrzucane są skrajne – najwyższe i najniższe. Kolejny problem to potrzeba certyfikacji wyrobów w każdym kraju osobno. Certyfikat pochodzący z danego kraju europejskiego może zostać uznany na terenie innego lub nie – w tym zakresie panuje dowolność. Certyfikaty są obowiązujące w całej Unii, ale tak naprawdę musimy przeprowadzać badania w Polsce, ponieważ krajowe laboratoria nie uznają certyfikatów zagranicznych. To musi zostać w przyszłości ujednolicone, aby nie było dublowania działań i kosztów.

12/2015

25

Bez nazwy-1 1

2015-02-27 12:47:12


TECHNIKA

EWOLUCJA

UKŁADÓW NAPĘDOWYCH

Agnieszka Staniszewska

26

R

ozwój systemów napędowych jest integralnie związany z rozwojem przemysłu. Postęp myśli technologicznej wiąże się z koniecznością szukania nowych rozwiązań i środków, które umożliwiają zmianę sposobu działania, wdrażanie nowych technologii oraz realizację nowych pomysłów. Zintensyfikowanie rozwoju przemysłu nie byłoby możliwe bez znacznego postępu w dziedzinie systemów napędowych. Ruch stanowi przecież fundament każdej gałęzi przemysłu. Jak łatwo zauważyć, w opisywanym przypadku występuje zjawisko symbiozy – obie strony korzystają na tym związku. Rozwój jednego z obszarów otwiera nowe możliwości w drugim. Na wspomnianej symbiozie zyskujemy wszyscy, ponieważ progres w obu obszarach wpływa w wielu aspektach na życie każdego z nas. Przemysł to przecież nic innego jak pewnego rodzaju dział życia, dzięki któremu zasoby przyrody są przetwarzane i dostosowywane do potrzeb ludzi.

DĄŻENIE DO DOSKONALENIA Należałoby zastanowić się, co tak naprawdę wpływa na  ciągłą ewolucję systemów napędowych, jakie czynniki powodują pojawianie się nowych rozwiązań i możliwości. Ogólnie można stwierdzić, że jest to ciągły wzrost wymagań odbiorców i użytkowników oraz ich oczekiwań wobec napędów. Odbiorcy wychodzą z  założenia, że skoro da się wykonać system o odpowiednich parametrach i cechach, to dlaczego nie pokusić się o jego udoskonalanie i  poszerzanie spektrum jego możliwości. Naturalnie dzieje się właśnie tak, że następuje ulepszanie systemów, korygowanie ewentualnych błędów oraz zwiększanie ich możliwości. Niewątpliwie na ewolucję systemów napędowych wpływ ma  nieustanny postęp techniki. Z  upływem czasu następuje rozwój w  zakresie fizyki i chemii, coraz więcej wiadomo o właściwościach materiałowych, sprzęt AUTOMATYKA

Fot. Siemens, Parker, Schneider Electric

Podczas rozważań na temat układów napędowych w przemyśle warto na chwilę pochylić się nad zjawiskiem ich ewolucji, spojrzeć w przeszłość i uświadomić sobie, jak wielki nastąpił w tej dziedzinie postęp. W takiej analizie pomocny może okazać się poniższy zarys, w którym zasygnalizowano najważniejsze aspekty związane z ewolucją układów napędowych, a także wyszczególniono czynniki mające bezpośredni wpływ na te przemiany.


TECHNIKA badawczy jest coraz nowocześniejszy i umożliwia coraz dokładniejsze pomiary, nie bez znaczenia pozostaje również zdobywanie odpowiedniego doświadczenia i  korzystanie z  jego dobrodziejstw. Minimalizacja podzespołów i  urządzeń wymusza ciągłe zwiększanie dokładności pozycjonowania, a bardziej złożone urządzenia wymagają większej liczby elementów w systemie napędowym oraz sensorów umożliwiających pomiar odpowiednich wielkości fizycznych, a także elementów wykonawczych i monitorujących. Wszystko to powoduje wzrost złożoności systemów. Kolejnym czynnikiem wpływającym na  przemiany jest dążenie do  upraszczania czynności obsługowych oraz ułatwiania łączenia poszczególnych elementów w zakresie zarówno mechanicznym, jak i elektrycznym. Bardzo istotnym faktem jest dążenie do przyspieszania procesów – jest to jeden z głównych czynników wpływających na ewolucję. Nie można zapominać o rosnącej dbałości o  bezpieczeństwo. Wieloletnie zaniedbania w tej kwestii oraz rosnąca świadomość wymuszają zmiany w technologii, co oznacza również ingerencję w  zagadnienia związane z dziedziną obejmującą systemy napędowe. Nie bez znaczenia pozostaje także dbałość o ekologię i wzrost świadomości w tym zakresie.

UKŁADY OTWARTE DO PROSTYCH APLIKACJI

Fot. Siemens, Parker, Schneider Electric

Proste układy napędowe działają w pętli otwartej, a w ich skład wchodzą napęd oraz urządzenie wykonawcze. Przepływ sygnałów odbywa się wyłącznie w jednym kierunku – od wejścia do wyjścia. Oznacza to, że sygnał

12/2015

wyjściowy nie ma żadnego wpływu na  sygnał wejściowy. Aby otrzymać pożądaną wartość wyjściową układu, należy znać charakterystykę obiektu oraz przewidywać możliwe zakłócenia i być świadomym, co może być ich źródłem. Na tej podstawie odpowiednio ustawia się wartość wejściową. Wadami takiego rozwiązania są brak możliwości weryfikacji wartości wyjściowej układu oraz brak możliwości reagowania na nieprzewidziane zakłócenia. W przypadku stosowania idei układu otwartego do  pozycjonowania dowolnego urządzenia wykonawczego istnieje konieczność przewidywania wszelkich czynników zewnętrznych i zakłóceń, które mogą przyczynić się do nieprecyzyjnego pozycjonowania. Brak informacji zwrotnej na  temat aktualnej pozycji urządzenia wykonawczego uniemożliwia odpowiednią korekcję pracy układu, którą należałoby wykonać przez wzgląd np. na jego inercję. Kumulowanie się błędów pozycjonowania podczas wydawania kolejnych rozkazów może powodować coraz większe rozbieżności między wartościami zadawanymi a uzyskiwanymi, co oznaczałoby wzrost uchybu. Rozkazy w układzie otwartym są wysyłane do układu według z góry zaplanowanej sekwencji. Nie ma możliwości ich modyfikacji w czasie rzeczywistym w zależności od rozwoju bieżącej sytuacji. Idea układu otwartego znajduje obecnie zastosowanie w  przemyśle bardzo rzadko i tylko w bardzo prostych aplikacjach, niemających nałożonego reżimu dokładności. Przykładowym zastosowaniem takiej idei jest aplikacja, w  której możliwe są  tylko dwa położenia elementu wykonawczego, prawdopodobieństwo wystąpienia zakłóceń jest minimalne, a  zachowanie napędu z góry do przewidzenia ze  względu na  znaną inercję całego układu, który wykonuje z  góry wiadome i zaplanowane ruchy, z ewentualnym obciążeniem, którego masa jest znana. Generalnie

koncepcja układu otwartego jest użyteczna w aplikacjach, gdzie wykonywane są proste zadania, które można zdefiniować w sposób cyfrowy, a przebieg procesu jest kontrolowany przez człowieka. Najważniejszą zaletą stosowania omawianej koncepcji jest relatywnie niski koszt jej wdrożenia.

SPRZĘŻENIE ZWROTNE Z pomocą nadchodzi idea sprzężenia zwrotnego. Jest to kamień milowy w ewolucji układów napędowych, który znacząco wpłynął na dalszą drogę ich rozwoju. Idea sprzężenia zwrotnego opiera się na zbieraniu informacji o aktualnym stanie na wyjściu układu i modyfikowaniu na bieżąco rozkazów zadawanych na wejściu, w zależności od tego stanu. Dzięki informacji zwrotnej istnieje możliwość modelowania zachowań w czasie rzeczywistym. Aby zaistniało sprzężenie zwrotne, należy zastosować w  układzie sensory oraz regulatory. Przykładowo, chcąc odpowiednio przemieścić element wykonawczy w pożądane miejsce z zadaną prędkością, należy skorzystać z regulatora, który na podstawie informacji, np. z enkodera, na temat aktualnej pozycji oraz stosownego algorytmu jest w stanie odpowiednio reagować podczas przemieszczania się elementu wykonawczego i wpływać na wartości wejściowe układu, czyli odpowiednio je korygować. Najpopularniejszym sposobem regulowania wartości jest zastosowanie regulatora PID, którego człon P – proporcjonalny – kompensuje bieżący uchyb (różnicę między wartością zadaną a sygnałem wyjściowym), I – całkujący – kompensuje akumulację uchy27


TECHNIKA

RYNEK UKŁADÓW NAPĘDOWYCH ROZWIJA SIĘ WRAZ Z NOWYMI MOŻLIWOŚCIAMI DAWID WRÓBLEWSKI, INŻYNIER DZIAŁU ROZWOJU, ANIRO Rynek napędów w Polsce rośnie z każdym rokiem, mniej więcej liniowo, ze wzrostem około 15 proc. Zapotrzebowanie na układy napędowe będzie w najbliższych latach wzrastać, podobnie jak świadomość użytkowników. Producenci prześcigają się pod względem oferty gabarytów, dokładności sterowania (algorytm sterowania wektorowego jest otwarty i ciągle udoskonalany), licznych funkcji. Dodatkowo samo prawo energetyczne w Polsce ciągle się zmienia i musi być dostosowywane do zaleceń UE (m.in. dyrektywy odnoszące się do wydajności układów napędowych). Jest kilka tendencji w rozwoju układów napędowych: minimalizacja (ciągłe zmniejszanie gabarytu, korzystanie z coraz mniej-

SPRZĘŻENIE W PRZÓD Jako całkowite przeciwieństwo idei sprzężenia zwrotnego należy wskazać koncepcję sprzężenia w przód, które również reguluje zachowanie układu, ale musi wcześniej uwzględniać, co może dziać się w określonych sytuacjach. Stosując takie rozwiązanie, należy mieć na uwadze, że zakłócenia czy obciążenia, którym poddawany jest sterowany układ muszą być zmierzone i uwzględnione zanim spowodują jakiś skutek. Najlepiej stosować w układach napędowych zarówno sprzężenie zwrotne, jak i sprzężenie w przód.

UKŁADY BARDZIEJ ROZBUDOWANE Sprzężenia są znakomitym wyznacznikiem ewolucji układów napędowych. Obecnie stosuje się wielokrotnie zagnieżdżone zależności oraz liczne sensory i regulatory, a wszystko po to, aby zmniejszać uchyby, zwiększać dokładność i  przyspieszać procesy produkcyjne. Trudno sobie obecnie 28

 IDEA PROSTEGO UKŁADU ZOSTAŁA Z BIEGIEM CZASU PRAKTYCZNIE WYPARTA PRZEZ SERWONAPĘDY. wyobrazić układ napędowy maszyny bez enkodera, z którego można odczytać informację o aktualnej pozycji. Tę informację można w pętli zwrotnej przekazać do wejścia układu, na którym z użyciem regulatora można odpowiednio zmodyfikować zadawaną wartość wejściową. Powyższe rozważania są kolejnym dowodem na ewolucję systemów napędowych.

SERWONAPĘDY Idea prostego układu została z biegiem czasu praktycznie wyparta przez ser-

wonapędy. Serwonapędy to obecnie podstawowe elementy wykonawcze stosowane w automatyce, których trzema zasadniczymi elementami są silnik, enkoder i sterownik pracujące w pętli sprzężenia zwrotnego. Dzięki nim realizowany jest ruch wszędzie tam, gdzie wymagane jest pozycjonowanie i precyzyjne przemieszczanie. Im enkoder ma większą rozdzielczość, tym większa szansa na osiągnięcie lepszej precyzji, ponieważ dokładniej określona jest pozycja wirnika silnika. Dzięki korzystaniu z serwonapędów możliwa jest kontrola pozycji silnika, a więc również elementu poruszającego się za sprawą tego silnika, nawet w przypadku nieprzewidzianych wcześniej zakłóceń, nieoczekiwanej zmiany napięcia czy też obciążenia wału. Taka kontrola nie była możliwa w układach bez sprzężenia zwrotnego. Obecnie jednym z podstawowych zastosowań serwonapędów są maszyny sterowane numerycznie, takie jak wycinarki laserowe, plazmowe, gazowe i wodne, plotery frezujące i rysujące czy tokarki. Detale, które powstają z użyciem takich maszyn, muszą spełniać najwyższe normy jakościowe, ponieważ od precyzji ich wykonania zależy niejednokrotnie powodzenie różnych projektów mechanicznych. Oczywista staje się więc konieczność dokładnego AUTOMATYKA

Fot. ABB, Yaskawa

bów z przeszłości, zaś D – różniczkujący – kompensuje spodziewane uchyby. Dobór parametrów regulatora PID, którego zadaniem jest utrzymanie wartości wyjściowej na poziomie wartości pożądanej, może odbywać się w różny sposób: za pomocą metody empirycznej lub z użyciem jednej z zaproponowanych przez Zieglera i Niecholsa lub Cohena i Coona metodologii. Należy uważać, aby nie doprowadzać do przeregulowania układu.

szych podzespołów mocy, innowacyjne sposoby chłodzenia, wbudowany szereg filtrów i dławików); uniwersalność (używanie coraz mocniejszych procesorów, aplikowanie w pamięci falownika wielu dedykowanych funkcji do większości aplikacji, tworzenie tzw. makr aplikacyjnych) oraz wdrażanie napędów niewpływających na jakość energii elektrycznej (wykonania z w pełni sterowanym mostkiem prostowniczym Active Front End – AFE, filtrami harmonicznych prądowych, zwrotem energii do sieci). Moim zdaniem jest to przyszłość układów napędowych i niebawem staną się one pewnym standardem.


TECHNIKA pozycjonowania i kontrolowania prędkości oraz przyspieszeń.

ZMIANY W SYSTEMACH STERUJĄCYCH Ewolucja systemów napędowych jest bezsprzecznie powiązana z przekształcaniem się systemów sterujących. W  przeszłości stosowano techniki przekaźnikowo-stycznikową i półprzewodnikową, a odpowiedni algorytm był realizowany za pomocą właściwie zbudowanej sieci połączeń. Obecnie powszechnymi sposobami realizacji sterowania napędami jest używanie programowalnych sterowników logicznych – PLC. PLC realizuje żądany algorytm dzięki wprowadzeniu go do pamięci sterownika. Jest znacznie lepszym rozwiązaniem niż te stosowane w przeszłości. Sterownik zajmuje bowiem zdecydowanie mniej miejsca niż złożona szafa przekaźnikowa, łatwiej jest programować i nanosić ewentualne poprawki, można symulować działanie algorytmu, minimalizacji ulega ryzyko złego podłączenia poszczególnych elementów systemu, czytelniejsza i bardziej przejrzysta jest zasada działania układu, a ponadto bez problemu można realizować ideę sprzężenia zwrotnego, zarówno w zakresie kontroli prędkości, jak i pozycji. W przypadku bardziej rozbudowanych sterowników modułowych ewentualne naprawy systemu ograniczają się do  wymiany odpo-

wiednich modułów. Nie bez znaczenia pozostaje również fakt, że sterowniki PLC charakteryzują się większą niezawodnością, a koszt ich instalacji jest nieporównywalnie mniejszy.

STEROWNIKI PLC Sterownik PLC jest głównym elementem układu sterowania, w skład którego wchodzą również układy wejściowe i wyjściowe. Zadaniem tych pierwszych jest zbieranie informacji o stanie obiektu i  środowiska, a  ich zasadniczymi elementami są sensory monitorujące odpowiednie wielkości fizyczne. Układy wyjściowe zawierają przede wszystkim elementy wykonawcze, ale również elementy sygnalizujące i wizualizujące proces produkcji. Same sterowniki PLC również przeszły ewolucję – są  teraz znacznie bardziej złożone i mogą realizować o wiele więcej funkcji, niż mia-

ło to miejsce w początkowej fazie ich rozwoju. Oprócz sterowania układem pozwalają one na  gromadzenie danych oraz zdalną diagnostykę. Otwiera to szereg nowych możliwości w obszarze obsługi napędów. Producenci sterowników PLC wychodzą nieustannie naprzeciw oczekiwaniom odbiorców i na bieżąco reagują na ich potrzeby. Nierzadko powstają sterowniki przeznaczone do konkretnych zastosowań. Ważne jest również wsparcie producentów w postaci dokumentacji, przeznaczonej dla środowisk programistycznych czy kompatybilnych paneli operatorskich.

KOMPUTER JAKO STEROWNIK Komputer PC jest niezwykle popularnym narzędziem pracy, które znajduje zastosowanie w wielu obszarach życia. Można go, podobnie jak sterownik PLC,

Fot. ABB, Yaskawa

ROZWÓJ NAPĘDÓW ZMIERZA W KIERUNKU ENERGOEFEKTYWNOŚCI TOMASZ KOCHANOWSKI, DYREKTOR DZIAŁU WSPARCIA SPRZEDAŻY, ASTOR Nowoczesne napędy elektryczne czeka dynamiczny rozwój, pozwalają one bowiem znacznie ograniczyć zużycie energii, podnosić wydajność linii oraz wpływać na jakość i powtarzalność wytwarzanych produktów. Na efektywność energetyczną układu napędowego wpływa wiele czynników. Do ważniejszych należą: dopasowanie silnika, sposób regulacji prędkości obrotowej, metody mechanicznego przeniesienia napędu i sprawność układu napędzanego. Jedną z najłatwiejszych form ograniczenia zużycia energii jest stosowanie przemienników częstotliwości zapewniających wysoką sprawność i płynną regulację obrotów silnika dopasowaną do rzeczywistych potrzeb napędzanego układu. Kolejnym ważnym elementem jest dobór silnika o wyższej sprawności – tu konstruktorzy

12/2015

coraz częściej sięgają po silniki synchroniczne, mające wyższą sprawność, jak i lepsze właściwości ruchowe. Z punktu widzenia rozwoju funkcjonalnego rośnie potrzeba tworzenia rozproszonych układów napędowych. Spośród wielu standardów komunikacyjnych, wykorzystywanych w takich układach jak Modbus, Profibus, Profinet, CANopen, najbardziej dynamicznie rozwija się standard EtherCAT, będący nowoczesnym protokołem sieciowym stosowanym w aplikacjach przemysłowych czasu rzeczywistego. Łatwość implementacji, szybkość wymiany danych, możliwość przesyłania w istniejącej infrastrukturze sieci Ethernet sprawia, że coraz większa grupa użytkowników implementuje EtherCAT w swoich rozwiązaniach napędowych.

29


TECHNIKA

OPTYMALIZACJA KLUCZEM DOBORU MARCIN MARCIŃCZYK, KIEROWNIK DZIAŁU TECHNICZNEGO, INDUPROGRESS

wykorzystywać jako sterownik ruchu. Jest wiele aspektów przemawiających za takim rozwiązaniem. Są to bez wątpienia łatwa dostępność sprzętu, powszechnie znana budowa i zasada działania poszczególnych podzespołów, bogata gama oprogramowania narzędziowego oraz możliwość równoległego korzystania z różnego typu oprogramowania na jednym urządzeniu. W przypadku szczególnie niekorzystnych warunków środowiskowych, takich jak pyły, niska temperatura, duża wilgotność czy ryzyko kontaktu z płynami, lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie komputera przemysłowego. Jego architektura logiczna może być kompatybilna z komputerami PC. Niezależnie od typu, komputer pełni rolę centralnego elementu układu sterowania – przetwarza otrzymane informacje i odpowiednio na nie reaguje. Korzystając z niego, można przeprowadzać symulacje programowe, a rozruch systemów jest znacznie łatwiejszy.

KARTY ROZSZERZEŃ Niezwykle istotne w układzie sterowania opartym na komputerze PC są karty

30

które umożliwiają realizację bardziej precyzyjnego i efektywnego układu napędowego. Od kilku lat obserwujemy rozwój układów napędowych w  kierunku optymalizacji ich doboru do  odpowiedniego, często specjalistycznego zastosowania. Przykładami takich urządzeń są przemienniki częstotliwości wykorzystywane w systemach pomp czy napędach wind. Coraz większe znaczenie mają też systemy odzyskiwania energii, używane przy realizacjach wykorzystujących przemienniki częstotliwości.

rozszerzeń, które przyłączone do odpowiednich portów komputera uczestniczą w  wymianie i  przetwarzaniu informacji oraz rozkazów pomiędzy sensorami a elementami wykonawczymi. Karty rozszerzeń oprócz standardowych wejść i wyjść cyfrowych ogólnego przeznaczenia mają wejścia i wyjścia odpowiedzialne za sterowanie ruchem, takie jak wejścia enkoderowe, do których dostarczana jest informacja o aktualnej pozycji wirnika silnika, wyjścia analogowe, które mogą uczestniczyć w przekazywaniu komend związanych bezpośrednio z pracą silnika, czy też wyjścia krok/kierunek. Odpowiednie połączenie poszczególnych elementów układu napędowego z wejściami i wyjściami takich kart rozszerzeń powoduje, że  komputer może stać się sterownikiem ruchu z wbudowanymi regulatorami ruchu.

komputera w sterownik ruchu. Przykładami takich oprogramowań mogą być LinuxCNC oraz Mach, sprawdzające się jako systemy dla komputerów sterujących np. pracą frezarki, wycinarki plazmowej czy manipulatora. Umożliwiają one kontrolę ruchu poszczególnych jednostek napędowych oraz współpracę zarówno z sensorami, jak i z elementami wykonawczymi, również z tymi niekoniecznie bezpośrednio związanymi z  ruchem maszyny, a przykładowo pełniącymi funkcję monitorującą. Innym oprogramowaniem umożliwiającym sterowanie ruchem z  poziomu komputera jest LabVIEW z przeznaczonym do tego typu zastosowań modułem SoftMotion. Podobnie jak wcześniej wymienione, umożliwia ono sterowanie pętlami prędkości i położenia. Charakterystyczny jest graficzny charakter tego środowiska.

OPROGRAMOWANIE

G-KOD

Niezwykle ważną rolę w systemach czasu rzeczywistego odgrywa oprogramowanie używane na komputerze sterującym pracą danego urządzenia. Powoduje ono metamorfozę zwykłego

Istotną rolę w systemach sterowania ruchem z użyciem komputera odgrywa G-kod. Jest to zbiór elementarnych komend, których zastosowanie w odpowiedniej sekwencji umożliwia pracę maszyny sterowanej numerycznie zgodnie z zamysłem obsługującego. Kilka podstawowych poleceń wystarczy, aby z użyciem wspomnianego wcześniej oprogramowania wywołać pożądany ruch maszyny. Możliwe jest również definiowanie własnych komend. Dostępne na  rynku systemy można wykorzystywać jako bazę do autorskich programów sterujących, a odpowiednia nakładka może poszerzyć spektrum możliwości takiego oprogramowania. AUTOMATYKA

Fot. ABB, Servotronix

Do najważniejszych czynników decydujących o doborze układu napędowego należą: inercja obciążenia, prędkość przejazdu oraz żądana dokładność pozycjonowania układu. Właściwy dobór wpływa na  zwiększenie rzeczywistej efektywności urządzeń i maszyn, która umożliwia zredukowanie kosztów produkcji. Polski rynek powiększa się o nowe rozwiązania w technice napędowej, takie jak zaawansowane układy serwonapędów oraz przemienników częstotliwości. Producenci oraz odbiorcy maszyn przekonują się do zastosowania nowoczesnych układów sterowania,


TECHNIKA NAPĘDY ZINTEGROWANE Z SILNIKIEM Jednym z efektów ewolucji układów napędowych jest pojawienie się kompaktowych napędów zintegrowanych z silnikiem. Jest to skutek nieustannych prób sprostania wciąż rosnącym wymaganiom klientów. Stosowanie takiego rozwiązania niesie za sobą wiele korzyści, przede wszystkim oszczędność czasu na etapie projektowania i budowania urządzenia z napędami. Stosując napędy zintegrowane z silnikiem, nie trzeba zastanawiać się nad kompatybilnością poszczególnych elementów, tracić czasu na ich odpowiedni dobór czy zastanawiać się nad sposobem ich połączenia. Ponadto znika ryzyko nieprawidłowego podłączenia podzespołów oraz ulega redukcji liczba możliwych do popełnienia błędów i liczba komponentów układu. Wszystko to wiąże się ze zmniejszeniem kosztów zastosowania danego rozwiązania, minimalizacją ilości potencjalnych źródeł zakłóceń oraz oszczędnością czasu. Niewątpliwą zaletą stosowania tego typu rozwiązania jest oszczędność miejsca. Napędy zintegrowane z silnikiem zajmują o wiele mniej miejsca niż zespół urządzeń wraz z siecią połączeń. Wpisuje się to idealnie w tendencję do minimalizowania urządzeń i podzespołów. Mimo rozlicznych zalet, należy pamiętać również o wadach. Jedną z nich jest to, że ewentualna awaria modułu wiąże się najczęściej z wymianą całości urządzenia, a nie tylko danego podze-

społu. Stosowanie napędów zintegrowanych z silnikiem wpisuje się w ideę modułowości. Oczywiście łatwiej jest wykonać coś z gotowych już elementów i poskładać je w całość, ale z drugiej strony pojawia się ryzyko utrudnionego zrozumienia zasady działania składowych modułu. Indywidualnego dostosowania do aplikacji można dokonywać z wykorzystaniem dostępnych modułów rozszerzeń. Jest to  bardzo wygodne rozwiązanie, którego zaletą jest przejrzystość. Na korzyść zintegrowanych modułów kompaktowych przemawia również fakt, że praca z dokumentacją techniczną jest o wiele prostsza – wszystko stanowi spójną całość.

SOFT STARTY Wyznacznikiem ewolucji systemów napędowych jest również pojawienie się potrzeby zapewnienia łagodnego startu układu automatyki. Większe wymiary i złożoność sterowanych elementów wymusiła zapewnienie ograni-

czenia udaru prądowego w momencie włączania urządzenia elektrycznego. Soft starty są  stosowane, aby zapobiec zadziałaniu zabezpieczeń w chwili, gdy prąd wielokrotnie przewyższa prąd znamionowy. Dawniej wykonywano je przy użyciu elementów biernych, które były włączane szeregowo w obwód prądowy za pomocą np. styczników lub przekaźników. Obecnie stosuje się sterowane mikroprocesorowo układy energoelektryczne. Jest to rozwiązanie znacznie prostsze w obsłudze, bardziej wydajne oraz mniej zawodne. Idea soft startu opiera się na stopniowym podnoszeniu napięcia przykładanego do  silnika od  wartości początkowej do  pełnej. Oprócz redukcji wartości prądu rozruchowego, co  zapobiega spadkowi napięcia w  sieci, zastosowanie soft startu umożliwia mniejsze zużycie poszczególnych elementów ze względu na redukcję naprężeń mechanicznych. Opisywana idea znajduje najczęściej zastosowanie w przypadku sterowania pracą pomp, sprężarek,

Fot. ABB, Servotronix

NOWE TECHNOLOGIE I BEZPIECZEŃSTWO WYZNACZNIKIEM POPYTU ROMUALD LIS, SPECJALISTA DS. TECHNICZNO-HANDLOWYCH, BOSCH REXROTH Rynek komponentów i rozwiązań automatyzacji fabryk, którego częścią są serwonapędy firmy Bosch Rexroth, rozwija się w Polsce bardzo dynamicznie. Na tle słabej koniunktury światowej potencjał rynku w Polsce rośnie i to znacząco. Oprócz zawsze ważnych czynników globalnej obecności i lokalnej kompetencji, wysokiej jakości i niezawodności układów napędowych, a  także akceptowalnej ceny standardem stała się obecnie nowa jakość pod hasłem Przemysł 4.0. Klienci zaakceptowali rozwiązania zaproponowane przez firmę Bosch Rexroth dla tej rewolucyjnej zmiany oblicza przemysłu – to obecnie jeden z bardzo istotnych czynników decyzji na „tak” dla serwonapędów Rexroth w Polsce. Ważna jest również zintegrowana

12/2015

technika bezpieczeństwa Safety on Board i jej rozwój. Przykładowe dwie tendencje, które są ważne także dla firmy Bosch Rexroth w Polsce, to hybrydowe układy napędowe oraz integracja z  technologiami świata IT. Bosch Rexroth oferuje w pierwszym przypadku hydrauliczno-elektryczne układy napędowe Sytronix, a w drugim – Open Core Engineering, za który firma otrzymała Złoty Medal na targach Automaticon. Open Core Engineering umożliwia producentom maszyn (OEM), którzy korzystają ze standardowych urządzeń sterujących, samodzielne opracowywanie innowacyjnych funkcji przez bezpośredni dostęp do sterownika.

31


TECHNIKA

DĄŻYMY DO OSIĄGNIĘCIA KOMPROMISU POMIĘDZY FUNKCJONALNOŚCIĄ A CENĄ KAROL PUK, SPECJALISTA DS. AUTOMATYKI, PPH WOBIT E.K.J. OBER S.C. Dobór rodzaju układu napędowego do urządzenia jest zagadnieniem tylko pozornie trudnym. Tak naprawdę wystarczy zastanowić się nad kilkoma prostymi kwestiami. Większość konstruktorów jest w stanie określić charakter pracy urządzenia i opisać cykl pracy, określić obciążenie i zdefiniować wymaganą żywotność. Te kilka zagadnień pozwoli na wybór odpowiedniego typu napędu. Na ich podstawie można określić, czy lepiej użyć silnika serwo czy krokowego, napędu bezszczotkowego czy zwykłego, komutatorowego silnika DC. O ile większość aplikacji stacjonarnych można rozwiązać przy użyciu serwonapędów AC, o tyle nie zawsze ma to uzasadnienie ekonomiczne. Sporą część rynkowego „tortu” rezerwują sobie nadal silniki krokowe, które dzięki możliwości pracy bez sprzężenia zwrotnego cały czas są tańsze. W aplikacjach mobilnych zasilanych akumulatorowo z oczywistych względów królują napędy prądu stałego. Zamiast jednak stosować

POZYCJONOWANIE ELEMENTÓW WYKONAWCZYCH Niewątpliwie w rozważaniach na temat ewolucji systemów napędowych należy również pochylić się nad problemem złożoności urządzeń wykonawczych oraz możliwościami dotyczącymi zakresu ich ruchu. Kierując się kryterium chronologicznym, należy wspomnieć w pierwszej kolejności o możliwie najprostszym z  systemów, zawierającym w  sobie wyłącznie jeden silnik główny pracujący w układzie otwartym. Jak łatwo się domyślić, jest to rozwiązanie mocno ograniczające złożoność i  funkcjonalność napędzanych układów. Ruch elementu wykonawczego może odbywać się tylko w jednym kierunku, a co się z tym wiąże, zakres roboczy urządzenia wykonawczego, które mogło być obsługiwane przez taki system napędowy był znacząco ograniczony. Ponadto dokładność pozycjonowania w takich układach była zdecydowanie za mała. Następne były naturalnie systemy umożliwiające ruch urządze32

 ISTOTNYM CZYNNIKIEM WPŁYWAJĄCYM NA EWOLUCJĘ UKŁADÓW NAPĘDOWYCH JEST RÓWNIEŻ CHĘĆ UPRASZCZANIA UKŁADÓW I ICH MINIMALIZACJI nia w dwóch osiach oraz takie, które umożliwiają pracę w pętli zamkniętej. Podstawowy układ sterowania, stosowany w urządzeniach automatyki, składa się ze sterownika ruchu, który przekazuje sygnał do  przemiennika częstotliwości, ten steruje prędkością i położeniem elementu wykonawczego, a sterownik ruchu otrzymuje również informację zwrotną dotyczącą położenia. Taki podstawowy układ nie rozwiązuje jednak problemu sterowania wieloma osiami i  nie zaspokaja wciąż rosnących potrzeb. W związku z tym obecnie bardzo często zastosowanie znajdują systemy obsługujące wiele osi ze sterownikami wieloosiowymi jako głównymi elementami sterującymi.

STEROWNIKI WIELOOSIOWE Na przykładzie manipulatora można zauważyć, że do interpolacji położeń wszystkich elementów wykonawczych niezbędna jest znajomość pozycji każdej z osi. Musi następować przepływ in-

formacji pomiędzy każdym ze sterowników ruchu znajdującym się w danym układzie. Niezwykle istotna jest w tym przypadku dbałość o to, by nie doprowadzić do kolizji. Jest to najbardziej złożony problem związany z  wieloosiowością. Sterowniki wieloosiowe umożliwiają pracę w wielu osiach równocześnie, z  jednoczesnym zachowaniem niezależności w działaniu, oraz zapewniają automatyczną synchronizację ruchu w każdej płaszczyźnie. Aby tak się działo, należy zaimplementować w sterowniku interpolator, który będzie cyklicznie wyliczał wektor trajektorii ruchu w czasie rzeczywistym. Dla każdej z osi uczestniczącej w ruchu wyliczane są  odpowiednie wektory przyspieszenia, opóźnienia i prędkości. Istnieje możliwość wymiany danych pomiędzy kilkoma sterownikami wieloosiowymi, co otwiera możliwość budowania ogromnych i bardzo złożonych układów automatyki i jest kolejnym krokiem w rozwoju sterowania ruchem. AUTOMATYKA

Fot. Mitsubishi

młynów, transporterów, mieszadeł, wind czy wentylatorów. Można więc zauważyć, że soft starty są obecnie powszechnie stosowanym rozwiązaniem, znacząco optymalizującym działalność przemysłową.

relatywnie tanie silniki szczotkowe, coraz częściej stawia się na BLDC. Mimo że wymagają zaawansowanego sterowania, co  znacznie zwiększa koszt zakupu, inwestycja w to rozwiązanie opłaca się bardziej, bo mają większą sprawność i dłuższą żywotność. Dzięki umieszczeniu uzwojenia na stojanie (i w ten sposób zapewnieniu lepszego chłodzenia) w tych samych gabarytach można zmieścić więcej mocy. Kwestią obliczeń wymaganych momentów obrotowych już od dawna zajmują się odpowiednie programy, najczęściej dostępne on-line, które po podaniu im odpowiednich danych, zwracają interesujący nas wynik. Mając takie wyliczenia i wybierając właściwy ze względu na rodzaj zastosowania napęd, mamy gotową propozycję do użycia w projekcie. Tak czy inaczej, zawsze warto skonsultować swój wybór z dostawcą rozwiązań napędowych.


TECHNIKA RYNEK UKŁADÓW NAPĘDOWYCH Obecnie rynek napędów jest jednym z bardziej dynamicznie rozwijających się. Nieustannie rośnie zapotrzebowanie na napędy, które jest wynikiem ciągłej ekspansji systemów automatyki w przemyśle oraz rosnącej świadomości korzyści płynących z ich stosowania. Największym zainteresowaniem na rynku cieszą się napędy z silnikami asynchronicznymi. Na ich popularność wpływają korzystna cena, łatwość sterowania ze zmienną prędkością oraz dosyć prosta konstrukcja. Dużą popularnością cieszą się również silniki synchroniczne, które charakteryzują się przede wszystkim wysoką wydajnością i dokładnością pozycjonowania. Kolejną grupą napędów notującą spore zainteresowanie są napędy z silnikami krokowymi – te są stosunkowo tanie, a ich pozycjonowanie może odbywać się w pętli otwartej. W związku z intensywnym zapotrzebowaniem na układy napędowe rośnie również liczba ich dostawców oraz rozwiązań przez nich proponowanych. Szersza gama producentów urządzeń generuje ciągły wzrost konkurencyjności ich oferty. Na polskim rynku można korzystać z usług kilkudziesięciu producentów napędów, takich jak: Parker, Danfoss, Siemens, Lenze, LG, Omron Electronics, Mitsubishi Electric, ABB, Control Techniques, Delta Electronics, Schneider Electric czy Hitachi.

Fot. Mitsubishi

PRZYKŁADY NIESTANDARDOWYCH ROZWIĄZAŃ

żonych procesów. Charakterystyczne dla tej serii napędów jest ciągłe dopasowywanie prędkości na wyjściu napędu do aktualnych wymagań procesu, co umożliwia znaczną redukcję kosztów zużywanej energii. Dzięki możliwości podłączenia wielu rozmaitych kart wejść/wyjść i  kart komunikacyjnych oraz możliwości obsługi komunikacyjnej za pomocą różnorodnych sieci przemysłowych można mówić o dużej elastyczności omawianej serii napędów, które znajdują zastosowanie np. w sterowaniu pompami lub wentylatorami. W  ofercie firmy Omron na  uwagę zasługuje serwonapęd Sigma-5, który wyróżnia się zaawansowaną funkcją tłumienia wibracji oraz możliwością automatycznego dostrajania, które znacząco przyspiesza proces uruchamiania aplikacji. Ponadto szczególną cechą tego urządzenia jest zintegrowana funkcja zatrzymywania awaryjnego. Z  kolei wśród oferowanych przez ABB napędów warty wyróżnienia jest napęd ACS880. Jego niestandardową cechą jest wymienialny moduł pamięci, dzięki któremu można bezproblemowo zamienić napęd i szybko go uruchomić. Dla uproszczenia konfiguracji wbudowano funkcje bezpieczeństwa, zaś dla ułatwienia komunikacji w sieciach przemysłowych umożliwiono obsługę najpopularniejszych protokołów komunikacyjnych.

EWOLUCJA BEZ GRANIC? Niewątpliwie należy spodziewać się dalszego rozwoju układów napędowych

i kolejnych etapów ich ewolucji. Obecnie dąży się nieustannie do automatyzacji i robotyzacji kolejnych procesów produkcyjnych. Niezwykle ważne są dbałość o wysoką jakość oraz zachowanie jak najlepszej dokładności. Nie należy zapominać również o ciągłym dążeniu do przyspieszania procesów i chęci obniżania kosztów produkcji. Wszystkie te cechy będą znacząco wpływać na drogę dalszego rozwoju układów napędowych. Istotnym czynnikiem wpływającym na ewolucję układów napędowych jest również chęć upraszczania układów i ich minimalizacji – w taką tendencję doskonale wpisują się sterowniki kompaktowe. Ich cechami charakterystycznymi są małe wymiary, pozwalające na montaż nawet w niewielkich szafkach sterujących, oraz możliwość obsługi dwóch czy trzech osi bez dodatkowego wyposażenia. Należy jednak zastanowić się nad istnieniem granic, związanych chociażby z wytrzymałością czy właściwościami cieplnymi poszczególnych materiałów, które mogą w pewnym momencie zahamować dalszy rozwój. Nie można przecież przykładowo osiągać wciąż coraz większej prędkości napędu. Istnieją granice, których przekroczenia nie sposób sobie wyobrazić. Może wtedy ewolucja zamieni się w rewolucję i stanie się coś, co obecnie istnieje tylko w sferze marzeń? Świat nauki jest przecież nieprzewidywalny. Agnieszka Staniszewska PIAP OBRUSN

W celu wyróżnienia się wśród wielu dostawców, należy wciąż udoskonalać swoje produkty i oferować niestandardowe rozwiązania, które mogą zainteresować odbiorców. Każda nietypowa funkcjonalność może być decydującym czynnikiem wpływającym na wynik procesu wyboru odpowiedniego dla danego odbiorcy systemu napędowego. W  ofercie firmy Parker, której dystrybutorem jest m.in. PIAP-OBRUSN, na wyróżnienie zasługują napędy serii AC 30. Istotną cechą tych urządzeń jest ich modularna budowa, która umożliwia dodawanie różnorodnych opcji, pozwalających na kontrolowanie zło12/2015

33


TECHNIKA

MODUŁY LINIOWE FIRMY SCHUNK Firma SCHUNK, lider w dziedzinie produkcji komponentów do automatyzacji produkcji, oprócz chwytaków, oprzyrządowania do robotów oraz modułów obrotowych, ma w ofercie również szeroką gamę modułów liniowych.

34

O

ferowane przez firmę SCHUNK moduły liniowe można podzielić na trzy grupy: układy pneumatyczne, układy napędzane silnikami serwo oraz napędy bezpośrednie, tzw. directdrive.

PNEUMATYCZNE MODUŁY LINIOWE Pneumatyczne moduły liniowe firmy SCHUNK odznaczają się wysoką żywotnością i niezawodnością. Dzięki zastosowaniu prowadnic rolkowych charakteryzuje je  duża dokładność, sztywność i  niewielkie tarcie. Kompaktowa konstrukcja zajmuje niewiele miejsca, a budowa modułowa umożliwia proste konstruowanie funkcjonalnych systemów spełniających wymagania różnorodnych aplikacji montażowych. Liniowe układy pneumatyczne (fot. 1): LM, HLM, KLM, CLM, PMP (1) można ze sobą łączyć za pomocą standardowych adapterów (2), a  następnie mocować do  podłoża P R O M O C J A

za pomocą kolumn (3). W połączeniu z chwytakami (4) możliwe jest stworzenie ponad 400 kombinacji. Odpowiedni program, dostępny na stronie internetowej firmy SCHUNK, umożliwia konfigurowanie układów wraz z doborem odpowiedniego adaptera do połączenia osi oraz zamocowania chwytaka. Żądany układ funkcjonalny składa się niemal jak klocki Lego. Pneumatyczne moduły liniowe to: • możliwość realizacji ponad 85 proc. rozwiązań w obszarze montażu małych i precyzyjnych detali, • zmniejszenie o  30  proc. kosztów projektowania, integracji i budowy, • ponad 10 000 kombinacji połączeń komponentów z systemu modułowego, które można konfigurować za pomocą kalkulatora Kombibox, • prosty dobór modułów liniowych i obrotowych za pomocą oprogramowania internetowego Toolbox, • 95 proc. komponentów dostępnych od ręki z magazynu. AUTOMATYKA

Fot. SCHUNK

ROZWIĄZANIA SPECJALNE Z ELEMENTÓW STANDARDOWYCH


2 UKŁADY NAPĘDZANE SILNIKAMI SERWO Kolejna grupa układów liniowych firmy SCHUNK to układy, w których ruch obrotowy silnika serwo zamieniany jest na ruch liniowy za pomocą śruby lub paska, stanowią największą grupę produktów z rodziny modułów liniowych. Wózek osi może się poruszać po profilu na  prowadnicach profilowych lub rolkach. W zależności od przenoszonej masy, prędkości oraz przyspieszenia użytkownik ma do wyboru różne typy profili: • profile typu Beta o  szerokości od 40 mm do 180 mm, • profile typu Delta o  szerokości 140 – 240 mm, • model Alpha, którego najszerszy profil ma szerokość 455 mm! Możliwa jest dowolna konfiguracja osi, wybór miejsca zamocowania napędu, osłon harmonijkowych, typów czujników oraz sposobu mocowania. Oprócz bardzo dużego wyboru modułów, pozwalających na  skonstruowanie układu dostosowanego do indywidualnych potrzeb aplikacji, firma SCHUNK oferuje także standardowe układy liniowe. Podając zakresy pracy X, Y i Z, użytkownik ma do wyboru kilka wariantów gotowych do  pracy układów dwu- lub trzyosiowych (gantry) z zamontowanymi silnikami, przekładprzekład niami, czujnikami oraz prowadzeniem kabli. Dzięki standaryzacji użytych komkom ponentów SCHUNK oferuje znakomity produkt w atrakcyjnej cenie.

Fot. SCHUNK

E

1 1

2 2

4 4 3

Elektryczne moduły liniowe to: • dynamika i lekkość ruchu, • możliwość realizacji aplikacji o dużym skoku roboczym, • możliwość przenoszenia dużych mas, • w 100 proc. budowa modułowa, • 20 lat doświadczenia w systemach liniowych, • 100 proc. elastyczności sterowania dzięki przystosowaniu do  różnych typów motorów.

2

NAPĘDY BEZPOŚREDNIE

Fot. 2. Przykład konfiguracji LDT LDH: 1 – moduł osi X, 2 – moduł osi Y, 3 – moduł osi Z, 4 – adaptery i chwytaki

12/2015

Fot. 1. Moduły Gemotec firmy SCHUNK: 1 – liniowe układy pneumatyczne, 2 – adaptery, 3 – kolumny, 4 – chwytaki

Napędy directdrive firmy SCHUNK charakteryzują się bardzo dobrą dynamiką ruchu – przyspieszenia osi tego typu sięgają 70 m/s² i prędkościami liniowymi do 4 m/s. Ze względu na duże obciążenia, jakie mogą przenieść te osie, układy tego typu znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle. Moduły zbudowane są w  oparciu o trójfazowy, liniowy silnik synchroniczny z komutacją elektroniczną. Wózek poruszający się na osi jest odpowiednikiem cewki rotora silnika elektrycznego, a sama oś – odpowiednikiem statora z magnesami stałymi. Oś standardowo zasilana jest napędem Bosch Rexroth IndraDrive lub – opcjonalnie – Siemens SIMATIC S120, komunikujących się z dowolnym sterownikiem przez magistralę danych. Stosowane 35


TECHNIKA protokoły to: Profibus, CANopen, Sercos III, EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet IO i DeviceNet.

BUDOWA MODUŁÓW Oś wykonana jest na bazie profilu aluminiowego, na którym umieszczone są magnesy stałe. Wbudowane są też stalowe prowadnice, po których poruszają sią rolki wózka. Ważnym elementem jest również absolutny, magnetyczny lub optyczny system pomiaru położenia, o bardzo dużej rozdzielczości. Nie wymaga on stosowania czujników krańcowych ani referencyjnych. Moduły wykonane są z niezużywających się elementów, gwarantujących bezobsługową pracę, dużą precyzję, długi okres działania i niezawodność napędu liniowego.

DOSTĘPNE WERSJE Osie podzielone są na  kilka typów, w zależności od przenoszonych obciążeń, co  także uzależnione jest od konstrukcji profilu. W typoszeregu są m.in. moduły LDH i LDK o krótkim skoku do  400 mm  i  o  sile napędowej do 500 N, które mogą przenosić momenty do  25  Nm. Moduły LDN mają prosty profil X o maksymalnej długości do  2800 mm  i  przenoszą momenty do 400 Nm. Moduły LDM, z podwójnym profilem X, umożliwiają przenoszenie momentów do 700 Nm, natomiast moduły typu LDT, o  potrójnym profilu X, umożliwiają przeniesienie momentu do  1000 Nm. Ostatnim rodzajem osi jest LDF z profilem płaskim, która najczęściej znajduje zastosowanie jako oś pozioma, przenosząca moment do 120 Nm.

ELASTYCZNE PROJEKTOWANIE Firma SCHUNK oferuje nie tylko produkty standardowe – dostępne są także rozwiązania specjalne na bazie katalogowych komponentów. Konstruktor projektujący aplikację na bazie komponentów firmy SCHUNK ma do dyspozycji dużą paletę podzespołów. Ideą jest możliwość szybkiego i prostego konstruowania z niewielkich elementów (na zasadzie modułowej) wysokowydajnych i dynamicznych automatów montażowych na  liniach produkcyjnych. SCHUNK INTEC Sp. z o.o. ul. Puławska 40 A, 05-500 Piaseczno tel. 22 726 25 00 fax 22 726 25 25 e-mail: info@pl.schunk.com www.pl.schunk.com

Fot. 3. System modułowy SCHUNK

36

AUTOMATYKA


TECHNIKA

NOWE SILNIKI I NAPĘDY ESTUN W ostatnim  roku  firma  Estun  uzupełniła ofertę o zmodyfikowaną  wersję  sztandarowego  produktu, jakim jest serwonapęd  serii  PRONET.  Pomimo  zmian  spółka  pozostała  przy  dotychczasowej polityce cenowej, dzięki czemu rozwiązania  oparte na jej produktach są konkurencyjne na rynku polskim.

F

irma Estun rozbudowała ofertę w zakresie silników do  bardzo małych aplikacji oraz napędów oferujących funkcjonalności wykraczające poza standard.

Fot. SCHUNK, Multiprojekt

WBUDOWANY ETHERCAT Od kilku miesięcy istnieje możliwość zamówienia napędów PRONET w wersji z wbudowanym protokołem EtherCAT. W porównaniu z dotychczasowym napędem, rozszerzonym o  moduł EtherCAT EC-100, nowe rozwiązanie jest o  kilkadziesiąt procent tańsze. Wprowadzenie do oferty tego rodzaju urządzenia pokazuje, że Estun nie ustępuje miejsca konkurencji. Zastosowanie komunikacji opartej na sieci Ethernet, pracującej w czasie rzeczywistym, znacznie wykracza poza to, co oferuje moduł komunikacyjny Modbus czy nawet CANopen. Dzięki temu protokołowi użytkownik ma zapewnioną szybką komunikację między wieloma napędami oraz ich synchronizację. Jednocześnie sam projekt nie wymaga takiej ilości okablowania, jak standardowe rozwiązanie oparte na sygnałach analogowych czy krok/ kierunek.

MAŁE SILNIKI 50 W I 100 W Nowe produkty pojawiły się również w ofercie silników – są nimi urządzenia 12/2015

o mocy 50 W i 100 W. W związku z tym faktem zorganizowana została akcja promocyjna – teraz silniki 50 W i 100 W można zakupić w specjalnych cenach.

PORÓWNANIE Z SILNIKAMI KROKOWYMI Małe aplikacje, ze względu na  koszty urządzenia, często są realizowane na bazie silników krokowych lub silników krokowych z wbudowanym enkoderem. Takie rozwiązanie jest bardziej korzystne pod względem ekonomicznym. Powstaje pytanie: jak szybko nastąpi zwrot kosztu zakupu maszyny w przypadku kilkukrotnie większej wydajności, wynikającej z wielkości maksymalnych prędkości silników? O ile w przypadku sprzężenia zwrotnego można spotkać się z opiniami, że silniki krokowe mogą mieć wbudowany enkoder czy dodatkowy enkoder, o tyle niepodważalna jest możliwość przeciążania silników serwo do trzykrotnych wartości znamionowych momentu silnika. W przypadku silników krokowych taka próba kończy się efektem „gubienia kroków” lub zatrzymaniem silnika (z powodu zbyt dużego wzrostu obciążenia). Kolejnym elementem, na jaki należy zwrócić uwagę, jest charakterystyka momentu silnika, a szczególnie jego spadek przy wzroście prędkości obrotowej. W przypadku silników krokowych (z enkoderem lub bez niego) moment silnika spada gwałtownie przy wzroście prędkości obrotowej (częstotliwości sterującej). Na wykresie przedstawiono orientacyjny przebieg dla silnika serwo oraz dla silnika krokowego z wbudowanym enkoderem. Moment znamionowy obu silników jest podobny: 0,32 Nm. Wyraźnie widać różnicę między jednym rozwiązaniem a  drugim. Przy 1000 i  3000 obrotów na minutę silnik serwo utrzymuje moP R O M O C J A

Orientacyjny przebieg dla silników serwo  i krokowego: 1 – charakterystyka silnika  krokowego z enkoderem, 2 – charakterystyka  silnika serwo przy znamionowym obciążeniu, 3 – charakterystyka silnika serwo podczas  maksymalnego (3-krotnego) chwilowego  przeciążenia

ment znamionowy, natomiast silnik krokowy z enkoderem ma odpowiednio 0,15 Nm (50 % momentu znamionowego) i 0,1 Nm (tylko 30 % momentu początkowego).

WSPARCIE NA KAŻDYM ETAPIE Aby zapewnić swoim klientom kompleksowe rozwiązania, Multiprojekt ściśle współpracuje ze sprawdzonymi firmami integratorskimi. Oprócz bogatej oferty proponuje również doradztwo techniczne w zakresie sprzedawanych produktów. Dodatkowo klienci mają zapewnioną kompleksową obsługę – począwszy od szkolenia personelu firmy, poprzez pomoc w odpowiednim doborze sprzętu, dostawy podzespołów, aż po wsparcie techniczne przy uruchomieniu. Szczegóły oferty znajdują się na stronie www.multiprojekt.pl. Krzysztof Gołąb Multiprojekt Sp. z o.o. ul. Fabryczna 20a, 31-553 Kraków tel. 12 413 90 58, fax 12 376 48 94

37


TECHNIKA

NAJWYŻSZA JAKOŚĆ ROZWIĄZAŃ WSPÓŁPRACA ITEM Z PIAP-OBRUSN Niezwykle ważnym czynnikiem wpływającym na sukces przedsiębiorstwa jest elastyczne podejście do wymagań klienta. Stosowanie tej zasady może stać się znacznie prostsze dzięki korzystaniu z systemów modułowych. Ich zastosowanie otwiera nieograniczone możliwości oraz pozwala na oszczędność czasu i środków. Aby sprostać żądaniom klienta, wystarczy połączyć dostępne elementy podstawowe w odpowiedni sposób. Agnieszka Staniszewska

38

P R O M O C J A

SYSTEMY MODUŁOWE Z OFERTY ITEM Wśród systemów oferowanych przez spółkę item należy wyróżnić systemy modułowe MB, sprawdzające się podczas budowy maszyn i urządzeń. Gwarantują one wysoką wytrzymałość, stabilność oraz odpowiednio dobraną technikę łączenia. Różnorodność materiałów, z których wykonywane są profile, znacząco poszerza obszary zastosowań systemów modułowych MB. Na uwagę zasługuje również system automatyAUTOMATYKA

Fot. PIAP-OBRUSN

F

irma item Polska to pionier wśród producentów systemów modułowych dla przemysłu, który obecnie opracowuje i sprzedaje rozwiązania do budowy maszyn, urządzeń i instalacji produkcyjnych. Blisko 40-letnie doświadczenie i bogate portfolio są gwarantami najlepszych rozwiązań. Filozofia firmy opiera się na partnerskim dialogu z klientem, wspieraniu jego działań oraz oferowaniu produktów o najwyższej jakości i usług na najlepszym poziomie.


TECHNIKA zacji obejmujący swoim zakresem gotowe do montażu jednostki liniowe. Zapewnia on automatyzację obszarów w ogromnej ilości zastosowań. Ponadto przedsiębiorstwo ma w swojej ofercie m.in. system modułowy Lean Production wspierający projektowanie wydajnych środków produkcji, system modułowy gwarantujący możliwość budowania bardzo ergonomicznych i w pełni dopasowanych do potrzeb użytkownika stanowisk pracy czy system schodów i podestów, który umożliwia budowanie dobrego i pewnego sposobu dostępu do maszyn. Głównymi zaletami wszystkich systemów proponowanych przez item są łatwość montażu – dzięki zastosowaniu inteligentnej techniki łączenia – oraz oszczędność czasu wynikająca z szybkiej dostępności odpowiednich komponentów i bardzo krótkiego czasu dostawy. Należy także podkreślić dbałość o perfekcję, której wyznacznikiem jest najwyższa jakość otrzymywana w wyniku precyzyjnego docinania i starannej obróbki profili.

NARZĘDZIA INTERNETOWE Bardzo pomocne dla klientów mogą okazać się liczne narzędzia wspomagające, dostępne on-line. Na wyróżnienie zasługuje wyszukiwarka produktów z zakresu techniki liniowej. Wystarczy podać siedem kryteriów technicznych, aby system wybrał odpowiednie rozwiązanie z obszaru techniki przenoszenia napędu. Kolejne użyteczne i ciekawe narzędzie to  system katalogowy item ikasys, który oprócz informacji typowo katalogowych zawiera również instrukcje montażu, dane CAD i wykazy komponentów oraz umożliwia wysyłanie zapytań i zamówień. Przy użyciu innego narzędzia dostępnego on-line wystarczy określić indywidualne wymagania, aby otrzymać kompletny projekt z danymi CAD w zakresie systemów schodów i podestów.

Fot. PIAP-OBRUSN

PROGRAM PLUSPARTNER Firma item, mając na uwadze profesjonalne podejście do klienta, utworzyła sieć kompetentnych specjalistów, którzy wspólnie mogą osiągnąć jeszcze więcej, oczywiście z korzyścią dla 12/2015

klienta. Koncepcja ta nosi miano programu item pluspartner. Do programu mogą przystąpić tylko starannie wyselekcjonowane samodzielne przedsiębiorstwa, działające w branżach związanych z obszarem działalności firmy.

FIRMA ITEM RAZEM Z PIAP-OBRUSN Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP – Oddział Badawczo-Rozwojowy Urządzeń Sterowania Napędów jako ośrodek z wieloletnim doświadczeniem i  wykwalifikowaną kadrą, zajmujący się automatyzacją i robotyzacją procesów, budową linii produkcyjnych oraz wieloosiowych maszyn sterowanych numerycznie, jest jednym z item pluspartnerów. Współpraca niesie ze sobą bardzo wiele korzyści. Dla klientów spółki item oznacza to ogromne poszerzenie możliwości realizacji pomysłów o działania z zakresu automatyzacji, robotyzacji i budowy maszyn, zaś dla klientów PIAP-OBRUSN – gwarancję wysokiej jakości komponentów, z których wykonywane są urządzenia oraz szybszy czas realizacji usług świadczonych przez ośrodek. Dzięki temu, że w koncepcję programu item pluspartner wpisana jest również wymiana doświadczeń między partnerami wewnątrz sieci, następuje ciągły rozwój świadczonych usług. Ponadto współpraca otwiera nowe możliwości w zakresie realizacji bardziej złożonych projektów.

WZAJEMNA WYMIANA WIEDZY Oprócz indywidualnego doświadczenia i wiedzy PIAP-OBRUSN, jako item pluspartner, posiada certyfikaty i  wiedzę dotyczącą stosowania systemów modułowych item. Bardzo bliska współpraca pomiędzy firmami jest gwarantem dostępu do najbardziej aktualnej wiedzy dotyczącej nowości technicznych, rozporządzeń i  dyrektyw. Dzięki przystąpieniu do programu item pluspartner urządzenia powstające w PIAP-OBRUSN mają bardzo wysoki standard funkcjonalności i wykonania. Połączenie komponentów systemów modułowych item i  kompetencji PIAP-OBRUSN prowadzi do powstawania najwyższej jakości rozwiązań.

OFERTA WSPÓŁPRACY Zapraszamy do współpracy z  Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów – Oddziałem Badawczo-Rozwojowym Urządzeń Sterowania Napędów w Toruniu jako item pluspartnerem. Ośrodek oferuje projektowanie i wykonywanie maszyn wieloosiowych sterowanych numerycznie o różnym przeznaczeniu, w których podstawowymi komponentami konstrukcyjnymi są produkty firmy item. Ponadto ośrodek wykonuje specjalne konstrukcje mechaniczne na bazie profili aluminiowych item. PIAP-OBRUSN realizuje obecnie wiele ciekawych projektów i ma w portfolio wielu zadowolonych klientów, ceniących niezawodność, funkcjonalność, solidność i fachową pomoc techniczną. Agnieszka Staniszewska PIAP-OBRUSN

PIAP-OBRUSN ul. Batorego 107, 87-100 Toruń tel. 56 623 40 21 www.obrusn.pl

39


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

PRECYZYJNE STEROWANIE PRACĄ OSI Serwonapędy użytkowane w układach automatyki maszyn umożliwiają dokładne sterowanie pracą wałków (osi) poprzez kontrolę ich pozycji, prędkości i momentu siły. W zależności od konstrukcji i stopnia zaawansowania technologicznego mogą być instalowane w prostych układach napędowych lub służyć do budowy złożonych wieloosiowych maszyn. Michał Świerżewski

S

erwonapędy są układami mechaniczno-elektrycznymi, które zawierają trzy podstawowe elementy: sterownik, silnik i enkoder lub inny miernik parametrów ruchu. Funkcjonują one w  zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego. W  porównaniu z otwartymi układami sterowania charakteryzuje je większa dokładność, krótszy czas odpowiedzi, mniejsza wrażliwość na zakłócenia zewnętrzne oraz zmiany obciążenia. Mają także dużą wydajność, szybkość oraz precyzję ruchu. Właśnie z tych powodów są  szeroko stosowane, jako jeden z  podstawowych elementów wykonawczych w automatyce maszyn. Sygnałem wyjściowym układu może być dowolny parametr, np. położenie, przesunięcie czy przyspieszenie. Stosowane są do dokładnej regulacji parametrów ruchu, zwłaszcza tam, gdzie wymagana jest duża dynamika ruchu, do pozycjonowania osi wału silnika, do kontroli prędkości obrotowej i momentu wtedy, gdy praca odbywa się przy bardzo małych prędkościach i gdy niezbędna jest duża dokładność regulacji oraz precyzyjne przemieszczanie z jednej pozycji do innej.

KONSTRUKCJA Serwonapęd to silnik elektryczny prądu stałego lub przemiennego, połączony z  odpowiednim sterownikiem i urządzeniem odczytującym jego parametry ruchu. Specjalizowane 40

urządzenia do sterowania serwosilnikami, umożliwające regulację prędkości i położenia kątowego wału silnika, nazywane są serwosterownikami. Serwosterowniki mogą być jednoosiowe: z wbudowanym filtrem EMC, rezystorem i tranzystorem hamującym lub wieloosiowe: sterowane z  jednego modułu bazowego. W zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego obok serwosilnika i serwosterownika zainstalowane są mierniki parametrów ruchu – enkodery i  resolwery lub tachometry. Serwosterowniki na  podstawie danych z enkodera lub innego miernika sterują serwosilnikiem w taki sposób, aby uzyskać założony rezultat, np. obrót wału silnika o  określony kąt, wymaganą liczbę obrotów wirnika lub wymaganą prędkość obrotową wirnika. Podstawowymi elementami składowymi kompletnego układu sterowania są: • sterownik ruchu, który jest odpowiedzialny za realizację programu sterowania – służy do generowania wartości nastaw i zamknięcia pętli sprzężenia zwrotnego od pozycji lub prędkości, • wzmacniacz, przekształcający sygnał kontrolny sterownika ruchu na  prąd lub napięcie wymagane przez serwosilnik, • silnik elektryczny prądu stałego lub przemiennego, bądź inny element wykonawczy, np. pompa hydrauliczna, AUTOMATYKA

Fot. Festo

PRZEGLĄD SERWONAPĘDÓW


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY • czujnik lub czujniki (element pomiarowy) do sprzężenia zwrotnego, np. enkoder inkrementalny lub absolutny, optoelektroniczny lub magnetyczny resolwer, tachometr, urządzenie wykorzystujące efekt Halla, kontrolujące położenie wału silnika lub jego prędkość obrotową i przekazujące informacje zwrotne do sterownika, • element do zamiany ruchu obrotowego silnika elektrycznego na inną wymaganą formę ruchu, np. przekładnie lub łożyska obrotowe lub liniowe. Bogata oferta rynkowa obejmuje również wyroby związane z serwonapędami, jak komputery przemysłowe, karty komunikacyjne do sieci przemysłowych czy pakiety oprogramowania, np. motion control.

Fot. Festo

SERWOSTEROWNIKI Jedną z zasadniczych części serwonapędu jest serwosterownik umożliwiający osiągnięcie założonego celu. Zadaniem serwosterownika, działającego w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, jest takie sterowanie silnikiem napędowym, z wykorzystaniem sygnałów z enkodera lub innego miernika parametrów ruchu, aby doprowadzić do osiągnięcia pożądanego efektu, np. obrotu wału silnika o założony kąt. Bieżący sygnał wyjściowy enkodera przetworzony przez przetwornik porównywany jest w  sterowniku z  wartością zadaną. Wykryty w  tym procesie uchyb przekazywany jest do  członu korygującego i  dalej do wzmacniacza. Sygnał po wzmocnieniu przechodzi do serwosilnika lub innego mechanizmu wykonawczego. Serwonapęd koryguje błędy regulacji (uchybu przemieszczenia) powstające w wyniku zmian wielkości wzorcowej. Struktura serwonapędu jest taka sama, jak układów regulacji, ale nie steruje on instalacją technologiczną, lecz silnikiem w  celu optymalizacji układu wykonawczego. Urządzenie pomiarowe o wysokiej rozdzielczości dokładnie kontroluje położenie wału silnika. 12/2015

W przypadku wykrycia zmian po stronie napędowej, np. gwałtownego wzrostu obciążenia, układ sterowania pod wpływem otrzymanego sygnału koryguje pozycję wału, zapobiegając utracie synchronizacji silnika. Serwosilnik, w zależności od zastosowanego systemu regulacji, może utrzymywać zadane pozycje, prędkość obrotową lub inne parametry, niezależnie od mogących wystąpić zewnętrznych zakłóceń funkcjonowania układu, np. zapadu napięcia (spadku napięcia zasilającego) lub zmiany obciążenia wału silnika. W prostych układach sterowania silnikami niewielkich mocy można do tego celu wykorzystać wejścia napięciowe lub sygnały krok/kierunek. Serwosterowniki są układami cyfrowymi, ale umożliwiają również sterowanie analogowe na poziomie listwy zaciskowej z wykorzystaniem wejść/wyjść analogowych. Serwosterowniki mogą realizować proste zadania, pracując w trybie analogowym jako samoczynne regulatory ruchu.

Pełne możliwości funkcjonalne serwosterowników są wykorzystywane podczas pracy w  trybie cyfrowym, co  umożliwia zainstalowany mikrokontroler. Pozwala on na uzyskiwanie czasów próbkowania rzędu kilkudziesięciu mikrosekund oraz zamykanie wewnętrznej pętli pozycjonowania w czasie rzędu kilkuset mikrosekund. Nowoczesne serwonapędy są  za-

zwyczaj wyposażone w interfejsy komunikacyjne, np. USB, RS-232, które umożliwiają łączność z  jednostką nadrzędną lub wymianę informacji między jednostkami napędowymi. Taka wymiana informacji umożliwia synchronizację pracy znacznej liczby serwosilników. Sterowniki komunikujące się za pomocą interfejsów mogą pracować w różnych trybach, np. krok/ kierunek, kontroli momentu, obrotów położenia lub dojazdu do pozycji końcowej. Czasy rozpędzania i hamowania nie przekraczają zazwyczaj kilku lub kilkunastu milisekund. W niewielkich jednostkach napędowych sterownik może być wbudowany w serwosilnik lub umieszczony na  jego obudowie. Ruch obrotowy wału

serwosilnika wykorzystuje się do napędu mechanizmów obrotowych lub po zamianie na ruch liniowy, np. za  pomocą śruby pociągowej, do napędu mechanizmów liniowych. Sterowniki przeznaczone do  bardziej złożonych zastosowań (bardziej zaawansowane technicznie) mają większą liczbę interfejsów komunikacyjnych, np. RS-232/485, CANopen, Profibus DP, EtherNet/IP i inne. Oprócz wejść/wyjść cyfrowych sterowniki mają również wejścia/wyjścia analogowe. Często wyposażane są  dodatkowo m.in. w  licznik czasu, komparator. Umożliwiają one w odpowiednim czasie aktywowanie wcześniej zaprogramowanych sekwencji ruchu. 41


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

ABB/MULTIPROJEKT

BECKHOFF

BECKHOFF

BOSCH REXROTH

Typ serwonapędu Napięcie znamionowe Częstotliwość Prąd znamionowy

MFE180-04-05A0-4 200, 230, 400 V 50/60 Hz 5A

AX5203-0200 od 100 do 3 × 480 V 50/60 Hz brak danych

AX5160 od 3 × 400 do 3 × 480 V 50/60 Hz brak danych

IndraDrive Cs 1/3 × 200–500 V 50/60 Hz brak danych

Algorytm sterowania

SVPWM

dowolny

dowolny

SVC

PWM

4, 8 kHz

16 kHz

16 kHz

2, 4, 8, 12, 16 kHz

Liczba osi

1

2 (maks. 255 na 1 kontroler)

1 (maks. 255 na 1 kontroler)

brak danych

Tabela pozycji

tak

nie dotyczy

nie dotyczy

brak danych

Prędkość obrotowa Rozdzielczość

7000 obr./min 10 000 imp./obr.

Funkcje zabezpieczające

STO, nadprądowe, nad- i podnapięciowe, przed przekroczeniem obrotów

nie dotyczy brak danych Stop – STO, SOS, SS1, SS2; prędkość – SLS,SSM,SSR, SMS; pozycja – SLP,SCA, SLI; przyspieszenie – SAR, SMA; kier. obrotów – SDIp, SDIn

Funkcje wskaźnika LED

wyświetlacz jednoznakowy – sygnalizacja stanu i kod błędu

nie dotyczy brak danych brak danych brak danych Stop – STO, SOS, SS1, SS2; prędkość – SLS,SSM,SSR, SMS; zintegrowana technika bezpiepozycja – SLP,SCA, SLI; przyczeństwa spieszenie – SAR, SMA; kier. obrotów – SDIp, SDIn

tak

tak

brak danych

prawo/lewo tak, programowany w języku MINT

prawo/lewo

prawo/lewo

brak danych

tak

tak

tak

Wbudowany rezystor i tranzystor hamujacy

brak

tak 150 W

nie zewnętrzny do 2 kW

tak

Rodzaj enkodera/resolwera

inkrementalny, 2500 imp./obr.

resolwer oraz enkoder HTL, EnDat, Biss-C

resolwer oraz enkoder HTL, EnDat, Biss-C

silnik MSM Hiperface/1Vss/ EnDat/SSI/resolwer

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

300 V

do 690 V DC

do 690 V DC

brak danych

Wejścia cyfrowe

8

7DI

7DI

tak

Wejścia analogowe

2

0

0

tak

Wyjścia cyfrowe

4

1

1

tak

Wyjścia analogowe

1

0

0

tak

Interfejsy komunikacyjne

EtherCAT/Ethernet, Powerlink

EtherCat

EtherCat

Profibus, Multi-Ethernet – Sercoc, EtherCat, EtherNet/IP, Profinet IO, Powerlink

Środowisko pracy: temperatura, wilgotność wibracje

0–55 °C, 0–95 %, 9–200 Hz 1g

0–55 °C

0–55 °C

brak danych

Stopień ochrony

IP20

IP20

IP20

Wymiary Masa

476 × 100 × 143 mm 4,8 kg

274 × 92 × 232 mm 5 kg

345 × 190 × 259 mm 13 kg

Informacje dodatkowe

bezpłatne oprogramowanie WorkBench

możliwość pracy z silnikiem OCT (technologia jednoprzewodowa), wbudowany filtr zasilania klasy C3, zgodnie z EN 61800-3

możliwość pracy z silnikiem OCT (technologia jednoprzewodowa), wbudowany filtr zasilania klasy C3, zgodnie z EN 61800-3

Kierunki obrotów Funkcja motion control

Tryby pracy/sterowania momentem, prędkością, pozycją Napięcie wyjściowe

do zabudowy w szafie sterowniczej brak danych brak danych zakres mocy: 100 W – 9 kW, IndraMotion MLD, funkcje technologiczne

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwonapędów

42

AUTOMATYKA


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

BOSCH REXROTH

BOSCH REXROTH

KOLLMORGEN / DEMERO

STOBER/DEMERO

IndraDrive Mi 3 × 200–500 V 50/60 Hz brak danych

IndraDrive ML 3 × 200–500 V 50/60 Hz brak danych

AKD-PDMM 3 × 240–480 V 50–400 Hz brak danych

SDS5000 1 × 230 V, 3 × 400 V 50/60 Hz brak danych

SVC

SVC

wektorowe

wektorowe

8 kHz

4, 8, 16 kHz

50

32

brak danych

2 kHz (od 315 kW), 4 kHz (do 250 kW) brak danych

brak danych

brak danych

tak

tak

brak danych brak danych

brak danych brak danych

8000 obr./min 27 bitów

6000 obr./min 25 bitów

zintegrowana technika bezpieczeństwa

zintegrowana technika bezpieczeństwa

STO

STO

brak danych

brak danych

tak

tak

brak danych

brak danych

tak

tak

tak

tak

tak

tak

tak

tak

tak

2, 4, 8, 12, 16 kHz

silnik i moduł sterujący zintegrowane lub multienkoder

SFD, EnDat 2.2, EnDat IndraDyn/Hiperface/1Vss/ 2.1, BiSS, sin/cos, HiperfaEnDat/SSI/Resolwer ce, resolver

SERVOTRONIX/ ELDAR

ESTUN/ MULTIPROJEKT

CDHD 120/240 V 50/60 Hz brak danych sterowanie prędkością, pozycją, algorytm tłumienia wibracji

ProNet-E-04A 230 V 50 Hz 900 A

16 kHz

brak danych

SVPWM

1 1 swobodnie programo16 pozycji walna maksymalnie 5000 obr./min brak danych 24 bity 10 000 imp./obr. nadprądowe, nadnapięciowe, temperaturowe, nadprądowe, nadrozłączenie silnika, funkcja i podnapięciowe, przed STO, przed utratą sygnału przekroczeniem obrotów sprzężenia zwrotnego wyświetlacz 4-znakowy, wyświetlanie aktualnego pełna konfiguracja statusu sterownika napędu prawo/lewo prawo/lewo tak

tak

tak

tak

tak

EnDat 2.2, SSI, HTL, TTL, resolver

resolwer, enkoder inkrementalny – Sine, EnDat, Hiperface, Nikon, Tamagawa

inkrementalny, 2500 imp./obr.

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

240 V 11 programowalnych, w tym 3 szybkie ±10 V, 16 bitów 6 programowalnych w tym 2 szybkie 1 programowalne ±10 V, 8 bitów

200 V

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

tak/tak/tak

tak/tak/tak

brak danych

brak danych

340–680 V

340–560 V

tak

tak

13

13

8

nie

tak

1

3

tak

tak

4

10

nie

tak

1

2

Profibus, Multi-Ethernet – Sercoc, EtherCat, EtherNet/IP, Profinet IO, Powerlink

Profibus, Multi-Ethernet – Sercoc, EtherCat, EtherNet/IP, Profinet IO, Powerlink

EtherCAT, ProfiNET, Modbus TCP/IP

Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT

CANopen, EtherCAT

CANopen, RS-485, (Modbus)

brak danych

brak danych

0–40 °C, 5–85 %

0–45 °C

0–45 °C, 10–90 %

0–55 °C, 0–90 %, 4,9 m/s2 

IP 20

IP20

IP20

IP20

173 × 167 × 54,7 mm 0,97 kg

160 × 40 × 180 mm 1,4 kg

certyfikowane wejścia STO

bezpłatne oprogramowanie Eswiev

IP65 brak danych brak danych zasilacz do zabudowy w szafie sterownicej lub IP65, zakres mocy 0,75 kW – 4 kW, IndraMotion MLD, funkcje technologiczne

12/2015

do zabudowy w szafie sterowniczej brak danych brak danych zakres mocy 110 kW – 4 MW, IntraMotion MLD, funkcje technologiczne

256 × 100 × 185 mm 300 × 70 × 40 mm 2,7 kg 2,3 kg bezpłatne oprogramobezpłatne oprogramowawanie, zintegrowany nie, elektryczne krzywki, PLC, elektryczne krzywki, zgodne z PLCopen, języki programowania ST, klawiatura i wyświetlacz, IL, FBD, LAD, SFC, współparamoduł, praca z panelami HMI

2 4 brak

43


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

FESTO

FESTO

GE INTELLIGENT PLATFORMS/ASTOR

GE INTELLIGENT PLATFORMS/ASTOR

Typ serwonapędu

CMMP-AS-C5-3A-M0

CMMP-AS-C10-11A-P3-M3

PACMotion β4/4000HVis

PACMotion α50/3000HVis

Napięcie znamionowe

100–230 V ± 10 %

3 × 230–480 V ± 10 %

240/400 V

400 V

Częstotliwość Prąd znamionowy

50 Hz 6A

50 Hz 11 A

Algorytm sterowania

regulacja kaskadowa P, PI, PI

regulacja kaskadowa P, PI, PI

50/60 Hz 10 A sterowanie prędkością, pozycją, momentem siły, funkcja ograniczenia szarpnięcia

50/60 Hz 180 A sterowanie prędkością, pozycją, momentem siły, funkcja ograniczenia szarpnięcia

PWM

16 kHz

16 kHz

brak danych

brak danych

Liczba osi Tabela pozycji Prędkość obrotowa

1 255 16 000 obr./min

1 255 16 000 obr./min

40 swobodnie programowana 3000 obr./min

40 swobodnie programowana 2000 obr./min

Rozdzielczość

262 144 imp./obr.

262 144 imp./obr.

131 072 imp./obr.

1 000 000 imp./obr.

Funkcje zabezpieczające

Funkcje wskaźnika LED

min. przeciążeniowe, zwarmin. przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nadciowe, temperaturowe, nadograniczenie prędkości i moi podnapięciowe, ograniczenie i podnapięciowe, ograniczenie mentu siły, fizyczne i wirtualne prędkości i momentu siły, prędkości i momentu siły, wyłączniki krańcowe i awaryjny przed błędem enkodera przed błędem enkodera zasilanie, ostrzeżenie o napięstatusy, ostrzeżenia, alarmy, statusy, ostrzeżenia, alarmy, ciu, komunikacja wzmacniacz wyświetlanie wybranych wyświetlanie wybranych – moduł pozycjonowania, parametrów parametrów błędy modułu i osi

ograniczenie prędkości i momentu siły, wyłączniki krańcowe i awaryjny wbudowany wyświetlacz 7–segmentowy i klawiatura, możliwość odczytu alarmów, statusu i konfigurowania

Kierunki obrotów

prawo/lewo

prawo/lewo

prawo/lewo

prawo/lewo

Funkcje motion control

tak/CAM

tak/CAM

tak/CAM

tak/CAM

Wbudowany rezystor i tranzystor hamujacy

60 Ω; 2,8 kW

68 Ω; 8.5 kW

rezystor 20 W

tranzystor hamujący

Rodzaj enkodera/resolwera

EnDat V2.1 serial/V2.2  Hiperface, resolwer

EnDat V2.1 serial/V2.2  Hiperface, resolwer

inkrementalny/absolutny

inkrementalny/absolutny

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

3 × 0–270 V 10 3 5 2

3 × 0–360 V 10 3 5 2

200 V 28 2 8 2

380 V 28 2 8 2

Tryby pracy/sterowania momentem, prędkością, pozycją Napięcie wyjściowe Wejścia cyfrowe Wejścia analogowe Wyjścia cyfrowe Wyjścia analogowe Interfejsy komunikacyjne Środowisko pracy: temperatura, wilgotność wibracje Stopień ochrony

I/O, CANopen, Modbus/TCP

I/O, CANopen, Profibus DP, Profi- łącze światłowodowe, opcje: łącze światłowodowe, opcje: Net, DeviceNet, EtherNet /IP, RS-232, RS-485, Ethernet, Profi- RS-232, RS-485, Ethernet, ProfiEtherCAT, Modbus/TCP bus DP, Profinet, DeviceNET bus DP, Profinet, DeviceNET

0–40 °C, 0–90 % RH

0–40 °C, 0–90 % RH

0–55 °C

0–55 °C

IP20

IP20

Wymiary

66 × 202 × 207 mm

79 × 252 × 247 mm

Masa

2,2 kg

3,8 kg

silnik IP65/IP67 kołnierz Ø 90 mm, długość silnika: bez hamulca 166 mm 4,3 kg

silnik IP65/IP67 kołnierz Ø 174mm, długość silnika: bez hamulca 416 mm 42 kg

Informacje dodatkowe

CE, cULus recognized RCM Mark, RoHS – compliant

CE, cULus recognized RCM Mark, RoHS – compliant

światłowodowe łącze sterujące światłowodowe łącze sterujące pracą serwonapędu pracą serwonapędu

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwonapędów

44

AUTOMATYKA


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

INDUPROGRESS

ASDA-A2 1 × 230 V, 3 × 230 V,  3 × 400 V 50/60 Hz brak danych

INDUPROGRESS

KINCO/WOBIT

LENZE

LENZE

LENZE

ASDA-B2

FD422

8400TL

9400

i700

1 × 230 V, 3 × 230 V

220 V

180–264 V, 3 × 320–550 V

3 × 180–550 V

455–745 V

50/60 Hz brak danych

50/60 Hz 4A kaskadowy regulator PID z generatorem trajektorii trapezoidalnej 8–16 kHz w zależności od obciążenia napędu 1 8 pozycji/8 prędkości brak danych

50/60 Hz do 89 A U/f, U/f ze sprzężeniem zwrotnym, SVC, VFC eco, SLPSM, servo control

50/60 Hz do 695 A U/f, U/f ze sprzężeniem zwrotnym, SVC, VFC eco, SLPSM, servo control

nie dotyczy do 32 A

2, 4, 8, 16 kHz

2, 4, 8, 16 kHz

SVPWM

SVPWM

brak danych

brak danych

1 tak 5000 obr./min

1 nie 5000 obr./min

17, 20 bitów

17 bitów

m.in. przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nad- i podnapięciowe, ograniczenie prędkości

m.in. przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nad- i podnapięciowe, ograniczenie prędkości

status serwonapędu, kody błędów, dioda ładowania

status serwonapędu, kody błędów, dioda ładowania

prawo/lewo

prawo/lewo

tak

nie

tak

tak

tranzystor hamujący

tak

tak

tranzystor w zasilaczu

inkrementalny/absolutny

inkrementalny

inkrementalny

resolwer, enkoder inkrementalny TTL/HTL/ Sin/Cos

resolwer, enkoder inkrementalny TTL/HTL/ Sin/Cos, absolutny

resolwer, enkoder absolutny

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

110 V 14 DI 2 AI 5 DO 2 AO

110 V 9 DI 2 AI 6 DO 2 AO

brak danych 7 2 5 brak danych

RS-232, RS-485, CANopen, USB

RS-232, RS-485

RS-232, RS-485

0–55 °C, 0–90 % RH, 9,8 m/s2 

0–55 °C, 0–90 % RH, 9,8 m/s2 

0–40 °C,  < 90 % RH

IP20

IP20

IP20

brak danych

brak danych

142,5 × 62 × 166 mm

brak danych

brak danych

dostępnych jest wiele modeli

dostępnych jest wiele modeli

1,2 kg protokół Modbus RTU, CANOpen, wyjście enkoderowe do synchronizacji

12/2015

1 1 15 75 zależna od silnika zależna od silnika prędkość 16 bitów, 32 bity 32 bity poz. 32 bity nad- i podnapięciowe, przeciążeniowe, zwarcio- przeciążeniowe, zwarcioprzed przyrostem we, nad- i podnapięciowe, nad- i podnapięciotemperatury silnika (I²T), we, przed zanikiem fazy, we, przed zanikiem fazy, przed zwarciem, przed utykiem silnika, częstymi utykiem silnika, częstymi przegrzaniem rozruchami, termiczne rozruchami, termiczne praca i błąd mag. pełna parametryzacja praca i błąd mag, CAN, CAN, gotowość i błąd i konfiguracja z panelu gotowość i błąd przeprzemiennika, magistrala użytkownika miennika, 24 V DC, dioda Axis-bus, 3 diody konfiguracja kierunku, zliczania pozycji oraz brak danych brak danych kierunku zadajnika homing, manual, jog, homing, manual, jog, sterowanie momentem, sterowanie momentem, prędkością, pozycjonoprędkością, pozycjonobrak wanie, przekładnia elektr., wanie, przekładnia elektr., funkcje zgodne z DS402: funkcje zgodne z DS402: homing, esp, csv, est homing, esp, csv, est

3 × napięcie zasilania 3 × napięcie zasilania 8 z „touch probe” 9 z „touch probe” 2 2 4 + przekaźnik 4 2 2 CAN, Axis-bus – standard, CAN – standard, DeviceNet, EtherCAT, Powerlink, EtherCAT, Powerlink, Profibus, Profinet, InterProfibus, Profinet, bus, EtherNet/IP (opcja) EtherNet/IP (opcja)

U/f, servo control 4, 8, 16 kHz 1 lub 2 brak zależna od silnika 32 bity przeciążeniowe, zwarciowe, nad- i podnapięciowe, przed zanikiem fazy, utykiem silnika, częstymi rozruchami, termiczne gotowość i błąd przemiennika

brak danych

funkcje zgodne z DS402: homing, csp, csv, cst, cv

3 × napięcie zasilania 2 z „touch probe” brak brak brak EtherCAT – standard

–10...+55 °C, praca 10 Hz<F<57 Hz ±0,075 mm

–10...+55 °C, praca 5 Hz<F<13,2 Hz ±1 mm

–10...+55 °C, praca 10 Hz<F<57 Hz ±0,075 mm

IP20 215 × 70 × 214 mm (0,55 kW) 2 kg (0,55 kW)

IP20 350 × 60 × 288 mm  (0,75 kW) 4 kg (0,75 kW) funkcja STO, SSI, SOS, SLS, SMS, SDL, SSM, SLI – opcja, sterowanie hamulcem

IP20 410 × 50 × 261 mm (2 × 5 A) 2,9 kg (2 × 5 %) funkcja safety, STO – sterowanie hamulcem mechanicznym

funkcja STO – opcja, sterowanie hamulcem

45


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

LINMOT/MULTIPROJEKT

MITSUBISHI ELECTRIC

MITSUBISHI ELECTRIC

MITSUBISHI ELECTRIC

Typ serwonapędu

C1100-XC-GP-1S

MR-J4-B

MR-J4-A

MR-J4-TM

Napięcie znamionowe

72 V DC

100, 230, 400 V

100, 230, 400 V

100, 230, 400 V

Częstotliwość

50/60 Hz

50/60 Hz

50/60 Hz

50/60 Hz

Prąd znamionowy

25 A

zależy od mocy serwosilnika

zależy od mocy serwosilnika

zależy od mocy serwosilnika

Algorytm sterowania

SVPWM

Flux Vector do silników synchronicznych

Flux Vector do silników synchronicznych

Flux Vector do silników synchronicznych

PWM

brak danych

9 kHz

9 kHz

9 kHz

Liczba osi

1

1, 2, 3

1

1

Tabela pozycji

254

nie

tak

tak

Prędkość obrotowa

10 m/s

6000 obr./min

6000 obr./min

6000 obr./min

Rozdzielczość

12,5 um

22 bity

22 bity

22 bity

Funkcje zabezpieczające

STO, przeciążeniowe, nadi podnapięciowe, przed przekroczeniem prędkości

przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nad- i podnapięciowe, momentowe, bezpieczeństwa, przed nagłym spadkiem napięcia

przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nad- i podnapięciowe, momentowe, bezpieczeństwa, przed nagłym spadkiem napięcia

przeciążeniowe, zwarciowe, temperaturowe, nad- i podnapięciowe, momentowe, bezpieczeństwa, przed nagłym spadkiem napięcia

Funkcje wskaźnika LED

4 diody – moc, stan, ostrzeżenie, błąd

statusy, ostrzeżenia alarmy

statusy, ostrzeżenia alarmy

statusy, ostrzeżenia alarmy

Kierunki obrotów

prawo/lewo

definiowany parametrem

definiowany parametrem

definiowany parametrem wymagany sterownik motion, wbudowana tabla pozycji

Funkcje motion control

tak narzędzia EasySteps

wymagany sterownik motion

wbudowane funkcje motion (tabela pozycji, krzywki CAM, detekcja znacznika, synchronizacja osi, itd.)

Wbudowany rezystor i tranzystor hamujacy

brak

tak

tak

tak

Rodzaj enkodera/resolwera

Sin/Cos

inkrementalny/absolutny

inkrementalny/absolutny

inkrementalny/absolutny

Tryby pracy/sterowania momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

Napięcie wyjściowe

72 V

170, 323

170, 323

170, 323

Wejścia cyfrowe

4

tak

tak

tak

Wejścia analogowe

1

nie

tak

nie

Wyjścia cyfrowe

2

tak

tak

tak

Wyjścia analogowe

brak

tak

tak

tak USB, RJ45 (EtherCAT)

Interfejsy komunikacyjne

CANopen/RS-232/RS-485

J3BUS-SSCNETIII/H, USB

USB, RS-422, RS-485 (protokoły Modbus, Mitsubishi)

Środowisko pracy: temperatura, wilgotność wibracje

0–55 °C, 90 % RH, 62 Hz 1g 

0–55 °C, 90 % RH, 5,9 m/s2 

0–55 °C, 90 % RH, 5,9 m/s2 

0–55 °C, do 90% RH, 5,9 m/s 2  

Stopień ochrony

IP20

IP20

IP20

IP20

Wymiary

206 × 106 × 26 mm

zależy od pojemności napędu

zależy od pojemności napędu

zależy od pojemności napędu

Masa

1,2 kg

zależy od pojemności napędu

zależy od pojemności napędu

zależy od pojemności napędu

Informacje dodatkowe

napęd liniowy, bezpłatne oprogramowanie LinMot Talk

przeciążalność do 400 % przeciążalność do 400 % przeciążalność do 400 % w zależności od modelu w zależności od modelu w zależności od modelu silnika, możliwość przyłączenia silnika, możliwość przyłączenia silnika, możliwość przyłączenia enkodera zewnętrznego, enkodera zewnętrznego, enkodera zewnętrznego, autotuning w czasie rzeczyautotuning w czasie rzeczyautotuning w czasie rzeczywistym, funkcje do tłumienia wistym, funkcje do tłumienia wistym, funkcje do tłumienia drgań i wibracji obciążenia drgań i wibracji obciążenia drgań i wibracji obciążenia

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwonapędów

46

AUTOMATYKA


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

OMRON ELECTRONICS

ROCKWELL AUTOMATION

ROCKWELL AUTOMATION

Smart Step 2

Accurax G5

Allan-Bradley Kinetix 5500

Allan-Bradley Kinetix 5700

MoviAxis

230 V

230 V lub 3 × 400 V

195–528 V

324–528 V

380–500 V

50/60 Hz

50/60 Hz

50/60 Hz

50/60 Hz

50/60 Hz

w zależności od mocy

w zależności od mocy

0,7–23,7 A

11,2–219,3 A

brak danych

OMRON ELECTRONICS

PWM

PWM

6 kHz

6–12 kHz

Flux Vector dla silników SPM, Flux Vector do silników SPM, IPM, kiniowych i indukcyjnych, V/Hz i Sensorless Vector do silV/Hz i Sensorless Vector dla silników indukcyjnych ników IPMi indukcyjnych 4–8 kHz

4 kHz

SEW

brak danych 4, 8, 16 kHZ

1

1

1

>32

8

nie

tak

brak

brak

tak

zależy od modelu serwosilnika zależy od modelu serwosilnika

8000 obr./min

8000 obr./min

10 000 obr./min

10 000 imp./obr.

131 072, 104 8576 imp./obr.

26 bitów

32 bity

65 535 imp./obr.

przeciążeniowe, momentowe przekroczenia prędkości, kontrola błędu nadążania, temperaturowe

przeciążeniowe, momentowe przekroczenia prędkości, kontrola błędu nadążania, temperaturowe

brak danych

brak danych

tak

sygnalizacja zasilania i błędów

sygnalizacja zasilania, błędów i komunikacji

wyświetlacz LCD

wyświetlacz LCD

tak

FWD/REW

FWD/REW

prawo/lewo

prawo/lewo

prawo/lewo

nie

tak

HOME, Jog, Move, Gear, Position Cam, Time Cam, Kinematics itd.

HOME, Jog, Move, Gear, Position Cam, Time Cam, Kinematics itd.

tak

tak

tak

tak

tak

inkrementalny

inkrementalny/absolutny

Hiperface Sin/Cos, Hiperface DSL

EnDat, Sin/Cos, TTL, Hiperface Sin/Cos,Hiperface DSL

tak, opcje zwrotu, magazynowania energii resolwer, enkoder inkrementalny/absolutny

prękością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

momentem, prędkością, pozycją

dedykowane do serwomotoru

dedykowane do serwomotoru

200–480 V

380–480 V

400 V

7 programowalne

10 programowalne

2

4

8

brak

3

brak

brak

opcja

5

5

brak

brak

4

brak

brak

brak

brak

opcja

RS-232

USB, EtherCAT, Mechatrolink II

2 × Ethernet IP

2 × Ethernet IP

Profibus, Profinet, EtherCAT, CAN, EtherNet/IP

0–55 °C, do 90% RH, 19,6 m/s2 

0–55 °C, do 90 % RH, 5,88 m/s, 10–60 Hz, 19,6 m/s2

0–50 °C, do 95 % RH, 0,35 mm przy 55 Hz, 2 g przy 55–500 Hz, 15 g udar

0–50 °C, do 95 % RH, 0,35 mm przy 55 Hz, 2 g przy 55–500 Hz, 15 g udar

0–45 °C

IP10

IP10

IP20

IP20

IP10, IP20

w zależności od modelu

50–85 × 170–250 × 200 mm

zasilacz 55–85 × 300–375 × 252 mm, moduły osiowe 55–100 × 300–420 × 252 mm

brak danych

w zależności od modelu

w zależności od modelu

1,4–4,1 kg

4,16–6,8 kg

brak danych

miniaturowe wymiary

wbudowane wejścia/wyjścia bezpieczeństwa, obsługa serwosilników, różne typy enkoderów, opcja przyłączenia enkodera zewnętrznego, 2 wejścia przerwaniowe, autotuning w czasie rzeczywistym, funkcja zapobiegania drganiom i wibracjom obciążenia

zintegrowane funkcje bezpieczeństwa aktywowane sprzętowo lub poprzez sieć EtherNet/IP Safety

zintegrowane funkcje bezpieczeństwa aktywowane sprzętowo i poprzez sieć EtherNet/IP Safety

brak

w zależności od modelu

12/2015

47


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

ABB/MULTIPROJEKT

BECKHOFF

BECKHOFF

BOSCH REXROTH

IndraDyn A (MAD/MAF)

Typ serwosilnika

BSM80-375AF

AM8122-0F20

AM8043-0H21

Napięcie znamionowe

300 V

24–50 V DC

brak danych

brak danych

Prąd znamionowy

5,54 A

do 4 A

5,4 A

brak danych

Częstotliwość

50/60 Hz

brak danych

brak danych

brak danych

Moc

1400 W

0,17 kW

2,57 kW

6,5–93,1 W (120 dla MAF)

Prędkość znamionowa

4000 obr./min

2000 obr./min

5000 obr./min

500, 1000, 1500, 2000, 2500 obr./min

Prędkość maksymalna

7000 obr./min

2000 obr./min

5000 obr./min

do 11 000 obr./min

Rodzaj enkodera

inkrementalny

absolutny, wieloobrotowy 18 bitów

absolutny, wieloobrotowy 18 bitów

EnDat

Rozdzielczość enkodera

2500 imp./obr.

262 144 imp./obr.

262 144 imp./obr.

brak danych

Moment znamionowy

4,52 Nm

0,8 Nm

5,6 Nm

brak danych

Moment maksymalny

18,8 Nm

4 Nm

28 Nm

brak danych

Zakresy inercji wirnika

2,519 kg · cm2

0,253 kg · cm2

2,87 kg · cm2

brak danych

Wymiary

182 × 89 × 89 mm 

133 × 58 × 58 mm 

240 × 87 × 87 mm 

brak danych

Masa

6 kg

1,6 kg

6,6 kg

Informacje dodatkowe

brak danych

wykonanie – OCT (technologia wykonanie – OCT (technologia jednoprzewodowa), elektrojednoprzewodowa), elektroniczna tabl. znamionowa niczna tabl. znamionowa

brak danych ATEX w opcji, chłodzenie cieczą dla MAF, cyfrowa tabl. znam., pamięć parametrów, asynchroniczny

SERWOSILNIKI W serwonapędach używane są silniki szczotkowe i bezszczotkowe prądu stałego, silniki skokowe oraz silniki synchroniczne prądu przemiennego. Silniki skokowe prądu stałego mogą pracować z pełnym momentem w stanie spoczynku. Mają one niewielkie wymiary i masę. Przy wzroście prędkości obrotowej maleje ich moment napędowy. Uzyskują maksymalną prędkość dochodzącą do 5000 obr./ min przy bardzo małym momencie obrotowym. Ich moc nie przekracza kilkuset watów. Emitują znaczny hałas i  wibracje. W  systemach serwonapędów bardzo często stosowane są  bezszczotkowe silniki prądu stałego. Silniki te pracują cicho i równo, nie wymagają mechanicznej komutacji. Ich maksymalna prędkość obrotowa przekracza 30  000 obr./min. Mają duży moment obrotowy. Wadą tych silników jest wysoka cena, wynikająca ze stosowania układów elektronicznej komutacji i pierwiastków ziem rzadkich do  produkcji magne48

sów. Obok silników bezszczotkowych występują również silniki szczotkowe prądu stałego do pozycjonowania, regulacji prędkości i momentu obrotowego. W ofercie rynkowej są silniki o mocy do kilku kilowatów i prędkościach obrotowych przekraczających 10 000 obr./min. Pracują równo i cicho. Mają one mały moment obrotowy w stosunku do masy i wymiarów. Ich wadą są szczotki, które z biegiem czasu się zużywają, zwłaszcza na skutek działania łuku elektrycznego, i muszą być okresowo wymieniane. Serwosilniki prądu przemiennego różnią się od  innych silników prądu przemiennego tym, że mają ustalone charakterystyki parametrów ruchu. Serwosilnikami mogą być synchroniczne silniki prądu przemiennego z magnesami trwałymi umieszczonymi na wirniku i zamontowanym enkoderem. Serwosilniki te charakteryzuje: • wysoka sprawność, • duże przyspieszenie kątowe wirnika, • dobre właściwości dynamiczne i regulacyjne,

• szybka reakcja na polecenia układu sterowania wynikająca ze stosunkowo małego momentu bezwładności wirnika. Serwosilniki prądu przemiennego rzadko stosuje się do parametryzacj, coraz częściej natomiast do regulacji prędkości obrotowej i momentu obrotowego. Alternatywę dla serwonapędów stanowią dzięki prostej budowie, dużemu momentowi wyjściowemu bez przekładni mechanicznej i prostemu sterowaniu silniki krokowe. Mają one jednak gorsze parametry ruchu niż serwosilniki. Mimo to mogą w wielu przypadkach zastąpić serwosilniki prądu stałego i przemiennego. Największymi atutami silników krokowych są duży moment i  sterowanie polegające na zadawaniu prędkości lub pozycji silnika z  dokładnością do  ułamków stopnia bez konieczności stosowania elementów sprzężenia zwrotnego, np. enkodera. W niektórych układach stosowane jest zasilanie silników krokowych impulsami prądowymi. Wywołuje AUTOMATYKA

Fot. Delta Electronics

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwosilników


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

BOSCH REXROTH

KOLLMORGEN/DEMERO

STOBER/DEMERO

SERVOTRONIX/ELDAR

ESTUN/MULTIPROJEKT

IndraDyn S (MSM) brak danych

AKM8

EZ8

PR-115 3 21 4

EMJ-04APB-22

400 V

400 V

220 V

200 V

brak danych

67 A

25 A

5,34 A

2,8 A

brak danych

50 Hz

50 Hz

brak danych

50 Hz

50–750 W

19,5 W

9,2 W

840 W

400 W

brak danych

2000 obr./min

2000 obr./min

3000 obr./min

3000 obr./min

do 5000 obr./min

2000 obr./min

2000 obr./min

5000 obr./min

4000 obr./min

enkoder wysokiej rozdzielczości

resolver, SFD, EnDat, Hiperface

resolver, EnDat, Hiperface

inkrementalny

inkrementalny 2500 imp./obr.

20 bitów

27 bitów

25 bitów

2000 imp./obr.

0,16–2,40 Nm

93 Nm

43,7 Nm

2,67 Nm

1,27 Nm

0,48–7,10 Nm

180 Nm

205 Nm

9 Nm

3,82 Nm

brak danych

495 kg · cm2

133 kg · cm2

7,3 kg · cm2

0,31 kg · cm2 161 × 60 × 60 mm 

brak danych

250 × 257 × 486 mm

190 × 422 × 386 mm

flansza mocująca o boku 115 mm, długość całkowita 194 mm

brak danych

97 kg

45,8 kg

4,7 kg

2 kg

cyfrowa tabliczka znamionowa pamięć parametrów

system jednokablowy

współpraca z przekładnią adaptera

brak danych

w zestawie przewody połączeniowe

Fot. Delta Electronics

to ruch obrotowy o ściśle zdefiniowanym kącie. Kąt obrotu silnika jest uzależniony od liczby impulsów. Prędkość kątowa wirnika równa jest iloczynowi częstotliwości impulsów i wartości kąta obrotu wirnika w jednym cyklu pracy silnika. Pod wpływem pojedynczego impulsu prądowego kąt obrotu wirnika wynosi od kilku do  kilkunastu stopni. Silniki większych mocy są  często wyposażo-

12/2015

ne w hamulce elektromagnetyczne. Do prawidłowego sterowania pracą silnika krokowego stosuje się sterowniki mocy, które podają impulsy prądowe na jego uzwojenia. Impulsy te powodują, że wirnik nie obraca się ruchem ciągłym, lecz wykonuje skoki o dokładnie określonym kącie. Kąt obrotu silnika zależy więc od liczby podanych impulsów, zaś częstotliwość od szybkości ich podawania.

MODUŁY SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO W serwonapędach miernikami mogą być różne obrotowo-impulsowe przetworniki ruchu. Najczęściej wykorzystuje się enkodery różnego typu i resolwery.

ENKODERY W serwonapędach do dokładnej kontroli prędkości obrotowej, pozycji, położenia kątowego lub przesunięcia liniowego stosuje się zazwyczaj enkodery, czyli przetworniki położenia. Zasadą działania enkoderów jest przekształcanie ruchu mechanicznego, w zależności od ich konstrukcji, na sygnał elektryczny lub optyczny. Stosuje się dwie metody pomiaru parametrów ruchu: metodę inkrementalną, czyli przyrostową i metodę absolutną, a ponadto dwie główne techniki pomiaru magnetyczną i optyczną. Działanie enkodera inkrementalnego oparte jest na przetwarzaniu ruchu obrotowego wałka silnika na sygnały elektryczne w postaci impulsów pro49


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

FESTO

FESTO

GE INTELLIGENT PLATFORMS/ASTOR

GE INTELLIGENT PLATFORMS/ASTOR

VersaMotion IC800VMM10Lxx

Typ serwosilnika

EMMS-AS-70-M-LS-RS

EMME-AS-100-M-HS-AS

VersaMotion IC800VMM04Lxx

Napięcie znamionowe

360 V

565 V

230 V

230 V

Prąd znamionowy

2,6 A

4,1 A

brak danych

brak danych

Częstotliwość

1000 Hz

1000 Hz

brak danych

brak danych

Moc

1061 W

2000 W

400 W

1000 W

Prędkość znamionowa

4100 obr./min

3000 obr./min

3000 obr./min

3000 obr./min

Prędkość maksymalna

4880 obr./min

3941 obr./min

5000 obr./min

5000 obr./min

Rodzaj enkodera

EnDatV2.1 serial/V2.2

Hiperface

inkrementalny

inkrementalny

Rozdzielczość enkodera

262 144 imp./obr.

512 imp./obr.

10 000 imp./obr.

10 000 imp./obr.

Moment znamionowy

2,29 Nm

6,4 Nm

1,27 Nm

3,18 Nm

Moment maksymalny

7,75 Nm

30 Nm

3,82 Nm

9,54 Nm

Zakresy inercji wirnika

0,611 kg · cm2

6,41 kg · cm2

0,277 kg · cm2

2,65 kg · cm2

Wymiary

70 × 70 × 187 mm 

102 × 102 × 225 mm

kołnierz Ø 50, długość 30,7 mm bez hamulca, 166 mm z hamulcem

kołnierz Ø 95, długość 153,25 mm bez hamulca, 192,5 mm z hamulcem

Masa

2,7 kg

7,3 kg

1,6 kg bez hamulca, 2 kg z hamulcem

4,3 kg bez hamulca, 4,7 kg z hamulcem

Informacje dodatkowe

CE, cULus recognized RCM Mark RoHS – compliant

CE, cULus recognized C-Tick RoHS – compliant

brak danych

brak danych

stokątnych na wyjściach – opisywanych jako kanały A i B. Pomiaru kąta przesunięcia dokonuje się za pomocą rejestracji impulsów generowanych przez enkoder. Liczba impulsów określa mechaniczne przesunięcie części ruchomej. Pomiar wykonywany jest inkrementalnie, czyli przyrostowo, więc do uzyskania prawidłowego wyniku pomiaru niezbędna jest ciągła rejestracja zmian sygnałów w obu kanałach A i B. W tego rodzaju enkoderach przetwornik generuje dwa ciągi sygnałów przesuniętych względem siebie o 90o. Pozwala to  na  określenie kierunku obrotów przez licznik lub sterownik. Za pomocą enkoderów inkrementalnych mierzy się przesunięcia i prędkości kątowe. Pozycję względną określa się przez zliczanie impulsów, zaś kierunek obrotów ustalany jest na podstawie opóźnienia ciągów sygnałów względem siebie. Przy kierunku obro50

tów zgodnym z ruchem wskazówek zegara przykładowy ciąg sygnałów A jest opóźniony w stosunku do ciągu sygnałów B o kąt 90o. Przy kierunku przeciwnym ciąg sygnałów B jest opóźniony w stosunku do ciągu sygnałów A o kąt 90o. Oprócz enkoderów inkrementalnych, przetwarzających ruch na  impulsy elektryczne, występują enkodery optoelektroniczne. Część pomiarową tych enkoderów stanowi szklana skala (w enkoderach liniowych) lub szklana tarcza (w  enkoderach obrotowych). Przetwornik natomiast zbudowany jest z dwóch płytek szklanych, na których naniesione są prążki, które przemiennie przepuszczają lub nie przepuszczają promieni podczerwonych generowanych przez nadajnik, składających się z diod elektroluminescencyjnych i  układu odczytującego złożonego z  elementów fotooptycznych. Płytki AUTOMATYKA

Fot. Festo

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwosilników


Fot. Festo

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

INDUPROGRESS

KINCO/WOBIT

LENZE

LENZE

LENZE

LENZE

ECMA-L11875

SMH80S-0075

MCS

MCM

MCA

MDFQA

110

300 V

85–330 V

183–300 V

320–390 V

240–360 V 51,5–196 A

28,39 A

3,9 A

1,3–31 A

09–5,8 A

2,4–127 A

brak danych

brak danych

9–400 Hz

200–250 Hz

41–140 Hz

18–78 Hz

7,5 kW

750 W

0,25–15,8 kW

0,19–2,5 kW

0,8–53,8 kW

22,6–95 kW

1500 obr./min

3000 obr./min

1200–6000 obr./min

3000 obr./min

760–4160 obr./min

498–2295 obr./min

3000 obr./min

5500 obr./min

8000 obr./min

6000 obr./min

8000 obr./min

6500 obr./min

inkrementalny/absolutny

inkrementalny

resolwer, Sin/Cos enkoder absolutny

resolwer, Sin/Cos enkoder absolutny

20 bitów

2500 imp./obr.

512 – resolwer, 128, 1024, Sin/Cos enkoder absolutny

512 – resolwer, 128, 1024, Sin/Cos enkoder absolutny

Sin/Cos enkoder absolut- Sin/Cos enkoder absolutny/inkrementalny TTL ny/inkrementalny TTL 512 – resolwer, 128, 1024, Sin/Cos enkoder absolutny, 2048, 4096 inkrementalny TTL

512– resolwer, 128, 1024, Sin/Cos enkoder absolutny, 2048, 4096 inkrementalny TTL 395–434 Nm

47,74 Nm

2,39 Nm

0,6–72 Nm

0,6–8 Nm

2–260 Nm

119,36 Nm

7,17 Nm

2,4–190 Nm

1,8–26,4 Nm

10–1100 Nm

1400 Nm

142,7 kg · cm2

1,36 kg · cm2

0,14–160 kg · cm2

0,19–4,49 kg · cm2

2,4–1335 kg · cm2

2900 kg · cm2

180 × 180 × 342 mm

147 × 90 × 90 mm

155 × 62 × 62 mm (MCS06C) 487 × 192 × 192 mm (MCS19P)

146 × 62 × 62 mm  (MCS06) 201 × 116 × 116 mm (MCM12J)

292 × 102 × 102 (MCA10) 970 × 260 × 260 mm (MCA26)

1000 × 314 × 588 mm

40,5 kg

3,3 kg

1,8–46 kg

1,4–6,7 kg

6,4–194 kg

300 kg

w ofercie jest wiele modeli serii ECMA, które współpracują z serwonapędami ASDA-A2/ ASDA-B2

opcja hamulec

opcje: hamulec mechaniczny, wentylator zewnątrzny

opcje: hamulec mechaniczny

opcje: hamulec mechaniczny, wentylator zewnątrzny

opcje: hamulec mechaniczny, wentylator zewnątrzny

przetwornika są w stosunku do siebie ruchome. Jedna z płytek jest skalą, zaś druga noniuszem. W przetwornikach obrotowych cechą charakterystyczną jest liczba prążków naniesionych promieniowo na skalę. Rozdzielczość skali zależy od liczby prążków przepuszczających i nieprzepuszczających promieniowanie podczerwone. Noniusz, nazywany również polaryzatorem, jest mechanicznie połączony z układem optycznym. Odbiornik światłoczuły odbiera impulsy świetlne przepuszczone przez skalę, następnie przekształca je na impulsy elektryczne. które są  wzmacniane i  przetwarzane na sinusoidalny sygnał wyjściowy. W  enkoderach inkrementalnych na  ścieżce pomiarowej naniesione są tzw. punkty referencyjne. W enkoderach obrotowych jest jeden punkt referencyjny, w enkoderach liniowych może ich być kilka. Celem naniesienia 12/2015

punktu referencyjnego na tarczy jest określenie położenia skali względem noniusza. Gdy punkt ten znajdzie się w polu odczytu noniusza, generowany jest sygnał. Nazywa się to bazowaniem układu pomiarowego. Sygnał wyjściowy może mieć różne kształty, ale najczęściej ma postać sinusoidy o określonej amplitudzie prądu lub napięcia. Sygnały sinusoidalne są względem siebie przesunięte o 90o. W celu uzyskania informacji z tego sygnału trzeba go przetworzyć, np. w komparatorze. Efektem komparacji jest powstanie dwóch zwielokrotnionych fal prostokątnych przesuniętych w  stosunku do siebie o kąt 90o.

ENKODERY MAGNETYCZNE W warunkach przemysłowych – przy zapyleniu, wibracjach, znacznych odległościach pomiarowych i innych wpływach środowiskowych – w miej-

sce enkoderów optyczno-elektronicznych często stosuje się enkodery oparte na magnetycznych metodach pomiarowych. Cechuje je  nie tylko zwiększona odporność na wpływy środowiskowe, ale również niekontaktowy pomiar parametrów ruchu, dłuższa żywotność i niższa cena. Wśród różnych konstrukcji enkoderów magnetycznych wyróżnić można enkodery służące do pomiarów przesunięć kątowych oparte na zjawisku Halla. Zasada działania takiego przetwornika bazuje na detekcji przemieszczenia kątowego magnesu trwałego spolaryzowanego osiowo. Przetwornik zbudowany jest z układu detekcji Halla umieszczonego w obudowie. W ściance obudowy znajduje się otwór, a w nim tulejka, w której z jednej strony umieszczony jest osiowo spolaryzowany magnes, zaś z drugiej pozostawiony jest otwór do wałka wyjściowego. Otwór 51


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT/ DYSTRYBUTOR

LINMOT/MULTIPROJEKT

MITSUBISHI ELECTRIC

MITSUBISHI ELECTRIC

MITSUBISHI ELECTRIC

HG-RR

Typ serwosilnika

P01-48 × 240

HG-KR

HG-JR

Napięcie znamionowe

72 V

100/200 V

200/400 V

200 V

Prąd znamionowy

12,7 A

0,9–17 A

1,5–110 A

6,1–28 A

Częstotliwość

50/60 Hz

brak danych

brak danych

brak danych

Moc

1000 W

50 W – 7 kW

500 W – 55 kW

1–5 kW

Prędkość znamionowa

1,7 m/s

3000 obr./min

3000/1500/1000 obr./min

3000 obr./min

Prędkość maksymalna

1,7 m/s

6000 obr./min

6000/3000/2000 obr./min

4500 obr./min

Rodzaj enkodera

Sin/Cos

absolutny

absolutny

absolutny

Rozdzielczość enkodera

12,5 μm

22 bitów

22 bitów

22 bitów

Moment znamionowy

145 Nm

0,16–2,4 Nm

1,6–350 Nm

3,2–15,9 Nm

Moment maksymalny

585 Nm

0,56–8,4 mm

4,8–1050 Nm

8–39,8 Nm

Zakresy inercji wirnika

brak danych

0,045–1,26 kg · cm2

1,52-1637 kg · cm2

1,5–12 kg · cm2

Wymiary

300 × 54 × 76 mm

41 × 42 × 66 mm, 103 × 103 × 112 mm

90 × 90 × 127,5 mm, 280 × 280 × 600 mm

95 × 95 × 145 mm, 110 × 110 × 215 mm

Masa

1,9 kg

0,34–2,8 kg

3–240 kg

3,9–17 kg

niskie tętnienia momentu

niskie tętnienia momentu, wykonania z hamulcem i uszczelnieniem olejowym, IP67

niskie tętnienia momentu, ultra niska bezwładność

Informacje dodatkowe

silnik liniowy, długość wałka magnetycznego do 2000 mm

Przegląd parametrów technicznych wybranych serwosilników

w ściance obudowy układu detekcji jest nieco większy od  średnicy tulejki. Pozwala to  na  jej bezstykowy obrót w otworze obudowy enkodera. Oprócz osiowo spolaryzowanego magnesu zawiera on również czujnik pola magnetycznego przetworników elektronicznych. W układzie scalonym są zainstalowane mikroprzetworniki Halla zasilane prądem o niewielkim natężeniu. Pod wpływem pola magnetycznego magnesu spolaryzowanego osiowo powstaje napięcie Halla skierowane prostopadle do  kierunku przepływu prądu. Opisane konstrukcje są  odporne na  działanie zewnętrznych pól magnetycznych o znacznych natężeniach. Enkodery oparte na zjawisku Halla stosowane są do uzyskiwania sprzężeń zwrotnych silników elektrycznych o dużych prędkościach obrotowych dochodzących do  60  000  obr./min. Mogą być stosowane w  wysokiej temperaturze, dochodzącej do 125  oC. Charakteryzują się dużą dokładnością pomiaru (do ±0,3o ), wysokim stopniem ochrony obudowy w całym okresie eksploatacji 52

do IP68 i długim okresem użytkowania. Elektroniczne sposoby przetwarzania sygnałów oraz ich interpolacji w  czasie rzeczywistym umożliwiają uzyskiwanie szeregu rodzajów sygnałów wyjściowych, np. absolutnego sygnału równoległego czy absolutnego sygnału inkrementalnego. Zakres możliwych rozdzielczości przetworników z  układami Halla wynosi zazwyczaj od 64 do 8192 impulsów lub położeń na obrót (do 13 bitów).

ENKODERY ABSOLUTNE Różnica między enkoderami absolutnymi i enkoderami inkrementalnymi polega przede wszystkim na tym, że enkodery absolutne mają „pamięć” położenia polegającą na tym, że natychmiast po  załączeniu zasilania wskazywane jest bezwzględne położenie bez konieczności bazowania. Wynika z tego, że enkoder z przetwornikiem absolutnym nie jest wrażliwy na zanik zasilania. Po powrocie zasilania będzie on wskazywać aktualną pozycję wału silnika i rozpocznie odliczanie od pozycji, na której się zatrzymał. Enkoder

inkrementalny przeciwnie – zawsze rozpoczyna zliczanie impulsów od zera i nie wskazuje aktualnego położenia wału. W enkoderach absolutnych na tarczy skali w  miejsce promieniowych prążków naniesione są  obwodowo prążki kodu cyfrowego. Zazwyczaj jest to  absolutny kod Graya lub binarny, mogą też być inne kody. Cechą charakterystyczną kodu Graya jest to, że przy zmianie położenia o jedną działkę sygnał zmienia się tylko na jednej pozycji. Sygnał wyjściowy z przetwornika absolutnego jest sygnałem równoległym do liczby bitów zależnej od rozdzielczości. Przykładowo przy rozdzielczości przetwornika wynoszącej 10, 12 lub 13 bitów na tarczy skali jest 10, 12 lub 13 okręgów złożonych przemiennie z odcinków przezroczystych i nieprzezroczystych dla promieni podczerwonych. Stanowi to źródło sygnału świetlnego zero jedynkowego (0-1). Odpowiednio zastosowane enkodery obrotowe mogą mierzyć przemieszczenie kątowe, prędkość obrotową, kierunek obrotów, liczbę AUTOMATYKA


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

OMRON ELECTRONICS

ROCKWELL AUTOMATION

ROCKWELL AUTOMATION

SEW-EURODRIVE

seria G R88M-G

seria G5 R88M-K

Allen-Bradley MPL

Allen-Bradley LDAT

sychroniczne/asynchroniczne

230 V

230 V lub 3 × 400 V

200–460 V

200–460 V

400 V

zależy od mocy serwomotoru

zależy od mocy serwomotoru

0,67–74,5 A

1,9–12,9 A

brak danych brak danych

OMRON ELECTRONICS

50/60 Hz

50/60 Hz

brak danych

brak danych

0,05–0,75 kW

0,05–15 kW

0,16–18,6 kW

0,2–5,85 kW

od 150 W

3000 obr./min

1000, 1500, 2000, 3000 obr./min

do 8000 obr./min

do 5 m/s

2000–6000, 1200–3000 obr./min

5000 obr./min

5000 obr./min

do 8000 obr./min

do 5 m/s

do 9000 obr./min

Hiperface Sin/Cos

resolver, enkoder inkrementalny/absolutny

inkrementalny

inkrementalny/absolutny

Hiperface Sin/Cos

10 000 imp./obr.

131 072/1 048 576 imp./obr.

262144 imp./obr., 4096 obr.

5 μm

1024, 2048 imp./obr.

0,16–2,4 Nm

0,16–95,5 Nm

0,26–162,7 Nm

81–1997 Nm

0,15–70 Nm

0,45–7,05 Nm

0,48–224 Nm

0,77–278 Nm

168–5469 Nm

1100 Nm

0,025–0,87 kg · cm2

0,025–311 kg · cm2

0,074–354 kg · cm2

brak danych

0,1–4560 kg · cm2

zależy od mocy serwosilnika

zależy od mocy serwosilnika

55–268 × 113,5–471 mm

brak danych

brak danych

zależy od mocy serwosilnika

zależy od mocy serwosilnika

1,0116,5 kg

6,9–45,9 kg

1,3–350 kg

wykonania z hamulcem i uszczelnieniem olejowym

wykonania z hamulcem i uszczelnieniem olejowym, IP67

dostępne wykonania: białe higieniczne, ze stali nierdzewnej, Ex

kompletny silnik liniowy

brak danych

wykonanych obrotów i przemieszczenie liniowe. Można je stosować m.in. do  stabilizacji prędkości obrotowej silników, pomiarów długości materiałów czy do pozycjonowania stołów obrabiarek. W enkoderach liniowych skalę oraz głowiczkę umieszcza się na przesuwających się podzespołach, których wzajemne położenie chcemy określić. Enkodery liniowe oferowane są  w  trzech wersjach: w  obudowie, bez obudowy i jako długościomierze. Są one z reguły mniej szczelne niż enkodery obrotowe i z tego powodu nie jest wskazane ich instalowanie w środowisku zapylonym.

RESOLWERY W serwonapędach często stosowane są resolwery, czyli przetworniki kąta obrotowego, zwłaszcza do ustalania położenia wału silnika napędowego. Resolwery przekształcają ruch obrotowy (mechaniczny) w sygnał elektryczny. Resolwer, podobnie jak silnik elektryczny, składa się ze stojana i wirnika. Uzwojenie wirnika wytwarza zmienne pole magnetyczne, które indukuje 12/2015

SEM w dwóch uzwojeniach stojana. Napięcia tych uzwojeń są względem siebie przesunięte o kąt 90o. Są one proporcjonalne do sinusa i cosinusa kąta obrotu. W resolwerach bezszczotkowych dzięki zastosowaniu transformatorów obrotowych, przenoszących energię między stojanem i wirnikiem wyeliminowane są  elementy ruchome – pierścienie i  szczotki. Uzwojeniem pierwotnym transformatora jest uzwojenie stojana, zaś uzwojeniem wtórnym uzwojenie wirnika. Resolwer generuje sygnał wyjściowy analogowy. Sygnał ten przetwarzany jest na sygnał cyfrowy. Do tego celu wykorzystywany jest przetwornik R/D (ang. resolver to digital), w którym stosuje się tzw. metodę śledzenia kąta. Rozdzielczość układu pomiarowego resolwera zależy od rozdzielczości przetwornika analogowo-cyfrowego. Resolwery są odporne na trudne warunki środowiskowe – wibracje, zanieczyszczenia, obciążenia mechaniczne czy podwyższoną temperaturę. Ich wadą w porównaniu z enkoderami jest mniejsza dokładność pomiaru.

ZASTOSOWANIA SERWONAPĘDÓW Dzięki podstawowym właściwościom odróżniającym serwonapędy od innych układów napędowych, polegających na  takim sterowaniu silnikami (pod wpływem sygnałów zwrotnych z enkoderów czy innych mierników parametrów ruchu), żeby wykonywały one obroty z zaprogramowaną prędkością i o określony kąt oraz utrzymaniu określonej pozycji i współpracy z silnikami o niewielkich prędkościach z zachowaniem znacznego momentu obrotowego, serwonapędy znajdują zastosowanie praktycznie wszędzie tam, gdzie niezbędna jest dokładność pozycjonowania, synchronizacja prędkości i dynamika działania, a więc w precyzyjnej regulacji zadań napędowych. Pole zastosowań serwonapędów jest praktycznie nieograniczone. Są one gównie wykorzystywane w maszynach dla branży metalowej, drzewnej, opakowaniowej i  do  sterowania różnymi procesami technologicznymi. Michał Świerżewski AUTOMATYKA

53


PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

SERWONAPĘD ACOPOS P3

UNIKATOWE ROZWIĄZANIE B R

P

roducenci maszyn i systemów znaleźli się pod istnym ostrzałem żądań większej wydajności i dostępności eksploatacyjnej ich produktów. Dylemat przedsiębiorstw polega na  konieczności spełnienia tych wymagań przy jednoczesnej redukcji czasu i kosztu budowy każdej maszyny. Nowa generacja serwonapędów B&R ma stawić czoła tym wyzwaniom. ACOPOS P3 oferowany jest w wersji jedno-, dwu- i trzyosiowej, w przedziale mocy 0,6–24 kW. Obudowa nowego napędu trzyosiowego jest równie mała, jak w przypadku tradycyjnego napędu jednoosiowego, a tym samym zmniejsza ilość potrzebnego miejsca w szafach sterowniczych o 69 proc.

NOWY WYMIAR CZUJNIKÓW WIRTUALNYCH Krótki, bo wynoszący 50 µs cykl sterowania prądowego prędkością i położeniem to nowe możliwości sterowania napędami za  pomocą ACOPOS P3. 54

P R O M O C J A

Procesy technologiczne odznaczające się znaczną dynamiką i dokładnością, np. w poligrafii i przemyśle opakowaniowym, wymagają bezwzględnie precyzyjnego sterowania ruchami o dużej prędkości. Nie stanowi to  problemu dla ACOPOS P3, który wyróżnia się krótkim czasem cyklu oraz dysponuje przepustowością i precyzją działania sieci Powerlink Ethernet czasu rzeczywistego.

MAKSYMALNE BEZPIECZEŃSTWO Dzięki dyrektywom unijnym dotyczącym maszyn oraz podobnym przepisom prawa w innych częściach świata coraz większą uwagę przywiązuje się do  funkcji bezpieczeństwa komponentów automatyki przemysłowej. ACOPOS P3 uwzględnia wiele funkcji bezpieczeństwa odpowiadającym kryteriom kategorii 4 SIL 3/PL e. Nowa funkcja o  nazwie SLT (ang. Safety Limited Torque, kontrola wartości momentu obrotowego granicznego) sprawdza, czy podczas ruchu nie doAUTOMATYKA

Fot. B&R Automatyka Przemysłowa

Nowy trzyosiowy serwonapęd łączy w sobie małe gabaryty wraz z obsługą funkcji bezpieczeństwa. ACOPOS P3 gwarantuje niezrównaną precyzję i dynamikę pracy z czasem próbkowania sygnału na poziomie 50 µs w całej kaskadzie regulatorów.


chodzi do przekroczenia maksymalnego dopuszczalnego momentu obrotowego. Zintegrowane funkcje bezpieczeństwa to: STO, SS1, SS2, SLS, SMS, SBC, SDI, SLI, SLP, SMP, SLA, RSP, SBT i SLT.

BEZPIECZEŃSTWO W STANDARDZIE Dla producentów i użytkowników maszyn wartościowa jest też kolejna zaleta serwonapędu ACOPOS P3. System o takim stopniu minimalizacji umożliwia również integrację kompleksowego rozwiązania bezpieczeństwa sterowania. Wirtualny sterownik bezpieczeństwa SafeLOGIC-X pracuje na zwykłym sterowniku PLC, oferując niezawodność bez wdrażania oddzielnego, dedykowanego sterownika bezpieczeństwa.

USPRAWNIJ SWOJĄ SZAFĘ. UWOLNIJ SERWONAPĘD.

BEZ STRAT ENERGII ACOPOS P3 połączony z napędem ACOPOSmulti daje temu drugiemu możliwość regenerowania mocy. Energia hamowania ACOPOS P3 nie zmienia się w ciepło na rezystorach hamowania, lecz zostaje przekazana do ACOPOSmulti za pomocą magistrali prądu stałego, mogącej podawać energię z powrotem do sieci.

www.br-automation.com/ACOPOSmotor

SZERSZA KOMPATYBILNOŚĆ W KAŻDYM MIEJSCU INSTALACJI Tu właśnie ACOPOS P3 wyróżnia się uniwersalnością: może pracować w dowolnym miejscu na Ziemi, ponieważ odpowiada najpowszechniej przyjętym układom zasilania sieciowego: TN, TT, IT oraz TN-S. W niektórych przypadkach zgodność instalacji z lokalnymi przepisami wymaga tylko uzupełnienia jej o  dodatkowy filtr liniowy. Serwonapęd ACOPOS P3 spełnia także wymagania dotyczące produkcji maszyn i systemów, określone w normie EN 55011 CISPR 11 i EN 61800-3 (środowisko pierwsze, kategoria C2).

Fot. B&R Automatyka Przemysłowa

Kompaktowa budowa ACOPOS P3 to nie jedyny czynnik zmniejszający ilość miejsca potrzebnego do wdrożenia rozwiązania automatyki przemysłowej. Można także stworzyć niezwykle odchudzone urządzenia automatyki, łącząc serwonapęd z innymi podzespołami dostępnymi w asortymencie B&R. Wszechstronne i kompleksowe rozwiązanie systemu automatyki można zbudować już za pomocą jednego urządzenia Power Panel (będącego sterownikiem i panelem operatora w jednym), serwonapędów ACOPOS P3 i modułów I/O serii X20. Taki system jest w pełni modułowy i skalowalny, a tym samym można go modernizować i rozbudowywać wedle uznania. Gwarantuje to maksymalizację ponownego wykorzystania raz opracowanego oprogramowania.

R E K L A M A

ODCHUDZONA AUTOMATYKA ZE SCALABILITY+

< 1 przewód dla modułowej konstrukcji maszyny < Zintegrowana technologia bezpieczeństwa CAT 4 / PL e / SIL 3 < ST0, ST01, SBC, S0S,SS1, SS2, SLS, SDI, SLI, SMS, SLP, SMP, SBT, SLT, Safe Homing, Safe Robotics < Lokalne I/O < Od 500 W do 4kW < CNC, robotyka, sterowanie ruchem < Technologia reACTION z czasem odpowiedzi 1 µs

B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA Sp. z o.o. ul. Strzeszyńska 33, 60-479 Poznań tel. 61 846 05 00, fax 61 846 05 01 e-mail: office.pl@br-automation.com www.br-automation.com

12/2015

55


PRAWO I NORMY

Współistnienie przedstawionych w poprzednim wydaniu („Automatyka” 10/2015) nieskoordynowanych dwóch norm dotyczących bezpieczeństwa układów sterowania maszynami, zarządzanych przez dwa Komitety Techniczne dwóch Międzynarodowych Organizacji Normalizacyjnych, nie tylko rażąco narusza zasady normalizacje, ale jest ponadto źródłem nieporozumień w przemyśle, dyskusji producentów z odbiorcami i stresu jednostek certyfikacyjnych. Tadeusz Missala

56

P

od auspicjami gremiów kierowniczych ISO i IEC została powołana wspólna Grupa Robocza złożona z ekspertów ISO/TC 199 oraz IEC/TC 44, w których gestii są dotychczasowe normy dotyczące bezpieczeństwa układów sterowania maszynami, z  zadaniem opracowania projektu normy likwidującej dotychczasowe rozbieżności. Pierwsza redakcja tego projektu (etap CD) ukazała się z datą 21.08.2015 i terminem na zgłaszanie uwag do 27.11.2015. Poniżej prezentujemy treść projektu po uzgodnieniach formalnych. ISO/IEC 17305 Ed. 1.0 Bezpieczeństwo maszyn – Projektowanie systemów sterowania przeznaczonych do realizacji funkcji bezpieczeństwa (ang. Safety of machinery – Design of control system to realize safety functions). W normie zamieszczono wymagania i wytyczne do projektowania, integra-

cji, weryfikacji i walidacji systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem (SCS). Norma dotyczy maszyn i grup maszyn pracujących w sposób skoordynowany, niezależnie od  rodzaju energii użytej do ich napędu – obejmuje również projektowanie SCS, w których zastosowano elektroniczne systemy programowalne. Norma ma  zastosowanie do  procesu redukcji ryzyka opisanego w PN-EN ISO 12100:2010 i tylko do tych części systemów sterowania, które są związane z bezpieczeństwem. Podano w niej wytyczne do określenia rodzajów funkcji bezpieczeństwa, ich poziomów zapewnienia bezpieczeństwa (PL) i ich poziomów nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) w zgodzie z wymaganiami zastosowania. Norma nie ma zastosowania do systemów pracujących na rzadkie przywołanie. Za opracowanie i edycję normy odpowiada Komitet Techniczny IEC TC 44 AUTOMATYKA

Fot. iStock

BEZPIECZEŃSTWO UKŁADÓW STEROWANIA MASZYNAMI


PRAWO I NORMY – Bezpieczeństwo maszyn – Aspekty elektrotechniczne. Nie podano planowanego terminu publikacji. Termin stabilności – zostanie określony przy publikacji. IEC/TR 62513:2008 Bezpieczeństwo maszyn – Wytyczne do  stosowania systemów komunikacyjnych w  zastosowaniach związanych z  bezpieczeństwem (ang. Safety of machinery – Guidelines for use of communication systems in safety-related applications). Raport Techniczny odnosi się do zastosowania zwartych systemów szeregowej komunikacji cyfrowej (zwanych często fieldbusami) w transmisji danych związanych z bezpieczeństwem, przy realizacji funkcji bezpieczeństwa w maszynach. Zawarto w nim wytyczne odnoszące się do zagadnień, które powinny być rozpatrzone podczas wykonywania specyfikacji, projektu systemu, jego instalowania, odbioru komisyjnego i serwisowania w warunkach takiego zastosowania. W raporcie założono, że jest sporządzona specyfikacja wymagań bezpieczeństwa (ang. Safety Requirements Specification, SRS) zaś projekt elektrycznego systemu sterowania związanego z bezpieczeństwem (ang. Safety-Related Electrical Control System, SRECS) ma zawierać system komunikacyjny związany z bezpieczeństwem. Prezentowany raport techniczny powinien być stosowany razem z PN-EN 62061. Termin stabilności – 2016 r.

Fot. iStock

WYPOSAŻENIE MASZYN – ELEMENTY BEZPIECZEŃSTWA PN-EN 61310-1:2009P Bezpieczeństwo maszyn – Wskazywanie, oznaczanie i sterowanie – Część 1: Wymagania dotyczące sygnałów wizualnych, akustycznych i dotykowych W normie określono wymagania dotyczące stosowanych w  interfejsie człowiek-maszyna wizualnych, akustycznych i  dotykowych sposobów przekazywania informacji dotyczącej bezpieczeństwa i  zagrożeń zdrowia osób narażonych. Określono system barw, znaków bezpieczeństwa, ozna12/2015

czeń oraz innych ostrzeżeń, służących do sygnalizowania stanu zagrożenia, ryzyka dla zdrowia oraz niektórych awarii. Określono również w jaki sposób należy kodować sygnały wizualne, akustyczne i dotykowe urządzeń wskazujących i elementów sterowniczych, aby ułatwić ich stosowanie w sterowaniu maszyną. Niniejsza norma jest opracowana na podstawie IEC 60073, odnoszącej się do kodowania za pomocą barw i  alternatywnych środków, lecz nie ogranicza się do aspektów elektrotechnicznych. Ponadto uwzględniono odpowiednie wymagania IEC 60417, ISO 3864-1, ISO 7000 i ISO 7010. Termin stabilności – 2018 r. PN-EN 61310-2:2010P Bezpieczeństwo maszyn – Wskazywanie, oznaczanie i sterowanie – Część 2: Wymagania dotyczące oznaczania W normie określono wymagania dotyczące oznaczania maszyn. Przedstawiono ogólne zasady oznaczania, służące identyfikacji maszyn, w celu bezpiecznego ich użytkowania przy zagrożeniach mechanicznych i elektrycznych oraz unikania zagrożeń powodowanych przez niewłaściwe połączenia. Zakres wymagań obejmuje: oznaczanie związane z identyfikacją i bezpieczeństwem – oznakowanie odnoszące się do samej maszyny i oznakowanie związane z bezpieczeństwem użytkowania; oznakowanie przedstawiające wartości znamionowe, oznakowanie przyłączy mechanicznych, do  czynników płynnych i  przyłączy elektrycznych. Ponadto w załączniku zamieszczono wykaz symboli graficznych i oznaczeń związanych z bezpieczeństwem. Termin stabilności – 2016 r. PN-EN 61310-3:2010P Bezpieczeństwo maszyn – Wskazywanie, oznaczanie i sterowanie – Część 3: Wymagania dotyczące umiejscowienia i działania elementów sterowniczych W normie określono wymagania bezpieczeństwa dotyczące elementów sterowniczych w interfejsie człowiek-maszyna, uruchamianych ręką lub przez inne części ciała człowieka. Przedstawiono wymagania dotyczące:

znormalizowanego kierunku ruchu elementów sterowniczych, usytuowania elementu sterowniczego względem innych elementów sterowniczych, współzależności między działaniem i jego skutkami końcowymi. Norma została opracowana na  podstawie IEC 60447, ale jest również stosowana do  systemów nieelektrycznych, takich jak mechaniczne, hydrauliczne i pneumatyczne. Dotyczy zarówno pojedynczych elementów sterowniczych, jak również grup elementów sterowniczych tworzących część zespołu. Zamieszczono klasyfikację efektów końcowych, klasyfikację działań, przykłady ruchu pewnych rodzajów elementów wykonawczych oraz typowe przykłady elementów wykonawczych jednofunkcyjnych. Termin stabilności – 2016 r. PN-EN  61496-1:2014-02P Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 1: Wymagania ogólne i badania W niniejszej części IEC 61496 określono wymagania ogólne dotyczące projektowania, budowy i badania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE) zaprojektowanego do wykrywania ludzi i stanowiącego część układu związanego z bezpieczeństwem. Specjalną uwagę zwrócono na wymagania funkcjonalne i konstrukcyjne, których spełnienie zapewni utrzymywanie właściwego poziomu bezpieczeństwa. ESPE może realizować opcjonalne funkcje związane z bezpieczeństwem, dla których wymagania podano w Załączniku A.  Wymagania szczególne, dotyczące specyficznych rodzajów funkcji czułości, są podane w innych częściach niniejszej normy. W normie nie sprecyzowano wymiarów ani konfiguracji strefy wykrywania oraz jej rozmieszczenia w stosunku do zagrożeń w jakimkolwiek zastosowaniu szczególnym ani niczego, co składa się na stan zagrożenia maszyny. Ograniczono się do funkcjonowania ESPE oraz do sposobu jego sprzęgnięcia z maszyną. Wprawdzie interfejs transmisji danych może być zastosowany do sterowania wybranymi funkcjami ESPE związanymi z  bezpieczeństwem 57


PRAWO I NORMY (co wskazano w załączniku A), jednak w omawianej normie nie podano konkretnych wymagań. Wymagania dotyczące funkcji związanych z  bezpieczeństwem mogą być określone na  podstawie innych norm (np. IEC 61508, IEC/TS 62046, IEC 62061 i ISO 13849-1). Norma może być użyteczna w innych zastosowaniach niż ochrona osób, np. w ochronie maszyn lub produktów przed uszkodzeniem mechanicznym. W  tych zastosowaniach mogą być niezbędne odmienne wymagania, np. wtedy, gdy materiały, które powinny być rozpoznane przez funkcje czułości, mają inne właściwości niż ludzie. W  normie nie zawarto wymagań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w  zakresie emisji. Należy posłużyć się w tym zakresie normami PN-EN 61000-6-3 lub PN-EN 61000-6-4. Termin stabilności – 2017 r.

IEC 61496-1:2012 i  do  tej części. Ta część IEC 61496 nie określa wymiarów i konfiguracji strefy wykrywania oraz jej usytuowania w odniesieniu do części niebezpiecznych w żadnym szczególnym zastosowaniu ani co stanowi o bezpieczeństwie maszyny. Jest ona ograniczona do funkcjonowania ESPE oraz – tak jak ono – współpracuje z maszyną. Z zakresu tej normy wykluczone są AOPD wykorzystujące promieniowanie o długości fali spoza zakresu 400–1500 nm. Ta część normy może być odpowiednia do zastosowań innych niż związane z ochroną osób, np. do ochrony maszyn lub wyrobów przed mechanicznym zniszczeniem. W takich zastosowaniach mogą być konieczne dodatkowe wymagania, np. gdy materiały, które mają być rozpoznane przez funkcję wykrywania mają inne właściwości niż osoby. W niniejszej normie nie zawarto wymagań

 URZĄDZENIA AOPDDR MAJĄ STREFĘ WYKRYWANIA OKREŚLONĄ PRZEZ DWA WYMIARY, W KTÓREJ ELEMENT NADAWCZY EMITUJE PROMIENIOWANIE W ZAKRESIE BLISKIEJ PODCZERWIENI. PN-EN 61496-2:2014-02E Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 2: Wymagania szczegółowe dotyczące wyposażenia wykorzystującego aktywne optoelektroniczne urządzenia ochronne (AOPD) Ta  część normy IEC 61496 określa wymagania dotyczące projektowania, wytwarzania i  testowania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE), zaprojektowanego specjalnie do  wykrywania osób, jako element systemu związanego z  bezpieczeństwem, wykorzystującego do funkcji wykrywania aktywne optoelektroniczne urządzenia ochronne (AOPD). Szczególną uwagę zwrócono na środki do zapewnienia, że uzyskano odpowiednią pewność związaną z  bezpieczeństwem. ESPE może zawierać opcjonalne funkcje związane z bezpieczeństwem, do  których wymagania określono w  Załączniku A  do  58

kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w zakresie emisji. Należy posłużyć się w tym zakresie normami PN-EN 61000-6-3 lub PN-EN 61000-6-4. Termin stabilności – 2016 r. PN-EN  61496-3:2004P (nowe wydanie normy IEC: rok 2008) Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 3: Wymagania szczegółowe dotyczące aktywnych optoelektronicznych urządzeń ochronnych reagujących na  rozproszone promieniowanie odbite (AOPDDR) Zamieszczono wymagania dotyczące projektowania, budowy I badania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE) jako elementu systemu związanego z bezpieczeństwem zaprojektowanego specjalnie do ochrony osób, reagującego na rozproszone promieniowanie odbite (AOPDDR) do realizacji funkcji sensorycznej.

Zwrócono specjalną uwagę na właściwości zapewniające, że  został osiągnięty odpowiedni poziom nienaruszalności/zapewnienia bezpieczeństwa. ESPE zawiera opcjonalnie funkcje związane z bezpieczeństwem, do których stosują się wymagania zawarte w załączniku A do IEC 61496-1, IEC 61508-1 i ISO 13849-1 oraz w niniejszej normie. Norma nie precyzuje wymiarów, konfiguracji stref wykrywania ani ich rozmieszczenia w  odniesieniu do  konkretnego zastosowania, ani też nie wskazuje na stany zagrażające jakiejkolwiek maszyny. Jej zakres jest ograniczony do  działania ESPE i do tego, jak ma być ono dołączone do maszyny. Urządzenia AOPDDR mają strefę wykrywania określoną przez dwa wymiary, w której element nadawczy emituje promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni. Gdy wiązka promieniowania emitowanego natrafi na obiekt, np. osobę lub część osoby, to  część wiązki promieniowania ulega odbiciu w kierunku elementu nadawczego jako promieniowanie rozproszone, co umożliwia wykrycie obecności obiektu. Należy zauważyć, że  w  pewnych okolicznościach występują ograniczenia wykrywalności. Przykładowo nie zostanie wykryty obiekt odbijający częściowo promieniowanie jako wiązkę skupioną (jak lustro) i  jeśli część rozproszona będzie mniejsza niż wynika z testu „obiektu czarnego”. Podobnie nie zostanie wykryta osoba, której odzież będzie mieć współczynnik odbicia mniejszy niż podany w niniejszej normie. Z  zakresu normy wyłączone są AOPDDR wykorzystujące promieniowanie o długości fali poza zakresem 820–946 nm i  promieniowanie inne niż generowane przez sam element ochronny. Norma może być właściwa do zastosowań innych niż ochrona osób, np. do ochrony maszyn lub wyrobów przed uszkodzeniem mechanicznym. Wówczas jednak mogą być potrzebne dodatkowe wymagania, np. gdy materiały, które powinny być wykryte, mają – z punktu widzenie funkcji sensorycznych – inne właściwości niż osoby. AUTOMATYKA


PRAWO I NORMY W normie nie zawarto wymagań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w  zakresie emisji. Należy posłużyć się w tym zakresie normami PN-EN 61000-6-3 lub PN-EN 61000-6-4. Termin stabilności – 2016 r.

WYPOSAŻENIE MASZYN – ELEMENTY BEZPIECZEŃSTWA – NORMY IEC NIE WPROWADZONE DO ZBIORU POLSKICH NORM IEC TR 61496-4:2007 Safety of machinery – Electro-sensitive protective equipment – Part 4: Particular requirements for equipment using vision based protective devices (VBPD) – Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 4: Wymagania szczegółowe dotyczące wyposażenia stosującego wizyjne urządzenia ochronne (VBPD) Zamieszczono informacje dotyczące projektowania, budowy I badania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE), jako elementu systemu związanego z bezpieczeństwem zaprojektowanego specjalnie do ochrony osób, które korzysta z wizyjnych urządzeń ochronnych (VBPD) do realizacji funkcji sensorycznych w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Przykładowo jako jedno z rozwiązań przy opracowaniu tego raportu technicznego rozpatrzono VBPD złożone z prostej kamery wizyjnej obserwującej dwuwymiarowy obraz względem biernego wzorca jako tła, gdy zasadą wykrywania jest zasłonienie widoku wzorca. Do wykrycia nie są wymagane informacje o grubości, kształcie i charakterystyce powierzchni obiektu zasłaniającego. Wzorzec bierny nie jest utworzony przez źródło światła. Zwrócono specjalną uwagę na właściwości zapewniające, że  został osiągnięty odpowiedni poziom nienaruszalności/zapewnienia bezpieczeństwa. ESPE zawiera wtedy funkcje związane z  bezpieczeństwem, do których stosują się wymagania zawarte w załączniku A do IEC 61496-1, IEC 61508-1 i ISO 13849-1 oraz w niniejszym raporcie technicznym. Raport nie precyzuje wymiarów, konfiguracji 12/2015

stref wykrywania ani ich rozmieszczenia w odniesieniu do konkretnego zastosowania, jak również nie wskazuje na  stany zagrażające jakiejkolwiek maszyny. Jego zakres jest ograniczony do działania ESPE i do tego, jak ma być ono dołączone do maszyny. Jest także ograniczony do automatycznych ESPE opartych na systemach wizyjnych, które nie wymagają interwencji człowieka przy wykrywaniu, a wykrywają obiekty wchodzące do strefy wykrywania lub w niej przebywające. Norma nie obejmuje VBPD wykorzystujących promieniowanie o  długości fali poza zakresem 400–1500 nm  i aspektów wymaganych do kompleksowej klasyfikacji lub rozróżniania obiektów wykrywanych. Może być odpowiednia do zastosowań innych niż ochrona osób, np. do ochrony maszyn lub wyrobów przed uszkodzeniem mechanicznym. Wówczas jednak mogą być potrzebne dodatkowe wymagania, np. gdy materiały, które powinny być wykryte, mają – z  punktu widzenia funkcji sensorycznych – inne właściwości niż osoby. W  normie nie zawarto wymagań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w  zakresie emisji. Należy posłużyć się w tym zakresie normami PN-EN 61000-6-3 lub PN-EN 61000-6-4. Termin stabilności – 2015 r. IEC/TS  61496-4-2:2014 Safety of  machinery – electro-sensitive protective equipment – Part 4-2: Particular requirements for equipment using vision based protective devices (VBPD) – Additional requirements when using reference pattern techniques (VBPDPP) – Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 4-2: Wymagania szczegółowe dotyczące wyposażenia stosującego wizyjne urządzenia ochronne (VBPD) – Wymagania, gdy jest stosowana technika wzorców referencyjnych (VBPDPP). Zamieszczono informacje dotyczące projektowania, budowy I badania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE), jako elementu systemu związanego z bezpieczeństwem zaprojektowanego specjalnie do ochrony osób lub części osób, które korzysta

z wizyjnych urządzeń ochronnych (VBPD) stosujących bierne wzorce referencyjne do realizacji funkcji sensorycznych w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Zwrócono specjalną uwagę na właściwości zapewniające, że  został osiągnięty odpowiedni poziom nienaruszalności/zapewnienia bezpieczeństwa. ESPE zawiera wtedy funkcje związane z bezpieczeństwem, do których stosują się wymagania zawarte w załączniku A do IEC 61496-1:2012, IEC 61508-1 i ISO 13849-1 oraz w niniejszej specyfikacji technicznej. Specyfikacja nie precyzuje wymiarów, konfiguracji stref wykrywania ani ich rozmieszczenia w odniesieniu do konkretnego zastosowania, jak również nie wskazuje na stany zagrażające jakiejkolwiek maszyny. Jest ograniczony do działania ESPE i jak ma być ono dołączone do maszyny. VBPDPP jest zdefiniowany jako zawierający urządzenie sensoryczne o obrazie pojedynczym patrzące na wzorzec referencyjny jako na tło i gdy zasada wykrywania jest oparta na zasłanianiu lub częściowym przysłanianiu widoku wzorca. Informacje o grubości, kształcie, właściwościach powierzchni lub lokalizacji obiektu zasłaniającego nie są potrzebne do  wykrycia. W przypadku urządzeń sensorycznych wieloobrazowych mogą być konieczne dodatkowe techniki, wymagania i procedury badawcze. Obszar zastosowania tej części IEC 61496 jest ograniczony do automatycznych ESPE opartych na systemach wizyjnych, które nie wymagają interwencji człowieka przy wykrywaniu, a  wykrywają obiekty wchodzące do  strefy wykrywania lub w  niej przebywające. Jest także ograniczony do ESPE wykorzystujących aktywne techniki oświetleniowe. Prezentowana specyfikacja nie obejmuje VBPDPP wykorzystujących promieniowanie o długości fali poza zakresem 400–1500 nm  i nie obejmuje aspektów wymaganych do kompleksowej klasyfikacji lub rozróżniania obiektów wykrywanych. Jest on właściwy do VBPDPP, mających stwierdzoną zdolność wykrywania do 200 mm. 59


PRAWO I NORMY W załączniku AA przedstawiono usytuowanie VBPD względem części ciała człowieka związane z wykrywaniem. W niniejszej specyfikacji technicznej nie zawarto wymagań kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) w zakresie emisji. Należy posłużyć się w tym zakresie normami PN-EN 61000-6-3 lub PN-EN 61000-6-4. Termin stabilności – 2017 r. IEC/TS  61496-4-3:2015-9 Safety of  machinery – Electro-sensitive protective equipment – Part 4-3: Particular requirements for equipment using vision based protective devices (VBPD) – Additional requirements when using stereo vision techniques (VBPDST) – Bezpieczeństwo maszyn – Elektroczułe wyposażenie ochronne – Część 4-3: Wymagania szczegółowe dotyczące wyposażenia stosującego wizyjne urządzenia ochronne (VBPD) – Wymagania dodatkowe w przypadku stosowania technik stereowizyjnych (VBPDST) Zamieszczono informacje dotyczące projektowania, budowy I badania elektroczułego wyposażenia ochronnego (ESPE), jako elementu systemu związanego z bezpieczeństwem zaprojektowanego specjalnie do ochrony osób lub części osób, które korzy-

13849-1 oraz w niniejszej specyfikacji technicznej. Specyfikacja nie precyzuje wymiarów, konfiguracji stref wykrywania ani ich rozmieszczenia w odniesieniu do konkretnego zastosowania, jak również nie wskazuje na stany zagrażające jakiejkolwiek maszyny. Jest ograniczony do działania ESPE i do tego, jak ma być ono dołączone do maszyny. Zasada wykrywania jest oparta na  ocenie obrazów pochodzących z różnych punktów obserwacji (ogląd stereowizyjny) w celu określenia informacji o odległości. Informacja o odległości jest wykorzystywana do lokalizacji obiektu. Zakres niniejszej części IEC 61496 jest ograniczony do ESPE stosujących urządzenia wizyjne o  odległościach (baza stereo) i  kierunkach między różnymi urządzeniami obrazowymi ustalanymi przez producenta. W szczególności jest on ograniczony do ESPE stosujących urządzenia wizyjne o minimalnej odległości od  urządzenia sensorycznego do strefy wykrywania będącej czterokrotnością bazy stereo i  wykrywającego obiekty o  średnicy co najmniej 5 px na płaszczyźnie obrazu, niewymagające interwencji człowieka w procesie wykrywania, wykrywające obiekty wchodzące do strefy

 ZASADA WYKRYWANIA JEST OPARTA NA OCENIE OBRAZÓW POCHODZĄCYCH Z RÓŻNYCH PUNKTÓW OBSERWACJI (OGLĄD STEREOWIZYJNY) W CELU OKREŚLENIA INFORMACJI O ODLEGŁOŚCI. sta z wizyjnych urządzeń ochronnych (VBPD) stosujących techniki stereowizyjne (VBPDST) do  realizacji funkcji sensorycznych. Zwrócono specjalną uwagę na właściwości zapewniające, że został osiągnięty odpowiedni poziom nienaruszalności/zapewnienia bezpieczeństwa. ESPE zawiera wtedy funkcje związane z  bezpieczeństwem, do  których stosują się wymagania zawarte w załączniku A do  IEC 61496-1:2012, IEC 61508-1  i  ISO 60

wykrywania lub znajdujące się w tej strefie i  wykorzystujące promieniowanie o  długości fali 400–1500 nm. Nie obejmuje aspektów wymaganych do kompleksowej klasyfikacji lub rozróżniania obiektów wykrywanych, jak również zagadnień związanych z ruchomymi instalacjami ESPE. Dodatkowe wymagania i  badania można stosować, gdy stosowana technika wielobarwna i/lub rozmieszczenie tła oraz orientacja pozioma osi

optycznej względem podłogi są inne niż zaprezentowane w tej specyfikacji technicznej oraz gdy układ wykrywający ma być zlokalizowany na zewnątrz budynku. Termin stabilności – 2018 r. IEC/TS  62046:2008 Safety of  machinery – Application of protective equipment to detect the presence of  persons – Bezpieczeństwo maszyn – Zastosowanie wyposażenia ochronnego do wykrywania obecności osób Specyfikacja techniczna w opracowaniu. Zamieszczono wymagania i informacje dotyczące doboru, rozmieszczenia, konfiguracji i  dopuszczenia do użytku wyposażenia elektrycznego przeznaczonego do wykrywania obecności osób w celu ochrony tych osób przed zagrażającymi częściami maszyn w zastosowaniach przemysłowych. Niniejsza specyfikacja techniczna obejmuje zastosowania elektroczułego wyposażenia elektrycznego (ESPE) wyszczególnionego we  wszystkich częściach IEC 61496 oraz mat i podłóg czułych na nacisk wyszczególnionych w  ISO 13856-1.  Wzięto pod uwagę charakterystyki maszyn, wyposażenia ochronnego, środowiska oraz interakcję z osobami w wieku 14 lat lub starszych. Specyfikacja zawiera załączniki informacyjne, w których podano wytyczne do stosowania wyposażenia ochronnego do  wykrywania obecności osób. Obejmują one przykłady do zilustrowania zasad niniejszej normy. Zostały zamieszczone, aby wskazać rozwiązania reprezentatywne i nie są jedynymi rozwiązaniami, jak również nie stanowią ograniczeń względem rozwiązań innowacyjnych lub zaawansowanych technologii. Jako przykłady edukacyjne do zilustrowania koncepcji integracji z maszyną są z konieczności uproszczone na ile to możliwe. Przewidziana data publikacji – 12.2015, termin stabilności – 2018 r. prof. dr inż. Tadeusz Missala Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

AUTOMATYKA


RYNEK

JAK WYBRAĆ KOMPAKTOWY STEROWNIK PLC PORADNIK AUTOMATYKA

62

P

aradoksalnie duża liczba producentów PLC wcale nie ułatwia wyboru najlepszego rozwiązania. Pod względem funkcjonalności urządzenia są do siebie bardzo podobne, dlatego producenci skupiają się na dążeniu do wzrostu intuicyjności obsługi oferowanych produktów i w tym upatrują dla siebie szansy na  zwiększenie udziału w rynku. A na rynku robi się coraz ciaśniej z uwagi na nowych producentów, którzy wprowadzają do  oferty rozwiązania PLC. Jednym z nich jest Astraada, która swoją ofertę rozbudowała o nowe rozwiązania PLC programowane z poziomu CODESYS. Tego typu rozwiązanie porównujemy w tym artykule z propozycjami GE Intelligent Platforms i Horner APG – flagoP R O M O C J A

wych dostawców układów sterowania z oferty ASTOR. Do zestawienia wybrana została najpopularniejsza z punktu widzenia rynku klasa sterowników – segment Micro.

ASTRAADA ONE – NIEMIECKA TECHNOLOGIA Astraada to najszybciej rozwijająca się linia produktowa z oferty ASTOR. W połowie 2015 r. do oferty trafiły nowe rozwiązania producenta – sterowniki Astraada One. Produkty z rodziny Astraada One to kompaktowe sterowniki PLC, modułowe sterowniki PLC, sterowniki PLC zintegrowane z terminalem operatorskim oraz terminale operatorskie. W tym poradniku skupimy się na omóAUTOMATYKA

Fot. ASTOR

Sterowniki PLC na rynku automatyki pojawiły się ponad 40 lat temu. Patrząc na dynamiczny rozwój elektroniki, wielu wróżyło ich koniec na rzecz komputerów przemysłowych z funkcjami PLC. Tak się jednak nie stało – PLC są w dalszym ciągu bardzo popularne, a zapotrzebowanie ze strony branży automatyki na te produkty wciąż rośnie.


RYNEK wieniu sterownika kompaktowego ECC2000. Rodzina kompaktowych sterowników Astraada One to cztery sterowniki, różniące się między sobą liczbą wejść/wyjść oraz wbudowanych portów komunikacyjnych. Najbardziej rozbudowany sterownik ma 32 wejścia/ wyjścia cyfrowe oraz 18  wejść/wyjść analogowych. Zastosowanie modułów rozszerzających o kolejne wejścia/wyjścia umożliwia łatwą rozbudowę systemu. Kompaktowe sterowniki z rodziny Astraada One mają zaimplementowane porty ethernetowe, które mogą być wykorzystywane jako switch. Ponadto są wyposażone w port EtherCat, port CAN oraz RS-232 i  RS-485. Komunikacja z innymi urządzeniami odbywa się za  pomocą protokołu EtherCAT, CANopen, Modbus TCP/IP  i  Modbus RTU, które są  w  standardzie. Opcjonalnie istnieje możliwość zamówienia sterownika z protokołem BACnet. Każdy sterownik ma wbudowany web serwer, slot na kartę MicroSD oraz port USB. Wspólnym dla wszystkich urządzeń rodziny Astraada One narzędziem programistycznym jest środowisko CODESYS. Konfiguracja, programowanie i tworzenie wizualizacji odbywa się z poziomu jednego środowiska programistycznego. Jest to najnowsza wersja programu CODESYS – wersja V3.

ograniczają ilość miejsca potrzebnego na montaż oraz ułatwiają i przyspieszają jego serwis. Standardowym wyposażeniem RCC, oprócz wbudowanych sygnałów wejść/wyjść, jest port Ethernet, dwa porty szeregowe RS-232/485, port CAN oraz port MicroSD. Tak bogate możliwości komunikacyjne powodują, że RCC nie tylko można łatwo rozbudować o obsługę kolejnych sygnałów, ale również wykorzystać go  w  charakterze koncentratora zbierającego dane z innych podłączonych do niego urządzeń. Zebrane w ten sposób dane procesowe, alarmy i zdarzenia można logować w postaci plików CSV na zainstalowanej karcie pamięci MicroSD. Zgodność z pakietem językowym IEC 61131 (obsługa języka D, IL, ST, FBD

Fot. ASTOR

ASTRAADA RCC, CZYLI HORNER APG BEZ PANELU HMI Horner APG przez większość klientów kojarzony jest jako producent kompaktowych PLC zintegrowanych z HMI. Portfolio oferowanych produktów jest bardzo szerokie, ale w ofercie dostawcy pojawiło się nowe rozwiązanie o nazwie RCC, które ma tylko funkcję PLC. Horner zdecydował się dostarczać nowy sterownik na polskim rynku pod logiem Astraada. Aktualnie oferta RCC obejmuje tylko dwa modele, ale odpowiednio dobrana konfiguracja sprzętowa sprawia, że znajduje wielu klientów głównie na rynku maszynowym oraz w aplikacjach inteligentnego sterowania budynkami. Kompaktowe wymiary urządzenia (116 × 111 × 50 mm), montaż na szynie DIN oraz odłączane terminale przyłączeniowe (podłączenie kabli sygnałowych od czoła urządzenia) 12/2015

oraz SFC) to możliwość tworzenia programów sterujących do aplikacji pracujących w różnych gałęziach przemysłu. RCC może być programowany w ruchu bez zatrzymania jego pracy.

VERSAMAX MICRO – STARY, ALE JARY Nie ma co ukrywać – z porównywanej trójki VersaMax Micro od GE jest rozwiązaniem najstarszym. Jednak pomimo wieku dostępna funkcjonalność w połączeniu z ekstremalnie wysoką niezawodnością powoduje, że  w  dalszym ciągu jest najchętniej wybieranym sterownikiem klasy Micro z oferty ASTOR do małych aplikacji przemysłowych. Kompaktowa budowa integruje do 64 wbudowanych wejść i wyjść oraz jeden port RS-232. Opcjo-

nalnie sterownik można rozbudować o drugi port komunikacyjny Ethernet, RS-232/485 lub USB oraz o cztery moduły rozszerzeń sygnałowych. Wbudowana obsługa sygnałów HSC (100 kHz) i PWM (65 kHz) oraz 32-bitowe liczniki pozwalają na  obsługę silników krokowych, a w aplikacjach wymagających większej dokładności i szybkości działania można zastosować do czterech serwonapędów VersaMotion. Do wizualizacji i zadawania parametrów pracy VersaMax Micro można łatwo zintegrować z operatorskimi QuickPanel+, a konfiguracja i programowanie całego systemu są realizowane z jednego narzędzia Proficy Machine Edition. VersaMax Micro wyposażone są w 48 kB pamięci

RAM i Flash, co pozwala na  budowanie programów sterujących składających się z kilku tysięcy szczebli, a wgrywanie programu do sterownika może być realizowane w ruchu.

3 RÓŻNE PLC, 3 RÓŻNE NARZĘDZIA DO KONFIGURACJI Każdy sterownik ma narzędzie przeznaczone do konfiguracji i programowania. Wspólna dla CODESYS, Cscape oraz Proficy Machine Edition jest jedna, wspólna baza zmiennych oraz możliwość skonfigurowania całego systemu z jednego narzędzia – to duży ukłon w stronę programistów, którzy oszczędzają dzięki temu dużo czasu. Na  tym elementy wspólne się kończą. Każdy z dostawców promuje inne 63


RYNEK PRODUCENT Seria Model Procesor Pamięć programu Bateryjne podtrzymanie pamięci Czas skanu Obsługiwane języki programowania Maksymalna liczba obsługiwanych DI/DO Maksymalna liczba obsługiwanych AI/AO

HORNER APG Astraada RCC HERCC1410

ASTRAADA Astraada ONE ECC2200

GE INTELLIGENT PLATFORMS VersaMax Micro IC200UDD020-SP

Sterownik PLC Freescale 454 MHz Freescale 800 MHz 128 kB RAM, programowanie on-line 128 MB RAM, programowanie on-line tak tak 0,013 ms/kB 0,008 ms/kB

50 HMz 64 kB RAM, programowanie on-line tak 1,7 ms/kB

LD, IL, ST, FBD, SFC

LD, IL, ST, FBD, SFC, CFC

LD, IL

2048/2048

65 536/65 536

2048/2048

512/512

8192/8192

512/512

Wbudowane porty komunikacyjne Porty szeregowe

Port Ethernet

Port CAN Port pamięci Liczba wbudowanych DI

1 × RS-232, 1 × RS-485 (Modbus RTU Master/Slave, ASCII)

1 × RS-232, 1/2 × RS-485 (Modbus RTU Master/Slave, ASCII)

1 × 10/100 Mbps 4 × 10/100 Mbps Modbus TCP Client/ Modbus TCP Client/Server, EGD, Server, web serwer, FTP Server, SRTP, web serwer, FTP Server, BACnet, EtherCAT BACnet 1 × CAN 1x CAN (obsługa CsCAN) tak, MicroSD (32 GB) tak, MicroSD (32 GB) Wbudowane sygnały wejść/wyjść 14 (24 V DC, w tym 4 HSC 500 kHz) 16 (24 V DC)

Liczba wbudowanych DO Liczba wbudowanych AI Liczba wbudowanych AO Sygnalizacja stanu wejść-wyjść Na magistrali systemowej Na sieci szeregowej Na sieci Ethernet Na sieci EtherCAT Na sieci CAN Montaż Wymiary Zakres temperatur pracy sterownika Zasilanie Wbudowane diody LED Certyfikaty Gwarancja Cena katalogowa

10 (24 V DC)

16 (24 V DC)

brak brak brak brak tak, diody LED tak, diody LED Rozbudowa o dodatkowe układy I/O nie nie tak nie tak nie nie tak tak nie Pozostałe parametry szyna DIN szyna DIN 116 × 111 × 55 mm 210 × 106 × 48 mm

1 × RS-232 Modbus RTU Master/Slave, ASCII, SNPx 1 × 10/100 Mbps Modbus TCP Client/Server, SRTP brak tak, Flash 12 (24 V DC, w tym 4 HSC 100 kHz) 8 (24 V DC, ESCP, w tym 1 PWM 65 kHz) brak brak tak, diody LED tak, do 4 modułów tak tak nie nie szyna DIN 90 × 150 × 76 mm

–10…+60 oC

0…+50 oC

0…+60 oC

10–32 V DC RUN, OK, PWR CE 24 miesiące 1500 PLN

24 V DC RUN, OK, PWR CE, UL 24 miesiące 2760 PLN

Oprogramowanie narzędziowe

Cscape, bezpłatne

CODESYS V3, 990 PLN

24 V DC RUN, OK, PWR CE, UL 24 miesiące 1150 PLN Proficy Machine Edition Professional; 680 PLN – promocja)

Wsparcie techniczne ASTOR i szkolenia

tak

tak

tak

funkcjonalności, którymi chce się wyróżnić na rynku. Cscape stawia przede wszystkim na  bardzo dużą intuicyjność i łatwość programowania. Na tle konkurencji funkcjonalność narzędzia jest na bardzo wysokim poziomie. Dostępne bloki funkcyjne, mechanizmy ułatwiające konfigurację, nowe narzędzia w module HMI – jak obsługa ka64

mer czy zdalny dostęp – w połączeniu z brakiem licencjonowania powodują, że popularność tego dostawcy bardzo szybko rośnie. Odmienne zdanie odnośnie licencjonowania ma GE Intelligent Platforms. Proficy Machine Edition jest narzędziem płatnym, ale dostępne promocje pozwalają na zakup pełnego pakietu licencyjnego w cenie 680 PLN.

To, co GE podkreśla najmocniej w swoim narzędziu, to pełna kompatybilność ze wszystkimi seriami urządzeń z oferty GE oraz możliwość migracji programów napisanych w starszych narzędziach, jak LM90 czy VersaPro. Dla użytkowników, którzy muszą migrować stare systemy do nowych, jest to bardzo duże ułatwienie – podobnie jak możliwość AUTOMATYKA

Fot. ASTOR

Tab. Porównanie sterowników z segmentu Micro


RYNEK

Fot. ASTOR

KTÓRY NAJLEPSZY? NAJTAŃSZY? przenoszenia kodu pomiędzy różnymi sese riami sterowników czy przygotowanych i przetestowanych własnych bloków funkcyjnych. PME ma również szereg mechanizmów i narzędzi typu wizard ułatwiających konfigurację systemów redundantnych. W  naszym porównaniu nie ma to znaczenia, ale warto wiedzieć, co dostajemy w ramach zakupionej licencji. CODESYS to narzędzie wykorzystywane nie tylko przez producenta Astraada, ale i szereg innych dostawców automatyki obecnych na naszym rynku. To powoduje, że jest bardzo popularne i sięga po nie coraz większa liczba automatyków. Samo środowisko CODESYS jest darmowe, natomiast licencja obejmuje targety, pozwalające na programowanie urządzeń, w tym przypadku sterowników Astraada One. Koszt tej licencji to 990 PLN. Jest to pełna licencja na  całą firmę, uwzględniająca również wszelkie aktualizacje. CODESYS integruje w  sobie zarówno programowanie sterowników, jak i tworzenie wizualizacji procesowych. W programie można wykorzystywać języki programowania zgodne z wymaganiami normy IEC 61131-3: ST – Structured Text, FBD – Function Block Diagram, LD – Ladder Logic Diagram, IL – Instruction List, CFC – Continuous Function Chart, SFC – Sequential Function Chart. 12/2015

Z uwagi na bardzo szerokie spektrum zastosowań sterowników PLC oraz bardzo różne potrzeby klientów, każdy z dostawców znalazł dla siebie obszar, do którego z  powodzeniem dostarcza swoje produkty. RCC to  przede wszystkim branża wodno-kanalizacyjna i systemy automatyki budynkowej. Produkty GE Intelligent Platforms można spotkać w maszynach, branży

wodno-kanalizacyjnej oraz rozdzielnicach elektrycznych. Astraada One jest na rynku od niedawna. Przeznaczona jest głównie dla producentów maszyn i urządzeń. Cenowo rozwiązania znacznie różnią się od siebie. To, co może zaskoczyć, to fakt, że najmniej zapłacimy za sterownik VersaMax Micro od GE. Model IC200UDD020 obsługujący 12 DI oraz 8 DO wraz z opcjonalnym portem Ethernet to wydatek rzędu 1150 PLN. Do tego należy doliczyć jeszcze cenę licencji PME, którą obecnie można nabyć w promocyjnej ofercie za 680 PLN (licencja Professional na wszystkie urządzenia z oferty GE). 1500 PLN kosztuje RCC1410 obsługujący 14 DI i 10 DO, a narzędzie Cscape dostarczane jest w  cenie sterownika. Za  Astraada ONE ECC2200 z  wbudowaną obsługą 16 DI i 16 DO należy zapłacić 2760 PLN plus 990 PLN za oprogramowanie narzędziowe. Wydaje się, że to dużo, ale pamiętajmy, że spośród porównywanej trójki to najmocniejszy hardware i największe możliwości. ASTOR Sp. z o.o. ul. Smoleńsk 29, 31-112 Kraków tel. 12 428 63 00, fax 12 428 63 09 www.astor.com.pl

65


RYNEK

STEROWANIE RUCHEM Wydawać by się mogło, że klasyczne sterowniki programowalne w dobie Przemysłu 4.0, a szczególnie ze względu na wzrost dostępności rozwiązań typu SoftMotion, powinny powoli odchodzić w niepamięć, ale w praktyce okazuje się, że rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana. Andrzej Barciński

S

ystemy sterowania w automatyce przemysłowej ciągle ewoluują. Popularne od wielu lat sterowniki programowalne, których pierwowzory zapoczątkowały trzecią rewolucją przemysłową, są wciąż chętnie używane, ale opracowano też wiele bardziej zaawansowanych rozwiązań, w których za sterowanie odpowiedzialne są komputery przemysłowe (IPC) lub urządzenia typu PAC. Dzięki dużej wydajności i łatwości programowania skutecznie konkurują z PLC w różnych rodzajach aplikacji. Jedną z nich jest sterowanie ruchem, od którego precyzji, a więc i szybkości przetwarzania danych zależy dokładność i wydajność maszyn.

EWOLUCJA UKŁADÓW STEROWANIA Dawniej programowanie sterowania ruchem polegało na żmudnym tworzeniu kodu bezpośrednio dla konkretnego sprzętu, w niskopoziomowym języku. Nie było to proste zadanie i było 66

podatne na błędy. Z czasem pojawiły się nowocześniejsze języki programowania, które zdecydowanie ułatwiły tworzenie kodu w odniesieniu do sterowania ruchem. Powstały rozwiązania, które automatycznie generowały fragmenty kodu w oparciu o wskazywane przez programistę pozycje elementów poruszanych i parametry tego ruchu. Dzięki standaryzacji możliwe stało się tworzenie kodu programu złożonego z fragmentów napisanych w dowolnym z pięciu podstawowych języków programowania, zgodnych z wymaganiami normy IEC 61131-3: drabinkowym, bloków funkcyjnych, sekwencyjnym, strukturalnym czy za pomocą listy instrukcji. Tak powstały kod staje się dosyć niezależny od platformy, na której ma być uruchamiany, a w efekcie może także funkcjonować na komputerach PC, o  ile tylko spełniają wymagania związane z parametrami zaprogramowanego ruchu. Tak narodziła się historia systemów typu SoftMotion. AUTOMATYKA

Fot. Siemens

Z POZIOMU IPC


RYNEK

Fot. Siemens

RODZAJE RUCHU I SPOSÓB JEGO OPISYWANIA Mówiąc o sterowaniu ruchu, warto najpierw podzielić go na rodzaje. Choć zdecydowana większość sterowanych elementów ruchomych w automatyce porusza się w wyniku ruchu obrotowego, w wielu przypadkach, z punktu widzenia użytkownika, ważny jest powstający na tej podstawie ruch liniowy. Ten może odbywać się w jednej, dwóch lub trzech płaszczyznach, podczas gdy w przypadku czystego ruchu obrotowego, pozycję określa się jednowymiarowo – za pomocą kąta. Ponieważ ruch to zmiana pozycji w czasie, określając go  należy przede wszystkim podać pozycję docelową, przy czym w większości aplikacji istotna jest także szybkość ruchu. Szybkość i precyzja osiągnięcia zadanej pozycji wzajemnie się ograniczają i zależą zarówno od możliwości sprzętu, tj. samych silników, jak i od kontrolera nimi sterującego. Ponieważ często precyzja utrzymania pozycji zgodnej z trasą zadanego ruchu jest znacznie mniej istotna niż dokładność osiągnięcia miejsca docelowego, silniki obracają się z maksymalną prędkością przez większość trasy, po czym zwalniają, by precyzyjnie zatrzymać się tam, gdzie powinny. Sterownik i programista muszą nad tym wszystkim zapanować. W  przypadku ruchomych systemów wieloosiowych najwygodniejsze z  punktu widzenia programisty jest posługiwanie się np. współrzędnymi w przestrzeni kartezjańskiej, choć możliwość sterowania poszczególnymi osiami też jest istotna. Nowoczesne systemy planowania ruchu pozwalają na takie działanie, samodzielnie tłumacząc opisany ruch na sygnały dla poszczególnych silników. Kolejną ważną sprawą jest synchronizacja ruchu. W nowoczesnych aplikacjach automatyki w przemyśle bardzo często konieczne jest zgranie ze sobą kilku napędów – nie tylko po to, by jak najszybciej wykonać powierzone im zadanie, ale nierzadko po  to, by  wzajemnie sobie nie przeszkadzały. Jest to  zadanie wymagające niezwykle dużej precyzji, szczególnie tam, gdzie elementy bardzo szybko się obracają. 12/2015

Poprawna synchronizacja takich podzespołów stanowi nierzadko sposób zademonstrowania niezawodności i pewności działania sterowników lub komputerów przemysłowych oraz podłączonych do nich silników, w związku z czym jest chętnie wykorzystywana w różnego rodzaju prezentacjach, np. na stoiskach targowych producentów i dystrybutorów systemów automatyki czy w trakcie prowadzonych przez nich seminariów. Po stworzeniu programu opisującego ruch jest on wgrywany do odpowiedniego sterownika programowalnego albo

Siemens Simotion D410

komputera PC. Korzystne jest, jeśli cały opisany ruch, a nawet inne elementy pracy maszyny, są realizowane za pomocą pojedynczego kontrolera. Pozwala to  uprościć program i  łatwiej panować nad pracą urządzenia, a więc jest bardzo pożądane.

STANDARDY Dużą rolę w uproszczeniu opisu ruchu i ewolucji rynku odegrały organizacje takie jak np. PLCopen. Ta  powstała w 1992 r. niezależna jednostka podjęła starania na rzecz wprowadzenia specyfikacji i określenia sposobu implementacji wytycznych normy IEC 61131-3. W ten

sposób powstały m.in. zestandaryzowane biblioteki w odniesieniu do sterowania ruchem: PLCopen Motion. Ich opracowanie stopniowo przyczyniło się do zupełnej zmiany sposobu pracy i nauki inżynierów zajmujących się sterowaniem. Dawniej poszczególni producenci stosowali odmienne metody programowania, a więc i kontroli ruchu, co wymagało od inżynierów ruchu specjalizowania się w rozwiązaniach poszczególnych firm. Ponadto taki podział rynku bardzo utrudniał pojawienie się nowych rozwiązań, które mogłyby zdobywać przychylność automatyków, gdyż musiałyby być kompatybilne tylko z jedną z rodzin sterowników, zmniejszając tym samym grono potencjalnie zainteresowanych nimi klientów. Działania PLCopen doprowadziły do konwergencji na rynku i  popularyzacji wspólnych standardów, na które następnie mogli powoływać się twórcy platform komputerowych, przeznaczonych do sterowania ruchem. Standard PLCopen Motion dostarcza narzędzi i  obejmuje zalecenia, dzięki którym twórcy aplikacji sterowania ruchem mogą opracowywać kod z wykorzystaniem bibliotek PLCopen, a następnie uruchamiać go na różnym sprzęcie. Nie tylko zmniejsza to czas opracowywania programów, ale też ogranicza koszty utrzymania ruchu, ułatwia naukę programowania, powiększa grono inżynierów umiejących korzystać z oferowanych na rynku sterowników, a także ułatwia podejmowanie decyzji o migracji z jednej rodziny produktów do drugiej. Programy dla sterowników ruchu, zgodne z PLCopen, są bardziej przenośne, a do tego lepiej skalowalne, co pozwala na łatwiejsze rozbudowywanie istniejących instalacji przemysłowych o kolejne maszyny. Na cały standard PLCopen Motion składają się: opisy bloków funkcjonalnych, potrzebnych do sterowania ruchem, opublikowane w zaktualizowanej wersji 2.0 w 2011 r., rozszerzenia w postaci dodatkowych bloków funkcjonalnych, opublikowane w 2005 r., zalecenia dla użytkowników, zaktualizowane do wersji 2.0 w 2013 r., informacje na temat koordynacji ruchu wieloosiowego w przestrzeni trójwymiarowej, opublikowane pod koniec 67


RYNEK

2008 r. oraz dwa rozszerzenia standardu z 2011 r., w  których opisano dodatkowe funkcje niektórych urządzeń sterowania ruchem. Co ciekawe, certyfikacji zgodności ze standardem dokonują samodzielnie producenci sterowników ruchu, w  oparciu o  opisane w  standardzie zasady. Następnie publikują oni wyniki przeprowadzonej standaryzacji, określając w formie skrótowej i pełnej zakres obsługiwanych funkcji, wraz ze stosownymi komentarzami. Wszystkie one są umieszczone na stronie internetowej organizacji PLCopen.

SZCZEGÓŁY IEC 61131-3 Opisanie wymienionych wcześniej parametrów ruchu, zgodnie z zaleceniami normy IEC 61131-3, czy też po prostu z użyciem bibliotek PLCopen, wymaga zastosowania się do szeregu zasad. IEC 61131-3 normalizuje języki programowania, zestawy instrukcji, interfejsy oraz sposób tworzenia i utrzymywania programu. Dwie podstawowe części IEC 61131-3 dotyczą tzw. wspólnych elementów (Common Elements) obsługiwanych przez sterowniki oraz języków programowania. Pierwsza z nich obejmuje takie elementy jak jednostki organizacyjne programu, zmienne, typy danych i konfiguracje. IEC 61131-3 określa podział na programy, funkcje i  bloki funkcyjne, w oparciu o które mają być tworzone algorytmy sterowania. Funkcje pozwalają programowi na rozszerzanie listy instrukcji konfiguracji. Bloki funkcyjne to  podstawowe elementy składowe 68

aplikacji. W ramach jednego projektu można używać zarówno funkcji, jak i  bloków funkcyjnych. Mogą też być one wykorzystywane w bibliotekach na  potrzeby innych projektów. Jednostki organizacyjne nazywane programami składają się z funkcji i bloków funkcyjnych. Zmienne są używane po to, by nie trzeba było bezpośrednio odnosić się do adresów wejść, wyjść ani flag. Są ważnym elementem każdego języka programowania wysokiego poziomu i trzeba je zadeklarować oraz odpowiednio zainicjalizować wartościami początkowymi. Zmienne są podzielone na trzy rodzaje, przy czym możliwe jest deklarowanie zmiennych, których wartości są zachowywane w pamięci urządzenia nawet po wyłączeniu zasilania.

RUCH NA KOMPUTERZE PC Popularyzacja IEC 61131-3, szybko rosnąca moc obliczeniowa komputerów PC oraz wzrastające wymagania odnośnie precyzji i złożoności ruchu w automatyce przemysłowej sprawiły, że na rynku zaczęło pojawiać się coraz więcej komputerów przemysłowych, z oprogramowaniem do realizowania algorytmów sterowania ruchem. Choć w  teorii mianem SoftMotion można określić praktycznie każdą aplikację

Fot. National Instruments, Delta Electronics

Sterowanie ruchem z użyciem National Instruments LabVIEW SoftMotion

IEC 61131-3, w  celu ograniczenia trudnych do wykrycia błędów, wymusza stosowanie typów danych. Dostępne są trzy rodzaje typów: elementarne, uniwersalne i definiowane przez użytkownika. Określają format danych, rozmiar (a więc zajmowaną pamięć) oraz dostępne zakresy wartości. Powinny także podawać dopuszczalne wartości początkowe. Fakt, że możliwe jest korzystanie z formatów definiowanych przez użytkownika sprawia, że programiści mogą posługiwać się np. tablicami i strukturami, co ułatwia tworzenie programów. Konfiguracje IEC 61131-3  są  potrzebne, by móc odnieść się do faktycznych parametrów sprzętu, takich jak adresy pamięci czy dostępne zasoby procesora. W  ramach opisu języków programowania IEC 61131-3 określa cechy wymienionych wcześniej pięciu sposobów tworzenia programów.

LabView SoftMotion sterujące z użyciem modułów CompactRIO

AUTOMATYKA


RYNEK sterowania ruchem, stworzoną zgodnie z IEC 61131-3, prawdziwie programowym rozwiązaniem są dopiero systemy bazujące na komputerach PC. Mają one dużą przewagę nad rozwiązaniami opartymi na sterownikach programowalnych, ale wciąż budzą wiele obaw wśród użytkowników. Podstawowy problem dotyczy przewidywalności pracy komputera, a więc działania zgodnie z rygorami czasu rzeczywistego. Nie jest bowiem dopuszczalne, by wyjście sygnałowe z  komputera bezpośrednio sterującego ruchem uległo na  chwilę zamrożeniu. Mogłoby to  spowodować błędy w ruchu, czy nawet utratę synchronizacji pozycji, co w krytycznych sytuacjach zapewne prowadziłoby do uszkodzenia maszyny. Standardowo zainstalowany system operacyjny MS  Windows w  klasycznych odmianach zupełnie do tego się nie nadaje, dlatego twórcy rozwiązań sterowania, opartych na komputerach PC, musieli odpowiednio zabezpieczyć się przed takimi problemami. Sposobów poradzenia sobie z tą trudnością jest wiele: od wykorzystania systemów linuksowych, korzystających np. z mikrojądra zapewniającego pracę kluczowych ele-

Napędy Delta Electronics

kach przemysłowych i spełniać bardzo wysokie wymogi odnośnie niezawodności. Tymczasem komputery PC pojawiły się na  rynku jako urządzenia naukowo-biurowe, a dopiero z czasem wprowadzono ich przemysłowe odmiany. Budowa typowego komputera jest bardziej skomplikowana niż sterownika PLC, co wynika przede wszystkim z zastosowania w tym pierwszym większej liczby uniwersalnych komponentów, użytecznych także w zastoso-

Fot. National Instruments, Delta Electronics

 KORZYSTNE JEST, JEŚLI CAŁY OPISANY RUCH, A NAWET INNE ELEMENTY PRACY MASZYNY, SĄ REALIZOWANE ZA POMOCĄ POJEDYNCZEGO KONTROLERA. mentów w czasie rzeczywistym, przez przemysłowe systemy operacyjne, takie jak QNX, a kończąc na aplikacjach pracujących pod odpowiednimi wersjami MS Windows, z wykorzystaniem systemów wirtualnych oraz używających stosownych kart sprzętowych. Niemniej istotne są też kwestie dotyczące niezawodności, możliwości serwisowania sprzętu, kompatybilności z przemysłowym sprzętem, bezpieczeństwa, a w końcu kosztu.

NIEZAWODNOŚĆ I MOŻLIWOŚĆ NAPRAWY Sterowniki PLC od początku swojego istnienia były produkowane tak, by mogły pracować w trudnych warun12/2015

waniach konsumenckich, podczas gdy sterowniki programowalne mają tylko i wyłączenie te komponenty, które potrzebne są do realizacji zadań typowo przemysłowych. W efekcie komputery PC są bardziej podatne na uszkodzenia, choćby ze względu na tę większą złożoność. Jednak w ostatnich latach nastąpił duży postęp w scalaniu ze sobą poszczególnych podzespołów, dzięki czemu wiele z tych uniwersalnych pod względem funkcji obwodów znajduje się obecnie we wspólnych obudowach. Pozwoliło to zredukować liczbę połączeń pomiędzy układami, które to – jak w każdym systemie elektronicznym – są głównymi elementami przyczyniającymi się do awarii.

Ponadto, o ile pod koniec lat 90. ubiegłego wieku i na początku obecnego, wraz ze wzrostem wydajności obliczeniowej procesorów rósł ich pobór energii, co wymagało stosowania coraz bardziej wydajnego wymuszonego chłodzenia, w ostatnich latach obserwujemy bardzo silny spadek zapotrzebowania na  prąd nawet najbardziej wydajnych konstrukcji. Dzięki temu nowoczesne komputery przemysłowe nie wymagają stosowania wentylatorów, a nawet otworów chłodzących, upodabniając się tym samym do sterowników programowalnych. Bardzo ważny jest też fakt popularyzacji nośników SSD (Solid State Drive) w miejsce dysków twardych, dzięki czemu liczba ruchomych elementów mechanicznych w komputerach przemysłowych została zredukowana do zera. W ten sposób przemysłowe komputery PC stały się tak samo odporne na trudne warunki środowiskowe i praktycznie tak samo niezawodne, jak sterowniki programowalne. Kolejnym ważnym czynnikiem jest możliwość serwisowania sprzętu komputerowego, przy czym obejmuje ona zarówno dostępność części zamiennych oraz ingerencji w sprzęt, a także to, czy praca urządzenia musi być całkowicie wstrzymana na czas naprawy. W przypadku sterowników PLC zazwyczaj nie stanowi to problemu. Producenci z góry określają minimalny czas, przez jaki będą oferować pełny serwis dla sterowników po zakończeniu ich 69


RYNEK sterowania ruchu opartymi na komputerach PC.

KOMPATYBILNOŚĆ ZE SPRZĘTEM PRZEMYSŁOWYM Tworząc nowy system sterowania, praktycznie każdy inżynier lubi mieć swobodę w doborze podzespołów i interfejsów, z jakich będzie korzystał. O ile w przypadku sterowników PLC obsługa różnorodnych standardów przemysłowych jest najczęściej wbudowana nawet w podstawowej wersji produktu, w przypadku komputerów PC nierzadko wymaga zastosowania odpowiednich kart rozszerzeń. W praktyce jednak jeden komputer PC dysponuje znacznie bogatszym zestawem interfejsów komunikacyjnych, a dzięki możliwości instalacji niemal dowolnej karty (lub nawet kilku kart) rozszerzeń stanowi bardziej elastyczne rozwiązanie. W efekcie komputery PC pozwalają na łatwiejsze zaimplementowanie wizualizacji czy interfejsów HMI na potrzeby kontroli ruchu, a przecież bywa tak, że to właśnie łatwa obsługa jest kluczowym elementem instalacji z punktu widzenia użytkownika.

B&R APC820 – moduł oparty na komponentach PC, umożliwiający sterowanie ruchem

70

BEZPIECZEŃSTWO W kwestii bezpieczeństwa wciąż prym wiodą rozwiązania oparte na sterownikach programowalnych. Wynika to nie tylko z mniejszej złożoności oprogramowania pracującego na PLC, ale też dostępności funkcji bezpieczeństwa, które dopiero od niedawna zaczynają być integrowane w rozwiązaniach PC. Jeśli chodzi o komputery PC, powstało bardzo wiele wirusów, które mogą być szkodliwe również wtedy, gdy komputery pracują przy sterowaniu ruchu, ale – gdyby się zastanowić – metody wykrywania tego typu ataków są znacznie lepiej dopracowane w przypadku PC niż PLC. Tymczasem sterowniki programowalne stają się coraz bardziej skomplikowane i nierzadko są podłączane do zakładowych sieci ethernetowych. Z czasem może okazać się, że także i one będą celem ataków, choć obecnie stanowią bezpieczniejsze rozwiązanie niż komputery PC.

KOSZTY W odniesieniu do wszystkich powyższych aspektów prawdopodobnie w  wielu sytuacjach kluczowa stanie się kwestia kosztów. Te zależą przede wszystkim od wydajności tworzonego systemu. Ponieważ komputery PC cechują się wyższą wydajnością niż sterowniki, będą stanowić tańsze rozwiązanie tam, gdzie taka wydajność jest faktycznie potrzebna. Wydawałoby się, że w aplikacjach, w których konieczne jest szybkie sterowanie ruchem, bardzo wysoka wydajność jest kluczowa, ale dzięki ewolucji sterowników programowalnych, także i one wciąż takową zapewniają. Ponadto, jeśli porównywać tańsze sterowniki PLC z tanimi komputerami przemysłowymi, te drugie będą droższe, w związku z czym dla prostszych aplikacji korzystniejszym rozwiązaniem pod względem ekonomicznym będzie wybór sterownika programowalnego. Natomiast dla aplikacji wymagających najwyższej wydajności, bardziej korzystne finansowo będzie użycie przemysłowego komputera PC. Szacując koszt instalacji, warto wziąć pod uwagę nie tylko cenę jego zakupu, ale też nakłady potrzebne na rozbudowę systemu sterowania ruchem. Jeśli zakłada się, że  dane wdrożenie nie AUTOMATYKA

Fot. B&R Automatyka Przemysłowa, Beckhoff

produkcji i zazwyczaj jest on  odpowiednio długi – np. kilkanaście lat. Jeśli sterownik jest modułowy, nierzadko wymiana wadliwego modułu nie wymaga przerwania pracy jednostki bazowej PLC. W  przypadku przemysłowych komputerów PC producenci również starają się długo utrzymywać zapas części na potrzeby prowadzenia serwisu po zakończeniu produkcji danych urządzeń. Niestety, wymiana podzespołów podczas pracy komputera jest znacznie trudniejsza. O ile łatwo jest „na gorąco” podłączyć zewnętrzne urządzenie przez USB, mało który komponent przemysłowy będzie wykorzystywał ten interfejs ze względu na jego niedeterministyczność. Nieco lepiej jest z  wymianą nośników pamięci, które nierzadko obsługują mechanizm „hot swap”. W praktyce jednak dopiero pracujące redundantnie komputery – szczególnie, jeśli są to wersje przystosowane do  montażu w  szafach rackowych – pozwalają na naprawę bez przerywania pracy instalacji. Niestety, wiąże się to z dość dużym kosztem, a więc pod tym względem sterowniki PLC mają przewagę nad rozwiązaniami


RYNEK

Fot. B&R Automatyka Przemysłowa, Beckhoff

Sterowanie ruchem w oparciu o PC, w wykonaniu firmy Beckhoff

będzie w przyszłości wymagało jakiejkolwiek rozbudowy, można sięgnąć po sterownik PLC, ale w każdym innym przypadku warto dobrze przemyśleć, czy wybór komputera przemysłowego nie będzie lepszym rozwiązaniem. Dodanie urządzeń peryferyjnych, zwiększenie mocy obliczeniowej, rozbudowanie pojemności pamięci – wszystkie te zmiany są znacznie bardziej kosztowne, gdy modyfikuje się sterownik programowalny, niż gdy modernizuje się komputer PC, w tym również przemysłowy. To jedna z głównych dziedzin, w których przemysłowe PC bardzo korzystnie wypadają na tle PLC. Koszt instalacji będzie też zależał od środowiska, w jakim ma pracować kontroler. Wydajne komputery przemysłowe, przystosowane do  pracy w ekstremalnych warunkach, są bardzo kosztowne. Wynika to z konieczności zastosowania drogich odmian komponentów, przeznaczonych do zastosowań militarnych, morskich czy też w kolejnictwie lub motoryzacji, a jak 12/2015

wspomniano już wcześniej – do zbudowania komputera potrzebnych jest więcej różnych podzespołów niż do stworzenia sterownika PLC. Jeśli natomiast system ma pracować w chłodzonej szafie sterowniczej, w której powietrze jest filtrowane, serwerowa maszyna w obudowie rackowej będzie nierzadko tańszym rozwiązaniem niż średniozaawansowany sterownik programowalny. Do kosztów warto też wliczyć czas wdrożenia i związanie z nim nakłady. Często jest to czynnik, o którym zapomina się w trakcie podejmowania decyzji o wyborze rodzaju instalacji. W praktyce, ze względu na większą złożoność, zazwyczaj czas nauki oraz przygotowa-

nia i wdrożenia instalacji będzie dłuższy w przypadku komputerów PC, choć dla bardziej skomplikowanych aplikacji łatwość rozbudowy rozwiązań komputerowych stanowi czynnik przemawiający na ich korzyść. Czas pracy w takich sytuacjach nie będzie się znacznie różnił, niezależnie od tego, czy sterowanie ruchem ma być wykonywane w oparciu o przemysłowe PC czy PLC.

AKTUALNE TRENDY Przez lata to sterowniki PLC bezwzględnie dominowały w aplikacjach sterowania ruchem, ale wraz ze wzrostem liczby osi, w których ruch jest prowadzony planowanie tras ruchu stało się

 PONIEWAŻ KOMPUTERY PC CECHUJĄ SIĘ WYŻSZĄ WYDAJNOŚCIĄ NIŻ STEROWNIKI, BĘDĄ STANOWIĆ TAŃSZE ROZWIĄZANIE TAM, GDZIE TAKA WYDAJNOŚĆ JEST FAKTYCZNIE POTRZEBNA. 71


RYNEK bardziej skomplikowane, a wymagania odnośnie mocy obliczeniowej kontrolerów wzrosły. Początkowo problem ten rozwiązywano poprzez łączenie ze sobą wielu sterowników, określając ich hierarchię ważności, ale równocześnie zaczęły powstawać rozwiązania oparte na komputerach PC. Sterowniki PLC po prostu nie były w stanie nadążyć za rosnącymi wymaganiami w zakresie złożoności, szybkości i precyzji ruchu, a moc obliczeniowa komputerów PC była dostępna na wyciągnięcie ręki. Obecnie większość dużych firm, które mają w ofercie sprzęt do sterowania ruchem, oferuje również specjalizowane rozwiązania typu SoftMotion. Pomimo wspólnej przeszłości z komputerami biurkowymi, przemysłowe PC sterujące ruchem są niezawodne, nie zawieszają się i  pracują zgodnie z wymaganiami czasu rzeczywistego. Wykorzystanie nowoczesnych ethernetowych sieci przemysłowych (Profinet, EtherCAT itd.) pozwoliło na zapewnienie niezawodnej wymiany informacji, bez opóźnień, których można byłoby się spodziewać w niedeterministycznym, klasycznym Ethernecie. W  praktyce aktualnie stosowane rozwiązania typu SoftMotion najczęściej sprowadzają się do  wykorzystania komputera przemysłowego, podłączonego do inteligentnego napędu. Sprawia to, że sprzęt jest niejako „przezroczysty” dla programisty. Choć główny program wykonywany jest na przemysłowym PC, komputer tylko przesyła odpowiednie polecenia do napędu, a ten sam kontroluje silnik, dzięki zgodności z PLCopen. Warto też zauważyć, że na przestrzeni lat także rozwiązania sterowania ruchem oparte na komputerach zdążyły już ewoluować. Przykładowo popularyzacja procesorów wielordzeniowych sprawiła, że zamiast korzystać z wielu kart PCI z  oddzielnymi jednostkami obliczeniowymi, firmy zaczęły w odpowiedni sposób użytkować poszczególne rdzenie procesora, zapewniając wydajną pracę systemu w czasie rzeczywistym. Okazuje się bowiem, że wystarczy zablokować systemowi Windows dostęp do jednego z rdzeni, w którym uruchomiony będzie oddzielny, niezależnie pracujący system RTOS. 72

Rozwiązanie takie zarazem zwiększa bezpieczeństwo aplikacji – system Windows może realizować mniej krytyczne czasowo zadania, takie jak np. wizualizacja czy interfejs HMI, a nawet zawiesić się, i nie wpłynie to na samo sterowanie ruchem. Komunikacja między poszczególnymi rdzeniami procesora w tym samym komputerze może odbywać się niejako na zewnątrz, poprzez szybki, choć wirtualny, interfejs sieciowy, albo przez dzieloną pamięć RAM, która jest traktowana tak, jak pamięć zewnętrzna. Takie rozwiązanie pozwala nawet tworzyć wirtualne sieci redundantne, na wypadek wystąpienia problemów w komunikacji. Ciekawym rozwiązaniem jest wykorzystanie nowoczesnych, uniwersalnych mikrokontrolerów do realizacji sterowania ruchem. Cechują się one obecnie na  tyle dużą wydajnością, że pozwalają spokojnie zastąpić klasyczne przemysłowe PC czy PLC w niektórych prostych aplikacjach.

A to zarazem oznacza, że gdy istnieje potrzeba przygotowania większego wdrożenia, nad którym pracuje duża liczba inżynierów, łatwiej im  będzie współpracować w przypadku tworzenia projektu opartego na platformie PC.

PODSUMOWANIE Choć warunki rynkowe są zdecydowanie korzystne dla rozwoju aplikacji sterowania ruchem, opartych na komputerach PC, inżynierowie i tak chętniej sięgają po sterowniki programowalne. Mimo spadku cen sprzętu, zwiększania się wydajności podzespołów, dość wysokiego stopnia bezpieczeństwa instalacji komputerowych, uniwersalności, łatwości rozbudowy i rosnących wymagań odnośnie parametrów ruchu, statystyki wciąż pokazują, że znacznie więcej – zarówno w Polsce, jak i na świecie – instalacji powstaje na bazie PLC. Wynika to nie tylko z raportów międzynarodowych instytucji, takich jak ARC Advisory Group, ale też z rozmów z inżynierami utrzymania ru-

 POMIMO WSPÓLNEJ PRZESZŁOŚCI Z KOMPUTERAMI BIURKOWYMI, PRZEMYSŁOWE PC STERUJĄCE RUCHEM SĄ NIEZAWODNE, NIE ZAWIESZAJĄ SIĘ I PRACUJĄ ZGODNIE Z WYMAGANIAMI CZASU RZECZYWISTEGO. Innym, bardzo zaawansowanym rozwiązaniem jest użycie programowalnego sprzętu, tj. układów FPGA, pracujących pod kontrolą systemu Windows. W systemach tego typu koordynaty ruchu określane są przez główny procesor komputera, ale sygnały sterujące silnikami generowane są przez FPGA z bardzo dużą szybkością. Umożliwia to realizację bardzo wymagających aplikacji, przy zachowaniu dużej elastyczności instalacji, którą łatwo dopasować do zmieniających się warunków. Co więcej, systemy sterowania ruchem w oparciu o komputery PC dają znacznie większe możliwości symulacji niż aplikacje bazujące na klasycznych PLC. Dostępność zaawansowanych narzędzi deweloperskich na platformy komputerowe jest znacznie większa niż dla sterowników programowalnych.

chu. Kluczowymi argumentami są cena początkowa wdrożenia oraz wciąż duże zapotrzebowanie na proste instalacje. Znaczenie mają także przyzwyczajenia oraz fakt, że sterowniki programowalne również ewoluują i stają się coraz doskonalsze, a ich możliwości rosną. Istotne jest też, że dla wielu inżynierów PLC wydają się zwyczajnie prostszym rozwiązaniem, które – jeśli przestaje działać – wymienia się na nowe. Tymczasem w przypadku znacznie droższych i bardziej złożonych komputerów przemysłowych potencjalna awaria wymaga najczęściej diagnozowania skomplikowanego systemu operacyjnego i różnorodnych podzespołów, co jest zadaniem zdecydowanie trudniejszym do ogarnięcia umysłem. Andrzej Barciński AUTOMATYKA

AUTOMATYKA


RYNEK

Seria CDS dzięki  zintegrowanemu  systemowi kodowania  pomaga wyeliminować  ewentualne pomyłki,  polegające na  niewłaściwym połączeniu

ZŁĄCZA ZAMIAST LISTEW ZACISKOWYCH

Fot. Conprod

Z powodu  zbyt  małej  ilości  miejsca w szafie rozdzielczej  pewne  przedsiębiorstwo  musiało  zastosować  nowe,  niespotykane dotąd rozwiązanie:  zamiast listwy zaciskowej użyto  systemu do zabudowy w szafie  z wkładami złączy. 

Wkłady serii CDS zapewniają zwiększoną  gęstość kontaktów przy zastosowaniu  sprężynowej techniki połączeń

12/2015

F

irma ILME, jeden z liderów na rynku w zakresie rozwoju i produkcji wielopinowych złączy elektrycznych, jest firmą aktywną na wielu polach elektrotechniki. Często staje także przed nowymi wyzwaniami, jakie stawiają przed nią jej klienci.

dla użytkownika sprężynową technologią montażu przewodów. Dzięki temu zabiegowi możliwe było zachowanie wymiarów szafy i pozostawienie kosztów na zaplanowanym w budżecie poziomie.

CASE STUDY

Dodatkowo klienci uzyskują możliwość łatwego dokonywania pomiarów dzięki zastosowanym we wkładach CDS polom pomiarowym oraz pełną rozłączalność systemu. Dzięki temu maszynę można szybko zmontować i łatwo uruchomić. Liczba zastosowanych wkładów także nie stanowi problemu, ponieważ seria CDS daje możliwość zintegrowanego kodowania, co z kolei skutecznie eliminuje ewentualne błędy.

Jeden z liderów budowy maszyn do automatycznego montażu podczas prac nad nowym projektem napotkał problem związany z zagospodarowaniem miejsca w szafie sterowniczej. Nowe funkcje, jakie miała spełniać maszyna, spowodowały, że w szafie zabrakło miejsca na wymaganą liczbę listew zaciskowych. Na większe szafy nie pozwalał z kolei budżet firmy. Firma ILME wypracowała rozwiązanie problemu, zamieniając standardowe listwy zaciskowe na system do  zabudowy szaf. W  systemie COB zastosowano wkłady złączy serii CDS z dużą gęstością kontaktów i przyjazną P R O M O C J A

ZALETY

CONPROD Dystrybutor ILME w Polsce www.conprod.pl

73


RYNEK

PlantPAx

ATUTEM PRZEDSIĘBIORSTW Instalując systemy automatyki nowej generacji, zakłady wytwórcze są lepiej przygotowane do współczesnych wymagań rynku.

W

iele zakładów produkcyjnych wciąż użytkuje przestarzałe systemy DCS. Kiedy czas ich życia dobiega końca, nie zwlekaj z wdrożeniem systemu sterowania nowej generacji, który zwiększy wydajność, podniesie jakość, obniży koszty produkcji i  przyniesie szereg innych korzyści. Rockwell Automation ma dla Ciebie dobrą ofertę.

UKIERUNKOWANY NA WYDAJNOŚĆ System PlantPAx jest lepszy od starych DCS pod wieloma względami: wydajności, integracji oraz całkowitych kosztów posiadania. Łączy dyscypliny produkcyjne w zintegrowaną architekturę całego zakładu, która lepiej odpowiada na kluczowe wyzwania rynkowe. 74

P R O M O C J A

Ma wszystkie istotne funkcje, jakich oczekujemy od systemu DCS, jednocześnie zapewniając optymalizację i sterowanie procesami produkcji w obrębie całego zakładu. W zakresie optymalizacji podstawowy algorytm regulatora PID jest o wiele lepiej dopracowany niż w klasycznych systemach. Charakteryzuje się krótszym czasem odpowiedzi, co wpływa na poprawę jakości sterowania w całym procesie. Wbudowana funkcja Auto-tuning dla pętli PID pozwala uzyskać optymalne wartości początkowe nastaw oraz umożliwia dynamiczne dostrajanie parametrów regulatora. W  zaawansowanej instrukcji PID zaimplementowany jest algorytm prędkościowy, w którym do obliczenia wartości wyjściowej wykorzystywana AUTOMATYKA

Fot. Rockwell Automation

SYSTEM STEROWANIA PRODUKCJĄ


RYNEK wyświetlanych na ekranie operatora, dzięki czemu diagnostyka staje się bardziej przejrzysta i umożliwia szybsze znalezienie przyczyny występowania problemów. System PlantPAx pozwala użytkownikom tworzyć własne raporty, przedstawiające dane w odpowiednim do potrzeb formacie. Bardziej czytelne raporty gwarantują podejmowanie lepszych decyzji.

GOTOWY DO INTEGRACJI

Fot. Rockwell Automation

Systemy automatyki realizowane są poprzez połączenie różnorodnych systemów oraz narzędzi przeznaczonych do realizacji określonych zadań w ramach dostępnej technologii. Zakłady przemysłowe używają różnych systemów do sterowania procesami, sterowania dyskretnego i zarządzania zużyciem energii. Przykładowo logika dyskretna niektórych funkcji procesu może być realizowana za pomocą dedykowanych programowalnych sterowników logicznych (PLC). Główny obszar fabryki jest zwykle zautomatyzowany przez dedykowane systemy DCS. Integracja systemów DCS z  pozostałymi układami automatyki w zakładzie jest często kosztowna i pracochłonna. Utrzymanie kilku zasadni-

czo odmiennych systemów automatyki nadmiernie angażuje zasoby operacyjne i serwisowe, zmniejsza elastyczność i wydłuża czas reakcji. System PlantPAx umożliwia sterowanie procesami w całym zakładzie, wpływając na optymalizację procesu produkcji, od surowców i przetwarzania po pakowanie i magazynowanie. Dodatkowo ma  zdolność integracji z innymi systemami i podsystemami, dzięki użyciu protokołów i interfejsów komunikacyjnych, np. EtherNet/IP lub OPC. Co więcej, system pozwala na korzystanie z ogólnodostępnych komercyjnych produktów i daje możliwość wprowadzenia w automatyce najnowocześniejszych technologii IT. Niewątpliwą zaletą integracji systemów automatyki z aplikacjami zewnętrznymi jest dostępność danych w  obrębie całego przedsiębiorstwa. Użytkownicy chętnie korzystają z integracji i zdalnego dostępu do danych przez przeglądarkę internetową, gdzie system automatyki pełni rolę serwera sieciowego. W  systemie PlantPAx użytkownik ma dostęp do danych systemowych z komputera lub urządzenia przenośnego przez dowolną przeglądarkę, bez konieczności instalowania dodatkowego oprogramowania.

jest zmiana uchybu regulacji. Do dyspozycji są również instrukcje Add-On, w których użytkownik tworzy własne funkcje sterowania urządzeniami. System PlantPAx ma  także wbudowane instrukcje zaawansowanych funkcji sterowania Advanced Process Control (APC), oparte na blokach funkcyjnych z wewnętrznym modelem oraz logice rozmytej. Użytkownicy mogą korzystać z  gotowych instrukcji APC lub – w  sytuacji gdy wykorzystanie klasycznego regulatora PID, regulatora PID z algorytmem prędkościowym lub instrukcji Add-On jest niewystarczające – tworzyć własne. W  porównaniu do  przestarzałych DCS, system PlantPAx oferuje lepszą obsługę alarmów i zdarzeń. Alarmowanie oparte na standardach usprawnia pracę operatorów i  wpływa na  produktywność oraz bezpieczeństwo. Możliwość filtrowania i  nadawania priorytetów zmniejsza liczbę alarmów 12/2015

75


RYNEK

Integracja zapewnia także kontrolę dostępu do danych poprzez nadawanie uprawnień odpowiednim grupom użytkowników. Kadra zarządzająca potrzebuje wglądu jedynie w parametry operacyjne procesu, podczas gdy inżynierowie w zakładzie powinni uzyskać pełny dostęp do  systemu, włącznie z możliwością wprowadzania zmian w jego ustawieniach. Kolejną zaletą integracji aplikacji zewnętrznych z systemem sterowania jest wyeliminowanie konieczności ręcznego wprowadzania danych. Umożliwienie elektronicznej wymiany danych w systemie PlantPAx zmniejsza koszty pracy, zwiększa dokładność i szybkość przesyłania danych. System PlantPAx pozwala na integrację z oprogramowaniem MES (Manufacturing Execution System), bazami danych, historianem i innymi pakietami programowymi, np. do zarządzania zasobami przedsiębiorstwa, analizy danych, symulacji, doboru nastaw regulatorów obiektów nieliniowych, monitorowania wydajności zakładu oraz sterowania procesami o określonym profilu branżowym. Użycie tych aplika76

cji wymaga zazwyczaj szybkiej wymiany informacji z systemami automatyki. Pakiety programowe działają w oparciu o platformę komputerową PC, podobnie jak nowoczesne systemy wizualizacji. Kontrolery Logix systemu PlantPAx zostały zaprojektowane do komunikacji z aplikacjami na platformie PC. Implementacja wielu protokołów cyfrowych wymiany danych znacznie ułatwia sterowanie inteligentnymi urządzeniami, takimi jak przetworniki pomiarowe, zawory, układy rozruchowe silników oraz falowniki. Inteligentne urządzenia coraz częściej wyposażone są  w  szybkie, dwukierunkowe łącza danych EtherNet/IP, które pozwalają na bardzo sprawną wymianę danych z systemem sterowania PlantPAx. Dodatkowo urządzenia te mogą przesyłać dane diagnostyczne oraz kalibracyjne.

STWORZONY, BY OBNIŻAĆ KOSZTY Użycie starszych systemów DCS nie pozwala na zastosowanie nowoczesnych rozwiązań procesowych na optymalnym poziomie. Użycie półśrodków wymusza na zakładzie poniesienie do-

datkowych kosztów. Straty te mogą być jawne i łatwo policzalne, np. te z racji długotrwałego przestoju lub ukryte. Ukryte koszty to m.in. obniżona wydajność, niższa jakość produktu oraz nadmierne zużycie energii elektrycznej. Dłuższy czas reakcji po wystąpieniu alarmów lub innych incydentów, podobnie jak zbyt wysokie wymagania stawiane personelowi, zaliczane są również do ukrytych kosztów. Eliminacja nadmiernych kosztów jest w wielu przypadkach uzasadnionym argumentem dla wprowadzenia w  zakładzie nowoczesnych systemów automatyki. Należy podkreślić, że za wprowadzeniem nowoczesnych systemów sterowania przemawiają również: podniesienie bezpieczeństwa, możliwość zdalnego dostępu, kontrolowany dostęp do  danych oraz ochrona przed cybernetycznym atakiem. ROCKWELL AUTOMATION Sp. z o.o. tel. 22 32 60 700 e-mail: rawarszawa@ra.rockwell.com www.rockwellautomation.pl

AUTOMATYKA


RYNEK

WIELOKANAŁOWY POMIAR DRGAŃ DATA TRANSLATION DT9857E Firma Data Translation ma w ofercie szeroki wybór urządzeń do pomiaru drgań i wibracji.  Seria  DT9857E  wyróżnia  się liczbą wejść analogowych.  W zależności od modelu można  podłączyć 8 lub 16 czujników  IEPE.  Każdy  kanał  analogowy  wyposażono  w  24-bitowy  przetwornik A/C. Komunikacja  z komputerem jest realizowana  przez interfejs USB. 

wych i osiem wyjść cyfrowych. Sygnały te podłączane są do 25-pinowego złącza D-Sub. Istotną zaletą DT9857 jest fakt, że  wszystkie wejścia mogą być synchronizowane, aby zapewnić spójność danych w czasie pomiaru. Producent wyposażył ponadto moduł w dwa wyjścia analogowe (złącza BNC). Do generowania przebiegów o zakresie napięć ±10  V  wykorzystywane są  32-bitowe przetworniki cyfrowo-analogowe mogące pracować z  częstotliwością 216 kHz.

U

rządzenie dostarczane jest w solidnej metalowej obudowie o kompaktowych wymiarach lub w wersji OEM, przeznaczonej do zabudowy.

Fot. Rockwell Automation, Elmark Automatyka

URZĄDZENIA WEJŚĆ/WYJŚĆ Do podłączenia sygnałów analogowych producent przewidział złącza BNC. Wejścia analogowe mają układy kondycjonujące dla piezoelektrycznych czujników drgań IEPE. Aby zapewnić wysoką dokładność pomiaru oraz synchronizację pomiarów, producent zastosował 24-bitowe przetworniki analogowo-cyfrowe typu Delta-Sigma z filtrem antyaliasingowym dla każdego kanału. Przetworniki mogą być taktowane z maksymalną częstotliwością 105,4  kHz. Dzięki programowalnemu wzmocnieniu można mierzyć napięcie w  zakresie ±1  V  lub ±10  V.  Ponadto moduł ma  wejście tachometryczne, 32-bitowy licznik oraz osiem wejść cyfro12/2015

OPROGRAMOWANIE Wraz z DT9857E producent dostarcza oprogramowanie quickDAQ. W wersji bezpłatnej umożliwia ono wykonanie akwizycji danych pomiarowych, zapis do pliku oraz prostą wizualizację mierzonych przebiegów. Możliwy jest również eksport danych do innych aplikacji pomiarowych, takich jak Microsoft Excel oraz MATLAB w celu dalszej, zaawansowanej analizy wyników pomiaru. Oprócz tego można zakupić jedną z  dwóch płatnych opcji umożliwiających analizę sygnału – FFT Analysis Option oraz Advanced FFT Analysis Option. Data Translation udostępnia również sterowniki do aplikacji pomiarowych LabView oraz MATLAB. Dla szczególnie wymagających klientów producent przygotował biblioteki programistyczne do  języków Visual Basic.NET, Visual C++.NET oraz Visual C#, umożliwiające stworzenie własnej aplikacji pomiarowej.

ZASTOSOWANIE

SYNCHRONIZACJA MODUŁÓW Magistrala synchronizacyjna, w jaką wyposażono urządzenie umożliwia zsynchronizowanie do czterech modułów DT9857E. W ten sposób można uzyskać maksymalnie 64 wejścia IEPE. W takiej konfiguracji jeden z modułów pracuje jako master, który udostępnia pozostałym modułom pracującym jako slave’y sygnał zegara oraz sygnał wyzwolenia pomiaru. P R O M O C J A

Seria DT9857E daje możliwość wielopunktowego pomiaru za pomocą czujników IEPE, co pozwala na badanie dużych obiektów, takich jak skrzydła samolotów, duże maszyny przemysłowe czy turbiny wiatrowe. Cezary Ziółkowski

ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o. ul. Niemcewicza 76 05-075 Warszawa-Wesoła tel. 22 773 79 37, fax 22 773 79 36 e-mail: elmark@elmark.com.pl www.elmark.com.pl

77


RYNEK

PRZYSZŁOŚĆ RYNKU DRONÓW

Sławomir Kosieliński

Z

jednej strony niektórzy przedsiębiorcy dronowi zdążyli wycofać się z  rynku, na  którym nielicencjonowani właściciele dronów podbierają zlecenia i obniżają ich wartość. Z drugiej strony coraz więcej zleceń trafia do firm wyspecjalizowanych w geodezji i fotogrametrii, rolnictwie precyzyjnym i  monitoringu. Świadcząc usługi w tych obszarach, potrafią one konstruować maszyny zgodne z potrzebami informacyjnymi klienta. Wniosek może być tylko jeden: na rynku dronowym będą wkrótce liczyć się wyłącznie ci, którzy potrafią coś więcej niż latać i skręcać gimbale (stabilizatory mocowania kamer w dronie – przyp. red.).

PROFESJONALNY SPRZĘT Za 4–6  lat drony, czyli bezzałogowe statki powietrzne, tzw. BSP, przekształcą się w  pełnowymiarowe roboty, maszyny autonomiczne, do  których sterowania wystarczy podstawowe przeszkolenie i będzie można ich używać w swoim biznesie. Rosnące z dnia na dzień grono posiadaczy świadectw kwalifikacji UAVO (ponad 1700 osób w  2015 r.) musi sobie zatem uświadomić, kim chce być w zrobotyzowa78

nej rzeczywistości. Przyszłość należy do profesjonalnych analityków informacji, gotowych do świadczenia usług na najwyższym poziomie. Spółki energetyczne, paliwowe, telekomunikacyjne, budowlane, geodezyjne czy też Jednostki Samorządu Terytorialnego coraz częściej w swojej działalności będą korzystać z dronów. Jak wynika z szacunków instytutu badawczego EVTank, w 2023 r. będzie latało około 11,5 mld urządzeń bezzałogowych na całym świecie.

DOSTAWCY KRAJOWI Największymi polskimi graczami na rynku są  WB  Electronics, Polska Grupa Zbrojeniowa, Dronlab, FlyTech Solutions, Eurotech i  Novelty RPAS. Są wśród nich zarówno firmy o ustabilizowanej pozycji oraz te „na prądach wznoszących”. Dla swoich projektów pozyskują finansowanie oraz partnerów biznesowych z rynku, w zamian oferując swój potencjał i pomysły.

PRZYKŁADOWE MASZYNY Quadrokopter Virtus, konstrukcji firm WB Electronics i Flytronic, może odbywać lot do 30 minut, osiągając pułap AUTOMATYKA

Fot. iStock, Instytut Mikromakro

Instytut Mikromakro szacuje wartość rynku dronów w Polsce na 164 mln złotych. Przewiduje również, że rynek ten gwałtownie wzrośnie, gdy upowszechnią się usługi dronowe w sektorze cywilnym oraz dojdzie do pierwszych rozstrzygnięć w przetargach wojskowych.


RYNEK do 250 m  nad ziemią, z  prędkością 40 km/h. Zasięg tego quadrokoptera wynosi 2,5 km w terenie otwartym i około 1 km w terenie zurbanizowanym. Dron E-310, konstrukcji PIT-Radwar i Eurotech, cechuje się zdolnością nieprzerwanego lotu do 15 godzin, możliwością osiągania pułapu 5 km, prędkością 120–210 km/h i zasięgiem 150 km od stacji kontroli naziemnej. Wyposażony jest w głowicę elektrooptyczną i w stację radiolokalizacyjną (MiniSAR). FlyEye (znany również pod nazwą Manta), to dron powstały przy współpracy firm WB Electronics i Flytronic. Może przebywać do 12 godzin w akcji i osiągać pułap do 5 km. Jego prędkość to  60–150 km/h  i  zasięg do  200 km od stacji kontroli naziemnej. Start kla-

stępnych latach, nawet o 150 proc. w segmencie cywilnym, zaś na rynku wojskowym – w zależności od rozstrzygnięć w przetargach MON na drony – o kilkaset procent (o ile MON utrzyma założenia i harmonogram tych postępowań).

BADANIA SZANSĄ NA ROZWÓJ O większej innowacyjności tej branży przesądzą inwestycje publiczne w prace badawczo-rozwojowe. Istnieje szansa, że w I kwartale 2016 r. w ramach Programu Sektorowego INNOSBZ – systemy bezzałogowe (latające, pływające i lądowe), ustanowionego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju – wystartuje pierwszy konkurs. Budżet

 W 2023 R. BĘDZIE LATAŁO OKOŁO 11,5 MLD URZĄDZEŃ BEZZAŁOGOWYCH NA CAŁYM ŚWIECIE. syczny – w formie pionowego startu. Wyposażony jest w głowicę optoelektroniczną EO/IR z dalmierzem i laserowym znacznikiem celów, radar SAR i szeroką gamę opcjonalnych ładunków, takich jak LIDAR, detektory skażeń czy układ rozpoznania radioelektronicznego.

Fot. iStock, Instytut Mikromakro

RYNEK Z POTENCJAŁEM

Programu ma wynosić 300  mln złotych, z czego połowę stanowią środki NCBR, połowę zaś firm i uczelni ubiegających się o  dotację. Cele ogólne mówią o  rozwoju polskiej rodziny komercyjnych systemów bezzałogowych o najwyższych parametrach technicznych, współpracujących ze sobą, umożliwiających wspomaganie prac

żmudnych i niebezpiecznych dla człowieka, zarówno na lądzie i w powietrzu, jak i na wodzie oraz pod wodą. Cele szczegółowe przewidują prace nad sensorami nowej generacji, jak kamery termowizyjne do głowicy stabilizowanej BSP czy też nad sensorami wczesnego ostrzegania. Przewiduje się też opracowanie systemu transmisji danych zwiększającego zasięg łączności, szybkość transmisji oraz odporność na zakłócenia. Wdrożenie tych rozwiązań w prototypowych bezzałogowcach, przeznaczonych dla różnych służb i firm, umożliwi ich dalszy rozwój. Przy okazji powstanie szansa na stworzenie sieci współpracy między firmami, uczelniami a końcowymi użytkownikami, co jest niezbędne do pobudzenia innowacyjności.

ZASTOSOWANIE DRONÓW SEGMENT AGRO W usługach rolnictwa precyzyjnego zdjęcia z Bezzałogowych Statków Powietrznych, czyli dronów, skorelowane z zobrazowaniami satelitarnymi, umożliwiają określenie, jaki plon uzyska się z danej części pola czy też która strefa zapewnia największe zbiory. Takie usługi świadczy m.in. firma Agrocom Polska spod Lublińca. Mapa plonów umożliwia dokładne wskazanie najlep-

Na podstawie badania ankietowego, w którym wzięło około 40 proc. aktywnych firm na rynku, oraz pogłębionej analizy sieciowej Instytut Mikromakro szacuje, że  wartość polskiego rynku dronów, zarówno cywilnego, jak i wojskowego – sprzedaż produktów, usług i towarów – na koniec 2015 r. wyniesie około 164 mln złotych, w tym produkcja i sprzedaż dronów profesjonalnych – około 35  mln złotych. Większość (około 102 mln złotych) przypadnie na  sprzedaż dronów do  użytku prywatnego wraz z  półprofesjonalnymi i  profesjonalnymi dronami fotograficznymi. Wartość usług, w tym głównie szkoleń operatorskich oraz prac fotogrametrycznych, wyniesie około 27 mln złotych. Przewidywany jest dynamiczny wzrost tego rynku w  2016 r.  i  w  na12/2015

79


RYNEK szych i najsłabszych miejsc pola. Szybciej można zaradzić brakowi składników odżywczych czy poprawić drenaż.

OCHRONA PKP Cargo do zakupu dronów skłoniła konieczność walki z plagą kradzieży węgla na Śląsku. Drony rejestrują obraz w pobliżu składów i przesyłają go w czasie rzeczywistym do siedziby Zespołu Operacyjnego, którego podstawowym celem jest ograniczenie strat. Dzięki temu, że zamontowane na bezzałogowcach kamery mają wysokiej jakości zoom optyczny, możliwe jest zdobycie materiału dowodowego. Drony działają również odstraszająco.

MONITORING PRAC BUDOWLANYCH Firma Skanska, zajmująca się działalnością budowlaną i deweloperską, lider polskiej branży budowlanej, wykorzystuje kopter Ogar firmy Novelty RPAS do pozyskiwania danych geodezyjnych oraz monitorowania placów budów. Z  czasem koncern zamierza zakupić kolejne koptery. Monitoring to niewątpliwie podstawowe zadanie, jakie stawia się dronom. Leszek Gawin, szef działu operacyjnego Ericsson Polska i jego współpracownicy wykorzystują koptery do odbioru prac instalacyjnych i  remontowych infrastruktury telekomunikacyjnej. Są  pionierami w  koncernie. Zwykle odbiór prac, poprzedzony ustaleniem ich zakresu, wymaga kilkukrotnego wejścia na maszt albo dach budynku. Zespół Leszka Gawina wdrożył z powo-

Rys. Licencjonowani operatorzy dronów na świecie – III kwartał 2015 r.

dzeniem inne rozwiązanie, znakomicie przyspieszające całą akcję. Dron przesyła obraz z kamer inżynierom odbierającym remont lub instalację stacji BTS. Jeśli nic ich nie niepokoi, potwierdzają wykonanie zadania i BTS zaczyna pracować. Drony służą również energetykom do badania stanu sieci elektroenergetycznej, ze szczególnym uwzględnieniem stanu gwintów i śrub masztów.

NA STRAŻY BEZPIECZEŃSTWA Z kolei GOPR i TOPR coraz częściej proszą o wsparcie firmy droniarskie, w tym FlyTech z Krakowa, by wspomogły poszukiwania zaginionych osób. Dron dociera w  zakątki niedostępne dla ratowników lub takie, w których akcja poszukiwawcza niosłaby zbyt wysokie ryzyko dla nich samych.

Podobnego zdania są funkcjonariusze Straży Granicznej, którzy kupili w tym roku cztery zestawy bezzałogowców FlyEye od  firmy Flytronic z Grupy WB Electronics. W skład każdego zestawu wchodzą trzy płatowce, trzy moduły obserwacyjne oraz system kontroli i  przekazu danych w  czasie rzeczywistym. Wartość umowy to  niemal 6,8  mln zł. Drony służą obecnie na  granicy z  Ukrainą w  Nadbużańskim Oddziale Straży Granicznej.

DO ZASTOSOWAŃ MON Niewątpliwie największe emocje na rynku wywołują przetargi na drony dla Ministerstwa Obrony Narodowej. W Planie Modernizacji Technicznej Sił Zbrojnych w latach 2013–2022 wojsko zadeklarowało zakup pięciu rodzajów bezzałogowych systemów rozpoznawczych i rozpoznawczo-uderzeniowych (tzw. dronów): Zefir (płatowiec), Gryf (płatowiec), Orlik (płatowiec), Ważka (kopter) i Wizjer (płatowiec). Właściwie wszystkie mają zostać wyprodukowane siłami krajowych podmiotów zaliczanych do grupy przedsiębiorstw o szczególnym znaczeniu gospodarczo-obronnym. Program zakupu bezzałogowców ma kosztować około 2,5 mld złotych. Sławomir Kosieliński Fundacja Instytut Mikromakro

www.mikromakro.pl

80

AUTOMATYKA


RYNEK

ROZWIĄZANIA CLOUD-BASED I/O Prognozuje się, że liczba urządzeń, tworzących Internet of Things wzrośnie z 1,7 mld w 2014 r. do 6,6 mld w roku 2020. Na tak intensywny rozwój wpłynęły liczne czynniki, m.in. malejące ceny czujników i inteligentnych systemów wbudowanych, bezprzewodowa transmisja oraz przetwarzanie dużych zbiorów danych. Kompleksowe rozwiązania IoT wymagają coraz bardziej zaawansowanych platform komunikacyjnych i oprogramowania typu middleware, ułatwiających integrację urządzeń i sieci.

Fot. Instytut Mikromakro, Advantech

A

rchitektura REST (ang. Representational State Transfer) jest obecnie dominującą metodą projektowania usług internetowych – prostą i lekką. Najbardziej popularną implementacją REST jest HTTP, podstawowy protokół przesyłania danych w sieci WWW. Klienci i serwery usług sieciowych REST mogą korzystać z zasobów istniejącej infrastruktury sieci internetowej. Seria WISE-4000 to  nowoczesne i  oszczędne przewodowe oraz bezprzewodowe rozwiązanie firmy Advantech, umożliwiające realizację aplikacji 12/2015

w chmurze. Urządzenia te wspierają bezpośredni dostęp do zasobów w chmurze, nowych usług internetowych i funkcji rejestratora danych. Zintegrowane z HTML5 JavaScript usługi RESTful pozwalają na łatwą integrację w systemach webowych. Pojawiają się też nowe rynki zbytu. Urządzenia serii WISE-4000 będą oferowane nie tylko integratorom systemów automatyki, ale także integratorom dużych systemów IT. Przechowywanie plików danych w chmurze i możliwości rejestratorów danych umożliwia dostęp do danych w dowolnym miejscu i czasie. Moduły WISE-4000 zapewniają wstępne skalowanie danych, logikę danych oraz funkcje rejestratora danych. Bezpośredni dostęp do  chmury i urządzeń mobilnych sprawia, że dostęp do informacji jest łatwiejszy. Stosowane trzy poziomy bezpieczeństwa sprawiają, że dane mogą być przechowywane, udostępniane i publikowane w bardziej bezpieczny sposób. Advantech Web Access jest oprogramowaniem opartym na interfejsie przeglądarki internetowej, stanowiącym rdzeń rozwiązań do automatyzacji złożonych aplikacji IoT w zakładach produkcyjnych, m.in. rozproszonych aplikacji dla oczyszczalni ścieków, stacji uzdatniania wody, sieci energetycznych, dystrybucji ropy naftowej, systemów ochrony środowiska w zakładach przeP R O M O C J A

mysłowych, inteligentnych budynków. WebAccess jest w 100 proc. webowym oprogramowaniem HMI/SCADA – oferuje animowane grafiki, wyświetlane w czasie rzeczywistym (ang. Real-time Data Control) trendy, alarmy i dzienniki logów. WebAccess umożliwia współpracę z różnymi urządzeniami automatyki przemysłowej – wsparcie dla ponad 200 protokołów komunikacyjnych. Wyświetla i zapisuje dane w czasie rzeczywistym. Zapewnia operatorom kontrolowany za pomocą urządzeń mobilnych dostęp do zmiany nastaw, statusu urządzenia i innych parametrów w sterownikach programowalnych (PLC), układach IO, systemach RTU, DCS i DDC. WebAccess ma wbudowaną funkcję Business Intelligent Dashboard, który pozwala na analizę danych i ułatwia menedżerom podejmowanie decyzji. Web Access 8.0 zapewnia również programistom narzędzia do projektowania własnych widgetów i aplikacji oraz integracji z raportami Microsoft Excel. Dzięki kompatybilności z przeglądarkami obsługującymi HTML5 nieograniczona liczba użytkowników, o różnych poziomach dostępu, może odczytywać informacje i dokonywać zmian z dowolnego miejsca – w sieci Internet lub intranet. Paul Diepstraten Product Sales Director działu iAutomation na Europę Advantech

81


WYDARZENIA

PIĄTA REWOLUCJA PRZEMYSŁOWA

WEDŁUG UNIVERSAL ROBOTS

Seweryn Ścibior

S

półka Universal Robots powstała dziesięć lat temu z inicjatywy trzech pracowników Uniwersytetu Południowej Danii w Odense – Esbena Østergaarda, Kaspera Støya i  Kristiana Kassowa. Dzięki wsparciu Syddansk Innovation, a  następnie Duńskiego Funduszu Inwestycyjnego, UR zdołał wprowadzić na rynek będącego wcześniej w  fazie prototypu robota UR5 o  udźwigu 5  kg i zasięgu 85 cm – początkowo na rynki duński i niemiecki, a w 2010 r. w całej Europie. Zapoczątkowana rok później ekspansja firmy na rynki azjatyckie dała impuls do rozszerzenia portfolio produktów duńskiego producenta o więk-

O piątej rewolucji przemysłowej według Universal Robots opowiadał Esben Østergaard, dyrektor techniczny

82

szego robota. W 2012 r. do jedynego jak dotąd robota w ofercie Universal Robots dołączył model UR10 o udźwigu 10 kg oraz zasięgu 130 cm. W 2014 r. została wprowadzona nowa generacja robotów UR5 i  UR10, które są  wyposażone w enkodery absolutne i mają osiem regulowanych funk funkcji spełniających wymogi bezpieczeństwa oraz 32 wbudowane modu moduły wejść/wyjść. System bezpieczeństwa UR Safety 3.0 ma certyfikat TÜV. W  2015 r.  wszedł z  kolei na rynek mały, poręczny robot UR3 – przystosowany do montażu na blacie, ważący jedynie 11 kg i mający udźwig 3 kg oraz stopień ochrony IP64. Robot ten charakteryzuje się zakresem obrotu wszystkich przegubów wynoszącym

Od lewej stoją: Slavoj Musilek – regionalny menedżer sprzedaży na region Europy Środkowo-Wschodniej, Esben Østergaard – dyrektor techniczny oraz Stefan Stubgaard – menedżer ds. wsparcia technicznego

AUTOMATYKA

Fot. S. Ścibior (Automatyka)

Odense – urokliwe miasteczko leżące półtorej godziny drogi od Kopenhagi, miejsce narodzin Hansa Christiana Andersena, kompozytora Carla Nielsena, tenisistki Caroline Wozniacki oraz… robotów Universal Robots. Dzięki uprzejmości duńskiego producenta mieliśmy niepowtarzalną okazję odwiedzić to niezwykłe miejsce i na własne oczy zobaczyć, jak powstają znane już na całym świecie „koboty” (ang. cobots, od collaborative robots), w których produkcji firma Universal Robots jest pionierem.


WYDARZENIA

Fot. S. Ścibior (Automatyka)

Produkcja paneli sterowniczych odbywa się ręcznie

A to już gotowe panele wraz z szafkami sterowniczymi

Stanowisko do testowania serwonapędów

Każdy wyprodukowany robot jest testowany przez 40 godzin z obciążeniem wynoszącym 150 proc. jego nominalnego udźwigu

360° i nieskończonym obrotem końcowego przegubu. Firma z  Odense nie przewiduje w najbliższym czasie wprowadzenia na rynek nowego typu robota, skupiając się na rozwoju aktualnie oferowanych modeli UR3, UR5 oraz UR10. Jak informują przedstawiciele firmy, nie są też prowadzone prace nad rozszerzeniem oferty o ramiona robotyczne ze zmodyfikowanymi parametrami (np. z wyższym indeksem IP), a tym bardziej „kastomizowanych” wykonań poszczególnych modeli. Fabryka Universal Robots (i zarazem główna siedziba firmy) to  położony na obrzeżach Odense budynek o powierzchni 12 tys. m². Obecna zdolność produkcyjna fabryki wynosi nawet 150 robotów dziennie i  może być łatwo zwiększona dzięki dużej ilości wolnej powierzchni w  halach. Rzeczywisty

wolumen produkcji jest jednak niższy i zależy od aktualnej liczby zamówionych robotów. Ze  względu na  małoseryjny charakter produkcji montaż robotów odbywa się w  całości ręcznie, z  podzespołów dostarczanych przez kooperantów. Zgodnie z obowiązującą tu filozofią lean manufacturing fabryka nie ma magazynu wyrobów gotowych – wszystkie wyprodukowane i przetestowane roboty są niemal od razu wysyłane do klienta. – Nasze roboty wyglądają tak jak inne roboty przemysłowe, ale idea, która za nimi stoi, jest zupełnie nowa – mówi Esben Østergaard, dyrektor techniczny Universal Robots. – Cztery rewolucje przemysłowe całkowicie zmieniły pojęcie produkcji. Dzisiaj z jednej strony mamy w pełni zautomatyzowane zakłady produk-

12/2015

cyjne, a z drugiej – fabryki pełne ludzi, w których pracują oni jednak nie jak ludzie, ale jak maszyny. Produkcja przemysłowa zatraciła aspekt ludzki i to musi się zmienić. Wierzymy, że dzięki współpracy ludzi z robotami istnieje możliwość „wbudowania” ludzkiej wiedzy, kreatywności, miłości i pasji w wytwarzane przedmioty na etapie ich produkcji. Jest to szczególnie ważne w kontekście implementacji idei „masowej kastomizacji” produktów, którą przyniósł – i urzeczywistnia – Przemysł 4.0. Kolejny krok to powrót człowieka do procesu produkcyjnego, w którym ludzie, współpracując z robotami, robią to, co potrafią najlepiej, maszynom pozostawiając to, co z kolei maszyny robią najlepiej. Seweryn Ścibior AUTOMATYKA

83


WYDARZENIA

AUTOMATYZACJA SKAZANA NA SUKCES MANUFACTURING SUMMIT 2015

Urszula Chojnacka

D

ruga edycja konferencji Manufacturing Summit stała pod znakiem tematyki postępującej automatyzacji w produkcji, logistyce i  utrzymaniu ruchu – aspekty z  tym związane omawiane były jako studia przypadków, jak również w  szerszej skali – zarówno polskiej, jak i globalnej.

PRZEMYSŁ PRZYSZŁOŚCI = PRZEMYSŁ 4.0 Nie mogło zabraknąć wszechobecnego dziś tematu Przemysłu 4.0. Temu zagadnieniu poświęcone było wystąpienie Lucasa Wintjesa. Senior Vice President Sales Europe z Bosch Rexroth AG przybliżył zebranym założenia tej koncepcji i działania jego firmy na rzecz jej rozwoju, zaznaczając, że dziś wdrożenie założeń Przemysłu 4.0 staje się niezbędne, jeśli chce się tworzyć prawdziwie zaawansowane i nowoczesne produkty. Podkreślał, że jest pewne, iż  wpływ Przemysłu 4.0  będzie miał ogromne przełożenie na światową produkcję, ale jego możliwości są tak zaawansowane, że nawet nie sposób dziś

Lucas Wintjes, reprezentujący Bosch Rexroth AG, przybliżył zebranym w trakcie prelekcji założenia i perspektywy rozwoju Przemysłu 4.0

84

przewidzieć, jakie problemy będzie można z pomocą tego narzędzia rozwiązywać w przyszłości. – W tej chwili widzimy tylko 10 procent możliwości, jakie niesie ze sobą Przemysł 4.0 i tak naprawdę nie wiemy, gdzie ta koncepcja finalnie nas doprowadzi – zaznaczył Lucas Wintjes, Senior Vice President Sales Europe z Bosch Rexroth AG. Temat Przemysłu 4.0  przewijał się również w innych prezentacjach, w czasie dyskusji panelowej oraz podczas mniej formalnych rozmów w kuluarach. Duża w tym zasługa firm, które intensyfikują działania w tym zakresie. – Od ubiegłego roku staramy się „zarażać” Przemysłem 4.0 polski rynek. Mamy tutaj pole do popisu. Na razie często spotykanym zachowaniem jest czekanie, czy coś sprawdzi się na Zachodzie i dopiero wtedy wprowadzanie tego u nas. To błąd, ponieważ jeśli ten „pociąg” z Przemysłem 4.0 nam odjedzie, to znowu będziemy później nadrabiać zaległości zamiast być w czołówce – podkreślał Daniel Oszczęda, dyrektor ds. marketingu i  jakości

Wiele ciekawych informacji przyniosła dyskusja między praktykami rynku – od lewej siedzą: Dawid Majchrzak (Hilding Anders Polska), Daniel Oszczęda (Balluff), Rafał Majka (Organica) i Przemysław Kędzierski (BPSC)

AUTOMATYKA

Fot. Eurologistics

Polskie firmy będą musiały w coraz większym stopniu stawiać na automatyzację, kładąc jednocześnie nacisk na wdrażanie nowoczesnych systemów IT i rozwój w ramach Przemysłu 4.0. Takie wnioski płyną z debaty „Tajniki sukcesów działających w Polsce firm produkcyjnych i rola automatyzacji w rozwoju naszych fabryk”, która odbyła się 4 listopada 2015 r. w ramach konferencji Manufacturing Summit.


WYDARZENIA

Z rozwiązaniami firmy Balluff można było zapoznać się zarówno w trakcie prelekcji Daniela Oszczędy, jak i podczas rozmów kuluarowych

w firmie Balluff, dodając, że  produkcja zintegrowana w sieci, będąca synonimem Przemysłu 4.0., wymaga większej automatyzacji.

Fot. Eurologistics

INFORMATYKA W SŁUŻBIE PRODUKCJI I UR Wiele miejsca w trakcie spotkania poświęcono nowoczesnym systemom IT. Goście konferencji zwracali także uwagę na  rolę IT  w  produkcji i  logistyce. Wdrożenie na tych polach niesie ze sobą ogromne zmiany w działaniu organizacji. – Boli mnie, że systemy IT nie są bardziej wykorzystywane w planowaniu produkcji. Mam na myśli szeroko rozumiane zastosowanie – planowanie zarówno w krótkim, średnim, jak i długim okresie oraz optymalizację produkcji, a nie tylko harmonogramowanie. To także wyzwanie dla dostawców systemów – musimy wspierać klientów w obszarze konsultingu biznesowego, a  nie poprzestawać na  dostarczeniu ERP – mówił Przemysław Kędzierski, analityk biznesowy MRPII w firmie BPSC. Pavel Arno z  firmy Quantum Software zapoznał publiczność z  tym, jak systemy MES mogą zapewnić ciągłość pracy w parkach maszynowych, przypominając, że odwieczne źródło konfliktów między działami utrzymania ruchu oraz produkcji to najczęściej nieprzewidziane awarie czy odkładanie w czasie zaplanowanego serwisu z powodu nagłego zlecenia produkcyjnego, co wynika z braku narzędzia do komunikacji. Tu właśnie z pomocą przychodzą systemy klasy MES, które nie tylko pozwalają na integrację na poziomie sprzętowym (SCADA, HMI, PLC), ale i biz12/2015

Organizatorzy spotkania zadbali o atrakcyjny program, dzięki czemu liczba uczestników przekroczyła 200

nesowym (ERP), umożliwiając zaawansowane planowanie produkcji (APS) i monitorowanie jej realizacji w czasie rzeczywistym. Tego typu systemy mogą też zostać wyposażone w dodatkowe funkcjonalności – przykładem jest moduł utrzymania ruchu w systemie Qguar MES, który umożliwia koordynowanie współpracy między planistą, kierownikiem produkcji i kierownikiem serwisu, a tym samym przyczynia się do utrzymania parku maszynowego na właściwym poziomie technicznym i zapewnia odpowiednie planowanie.

TRZY KLUCZOWE CZYNNIKI: JAKOŚĆ, INNOWACYJNOŚĆ I IT Bez wątpienia jednym z najciekawszych punktów konferencji była debata między praktykami rynku, w której wzięli udział Dawid Majchrzak, kierownik Działu Technicznego Hilding Anders Polska, Daniel Oszczęda z firmy Balluff, Rafał Majka, dyrektor IT w firmie Organica oraz Przemysław Kędzierski z BPSC. Wszyscy zgodnie podkreślali korzyści płynące z automatyzacji, ale zwracali także uwagę na inne istotne w rozwoju kwestie. – Są elementy, na które trzeba kłaść szczególny nacisk. Jednym z nich jest jakość produktu, a tę możemy zapewnić właśnie między innymi poprzez automatyzację. Uzyskana w ten sposób jakość wraz z  innowacyjnością – ale rozumianą oddolnie, a nie odgórnie – budują znaczenie firmy. W naszej spółce za zgłoszone wnioski innowacyjne są  przewidziane konkretne nagrody, a to przekłada się na nie tylko na finanse osób zgłaszających, ale również na ich motywację. Trzeci najważniejszy

aspekt w osiągnięciu sukcesu to IT – firmy dzisiaj już wiedzą, że informatyka to po prostu część biznesu – stwierdził Rafał Majka, dyrektor IT w firmie Organic. W swoim wystąpieniu podkreślał, że trzeba pamiętać, iż system IT sam w sobie nie rozwiązuje problemu planowania – firma musi zaprojektować model planowania, a system informatyczny jest jedynie wsparciem w jego realizacji. Z  konferencji płynęły pozytywne sygnały wskazujące, w czym tkwi siła naszego kraju. – Polska jest rynkiem z dużym potencjałem w zakresie automatyzacji, więc powinniśmy to wykorzystać. Przewagę dają nam ponadto cena, wiedza i kultura oraz relatywnie niskie koszty i dobra jakość produktów i usług – dodał Daniel Oszczęda. Była jednak także łyżka dziegciu – pojawiły się głosy, że jako kraj wciąż przegrywamy na polu automatyzacji na  tle Europy, w  tym również Europy Środkowo-Wschodniej. Daniel Oszczęda zauważył jednak, że nie jest to tylko nasza własna wina. – Jesteśmy nieco konserwatywnym społeczeństwem. Jednak to, że  inne kraje są często bardziej zaawansowane w automatyzacji wynika także z inwestycji zagranicznych, które zostały w nich ulokowane – przykładem są  Czechy. W kosztach pracy będziemy jednak coraz mniej konkurencyjni, więc po prostu musimy zacząć myśleć inaczej – podkreślał przedstawiciel firmy Balluff. Organizatorem spotkania było Wydawnictwo Eurologistics i czasopismo „Logistyka Produkcji”. Urszula Chojnacka AUTOMATYKA

85


NOWA ODSŁONA TARGÓW METAV

Jolanta Górska-Szkaradek

O

rganizator odbywających się co dwa lata Międzynarodowych Targów Technologii i Automatyzacji Produkcji METAV po raz kolejny zaprasza do udziału w tej imprezie. Przyszłoroczne targi, które otwierają doroczny cykl targów inwestycyjnych Messe Düsseldorf, odbędą się od 23 do 27 lutego 2016 r. w Düsseldorfie w Niemczech. Według organizatora targi METAV stanowią ważny punkt oferty targowej, ponieważ już na początku roku wszyscy zainteresowani mogą zorientować się w kompletnej ofercie przemysłu budowy obrabiarek. Przedstawicielstwo Messe Düsseldorf GmbH w Warszawie zorganizowało w stolicy 27 października 2015 r. konferencję prasową, na  którą przybył Christoph Miller, kierownik ds. targów w VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken – Stowarzyszenie Niemieckich Producentów Obrabiarek), które jest organizatorem targów METAV.

POWER YOUR BUSINESS Hasło targów METAV 2016 brzmi „Power your Business”. Podczas targów wystawcy zaprezentują pełne spektrum techniki wytwórczej, począwszy od planowania (CAD/CAM), na zapewnieniu jakości kończąc. Podstawowe tematy to obrabiarki 86

i systemy produkcji, narzędzia precyzyjne, zautomatyzowane przepływy materiałowe, technologie komputerowe, elektronika przemysłowa i osprzęt. Targi METAV skierowane są do specjalistów technologii produkcji, aby mogli poznać branżowe nowości w  całym łańcuchu produkcyjnym. Z tego względu do Düsseldorfu powinni przyjechać przedstawiciele wszystkich branż zajmujących się obróbką metali, a przede wszystkim przedstawiciele przemysłu maszynowego, przemysłu samochodowego i  jego dostawców, lotnictwa i przemysłu kosmicznego, elektrotechniki i elektroniki, techniki medycznej, wytwarzania elementów roboczych i form oraz rzemiosła.

TARGI METAV 2016 INACZEJ Podczas konferencji Christoph Miller zakomunikował, że w przyszłorocznych targach nastąpią zmiany, które przedstawił w czterech punktach: • METAV poszerza podstawowy program o cztery nowe tematy: Additive Manufacturing, Quality, Moulding i Medical, • nowa tematyka METAV jest atrakcyjna dla zwiedzających i wystawców, wzmacnia podstawy targów i optymalnie się uzupełnia, AUTOMATYKA

Fot. VDW

W drugiej połowie lutego 2016 r.  w niemieckim Düsseldorfie odbędą się 19. Międzynarodowe  Targi Technologii i Automatyzacji Produkcji METAV 2016. Z tej  okazji w Warszawie odbyła się  konferencja prasowa, podczas  której  zaprezentowano  targi  i towarzyszący im program. 


WYDARZENIA • METAV wzmacnia swoją pozycję w Düsseldorfie, • bogaty program towarzyszący targom stanowi kompletną platformę informacyjną na  temat urządzeń technologicznych. Cztery nowe tematy, które od przyszłego roku na stałe wpisują się w program targów, nazwano strefami. Zostały one wyróżnione własną nomenklaturą i każda z nich będzie miała swoje oznaczenie na terenie wystawy.

ADDITIVE MANUFACTURING AREA (AM) – STREFA DRUKU 3D

A

W latach 90. ubiegłego wieku, kiedy modele i prototypy wytwarzano z tworzyw sztucznych lub metali, przez zgrzewanie lub spawanie laserowe, mówiło się o Rapid Prototyping (szybkie prototypowanie). Dzisiaj, gdy uzupełniające procesy wytwórcze coraz częściej stosowane są do przemysłowej produkcji krótkich serii, mówi się o  Rapid Manufacturing (szybkie wytwarzanie). Zwiedzający targi w strefie AM znajdą wszystko, co jest związane z drukiem 3D. Partnerem METAV w strefie AM jest m.in. organizator kongresów Rising Media (organizator światowego kongresu „Inside 3D Printing„) oraz – ze strony mediów w Niemczech – VDI Nachrichten oraz w USA Grupa Medialna Gardner.

Fot. VDW

QUALITY AREA – STREFA JAKOŚCI Każdy producent wie, że jednym z ważniejszych czynników konkurencyjności jest jakość, dlatego musi opanować wszystkie etapy procesu jakości: od pomiarów, przez ocenę danych, aż po sterowanie całym procesem. W  strefie jakości zaprezentowane zostaną najnowsze opracowania w tym zakresie. Zwiedzający dowiedzą się jakie rozwiązania pomiarowe najlepiej nadają się do produkcji, maszyn i procesów. Partnerem METAV w  Quality Area jest Związek Specjalistyczny Pomiarów i Kontroli przy VDMA, Niemieckie Stowarzyszenie Jakości DGQ, wydawnictwo Hanser oraz Katedra Produkcyjnej Techniki Pomiarowej i  Zapewnienia Jakości przy Laboratorium Obrabiarek (WZL) w RWTH w Akwizgranie. 12/2015

MOULDING AREA – STREFA ODLEWNICTWA W strefie Moulding Area można będzie zobaczyć m.in. wytwarzanie elementów roboczych i form, produkcję modeli oraz nowe rozwiązania kompleksowych pomiarów geometrycznych w tworzywach sztucznych, metalu i szkle. Pozostałe tematy w tej strefie to nadawanie kształtów, struktury powierzchniowej, kształtowanie termiczne i kinematyczne oraz design i wykonywanie prototypów, aż po produkcję seryjną. Zwiedzający zobaczą narzędzia i formy do obróbki plastycznej i  do  form pierwotnych różnych procesów produkcyjnych oraz koncepcje produkcji przyrządów i wzorników. Partnerem Moulding Area jest m.in. Związek Niemieckich Designerów Przemysłowych oraz Dział Wytwarzania Narzędzi, jako część Związku Narzędzi Precyzyjnych przy VDMA.

MEDICAL AREA – STREFA MEDYCZNA Technika medyczna obecna jest na targach od sześciu lat i cieszy się dużym zainteresowaniem, dlatego podjęto decyzję o stworzeniu osobnej strefy. Zaprezentowane w niej będzie całe spektrum produkcji na rzecz techniki medycznej, nowe materiały i technologie, miniaturyzacja, technika wykańczania powierzchni, planowanie produkcji i systemy produkcyjne, inżynieria medyczna i certyfikacja to tylko niektóre tematy tej strefy. Partnerem strefy medycznej jest m.in. grupa robocza techniki medycznej w VDMA, klaster Technika Medyczna NRW, Instytut Nauk Przyrodniczych i Medycyny przy Uniwersytecie Tübingen (NMI) oraz holenderski klaster przemysłowy Brainprt Industries. Według organizatora targów między podstawową tematyką METAV i tematami wspomnianych wcześniej czterech stref pojawiają się efekty synergii. Producenci obrabiarek już doskonalą maszyny do produkcji addytywnej. Druk 3D stosowany jest m.in. w technice medycznej, jak i przy budowie obrabiarek. Ponadto te cztery nowe tematy wprowadzono po to, by zwrócić się do nowych wystawców i gości targowych. Dzięki tej decyzji targi METAV stały się atrakcyjniejsze, o czym już dzisiaj świadczy odzew rynku, ponieważ odnotowano o 10 proc.

więcej zgłoszeń w stosunku do poprzedniej edycji.

IMPREZY TOWARZYSZĄCE Ofertę ekspozycyjną firm uzupełniać będzie bogaty program związany z techniką produkcji. Jednym z elementów będzie specjalna wystawa poświęcona Przemysłowi 4.0 oraz cykl wykładów. Z  kolei DGQ – Deutsche Gesellschaft für Qualität (Niemiecka Spółka Jakości) poprowadzi warsztaty m.in. na temat zmiany ISO 14000 i jej skutków dla przedsiębiorstw, jakości 4.0 oraz aktualnych norm geometrycznej specyfikacji produktów. Celem warsztatów jest przekazanie najnowszej wiedzy pracownikom działów zarządzania jakością, szczególnie w małych i średnich przedsiębiorstwach oraz przygotowanie ich do produkcji bez żadnych błędów. Międzynarodowy organizator kongresów Rising Media w dniach 24-25 lutego 2016 r. organizuje specjalistyczną konferencję „Inside 3D Printing”. Konferencja organizowana jest na całym świecie i stanowi międzynarodowe forum zawodowej wymiany doświadczeń w dziedzinie addytywnych procesów wytwórczych. Tematy poruszane na konferencji obejmują szerokie spektrum działań, począwszy od prac badawczych, a na pracach wdrożeniowych kończąc. W  ramach Additive Manufacturing Area i  konferencji Inside 3D  Printing wręczona zostanie nagroda International Additive Manufacturing Award (IAMA) – 100 000 USD. Z  kolei Instytut Obróbki Skrawaniem (ISF) Politechniki w Dortmundzie we współpracy z VDW organizuje seminarium szlifierskie „METAV Spezial 2016”, natomiast Stowarzyszenie Zawodowe Narzędzia Precyzyjne w VDMA zaprasza na forum obróbki skrawaniem „Optymalizacja produkcji przez inteligentne i elastyczne koncepcje mocowania”. Organizator targów METAV 2016 oczekuje, że podobnie jak wystawcy nową koncepcję targów zaakceptują zwiedzający i szacuje się, że imprezę odwiedzi o 10–15 proc. więcej osób niż dwa lata temu, w tym wielu gości z naszego kraju. Jolanta Górska-Szkaradek AUTOMATYKA

87


WYDARZENIA

FORCAM NA VI FORUM

MOTOSOLUTIONS

88

W

spotkaniu wzięli udział przedstawiciele największych przedsiębiorstw sektora automotive – osoby zarządzające oraz menedżerowie średniego szczebla m.in. takich firm jak: Forcam Poland, BorgWarner Poland, General Motors Manufacturing Poland, LEAR Corporation Poland II, Faurecia Gorzów, BWI Krosno czy Nexteer Automotive Poland. W trakcie spotkania przedstawiono m.in. case study z wdrożenia sytemu MES firmy Forcam w  fabryce turbosprężarek BorgWarner Turbo w Rzeszowie. Prezentację merytoryczną dotyczącą poprawy skuteczności monitoringu maszyn i  optymalizacji produkcji dzięki temu wdrożeniu przedstawili wspólnie: Marek Ryczko, Operations Manager BorgWarner oraz Tomasz Lebitko, Forcam Managing Director Eastern Europe. Oprogramowanie MES Forcam Force zostało wybrane przez BorgWarner ze  względu na  fakt, iż  jako jedyne na rynku mogło spełnić wymagania klienta dotyczące celów projektu, którymi były wzrost efektywności produkcji (OEE) oraz poprawa kontroli parametrów procesowych (Traceability). Wdrożenie w BorgWarner Turbo objęło

następujące działy: inżynieryjny, produkcyjny, UR, IT i logistyki. Kluczowym zakresem wdrożenia było z jednej strony zabezpieczenie dostaw końcowych dla klienta w wyroby gotowe, jakościowo zgodne ze  specyfikacją poprzez kontrolę procesu i jakości (Traceability), a z drugiej – zwiększenie efektywności na liniach produkcyjnych. W trakcie prezentacji wyświetlono film obrazujący kolejne etapy monitoringu procesów produkcyjnych, wskazano najbardziej istotne założenia dotyczące implementacji oraz jej efekt. W wyniku wdrożenia BorgWarner Turbo uzyskał 5-proc. wzrost OEE, transparentną produkcję i  systematyczny przepływ danych stanowiący podstawę dla Continuous Improvement Process, ale przede wszystkim zabezpieczył najwyższą jakość produktów dostarczanych do  klientów, co  było kluczowym celem projektu. W  tej chwili w BorgWarner Turbo do systemu Forcam podpiętych jest 90 maszyn. Przygotowany jest też roll-out dla pozostałych zakładów dywizji Turbo chargers. Obecnie prowadzone są wdrożenia w Chinach i Wielkiej Brytanii. Fot. Forcam

Jedno z najbardziej istotnych wydarzeń branży motoryzacyjnej, Forum MotoSolutions odbyło się w dniach 18–19 listopada 2015 r. w Krakowie. Ponad 200 uczestników mogło zapoznać się ze studiami przypadków, dobrymi praktykami i strategiami stosowanymi w największych przedsiębiorstwach branży motoryzacyjnej.

Tomasz Lebitko Forcam Poland

AUTOMATYKA


BIBLIOTEKA

AUTOMATYZACJA PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO Wydawnictwo Naukowe PWN seria: Casebook rok wydania: 2015, objętość: 180 stron, oprawa: miękka

Wydawnictwo Naukowe PWN wprowadza na rynek nowy cykl wydawniczy – Casebook. Prezentowana książka jest pierwszą z tej serii. Napisana została przez praktyków, którzy na co dzień doradzają oraz wdrażają w przedsiębiorstwach rozwiązania usprawniające produkcję. W publikacji szczegółowo opisano liczne studia przypadków z przeprowadzonych wdrożeń, co pozwoli czytelnikom na zastosowanie sprawdzonych w praktyce rozwiązań. Poradnik ma wielowymiarowy charakter. Pokazuje usprawnienia w branży spożywczej na różnych etapach produkcji – od przygotowania produktów, przez ich przetwarzanie, po paletyzację. Swoimi doświadczeniami w zakresie automatyzacji i robotyzacji podzieliły się liczne firmy, m.in. Kärcher, ASTOR, Mitsubishi, SCHUNK czy Stäubli. Poznamy efekty, jakie przynosi stosowanie urządzeń firm: Omron, FANUC, KUKA. Praktyczne rady połączone z przykładami systematyzują wiedzę oraz poszerzają ją o nowe umiejętności gotowe do zastosowania w praktyce.

ANALIZA SYGNAŁÓW DIAGNOSTYCZNYCH MASZYN ELEKTRYCZNYCH Adam Biernat Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej rok wydania: 2015, objętość: 254 strony, oprawa: miękka

W książce scharakteryzowano procesy starzenia i zużycia oraz cele, zadania i metody diagnostyki eksploatacyjnej. Przedstawiono analizę sygnału pomiarowego (przemieszczeń powierzchni wirujących obiektów, przyspieszenia drgań powierzchni obudowy, prądów fazowych, strumienia rozproszenia na zewnątrz maszyny) pod kątem ilościowych i jakościowych zmian wywołanych uszkodzeniem wybranych węzłów maszyny elektrycznej. Sygnał pomiarowy wykazuje indywidualne cechy wynikające z uwarunkowań projektowo-konstrukcyjnych, które należy uwzględnić przy formułowaniu werdyktu diagnostycznego. Zaprezentowane zasady pozwolą realizować wnioskowanie diagnostyczne umożliwiające wykrycie uszkodzeń maszyn elektrycznych, m.in. uzwojeń i rdzenia stojana, wirnika, łożysk, systemu chłodzenia.

SILNIKI PM BLDC. WŁAŚCIWOŚCI, STEROWANIE, APLIKACJE Krzysztof Krykowski Wydawca BTC rok wydania: 2015, objętość: 267 stron, oprawa: twarda

Silniki z magnesami trwałymi są najstarszymi rodzajami silników elektrycznych. Były one znane i wytwarzane już w połowie XIX w. W książce podjęto temat analizy właściwości silnika bezszczotkowego prądu stałego, wzbudzanego magnetoelektrycznie PM BLDC (ang. Permanent Magnet Brushless Direct Current), o trzech uzwojeniach fazowych, traktowanego jako element układu napędowego. Omówiono takie zagadnienia, jak straty, sprawność silnika i napędu, również oryginalne wyniki badań, a także metodę określania wpływu indukcyjności na charakterystyki mechaniczne silnika, układ z komutatorem o zmiennej strukturze oraz badania nad silnikami wysokoobrotowymi. Książkę można polecić wszystkim pragnącym pogłębić swoją wiedzę z zakresu nowoczesnych napędów z silnikami bezszczotkowymi wzbudzanymi magnetoelektrycznie, a zwłaszcza wszystkim inżynierom i specjalistom z przemysłu.

Opracowanie – dr inż. Małgorzata Kaliczyńska 90

AUTOMATYKA


WSPÓŁPRACA

ADVANTECH POLAND SP. Z O.O. TEL. 22 332 37 38, WWW.ADVANTECH.PL ............................................................................................................. 81

ASTAT TEL. 61 848 88 71, WWW.ASTAT.COM.PL ....................................................................................................... INSERT

ASTOR SP. Z O.O. TEL. 12 428 63 00, WWW.ASTOR.COM.PL.................................................................................... 62–65, III OKŁ.

AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ......................................................................................... 91

AUTOMATYKA-POMIARY-STEROWANIE SA TEL. 85 748 34 00, 85 748 34 03, WWW.APS.PL .................................................................................................. 9

AXON MEDIA GROUP TEL. 533 344 700, WWW.AXONMEDIA.PL .............................................................................................................. 25

B&R AUTOMATYKA PRZEMYSŁOWA SP. Z O.O. TEL. 61 846 05 00, WWW.BR-AUTOMATION.COM ................................................................................ 54–55

CONPROD TEL. 880 583 378, WWW.CONPROD.PL ................................................................................................................... 73

PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ .......................................................................................................................... 18

ELMARK AUTOMATYKA SP. Z O.O. TEL. 22 541 84 65, WWW.ELMARK.COM.PL .................................................................................................... 21, 77

92

AUTOMATYKA


WSPÓŁPRACA

HIWIN GMBH TEL. +49 781 932780, +48 22 544 07 05, WWW.HIWIN.DE .......................................................................... 11

ITEM POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 788 57 00, WWW.ITEM24.PL ................................................................................................. I OKŁ., 38–39

KüBLER SP. Z O.O. TEL. 61 849 99 02, WWW.KUBLER.PL ...............................................................................................................IV OKŁ.

MULTIPROJEKT AUTOMATYKA SP. Z O.O. TEL. 12 413 90 58, WWW.MUTIPROJEKT.PL ............................................................................................................. 37

MVM SP. Z O.O. TEL. 22 874 02 30 ...................................................................................................................................................................89

PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP TEL. 22 874 00 00, WWW.PIAP.PL ...................................................................................................... 38–39, 61, 89

ROCKWELL AUTOMATION TEL. 22 326 07 00, WWW.ROCKWELLAUTOMATION.PL .................................................................... 74–76

SCHUNK INTEC SP. Z O.O. TEL. 22 726 25 00, WWW.SCHUNK.COM ...................................................................................... II OKŁ, 34–36

SEW-EURODRIVE POLSKA SP. Z O.O. TEL. +48 42 676 53 00, WWW.SEW-EURODRIVE.PL ......................................................................................... 15

TEKNISKA TEL. 32 33 111 06÷08, WWW.TEKNISKA.PL ............................................................................................................. 19

12/2015

93


LUDZIE

STANOWISKO: dyrektor sprzedaży DZIAŁ: Danfoss Drives FIRMA: Danfoss Poland Sp. z o.o.

A

bsolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Szczecińskiej z 15-letnim doświadczeniem w branży napędowej. Od ponad sześciu lat szef sprzedaży napędów elektrycznych firmy Danfoss w Polsce. Przez wspomniane sześć lat następował coroczny wzrost obrotów firmy w sprzedaży napędów elektrycznych niskiego napięcia. Kieruje zespołem cenionych specjalistów w technice napędowej odpowiedzialnych za dobór, uruchomienie i serwis, którzy wraz z grupą 20 Auto-

94

ryzowanych Partnerów zapewniają dobre pokrycie obszaru całego kraju pod względem wsparcia technicznego dla klientów. Oferowane rozwiązania pozwalają na poprawę efektywności energetycznej i  ulepszenie regulacji procesów produkcyjnych. W  2015 r.  firma Danfoss podjęła decyzję o przejęciu konkurenta rynkowego, firmy Vacon i  stworzeniu dostawcy o największym udziale rynkowym sprzedaży przetwornic częstotliwości niskiego napięcia w Europie i Polsce. Decyzja pozwala na istotne

poszerzenie oferty produktowej dla klientów i dalsze umacnianie pozycji na rynku polskim. W rezultacie nastąpi w  Polsce budowa liczącego ponad 20  pracowników zespołu wyspecjalizowanego w  technice napędowej. Danfoss w  Polsce posiada fabryki w  trzech lokalizacjach i  zatrudnia blisko 1500 osób. Prywatnie Marek Szwonek ceni sobie życie rodzinne. Ma żonę Marzennę i jest ojcem nastoletnich córek – Justyny i Julii. W wolnych chwilach zamienia się w przydomowego ogrodnika. AUTOMATYKA

Fot. Danfoss

MAREK SZWONEK


Automatyka 12 2015  

Temat wydania: Układy napędowe w przemyśle

Automatyka 12 2015  

Temat wydania: Układy napędowe w przemyśle

Advertisement