TEMAT NUMERU Pomiary procesowe i transmisja danych CENA 15,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)
ROZMOWA 24
SPRZĘT I APARATURA 46
WYDARZENIA 66
Ireneusz Borowski Dessault Systémes
Sterowniki programowalne
Sieć Badawcza Łukasiewicz
AUTOMATYKA ISSN 2392-1056
INDEKS 403024
AUTOMATYKAONLINE.PL
6LPSOLąHG 0RWLRQ 6HULHV ®DWZH SR]\FMRQRZDQLH
3RGεF] L SUDFXM
6LPSOLąHG 0RWLRQ 6HULHV εF]\ SURVWRW» SQHXPDW\NL ] ]DOHWDPL DXWRPDW\]DFML HOHNWU\F]QHM =LQWHJURZDQH QDS»G\ WHJR W\SX Vµ GRVNRQDε DOWHUQDW\Zµ GOD W\FK ZV]\VWNLFK XÒ\WNRZQLNÈZ NWÈU]\ V]XNDMµ UR]ZLµ]DÆ HOHNWU\F]Q\FK GR EDUG]R SURVW\FK ]DGDÆ UXFKX L SR]\FMRQRZDQLD DOH EH] VNRPSOLNRZDQHJR XUXFKDPLDQLD Z\PDJDQHJR Z SU]\SDGNX WUDG\F\MQ\FK QDS»GÈZ HOHNWU\F]Q\FK 1LH PD SRWU]HE\ VWRVRZDQLD ÒDGQHJR RSURJUDPRZDQLD SRQLHZDÒ REVÎXJD RSLHUD VL» QD ]DVDG]LH dSOXJ DQG ZRUNp &\IURZH :HMÏFLD :\MÏFLD RUD] ,2 /LQN Vµ ]DZV]H ]LQWHJURZDQH SURGXNW SRVLDGD RED W\S\ VWHURZDQLD Z VWDQGDUG]LH :L»FHM LQIRUPDFML ZZZ IHVWR SO VPV
4/2020
Kompleksowe wsparcie dla firm w zakresie technologii szybkiego prototypowania i nowoczesnej produkcji
Produkcja jednostkowa, małoseryjna oraz przygotowanie narzędzi do produkcji wielkoseryjnej
Tworzenie cyfrowych magazynów dla części zamiennych na potrzeby szybkiej produkcji na żądanie
Tworzenie dokumentacji cyfrowej 3D na podstawie geometrii części zużytych lub na podstawie wytycznych konstruktorskich
Dostęp „od ręki” do części lub podzespołów unikatowych, zindywidualizowanych nieprodukowanych lub trudno dostępnych, dzięki technikom przemysłowego druku 3D
Pełna realizacja projektów „od koncepcji do produkcji” na bazie nowoczesnych metod projektowania, symulacji komputerowych oraz optymalnych technik wytwarzania
Bezkontaktowa kontrola jakości lub poziomu zużycia części – budowanie map odchyłek geometrycznych od wzorców (np. modeli CAD). Tworzenie kompletnej dokumentacji produkcyjnej – odtwarzanie części zużytych; inżynieria odwrotna
PIAP design Laboratorium Szybkiego Prototypowania i Obliczeń Numerycznych Al. Jerozolimskie 202 02-486 Warszawa
e-mail: design@piap.pl www.design.piap.pl/kontakt
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Pełne wsp parcie eksperckie „od pom mysłu u do pro odukcji” Dotacje oraz refundacja kosztów poniesionych na B+R D Pozyskiwanie ie i roz ozliczanie ozl li funduszy polssk kiich ora r z europejskich na rozwó wójj fir wó firmy m w zakresie produktów i usłu uss ug D Re Real aliz izac iz acjja projektów B+R oraz badań aplika ac ka k acyjn nych refundowanych przez dotacje zewnętrzne pr D Kreowanie pomysłów ukierunkowanych na pozysk po o sk kanie dotacji na rozwój
Dopasowane do potrzeb firmy szkolenia, studia przypadków i warsztaty D Stud dia przy ypad yp padkó ad dków kó ów w zakressie pro roje jekt je ekt ktowan nia ora r z do obo boru ru o opt ptym ymallne ej t ch te c nologiii wytw wytw wy war arza arza zani nia a D Szzko k le leni leni nia a w za akr kres e ie efe es f kt fe ktyw ywne yw y n g ne go o wyk ykor y orrzyst zy tan zy ania a pot otencj cjjałłu p prze pr z my ze mysł ysłow oweg eg go drruku uk ku 3D 3D o ora razz skanow ow o wania 3D w fir firmi m e ja ako n nar arzę ar zędz zę dzii do do redukcj cjji ko k sszztó tów w prod pr od o duk kcji cjji i ut u rz r ym yman ania ruc u hu u D Do D radz dzztw wo w zakr za ak es esie ie eo odt d wa dt warrz rzan rzan aniia i pro odu d kc kcjij czę zęśc ścii za z mi m ennych ych h, twor orze or z ni ze na lub lu b od o tw twarz arrza za ia do zani doku kument ntac acjijji tech hniczn zn nejj wy ymag ym agan ganej ejj do p prod du uk kcjji na różn ró żn ną skal sk kal a ę – rre edukc kcja jja kos osztów zakup ak kup upu pu czzęś ęści ci/p ci / od odze z sp ze poł ołów łów zam mie ienn nnyc ych, h, ziind ndyw ywid yw w dua ualilizo zowa wany nych ch h lub u tru tru rudn dno o dosttęp pny ych
Projektowanie oraz inżynieria odwrotna D Kompleksow o a realizacja projektów od analizy koncep pcjji pr p od oduk uktu tu,, poprzez dobór technologii wytwarzania aż po sk kalowalną l ną p prod duk kcjję D Nieniszcząca bezkontaktowa kontrola wy ymi m arowa i geom omet e ry r czna wyrobów, partii produkcyjnych oraz zamienn nik ików ów D Tworzenie kompleksowej produkccyj yjne nej doku kumentacji ji 3D D na podstaw wie technik skanowania obiektów/czzęś ęścii rrze zecz czyw ywisty ych (w tym zu zuży żyty t ch)
Symulacje komputerowe – optymalizacja D Redukc k ja zuż użycia mat ater e ia i łó ów or oraz az m mas asy y cz częś ęści ęś ci przy y zach chow owan niu iu ich ch zał ałoż ożon o ej on wytr wy trzy zy ymałości i funk n cj cjonallno nośc ści Opty tymali liza zacj cja a czzęś ęści ci zzgo godn dnie ie e z wym ymag aganiami dotyczącymi ich pracy oraz D Op funk fu nk kcj cjon onal alno nośc ści, i, w tym ta ak k że w wym ymag aganiami co do parametrów produkcji D Komp ple leks k ow ks owa a – ko k mp put uter erow owa – an anal aliza a za ach chow ow wan ania ia cczę zęśc ścii w od odwz w orowanych warunkach rzzeczy ywi wist sttyc ych h (n (np p. tter p. ermi er micz cznych, obciążen niowych, h dy dyna nami micz czny nych c )
Elastyczna produkcja – przemysłowy druk 3D D Prod oduk ukcj cja mo mode deli li,, pr pro otot oty ypów ów,, narzędzi oraz pr prod o uk uktó ów końc końc ko ńcow owyc ow ycch z sz szerok kie iejj ga gamy y matter eria i łów: ia w: p polimery, kompozyty, me meta ale, stop py metali D Proj ojek jekty kty i p produ du ukc kcja zin kcja ndy dyw widu d alizowana, małoseryj yjna yj a oraz przygotowa pr ani nie do nie do pro rodu d kc kcji ji wielk ie elk lkos o er os eryj y ne yj nejj – dobó ór od dpowi w edni edni ed n ch technik k prod prrod odu ukcjii ukcj D Prod duk ukcj cja cj a częś ęści ci g gotowych do bezpo p średniego o monttażu lub b uż użyc ycia yc ia;; ia prrot otot oty ypów oraz narzędzi; modeli pokazzowych lu ub mo modeli do o badań erg er gono go nomi miii i testów funkcjonalnośści c
OD REDAKCJI
Drodzy Czytelnicy, Ostatnie tygodnie to wyjątkowo trudny czas – rozlewająca się po Polsce i świecie epidemia koronawirusa juş radykalnie zmieniła nasze şycie. Wydaje się, şe równieş przez najblişsze tygodnie, a moşe nawet miesiące, wysiłki będą koncentrować się na tym, aby chronić zdrowie naszych bliskich. Nie wiemy dziś ani my, ani nikt, kiedy nasze şycie wróci do pełnej normalności. Chcemy jednak Państwa zapewnić, şe w tym trudnym czasie – my dziennikarze miesięcznika branşowego AUTOMATYKA i serwisu internetowego www AutomatykaOnline cały czas będziemy przygotowywać dla Państwa jak najlepsze, sprawdzone i rzetelne informacje. Bo w naszym rozumieniu nasza praca, to – szczególnie w tak trudnych momentach – równieş słuşba społeczeństwu, przemysłowi i gospodarce. Dołoşymy starań, abyście byli jak najlepiej poinformowani o wszystkich nowoczesnych rozwiązaniach oraz waşnych wydarzeniach. Równieş w kwestii epidemii, a dokładniej walki z nią. Pracujemy zdalnie, chroniąc pracowników i ich rodziny. Mamy takşe do czynienia z ograniczoną aktywnością zawodową naszych pracowników, kontrahentów, autorów i dystrybutorów. Bądźmy solidarni, bądźmy şyczliwi, bądźmy razem. Tylko w ten sposób przetrwamy razem ten trudny czas, a nasza wspólnota stanie się jeszcze silniejsza.
Mimo trudnego czasu przekazujemy naszym Czytelnikom materiały w niezmienionym układzie. Gorąco zapraszam do lektury!
4
AUTOMATYKA
WIEDZA I PRAKTYKA
DLA INŻYNIERÓW I MENEDŻERÓW
ZAMÓW PRENUMERATĘ
WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL/AUTOMATYKA
SPIS TREŚCI REDAKTOR NACZELNA Małgorzata Kaliczyńska tel. 22 874 01 46 e-mail: mkaliczynska@piap.pl
Z BRANŻY
REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska
ROZMOWA
REDAKCJA TEMATYCZNA Sylwia Batorska WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Marcin Bieńkowski, Jolanta Górska-Szkaradek, Agnieszka Staniszewska, Marcin Zawisza, Damian Żabicki SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel. 22 874 01 85 e-mail: uchojnacka@piap.pl MARKETING I REKLAMA Jolanta Górska-Szkaradek – menedżer tel. 22 874 01 91 e-mail: jgorska@piap.pl Sylwia Batorska tel. 22 874 00 60 e-mail: sbatorska@piap.pl
8
PRODUKTY
16
24
Chmura napędem nowoczesnych technologii Rozmowa z Ireneuszem Borowskim, Country Manager Poland w firmie Dassault Systèmes
TEMAT NUMERU Pomiary procesowe i transmisja danych
28
Transmisja bezprzewodowa w pomiarach temperatury
36
Transmisja danych w sterownikach PLC Unitronics
39
Jak połączyć I/O z systemami IT lub chmurą?
40
Usprawnione zarządzanie procesem produkcyjnym dzięki chmurze
42
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Sterowniki programowalne
46
Sterowniki PLC i panele HMI firmy Fatek Polska
56
PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel. 22 874 03 51 e-mail: ewalczak@piap.pl SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska KOREKTA Ewa Markowska, Elżbieta Walczak DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o. Nakład: 4000 egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 01 46, fax 22 874 02 20 e-mail: automatyka@piap.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – 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.
6
Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów promocyjnych.
24
CHMURA NAPĘDEM NOWOCZESNYCH TECHNOLOGII Jak rewolucjonizować technologicznie firmę, by nie stracić z oczu pracowników i ich rozwoju? Co zrobić, by w obliczu niespodziewanego kryzysu, jak pandemia koronawirusa, nie utracić płynności operacyjnej? Dlaczego warto postawić na chmurę i rozwiązania typu platforma 3DEXPERIENCE? Odpowiedzi na te pytania udziela Ireneusz Borowski, Country Manager Poland w firmie Dassault Systèmes.
AUTOMATYKA
SPIS S PIS T TREŚCI REŚCI
28
POMIARY PROCESOWE I TRANSMISJA DANYCH Liczne pomiary wielkości elektrycznych i nieelektrycznych są powszechnie wykonywane na potrzeby realizowania procesów produkcyjnych. Od ich dokładności w dużej mierze zależy jakość wytwarzanych wyrobów. Z kolei transmisja danych jest niezbędna do wymiany danych między poszczególnymi urządzeniami systemów automatyki i sterowania.
PRAWO I NORMY Utwory techniczne – szczególna kategoria dzieł chronionych prawem autorskim
58
RYNEK Uszczelki GN 2181 do narożników
60
Łatwe pozycjonowanie
62
WYDARZENIA Sieć Badawcza Łukasiewicz świętuje pierwsze urodziny
66
BIBLIOTEKA
68
WSPÓŁPRACA
69
LUDZIE Marcin Kubat, Water & Wastewater Badger Meter Europa GmbH 4/2020
46
STEROWNIKI PROGRAMOWALNE Roboty przemysłowe stały się wiodącymi urządzeniami wielu linii technologicznych. Nic w tym dziwnego, bowiem dzięki nim zwiększa się bezpieczeństwo pracy oraz poprawiana jest wydajność produkcji przy osiąganej jednocześnie wysokiej jakości produktu. Z kolei manipulatory wspomagają procesy produkcyjne i logistyczne.
70 7
Z BRANĹťY
DR HAB. INŝ. PIOTR SZYNKARCZYK PONOWNIE DYREKTOREM ŠUKASIEWICZ – PIAP Prezes Centrum Šukasiewicz Piotr Dardziński powołał z dniem 1 kwietnia 2020 r. na pięcioletnią kadencję dotychczasowego dyrektora Sieci Badawczej Šukasiewicz – Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP dr. hab. inş. Piotra Szynkarczyka. Celem na kadencję 2020–2025, jaki stawia przed sobą dyrektor, jest m.in. zwiększenie potencjału i integracja Instytutu z Siecią Badawczą Šukasiewicz, budowa rozpoznawalności marki Šukasiewicz – PIAP, a takşe współpraca z klientami i wzrost dochodów z obecnych i nowych rynków. Dr hab. inş. Piotr Szynkarczyk to ekspert do spraw bezzałogowych pojazdów lądowych w zastosowaniach wojskowych i robotów mobilnych w zastosowaniach cywilnych oraz jeden z głównych konstruktorów pierwszych polskich robotów pirotechnicznych – Inspector i Expert. Dyrektor Šukasiewicz – PIAP jest teş specjalistą ds. innowacyjności zarówno w sferze teoretycznej, jak i praktycznego zasto-
sowania oraz komercjalizacji osiągnięć naukowych. Ma doświadczenie i osiąga sukcesy w pozyskiwaniu środków na finansowanie badań oraz w realizacji i nadzorze prac B+R i wdroşeniowych, czego dowodem są liczne transfery powstałych w Instytucie technologii do gospodarki i świata biznesu, m.in. w zakresie robotyki mobilnej, jak i automatyki oraz robotyki w przemyśle. Po raz pierwszy na stanowisko dyrektora Šukasiewicz – PIAP został wybrany w 2015 r. w drodze postępowania konkursowego. Do dziś podległe mu zespoły wyprodukowały, wypromowały i sprzedały blisko 300 robotów mobilnych do zastosowań specjalnych do róşnych krajów na całym świecie.
DANFOSS: REKORDOWE ZYSKI I NOWE INWESTYCJE Firma Danfoss w 2019 r. zwiększyła sprzedaş o 3%, osiągając poziom 6,3 mld euro. Zysk operacyjny (EBITA) zwiększył się o 6% – do 771 mln euro przy marşy EBITA na poziomie 12,3%. To najwyşszy w historii firmy poziom zysku operacyjnego. Przepływ gotówki z działalności operacyjnej wzrósł o 17%, osiągając poziom 789 mln euro. W 2019 r. Danfoss kontynuował zakrojone na szeroką skalę inwestycje w nowe, innowacyjne rozwiązania. Wydatki na innowacje wzrosły o 7%, co odpowiadało 4,3% wielkości sprzedaşy. W celu dalszego wzmocnienia poszczególnych segmentów biznesowych Danfoss nabył w zeszłym roku cztery firmy. Te strategicznie zaplanowane zakupy wzbogaciły portfolio
o nowe technologie słuşące np. elektryfikacji autobusów, samochodów cięşarowych, pojazdów pozadrogowych oraz jednostek pływających, jak równieş te związane z rozwiązaniami bazującymi na sztucznej inteligencji wspomagającymi optymalizację systemów grzewczych w budynkach oraz sieciach elektrociepłowniczych. Ponadto w ostatnim czasie Danfoss zawarł porozumienie gwarantujące mu nabycie Eaton Hydraulics, dzięki czemu ma stać się światowym liderem w obszarze hydrauliki mobilnej i przemysłowej, który jest jedną z głównych gałęzi działalności firmy Danfoss. ( )
PASCAL DALOZ NOWYM DYREKTOREM DS. OPERACYJNYCH W DASSAULT SYSTĂˆMES 50-letni Pascal Daloz zostaĹ‚ powoĹ‚any na stanowisko dyrektora ds. operacyjnych Dassault Systèmes. Jest to nowe stanowisko, stworzone w celu rozszerzenia i wzmocnienia pozycji nowego pokolenia liderĂłw i wspierania strategicznego rozwoju firmy w najbliĹźszych latach. Pascal Daloz nadal pozostaje dyrektorem finansowym Dassault Systèmes, ktĂłrÄ… to funkcjÄ™ peĹ‚ni od 2018 r. Jako dyrektor ds. operacyjnych Pascal Daloz bÄ™dzie kierowaĹ‚ Komitetem Wykonawczym ds. Operacyjnych (Executive Operations Committee), tj. nowÄ… jednostkÄ… organizacyjnÄ…, wspierajÄ…cÄ… ambitne dÄ…Ĺźenie spółki do wprowadzania inno8
wacji w dziedzinach takich jak biotechnologia i ochrona zdrowia, niektóre gałęzie produkcji przemysłowej, infrastruktura czy rozwój miast. Będzie teş koordynował proces decyzyjny na poziomie operacyjnym dla wszystkich strategicznych obszarów przedsiębiorstwa, w tym dla platformy 3DEXPERIENCE i 11 marek, współpracy z przemysłem, obecności firmy na świecie, HR i administracji. Pascal Daloz pracuje w Dassault Systèmes od 2001 r. Ma ponad 20-letnie doświadczenie w zarządzaniu strategiami i innowacjami technologicznymi. Karierę zawodową rozpoczął w 1992 r. jako konsultant ds. technologii i analityk technologii wspierających sprzedaş w Credit Suisse. Ukończył École des Mines de Paris w Paryşu. W 2010 r. otrzymał nagrodę Hermès de l’Innovation za zasługi w organizowaniu relacji w miejscu pracy. ! " # $%&'
AUTOMATYKA
Z BRANĹťY
VARROC LIGHTING SYSTEMS URUCHOMIŠZAKŠAD PRODUKCYJNY W NIEMCZECH Firma Varroc Lighting Systems, światowy lider w produkcji zewnętrznego oświetlenia dla przemysłu motoryzacyjnego, ponownie inwestuje na polskim rynku. Po otwarciu centrum badawczo-rozwojowego w Krakowie w 2019 r. firma otworzyła w Niemcach nowy zakład specjalizujący się w produkcji lamp przednich. Dzięki uruchomieniu fabryki w regionie powstanie ponad 350 nowych miejsc pracy. – Inwestycja w nową fabrykę to kolejny krok w globalnym rozwoju naszej firmy, który pozwoli nam utrzymać konkurencyjność w branşy. Strategiczne połoşenie zakładu w regionie lubelskim, który jest zapleczem wykwalifikowanych pracowników, pozwoli na dalsze dostarczanie naszym klientom innowacyjnych produktów wysokiej jakości w konkurencyjnej cenie – mówi Stephane Vedie, prezes i CEO Varroc Lighting Systems. Nowa fabryka, wybudowana zgodnie z koncepcją Przemysłu 4.0, spełnia najwyşsze standardy w logistyce produkcji, automatyzacji i bezpieczeństwie. Całkowita powierzchnia zakładu wyposaşonego w maszyny wtryskowe, lakiernię, napylarki do metalizowania i linie montaşowe to 25 000 m2. W nowym zakładzie będą produkowane wszelkiego typu lampy
przednie, a roczna wydajność produkcyjna to 3 600 000 sztuk. Jedną z największych innowacji w nowym zakładzie jest tzw. Wirtualna Fabryka, która została opracowana przez inşynierów Varroc. Program ten pozwoli wzmocnić system komunikacji on-line w procesie produkcji, w czasie rzeczywistym. * +
R E K L A M A
PR EL EKC J E
|
W Y S TA W C Y
|
W A R S Z TAT Y
// KONFERENCJE TECHNICZNE % !" #$"% &! '( ') $& *+ ', #+ )-'( ".+/ % %"! )' # 0 #','1"+2 ' 3-$"% ," !1#+!. #+! 4$ 4!1/ % +! ,+! 2 . )'(!.10 (' ,(-'5!#+ , # ', #$"% !"%#'*'6++/ % )- &$ (' '- $ #+ ,+!( $ + )- $ # .*!) $"% +#5$#+!-3,7
//
! " " " " //
# $ "
//
% & ' ( " //
) " $ " " " " !
// // // //
Z BRANĹťY
DANE BEZ OPÓŚNIEĹƒ DZIĘKI MODELOM ANALITYCZNYM Jak wynika z ubiegĹ‚orocznego badania „Gotowość firm produkcyjnych do wdroĹźenia rozwiÄ…zaĹ„ PrzemysĹ‚u 4.0â€?, aş 73% Ĺ›rednich firm wytwĂłrczych dziaĹ‚ajÄ…cych w Polsce rÄ™cznie wprowadza do systemu dane dotyczÄ…ce produkcji. Brak aktualnych informacji o postÄ™pie produkcji czy awarii maszyn uniemoĹźliwia szybkÄ… reakcjÄ™, wprowadzenie stosownych zmian w harmonogramie i utrudnia terminowÄ… realizacjÄ™ zamĂłwieĹ„. Systemy wykorzystujÄ…ce modele analityczne automatycznie przetwarzajÄ… informacje pochodzÄ…ce z wielu ĹşrĂłdeĹ‚ m.in. urzÄ…dzeĹ„ Internetu rzeczy, jak rĂłwnieĹź dane wprowadzane przez inĹźynierĂłw lub pra-
cowników technicznych. Rozwiązania klasy Manufacturing Analytics umoşliwiają m.in. określenie efektywności wykorzystania maszyn i urządzeń, automatyzację i optymalizację dystrybucji zapasów czy zarządzanie procesem zamówień. Przykładem jest branşa wytwórcza, gdzie niezwykle istotne jest odpowiednie przewidywanie zapotrzebowania na surowce, co pozwala uniknąć nadmiernego zatowarowania i zamroşenia kapitału. Systemy analityczne (firmy SAS) w procesie produkcji wykorzystuje m.in. firma NestlÊ, określając na tej podstawie lokalne zapotrzebowanie na określone produkty i tworząc plany produkcyjne. Narzędzia umoşliwiają równieş tworzenie prognoz produkcyjnych w oparciu o lokalne uwarunkowania, uwzględniając kontekst makroekonomiczny czy informacje dotyczące wydarzeń specjalnych, takich jak imprezy kulturalne oraz sportowe. " " - ) . / &
NOWA STRATEGIA DASSAULT SYSTĂˆMES Firma Dassault Systèmes ogĹ‚osiĹ‚a strategiÄ™ na kolejne lata, ukierunkowanÄ… na zmianÄ™ metod leczenia oraz poprawÄ™ jakoĹ›ci Ĺźycia dziÄ™ki wykorzystaniu cyfrowych kopii bliĹşniaczych ciaĹ‚a ludzkiego. Wirtualne kopie bliĹşniacze sÄ…Â kluczem do zwiÄ™kszenia innowacyjnoĹ›ci w medycynie i opiece zdrowotnej. DziÄ™ki nim naukowcy, lekarze, chirurdzy i inni specjaliĹ›ci bÄ™dÄ… mogli lepiej zrozumieć procesy zachodzÄ…ce w ciele ludzkim, a takĹźe modelować zmiany, analizować informacje, testować rozwiÄ…zania oraz bezpiecznie leczyć z precyzjÄ… i skutecznoĹ›ciÄ… spotykanymi dotychczas w takich branĹźach, jak lotnictwo, motoryzacja czy sektor budowlany. Wirtualne kopie bliĹşniacze stworzone dziÄ™ki moĹźliwoĹ›ciom platformy 3DEXPERIENCE pozwalajÄ… zintegrować modelowanie, symulacjÄ™, dane i współpracÄ™. Platforma ta zapewnia prze-
strzeń do współp ra c y między takimi dziedzinami, jak biotechnologia, badania materiałowe i informatyka, pozwalając na tworzenie „şywych� modeli wirtualnych w oparciu o dane z moşliwością konfigurowania i symulowania. Specjaliści, badacze, lekarze, a nawet pacjenci mogą zwizualizować, przetestować, poznać i przewidzieć m.in. takie kwestie, jak wpływ leków lub zabiegów chirurgicznych na konkretne schorzenie pacjenta, jeszcze przed rozpoczęciem leczenia. ! " #
COROBOTICS DYSTRYBUTOREM ROKU HANWHA ROBOTICS Firma CoRobotics została uhonorowana tytułem Dystrybutor Roku HANWHA Robotics. Wyróşnienie zostało wręczone w czasie dorocznych HANWHA Robotics Partner Days 2020 we Frankfurcie. Nagrodę z rąk ChongSung Ra, wiceprezesa Hanwha Precision Machinery i Szefa dywizji Robotyki odebrał prezes CoRobotics Radosław Matiakowski. W czasie ceremonii przedstawiciele firmy CoRobotics zaprezentowali w formie prezentacji podsumowanie działań na polskim rynku w 2019 r. W spotkaniu uczestniczyło prawie 200 osób, w tym 29 dystrybutorów HANWHA Robotics z całej Europy oraz kilkanaście
10
firm dostarczających rozwiązania do robotów HCR, m.in. chwytaki, czujniki siły, systemy wizyjne i oprogramowanie. Jak podkreślali uczestnicy spotkanie było doskonałą okazją do wymiany doświadczeń związanych ze stosowaniem kobotów w róşnorodnych aplikacjach. CoRobotics jest wyłącznym dystrybutorem robotów współpracujących HCR w Polsce. Odpowiada za wsparcie techniczne, szkolenia, sprzedaş, sieć partnerską, doradztwo i serwis. Wspólnie z partnerami dostarcza kompleksowe rozwiązania z zakresu Przemysłu 4.0 dla polskich przedsiębiorstw. # , &
AUTOMATYKA
Z BRANŻY
W DANII POWSTANIE NAJWIĘKSZY NA ŚWIECIE HUB DLA KOBOTÓW Mobile Industrial Robots (MiR) i Universal Robots (UR), dwaj flagowi producenci duńskiego przemysłu robotycznego, będą współdzielić 32 000 m2 w nowym hubie dla kobotów w mieście Odense, sercu szybko rozwijającego się klastra robotyki w Danii. Dzięki wsparciu finansowemu Teradyne, amerykańskiej spółki-matki, MiR i UR kupiły teren pod zabudowę o powierzchni 50 000 m2 i zainwestują w budowę potężnego hubu dla kobotów 36 mln dolarów. Teren pod budowę hubu znajduje się w przemysłowej dzielnicy Odense, w pobliżu obecnej siedziby UR, która stanie się częścią nowego centrum. Obie firmy będą nadal działały jako odrębne podmioty, tworząc wspólnie środowisko dla przyciągnięcia nowych pracowników i ułatwienia dalszego wzrostu. – MiR i UR, dostarczając rozwiązania do automatyzacji firmom każdej wielkości, przewodzą światowej rewolucji w zakresie robotów współpracujących. Teradyne będzie
nadal intensywnie inwestować w rozwój nowych produktów, rozwiązań i kanałów sprzedaży. Nowy obiekt jest kluczowym elementem naszej strategii rozwoju. W Danii znaleźliśmy coś wyjątkowego. Połączenie innowacyjnego wzornictwa przemysłowego z praktycznym wyczuciem biznesowym stworzyło idealną kompozycję dla tej rozwijającej się branży – mówi Mark Jagiela, prezes i dyrektor generalny Teradyne. Do tej pory Teradyne zainwestowało już ponad pół miliarda dolarów w dwie duńskie firmy robotyczne. 0 +
, &
DANFOSS STAWIA NA KOBIETY W najbliższych pięciu latach liczba kobiet na stanowiskach przywódczych w Danfoss ma wzrosnąć o 50%. W tej chwili kobiety stanowią ponad jedną trzecią kadry pracowniczej, ale tylko 20% w gronie liderów. Wdrażany obecnie plan ma sprawić, że w 2022 r. będą stanowiły 25% pracowników na stanowiskach przywódczych, a w 2025 r. – 30%. – W świecie, w którym około połowa ludności to kobiety, właściwym jest, aby taki stan rzeczy odzwierciedlało zatrudnienie. Różnorodność, w szerokim pojęciu i na każdym szczeblu w hierarchii firmy, jest bardzo ważnym czynnikiem pozwalającym na tworzenie jak najlepszych rozwiązań dla naszych klientów oraz sprawiającym, że Danfoss pozostaje wspaniałym
miejscem pracy oferującym możliwości awansu – podkreśla Kim Fausing, CEO w firmie Danfoss. Firma skoncentruje się na zatrzymywaniu utalentowanych kobiet i ich rozwoju. Danfoss chce docierać do nich już na etapie studiów, przez staże, pracę dla studentów, plany mentoringowe itp. Do kobiet biorących udział w programach rozwoju talentów przypisane zostaną osoby z wyższej kadry managerskiej, które będą pomagały im się rozwijać. Częścią planu rozwoju zawodowego każdego żeńskiego pracownika Danfoss będzie też coaching kariery, a każdy z liderów w firmie będzie przeszkolony w zakresie realizacji nowego planu. ( )
10 NOWYCH ROBOTÓW W SZEREGACH BLÅKLÄDERA Szwedzki producent wysokiej jakości odzieży roboczej, firma Blåkläder, która w Polsce zadebiutowała w 2019 r., realizuje trzecią inwestycję we w pełni zautomatyzowane rozwiązanie logistyczne – system AutoStore obsługiwany przez roboty. AutoStore to system efektywnego składowania oraz kompletacji zamówień, przypominający wielki zestaw klocków, w tym przypadku pudełek. Tworzą one kolumny, które z kolei tworzą siatkę. Po jej górnej powierzchni poruszają się roboty, których zadaniem jest pobieranie pudełek z zawartością wskazaną 4/2020
przez personel oraz ich dostarczanie do bramki kompletacyjnej. Blåkläder zaczął wykorzystywać AutoStore w 2016 r., jako jedna z pierwszych firm w Szwecji. Postępujący proces międzynarodowej ekspansji i coraz liczniejsze grono odbiorców skłoniły producenta do kolejnej inwestycji w AutoStore. Główny magazyn w Svenljunga zyskał kolejnych 10 robotów, co ma zapewnić utrzymanie szybkiej i sprawnej obsługi zamówień klientów. Blåkläder produkuje odzież przystosowaną do pracy nawet w najtrudniejszych warunkach – od niewielkich warsztatów, po miejsca typu kopalnie czy platformy wiertnicze. W Polsce marka zadebiutowała w 2019 r., rozszerzając w ten sposób zasięg działania już do 16 krajów. 1 2 $ .
11
Z BRANŻY
TECHNOLOGIA WSPIERA CHINY W WALCE Z COVID-19 Firma Dassault Systèmes rozpoczęła współpracę z chińską organizacją Central-South Architectural Design Institute (CSADI). Rozwiązania firmy pomagają tworzyć symulacje i zapobiegać rozprzestrzenianiu się patogenów – oprogramowanie do symulacji SIMULIA XFlow jest używane w największym chińskim szpitalu modułowym Leishenshan w chińskim Wuhan przeznaczonym do walki z COVID-19, który powstał w zaledwie 14 dni. W obliczu panującego kryzysu podejście wykorzystujące bazującą na chmurze platformę współpracy 3D zastępuje dotychczasowy i nieefektywny system oparty na dokumentach. Jednym z kluczowych założeń projektu CSADI było zapobieżenie skażeniu sąsiadujących środowisk, a zwłaszcza zminimalizowanie prawdopodobieństwa wystąpienia zakażeń krzyżowych w budynku szpitala oraz wpływu na zewnętrzne społeczności i otoczenie. W tym celu firma Dassault Systè-
mes przekazała CSADI oprogramowanie SIMULIA XFlow, bazujące na platformie 3DEXPERIENCE, które umożliwia m.in. symulowanie obiegu płynów wewnątrz i na zewnątrz oraz symulację rozprzestrzeniania się wirusa za pośrednictwem systemów wentylacyjnych. Oprogramowanie pomoże także w symulowaniu wpływu emisji szpitalnych na otoczenie, co w perspektywie pomoże w projektowaniu kolejnych szpitali modułowych i doborze ich lokalizacji. ! " # $%&'
ROBOT W SŁUŻBIE WALKI Z KORONAWIRUSEM Wraz z pojawieniem się pandemii koronawirusa, firmy na całym świecie stanęły w obliczu nowych wyzwań. Z myślą o osobach, które muszą wykonywać obowiązki z siedziby danej organizacji firma Weegree wzbogaciła swojego robota humanoidalnego Pepper o nowe funkcjonalności. Robot-recepcjonista, pracujący już od dawna w siedzibie opolskiej agencji pracy Weegree, wita interesariuszy, umożliwia skontaktowanie się z wybranymi pracownikami, a kiedy dana osoba wychodzi z biura, żegna się z nią i informuje o przewidywanej pogodzie na następne godziny.
W związku z pandemią firma postanowiła rozszerzyć jego funkcje. Obecnie, po wprowadzonej aktualizacji, robot zaraz po przywitaniu prosi interesariusza o umycie rąk płynem do dezynfekcji umieszczonym w widocznym miejscu na biurku recepcji. Następnie zaleca sprawdzenie temperatury przy użyciu bezdotykowego termometru, a po jej zmierzeniu – informuje, czy mieści się ona w normie. Jeśli odpowiedź jest pozytywna, prosi o założenie maski ochronnej, a następnie ponowną dezynfekcję rąk. Dopiero po wykonaniu wszystkich wymienionych czynności dana osoba może wejść do biura danej firmy i spotkać się z jej pracownikami. 3
SKUTECZNA STERYLIZACJA OBSZARÓW WYSOKIEGO RYZYKA ZAKAŻENIA W zaledwie tydzień specjaliści firm Siemens i Aucma opracowali robota dezynfekującego do walki z koronawirusem. Walidacja projektu obejmowała testy produktu i zbieranie opinii od użytkowników. Głównym założeniem było stworzenie prostego w obsłudze robota, który byłby przystosowany do pracy w różnych warunkach użytkowania. Większość robotów dezynfekujących dostępnych na rynku jest napędza-
na benzyną lub energią elektryczną. Ponieważ tankowanie robotów w miejscu pracy nie jest ekologiczne ani wygodne, postanowiono opracować robota elektrycznego. Robot z dwoma dyszami do opryskiwania, zasilany baterią litową, może dezynfekować od 20 000 m2 do 36 000 m2 powierzchni w ciągu godziny pracy. Obrotowa kamera zamontowana na jego szczycie przesyła filmy i informacje w czasie rzeczywistym do operatora, który zdalnie steruje maszyną. Aby umożliwić robotom łatwe poruszanie się na różnych nawierzchniach, zespół zastosował podwozie gąsienicowe zamiast kół, co znacząco poprawia zdolność do pokonywania przeszkód i wjazdu na wzniesienia. W pierwszej kolejności roboty, których głównym zadaniem będzie sterylizacja obszarów wysokiego ryzyka zakażenia, trafią do chińskich szpitali, a następnie szkół, biur, zakładów produkcyjnych i innych miejsc publicznych. " %
12
AUTOMATYKA
Z BRANŻY
DIGITALIZACJA PRZEMYSŁU W STATYSTYKACH W świecie, w którym dane są nierzadko cenniejsze od dóbr materialnych, umiejętne ich wykorzystanie i wyciągnięcie odpowiednich wniosków może przyczynić się do poprawy wydajności zakładu, ograniczenia liczby usterek oraz zwiększenia liczby powracających klientów. Tymczasem 97% danych gromadzonych przez urządzenia pomiarowe pozostaje niewykorzystanych, a około 87% firm w ogóle nie uwzględnia w rozwoju możliwości, jakie daje cyfryzacja. Według szacunków ilość danych na świecie zwiększy się 10-krotnie w ciągu zaledwie dziewięciu lat. Tak duży wolumen wygenerują nie tylko ludzie, ale w coraz większym stopniu także czujniki i aparatura kontrolno-pomiarowa. Informacje pozyskane wprost z linii produkcyjnej mogą znacząco usprawnić konserwację predykcyjną oraz przyczynić się
do realnych oszczędności i optymalizacji produkcji. Wykorzystując dane zbierane w czasie rzeczywistym, można wykryć nieefektywne czynności i natychmiast je przerwać. Dzięki ciągłemu monitoringowi parametrów urządzenia, możliwe jest wprowadzenie konserwacji predykcyjnej i lepsze planowanie przestojów. Więcej informacji na temat możliwości, jakie daje Przemysł 4.0 i IIoT można znaleźć na stronie www.processpioneers.com/pl/przemyslowy-internet-rzeczy. ! 4 '
MECHANIZM ISM WESPRZE MISJĘ ESA Firma Sener Polska zakończyła testy funkcjonalne prototypu mechanizmu wyboru instrumentów (ISM) do sondy ATHENA Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Celem misji ATHENA, jednej z największych misji ESA, będzie zbadanie powstawania galaktyk i czarnych dziur. Sonda to ogromny, 12-metrowy teleskop rentgenowski. Zaprojektowany przez inżynierów Sener Polska mechanizm ISM służy do zmiany pozycji lustra teleskopu, tak aby wiązka promieni trafiała do jednego z dwóch instrumentów nauko-
wych. Testy funkcjonalne potwierdziły, że urządzenie działa we właściwy sposób, nadaje się do dalszego rozwoju i może zostać wykorzystane w misji kosmicznej. Przy realizacji projektu Sener Polska współpracował z 38 polskimi partnerami i instytutami badawczymi, które odpowiadały m.in. za produkcję komponentów i urządzeń. – Największe wyzwania inżynieryjne wynikają z wielkości lustra – ma ono ponad 2 m średnicy i waży ponad tonę. W trakcie startu nasz mechanizm będzie musiał wytrzymać przeciążenie nawet 15 g. Podczas jego projektowania wykorzystaliśmy innowacyjne rozwiązanie Sener – urządzenie jest heksapodem, czyli strukturą, która wykorzystuje sześć siłowników do precyzyjnego poruszania lustrem w wielu płaszczyznach – mówi Katarzyna Okulska-Gawlik, kierownik projektu w Sener Polska. "
COVID CHALLENGE, CZYLI INŻYNIERSKA POMOC DLA ZDROWIA Centrum Informacji Kryzysowej Centrum Badań Kosmicznych PAN i firma Planet Partners, która od wielu lat wspiera zawody robotyczne ERC współorganizują akcję pod nazwą Covid Challenge. Akcja jest skierowana do młodych naukowców, studentów i innowacyjnych przedsiębiorców chcących wykorzystać swoją wiedzę i doświadczenie do wsparcia polskiej służby zdrowia w walce z epidemią koronawirusa. Narzędzia, nad których stworzeniem będą pracować uczestnicy akcji, mają być odpowiedzią na zapotrzebowanie zgłoszone przez sam personel medyczny. Na liście najpilniejszych potrzeb stworzonej przez medyków znalazły się m.in. uproszczony respirator, narzę-
4/2020
dzie do masowej terapii tlenowej, lepszy system nagłośnienia do kombinezonów ochronnych i innowacyjny sposób zabezpieczania karetek pogotowia. Pierwszym etapem akcji wsparcia jest rejestracja zainteresowanych uczestników na stronie internetowej i zebranie ich pomysłów na rozwiązanie jednego lub więcej problemów z bazy. W drugim etapie najlepiej rokujące zgłoszenia trafią na Giełdę Pomysłów i zostaną zaprezentowane docelowym użytkownikom oraz podmiotom mogącym zapewnić wsparcie w ich realizacji. Zgłoszenie można zarejestrować na stronie www.covidchallenge.pl.
13
Z BRANŻY
AUTOMATYCZNE KONFEKCJONOWANIE PRZEWODÓW Firma Ripploh wprowadziła pełną automatyzację konfekcjonowania przewodów za pomocą Rittal Wire Terminal. Nowa maszyna w ciągu jednej ośmiogodzinnej zmiany może wykonać 1500 przewodów, ponieważ od chwili rozpoczęcia zadania nie jest potrzebne żadne działanie operatora. Rano pracownik może odebrać przewody z maszyny i od razu przystąpić do okablowywania. Rittal Wire. W porównaniu ze starym rozwiązaniem wydajność konfekcjonowania przewodów wzrasta czterokrotnie,
a ponadto obsługa maszyny nie wymaga ciągłej obecności pracownika. Można określić sekwencję – czyli kolejność, w jakiej przewody są konfekcjonowane i układane na szynach. Taka funkcjonalność jest bardzo ważna dla efektywności okablowywania. Jeżeli np. realizowana jest mała seria dziesięciu szaf sterowniczych, to można dobrać kolejność tak, aby pracownik układał ten sam przewód we wszystkich szafach po kolei. Każdy pracownik w Ripploh otrzymuje iPada, za pośrednictwem którego są przekazywane zadania i wszystkie niezbędne informacje. Szafy sterownicze, skompletowane komponenty, a także magazynki z wykonanymi przez Wire Terminal przewodami, są opatrzone kodami QR. Pracownik skanuje kod QR za pomocą tabletu i może realizować zamówienie. ,
PRODUKCJA AUT ELEKTRYCZNYCH VOLKSWAGENA ZE WSPARCIEM FIRMY SIEMENS Pierwszy samochód elektryczny marki Volkswagen nowej generacji powstanie z wykorzystaniem rozwiązań z zakresu automatyki oferowanych przez firmę Siemens. Siemens wspiera firmę Volkswagen, wyposażając jej zakłady w Zwickau w sprzęt niezbędny do produkcji samochodów elektrycznych. Spółka zmodernizowała już dwie linie produkcyjne oraz pomogła w opracowaniu standardu automatyzacji obowiązującego przy masowej produkcji szeregu różnych modeli samochodów. Volkswagen zamierza produkować w 2025 r. półtora miliona pojazdów elektrycznych rocznie. Aby osiągnąć tak wysoki poziom produkcji masowej, jej zakłady w Zwickau zostaną gruntownie zmodernizowane do końca 2020 r. Digitali-
zacja procesów produkcji pozwoli fabryce sprostać wyzwaniom e-mobilności. Pierwsza z dwóch linii, które mają działać w zakładach nadwozi i montażu końcowego została już uruchomiona, a produkcja ruszyła. Druga linia znajduje się obecnie na etapie przygotowań, a jej rozruch jest planowany na jesień 2020 r. Technologia firmy Siemens, która została wykorzystana na obu liniach, obejmuje takie rozwiązania, jak TIA Portal (Totally Integrated Automation), sterowniki serii Simatic, panele sterownicze HMI (Human Machine Interface) oraz przemysłowe komputery PC. " %
EMERSON PRZEJĄŁ AMERICAN GOVERNOR COMPANY Firma Emerson sfinalizowała przejęcie American Governor Company, dostawcy technologii i usług w zakresie sterowania turbinami hydroelektrycznymi. Przejęcie wzmacnia możliwości Emersona w zakresie energetyki wodnej i zwiększając zdolności firmy do wspomagania przedsiębiorstw użyteczności publicznej w dostarczaniu energii z OZE. Systemy spółki American Governor rozszerzą technologię automatyzacji Ovation firmy Emerson, programowalnych sterowników RX3i oraz systemów monitorowania i ochrony stanu urządzeń, a także bezpieczeństwa cybernetycznego i symulacji. To odpowiedź na potrzeby przemysłu energetycznego, który w coraz większym stopniu poszukuje możliwości wprowadzenia cyfrowych rozwiązań. Amerykańskie przedsiębiorstwo dysponuje specjalistyczną wiedzą, która obejmuje najstarsze mechaniczne i najnowsze
14
cyfrowe rozwiązania kontroli turbin wodnych. Firma zlokalizowana w pobliżu Filadelfii obsługuje ponad 1500 elektrowni wodnych na całym świecie. Emerson dostarczył dotąd cyfrowe technologie kontroli tysiącom elektrowni na całym świecie. Jego rozwiązania odpowiadają za zarządzenie produkcją łącznie ponad 1,3 mln MW energii elektrycznej. !%
AUTOMATYKA
Z BRANŻY
CYFROWE KONSULTACJE IGUS Obecnie, gdy d rz w i wielu przedsiębiorstw zostały zamknięte, firma igus oferuje wirtualną wizytę – wskazówki dotyczące montażu, analizy projektów, wizyty na miejscu maszyny, a także interaktywne prezentacje on-line dla konstruktorów, kupujących i innych zainteresowanych. Wirtualne konsultacje firmy igus mogą być udostępniane przez różne kanały cyfrowe, zgodnie z wymaganiami – za pośrednictwem smartfona, udostępniania pulpitu lub czatu. Specjaliści motion plastics są również dostępni za pośrednictwem klasycznych kanałów komunikacji, takich jak e-mail oraz telefon.
WIRTUALNE SZKOLENIA FESTO Polski oddział Festo Didactic ogłosił wprowadzenie i n te ra kt y w n y c h szkoleń i kursów, jako szybkiego i skutecznego sposobu zbudowania odpowiednich umiejętności oraz kwalifikacji kadry. Dzięki interaktywnym szkoleniom Festo Didactic przedsiębiorstwa będą mogły zapewnić swoim pracownikom fachową wiedzę i umiejętności, korzystając z pełnego zakresu interaktywnych szkoleń i kursów e-learningowych. Do wyboru są szkolenia dotyczące podstawy pneumatyki, elektropneumatyki, nowoczesnej hydrauliki oraz elektrohydrauliki. 5
R E K L A M A
4/2020
15
PRODUKTY
KOMPONENTY PHOENIX CONTACT W OFERCIE FIRMY CONRAD Firma Conrad rozbudowała ofertę komponentów o kolejne produkty Phoenix Contact – urządzenia PLCnext Technology, zasilacze serii UNO, TRIO i QUINT POWER I dwa switche Industrial Ethernet firmy Phoenix Contact. PLCnext to połączenie otwartej platformy sterowania, modułowego oprogramowania programistycznego oraz systemowej integracji z chmurą. Zapewnia spójność danych nawet w przypadku języków wysokiego poziomu, a także szybką i łatwą inte-
grację oprogramowania open source, aplikacji i nowoczesnych technologii. Zasilacze QUINT, TRIO i UNO zapewniają aplikacjom moc niezbędną do maksymalizacji dostępności systemu. Zasilacze jedno- i trójfazowe QUINT POWER mogą szybko i niezawodnie wyzwalać standardowe wyłączniki zasilania. Uszkodzone ścieżki prądowe są odłączane selektywnie, podczas gdy podstawowe elementy instalacji nadal pracują. Niezarządzane switche Industrial Ethernet – FL SWITCH SFNB 5TX i FL SWITCH SFNB 8TX – mają różne wykonania, są wyposażone w standardowe funkcje i zmienną liczbę portów. Dzięki wysokiej odporności na zakłócenia, wytrzymałej metalowej obudowie i szerokiemu zakresowi temperatury pracy nadają się do zastosowań przemysłowych i pracy ciągłej. #
NOWA WERSJA OPROGRAMOWANIA SIMCENTER STAR-CCM+ Siemens Digital Industries Software oferuje nową wersję oprogramowania Simcenter STAR-CCM+, rozwiązania symulacyjnego i testowego, które pomaga firmom optymalizować proces projektowania. Rozwiązanie zapewnia kompleksowy system „cyfrowego bliźniaka”, pomagającego przeprowadzać symulacje, których wyniki praktycznie pokrywają się z rzeczywistością. W tej wersji wprowadzono nowy rodzaj równoległej siatki wielościennej (polyhedral), której głównym zadaniem jest szybsze i wydajniejsze przygotowanie modelu do obliczeń, a także rozwiązanie adaptacyjnego udoskonalania siatki (AMR). Najnowsza wersja zawiera również automatyczną kontrolę solwera, co ma na celu skrócenie czasu obliczeń, przez kontrolę krzywej zbieżności obliczeń. Kolejne udogodnienie to funkcja wirtualnej rzeczywistości (VR) opartej na współpracy z kodem CFD, która usprawnia
zespołową interpretację wyników obliczeń. Najnowsza wersja Simcenter STAR-CCM+ ma całkowicie przeprojektowaną równoległą siatkę wielościenną nowej generacji. Wykorzystując przetwarzanie równoległe, siatki powstają do 30 razy szybciej niż w przypadku tradycyjnych metod, zapewniając jej spójność niezależnie od liczby użytych rdzeni. " %
ENKODER MAGNETYCZNY Z INTERFEJSEM DRIVE-CLIQ Absolutny enkoder magnetyczny BML serii SGA dobrze sprawdza się w zastosowaniach wymagających dużej dokładności bezwzględnej przy określaniu położenia i osiągnięcia skrajnego punktu zakresu ruchu (end-of-travel). Dzięki interfejsowi Drive-Cliq system pomiarowy Balluff można łatwo zintegrować z kontrolerami produkcji Siemens. Firma Siemens oferuje niezbędne certyfikaty. Instalacja plug and play ułatwia podłączenie do układu napędowego. Kontroler automatycznie wykrywa czujnik i jego podstawowe ustawienia. Czujnik zapewnia bardzo dużą ela-
16
styczność, ponieważ dopuszczalne jest odseparowanie i ponowne połączenie z taśmą. Umożliwia to tworzenie prostych i ekonomicznych rozwiązań do wymagających aplikacji z zakresu automatyzacji i budowy obrabiarek, zwłaszcza maszyn specjalistycznych. System jest oparty na pomiarze magnetycznym, toteż jest niewrażliwy na zmiany temperatury, brud (np. kurz i olej) oraz zużycie mechaniczne. Dzięki małogabarytowej konstrukcji może być łatwo integrowany z istniejącymi aplikacjami, nawet w ciasnych przestrzeniach montażowych. Duża szerokość szczeliny odczytu – 1,3 mm – ułatwia instalację. Diody LED do sygnalizacji statusu i wbudowane funkcje diagnostyczne zapewniają niezawodne działanie i bardziej wydajną konserwację. . /
AUTOMATYKA
PRODUKTY
EDS-2000 – WYJÄ„TKOWO MAĹ E SWITCHE NA SZYNĘ FIRMY MOXA Niedawno w ofercie firmy Moxa pojawiĹ‚a siÄ™ nowa seria switchy niezarzÄ…dzalnych na szynÄ™ DIN – EDS-2000. Wymiary switcha sÄ…Â porĂłwnywalne z wymiarami karty kredytowej – urzÄ…dzenie bez problemu mieĹ›ci siÄ™ w kieszeni spodni. PrzemysĹ‚owa seria przełącznikĂłw EDS-2000 to nastÄ™pca popularnych urzÄ…dzeĹ„ EDS-205 oraz EDS-208. UrzÄ…dzenia tej serii majÄ… pięć lub osiem miedzianych portĂłw 10/100M, ktĂłre idealnie nadajÄ… siÄ™ do zastosowaĹ„ wymagajÄ…cych najprostszych połączeĹ„ Ethernet w instalacjach przemysĹ‚owych o niewielkim naraĹźeniu na uszkodzenie. Opcjonalnie urzÄ…dzenie moĹźe być wyposaĹźone w port Ĺ›wiatĹ‚owodowy ze złączem SC lub ST. EDS-2000 umoĹźliwia włączanie obsĹ‚ugi kolejkowania ruchu (QoS) oraz ochronÄ™ przed burzÄ… broadcastowÄ… (BSP) za pomocÄ… przełącznikĂłw DIP na obudowie. Seria EDS-2000, ktĂłra umoĹźliwia montaĹź na szynie DIN ma pojedyncze wejĹ›cie zasilania 12/24/48 V DC i wytrzymaĹ‚ość EMI/EMC. UrzÄ…dzenia z tej rodziny mogÄ… pracować w temperaturowym zakresie
FAULHABER A DOSTAWY SPRZĘTU MEDYCZNEGO
pracy od –10 °C do +60 °C, a wybrane modele (z oznaczeniem „-T � w nazwie) w rozszerzonym zakresie od –40 °C do +75 °C. Najwaşniejsze parametry serii EDS-2000: małe wymiary idealne do większości maszyn i szaf, konfiguracja QoS i BSP za pomocą przełącznika DIP, duşa odporność na EMC, łatwy montaş na szynie DIN, obsługa 10/100BaseTX/FX i szeroki zakres temperatury pracy. Urządzenia są dostępne w obudowie metalowej – EDS-2005-EL i EDS-2008-EL oraz plastikowej – EDS-2005-ELP oraz EDS-2008-ELP.
ELMARK AUTOMATYKA SA 6 7 % 89 :;<:8; 3 6 == 88> 8? >8- == 88@ ?? =; ) / == 88> 8? >9 <% % A % 6 %6.
6 % 6 %6.
KOMPUTER BTC14 BOX THIN CLIENT Komputery przemysłowe box thin client firmy Pepperl+Fuchs to nowa generacja niezawodnych i wytrzymałych mechanicznie komputerów przeznaczonych do wizualizacji danych procesowych. Zostały zaprojektowane specjalnie do pracy w trudnych warunkach środowiskowych oraz do pracy ciągłej 24/7 w instalacjach przemysłowych.
Pandemia koronawirusa spowodowała zwiększenie zapotrzebowanie na sprzęt medyczny, w tym wentylatorów, kamer na podczerwień do pomiaru temperatury ciała, automatycznej analizy próbek oraz systemów laboratoryjnych. Systemy napędowe FAULHABER zapewniają niezawodne działanie sprzętu uşywanego do tych istotnych zastosowań. Firma FAULHABER nadąşa za bieşącą sytuacją i robi wszystko, aby nadal prowadzić działalność w czasie pandemii koronawirusa oraz dostarczać klientom systemy napędowe. Wszystkie działania mają na celu ochronę pracowników oraz kontynuowanie działalności produkcyjnej i operacyjnej, a tym samym zapewnienie stałej dostawy najwaşniejszego sprzętu medycznego.
Linię produktową Thin Client uzupełnia innowacyjne narzędzie VisuNet Control Center, umoşliwiające wydajne i scentralizowane zarządzanie wszystkimi urządzeniami z zainstalowanym oprogramowaniem firmware RM Shell 5: od komputerów BTC na stanowiskach dyspozytorskich i stacji roboczych sterujących produkcją po zdalne monitory pracujące w strefach zagroşonych wybuchem Ex 1/21.
FAULHABER
6. .. <) D 6 %
4/2020
17
PRODUKTY
ZASILACZE DC O REGULOWANYM NAPIĘCIU I WZMOCNIONEJ IZOLACJI Nowa seria TRI przetwornic DC/DC o regulowanym wysokim napięciu firmy TRACO Power to najnowsza propozycja w ofercie RS Components. Przetwornice z serii TRI są przeznaczone głównie dla inżynierów elektroników projektujących urządzenia IT do zastosowań przemysłowych i transportowych oraz w oprzyrządowaniu. Filtr wewnętrzny zapewnia zgodność z normą kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń PN-EN 55032 w zastosowaniach przemysłowych. Seria obejmuje pięć wariantów mocy: 3,5 W, 6 W, 10 W, 15 W i 20 W. Trzy pierwsze warianty w kompaktowych obudowach DIP-24 o wymiarach 1,25″ × 0,80″ × 0,40″ zapewniają
regulowaną izolację wejść/wyjść 7071 V DC i maksymalną izolację 9000 V DC nawet przez sekundę. Warianty o mocy 15 W i 20 W, o wymiarach 2″ × 1″, zapewniają izolację wejść/ wyjść 5940 V DC oraz izolację maksymalną 8000 V DC do sekundy. Wszystkie mają napięcie robocze 1000 V AC RMS oraz odporność na stany przejściowe sygnału współbieżnego (dv/dt) 15 kV/µs. Inne cechy serii TRI to niski pobór mocy bez obciążenia (od 96–192 mW w przypadku wariantu 3,5 W do 240–480 mW w przypadku wersji 20 W), wysoka sprawność (do 90%) oraz ochrona przed przeciążeniem, przepięciem i zwarciem. Średni czas bezawaryjnej pracy to ponad milion godzin. ," # %.
PRECYZYJNY DOBÓR NAPĘDÓW ON-LINE Narzędzie FAULHABER Drive Selection Tool (www.faulhaber.com/ en/driveselection) ułatwia precyzyjne dobranie napędu Faulhaber do projektu. To idealne rozwiązanie dla konstruktorów i inżynierów aplikacji. Do szybkiego dobrania odpowiedniego rozwiązania wymagana jest tylko niewielka liczba informacji, np. prędkość obrotowa i moment obrotowy. Proponowane napędy są pokazywane w postaci wygodnej do czytania listy, zawierającej najważniejsze parametry. Przy użyciu inteligentnego filtra możliwe jest dalsze zawężenie wyboru, aż do znalezienia najlepiej dopasowanego napędu. Dostępna jest funkcja porównywania maksymalnie trzech napędów, przedstawiająca wyczerpujące dane produktów w postaci tabeli. Jeżeli określona seria silnika bądź seria zespołu silnika z przekład-
nią spełnia już wymagane kryteria, można ją wybrać z góry, a rozwiązanie zostanie obliczone na podstawie wymaganych osiągów. Aplikacja FAULHABER Drive Selection Tool uwzględnia w obliczeniach także zmiany charakterystyki elektrycznej spowodowane wpływami termicznymi (nagrzewaniem). . /
SYSTEM BEZPIECZEŃSTWA DLA AUTOMATYKI BUDYNKOWEJ ABB poszerza ofertę systemów automatyki budynkowej o ABB-secure@home, system zapewniający kompleksowe rozwiązania w zakresie ochrony domu, można łatwo zintegrować z ABB-free@home. Bezprzewodowy system ABB-secure@home wykorzystuje najnowocześniejsze czujniki, w tym podczerwieni, rejestrujące każdy ruch, a także monitorujące drzwi i okna. Czujniki bezpieczeństwa można podzielić na zdefiniowane lub zindywidualizowane i aktywować je zgodnie z potrzebami klienta. Najnowsza szyfrowana technologia bezprzewodowa z komunikacją dwukierunkową pozwala zmaksymalizować ochronę systemu. Współpracując z ABB-free@home, jednost-
18
ka centralna secure@home może być używana do zarządzania i monitorowania wszystkimi funkcjami bezpieczeństwa i ochrony budynku, w tym ustawiania i wyłączania alarmu włamaniowego za pomocą panelu ABB-WelcomeTouch lub zdalnie za pośrednictwem portalu MyBuildings. Instalowanie i uruchamianie systemu ABB-secure@home jest proste i intuicyjne. Dzięki odpornym na zakłócenia, profesjonalnym urządzeniom bezprzewodowym nie narusza wykończenia ścian. Umożliwia łatwe zarządzanie za pomocą inteligentnej jednostki centralnej, pilota, smartfona lub tabletu. 11
AUTOMATYKA
PRODUKTY
TRZY NOWE OPCJE 3DEXPERIENCE WORKS Firma Dassault Systèmes wprowadziła nową ofertę w ramach 3DEXPERIENCE WORKS – wersje Standard, Professional i Premium obejmują znany interfejs SOLIDWORKS podłączony i zarządzany przez platformę 3DEXPERIENCE. Dzięki temu połączeniu klienci SOLIDWORKS korzystają z tych samych aplikacji desktopowych, na których od lat polegają przy projektowaniu i opracowywaniu nowych rozwiązań dla klientów, jednocześnie korzystając z zalet platformy cyfrowej: ulepszonej współpracy, wbudowanego i łatwego w obsłudze zarządzania danymi, automatycznej aktualizacji oprogramowania oraz elastycznego dostępu do najnowszych danych projektowych dostępnych w jednym miejscu.
Wszystkie trzy nowe oferty obejmują takşe aplikacje projektowe SOLIDWORKS 3D Creator i 3D Sculptor – aplikacje do projektowania nowej generacji, które działają w dowolnej przeglądarce, umoşliwiając uşytkownikom wybór spośród dziesiątek aplikacji 3DEXPERIENCE WORKS. – Na platformie 3DEXPERIENCE wszystko i wszyscy zaangaşowani w procesy koncepcyjne, projektowe, symulacyjne, produkcyjne, sprzedaşowe i serwisowe są połączeni i zintegrowani w jednej ciągłej pętli – podkreśla Gian Paolo Bassi, CEO, SOLIDWORKS, Dassault Systèmes.
WIELOZADANIOWA DRUKARKA MOBILNA
4ZEROBOX – WSZECHSTRONNY MODUŠROZWOJOWY IIOT
Firma Zebra Technologies wprowadziła na rynek drukarkę mobilną ZQ210. Urządzenie zostało zaprojektowane z myślą o branşy transportu i logistyki, handlu detalicznego i hotelarstwa. Dzięki obsłudze wielu rodzajów materiałów eksploatacyjnych nowa drukarka jest jedną z niewielu mobilnych drukarek w swojej klasie, która drukuje zarówno paragony, jak i etykiety. Pracownik moşe łatwo wymienić wykorzystywany materiał eksploatacyjny. Nowa drukarka moşe równieş obsługiwać materiały bezpodkładowe (Linerless), które nie mają papieru podkładowego, a specjalny klej umoşliwiający łatwe odklejenie od etykiet znajdujących się pod spodem. Šatwość obsługi pozwala pracownikom na ładowanie baterii drukarki w podróşy, w pojeździe lub z przenośnego power banku z funkcją ładowania przez USB. Urządzenie jest wyposaşone w Bluetooth 4 i łączność NFC Tap-to-Pair z systemem Android, dzięki czemu personel operacyjny moşe łatwo podłączyć urządzenie do sieci. Czarno-biały wyświetlacz OLED (organiczna dioda elektroluminescencyjna) umoşliwia szybką interakcję z drukarką, dostarczając uşytkownikom cennych informacji, które pomogą zwiększyć wydajność operacyjną. ! " # $%&'-
G & I D
! " # $%&'
Portfolio firmy RS Components zostało rozszerzone o urządzenie 4ZeroBox IIoT włoskiego producenta TOI (Things on Internet) – komponent sprzętowy platformy 4ZeroPlatform firmy TOI (systemu gromadzenia, przetwarzania i raportowania danych typu plug & play opracowanego w celu optymalizacji inteligentnych procesów produkcji i utrzymania ruchu w fabrykach w ramach koncepcji Przemysłu 4.0). Moduł integruje czujniki, siłowniki i usługi w chmurze z nowymi i starszymi urządzeniami klasy przemysłowej. Moşna go zamontować w starszych i nowoczesnych urządzeniach przemysłowych, co umoşliwia szybką integrację z czujnikami, siłownikami i usługami w chmurze. Urządzenie bazuje na mikrokontrolerze 2,4 GHz Espressif Systems ESP32 z pamięcią flash 4 MB i jest dostarczane w obudowie do montaşu na szynie DIN z przemysłowymi kanałami czujników i obsługą Wi-Fi, Bluetooth, Ethernet, LoRa, CAN, RS-485, RS-232, kart SD, JTAG, I2C i SPI. 4ZeroBox moşna rozszerzyć, korzystając z setek płytek click board MikroElektronika, za pośrednictwem dwóch wbudowanych gniazd MikroBus. Pakiet 4ZeroBox zawiera licencję premium na oprogramowanie Zerynth Virtual Machine, dzięki czemu moşna go zaprogramować w języku Python lub hybrydowym języku C/Python. Oprogramowanie Zerynth zawiera kompilator, debugger i edytor, a takşe samouczki i przykładowe projekty ułatwiające naukę. ," # %.
4/2020
19
PRODUKTY
MIERNIK PARAMETRÓW SIECI ND25 Miernik ND25 z protokołem BACnet IP, wprowadzony niedawno na rynek przez firmę Lumel, został opracowany z myślą o systemach automatyki budynkowej. Jest przeznaczony do pomiarów w sieciach trójfazowych 3-/4-przewodowych oraz jednofazowych, a pola jego zastosowań to przede wszystkim systemy monitoringu, kontroli i rozliczania energii. Urządzenie umożliwia pomiar 85 parametrów, THD i harmonicznych do 31. Dwa wyjścia mogą być zaprogramowane jako wyjście impulsowe do monitorowania zużycia energii, alarmowe, licznik i przekaźnik RTC. Miernik ma też wyjście binarne, zegar czasu rzeczywistego, interfejs USB do konfiguracji urządzenia i pobierania danych z archiwum oraz podświetlany wyświetlacz LCD. Konfigurowalne ekrany użytkownika umoż-
liwiają zaprogramowanie 28 niezależnych ekranów. Archiwum pomiarów – pamięć wewnętrzna 8 MB – obejmuje rejestrację zdarzeń, archiwizację w czasie i pamięć profilu obciążenia. Zapewniony jest zdalny dostęp do mierzonych parametrów przez RS-485 (Modbus RTU) lub złącze Ethernet (Modbus TCP/IP lub BACnet IP). K %
INTERFEJS HMI Z POTENCJAŁEM PLC Kompaktowy programowalny sterownik SMI200 firmy akYtec GmbH może być używany jako interfejs HMI obok wydajnego PLC lub jako mały lokalny sterownik kompaktowy + HMI, w połączeniu z modułami rozszerzającymi. Dzięki cylindrycznej konstrukcji może być łatwo zintegrowany ze standardowym otworem montażowym 22,5 mm w szafie lub na drzwiach szafy sterowniczej. Nie ma potrzeby otwierania drzwi szafy sterowniczej w celu obsługi jednostki głów-
nej lub odczytu parametrów na wyświetlaczu. SMI200 nie ma wejść i wyjść cyfrowych/analogowych, ale ma interfejs RS-485. Ponadto możliwy jest samodzielny wybór punktów dostępu I/O. System sterowania z SMI200 jako jednostką podstawową może być w razie potrzeby rozbudowany. Za pośrednictwem interfejsu Modbus RS-485 do panelu można podłączyć dowolną kombinację maksymalnie 16 modułów I/O. SMI200 może działać jako master lub slave. Za pomocą sterownika można przesyłać dane sieciowe do usługi w chmurze, pod warunkiem, że karta RS-485 na Ethernet/Wi-Fi została zintegrowana z istniejącą siecią Modbus. Urządzenie wyposażone jest w dwuwierszowy wyświetlacz LCD, interfejs microUSB oraz zegar czasu rzeczywistego. JD 4 $%&'
ENKODERY W WYKONANIU HEAVYDUTY Enkodery inkrementalne POG 10 HeavyDuty marki Baumer, zamontowane w kolejce górskiej Helix – największej tego typu konstrukcji na terenie Europy, która jest zlokalizowana w göteborskim parku rozrywki Liseberg – monitorują prędkość obrotową napędu wagoników podczas przejazdu na pomost startowy. Przed rozpoczęciem przejażdżki pasażerowie muszą zostać wciągnięci na położony na wysokości 41 m pomost startowy. Za doprowadzenie wagoników na pozycję startu odpowiadają regulowane napędy asynchroniczne o mocy 315 kW. Prędkość napędową rejestruje oryginalny enkoder HeavyDuty POG 10. Technologia HeavyDuty modelu POG10 dzięki swoim specyficznym właściwościom gwarantuje niezawodną pracę w wymagających warun-
20
kach otoczenia. Ścianki wykonywanych techniką odlewu ciśnieniowego korpusów są masywne i odpowiednio duże, a dzięki odpornej na skręcanie konstrukcji mają wyjątkowo dużą wytrzymałość zmęczeniową i wstrząsową. Obustronne ułożyskowanie 1/4 wału enkodera wraz z metalową tarczą inkrementalną zapewnia bardzo duży nadmiar mocy, a duża odporność na siły osiowe i promieniowe bardzo długi czas eksploatacji. Uszczelnienie ma stopień ochrony IP66 oraz IP67, a temperatura pracy może sięgać +95 °C. Izolowane elektrycznie podpory chronią łożyska kulkowe enkoderów przed przebiciami, co sprawia, że środek smarny nie traci swojej skuteczności. . /
AUTOMATYKA
PRODUKTY
MONTAĹť POMP ZĘBATYCH CKD Z myĹ›lÄ… o sytuacji, gdy pompa zÄ™bata pracujÄ…ca w maszynie ulegĹ‚a awarii i trzeba szybko znaleźć zamiennik, firma Bosch Rexroth opracowaĹ‚a tzw. program CKD. Gwarantuje on speĹ‚nienie wymagaĹ„ klientĂłw w zakresie krĂłtkich terminĂłw dostaw, wysokiej elastycznoĹ›ci i bardzo szybkiej dostÄ™pnoĹ›ci pomp zÄ™batych o zazÄ™bieniu zewnÄ™trznym. CKD to to moduĹ‚owy system montaĹźu pomp zÄ™batych o zazÄ™bieniu zewnÄ™trznym obejmujÄ…cy pompy serii AZPF i ich akcesoria. Zestaw jest przeznaczony dla certyfikowanych partnerĂłw Bosch Rexroth. W oparciu o jednostkÄ™ bazowÄ… wiÄ™kszość standardowych pomp, a takĹźe pompy tandemowe i potrĂłjne moĹźna zamontować bardzo szybko, wymieniajÄ…c koĹ‚nierz pompy, waĹ‚ek lub pokrywÄ™ tylna jednostki zÄ™batej. Do wyboru sÄ…Â róşne opcje: wielkość nominalna – 22 ccm/obr.; obroty prawe lub lewe, waĹ‚ typu: C, R, H, N, F; koĹ‚nierz pompy: C, P, T, B, R, O, M; typy przyłączy: 20, 30, 12; uszczelnienie: M, K; pokrywa tylna: H. W przyszĹ‚oĹ›ci planowane jest rozszerzenie portfolio o pompy serii B o wielkoĹ›ciach nominalnych 1–7,1 ccm/obr. 1 D , / D
TERMOWIZYJNY SYSTEM KONTROLI BUDYNKÓW Firma FLIR Systems wprowadziła termowizyjny system kontroli budynków FLIR MR277, który jest połączeniem kamery termowizyjnej i higrometru. Dzięki niemy uzyskuje się pełny obraz ze zdjęciami termowizyjnymi pokazującymi szczegóły z zakresu widzialnego. Ułatwia to szybką identyfikację wilgoci, nieszczelności i luk w izolacji. FLIR MR277 został zaprojektowany dla profesjonalistów zajmujących się renowacją i zarządzaniem budynkami. Oferuje funkcje niezbędne do identyfikowania, diagnozowania i dokumentowania problemów z wilgocią i elewacją budynku. Czujnik termowizyjny FLIR Lepton wspomaga układ IGM (Infrared Guided Measurement) i umoşliwia szybkie, nieinwazyjne wykrycie wilgoci. Inspektorzy mogą następnie usprawnić prace nad diagnozą i dokumentacją, korzystając z wbudowanego interfejsu Bluetooth, aby połączyć się poprzez Meterlink z urządzeniem mobilnym z zainstalowaną aplikacją FLIR Tools. Pozwala to na natychmiastowe przesyłanie pomiarów i zdjęć z miejsca pracy w celu łatwego opracowania pełnych raportów i udostępnienia ich klientom. 5 " %
4/2020
NOWY KOBOT W RODZINIE KASSOW ROBOTS KR1410 Duński producent robotów współpracujących, firma Kassow Robots, w połowie marca dodała nowy model do swojego portfolio. KR 1410 ma zasięg 1,4 m i ładowność do 10 kg. Jest to najdłuşszy na świecie kobot o udźwigu 10 kg w pełnym zakresie ruchów. Równocześnie, jak reszta rodziny Kassow Robots, jest najszybszym na rynku we wszystkich siedmiu osiach (do 225 º/s). Nowy KR 1410, tak jak pozostałe, oprócz przycisku free-drive na nadgarstku posiada równieş trzy porty komunikacyjne, w tym Ethernet, który pozwala zastosować systemy wizyjne bez prowadzenia na zewnątrz dodatkowego okablowania. Rodzina produktów Kassow Robots obejmuje teraz cztery siedmioosiowe koboty: KR 810 (osiąga 850 mm/ładowność 10 kg), KR 1205 (1200 mm/5 kg), KR 1805 (1800 mm/5 kg) i KR 1410 (1400 mm /10 kg). Polskim dystrybutorem Kassow Robots jest katowicka firma beboq robotics. & & M &
R E K L A M A
PRODUKTY
OPROGRAMOWANIE SIMCENTER STAR-CCM+ Siemens Digital Industries Software wprowadził nową wersję oprogramowania Simcenter STAR-CCM+, które jest częścią portfolio Simcenter. To rozwiązanie symulacyjne i testowe, które pomaga firmom optymalizować proces projektowania. Najnowsza wersja Simcenter STAR-CCM+ zawiera udoskonalenia mające na celu zwiększenie dokładności i skrócenie czasu symulacji, a takşe usprawnienie współpracy. Zapewnia kompleksowy system „cyfrowego bliźniaka�, pomagającego przeprowadzać symulacje, których wyniki praktycznie pokrywają się z rzeczywistością. W tej wersji firma Siemens wprowadza nowy rodzaj równoległej siatki wielościennej (polyhedral), której głównym zadaniem jest szybsze i wydajniejsze przygotowanie modelu do obliczeń, a takşe
pierwsze w branşy rozwiązanie adaptacyjnego udoskonalania siatki (AMR). Najnowsza wersja zawiera równieş automatyczną kontrolę solwera, co ma na celu skrócenie czasu obliczeń, poprzez kontrolę krzywej zbieşności obliczeń, a takşe pierwszą w branşy funkcję wirtualnej rzeczywistości (VR) opartej na współpracy z kodem CFD, która usprawnia zespołową interpretację wyników obliczeń. Automatyczna kontrola solwera znacznie poprawia łatwość uşytkowania oraz niezawodność procesu obliczeniowego. Zapewnia to szybsze osiąganie rozwiązania, zapewniając uşytkownikom dodatkowe przyspieszenie obliczeń przepływów CFD od początku uşytkowania rozwiązania. " %
ZARZĄDZALNE SWITCHE SIECIOWE Firma Antaira Technologies oferuje nowe modele przemysłowych switchów 10 GB: LMP-1002G-10G-SFP, LMP-1002G-10-SFP-24 i LMX-1002G-10G-SFP. Znajdują one zastosowanie w automatyce przemysłowej, energetyce, systemach monitoringu, gospodarce wodno-ściekowej, przemyśle wydobywczym i transporcie. Moşna je montować na szynie DIN lub na ścianie. Charakteryzują się duşą szybkością i zasięgiem transmisji oraz długim czasem bezawaryjnej pracy. Switche LMX-1002G-10G-SFP mogą obsługiwać istniejące łącza z zainstalowanymi modułami SFP 1000 Mbps i będą działać z tą prędkością, gdy szybsze moduły SFP zostaną umieszczone na obu końcach światłowodu. Šącze moşna później zaktualizować do prędkości 10 Gbpss, co umoşliwia migrację z prędkości 1 do 10 Gbps bez konieczności wymia-
ny wszystkich switchów jednocześnie. Model LMP-1002G-10G-SFP moşe dostarczyć do obciąşenia maksymalną moc wynoszącą do 30 W na port i zawiera dwa sloty SFP+, które mogą pracować z szybkością 1000 Mbps lub 10 Gbps. Model LMP-1002G-10G-SFP-24 nadaje się do zastosowań tam, gdzie preferowane jest stosowanie nişszych napięć zasilania, np. 24 V. Jego zakres dopuszczalnych napięć zasilania rozciąga się od 12 do 55 V DC (w modelu LMP-1002G-10G-SFP jest to 48-55 V DC). Nowe switche firmy Antaira są w pełni zarządzane (Light Layer 3). I D
PLATFORMA INTELIGENTNEJ AUTOMATYZACJI FLEXEDGE Firma Red Lion Controls uruchomiła platformę inteligentnej automatyzacji FlexEdge. System oferuje duşą wszechstronność w środowiskach edge computing, a jego łatwość uşycia zapewnia wzrost wydajności dzięki inicjatywom transformacji cyfrowej. Modułowa konstrukcja oraz intuicyjne oprogramowanie FlexEdge umoşliwiają jego szybkie i łatwe wdraşanie w wielu aplikacjach, przy zapewnieniu ich niezawodnej pracy. Nowa platforma uzyskała certyfikaty pozwalające na zastosowania w przemyśle wydobywczym, gospodarce wodno-ściekowej, transporcie morskim, strefach zagroşonych wybuchem oraz w systemach automatyki przemysłowej.
22
Zaprojektowana dla klientów przemysłowych o róşnych wymaganiach modułowa architektura FlexEdge oferuje róşne opcje komunikacji przewodowej i bezprzewodowej. FlexEdge jest rozwiązaniem małogabarytowym, stanowiącym platformę pozwalającą na szybkie dostosowanie do potrzeb aplikacji. Oferuje zaawansowane funkcje sieciowe i zaawansowane funkcje automatyki, w tym konwersję protokołów; wirtualne interfejsy HMI, zaawansowany serwer WWW z obsługą Bootstrap, JavaScript i CSS, rejestrowanie danych i zdarzeń oraz łączność z chmurą. Dzięki FlexEdge, klienci mogą bezproblemowo podłączać nowe i istniejące urządzenia, skracając całkowity czas przestojów oraz zapewniając odporność na przyszłe wyzwania i skalowalność na poziomie nigdy wcześniej niespotykanym w środowiskach edge computing. . /
AUTOMATYKA
PRODUKTY
KARTA TIMATE ZMIERZY TEMPERATURĘ Firma Timate dodała do swojej karty czujnik, za pomocą którego pracownicy mogą mierzyć temperaturę. Dzięki tej funkcji, przy zwiększonych zagrożeniach mikrobiologicznych, pracodawca na bieżąco monitoruje stan zdrowia zatrudnionych osób i jest w stanie szybko reagować, jeśli wirus pojawi się w jego firmie. Klientami Timate są w głównie duże zakłady produkcyjne i firmy logistyczne. Przedsiębiorstwa, które nie zdecydowały się na przerwanie pracy codzienne, za zgodą pracowników, mierzą im temperaturę. Pomiar temperatury nie musi być czasochłonny. Czujnik w karcie Timate działający na podczerwień pozwala na wykonanie go w prosty i szybki sposób – kartę przykłada się do czoła i po chwili na jej ekranie wyświetla się wynik. W ekstremalnych sytuacjach zagrożenia epidemiologicznego wyniki pomiaru mogą być na żądanie pracodawcy od razu przesyłane do systemu. Jeśli nie mieszczą się w normie, osoba, u której zanotowano podwyższony wynik będzie od razu izolowana od całej reszty personelu. Karty z czujnikami temperatury są już opcjonalnym wyposażeniem karty, a oferta skierowana jest zarówno do firm, które już używają Timate, jak i do tych zainteresowanych zakupem systemu. I %
THINKTOP V50 I V70 Z JĘZYKIEM IO-LINK Alfa Laval ThinkTop IO-Link ulepszyć komunikację między zaworami higienicznymi a układami automatyki Industry 4.0. Protokół komunikacyjny point-to-point IO-Link łączy czujniki i elementy wykonawcze – niezależnie od rodzaju sieci – z układami automatyki. Umożliwia to wymianę danych w czasie rzeczywistym, poprawiając diagnostykę oraz upraszczając konfigurowanie i sterowanie systemem. ThinkTop IO-Link doskonale nadaje się do wykorzystania w przemyśle mleczarskim, spożywczym, napojowym, farmaceutycznym oraz kosmetycznym i chemii gospodarczej. ThinkTop IO-Link zapewnia szybszy montaż dzięki wygodnym złączom M12 oraz automatycznej rejestracji długości skoku zaworu i umożliwia przypisanie priorytetu do zapisu danych krytycznych. Zapewnia większą elastyczność dzięki możliwości zmiany danych i parametrów procesu ze zdalnego układu automatyki oraz łatwiejszą codzienną obsługę dzięki ulepszonemu przechowywaniu danych, dostępności i analizom. Wyraźnie widoczne diody LED z konfigurowalnymi kolorami i funkcją migania ułatwiają identyfikację zaworów w układzie automatyki przemysłowej. Czyszczenie zaworów może być realizowane za pomocą przełączania między standardowym programem opartym na czasie a czyszczeniem impulsowym „burst”.
SCHUNK ROZSZERZA ASORTYMENT PLUG & WORK DLA UNIVERSAL ROBOTS Firma SCHUNK powiększyła porfolio plug & work dla Universal Robots o czuły chwytak o długim skoku do zautomatyzowanego załadunku obrabiarek. Systemy modułowe End-of-Arm firmy Schunk przeznaczone dla Universal Robots umożliwiają indywidualną i szybką automatyzację zadań związanych z obsługą i montażem. Modułowy system zawiera czujniki siły / momentu obrotowego, systemy wymiany i szeroką gamę chwytaków. Komponenty przygotowane są do mechanicznego i elektrycznego bezpośredniego połączenia z robotami UR wielkości 3, 5 i 10. Obecnie portfolio plug & work dla Universal Robots to aż 36 możliwości kombinacji. Dla robotów o niewielkiej wadze z serii CB i e-series od Universal Robots SCHUNK po raz pierwszy oferuje niezawodny mechatroniczny chwytak o długim skoku do załadunku obrabiarki, który umożliwia stosowanie zmiennych sił chwytania rzędu 50 N do 600 N z dowolnie programowanym skokiem o wielkości 42,5 mm na palec. Dzięki chwytakowi w systemie plug & work firma Schunk wyznacza nowy standard pod względem elastyczności, siły i funkcjonalności dla ramion robotów Universal Robots, w środowiskach czystych i zanieczyszczonych. Oferujący chwytanie siłowe inteligentny chwytak obsługuje naprzemiennie i niezawodnie różne części o wadze do 3 kg, w tym detale cienkie lub wrażliwe na odkształcenie. "#'07
R E K L A M A
4/2020
23
ROZMOWA
Chmura
napędem nowoczesnych technologii Q T V D W %X- & V . D
T Y # & V- & & . - T . % - V . [ . T TY ( . V D% X \ . . ) % >(!] !, !7#!Y * . .
1 - # W % ( " ^% 6
24
AUTOMATYKA
ROZMOWA
Fot. Dassault Systèmes
Rynek cloud computing w Polsce w ostatnich latach odnotowuje 30% wzrosty. Co stoi za sukcesem chmury obliczeniowej? Chmura zapewnia wszystko, co jest potrzebne firmom do przeprowadzenia transformacji cyfrowej: dużą elastyczność, łatwy dostęp w każdym momencie, z każdego miejsca i urządzenia, a także natychmiastową dostępność zaawansowanego oprogramowania bez powiązanego z nim sprzętu. Przede wszystkim jednak gwarantuje prostotę działania. Można powiedzieć, że chmura jest dziś podstawowym motorem napędowym trendów w technologii cyfrowej, takich jak mobilność, Internet Rzeczy czy analityka wielkich zbiorów danych. Powszechne „obłaskawienie” chmury wydaje się jednak wciąż być przyszłością, szczególnie wśród mniejszych firm. Czy cloud computing to rozwiązanie tylko dla dużych graczy, czy sprawdza się również w sektorze małych i średnich przedsiębiorstw? Chmura w pewien sposób „demokratyzuje” technologie, udostępniając je także mniejszym firmom i start-upom. Dla małych firm chmura jest idealnym rozwiązaniem. Coś, co wymagało kosztownej – zarówno do zbudowania, jak i utrzymania – infrastruktury jest zamieniane na model oparty na wynajmie, więc unikamy kosztów inwestycyjnych. Firmy wykorzystują to oprogramowanie wtedy, gdy naprawdę go potrzebują. Przykładowo, by dokonać symulacji, trzeba mieć zaawansowany i mocny hardware. Technologie chmurowe pozwalają na wynajęcie go tylko na czas symulacji, co jest ważne szczególnie dla małych start-upów, które korzystają z niego najwyżej kilka razy w roku. W tym przypadku duże firmy są nawet w trudniejszej sytuacji, bo mają co prawda oprogramowanie, które umożliwia wykorzystywanie wielu z tych funkcji, ale w sposób niezintegrowany. Dlatego czasem trudno im przejść na rozwiązania chmurowe i rozwinąć pełen potencjał innowacyjności. Warto też zwrócić uwagę na jeszcze jedną kwestię. Zarówno duże organizacje, jak i firmy z sektora MŚP mierzą 4/2020
się dziś z podobnymi wyzwaniami: problemy stają się coraz bardziej złożone, wymagają szybkiej reakcji oraz łączenia wiedzy i umiejętności różnych osób lub działów. W cyfrowej rzeczywistości tradycyjny model pracy, gdzie wszystkie zespoły działały jako odrębne zbiory osób, już się nie sprawdza. Odpowiedzią na nowe wyzwania jest solidna platforma, która zapewni wszystkim interesariuszom dostęp do jednej wersji danych, jedynego źródła prawdy (Single Source of Truth) w czasie rzeczywistym. W jaki sposób chmura staje się siłą napędzającą innowacje? Chmura z pewnością nie jest już tylko prostym zamiennikiem dotychczasowych systemów, fizycznie zainstalowanych w firmie. Przedsiębiorstwa, które zainwestowały w cloud computing, są elastyczne pod względem zakupu zasobów informatycznych, mogą szybko zwiększać, a w razie potrzeby także
sportowe czy dostawcze. Proszę sobie wyobrazić, jak ogromnym ułatwieniem było połączenie w wirtualnej sieci projektantów, inżynierów, architektów systemów, analityków biznesowych oraz specjalistów od marketingu. Na przykładzie Canoo można zobaczyć pełen potencjał zastosowania platformy 3DEXPERIENCE w chmurze: inżynierowie i wszyscy pracownicy firmy, niezależnie od lokalizacji, mają dostęp do jednego modelu produktu. Zespoły pracowników mogą współpracować nad powstawaniem koncepcji, tworząc trójwymiarowe modele w świecie wirtualnym, a inżynierowie mogą ten model dopracowywać. W ten sposób eliminujemy ryzyko, że zaangażowane strony zaczną pracować z różnymi wersjami projektu lub że dojdzie do utraty informacji, ponieważ jeden z członków zespołu zapomni utworzyć kopię zapasową. To jednak nie wszystko – oferujemy narzędzia, które pozwalają na stworze-
W CYFROWEJ RZECZYWISTOŚCI TRADYCYJNY MODEL PRACY, GDZIE WSZYSTKIE ZESPOŁY DZIAŁAŁY JAKO ODRĘBNE ZBIORY OSÓB, JUŻ SIĘ NIE SPRAWDZA. zmniejszać zdolności produkcyjne oraz minimalizować wydatki inwestycyjne. Chmura przynosi innowatorom także wiele innych korzyści, jak choćby poprawa integralności danych czy umożliwienie współpracy osób związanych z projektem, często pracujących w odległych lokalizacjach. Jak to wygląda w praktyce? Podam przykład naszego klienta z branży e-mobilności. Podczas tegorocznych targów CES na stoisku Dassault Systèmes swoje rozwiązanie zaprezentował start-up Canoo z Los Angeles. Na bazie naszej platformy 3DEXPERIENCE w chmurze w niespełna dwa lata zaprojektował pierwszy fizyczny prototyp pojazdu bazującego na konstrukcji deskorolki. Na standardowym „podwoziu” można montować różne moduły i systemy, a więc efektem końcowym może być np. auto
nie „wirtualnego bliźniaka” i symulowanie zachowania produktu w świecie rzeczywistym. Dzięki temu np. eliminuje się konieczność przeprowadzania fizycznych testów. Takie działania przynoszą firmom ogromne oszczędności czasu i finansów. Wydaje się, że optymalizacja kosztów to – obok zwiększania innowacyjności – jeden z głównych powodów wprowadzania nowych technologii. Niektóre przedsiębiorstwa wprowadzają nowe technologie w celu zredukowania zatrudnienia, a przez to i kosztów pracy. Jednak bezrefleksyjna wymiana człowieka na technologię oznacza, że kapitał ludzki organizacji pozostaje słabo rozwinięty. Takie działanie generuje oszczędności krótkoterminowe, ale w dłuższej perspektywie może okazać się, że firma nie rozwija się w sposób 25
ROZMOWA
IRENEUSZ BOROWSKI Absolwent Politechniki Warszawskiej. Od początku kariery zawodowej zajmował się sprzedaşą i wprowadzaniem nowych produktów na rynek, a od ponad 20 lat jest związany z branşą nowoczesnych technologii informatycznych dla przemysłu. Karierę zawodową rozpoczął w 1998 r. w firmie Autor. Później dołączył do CNS Solutions jako Account Manager i Special Program Manager. W latach 2000– 2008 pracował w Premium Technology, zajmując m.in. stanowiska Project Managera, zastępcy dyrektora handlowego i dyrektora działu. Na początku 2000 r. zaczął wprowadzać na rynek unikalne rozwiązania do monitorowania danych dla maszyn NC. Był równieş odpowiedzialny za wprowadzenie i sprzedaş rozwiązań do programowania robotów off-line. 12 lat temu dołączył do zespołu firmy Dassault Systèmes, w której obecnie, jako Country Manager Poland, jest odpowiedzialny za wzmocnienie lokalnej obecności i rozszerzenie pozycji rynkowej Dassault Systèmes w Polsce. Zajmuje się takşe wspieraniem klientów Dassault Systèmes w transformacji cyfrowej oraz rozwojem biznesu w Czechach, Słowacji i na Węgrzech. Przez kilkanaście lat pracy znacznie rozwinął lokalny kanał partnerski firmy, co zaowocowało trzykrotnym wzrostem przychodów Dassault Systèmes w Polsce. Prywatnie Ireneusz Borowski lubi fotografować przyrodę podczas górskich wycieczek z rodziną, a ze względu na syna, który jest młodym piłkarzem, zaczął pasjonować się równieş piłką noşną.
26
zrównowaşony. Trzeba wyraźnie podkreślić, şe transformacja cyfrowa nie sprowadza się wyłącznie do automatyzacji i robotyzacji istniejących procesów, ale wiąşe się z radykalną przebudową modeli biznesowych oraz wykorzystaniem całego spektrum dostępnych obecnie technologii i rozwiązań, jak IoT, AI czy zaawansowana analityka. To połączenie stwarza ogromne moşliwości dla pracowników. Właśnie tędy prowadzi droga do sukcesu organizacji. Wyraźnie widać to na przykładzie róşnych przedsiębiorstw, z którymi Dassault Systèmes współpracuje. Tylko firmy koncentrujące się na technologii idącej w parze z wykwalifikowaną kadrą, z powodzeniem wprowadzają innowacje. Jest to moşliwe, poniewaş pracownicy działają w odmienny sposób, tworzą nowe zespoły i w rezultacie generują nowe pomysły. Dodatkowo wdroşenie nowej technologii jest najskuteczniejsze, jeśli jest ona strategicznie dostosowana do modelu biznesowego firmy i stanowi integralną część strategii korporacyjnej, która znajduje takşe odzwierciedlenie w programie rozwoju kompetencji pracowników. Jeśli te czynniki zostaną wzięte pod uwagę, organizacja i jej pracownicy będą kulturowo przygotowani do zaakceptowania postępu technologicznego. W efekcie będą korzystać z wydajności i innowacyjności, jakie oferuje technologia udostępniana w chmurze. Część odbiorców podchodzi z rezerwą do przechowywania danych w chmurach obliczeniowych, obawiając się o ich bezpieczeństwo. Na ile takie obawy są uzasadnione? Jak pokazuje praktyka, tradycyjna infrastruktura niesie za sobą duşo większe zagroşenia niş chmura. Przykładem są problemy z niedostępnością systemów w wyniku ataków ransomware czy awarie na duşą skalę, które dotknęły wiele firm. W Dassault Systèmes zastosowaliśmy koncepcję dogłębnej ochrony (Security in Depth) w oferowanych rozwiązaniach chmurowych. Ma ona na celu zapewnienie dobrze kontrolowanych warstw bezpieczeństwa ze szczególnym naciskiem na dogłębną ochronę. Ta koncepcja bazuje na sto-
sowaniu kilku niezaleşnych mechanizmów w celu ograniczania wszelkich czynników ryzyka. Niezablokowanie wrogiego działania przez jeden mechanizm nie stworzy zatem zagroşenia, poniewaş działanie to zostanie następnie zablokowane przez inny. Dziś, w obliczu pandemii COVID-19, chmura nabiera nowego, rosnącego znaczenia – ułatwia firmom utrzymanie podstawowej funkcjonalności, jaką jest ciągłość operacyjna. Zdecydowanie tak. Stoimy obecnie w obliczu bezprecedensowego kryzysu, ale biznes musi trwać. Pandemia i wynikające z niej konsekwencje skłoniły wiele firm do poszukiwania drogi do szybkiej transformacji procesów, aby ich zespoły mogły produktywnie pracować z domu. Naszą odpowiedzią jest 3DEXPERIENCE w chmurze. Rozwiązanie zapewnia usługi typu „wszystko w jednym� – oprogramowanie jako usługę, platformę jako usługę i infrastrukturę jako usługę. Jesteśmy w stałym kontakcie z naszymi klientami, więc wiemy, jak radzą sobie w tym trudnym czasie. Podam przykład dwóch firm, które ostatnio podzieliły się swoimi doświadczeniami. Pierwsza z nich, CadMakers – firma inşynierska zajmująca się dostarczaniem połączonych rozwiązań cyfrowych dla przemysłu budowlanego i produkcyjnego – wykorzystuje 3DEXPERIENCE w chmurze jako podstawowe narzędzie do tworzenia plików CAD/VDC. Poniewaş platforma 3DEXPERIENCE zapewnia wspólne środowisko danych dla wszystkich aplikacji, ich zespół jest w stanie płynnie współpracować z dowolnego miejsca. Inny przykład pochodzi z branşy lotniczej. To firma Elixir Aircraft, która wykorzystuje naszą platformę do pracy nad projektem lekkiego samolotu. Współpraca jej zespołów, niezaleşnie od lokalizacji, pozostała niezaburzona. To pokrzepiające informacje, pokazujące, şe nawet w trudnym czasie społecznego dystansowania się, wciąş jesteśmy w stanie efektywnie współpracować. , %
Urszula Chojnacka 0I* I_
AUTOMATYKA
NAJLEPSI
Redakcja AUTOMATYKA Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Marketing tel. 22 87 40 191, 22 87 40 060 e-mail: automatyka@piap.pl www.AutomatykaOnline.pl/Automatyka
www.AutomatykaOnline.pl
TEMAT NUMERU
Pomiary procesowe i transmisja danych K . % [ trycznych i nieelektrycznych \ . D
na potrzeby realizowania procesĂłw produkcyjnych. Od ich [ f T %
f T [V D
wyrobĂłw. Z kolei transmisja da D T &X % D % X . % \ % %
automatyki i sterowania.
Fot.
28
P
omiary, jakie są stosowane w przemyśle, stanowią bardzo obszerne zagadnienie. Odpowiednie rozwiązanie jest dobierane w zaleşności od specyfiki procesów technologicznych zakładu produkcyjnego. Warto przyjrzeć się nieco blişej pomiarom temperatury, przepływu i poziomu. W systemach transmisji danych kluczową rolę odgrywa odpowiednie dopasowanie sygnałów w ramach pracujących urządzeń z uwzględnieniem właściwych standardów komunikacyjnych i protokołów transmisji. Coraz większą uwagę przywiązuje się do bezpieczeństwa danych przesyłanych w ramach urządzeń automatyki i sterowania. Warto podkreślić, şe pierwsze cyberataki na systemy SCADA miały miejsce juş w latach 80.
Sieci Ethernet, które są nieodzownym elementem systemów sterowania, bardzo często mają styk z Internetem, w którym nie brakuje szkodliwego oprogramowania powstałego z myślą o atakach na systemy sterowania.
Pomiar temperatury W praktyce przemysłowej pomiar temperatury moşe być wykonywany na wiele sposobów z wykorzystaniem róşnych metod. Uwzględniając interakcje zachodzące między badanym obiektem pomiarowym a czujnikiem pomiarowym trzeba przede wszystkim mieć na uwadze pomiar dotykowy (pomiar kontaktowy). W takim rozwiązaniu czujnik (termometr) ma styk z obiektem, którego temperatura jest mierzona. Natomiast pomiar bezdotykowy (pomiar bezkontaktowy) bazuje na
3 ) K % D % " T %6 6 T . % %. % D
D6 ( X T T & q % . % v T T
. T D . % D- % . % . T T
D T6 ". Xf T\ % . \ T
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU oraz głowicy przeznaczonej do instalacji przetwornika. Dzięki stoşkowej lub zwęşonej końcówce z taśmą termoprzewodzącą zapewniona jest szybka odpowiedź pomiarowa. Głowicę najczęściej wytwarza się ze stali, aluminium lub tworzywa sztucznego. Warto równieş wspomnieć o wymiennym wkładzie z izolacją mineralną instalowaną wewnątrz osłony. W efekcie moşna wymieniać i walidować czujnik bez przerywania procesu. Termoelementy (termoogniwa, termopary, ogniwa termoelektryczne) są elementami obwodu elektrycznego, których budowa bazuje na zastosowaniu dwóch róşnych materiałów. Zasada działania termoelementu opiera się na zjawisku Seebecka, zachodzącego na styku materiałów. Jako najwaşniejsze zalety termoelementów naleşy wymienić przede wszystkim brak zewnętrznego zasilania, niewielkie wymiary, małą bezwładność czasową, niską pojemność cieplną, wysoki poziom niezawodności oraz dobrą liniowość. Z kolei wśród wad wymienia się nietrwałość złącza pomiarowego. Szkodliwym zjawiskiem moşe być przepływ prądu poza obwodem termopary, gdzie złącze nie ma izolacji. Izolacja w duşej mierze przyczynia się do wyeliminowania tego zjawiska, ale wydłuşany jest czas reakcji termoelementu na zmianę temperatury. Mówiąc o czujnikach temperatury trzeba uwzględnić wyroby takich producentów, jak chociaşby firmy Czaki, Balluff, Guenther, ifm Electronic, Limatherm Sensor, Titec, Wika. W zakresie bardziej zaawansowanych urządzeń pomiarowych warto zwrócić uwagę na przetworniki temperatury, które przetwarzają sygnały pomiarowe zebrane przez czujniki na sygnał standardowy. Nowoczesne urządzenia tego typu wykorzystują technologie cyfrowe. Bogata funkcjonalność pozwala np. na linearyzowanie czujnika w stosunku do termometru, co przekłada się na zwiększenie dokładności pomiarowej. W zaleşności od wersji urządzenia dobierany jest odpo-
I x>x % % . % %
& . % D %- ! 4'
4/2020
R E K L A M A
5 6 D - K % D % " - ! 4'
pomiarze parametrów promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez rozgrzane ciało. Mierzona jest m.in. długość fal lub ilość energii, jaką emituje obiekt. W kontekście właściwości fizycznych czujnika pomiarowego wykorzystuje się zjawisko odkształcenia bimetali oraz wytwarzania napięcia elektrycznego na styku dwóch metali (termoelement) w róşnych temperaturach. Oprócz tego wykorzystywane jest zjawisko zmiany rezystancji elementu (termistor), zmiany parametrów złącza półprzewodnikowego (termometr diodowy), zmiany objętości cieczy, gazu lub długości ciała stałego (termometr, termometr cieczowy) oraz parametrów promieniowania cieplnego ciała (np. pirometr). Najprostsze czujniki temperatury najczęściej wykonywane są z platyny lub niklu. Zazwyczaj są to urządzenia rezystancyjne. W zaleşności od potrzeb dobiera się czujniki przewodowe, płaszczowe (rezystancyjne i termoelektryczne) oraz głowicowe. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują termometry rezystancyjne. Typowe urządzenie tego typu składa się z czujnika pomiarowego z osłoną
29
TEMAT NUMERU PRODUCENT
FLEXIM
FCI
TRICOR
Typ
FLUXUS F/G721
ST100
TRICOR TCM
Rodzaj
ultradźwiękowy
masowy
masowy
Zakres pomiarowy
0,01–35 m/s (w wersji XLF moşliwy pomiar nawet ponişej 0,01 m/s)
0,07–172 Nm/s
3–230 000 kg/h
Zakres temperatury
ciecz: od –40 °C do +200 °C; od –190 °C do +600 °C (w technologii WaveInjector) gaz: od –40 °C do +100 °C
–40 °C do +450 °C
do 200 °C
Dokładność pomiaru
przy braku zakłóceń ze strony aplikacji: 0,35% odczytu ¹0,01 m/s; ciecz: 1,2% odczytu ¹0,01 m/s; gaz: 1–3% odczytu ¹0,01 m/s; w przypadku kalibracji przeprowadzanej na obiekcie 0,5% odczytu ¹0,01 m/s
¹0,75% odczytu + 0,5% pełnej skali powtarzalność: 0,5% odczytu zakresowość: 2:1 do 1000:1
0,1% aktualnej wartości (ciecze); 0,5% aktualnej wartości (gazy); powtarzalność: ¹0,05% aktualnej wartości (ciecze) ¹0,25% aktualnej wartości (gazy)
Ĺšrednice rurociÄ…gĂłw
ciecz: 6–6500 mm (bez ograniczenia grubości ścianki) gaz: 10–2100 mm (do 35 mm grubości ściany)
brak danych
od DN15 do DN150
Ciśnienie
ciecz: bez ograniczeń gaz: > 4 bar w rurociągach stalowych, < 1 bar dla rurociągów z tworzywa
do 69 bar
do 1050 bar
Protokoły komunikacyjne
HART, Modbus RTU, Foundation Fieldbus, Profibus PA, BACnet
3 × 4–20 mA z HART Modbus RS-485, Profibus PA, Foundation Fieldbus, częstotliwościowe lub impulsowe 0–1 kHz lub 0–10 kHz port USB (serwis)
2 analogowe 4–20 mA, impulsowe, HART, Modbus RTU
G . D . . %
wiedni sygnał wyjściowy przetwornika. Najczęściej są to sygnały analogowe (np. sygnał prądowy 4–20 mA) oraz sygnały cyfrowe bazujące na standardowych protokołach komunikacyjnych. Jednym z przykładów programowalnych przetworników temperatury jest AR580 firmy APAR. Urządzenie charakteryzuje się liniowym przetwarzaniem mierzonej temperatury na sygnał prądowy lub napięciowy. Moşliwe jest stosowanie wejść termorezystancyjnych (Pt 100) oraz termoelementowych (J, K, S, N, E) z automatyczną lub 30
stałą kompensacją temperatury spoiny odniesienia. Wyjście stanowi sygnał prądowy (4–20 mA) oraz napięciowy 0–10 V bez separacji galwanicznej układów wejścia/wyjścia. Obudowa jest przystosowana do montaşu na listwie TS35 (szyna DIN).
Pomiar poziomu W praktyce pomiar poziomu medium bardzo często wykorzystuje pomiar odległości lub długości. Zaleşnie od aplikacji zakres pomiarowy wynosi od kilku centymetrów do kilkudziesięciu
metrów. Pomiar poziomu wykonuje się m.in. na potrzeby pomiarów cieczy w silosach czy zasobnikach. Zarówno w odniesieniu do cieczy, jak i materiałów sypkich wyróşnia się trzy metody polegające na pomiarze czasu przelotu: radarową, ultradźwiękową oraz tzw. radar prowadzący. W kaşdej z nich nadajnik wysyła impulsy elektromagnetyczne lub falę ultradźwiękową, które po odbiciu od powierzchni cieczy/materiałów sypkich docierają do odbiornika. Mierząc czas przelotu wiązki oraz mnoşąc go przez AUTOMATYKA
5 6 ! 4'
TEMAT NUMERU VORTEK
ELIS
M23
FLONET FN10/FN20
wirowy
elektromagnetyczny
dla cieczy: 0,3–9 m/s gęstość: do 2500 kg/m3
dla cieczy: 0,1–10 m/s
–200–400 °C
do 70 °C – wykładzina gumowa 150 °C – wykładzina teflonowa
pomiaru przepływu objętościowego: dla cieczy ¹1,2% wskazań, dla gazów i pary ¹1,5% wskazań; pomiaru temperatury: ¹1 °C; pomiaru ciśnienia: ¹0,3% zakresu wyznaczania gęstości: dla cieczy ¹0,3% wskazań, dla gazów i pary ¹0,5% wskazań powtarzalność: dla pomiaru przepływu objętościowego: ¹0,1% wskazań; dla pomiaru przepływu masowego: ¹0,2% wskazań; dla pomiaru temperatury: ¹0,1 °C; dla pomiaru ciśnienia: ¹0,05% zakresu; dla wyznaczania gęstości: ¹0,1% wskazań
¹0,5% odczytu ¹0,2% odczytu (w przypadku kalibracji zaawansowanej)
od DN50
brak danych
do 100 bar (na specjalne Ĺźyczenie do 275 bar)
brak danych
1 lub 3 analogowe, 1 lub 3 alarmowe, impulsowe, HART lub Modbus RTU
analogowe: 1 × 0/4–20 mA, impulsowe, częstotliwościowe, HART
prędkość propagacji fali, przetwornik określa odległość między nadajnikiem a powierzchnią medium. Po uwzględnieniu wysokości zbiornika, moşna łatwo obliczyć rzeczywisty poziom zgromadzonego w nim materiału. W ekstremalnych warunkach procesowych (wysoka temperatura i/lub ciśnienie, środowisko agresywne chemicznie itd.) stosowane są przyrządy radiometryczne. W odniesieniu do cieczy zastosowanie znajduje metoda pojemnościowa oraz metoda hydrostatyczna. Stosowane są teş przyrządy z 4/2020
serwosterowaniem. W przypadku materiałów sypkich uwzględnia się natomiast metody elektromechaniczne. Z powyşszych metod warto przyjrzeć się blişej przyrządom z serwosterowaniem czyli przetwornikom ze sterowaniem nadąşnym. Zasada pomiaru jest następująca. Podczas opuszczania czujnika pływakowego, wraz z zetknięciem czujnika z cieczą, zmniejsza się jego cięşar w efekcie działania siły wyporu. Tym samym zmienia się moment obrotowy mechanizmu ze sprzęşeniem, co jest wykrywane np.
przez czujnik Hall’a. Sygnał proporcjonalny do pozycji czujnika trafia do układu sterowania silnikiem. Wraz ze zmianą poziomu cieczy zmienia się pozycja pływaka regulowana przez silnik napędowy. W oparciu o dokładną analizę ruchu obrotowego bębna linkowego wyznaczany jest poziom cieczy. Taka metoda pomiaru cechuje się przede wszystkim wielofunkcyjnością oraz odpornością na zmiany gęstości i pręşności par w zbiornikach wysokociśnieniowych. Jest to metoda bardzo dokładna. Sondy radarowe Micropilot FMR52 z oferty firmy Endress+Hauser znajdują zastosowanie przy pomiarze poziomu w zbiornikach magazynowych, buforowych, a takşe procesowych z mieszadłami i nagrzewnicami. Zbiorniki te mogą mieć wzburzoną ciecz, zapylenie i wysoką temperaturę. Funkcja Heartbeat Technology pozwala weryfikować stan i rozszerzać diagnostykę bez demontaşu ze zbiornika. Tym sposobem jest więc moşliwe automatyczne czyszczenie, suszenie lub chłodzenie anteny oraz wykrywanie i gaszenie piany.
Pomiar przepływu Pomiar przepływu jest realizowany przez przepływomierze mierzące strumień objętości lub masy. Przepływomierze, jakie znajdują zastosowanie w przemyśle, zazwyczaj mierzą przepływ cieczy, nieco rzadziej gazów. Przyrządy pomiarowe słuşące do pomiaru przepływu dzieli się na
% 3 {:: ! 4' .
. . % %
. % % f % . W . .
% T % f
31
TEMAT NUMERU
$ %% . 5 $;:
kompaktowy przetwornik &
. % ) -
X [ - T
\ . % . %
- % . D-
& -
! 4'
trzy grupy uwzględniając zjawiska fizyczne wykorzystywane podczas pomiaru. Mowa tu o oddziaływaniu mechanicznym, zjawisku falowym (przepływomierze ultradźwiękowe) oraz optycznym (efekt Dopplera). Zastosowanie znajdują równieş urządzenia, które wykorzystują pole elektromagnetyczne, bazujące na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Pomijając kwestię urządzeń mechanicznych warto wspomnieć o przepływomierzach masowych (Coriolisa). Ich cechą jest wykonywanie pomiaru z duşą dokładnością bez względu na profil przepływu medium. Mierzy się równieş lepkość, gęstość i strumień masy. Warto wspomnieć o uniwersalnej zasadzie pomiaru zarówno dla gazów jak i cieczy, bez względu na właściwości fizyczne produktu. Dla prawidłowej pracy przepływomierzy masowych nie jest wymagany prosty odcinek instalacji. Montaş przepływomierza Coriolisa jest tańszy w porównaniu z wdroşeniem systemu wagowego. Wadą takich urządzeń jest utrudniona kalibracja. Ponadto rura, na której zamontowany jest przepływomierz, musi być całkowicie wypełniona cieczą. Przepływomierze masowe niejednokrotnie mają problemy z pomiarami przepływu cieczy, w których obecne są pęcherzyki gazu. Charakteryzują się równieş ograniczoną odpowiedzią dynamiczną. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują termiczne przepływomierze masowe. Mierzą one prędkość przepływu medium wykorzystując zmianę w ogrzewaniu lub pobieraniu ciepła na skutek przepływu medium. W termicznych przepływomierzach 32
masowych medium opływa czujniki. Między nimi znajduje się grzałka. Jeden z czujników ma za zadanie monitorowanie temperatury materiału. Drugi czujnik jest podgrzewany przez medium opływające grzałkę. Przepływ oblicza się w oparciu o róşnicę temperatury czujników. Naleşy podkreślić, şe moc grzałki jest wartością stałą. Inna metoda zakłada zmienną moc grzałki, która utrzymuje stałą róşnicę temperatur. W takim rozwiązaniu prędkość przepływu jest określana z uwzględnieniem mocy grzałki. Termiczne przepływomierze masowe cechują się przede wszystkim wysokim poziomem czułości i dobrą dynamiką pomiarową. Ponadto urządzenia tego typu nie mają części ruchomych, a spadek ciśnienia jest niewielki. Wadą termicznych przepływomierzy masowych przede wszystkim jest bardzo częste zawyşanie wyników pomiarów w przypadku mediów o duşej wilgotności. Chodzi tutaj o sytuację, kiedy na czujniku pomiarowym skondensuje się woda. Istotną wadą takich urządzeń jest ograniczenie górnego zakresu przez limit energii ogrzewającej czujnik. Bardzo często zwraca się uwagę na niską odporność na działanie zanieczyszczeń, jakie pochodzą od mierzonego medium. Duşym uznaniem w aplikacjach przemysłowych cieszą się przepływomierze wirowe. Bazują one na pomiarze ilości medium, jaka przepływa przez określoną powierzchnię. Powierzchnia ta jest prostopadła do kierunku przepływu medium. Wykorzystuje się tu ścieşkę wirową Karmana, która opisuje zjawisko powstawania wirów za ciałem nieopływowym.
% . . % !!88x
Introl
[ - . %
. . >:;x" )
!%
Przepływomierze wirowe mają przegrodę umieszczoną w strudze przepływającego płynu. Przegroda generuje zawirowania odrywające się naprzemiennie od boków przegrody. Te z kolei są unoszone wraz ze strumieniem. Częstotliwość odrywania wirów jest wprost proporcjonalna do średniej prędkości przepływu będącej strumieniem objętości. Wraz z odrywaniem wirów obie strony przegrody powodują naprzemienne chwilowe pola niskiego ciśnienia. Pola te wykrywa czujnik znajdujący się za przegrodą. Zadaniem czujnika jest teş zliczanie pola ciśnienia oraz generowanie liniowego sygnału cyfrowego, który ma wartość proporcjonalną do prędkości przepływającego płynu. Zaletą przepływomierzy wirowych jest wysoki poziom dynamiki pomiaru. Istotna jest znaczna stabilność długoterminowa przy jednoczesnym wyeliminowaniu zjawiska płynięcia zera – na skutek duşej stabilności. Na system pomiarowy nie wpływają zmiany ciśnienia, temperatury i lepkości. Dzięki uniwersalności pomiarowej przepływomierze wirowe wykorzystywane są do pomiaru gazów pary i cieczy. Wadą przepływomierzy wirowych jest bardzo mała częstotliwość odrywania wirów w rurociągach o duşych przekrojach, a takşe niska odporność na deformacje prędkości. Kolejną grupą urządzeń są przepływomierze turbinowe. Bazują one na AUTOMATYKA
5 6 ! 4' - - !%
TEMAT NUMERU
zjawisku liniowej zależności prędkości obrotowej wirnika w stosunku do objętościowego natężenia przepływu. W przypadku niewielkiej wartości natężenia przepływu zastosowanie znajdują przepływomierze skrzydełkowe z wirnikiem prostopadłym do kierunku przepływu płynu. Jeżeli natężenia przepływu są większe, wykorzystuje się łopatki śrubowe obracane wokół osi przepływu. Wiele aplikacji przemysłowych wykorzystuje przepływomierze ultradźwiękowe. Ich istotą jest pomiar prędkości przepływu medium przez powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu. Przepływomierze ultradźwiękowe bazują na pomiarze różnicy czasu przejścia fali ultradźwiękowej wywołanej efektem Dopplera. Fala emitowana jest na przemian między dwoma czujnikami znajdującymi się na rurociągu. W momencie zatrzymania przepływu czas przejścia fali w dwóch kierunkach będzie jednakowy. Z kolei wraz z rozejściem się fali przeciwnie w odniesieniu do płynącej cieczy, zmniejsza się prędkość propagacji zgodnie z ruchem cieczy. Różnica czasów przejścia mierzona przez przepływomierz jest proporcjonalna do prędkości cieczy w rurociągu. Uwzględniając profil i pole przekroju poprzecznego rury można wyznaczyć objętość strumienia. Jako zaletę przepływomierzy ultradźwiękowych należy wymienić 4/2020
przede wszystkim pomiar bezkontaktowy. Takie rozwiązanie szczególnie dobrze sprawdzi się w przypadku pomiarów cieczy silnie agresywnych lub cieczy o dużym ciśnieniu. Ponadto urządzenia charakteryzują się znaczną trwałością. Można je też montować w instalacjach już istniejących. Przy montażu systemu pomiarowego nie ma potrzeby zatrzymywania procesu. Przepływomierze ultradźwiękowe nie powodują spadku ciśnienia w instalacji. Następną grupą urządzeń są przepływomierze elektromagnetyczne. Mierzą one prędkość przepływu medium przez określoną powierzchnię, która jest prostopadła do kierunku pola magnetycznego. Wykorzystywane jest tu zjawisko indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Lepkość, temperatura, gęstość i ciśnienie produktu nie wpływają na wynik pomiaru. Metodą elektromagnetyczną można mierzyć ciecze o wysokim poziomie koncentracji ciał stałych. Są to przede wszystkim szlamy kopalniane i masy celulozowe. Ze względu na to, że przepływomierze elektromagnetyczne nie mają części ruchomych, nie dochodzi do spadków ciśnienia w instalacji. Charakterystyczna jest duża dynamika pomiaru, stabilność w czasie i niezawodność.
Urządzenia serii CoriolisMaster FCB400 firmy ABB to kompaktowe przepływomierze masowe. Urządzenia te cechują się przede wszystkim niskim spadkiem ciśnienia, intuicyjnym wyświetlaczem oraz wymianą danych poprzez protokół HART. W przepływomierzu przewiduje się nawet pięć wejść/wyjść modułowych. Opcjonalnie może być zamontowana karta typu plug-in. Oprogramowanie jest automatycznie aktualizowane. Zastosowany czujnik cechuje się rozbudowaną pamięcią a w razie potrzeby szybką wymianą elektroniki. Obsługę wykonuje się poprzez przezroczystą szybkę dzięki przyciskom pojemnościowym. Termiczny przepływomierz masowy EE771 z oferty firmy Introl znajduje zastosowanie przede wszystkim przy pomiarze przepływu w rurociągach. Stosowany jest do pomiaru zużycia sprężonego powietrza, helu, azotu, argonu, CO2 i innych gazów niepalnych oraz niepowodujących korozji. Urządzenie mierzy przepływ objętościowy w warunkach normalnych zgodnie z normą DIN 1343. Mierzony jest nie tylko standardowy przepływ objętościowy ale i przepływ masowy oraz temperatura. Przyrząd ma wbu-
33
TEMAT NUMERU
Bezpieczeństwo przemysłowych systemów danych
% . % % ;>::-
!%
dowany licznik zuşycia gazu. Do dyspozycji są dwa wyjścia sygnału, które w zaleşności od aplikacji moşna konfigurować jako analogowe (prądowe lub napięciowe) albo jako wyjścia przełączające lub impulsowe do pomiaru zuşycia. Wieloparametrowe przepływomierze wirowe firmy HEINRICHS mierzą przepływ cieczy o niskich lepkościach, a takşe pary wodnej i gazów. Do wyboru jest wersja przeznaczona do montaşu na istniejącym rurociągu (typ DVE) oraz jako wstawka rurowa (typ DVH). Czujnik pomiarowy moşe być wyposaşony w elementy pomiarowe takie jak piezoelektryczny czujnik prędkości przepływu medium – czujnik podstawowy, czujnik temperatury Pt 100 oraz czujnik ciśnienia absolutnego medium. Inne przykłady przepływomierzy to Fluxus (firmy Flexim), ST100 (firmy FCI), Tricor TCM (firmy Tricor), M23 (firmy Vortek), FLONET FN10/FN20 (firmy Elis). 34
Nie ma wątpliwości co do tego, şe przemysłowe systemy sterowania znacznie odbiegają od sieci teleinformatycznych w wykonaniu standardowym. Pociąga to za sobą wdroşenie nieco innych załoşeń, zarówno w stosunku do zasobów informacji, jak i ich przesyłania. Bardzo często do przemysłowych systemów sterowania podchodzi się jak do łatwego celu w zakresie cyberataków. Wynika to stąd, şe zastosowanie nietypowych, a do tego separowanych protokołów transmisji danych, jest trudne do rozszyfrowania. Stąd teş sprzętu uşywanego w systemach sterowania nie wyposaşa się w odpowiednie zabezpieczenia. Do tego bez problemu moşna znaleźć wirusa lub złośliwe oprogramowanie infekujące sterowniki PLC lub urządzenia przeznaczone do transmisji danych, które pracują w standardzie RTU. Za szybkim rozwojem systemów przesyłu danych idzie szereg moşliwości dla cyberprzestępców. Jeszcze całkiem niedawno dane w ramach infrastruktury przemysłowej były wymieniane w oparciu o porty szeregowe z krótkimi połączeniami. Wykorzystywano równieş sieci typu SDH/PDH. Do takich rozwiązań, w porównaniu z zaawansowanymi protokołami transmisyjnymi, trudno się włamać. Ponadto bardzo często nowoczesne systemy automatyki zazębiają się z róşnego typu sieciami korporacyjnymi czy biurowymi. W efekcie coraz częściej zastosowanie znajduje ta sama infrastruktura sprzętowa – serwery i sieci. Na uwagę zasługuje dynamiczny rozwój systemów takich jak MES, ERP, CMMS czy SAP. Konieczne okazują się więc kolejne punkty pozwalające na styk takich systemów z przemysłowymi systemami sterowania. Niejednokrotnie systemy korporacyjne i przemysłowe systemy sterowa-
nia obejmuje taka sama polityka bezpieczeństwa. Jednak z racji róşnych zagroşeń powinny być uwzględnione róşne wymagania. Dodatkowo na ataki naraşony jest przesył danych między urządzeniami rozproszonymi. Naleşy uwzględnić szereg wymagań w zakresie bezpieczeństwa w odniesieniu do urządzeń RTU, które są łączone sieciami wewnętrznymi i zewnętrznymi. Mowa tu przede wszystkim o publicznych częściach infrastruktury sieciowej, a takşe modułach komunikacyjnych RTU. Rozbudowane urządzenia RTU niejednokrotnie cechują się zaawansowanymi moşliwościami zblişonymi do funkcjonalności komputerów. Do tego proces wymiany danych z innymi systemami bazuje na sieciach i protokołach IP. Są to kolejne elementy, które mogą być naraşone na cyberataki. Co prawda, redundancja przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa aplikacji pod względem stabilności i ciągłości pracy, to jednak powstają dodatkowe obiekty (np. serwery), które mogą stać się celem cyberataków. Za punkty newralgiczne uznaje się wszelkie błędy, jakie niejednokrotnie powstają podczas wdroşenia systemu oraz błędy w konfiguracji. Na zmniejszenie odporności na zagroşenia wpływ mają usterki w pracy sprzętu i oprogramowania. Typowe cyberataki bardzo często przybierają formę DDoS oraz exploitów skutkujących przejęciem kontroli nad systemami. Wszystko to przekłada się na implementowanie odpowiednich zabezpieczeń w urządzeniach automatyki przemysłowej. W protokołach
. % %
# 5 !%
AUTOMATYKA
5 6 !% - $ D
TEMAT NUMERU
komunikacyjnych implementuje się zabezpieczenia DNP3.0, SNMPv3, TLS, centralną autoryzację – RADIUS czy IPSec VPN (tryb tunelowy). Ponadto monitoruje się aktywność uşytkowników za pomocą logowania zdarzeń – logowanie uşytkownika (zdalne i lokalne), wylogowanie ręczne/po czasie, wymianę firmware itd. Naleşy teş pamiętać o prostych, a jakşe skutecznych narzędziach takich jak odpowiednia siła hasła. Kluczowe miejsce zajmuje właściwa konfiguracja oprogramowania przez Bootstrap, czyli proste pierwsze uruchomienie. Warto zautomatyzować aktualizację oprogramowania. W przypadku zdalnego zarządzania konfiguracją urządzeń trzeba zadbać o zaufane źródło. Waşne jest aktualizowanie kluczy i certyfikatów bezpieczeństwa. Przydatnym rozwiązaniem jest funkcja pozwalająca na wycofanie zmian przez przywrócenie wcześniejszej wersji. Kluczowe miejsce zajmuje tzw. hardening, będący zabezpieczeniem systemu przez redukowanie elementów do niezbędnego minimum. Chodzi tutaj o interfejsy oraz otwarte porty sieciowe. Warto zadbać o blokady dostępu w przypadku przekroczenia czasu trwania sesji, dezaktywację niepotrzebnych uşytkowników czy usuwanie nieuşywanych funkcji. Bardzo często usuwa się równieş moduły programów, które nie są uşywane. Konwertery CRS-xxx z oferty firmy Mikronika umoşliwiają komunikację w sieciach wykorzystujących protokół PPM2 w standardzie CAN-BUS/RS485. Urządzenia konwertują protokoły szeregowe na standard magistrali CAN-BUS. Konwerter ma trzy porty komunikacyjne RSB (RS-485), CAN i RSA (RS-232). Port RSB i CAN słuşy do komunikacji z systemem nadrzędnym. W warstwie komunikacyjnej port wykorzystuje protokół CAN-BUS i PPM2. Port RSA słuşy jedynie do diagnozowania poprawności pracy urządzenia. Switch Itrusion Detection System/ Intrusion Prevention System/DPI SCADA Firewall z oferty firmy Tekniska ma dwa porty Gigabit Ethernet do ochrony sieci OT. Urządzenie pracuje 4/2020
w dwóch trybach IDS/TAP – urządzenie monitoruje ruch w sieci i przekazuje informacje do urządzenia nadrzędnego przez port mgmt (management) oraz IPS / In Line – jako SCADA Firewall. Urządzenie wpięte szeregowo w linię komunikacyjną analizuje ruch sieciowy i aktywnie podejmuje działania wg zadanych reguł. Do dyspozycji są dwa porty RJ45 Gigabit Ethernet (1000BaseT) przeznaczone do pracy jako IDS 2 × TAP lub jako IPS 1 × In line pair z bypass’em zabezpieczającym. Oprócz tego przewidziano jeden port RJ45 mgmt oraz dwa porty USB. Konwerter ADAM-4572 z oferty firmy Advantech obsługuje interfejs 10/100 Base-T (RJ45) i protokół TCP/RTU/ASCII. Interfejs szeregowy moşe pracować w standardzie RS-232 (Rx, Tx, Gnd), RS-422 (Rx+, Rx-, Tx+, Tx-) oraz RS-485 (Data+, Data-). Prędkość transmisji na łączu szeregowym wynosi do 921,6 kbps. Złącze portu szeregowego i zasilania bazuje na zaciskowym terminalu śrubowym. Konwerter jest zasilany napięciem 10–30 V DC. Konfiguracja urządzenia odbywa się za pomocą oprogramowania Advantech EKI Device Configuration Utility.
pływomierze, które znajdują zastosowanie w przemyśle, zazwyczaj mierzą przepływ cieczy a nieco rzadziej gazów. Przyrządy pomiarowe słuşące do pomiaru przepływu dzieli się na trzy grupy uwzględniając zjawisko fizyczne, jakie jest wykorzystywane przy pomiarze.
Podsumowanie W ramach podsumowania naleşy podkreślić, şe w zakresie bardziej zaawansowanych urządzeń pomiarowych na uwagę zasługują przetworniki temperatury, które przetwarzają sygnały pomiarowe zebrane przez czujniki na sygnał standardowy. Nowoczesne urządzenia tego typu to urządzenia cyfrowe. Bogata funkcjonalność pozwala m.in. na linearyzowanie czujnika w stosunku do termometru, co przekłada się na zwiększenie dokładności pomiarowej. W praktyce pomiar poziomu medium bardzo często przybiera postać pomiaru odległości lub długości. Zaleşnie od aplikacji zakres pomiarowy wynosi od kilku centymetrów do kilkudziesięciu metrów. Pomiar poziomu odbywa się m.in. na potrzeby pomiarów cieczy w silosach lub zasobnikach. Do pomiaru przepływu wykorzystuje się przepływomierze mierzące strumień objętości lub masy. Prze-
Czujniki temperatury oferowane przez $ D X & [V f
[V . . . %
Nie ma wątpliwości co do tego, şe przemysłowe systemy sterowania odbiegają od sieci teleinformatycznych w wykonaniu standardowym. Pociąga to za sobą wdroşenie nieco innych załoşeń, zarówno w stosunku do zasobów informacji jak i ich przesyłania. Bardzo często do przemysłowych systemów sterowania podchodzi się jak do łatwego celu cyberataków. Z reguły jest to skutkiem tego, şe zastosowanie nietypowych, a do tego separowanych protokołów transmisji danych, jest trudne do rozszyfrowania. Stąd teş sprzętu uşywanego w systemach sterowania nie wyposaşa się w odpowiednie zabezpieczenia. 35
TEMAT NUMERU
Transmisja bezprzewodowa w pomiarach temperatury Firma Guenther Polska wspie \ % D % {6:- X T\ % f [
. % %. 6
T
radycyjne podejście do pomiarów temperatury w przemyśle oparte jest na właściwie dobranym do warunków procesowych czujniku temperatury (termoparowym lub rezystancyjnym) oraz jego połączeniu przewodem z kolejnymi urządzeniami do wskazania, kontroli, regulacji czy rejestracji. Istnieją jednak obiekty, w których prowadzenie pomiarów tą metodą jest utrudnione lub wręcz niemoşliwe. Dla takich aplikacji firma Guenther Polska oferuje kompleksowe rozwiązanie pomiaru temperatury oparte na bezprzewodowej transmisji sygnału z czujnika do odbiornika.
Cyfryzacja Wykorzystanie moşliwości cyfrowej transformacji jest obecnie w centrum uwagi strategii biznesowych. Daje szan36
P R O M O C J A
sę na zwiększenie rocznej wartości ekonomicznej o 17 mln euro w skali światowej we wszystkich branşach, z czego udział obiektów przemysłowych stanowi ponad 25% tej wartości. Analiza oparta na badaniach IDC (International Data Corporation) z grudnia 2019 r., koncentrująca się na wpływie technologii cyfrowej, obejmuje cały łańcuch wartości. Transformacja skłania producentów do ponownego przemyślenia strategii technologicznych i włączenia do niej akceleratorów innowacji, takich jak Internet Rzeczy. Częstym wyzwaniem, przed którym stoją organizacje niescyfryzowane, wciąş pozostaje bazowanie w całym przedsiębiorstwie na realizacji róşnych procesów ręcznie i w formie papierowej. Tymczasem cyfryzacja tych procesów przynosi wiele natychmiastowych korzyści biznesowych. AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU Ciągłość produkcji
5 6 $ D
Kaşdego dnia środowiska przemysłowe są dotknięte awariami i przerwami w procesie produkcyjnym. Dotyczy to przede wszystkim sprzętu wykorzystywanego do powtarzalnych zadań dla ogromnego wolumenu produkcyjnego. Opóźnienie produkcji z powodu przymusowej przerwy na konserwację moşe zagrozić realizacji wyznaczonych celów produkcyjnych, doprowadzić do wzrostu kosztów operacyjnych i niedotrzymania terminów. Dlatego wszystkie branşe dąşą do osiągnięcia bardziej rentownego poziomu wydajności i wprowadzają do systemów utrzymania ruchu innowacje, które pomagają zmniejszyć liczbę interwencji w trakcie procesu produkcyjnego i zapewniają utrzymanie prawidłowego funkcjonowania jednostek produkcyjnych. Wraz z pojawieniem się koncepcji Przemysłu 4.0 utrzymanie ruchu w przemyśle przeszło rewolucję. Implementacja inteligentnych systemów zintegrowanych z procesem przemysłowym pozwoliła wykorzystać dane operacyjne otaczające środowisko przemysłowe i wpłynąć na etapy produkcyjne, czyniąc je bardziej proaktywnymi. Konserwacja uwzględnia dziś nowe metody i złoşone aspekty wynikające z tej zmiany, tak jak ma to miejsce w przypadku konserwacji predykcyjnej.
T . .
Guenther Polska
Priorytety strategiczne digitalizacji produkcji i zastosowania Internetu Rzeczy to: • optymalizacja łańcucha dostaw, • inteligentna produkcja, • innowacje produktowe, • poprawa doświadczeń klienta / obsługa terenowa.
Predykcja w utrzymaniu ruchu W przypadku konserwacji predykcyjnej interwencja oparta jest na wskazaniach wynikających z monitorowania sprzętu w celu uruchomienia działań zapobiegawczych, które zapewnią prawidłowe funkcjonowanie zakładu przemysłowego. Konsekwentne działania pojawiają się jako środki zapobiegawcze, a nie jako środki naprawcze wynikające z nieoczekiwanych zdarzeń,
które juş doprowadziły do przerwania łańcucha produkcji, wzrostu kosztów operacyjnych i kosztów utrzymania. Konserwacja predykcyjna ma zalety obejmujące cały system przemysłowy. Naleşą do nich: • zmniejszenie częstotliwości przestojów maszyn, • obnişenie liczby nieoczekiwanych interwencji, • wydłuşenie şywotności sprzętu, • nişsze koszty konserwacji, • poprawa wydajności, • zwiększenie bezpieczeństwa w miejscu pracy, • redukcja kosztów operacyjnych zakładu przemysłowego. Internet Rzeczy usprawnia konserwację predykcyjną. Jego koncepcja technologiczna jest powiązana z Przemysłem 4.0 w zakresie wykorzystania danych produkcyjnych do niezawodnego monitorowania systemu produkcyjnego. Status procesu produkcyjnego i infrastruktury wymaga monitorowania zmiennych mających wpływ na ten proces, m.in. temperatury, przewodności, pH, wibracji, przepływu, wilgotności, poziomu i ciśnienia. Środowisko przemysłowe zmienia się dziś szybciej niş kiedykolwiek wcześniej. Technologie cyfrowe, takie jak chmura, urządzenia mobilne, duşe zbiory danych i analizy oraz Internet Rzeczy, są motorem transformacji branşy.
% T\
& . \
D
4/2020
37
TEMAT NUMERU Transmisja bezprzewodowa Firma Tekon Electronics opracowała system bezprzewodowy PLUS, umoşliwiający digitalizację procesu przez stworzenie wielostandardowej i wielozakładowej przemysłowej sieci bezprzewodowej. Przekłada się to na większą wiedzę na temat danych i pola zastosowań przemysłowych. To kompletne rozwiązanie, oferowane na polskim rynku przez firmę Guenther Polska, umoşliwia zbieranie danych z czujników polowych – m.in. w zakresie pomiaru temperatury – w celu uzyskania wielowymiarowej wiedzy na temat procesu. Pozwala to zapobiegać nieefektywności produkcji oraz wdraşać środki mające na celu zwiększenie wydajności procesu produkcyjnego i ograniczenie przestojów. Seria urządzeń do transmisji danych, a przede wszystkim bezprzewodowy przetwornik PLUS TWP-4AI4DI1UT, to rozwiązania technologiczne, które gwarantują monitorowanie czterech wejść analogowych 4–20 mA / 0–10 V, czterech wejść cyfrowych i jednego uniwersalnego wejścia temperatury. Zapewnia to bezpieczną komunikację przez szyfrowanie danych, bez konieczności stosowania kompleksowego rozwiązania wykorzystującego okablowanie do nawiązania komunikacji. Oprócz wspomnianego przetwornika wielowejściowego, Guenther Polska oferuje przetwornik serii TWPH-1UT przeznaczony do montaşu w głowicach czujników temperatury. W ten sposób firma, jako uznany w Polsce producent
& .
% f T
temperatury
czujników temperatury, odpowiada na potrzeby rynku. Ofertę firmy Guenther Polska uzupełniają elementy elektroniczne w postaci urządzeń do transmisji bezprzewodowej, które umoşliwiają zabudowę dostosowaną do danej aplikacji, gdzie prowadzenie tras kablowych jest zbyt kosztowne lub niemoşliwe. Innym zastosowaniem wymienionych urządzeń są aplikacje mobilne, w których zasilanie poszczególnych elementów aparatury pomiarowej byłoby nierealne.
Dane gromadzone w trakcie pomiarów są dostępne on-line w czasie rzeczywistym, co pozwala na konsultację i zdalną analizę za pośrednictwem platformy Tekon IoT. W Przemyśle 4.0, określanym równieş jako „czwarta rewolucja przemysłowa�, wraz z pojawieniem się nowych technologii powstały nowe procesy konserwacji, które przyczyniły się do przeformułowania wcześniejszych metod. Postęp pozwolił wykorzystać kompilację danych do skutecznego radzenia sobie z trudnościami związanymi z pracą maszyn i linii produkcyjnych, a procedury konserwacji przełoşyły się na zwiększenie dostępności sprzętu w zakładach przemysłowych i lepszą kontrolę kosztów tych procesów.
GUENTHER POLSKA Sp. z o.o. 6 3 ={ 1 ;;<:?; ( X 6 8x >;= 8: 8:- 8x >;= 8: 8= ) / 8x >;= 8: 8x <% & A D 6 %6.
6 D 6 %6.
. ) % I . % %
38
AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
Transmisja danychÂ
w sterownikach PLC Unitronics Podczas projektowania sys % \ . \ \ - D D .
projektant stoi przed wybo % T \ T\ T . %- T . D .
% T D- % \ V . [V
& . . D6 & T
T \V . X
sterowniki serii Unistream izra T W % 0 6
Kamil Kucharek
S
terowniki serii Unistream jako jedne z niewielu obsĹ‚ugujÄ…Â wiÄ™kszość protokołów komunikacyjnych stosowanych w przemyĹ›le. OprĂłcz najpopularniejszych protokołów Modbus TCP/IP oraz RTU w standardzie znajdziemy rĂłwnieş EtherNet/IP, CANopen oraz CANlayer2. Dodatkowo uĹźytkownik moĹźe stworzyć wĹ‚asnÄ… ramkÄ™ komunikacyjnÄ…. Ponadto sterowniki obsĹ‚ugujÄ…Â MQTT, czyli lekki, niezawodny (szyfrowany SSL) i nieobciÄ…ĹźajÄ…cy łącza protokół oparty na wzorcu Publish-Subscribe, ktĂłry jest najczęściej stosowany do zbierania danych pomiarowych pochodzÄ…cych z wielu rozproszonych na obiekcie czujnikĂłw.Â
Ĺ atwe zarzÄ…dzanie i diagnostyka ObsĹ‚uga SNMP w wersji 3 (z uwierzytelnieniem) upraszcza zarzÄ…dzanie urzÄ…dzeniami sieciowymi (routery, switche, komputery, drukarki), co jest szczegĂłlnie istotne przy diagnozowaniu błędĂłw sieci. W bardziej rozbudowanych procesach najczęściej do zbierania danych w jednym miejscu sĹ‚uĹźy system SCADA, ktĂłry dziÄ™ki wspieranemu przez sterownik standardowi OPC UA bezproblemowo odczyta z niego dane procesowe. Osoby nadzorujÄ…ce mniejsze systemy mogÄ… natomiast widzieć wizualizacjÄ™ procesu i zebrane dane zarĂłwno na ekranie HMI sterownika, jak i – przez dostÄ™p zdalny i dziÄ™ki obsĹ‚udze VNC i Webserwera – na telefonie czy komputerze. Sterowniki Unistream umoĹźliwiajÄ… rĂłwnieĹź wymianÄ™ informacji z bazÄ… SQL, obsĹ‚ugÄ™ GSM/GPRS oraz wysyĹ‚anie maili.Â
Wsparcie techniczne i know-how
5 6 $ D - ! % % $ D - ! % %
Firma Elmark Automatyka z siedzibą w Warszawie dostarcza sprawdzone rozwiązania z dziedziny automatyki przemysłowej, zapewnia pomoc techniczną przed- i posprzedaşową, a takşe oferuje własny serwis urządzeń. Zapraszamy do współpracy: elmark@elmark.com.pl.
ELMARK AUTOMATYKA SA 6 7 % 89- :;<:8; 3 6 == 88> 8? >8- == 88@ ?? =; ) == 88> 8? >9 <% % A % 6 %6.
6 % 6 %6. Â
4/2020
P R O M O C J A
39
TEMAT NUMERU
Jak połączyć I/O z systemami IT lub chmurą? Integracja sieci OT z systema% I T % . % [
jest coraz powszechniejsza, \ % \ % [ ta OT, takim jak sterowniki PLC . Â…*6 * . \
na te wyzwania jest system ID / {;>: W % / 6
A
by zapewnić lepsze połączenie z systemami nadrzędnymi, sterowniki PLC, wyspy I/O i inne urządzenia tego typu są wyposaşane w coraz to nowsze funkcje i protokoły. Jednak czasami wbudowana funkcjonalność moşe być niewystarczająca lub wręcz stanowić ograniczenie dla projektanta czy integratora.
Sterowniki i moduły I/O
Sterowniki i urządzenia I/O są często wykorzystywane w róşnych gałęziach przemysłu. Sterowniki moşna zwykle programować w językach graficznych, takich jak język drabinkowy, lub tek-
Procesor NXP i.MX7D 1 GHz Pamięć operacyjna 512 MB DDR3 Zasilanie system Power: 12–48 V DC; Field Power: 12/24 V DC Pamięć masowa wbudowane 8 GB, moşliwość rozszerzenia za pomocą microSD Maksymalna liczba modułów IO 32 Montaş szyna DIN – montaş/demontaş bez narzędzi Zakres temperatury otoczenia od –40 °C do +75 °C Zasilanie napięcie: 12–48 VDC, pobierany prąd: 2A@12 V DC System operacyjny MIL – Moxa Industrial Linux, secure boot, Realtime(PREEMPT_RT) Szyfrowanie Moduł TPM Języki programowania C/C++, Python Wbudowane oprogramowanie SDK dla Azure, AWS, Alibaba, AWS, biblioteki serwera OPC UA Komunikacja 2 × Ethernet, 1 × RS-232/422/485 Parametry systemu ioThinx 4530
40
P R O M O C J A
stowych, np. język strukturalny. Większość tych urządzeń najczęściej oferuje pewną skończoną, nierozszerzalną listę wspieranych funkcji i protokołów. Problem pojawia się, gdy uşytkownik chce je rozbudować o niestandardową funkcję, np. dopisać wsparcie technologii obsługiwanej przez nowy system nadrzędny. Jedną z opcji jest wymiana sterownika na inny model wspierający wybraną technologię, jednak nie zawsze jest to moşliwe i opłacalne kosztowo. Załóşmy, şe wdroşone nowe oprogramowanie monitorujące zasoby przedsiębiorstwa ma nietypowy sposób wymiany danych, który nie jest wspierany przez şaden dostępny w sprzedaşy sterownik PLC. Co moşna zrobić w takiej sytuacji? Zakupić komputer przemysłowy, który pełniłby funkcję tłumacza między sterownikiem a systemem? Nie jest to najbardziej eleganckie rozwiązanie, a jednocześnie dochodzi dodatkowe urządzenie do oprogramowania i utrzymywania. Firma Moxa proponuje bardzo ciekawe rozwiązanie tego i podobnych problemów – system ioThinx 4530.
ioThinx 4530 System ioThinx 4530 moşna w skrócie opisać jako połączenie komputera przemysłowego z systemem Linux i modułowego systemu wejść/wyjść. Zapewnia to znacznie większą elastyczność niş większość standardowych sterowników, modułów IO czy komputerów przemysłowych. Urządzenie ma ponadto ciekawą specyfikację, przedstawioną w tabeli. AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU
5 6 ! % %
Moşliwości wykorzystania Dzięki duşej elastyczności system ioThinx 4530 świetnie sprawdzi się w róşnych zastosowaniach – przykładowo zamiast wdraşać rozwiązania typu WebHMI + oddzielny moduł I/O wystarczy uşyć ioThinx 4533 ze skonfigurowaną aplikacją NodeRED. Aplikacje, w których wymagane jest zbieranie stanów z maszyny – np. z czujników dwustanowych, czujników temperatury i innych czujników z interfejsem 4–20 mA lub 0–10 V/ –10 do 10 V – przy większej liczbie sygnałów stwarzają problemy. ioThinx 4533 jest kompaktowy – nawet przy duşej liczbie sygnałów, a dzięki sporej mocy obliczeniowej, jak na urządzenie tego typu, moşe wstępnie przetwarzać dane i udostępniać je systemom nadrzędnym, IT lub wysyłać je do chmury. Dzięki stosunkowo szybkiemu procesorowi i moşliwości uruchamiania aplikacji w trybie „Real Time�, urządzenie moşe nie tylko zbierać dane z czujników, ale teş sterować procesami. Oznacza to, şe czas wykona-
nia kodu sterującego wyjściami jest zdeterminowany i przewidywalny, co jest kluczowe przy sterowaniu, szczególnie ze względów bezpieczeństwa i przewidywalności procesu produkcyjnego. Urządzenie moşe być wyposaşone w wyjścia cyfrowe, przekaźnikowe i analogowe. Inną znaczącą zaletą jest „recykling� kodu przy wdraşaniu w róşnych aplikacjach. Przykładowo, jeśli w przeszłości podobna aplikacja była juş realizowana, ale zwiększyła się skala działania (np. maszyna do obróbki CNC jest większa), moşna znacznie szybciej skończyć projekt, poniewaş nie rozpoczyna się pracy od zera. Po-
nadto nawet jeśli brakuje jakiejś funkcji czy protokołu, system Linux umoşliwia dosyć proste instalowanie dodatkowych pakietów w celu uzupełnienia luki, a bogata społeczność ułatwi wdroşenie i rozwiązywanie ewentualnych problemów konfiguracyjnych. ELMARK AUTOMATYKA SA 6 7 % 89- :;<:8; 3 6 == 88> 8? >8- == 88@ ?? =; ) == 88> 8? >9 <% % A % 6 %6.
6 % 6 %6.
R E K L A M A
TEMAT NUMERU
Usprawnione zarzÄ…dzanie
procesem produkcyjnym dzięki chmurze 3 % [ . T
. T\ f& % D
\ . - X. \ \
f . 6 3 % [ % D
. - f X [V q
?8‹v T . 6 ( X ) . T
D% % f % V
X TX6 T ) % T \ & D-
D % % ) -
& X D6
W
raz z pojawieniem się w latach 80. urządzeń z komunikacją 4–20 mA wzbogaconą o HART, a takşe opartych na magistrali Fieldbus, w przemyśle doszło do zwrotu w dostępie do informacji o prowadzonym procesie. Protokoły komunikacji cyfrowej umoşliwiły urządzeniom dostarczanie czegoś więcej niş tylko sygnału procesowego. Wiedza o stanie urządzenia czy błędach stała się pełniejsza, a był to jedynie przedsmak tego, co o procesie i jego składowych moşemy dowiedzieć się obecnie. Firma Endress+Hauser szacuje, şe spośród 40 milionów urządzeń jej produkcji działających na całym świecie 90% to inteligentne urządzenia cyfrowe. Mogą one dostarczać ogromnej ilości informacji i są wykorzystywane przez szereg systemów oraz aplikacji IIoT, słuşących m.in. do utrzymania ruchu, zarządzania zasobami, kontroli zapasów, zarządzania produkcją (MES) czy pomocnych w planowaniu zasobów przedsiębiorstwa (ERP). Aktualnie głównym problemem nie jest więc dostęp do informacji, ale to, jak nimi zarządzać.
Konsekwencje nadmiaru informacji W ocenie Endress+Hauser 97% danych, ze względu na ich ogromną ilość i trudność w zarządzaniu nimi, nie jest wykorzystywanych w ogóle. Systemy automatyki przetwarzają jedynie informacje o wartościach niezbędnych do sterowania, takich jak przepływ, ciśnienie, 42
P R O M O C J A
temperatura czy poziom, ignorując informacje o stanie urządzenia czy dane diagnostyczne. Dobrze ilustruje to następujący przykład: jeśli pojedyncze urządzenie, np. przepływomierz Coriolisa, dostarcza kilkadziesiąt pozycji statusu i informacji diagnostycznych, a w jednym zakładzie pracuje kilka tysięcy podobnych urządzeń, to system musi poradzić sobie z ogromną ilością danych uzyskiwanych w czasie rzeczywistym.
Remedium na problem z przetwarzaniem danych Główni producenci urządzeń pomiarowych doskonale zdają sobie sprawę ze wspomnianego problemu i wprowadzają na rynek rozwiązania umoşliwiające pozyskiwanie danych z urządzeń przez bramki komunikacyjne (Edge Device), a następnie udostępnianie ich przy uşyciu oprogramowania IIoT – bez angaşowania systemu automatyki. Rzućmy okiem na to, co kryje się za tym rozwiązaniem. Urządzenia pomiarowe „smart� generują wiele róşnych statusów i funkcji. Dla przykładu przepływomierz masowy Endress+Hauser Proline Promass moşe wykrywać: zapowietrzenie medium, wibracje (spowodowane kawitacją), obrastanie, korozję oraz niehomogeniczność mediów – w sumie 125 róşnych problemów i zdarzeń, które mogą zaistnieć w zakładzie produkcyjnym. Gdy dojdzie do któregoś z nich, przepływomierz wygeneruje odpowiedni komunikat (szczegóły podano w tabeli). AUTOMATYKA
TEMAT NUMERU Mimo şe z punktu widzenia systemu automatyki najbardziej interesujące są zmierzone wartości oraz alarmy, oprogramowanie IIoT moşe otrzymywać takşe informacje o ostrzeşeniach oraz aktualnych danych diagnostycznych. Wiele urządzeń pomiarowych ma wbudowaną diagnostykę wskazującą na problemy z elektroniką czy podzespołami. Przepływomierz Coriolisa moşe np. monitorować częstotliwość i tłumienie oscylacji, temperaturę, asymetrię i wzmocnienie sygnału. Zmiany tych parametrów wskazują na potencjalne problemy. Chociaş funkcje diagnostyczne urządzeń oferowanych przez róşnych producentów róşnią się od siebie, kaşde urządzenie pomiarowe monitoruje parametry wewnętrzne, obserwuje zmiany i diagnozuje problemy. Aby dokonać dalszej, pogłębionej analizy, niezbędne jest zaawansowane oprogramowanie umieszczone na serwerze, do którego powinny trafiać dane statusowe i diagnostyczne. W wielu przypadkach transmisja tych danych jest realizowana z uşyciem architektury systemu automatyki, który cyklicznie odpytuje kaşde z urządzeń, a następnie przechowuje otrzymane informacje w bazie danych. Gdy zachodzi taka potrzeba, oprogramowanie sięga do tych danych i na ich podstawie przygotowuje analizę. To rozwiązanie ma jednak sporo niedoskonałości. Największą bolączką jest transmisja duşej ilości danych poza tymi ściśle procesowymi. Sporym wyzwaniem jest równieş ich przechowywanie w bazach danych umieszczonych na lokalnych serwerach, które
mają ograniczoną pojemność. Praca na tej samej bazie danych przez system sterowania oraz system nadzoru niejednokrotnie powoduje powstawanie duşych opóźnień w komunikacji. Lepszym rozwiązaniem – oferowanym obecnie przez głównych producentów przyrządów pomiarowych – jest dostarczenie wszystkich danych z urządzeń obiektowych do oprogramowania działającego w chmurze, z pominięciem istniejącego systemu automatyki.
Komunikacja z urządzeniami obiektowymi Ponad 30 milionów cyfrowych urządzeń pomiarowych zamontowanych obecnie na całym świecie jest włączonych do systemu automatyki za pośrednictwem takich protokołów jak: Profibus, 4–20 mA z HART, WirelessHART, EtherNet/IP i kilku innych. W większości przypadków sygnał jest ostatecznie przesyłany między sterownikami siecią Ethernet, z której dane mogą być pozyskiwane przez specjalne bramki typu Edge Device. Urządzenie Edge Device jest zaprogramowane tak, aby wydobywać dane z urządzeń podłączonych do sieci i przesyłać je do oprogramowania działającego w chmurze. Edge Device moşna równieş zainstalować w mniejszym systemie, który nie musi być podłączony do sieci Ethernet. W takim obiekcie wystarczy podłączyć kaşde z urządzeń obiektowych do pobliskiej bramki, która przeczyta wszystkie informacje diagnostyczne i prześle je do chmury. Jeşeli urządzenia pomiarowe pracują w sieci Ethernet, naleşy
wybrać odpowiednią bramkę, która moşe komunikować się z chmurą. Endress+Hauser podejmuje decyzję o wyborze bramki na podstawie liczby urządzeń, które mają być podłączone do chmury. Dla aplikacji, w których pracują setki urządzeń pomiarowych, przeznaczona jest zaawansowana bramka z szybką transmisją danych. W aplikacjach z jednym czy kilkoma urządzeniami moşna wybrać duşo prostsze oraz wolniejsze rozwiązanie. Transmisja ta przebiega jednokierunkowo z urządzenia do chmury, co jest szczególnie istotne w kontekście bezpieczeństwa połączenia i przesyłanych danych.
ŝycie w chmurze Najlepsi producenci przyrządów pomiarowych dostarczają dedykowane oprogramowanie, które wykorzystuje dane z urządzeń obiektowych do diagnozowania problemów, planowania czynności konserwacyjnych, analizowania procesów oraz przewidywania problemów. Oprogramowanie Endress+Hauser umieszczone w chmurze składa się z modułów realizujących złoşone funkcje.
Diagnostyka urządzeń Narzędzie wbudowane w nowoczesne urządzenie pomiarowe monitoruje jego stan i warunki procesu oraz zapewnia dane potrzebne do dalszej analizy. Aby zagwarantować uşytkownikom dostęp do tych danych, Endress+Hauser wyposaşa swoje urządzenia w Heartbeat Technology, realizującą trzy funkcje: monitoring on-line, diagnostykę i weryfikację.
KOD BĹ Ä˜DU
BŠĄD
CZYNNOŚĆ DO WYKONANIA
TYP ALARMU
843
Limit procesu
SprawdĹş warunki procesu
Alarm
962
Częściowo wypełniona rura
SprawdĹş
OstrzeĹźenie
910
Brak drgań rur pomiarowych
Sprawdź konfigurację wejścia Sprawdź urządzenie zewnętrzne lub warunki procesu
Alarm
912
Medium niehomogeniczne
Sprawdź warunki procesu Zwiększ ciśnienie procesowe
OstrzeĹźenia
913
Medium nieodpowiednie
SprawdĹş warunki procesu SprawdĹş czujnik
Alarm
948
Za duşe przesunięcie drgań rur pomiarowych
SprawdĹş warunki procesu
OstrzeĹźenie
I . & X - % \ & V . . . % q . \ ! 4' v
4/2020
43
TEMAT NUMERU Połączenia z chmurą
44
3 % . % \ & V \ \ 6 3 T\
. % I
historycznych, lokalizację punktu pomiarowego na mapie oraz ustawienie powiadomień o zdarzeniach.
Pierwsze kroki Wdroşenie opisanego rodzaju systemu moşe wydawać się trudne, jednak warto zapoznać się z kilkoma argumentami przemawiającymi za podjęciem takiej decyzji. W pierwszym kroku wdroşenia wszystkie przyrządy muszą zostać zidentyfikowane i wprowadzone do systemu, wraz z instrukcjami obsługi, kodami błędów, informacjami diagnostycznymi i innymi istotnymi danymi. Zwykle odbywa się to podczas pierwszej analizy wszystkich zasobów w zakładzie. Na szczęście nowoczesne urządzenia są zazwyczaj identyfikowane za pomocą kodów kreskowych lub QR, które moşna zeskanować przy uşyciu bezpłatnej aplikacji Netilion Scanner. Dzięki niej urządzenia zostaną automatycznie przypisane do konta. Następnie niezbędne dane, jak dokumentacja techniczno-ruchowa czy protokoły kalibracji, zostaną automatycznie pobrane z bazy danych. Nie jest konieczne wykupywanie pakietu płatnego. Większość producentów zapewnia „zestaw startowy�, który pozwala zakładowi sprawdzić
tę koncepcję w praktyce. Przykładowo Endress+Hauser oferuje bezpłatną wersję próbną dla maksymalnie 15 urządzeń z pakietem aplikacji, w którym docelowo moşna podłączyć nawet 500 urządzeń.
Podsumowanie Nowoczesna aparatura pomiarowa dostarcza wiele informacji na temat jej własnej kondycji i monitorowanego procesu, ale niewiele zakładów korzysta z tych danych. Obecnie czołowi producenci przyrządów oferują rozwiązania sprzętowe i programowe, które przekazują wszystkie dostępne dane przez aplikacje, w celu dokonania analizy i wdroşenia działań naprawczych. Często dane te są dostępne w smartfonie, co poprawia komfort uşywania tego typu rozwiązań. 5 6 ! 4 '
Przesyłanie danych z urządzeń obiektowych do aplikacji w chmurze jest realizowane przez istniejącą sieć Ethernet lub bezpośrednio z uşyciem odpowiednich bramek komunikacyjnych (Edge Device). W Endress+Hauser jest to moşliwe dzięki Netilion Connect, w skład którego wchodzą urządzenia brzegowe Edge Device oraz interfejs API, zapewniający szybką wymianę danych między bazami danych. Interfejs API umoşliwia połączenie w prosty sposób chmury z inną chmurą (cloud-to-cloud) lub chmury z aplikacjami (cloud-to-app). Dzięki temu klient moşe korzystać z danych gromadzonych w chmurze Netilion Cloud, uşywając aplikacji oferowanych przez Endress+Hauser lub aplikacji umieszczonych w chmurze klienta. Netilion bazuje na platformie technologicznej typu open source, która jest powszechnie stosowana w branşy IT i – podobnie jak ekosystemy innych dostawców – oferuje następujące funkcje: • Netilion Analytics – przetwarza dane pochodzące z urządzeń, oceniając ich stan przewiduje problemy mogące pojawić się w pracy urządzeń, ustala harmonogramy konserwacji itp. • Netilion Health – analizuje dane z urządzeń pomiarowych, aby ustalić, czy proces staje się trudniejszy do sterowania, czy coś go zakłóca lub czy konieczne są zmiany. Stacje uzdatniania wody mogą np. monitorować jakość wody powierzchniowej. • Netilion Library – słuşby utrzymania ruchu potrzebują dostępu do instrukcji obsługi urządzeń, sposobów rozwiązywania problemów i innych materiałów opisujących przyrządy. Oprogramowanie biblioteczne rejestruje wszystkie istotne informacje i udostępnia je operatorom na şądanie. • Netilion Value – pozwala na odczyt wartości mierzonych z podłączonych urządzeń pomiarowych. Gotowy interfejs umoşliwia ich wizualizację na ekranie monitora lub smartfona. Oprogramowanie pozwala równieş na analizę danych
! "# $ % 6 3 xx ;x<xx9 3 6 8x 88> :: ::- ) /6 4{@ 8x 88> :: 9:
<% ) 6. A 6 % 6. 6 6 %
AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Sterowniki programowalne I & V & T . % - % . D
& % . D . % D
K#6 *& \
f T & f -
D f D- T % D
% D % 6 & ' ( ) *+
46
Z
acznijmy od definicji samego sterownika programowalnego. Sterownik programowalny to elektroniczne lub elektryczne urządzenie, którego sposób funkcjonowania umoşliwia jego przeprogramowanie w całości lub częściowo, tak aby zmienić lub zmodyfikować realizowane przez sterownik zadania. Praktycznie do początku lat 70. XX wieku wszystkie stosowane w przemyśle układy sterowania, zarówno te wykonywane w tradycyjnej technice przekaźnikowo-stycznikowej, jak i te nowocześniejsze zbudowane na tranzystorach i tyrystorach, były konstruowane jako sztywna sieć logiczna, a rolę programu spełniało po prostu odpowiednie okablowanie między stycznikami, przekaźnikami i innymi elementami obwodu, dzięki czemu moşna było realizować i dostosowywać (zmieniając miejsca podpięcia kabli, tzw. programowanie połączeniowe) funkcje sterownika do aktualnych potrzeb. Na przełomie lat 60. i 70. nastąpił gwałtowny rozwój technik mikroprocesorowych, który przełoşył się bezpośrednio na rozwój systemów autoP R O M O C J A
matyki przemysłowej. Mikroprocesory i układy cyfrowe zaczęły na masową skalę trafiać do systemów sterowania. Prace nad pierwszym sterownikiem programowalnym PLC (Programmable Logic Controllers), rozpoczęły się w 1968 r. Wtedy to w firmie General Motors grupa inşynierów pod kierunkiem Udo Struga rozpoczęła prace projektowe nad nową generacją sterowników, które charakteryzowałyby się łatwością programowania i przeprogramowania, a takşe łatwością utrzymania w ruchu produkcyjnym z moşliwością ich naprawy i rozbudowy realizowaną przez wymianę lub dodanie zainstalowanych modułów. Prace nad pierwszym sterownikiem programowalnym prowadzone były w Stanach Zjednoczonych równolegle przez pięć firm: Bedford Associates, General Motors, International Instruments, Digital Equipment Corporation i Struthers-Dunn Systems Division. Zaprezentowany w 1969 r. pierwszy na świecie sterownik programowalny o nazwie Modicon 084 wykorzystywał składającą się z elementów dyskretnych jednostkę centralną, miał pamięć AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY o pojemności 4 kB oraz obsługiwał do 128 wejść i wyjść. Urządzenie miało masę, bagatela, 46 kg. W 1970 r. na wystawie obrabiarek w Chicago przedstawiono bazujący na tym sterowniku pierwszy na świecie system sterowania, działający na zasadzie cyklicznego obiegu pamięci programu. Co ciekawe, w 1974 r., w dostępnych wówczas sterownikach pojawiły się zupełnie nowe, nieznane wcześniej funkcje. Wprowadzono do nich liczniki, układy odliczające upływ czasu (tzw. timery) oraz możliwość wykonywania prostych obliczeń. Do konstrukcji sterowników programowalnych zaczęto też używać mikroprocesorów, eliminując w ten sposób potrzebę konstruowania własnej jednostki centralnej. W 1977 r. firma Allen-Bradley Corporation do budowy sterownika programowalnego zastosowała system mikroprocesorowy Intel 8080, a w 1980 r. w systemie sterownika zastosowano inteligentne moduły obiektowe, wprowadzono funkcje komunikacyjne i możliwość programowania z poziomu mikrokomputera. Tak narodziły się znane nam sterowniki PLC.
PODSTAWOWE ZADANIA STEROWNIKA PLC • zbieranie danych pomiarowych za pośrednictwem modułów wejściowych z analogowych i dyskretnych czujników pomiarowych, • transmisja danych za pomocą modułów i łącz komunikacyjnych, • realizacja programów na podstawie przyjętych parametrów i uzyskanych danych o sterowanym procesie lub maszynie, • generowanie sygnałów sterujących zgodnie z wynikami obliczeń tych programów i przekazanie ich za pośrednictwem modułów wyjściowych do elementów i urządzeń wykonawczych, • realizacja funkcji diagnostyki programowej i sprzętowej.
a także pozwala na dopasowanie ich do współpracy z zewnętrznymi sygnałami o określonych w danym procesie parametrach fizycznych. Dzięki możliwości integracji sterowników PLC z nadrzędnymi komputerowymi systemami zarządzania produkcją i komputerami przemysłowymi, można też w znaczącym stopniu rozszerzyć funkcjonalność współczesnych systemów automatyki nie tylko do samego sterowania procesem technologicznym, ale również do diagnostyki procesu i realizowanej „w locie” optymalizacji produkcji.
Rodzaje sterowników
5 6 & D
Sterowniki PLC Z dzisiejszego punktu widzenia, sterownik PLC jest uniwersalnym urządzeniem mikroprocesorowym o znacznie uproszczonej, w stosunku do komputera przemysłowego, konstrukcji – o których szerzej za chwilę. Głównym zadaniem sterowników PLC jest realizacja zaprogramowanych algorytmów sterowania w czasie rzeczywistym, na podstawie analizy sygnałów wejściowych. Po ich przetworzeniu sterownik generuje odpowiednie wyjściowe sygnały sterujące i przekazuje je do zewnętrznych elementów wykonawczych, tak aby uzyskać odpowiedni efekt w sterowanym procesie. Sterowniki PLC charakteryzują się dużą uniwersalnością i funkcjonalnością, które pozwalają na realizację praktycznie dowolnych, nawet najbardziej skomplikowanych algorytmów sterujących. Modułowa konstrukcja pozwala nie tylko na łatwą wymianę uszkodzonych elementów, ale również na łatwe dopasowanie konfiguracji sprzętowej i możliwość jej późniejszej rozbudowy, 4/2020
Ze względu na ogromną liczbę dostępnych sterowników PLC wybór odpowiedniego modelu nie jest łatwy. Proces ten należy zacząć od analizy wymagań procesu technologicznego lub konstruowanej maszyny. Obecnie na świecie istnieje kilkudziesięciu czołowych producentów tego typu urządzeń, oferujących sterowniki programowalne o różnych możliwościach i odmiennej funkcjonalności. W celu zapewnienia kompatybilności między różnymi modelami sterowników pochodzących od jednego producenta, przyjęto koncepcję rodzin sterowników, w których umieszczono wszystkie sterowniki charakteryzujące się zbliżonymi możliwościami i funkcjonalnością. Dzięki temu znacznie łatwiej dobrać jest odpowiedni sprzęt, stosownie do wielkości projektowanego systemu sterowania. Poszczególne modele sterowników wchodzące w skład rodziny charakteryzują sie następującymi, wspólnymi cechami: • mogą być programowane za pomocą tego samego pakietu progra-
mowego przy użyciu tego samego języka programowania; • mają takie same zmienne programowe oraz podobną strukturę modułów rozszerzeń; • istnieje możliwość bezproblemowego przenoszenia programów między poszczególnymi modelami sterowników w ramach rodziny. Jednym z podstawowych kryteriów podziału sterowników w obrębie rodziny jest ich wielkość, która utożsamiana jest obecnie przede wszystkim z liczbą obsługiwanych wejść i wyjść oraz ich modułową konstrukcją. Współczesne sterowniki PLC można podzielić na: • kompaktowe, składające się z jednego modułu, nanosterowniki mają do 32 wejść/wyjść lub 128 wejść/ wyjść w przypadku mikrosterowników; • modułowe małe, składające się z kilku modułów, obsługują do 200 wejść/wyjść; • modułowe średnie, zawierają mocniejsze mikroprocesory, mają do 400 wejść/wyjść; • modułowe duże, mają największe jednostki arytmetyczno-logiczne, mają ponad 400 wejść/wyjść; • rozproszone, mają sterownik centralny, który komunikuje się za pomocą sieci z pozostałymi modułami rozproszonymi. Stosowana w PLC pamięć zależy od producenta i potencjalnych zastosowań. Niemniej trudno obecnie znaleźć sterownik, który miałby mniej niż 128–256 kB, a standardem są rozwiązania o znacznie większej pamięci. Sterowniki PLC można też podzielić, biorąc pod uwagę ich cechy konstrukcyjne. Przede wszystkim chodzi tu o rodzaj obudowy oraz możliwości instala47
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
,- / 0 " D % & %. K# ÂŒxÂ?
cji dodatkowych modułów rozszerzeń. Według tych kryteriów spotkać moşna sterowniki następujących typów: • sterowniki bez obudowy (Open Frame), które stosowane są jako tzw. wbudowane systemy sterowania klasy embedded (Embedded Control System). Tego typu sterowniki przeznaczone są do montaşu wewnątrz maszyn i urządzeń; • sterowniki kompaktowe, to sterowniki o stosunkowo prostej budowie i niewielkich wymiarach. Ich konstrukcja zawiera zamknięty w jednej obudowie zasilacz, jednostkę centralną (procesor z pamięcią) oraz moduły wejść i wyjść; • kompaktowe z moşliwością rozbudowy oferujące opcję instalowania dodatkowych modułów rozszerzeń; • sterowniki modułowe – stosowane w systemach automatyki sterujących liniami technologicznymi i produkcyjnymi. Są najczęściej produkowane w postaci średnich oraz duşych sterowników oraz charakteryzują się elastyczną konstrukcją, w której właściwości funkcjonalne definiowane są przez uşytkownika przez dobór odpowiednich modułów. Do dyspozycji są takie moduły, jak jednostki centralne, moduły wejść i wyjść, moduły komunikacyjne, a takşe moduły specjalne np. słuşące do komunikacji z rozrzuconymi na duşej przestrzeni urządzeniami Internetu Rzeczy; • sterowniki zintegrowane z panelem operatorskim. Tutaj w obudowie panelu operatorskiego z ekranem LCD, 48
dotykowym, bądź wyposaşonym w klawiaturę, znajduje się jednostka centralna z interfejsami komunikacyjnymi oraz moduły wejść i wyjść.
Sterowniki modułowe i kompaktowe Sterowniki kompaktowe są urządzeniami najmniejszymi i najtańszymi, przez co stosowanymi głównie do sterowania niezbyt skomplikowanymi urządzeniami, czy instalacjami automatyki przemysłowej. Stosowane w nich wyjścia i wejścia to połączenia cyfrowe, bardzo rzadko wyposaşone są w wejścia i wyjścia analogowe. Co więcej, charakteryzują się sztywną, określoną przez producenta budową. Nie da się więc ich, z wyjątkiem modeli rozszerzalnych, rozbudować o dodatkowe moduły, a jeśli juş to o bardzo proste funkcjonalności – np. moduł komunikacyjny, czy złącza analogowe.
Sterowniki kompaktowe są produkowane w wersjach zasilanych napięciem przemiennym AC 230 V, lub napięciem stałym DC 24 V. W tym pierwszym przypadku sterownik wyposaşony jest w wewnętrzny zasilacz napięcia stałego, który zasila elektronikę sterownika. Gdy sterownik jest przystosowany do zasilania napięciem stałym, stosuje się wówczas osobny zewnętrzny zasilacz, chyba, şe w szafce sterowniczej doprowadzone jest napięcie stałe o wartości 24 V. Jeśli chodzi o sterowniki rozszerzalne, to dostępne moduły rozszerzeń dołączane są bezpośrednio do magistrali sterownika. Liczba dołączanych modułów jest ograniczona i ściśle określona przez moşliwości adresowania w sterowniku. Mimo to wielu inşynierów uwaşa, şe zaciera się granica między sterownikami kompaktowymi i modułowymi. Co więcej, w wielu przypadkach, choć oczywiście nie wszystkich, określona jest teş kolejność lub miejsce, na którym moşna umieścić moduł rozszerzenia określonego rodzaju, np. najblişej sterownika musi znajdować się moduł komunikacyjny, dalej moduły z wejściami i wyjściami analogowymi itp. Przejdźmy do typowych sterowników. Jak wspomniano, sterowniki modułowe, w zaleşności od potrzeb, moşna dość swobodnie konfigurować, wyposaşając je w dodatkowe moduły – stąd nazwa. Ich budowa charakteryzuje się tym, şe kaşdy z elementów sterownika jest oddzielnym modułem. Zarówno zasilacz, procesor, często i dodatkowa pamięć, jak i elementy opcjonalne są oddzielnymi
,- / 1 % ) T % K#
AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY modułami. Spotkać tu można dwa rodzaje konstrukcji sterowników modułowych. Pierwsza w postaci elektronicznych płytek montowanych w specjalnych obudowach w sztywną podstawę ze złączami, które, tak jak w wypadku serwerów, nazywane są obudowami typu rack. Obudowa taka pozwala na zamontowanie od dwóch do nawet kilkunastu modułów. Druga to szereg łączonych ze sobą oddzielnych obudów, zawierających różne moduły, przystosowane do montażu na szynie DIN. Każdy moduł jest wyposażony w magistralę komunikacyjną, a łączenie poszczególnych modułów odbywa się za pośrednictwem złącza magistrali. Liczba modułów, jaką można podłączyć w jednej kasecie, jest ograniczona zwykle do 8, 16, 32 lub 64 modułów. Gdy zachodzi potrzeba zainstalowania większej liczby modułów, trzeba zastosować kasetę rozszerzającą i połączyć z kasetą centralną wykorzystując moduły interfejsowe. Modułowe sterowniki PLC średniej wielkości, biorąc pod uwagę liczbę wejść i wyjść, są najbardziej popularnymi i najczęściej stosowanymi w przemyśle sterownikami programowalnymi. Umożliwiają budowę zarówno zcentralizowanych, jak i rozproszonych systemów sterowania. Stosowane są głównie do sterowania procesami technologicznymi i produkcyjnymi, a także logistycznymi (zautomatyzowane magazyny), a nieco rzadziej rozbudowanymi centrami obróbczymi. Podstawowa konfiguracja sterownika modułowego zawiera następujące elementy funkcjonalne: • zasilacz; • jednostka centralna; • moduł wejść cyfrowych; • moduł wyjść cyfrowych; • moduł wejść analogowych; • moduł wyjść analogowych; • moduły komunikacyjne; • moduły specjalne. Zaletą sterowników modułowych jest to, że można je dowolnie łączyć, modyfikować czy rozszerzać wraz ze wzrostem wymagań odnośnie układu sterowania. Rozszerzanie czy modyfikacja polega po prostu na dołączeniu dedykowanego modułu do sterownika, zwiększającego jego funkcje oraz liczbę wejść i wyjść. Można też, jeśli zajdzie taka potrzeba dołączyć dodatkowe jednostki sterujące czy moduły komunikacyjne, a także moduły wejść-wyjść, zarówno cyfrowych, jak i analogowych. Z praktyki przemysłowej wynika, że modułowe sterowniki PLC najczęściej rozbudowywane są o następujące rozdaje rozszerzeń: • moduł pozycjonowania osi (APM); • moduł szybkich liczników (HSC); • moduł wejściowy dla czujników temperatury; • moduł do pomiaru energii; • moduł komunikacji z siecią Ethernet, w tym bezprzewodowy Wi-Fi; • moduł regulatora PID; • moduł sterowania silnikami krokowymi (z wysokoczęstotliwościowymi wyjściami, generującymi szybkie impulsy prostokątne). Jak widać, sterowniki modułowe mogą sterować bardzo złożonymi procesami produkcyjnymi. Wyposażone są w dość dużą pamięć, z możliwością rozszerzenia, a także w znacznie 4/2020
szybsze jednostki centralne pozwalające sprawnie przetwarzać złożone algorytmy. Oprócz wymienionych typów sterowników programowalnych, warto zwrócić uwagę na fakt, że na rynku dostępne są również małe sterowniki logiczne określane mianem przekaźników programowalnych lub inteligentnych przekaźników. Są to bardzo proste, kompaktowe urządzenia sterujące o ograniczonych możliwościach ich programowania, które obsługują dosłownie kilka wejść i wyjść. Ich główną zaletą jest bardzo niska cena, jednak w wielu prostych zastosowaniach idealnie mogą zastąpić droższe sterowniki PLC. Zakres zastosowań tych sterowników obejmuje zwykle typowe aplikacje sterowania układów napędowych oraz systemy bezpieczeństwa, które związane są najczęściej z zamknięciem osłon roboczych maszyn, a także aplikacje sterujące urządzeniami tzw. automatyki domowej (inteligentny dom).
Jednostka centralna Głównym elementem każdego sterownika, niezależnie od tego, czy jest to sterownik kompaktowy, czy modułowy, jest jednostka centralna, czyli CPU (Central Processing Unit). Do dwóch głównych zadań CPU zaliczyć należy realizację programu sterującego użytkownika oraz zarządzanie pracą całego urządzenia. Ponadto jednostka centralna realizuje obsługę modułów rozszerzeń, komunikację z programatorem lub komputerem nadrzędnym oraz opcjonalnie komuR E K L A M A
49
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
PRODUCENT
GENERAL ELECTRIC/ EMERSON
FATEK
LENZE
OMRON
Model/Rodzina
seria PACSystems
seria FBs
3200 C
seria NX
We/Wy binarne
tak
tak
tak
tak
We/Wy analogowe
tak
tak
tak
tak
Zakres adresów We/Wy dla modułów
32 768 (do 72 modułów)
do 32 modułów i 255 wyjść/wejść
do 64 modułów
512–32 768*
Wydajność
1,1 GHz (Intel Atom)
0,33 ËŹs
1 ˏs (Intel Atom, 1,46–1,91 GHz)
0,37–3,2 ns */**
Pamięć główna (maks.)
2-64 MB*
brak danych
1 GB
512 kB–4 MB*
Pamięć dodatkowa
brak danych
brak danych
128 MB (karta SD)
80–256 MB*
Moduł Safety/Fail-Safety
tak*
brak danych
tak
tak*
Funkcjonalność HMI
nie
tak*
tak
nie
Komunikacja wbudowana
RS-232, RS-485, Ethernet, USB, opcjonalnie: Profinet, Profibus DP, Genius, DeviceNet
RS-232, RS-485, Ethernet, GSM, CANOpen, ZigBee*
Ethernet, USB, EtherCAT, CANopen, Profibus RS-232, RS-485
Ethernet 100BASE-TX, EtherCAT, TCP/IP, I/O Link, USB, RS-422
ÂŽ f [ % Â…% - ÂŽÂŽ . T & T
0 3 & % % D K# X. D . % q . D X. D D 333
. Â… & v
nikację z innymi elementami systemu sterowania. Obecnie jednostką centralną sterownika jest standardowy procesor lub częściej układ typu SoC (System on Chip), będący de facto kompletnym pod względem funkcjonalnym komputerem zamkniętym w jednym układzie scalonym. Oczywiście, szybkość działania sterownika, od której zaleşy szybkość przetwarzania programu uşytkownika zaleşy od wydajności procesora. Naleşy jednak pamiętać, şe parametrem charakteryzującym
szybkość jednostki centralnej sterownika nie jest jego wydajność obliczeniowa w operacjach na sekundę, ale czas cyklu programowego, który wyraşa liczbę wykonanych instrukcji przypadających na jednostkę czasu, np. 1000 instrukcji bitowych wykonanych w trakcie 1 ms. Istotnymi parametrami charakteryzującymi sterowniki PLC są równieş maksymalna liczba obsługiwanych zmiennych We/Wy, maksymalna liczba modułów rozszerzeń, moşliwości komunikacyjne i rodzaje obsługiwa-
nych sieci, np. Ethernet, Profibus DP, DeviceNet, moşliwość korzystania z funkcji specjalnych, np. operacji zmiennoprzecinkowych itp.
Wady i zalety Sterowniki PLC charakteryzują się wieloma zaletami, które sprawiły, şe rozpowszechniły się w systemach automatyki przemysłowej. W porównaniu z systemami bazującymi na układach przekaźnikowych, zmiany algorytmu działania nie wymagają zmian w okablowaniu. Wszystkie operacje, takie jak realiza-
Inicjalizacja sterownika
Odczyt sygnałów wejściowych sterownika
Autodiagnostyka
Wykonanie programu uĹźytkownika
Zapis sygnałów wyjściowych sterownika
Obsługa komunikacji
,- / 2 #
. K#
50
AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
PHOENIX CONTACT
PILZ
SABUR
SCHNEIDER ELECTRIC
SIEMENS
UNITRONICS
seria PLCnext
seria PSSuniversal
seria PCD2
seria Modicon
seria SIMATIC S7
seria UniStream
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
tak
8192
do 64 modułów
do 60 modułów
do 14 modułów
1024–16 384*
2048 (do 16 modułów)
800 MHz (2 x Cortex A9)
brak danych
0,1–0,8 ˬs
0,3 ms
0,085–0,01 ˬs */**
0,13 ˬs (400 MHz)
512 MB
132 MB*
3 MB
72 MB
125 kB – 30 MB*
1 MB
brak danych
128 MB (karta SD)
128 MB
128 MB – 16 GB *
4 MB – 4 GB*
brak danych
tak*
tak
brak danych
nie
tak
nie
nie
nie
nie
nie
tak*
tak
Ethernet, Profinet
Profinet, Profibus DP, Ethernet*
Ethernet TCP/IP, USB, RS-485, Profibus DP, Profi-S-Net
RS-232, RS-485, USB, Ethernet, EtherNet/IP, Modbus*
Ethernet 100BASE-TX, Profinet, Modbus TCP-IP, Profibus
CANbus, RS-485
cja i ocena funkcji zliczania, czasu, czy ocena różnych stanów powiązań, jest wykonywana wewnątrz sterownika. Program obsługujący sterownik PLC można skopiować i używać wiele razy, a także łatwo można go modyfikować. Programowalne sterowniki PLC wymagają też znacznie mniej prac związanych z montażem. Mniejsze są też koszty wdrożenia, przez co wszystkie projekty mogą być realizowane w krótszym czasie. Kolejną zaletą jest zdalna diagnostyka i konserwacja, które mogą być realizowane praktycznie z dowolnego miejsca w firmie, a w przypadku sterowników podłączonych do firmowej sieci Ethernet, z dowolnego miejsca na ziemi. Sterowniki PLC charakteryzują się niskim zużyciem energii oraz bardzo wysoką niezawodnością w porównaniu do układów przekaźnikowych. Sterowniki PLC w zasadzie pozbawione są istotnych wad. W dzisiejszych czasach, jedną z takich wad może być jedynie zbyt mała elastyczność, w stosunku do możliwości komputerów przemysłowych, które mogą wykonywać znacznie szerszy wachlarz zadań, 4/2020
zarówno związanych ze sterowaniem, pomiarami, jak i komunikacją oraz transmisją danych. Są jednak istotnie tańsze od komputerów przemysłowych, których po prostu nie ma sensu stosować w niezbyt skomplikowanych aplikacjach, gdzie idealnie sprawdzają się sterowniki PLC. Sterowniki PLC są na tyle tanie, zwłaszcza proste modele kompaktowe, w tym najmniejsze nanosterowniki, że w przypadku instalacji przemysłowej, koszt takiego sterownika nie stanowi znaczącego udziału w całkowitym koszcie przedsięwzięcia.
Zasada działania sterownika PLC Sterownik programowalny realizuje przewidziany algorytm działania, który jest zapisany w jego pamięci w postaci programu użytkownika. Program ten składa się z ciągu rozkazów sterujących pracą urządzenia i składających się z operacji definiujących rodzaj wykonywanych funkcji oraz argumentów, które określają sygnały wejściowe i wyjściowe sterownika powiązane ze sobą funkcjami logicznymi. W odróżnieniu od klasycznych systemów komputero-
wych sterowniki programowalne pracują według określonego cyklu, który przedstawiony jest na ilustracji 3. Podstawową zasadą pracy sterowników jest praca cykliczna, a w cyklu pracy sterownika PLC można wyróżnić kilka charakterystycznych etapów, które są powtarzane w nieskończonej pętli. W pętli tej sterownik wykonuje, jedna za drugą, pojedyncze instrukcje dokładnie w takiej kolejności, w jakiej zapisane zostały w programie. W fazie inicjalizacji sterownik testuje poprawność działania swoich obwodów wewnętrznych i sprawdza poprawność konfiguracji sprzętowej wszystkich podzespołów i modułów rozszerzeń. Następnie, na początku każdego cyklu odczytywany jest obraz stanu wejść sterownika i stany te są zapisywane w specjalnym obszarze pamięci, zwanym obrazem wejść procesu. Warto zwrócić uwagę na fakt, że odczyt wejść sterownika jest wykonywany tylko na początku cyklu pracy sterownika, co oznacza, że jeżeli sygnały wejściowe ulegną zmianie, to zmiany te będą uwzględnione dopiero w następnym cyklu pracy sterownika. 51
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY PRODUCENT
ASTRAADA
EATON
Model/Rodzina
seria One ECC2000
seria Easy Control
We/Wy binarne
4–16/4–16*
24/16*
We/Wy analogowe
2–12/2–6*
4/4*
Pamięć RAM
128/256 kB*
256 kB
Wydajność
800 MHz (procesor Freescale i.MX6 lub ARM)
0,3 Âľs
Sygnalizacja
diody LED
ekran LCD
Komunikacja
USB, Modbus, CANopen, EtherCAT, Profinet, EtherNet/IP, BACnet, OPCÂ UA, RS-232, RS-485*
Ethernet, CANopen, easyNET
MontaĹź
szyna DIN
szyna DIN
ÂŽ [ %
1 3 & % %. D K# X. D . % q . D X. D D 333
. Â… & v
Następnym etapem jest faza wykonania programu uşytkownika. Podczas niej przetwarzane są kolejno instrukcje programu sterującego, na podstawie których sterownik wykonuje odpowiednie działania i zapisuje wyniki obliczeń w pamięci danych. Po wykonaniu wszystkich rozkazów i określeniu (wyliczeniu) aktualnego dla danej sytuacji stanu wyjść, sterownik wpisuje stany wyjść do specjalnego obszaru pamięci nazywanego obrazem wyjść procesu PIO (Process-Image Output).
Istotne jest to, şe w odróşnieniu od komputerów przemysłowych, sterownik PLC nie ma moşliwości wykonania dwóch rozkazów jednocześnie – pracuje jedynie w trybie sekwencyjnym, jedna instrukcja po drugiej. Dlatego teş, tworząc program naleşy koniecznie uwzględnić odpowiednią kolejność obróbki sygnałów oraz pamiętać o tym, şe przypisanie wartości do danej zmiennej wyjściowej powinno występować tylko w jednym miejscu programu, gdyş ostateczna wartość tej zmiennej będzie zaleşała tylko i wyłącz-
TRYBY PRACY STEROWNIKA Tryb wykonywania programu (RUN) – podstawowy tryb pracy sterownika realizowany podczas normalnej pracy, w trakcie której realizowany jest program uşytkownika. W tym trybie realizowane są wszystkie fazy cyklu pracy sterownika. W tym czasie zablokowana jest moşliwość modyfikacji lub wgrania nowego programu. Tryb zatrzymania sterownika (STOP) – jest to tryb, w którym sterownik nie realizuje programu sterowania, ale jest gotowy do zrealizowania poleceń pochodzących z programatora lub nadrzędnego komputera sterującego. To w tym trybie moşliwa jest modyfikacja lub podmiana programu uşytkownika oraz bezpośrednie sterowanie wyjściami sterownika, przez wymuszanie odpowiednich stanów logicznych, co jest konieczne do weryfikacji poprawności wgrywanego, modyfikowanego lub przygotowywanego oprogramowania. Tryb monitorowania (MONITOR) – tryb ten pozwala na realizację programu uşytkownika i na jednoczesny dostęp do pamięci. Dzięki temu moşna przetestować poprawność działania aplikacji, śledząc zawartość zmiennych i wymuszając stany logiczne na wyjściach sterownika. W trybie tym moşliwa jest edycja wszystkich obszarów pamięci sterownika, w tym zmiana wartości timerów, liczników, pamięci, We/Wy, rejestrów itp.
52
nie od ostatnio wykonanej instrukcji przypisania. W fazie zapisu sygnałów wyjściowych pobierane są wartości stanu wyjść z obszaru pamięci PIO i zapisywane do fizycznych portów wyjściowych sterownika. W wyniku tej operacji wyjścia sterownika zostają uaktualnione i przyjmują wartości obliczone na podstawie algorytmu programu sterującego, wykonanego w danym cyklu pracy sterownika. Innymi słowy, na tym etapie sterownik odpowiednio wysterowuje wyjścia, które sterują elementami wykonawczymi naszego systemu automatyki. Kolejnym etapem cyklu pracy sterownika jest obsługa komunikacji. Na tym etapie następuje wymiana danych między zewnętrznymi elementami systemu sterowania, takimi jak inne sterowniki PLC, panele operatorskie czy komputery przemysłowe. Warto zwrócić uwagę na fakt, şe to właśnie w tej fazie odbywa sie równieş programowanie sterownika i załadowanie nowego programu. Odbywa się to zazwyczaj po uprzednim zatrzymaniu jego pracy, czyli przełączeniu go w tryb STOP – patrz ramka „Tryby pracy sterownika�. Ostatnim etapem cyklu pracy sterownika PLC jest faza autodiagnostyki. W fazie tej sterownik przeprowadza kontrolę poprawności swojego działania. Sprawdzane są m.in.: wartości napięć systemu AUTOMATYKA
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY EL-PIAST
MITSUBISHI
SABUR
ELP11R
seria MELSEC FX
seria PCD3
12/8
8–32/8–32*
20/20
3/4
2/1
4/2
96 kB
64 tys. krokĂłw
512 kB
72 MHz (Cortex M3)
0,21–0,42 s
bd. (32-bit RISC)
ekran LCD
diody LED/ekran LCD*
diody LED
USB, HMI, Modbus, BACnet, Ethernet*
Ethernet, USB, RS-485*
USB, RS-485 dla Profi-S-Net oraz Ethernet
szyna DIN
szyna DIN
szyna DIN
zasilania, stan baterii podtrzymującej zawartość pamięci, rejestr błędów systemowych, prawidłowość funkcjonowania obwodów elektrycznych wejść/ wyjść itp. Na podstawie testów zostaje uaktualniony status sterownika, który jest wyświetlany na panelu czołowym sterownika, albo za pomocą diod LED, bądź za pomocą wyświetlacza LCD, w zaleşności od modelu sterownika. Jeşeli wykryte zostają błędy krytyczne, praca sterownika jest zatrzymana, a wszystkie wyjścia są automatycznie wyłączane. Dzięki temu zapobiec moşna niekontrolowanemu załączeniu zewnętrznych urządzeń wykonawczych.
Programowanie Niewątpliwie największą zaletą sterowników PLC jest moşliwość ich programowania. Nie będziemy tu szczegółowo omawiać metod programowania sterowników PLC, ale warto wspomnieć, şe zagadnienia związane ze współczesnym programowaniem sterowników PLC, a w szczególności języków programowanie zostały znormalizowane w specyfikacjach Międzynarodowej Komisji Elektrotechniki (IEC – International Electrotechnical Commission) z grupy oznaczonej numerem IEC 1131 „Programmable Controllers, które od 1998 r. zmieniły oznaczenie na IEC 61131. 4/2020
Warto wspomnieć, şe pierwsze sterowniki PLC były programowane za pomocą specjalnych programatorów, wyposaşonych w klawiaturę i prosty wyświetlacz. Algorytm sterowania rozkładany był na elementarne instrukcje, które były kolejno wprowadzane do pamięci sterownika. Obecnie, do konfiguracji, parametryzacji i programowania sterowników PLC wykorzystuje się komputery, tablety a nawet smartfony wyposaşone w odpowiednią aplikację, a sama transmisja danych do kontrolera realizowana jest za pośrednictwem firmowej sieci LAN i Ethernet. Firmy produkujące sterowniki programowalne dostarczają zwykle wraz z nimi środowisko programistyczne, które pozwala przygotowywać oprogramowanie sterownika w jednym lub kilku językach programowania.
Języki te są zwykle mniej lub bardziej dokładną implementacją zaleceń normy IEC 61131-3, która to norma dzieli języki programowania sterowników PLC na dwie główne grupy – języki tekstowe oraz języki graficzne – patrz: Ilustracja 4. Do grupy języków tekstowych zalicza się: • IL (Instruction List) – lista instrukcji, będąca rodzajem asemblera, a więc języka programowania niskiego poziomu składający sie z zestawu instrukcji logicznych i arytmetycznych, funkcji czasowych i licznikowych, operacji porównania i transferu danych. Nazwy i sposób wywołania poszczególnych instrukcji zaleşna jest od producenta i typu sterownika. Język IL jest rzadko stosowany do zapisu całego algorytmu
,- / 3 * . TX . % K# % !# 9xx>x<> ÂŒxÂ?
53
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
 W PRAKTYCE JĘZYK SFC SĹ UĹťY DO BUDOWANIA NADRZĘDNEJ STRUKTURY PROGRAMU, A SZCZEGÓŠOWE ZADANIA STEROWANIA PRZYGOTOWUJE SIĘ ZA POMOCÄ„ WYMIENIONYCH JĘZYKĂ“W PROGRAMOWANIA STEROWNIKĂ“W PLC. sterowania, niemniej wykorzystuje siÄ™ go do programowania zĹ‚oĹźonych algorytmĂłw obliczeniowych, ktĂłre dziÄ™ki temu szybciej sÄ…Â wykonywane przez procesor sterownika. • ST (Structured Text) – tekst strukturalny. Jest to jÄ™zyk wyĹźszego poziomu zbliĹźony swojÄ… strukturÄ… do Pascala. Kod jest bardzo czytelny i zwiÄ™zĹ‚y, chÄ™tnie jest wiÄ™c wykorzystywany do programowania sterownikĂłw PLC, niemniej programy napisane w jÄ™zyku ST po skompilowaniu dziaĹ‚ajÄ… wolniej od zakodowanych w IL oraz wymagajÄ… wiÄ™cej zasobĂłw systemowych, w tym pamiÄ™ci operacyjnej. JeĹ›li chodzi o jÄ™zyki graficzne to mamy do czynienia z dwoma jÄ™zykami: • LD (Ladder Diagram) – schemat drabinkowy, zbliĹźony do klasycznego technicznego rysunku elektrycznego. JÄ™zyk ten bazuje na symbolach schematĂłw elektrycznych ukĹ‚adĂłw sterowania wykonanych w technice stykowo-przekaĹşnikowej. Podstawowymi symbolami sÄ…Â styki przedstawiajÄ…ce wartoĹ›ci logiczne sygnałów wejĹ›ciowych i zmiennych logicznych oraz dwustanowe wyjĹ›cia, bÄ™dÄ…ce odzwierciedleniem cewek przekaĹşnika, ktĂłre sĹ‚uşą do wysterowania wyjść dyskretnych oraz przypisania wartoĹ›ci logicznych. W schematach drabinkowych korzysta siÄ™ teĹź z blokĂłw funkcyjnych opisujÄ…cych liczniki, timery, komparatory, operacje arytmetyczne itp. • FBD (Function Block Diagram) – diagram blokĂłw funkcyjnych, ktĂłre wzorowane sÄ…Â na schematach ideowych stosowanych w elektronice, opisujÄ…cych przepĹ‚yw sygnałów i topologie połączeĹ„ cyfrowych ukĹ‚adĂłw scalonych. Głównymi 54
elementami w języku FBD są bloki i elementy sterujące, które połączone są między sobą liniami. Realizacja programu w języku FBD bazuje na przepływie sygnałów, których działanie definiuje topologia obwodu. Oprócz tego, norma IEC 61131-3 definiuje język SFC (Sequential Function Chart) czyli sekwencyjny ciąg bloków będący sekwencją bloków programowych z warunkami przejścia. Wykorzystuje się go do zapisu kolejności wykonywanych działań w duşych, skomplikowanych sekwencyjnych układach sterowania. SFC opisuje poszczególne zadania sterowania w sposób graficzny, za pomocą składającej się z kroków i warunków przejść między tymi krokami sieci. W praktyce język SFC słuşy do budowania nadrzędnej struktury programu, a szczegółowe zadania sterowania przygotowuje się za pomocą wymienionych języków programowania sterowników PLC. Warto teş wspomnieć, şe konkretne środowiska programistyczne i pakiety SDK do programowania sterowników PLC są produktem firm wytwarzających sterowniki albo niezaleşnych firm informatycznych. Te ostatnie radzą sobie z programowaniem wielu rodzin sterowników PLC pochodzących od róşnych, czołowych producentów, dlatego teş bardzo chętnie wykorzystywane są w praktyce przemysłowej.
Komputery przemysłowe Industrial PC (IPC) Na koniec warto poświęcić kilka słów komputerom przemysłowym. Komputery te, najczęściej będące miniaturowymi pecetami, które to zaprojektowano do pracy w trudnych warunkach przemysłowych, pełnią funkcje elementów nadrzędnych i uzupełniają-
cych w systemach sterowania. W systemach automatyki wykorzystuje się je przede wszystkim jako urządzenia do zarządzania rozproszoną siecią sterowników PLC, które zbierają, przetwarzają i historyzują dane, zarządzają produkcją i odpowiadają za jej optymalizację. Za ich pomocą moşna teş zdalnie przeprogramować sterowniki PLC. Czasami mogą teş zastąpić sterowniki w sytuacji, gdy wymagana jest większa moc obliczeniowa lub sterowanie wymaga znacznie większej elastyczności pracy, np. w odpowiedzi na stale zmieniające się warunki lub często pojawiające się nieprzewidziane zdarzenia. W takiej sytuacji tradycyjny sterownik PLC jest po prostu bezradny. Komputery IPC sprawdzają się tam, gdzie poszczególne cykle pracy sterowania są zmienne w czasie i zaleşą od okoliczności zewnętrznych. Na bazie komputerów przemysłowych buduje się teş systemy automatyki przemysłowej, gdzie wymagana jest wizualizacja procesów i przebiegu pracy, ale to juş temat na oddzielny artykuł. & ' ( ) *+ Bibliografia 1. Marcin Pawlak; Sterowniki Programowalne; Politechnika Wrocławska 2010 2. Andrzej Ruda, Remigiusz Olesiński; Sterowniki programowalne PLC; SEP COSIW 2003 3. Norma PN-EN 61131-1 Sterowniki programowalne – Postanowienia ogólne 4. Norma PN-EN 61131-2 Sterowniki programowalne – Wymagania i badania części sprzętowej 5. Norma PN-EN 61131-3 Sterowniki programowalne – Języki programowania 6. Norma PN-EN 61131-4 Sterowniki programowalne – Wskazówki dla uşytkownika 7. Norma PN-EN 61131-5 Sterowniki programowalne – Komunikacja 8. Norma PN-EN 61131-7 Sterowniki programowalne – Programowanie zbiorów rozmytych 9. Norma PN-EN 61131-8 Sterowniki programowalne – Wskazówki do implementacji języków programowania 10. Tadeusz Legierski, Jerzy Kasprzyk, Janusz Wyrwał, Janusz Hajda; Programowanie sterowników PLC; Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego 1998 AUTOMATYKA
PIAP โ NOWY WYMIAR ROBOTYZACJI
Odkryj nowy wymiar robotyzacji Twojej produkcji z PIAP
Kompleksowa realizacja projektรณw
Zaawansowane zaplecze projektowo-wytwรณrcze
Renomowani dostawcy
Nowoczesne Centrum Szkoleniowe
Ponad
automatyki i robotyki
Serwis gwarancyjny i pogwarancyjny
Ponad 200 robotรณw !
! " # " Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 8740 194, 22 8740 442
marketing@piap.pl www.przemysl.piap.pl
PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY
Sterowniki PLC i panele HMI firmy Fatek Polska 5 T W T %
& % D K#
T T [ . . D ' % 5
. % 6 5 % T% T X %. \ & \ -
. % . & . X -
. %. -
f D %
f 6 3 X [V ) D \
T X. X % - T & . .
D & 6
F
irma Fatek Polska ma w ofercie kilka serii sterowników PLC i paneli operatorskich HMI.
Sterowniki serii FBs Seria FBs to zaawansowane sterowniki z wejściami i wyjściami róşnicowymi, pracujące z częstotliwością do 920 kHz i obsługujące do czterech osi. Idealnie sprawdzają się w sterowaniu silnikami krokowymi oraz serwonapędami, w których wymagane jest szybkie sterowanie połoşeniem wału oraz wysoka dokładność. Moşliwe jest uruchamianie krokowe, które znacząco ułatwia programowanie oraz zwiększenie czytelności programu. Sterowniki serii FBs mają wiele rozszerzeń, w tym moduły z wejściami lub wyjściami analogowymi, moduły temperatu-
$ 4 5 (6&
56
P R O M O C J A
rowe (moşna podłączyć osiem typów termopar oraz czujniki rezystancyjne Pt 100, Pt 1000, NTC), moduły wagowe oraz moduły do potencjometru. Sterownik moşna rozbudować o porty komunikacyjne, m.in. Ethernet, RS-485, GSM, CANopen, dodatkowe porty RS-232 pozwalające na komunikację przez Fatek protocol, Modbus (ASCII/RTU/TCP-IP) i EtherCAT.
Sterowniki serii B1 Seria B1 to przeznaczone do mniejszych aplikacji sterowniki umoşliwiające pracę z częstotliwością do 50 kHz dla wejść i wyjść. Montowane na odwrocie HMI zapewniają jeszcze bardziej stabilną komunikację oraz oszczędność miejsca. Urządzenia mogą być rozszerzone o moduły zapewniające do 128 punktów cyfrowych, moduły wejść i wyjść analogowych oraz moduły temperaturowe. Dodatkowe moduły
AUTOMATYKA
PRZEGLÄ„D SPRZĘTU I APARATURY pozwalajÄ… na rozbudowanie sterownika o porty RS-485, Ethernet i dodatkowe porty RS-232. MajÄ… wbudowany zegar czasu rzeczywistego (RTC). Sterowniki serii B1z, przeznaczone do maĹ‚ych aplikacji, takĹźe umoĹźliwiajÄ… pracÄ™ z czÄ™stotliwoĹ›ciÄ… do 50 kHz wejść i wyjść. WyposaĹźone sÄ…Â tylko w wejĹ›cia i wyjĹ›cia cyfrowe i nie sÄ…Â rozszerzalne. MajÄ… wbudowane porty RS-232 oraz RS-485 pozwalajÄ…ce na komunikacjÄ™ przez protokół Fatek oraz Modbus ASCI/RTU. MogÄ… mieć od 10 do 60 punktĂłw cyfrowych. Do programowania sĹ‚uĹźy darmowe oprogramowanie WinProladder.
5 6 5
Panele serii P5 Panele HMI serii P5 marki Fatek to wysokiej jakości produkty, które dzięki swej funkcjonalności idealnie sprawdzają się w wizualizacji procesów przemysłowych. Umoşliwiają podgląd programu sterownika oraz import tagów z PLC. Wyposaşone w funkcję Pass Through pozwalają na progra-
mowanie sterownika PLC przez panel. HMI ze złączem Ethernet zapewnia dodatkowe funkcje, takie jak serwer FTP, komunikacja przez VNC czy opcja SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), dzięki której otrzymuje się w wiadomości e-mail informacje o stanie maszyny. Panele tej serii mogą pracować jako master lub slave w sieci zakładowej, sterując innymi urządzeniami. Dodatkowo firma Fatek Polska udostępnia bezpłatne oprogramowanie do tworze-
nia wizualizacji oraz oferuje specjalną wersję sterowników HB1 montowanych z drugiej strony HMI. $ 4 5 (6& D <D
FATEK POLSKA 6 ;>> >=? ?=x <% % A) . 6.
6) . 6.
R E K L A M A
WYDARZENIA
2020
29 września 1 października 2020
29 września 1 października 2020
3 - 4 czerwca 2020 CLEANING expo
OILexpo Targi Olejów, Smarów i Płynów Technologicznych dla Przemysłu
Międzynarodowe Targi Obrabiarek, Narzędzi i Technologii Obróbki
Targi Utrzymania Czystości
-
-
-
www.oilexpo.pl
www.toolex.pl
www.cleaningexpo.pl
29 września 1 października 2020 w Ruchu Salon Šoşysk i Elementów Napędowych -
www.przemyslwruchu.pl
29 września 1 października 2020 TOOLEX dla Automotive Salon Automatyzacji dla Automotive -
www.toolexautomotive.pl
Expo Silesia Sp. z o.o. | ul. Braci Mieroszewskich 124 | 41-219 Sosnowiec | www.exposilesia.pl | +48 32 78 87 596 | exposilesia@exposilesia.pl 4/2020 57
PRAWO I NORMY
DR ALEKSANDRA AULEYTNER . -
" ) 3 [ T
( % G
.6 6
DR MARCIN JAN STĘPIEĹƒ 3 [
T ( % G .6 6
Utwory techniczne – szczególna kategoria dzieł chronionych prawem autorskim Prawo autorskie intuicyjnie koT T D \
artystycznych czy literackich. I f T . - T f Â?% X
. X- f .
. [ % [ \
D [ % T- Â?& T
. T6 G & %
� ‘ X V - & V X
z dziedziny techniki. Przyznanie D . % % [ D T & X & . 6
7 T & T . \ - % T\ % % D T T [ 6 I . \
T T\ 6
P
rawo autorskie zna wiele przykładów dzieł o charakterze technicznym, które obejmuje ochroną.
Co to są utwory techniczne? Na przykładzie polskiej ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych moşna wyróşnić takie utwory technicz58
ne, jak kartograficzne, architektoniczne, architektoniczno-urbanistyczne, urbanistyczne oraz programy komputerowe. Ustawa wprost wymienia powyşsze przykłady utworów jako objęte ochroną, ale nie jest to wyliczenie wyczerpujące. Na gruncie orzecznictwa ochroną prawa autorskiego obejmowano m.in. analizy, modele, instrukcje obsługi, plany, projekty, rysunki techniczne, szkice czy zarysy. Z kolei w literaturze naukowej podejmuje się próby wyróşnienia cech dzieł technicznych. Przewaşnie wskazuje się, şe temat i przedmiot tych dzieł jest z góry ustalony, przewidywalny lub powtarzalny. Tworzone są one w oparciu o wiedzę specjalistyczną, w granicach obowiązujących reguł techniki i technologii oraz opierają się na istniejącym dorobku naukowym lub wykorzystują zjawiska świata naturalnego. Jak zauwaşył Sąd Najwyşszy, tym, co odróşnia utwory techniczne od utworów artystycznych czy literackich jest okoliczność, şe utwory techniczne odnoszą się do obiektywnie istniejącego, a nie tworzonego (imaginowanego) stanu rzeczy. Na tej podstawie utwory techniczne wraz z utworami naukowymi określa się mianem utworów „niefikcjonalnych�, zarazem będących w opozycji do utworów „fikcjonalnych�, do których naleşą utwory artystyczne i literackie.
Rzeczywista ochrona To właśnie silny związek utworów technicznych ze zjawiskami obiektywnymi stanowi główny punkt sprzeciwu wobec uznania dzieł technicznych za utwory prawa autorskiego. Podkreśla się bowiem, şe dzieła uwarunkowane czynnikami istniejącymi niezaleşnymi od ich twórcy nie zasługują na ochronę. O ile naleşy zgodzić się ze stanowiskiem, şe zjawiska istniejące obiektywnie nie podlegają ochronie prawa autorskiego (naleşą do nich m.in. odkrycia naukowe, idee, procedury, metody i zasady działania, koncepcje czy wzory matematyczne), o tyle tworzenie dzieł technicznych nie sprowadza się wyłącznie do biernego inkorporowania takich zjawisk. Proces ten niejednokrotnie wymaga znacznego wysiłku intelektualnego oraz umiejętności kreacyjnych twórcy-technika. Przedmiotem ochrony prawa autorskiego są rezultaty działalności intelektualnej człowieka, którą cechuje twórczy i indywidualny charakter. Taki charakter dzieła moşe przejawiać się w sposobie prezentacji lub ujęciu zjawisk obiektywnie istniejących. Co ciekawe, nie jest to domeną tylko utworów technicznych czy naukowych, lecz równieş niektórych rodzajów dzieł artystycznych, np. Landartu, czyli kierunku w sztuce polegającego na wykorzystaAUTOMATYKA
PRAWO I NORMY niu obiektywnie istniejących przedmiotów natury lub zjawisk naturalnych. Tym samym oparcie się na obiektywnie istniejących regułach nie wyklucza automatycznie uznania danego artefaktu za utwór. Fakt, że dzieła techniczne w znacznym stopniu uwarunkowane są elementami niechronionymi nie oznacza, że zakres indywidualnej swobody twórczej w ich przypadku nie będzie występować. Wystarczy, że układ takich elementów będzie przejawiać twórczy charakter, aby przyznać twórcy takiego dzieła prawa autorskie.
Zakres swobody twórczej Na tym tle ujawnia się specyfika utworów technicznych w porównaniu do innych kategorii utworów. Otóż każdy rezultat działalności intelektualnej człowieka ma swoją treść i formę. O ile w przypadku utworów fikcjonalnych przedmiotem kreacji twórcy może być treść i forma dzieła, o tyle w przypadku utworów technicznych przedmiotem kreacji będzie jedynie forma dzieła. Treść utworów technicznych zasadniczo zdeterminowana będzie czynnikami obiektywnymi, jak postępowanie zgodnie z wymogami danej dziedziny techniki czy wiedzy specjalistycznej. To bowiem decyduje o ich użytkowym lub praktycznym znaczeniu. Natomiast prezentacja treści utworu, czyli jego forma, w dużym stopniu zależeć będzie od swobodnego ujęcia twórcy. Tym samym, nawet jeżeli treścią utworu technicznego będzie analiza materiału badawczego, sposób prezentacji tej analizy może być przedmiotem ochrony prawa autorskiego. Posługując się powyższym przykładem, można dodać, że ochroną można objąć nawet kilka analiz tych samych materiałów badawczych, o ile sposób prezentacji każdej analizy jest efektem twórczej i indywidualnej kreacji jej autora. Co więcej, jeżeli sposób prezentacji jest podobny, ale jest wynikiem kreacji kilku autorów działających niezależnie, to analizy takie mogą być odrębnymi przedmiotami ochrony prawa autorskiego. Wówczas mamy do czynienia z tzw. twórczością paralelną, czyli taką, gdzie co najmniej dwa utwory są do sobie podobne (lub nawet takie same), ale nie są efektem plagiatu, naśladownictwa czy powielania, lecz powstały w wy4/2020
TEN SAM REZULTAT DZIAŁALNOŚCI INTELEKTUALNEJ MOŻE PODLEGAĆ OCHRONIE ZARÓWNO NA GRUNCIE PRAWA AUTORSKIEGO, JAK I PRAWA WŁASNOŚCI PRZEMYSŁOWEJ. niku odrębnych procesów twórczych. Tym samym każdy z nich zasługuje na odrębną ochronę. Mając na uwadze, że dzieła techniczne cechuje powtarzalność, w przypadku tej kategorii utworów szczególnie często będziemy mieć do czynienia z twórczością paralelną.
Ochrona utworów w postaci nieukończonej Proces powstawania utworów technicznych cechuje się dużą złożonością. Specyfika analizowanej materii może wymagać dużego nakładu czasu. Należy zauważyć, że ochronie prawa autorskiego podlegają nie tylko utwory gotowe. Objęte ochroną są również utwory, które mają postać nieukończoną, o ile tylko już na danym etapie tworzenia poddają się percepcji zmysłowej osób innych niż twórca. Tym samym zarysy, szkice lub plany, które nie przybrały jeszcze postaci gotowego dzieła, mogą kwalifikować się do ochrony prawnoautorskiej. Występowanie w dziełach technicznych obok siebie elementów niechronionych oraz chronionych, będących przedmiotem kreacji twórcy, nie pozostaje bez znaczenia dla ochrony tych utworów jako całości. Otóż wykorzystanie elementów niechronionych w innych dziełach co do zasady nie będzie naruszać praw twórców dzieła technicznego. Nie sposób bowiem przyznać wyłączności na mocy prawa autorskiego tym twórcom do zawartych w ich dziełach idei, koncepcji matematycznych, procedur czy metod działania.
Ingerencja w dzieło Inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku korzystania z elementów cudzego dzieła w sposób, który polega na ingerencji w to dzieło, np. zmianie lub opracowaniach cudzego dzieła. Co do zasady wprowadzanie zmian do dzieła wymaga zgody twórcy, ale
modyfikacja elementów niechronionych nie będzie wymagała takiej zgody (np. w odniesieniu do poprawiania błędów w obliczeniach). W pewnych przypadkach jednak ingerencja w elementy niechronione dzieła może wymagać zgody twórcy. Z takim przypadkiem możemy mieć do czynienia, gdy twórca dzieła technicznego nadaje mu formę w sposób właściwy tylko dla niego, niejako „odciskając na dziele swoją osobowość”. Próby usunięcia takich cech dzieła – np. z powołaniem się na to, że nie przyczyniają się do jego użyteczności, a zatem są zbędne – mogą być potraktowane jako próba pozbawienia dzieła cech osobowości twórcy. Taka zmiana będzie w konsekwencji wymagała zgody twórcy.
Utwory techniczne a własność przemysłowa Prawo autorskie rzadko kojarzy się z ochroną rezultatów działalności intelektualnej człowieka z dziedziny techniki. Dla tych rezultatów właściwego źródła ochrony doszukuje się przeważnie w prawie własności przemysłowej. Podejście takie jest trafne jedynie połowicznie. Ochrona na gruncie tych dwóch dziedzin prawa – autorskiego i własności przemysłowej – nie wyklucza się. Ten sam rezultat działalności intelektualnej może podlegać ochronie zarówno na gruncie prawa autorskiego, jak i prawa własności przemysłowej. Co istotne, prawo autorskie takie rezultaty chroni z większą intensywnością. O ile dla przyznania ochrony na gruncie prawa własności przemysłowej zasadniczo konieczne jest dokonanie rejestracji danego rezultatu, o tyle na gruncie prawa autorskiego ochrona rezultatu powstaje z mocy prawa i już na etapie tworzenia dzieła. dr Aleksandra Auleytner & ( 7 8% *+ 59
RYNEK
Uszczelki GN 2181 do naroşników 5 % ! 4$ . )
f
$7 =x@x6 7 . % T [V . X D
D % 6
N
owe profesjonalne produkty do uszczelnienia naroşników, oferowane przez firmę Elesa+Ganter, są dostępne od ręki. – Jesteśmy firmą, która na co dzień współpracuje z klientami i stara się wprowadzać do swojej oferty produkty, które w realny sposób rozwiązują ich problemy techniczne. Właśnie z tego powodu wprowadzamy do oferty nowy produkt – uszczelki do naroşników GN 2181, które idealnie uzupełniły linię osłon i uszczelek krawędziowych – mówi Filip Granowski, dyrektor zarządzający Elesa+Ganter Polska.  Jeszcze do niedawna w ofercie Elesa+Ganter dostępne były jedynie uszczelki oraz osłony krawędzi w formie profili, które są oferowane w sprzedaşy na metry i docina się je na şądaną długość, a następnie nakłada na krawędź. Niestety, w sytuacjach, w któ-
rych promień gięcia między ściankami obudowy jest bardzo mały lub ścianki są spawane i tworzą kąt prosty, nałoşenie uszczelki było niemal niemoşliwe. Nawet jeşeli udało się siłowo wcisnąć uszczelkę, to efektem było wybrzuszanie się profilu uszczelniającego (fot. 1). Taka sytuacja mogła nie tylko powodować zsuwanie się uszczelki, ale psuła równieş estetykę. Dodatkowo skutkowała brakiem szczelności, poniewaş po zamknięciu pokrywy uszczelka przylegała głównie w naroşnikach, a nie na całym obwodzie. Innym sposobem było docinanie uszczelek pod kątem i łączenie w naroşnikach. Było to równieş nieskuteczne, gdyş precyzyjne docięcie zbrojonych profili gumowych czy późniejsze ich połączenie było bardzo czasochłonne i często nie zapewniało oczekiwanej szczelności.
Fot. 1. 0 X $7 =x@: X . \ % . %
60
P R O M O C J A
AUTOMATYKA
RYNEK
Fot. 2. ( X. f $7 =x@x
Rozwiązaniem opisanego problemu jest nowy produkt – uszczelki krawędziowe Elesa+Ganter zawulkanizowane pod kątem 90° GN 2181 (fot. 1). Produkt powstał na bazie koncepcji maksymalnego uproszczenia wykonania profesjonalnego uszczelnienia, przy jednoczesnym zachowaniu pełnej funkcjonalności. Wykonanie uszczelnienia sprowadza się do doboru czterech naroşników GN 2181, z odpowiednią długością na odcinkach prostych oraz
skróceniu ich, tak aby suma po danej stronie odpowiadała długości uszczelnianej krawędzi. Następnym krokiem jest załoşenie naroşników i sklejenie ich końcówek klejem do gumy. Jeşeli konkretna pokrywa lub osłona nie wymaga najwyşszego stopnia szczelności, wtedy klejenie końcówek moşna pominąć. W przypadku uszczelniania długich krawędzi między naroşnikami umieszcza się zwykłą uszczelkę krawędziową GN 2180, która stanowi pewnego rodzaju łącznik.
W przypadku produkcji seryjnej Elesa+Ganter moşe wykonać kompletną, zamkniętą „ramkę� uszczelniającą wykonaną na wymiar zgodnie ze specyfikacją zamawiającego. Jest to rozwiązanie bardzo wygodne, poniewaş gwarantuje zachowanie wysokiego stopnia szczelności przy maksymalnym uproszczeniu procesu montaşu uszczelki. Aktualnie naroşniki uszczelniające GN 2181 są dostępne z profilem uszczelniającym, wykonanym z NBR lub EPDM dla grubości ścianki od 1 mm do 3,5 mm. Jak przedstawiono na fot. 2, uszczelnienie moşe być umiejscowione z boku lub z góry, zaś odcinki proste w naroşnikach są dostępne w czterech długościach, od 160 mm do 630 mm. Opisywane naroşniki GN 2181 oraz profile uszczelniające GN 2180 w wersji, w której profil uszczelniający jest wykonany z EPDM, mają certyfikaty w zakresie bezpieczeństwa palności tworzyw sztucznych UL 50 i UL 94-HB.
5 6 ! 4$
ELESA+GANTER Polska Sp. z o.o. 6 " {= " - :;<;::
6 == 8>8 8: {8 <% .A < 6 %6.
6 < 6 %6.
Fot. 3. 0 f $7 =x@x
4/2020
61
RYNEK
Ĺ atwe pozycjonowanie " %. W " \
. X . % % % T T6
G .X
. \ \ \
D f -
T\ \ D & . D
D . T -
& %. D % D T D .X
D6
NAJWAŝNIEJSZE CECHY SIMPLIFIED MOTION SERIES • uproszczona funkcjonalność dla prostych aplikacji, • szeroka oferta dostępnych napędów, • zintegrowane sterowniki silników, które eliminują potrzebę zastosowania szafki sterowniczej, • szybkie i proste uruchamianie bez oprogramowania, bez specjalistycznej wiedzy, • cyfrowe wejścia/wyjścia lub IO-Link zintegrowane jako standard.
62
W
 przypadku Simplified Motion Series nie ma konieczności stosowania şadnego oprogramowania, poniewaş obsługa opiera się na zasadzie plug & work. Cyfrowe wejścia/wyjścia oraz IO-Link są zawsze zintegrowane – produkt ma w standardzie oba typy sterowania.
Integracja Simplified Motion Series nie wymaga dodatkowych komponentów, poniewaş wszystkie niezbędne elementy elektroniczne i moduły są połączone w zintegrowanym napędzie. Kompletne rozwiązanie jest przystosowane do prostych ruchów między dwoma mechanicznymi połoşeniami końcowymi, z zachowaniem zoptymalizowanej charakterystyki działania, łagodnie amortyzowanego wysuwania i cofania do połoşeń końcowych oraz uproszczonych funkcji wciskania i ściskania. W standardzie jest zintegrowana sygnalizacja o połoşeniu końcowym, dzięki czemu nie są wymagane şadne zewnętrzne czujniki. Nie ma konieczności stosowania dodatkowych komponentów do instalacji w szafce sterowniczej, poniewaş urządzenie jest montowane bezpośrednio w maszynie.
Prostota Ta elektryczna alternatywa dla bardzo prostych zadań ruchu i pozycjonowania nie wymaga typowego, nierzadko skomplikowanego procesu uruchamiania, stosowanego w przypadku tradycyjnych systemów napędów elektrycznych. Simplified Motion Series uruchamia się szybko i prosto bez oprogramowania, komputera lub dodatkowego osprzętu, poniewaş wszystkie parametry moşna ustawić ręcznie bezpośrednio na napędzie.
Przegląd produktów Simplified Motion Series Simplified Motion Series składa się z liniowych i obrotowych napędów elektromechanicznych z prostym i zoptymalizowanym pod kątem aplikacji połączeniem silnika i napędów serwo, które tworzą tzw. zintegrowany napęd.
Napędy z serii ELGS Napęd ze śrubą ELGS-BS ELGS-BS to bardzo kompaktowy, ekonomiczny napęd ze śrubą i z precyzyjnym oraz wytrzymałym prowadzeniem na łoşyskach kulkowych. Dostępne są trzy wielkości dla obciąşeń do 20 kg przy maksymalnym skoku 800 mm.
7 .X [ &\
!K$"<1"
7 .X . %
X& % !K$"<I1
P R O M O C J A
AUTOMATYKA
RYNEK
Q % !$""
"
! #"
7 .X !K$!
. % X& %
Napęd z paskiem zębatym ELGS-TB ELGS-TB to niezwykle ekonomiczny i trwały napęd z paskiem zębatym i z wytrzymałym prowadzeniem na łoşyskach kulkowych. Dostępne są dwie wielkości dla prędkości do 1,3 m/s przy maksymalnym skoku 2000 mm. Wspólne cechy ELGS-BS i ELGS-TB • zamocowana na stałe osłona ze stali szlachetnej zabezpieczająca prowadnicę i pasek zębaty/śrubę, • unikalny system montaşowy typu „one-size-down� do mocowania ze sobą oraz z jednostką mini EGSS, • opcjonalnie: przyłącze podciśnienia dla zmniejszenia emisji cząstek stałych z napędu do systemu, • moşliwość obrotu silnika 4 × 90° i zmiany jego połoşenia w dowolnym momencie.
5 6 5
Jednostka mini EGSS Mocna i wytrzymała jednostka mini wyposaşona w płynnie pracującą śrubę jest bardzo ekonomicznym i kompletnym rozwiązaniem do pionowych ruchów w osi Z lub ruchów liniowych z prowadzeniem w kaşdej pozycji montaşu. Kluczowe cechy: • trzy wielkości z maksymalnym skokiem 200 mm, • elektryczny napęd obrotowy ERMS, który moşe być montowany bezpośrednio bez potrzeby uşycia adapterów, • opcjonalnie: moşliwość podłączenia spręşonego powietrza, co zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń i wilgoci z i do otoczenia, • unikalny system montaşowy typu „one-size-down� w połączeniu z napędem z paskiem zębatym i napędem ze śrubą ELGS-BS/-TB, 4/2020
• moşliwość obrotu silnika 4 × 90° i zmiany jego połoşenia w dowolnym momencie.
• moşliwość obrotu silnika 4 × 90° i zmiany jego połoşenia w dowolnym momencie.
Siłownik elektryczny EPCS
Napędy ELGE z paskiem zębatym
Siłownik EPCS moşe być wykorzystywany do pojedynczych ruchów liniowych w kaşdej pozycji montaşu, a płynnie pracujący napęd ze śrubą toczną zapewnia precyzyjne i szybkie pozycjonowanie. Siłownik elektryczny jest bardzo ekonomicznym i kompletnym rozwiązaniem, które doskonale sprawdza się w wielu aplikacjach, jak pozycjonowanie lub ściskanie, dystrybucja, sortowanie lub wyrzucanie oraz jako oś Z w systemach manipulacyjnych. Kluczowe cechy: • trzy wielkości z maksymalnym skokiem 500 mm, • prosta i ekonomiczna sygnalizacja połoşenia wykorzystująca czujnik zblişeniowy, • opcjonalnie: moşliwość podłączenia spręşonego powietrza, co zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń i wilgoci z i do otoczenia, • unikalny system montaşowy typu „one-size-down� w połączeniu z napędem z paskiem zębatym i napędem ze śrubą ELGS-BS/-TB,
7 .X &
!, "
Napędy z paskiem zębatym mają bardzo dobrą charakterystykę ruchową dzięki prowadzeniu na łoşyskach kulkowych. To kompletne rozwiązanie o zoptymalizowanej konstrukcji w atrakcyjnej cenie jest doskonałym i ekonomicznym wyborem dla bardzo prostych zadań o stosunkowo niewielkich wymaganiach w zakresie obciąşenia mechanicznego, dynamiki pracy i precyzji oraz otoczenia. Kluczowe cechy: • şywotność mechaniczna przy pełnym obciąşeniu minimum 5000 km, • opcjonalna sygnalizacja połoşeń końcowych z czujnikami zblişeniowymi, • moşliwość montaşu silnika po obu stronach, nad lub pod, a takşe obrotu silnika 4 × 90° i zmiany jego połoşenia w dowolnym momencie.
Napęd obrotowy ERMS Napęd obrotowy ERMS jest atrakcyjnym cenowo rozwiązaniem dla prostych zadań obracania, ale moşe być równieş wykorzystywany w zastosowaniach z większym obciąşeniem. Dzięki obrotowej płycie ze sztywnymi, precyzyjnymi i bezluzowymi łoşyskami kulkowymi napęd moşe przenosić duşe siły oraz momenty. Kluczowe cechy: • dwie wielkości 25 i 32 z kątem obrotu 90° i 180°, • uszczelniony otwór przelotowy umoşliwiający doprowadzenie zasilania lub przewodów, • moşliwość bezpośrednio łączenia napędu z elektrycznymi jednostkami mini EGSL, EGSC oraz EGSS. 63
RYNEK
W celu uruchomienia wystarczy ustawić wszystkie istotne parametry bezpośrednio na napędzie: • prędkość ruchu „wysuwania� i „cofania�, • zadana siła w połoşeniu „wysuwania�, • ustawianie referencyjnego połoşenia końcowego, • ustawianie połoşenia „Rozpocznij ruch z kontrolą siły�, • sterowanie ręczne.
Przyłącza elektryczne za pomocą wtyczki M12: • zasilanie (4-pin): zasilanie silnika, • logika (8-pin): sygnał sterujący, sygnał czujnika i zasilanie zintegrowanej elektroniki.
Dodatkowe, rozszerzone funkcje są dostępne za pośrednictwem IO-Link: zdalne ustawianie parametrów ruchu, funkcja kopiowania i tworzenia backupu, funkcje odczytu istotnych parametrów procesu.
Funkcje Simplified Motion Series
Podłączenie i uruchomienie zintegrowanego napędu
V
B
A*
L
. W
D % X % . f % %
% . X [ \
V
A*
C
B L
Simplified Motion Series jest sterowany przez cyfrowe wejścia/wyjścia lub IO-Link. Oba typy sterowania są zintegrowane jako standard. Sterowanie za pomocą cyfrowych wejść/wyjść jest bardzo proste i odbywa się na podobnej zasadzie, jak sterowanie zaworem pneumatycznym. Alternatywne połączenie za pomocą IO-Link zapewnia bardzo elastyczne sterowanie, jak równieş funkcje dodatkowe. Sygnalizacja połoşenia końcowego jest zintegrowana w standardzie, a jej funkcjonalność odpowiada konwencjonalnemu czujnikowi zblişeniowemu. Uruchamianie jest szybkie i proste – nie ma konieczności stosowania şadnego oprogramowania, komputerów czy innych akcesoriów, poniewaş wszystkie parametry moşna regulować ręcznie bezpośrednio na napędzie.
FESTO Sp. z o.o. , . W
D . D ) T [
. X [ \ \
�3 ‘
� ‘
ÂŽ ) T . f 1 . T
# . T . X . \ \
64
Q 6 3 6 8 :;<:?: , 6 == 8xx {x :: ) / == 8xx {x := <% ) Â’. A) 6 % 6) 6 %
AUTOMATYKA
WYDARZENIA WYDARZENIA
Sieć Badawcza Šukasiewicz świętuje pierwsze urodziny x =:=: 6 " V 1 & D
. \ X 6
I T\ >; - [
D T
6 " V . \ @:::
. {{:
&
xx . D % D6
S
ieć Badawcza Šukasiewicz koncentruje się na tworzeniu innowacyjnych rozwiązań dla mikro, małych, średnich i duşych przedsiębiorców oraz startupów.
Misja i cele Celem działania Sieci jest stworzenie odpowiedzi na wyzwanie biznesowe róşnego typu. Aby temu sprostać, w ciągu ostatnich 12 miesięcy Šukasiewicz zbudował portfel projektów, który liczy 780 pozycji, ujednolicił teş mechanizmy zarządzania infrastrukturą badawczą, finansami, zasobami ludzkimi i prawami do własności intelektualnej w instytutach wchodzących w skład Sieci. Do obszarów badawczo-rozwojowych Sieci naleşą transformacja cyfrowa, inteligentna mobilność, zdrowie, zrównowaşona gospodarka i energia.
Wsparcie i współpraca z biznesem Sieć Badawcza Šukasiewicz ma ponad 3700 urządzeń badawczych, z czego 497 to urządzenia unikatowe w skali kraju. 66
Dysponuje teş największym w kraju zapleczem technologicznym – 440 nowoczesnymi laboratoriami. Moşe z nich skorzystać – podobnie jak z wiedzy blisko 5000 naukowców – na potrzeby rozwoju swojego biznesu kaşdy przedsiębiorca. Schemat współpracy Sieci z biznesem opiera się na kilku prostych krokach: • wypełnienie formularza, w którym biznes rzuca wyzwanie Šukasiewiczowi, • opracowanie przez instytuty Sieci rozwiązań i stworzenie bazy tych, które są rekomendowane, • wybór przez ekspertów najlepszych rozwiązań i przedstawienie ich biznesowi, • podpisanie umowy i realizacja projektu na warunkach wspólnie uzgodnionych przez Šukasiewicza i biznes. Formularz dostępny jest na stronie internetowej: lukasiewicz.gov.pl/biznes.
Šukasiewicz – PIAP Jednym z instytutów, który na mocy ustawy z 21 lutego 2019 r. został włąAUTOMATYKA
WYDARZENIA czony do sieci jest Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP. 1 kwietnia 2019 r. instytut przyjął nazwę Sieć Badawcza Šukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, w skrócie Šukasiewicz – PIAP. W tym roku nastąpiła kolejna zmiana – w lutym instytut rozpoczął wdraşanie odświeşonej identyfikacji wizualnej opartej na nowym znaku firmowym. – PIAP, jako podmiot obecny na polskim rynku od ponad 50 lat, ma bogate doświadczenie i cieszy się zaufaniem swoich klientów. Dzięki temu moşe aktywnie wspierać Sieć Badawczą Šukasiewicz w działaniach na rzecz rozwoju polskiej gospodarki, w szczególności w takich obszarach jak transformacja cyfrowa i inteligentna mobilność. Jednocześnie integracja PIAP z Siecią otwiera przed nami nowe moşliwości wzrostu potencjału, a takşe wzrostu osiąganych dochodów ze współpracy z obecnymi i nowymi klientami – mówi dr hab. inş. Piotr Szynkarczyk, dyrektor Sieci Badawczej Šukasiewicz – Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP. Šukasiewicz – PIAP uczestniczy w pracach Grupy Badawczej Transformacja Cyfrowa i Grupy Badawczej Inteligentna Mobilność. Jednocześnie instytut wspiera Sieć swoimi kompetencjami z zakresu szeroko rozumianej robotyki, które dotyczą takich obszarów jak:
4/2020
• produkcja robotów mobilnych do zastosowań specjalnych, chroniących ludzkie zdrowie i şycie (roboty Šukasiewicz – PIAP eksportowane są do 22 krajów na świecie) • robotyka dla górnictwa, energetyki, rolnictwa, medycyny, a takşe dla zastosowań związanych z przestrzenią kosmiczną, • automatyzacja i robotyzacja procesów przemysłowych oraz inne zaawansowane technologicznie rozwiązania dla bezpieczeństwa i przemysłu.
W obliczu walki z koronawirusem W związku z ogólnoświatową pandemią koronawirusa SARS-CoV-2 pierwsza rocznica powołania Sieci Badawczej Šukasiewicz obchodzona jest w trybie kryzysowym. Naukowcy z instytutów naleşących do Sieci, w tym Šukasiewicz – PIAP, angaşują się w opracowanie rozwiązań pomocnych w walce z rozprzestrzenianiem
siÄ™ pandemii, a takĹźe takich, ktĂłre bÄ™dÄ… stanowić wsparcie dla polskiej gospodarki i przedsiÄ™biorstw. WĹ›rĂłd nich sÄ…Â m.in. projekty i deklaracje dotyczÄ…ce: • opracowania szczepionki przeciwko wirusowi SARS-CoV-2, • produkcji urzÄ…dzenia umoĹźliwiajÄ…cego niezaleĹźnÄ… wentylacjÄ™ dwĂłch pacjentĂłw za pomocÄ… jednego respiratora, • uruchomienia produkcji maseczek jednorazowych, • produkcji w technologii 3D przyĹ‚bic ochronnych dla lekarzy i pielÄ™gniarek oraz produkcji elementĂłw respiratorĂłw, • wytworzenia akcesoriĂłw do otwierania klamek, pozwalajÄ…cych na unikniÄ™cie kontaktu z brudnymi/zakaĹźonymi przedmiotami w sklepie, autobusie i innych obiektach uĹźytecznoĹ›ci publicznej. Â
67
BIBLIOTEKA JAK MYĹšLÄ„ INTELIGENTNE MASZYNY Sean Gerrish Wydawnictwo Naukowe PWN 4& = 1>1>? /8 @B= 1D> ? % = 8
W ksiąşce zawarto ciekawy, a przy tym bardzo przystępny przegląd przełomowych odkryć w obszarze sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, które uczyniły dzisiejsze maszyny tak inteligentnymi. Omówione przykłady odnoszą się nie tylko do obszaru rozrywki, ale równieş do praktycznych aplikacji, na które czeka współczesna cywilizacja. Autor opisuje m.in. architekturę oprogramowania, która pozwala samochodom autonomicznym pozostać na drodze i poruszać się po zatłoczonym środowisku miejskim. Warto dowiedzieć się, jak programiści trenowali komputery, aby wykonywały określone czynności, oferując im smakołyki. Pochłaniaczy seriali telewizyjnych zainteresuje zapewne konkurs serwisu Netflix z nagrodą w wysokości miliona dolarów na lepszy silnik rekomendacji. Komputery nie opanowały jeszcze wielu umiejętności. Entuzjaści nauki i technologii uznają tę ksiąşkę za niezbędny przewodnik po przyszłości, w której maszyny mogą przechytrzyć ludzi.
WYTWARZANIE I ZASTOSOWANIE ROZPYLONEJ CIECZY X& " * Q ? 7* 4 4 * Wydawnictwo Naukowe PWN, WNT 4& = 1>0D? /8 @B= V>3 4? % = 8
Rozpylanie cieczy jest jednym z najczęściej realizowanych procesów w róşnych dziedzinach şycia i gospodarki, począwszy od domowego natrysku, a skończywszy na schładzaczu rdzeni w elektrowni atomowej. Z tym wiąşe się wzrost zapotrzebowania na wiedzę dotyczącą sposobów wytwarzania rozpylonej cieczy, wykorzystywania jej w praktyce oraz zastosowania nowoczesnych rozpylaczy i urządzeń rozpylających. Ksiąşka ta, ze względu na sposób ujęcia tematu, stanowi unikatową pozycję w piśmiennictwie z dziedziny rozpylania cieczy i konstrukcji rozpylaczy. Moşe posłuşyć studentom wielu róşnych kierunków studiów na uczelniach technicznych, akademiach rolniczych, takich jak energetyka, transport, mechanika, budowa maszyn, inşynieria chemiczna i procesowa, inşynieria i ochrona środowiska, ogrodnictwo, rolnictwo i gospodarka leśna, technologia şywności i şywienie człowieka.
POJAZDY AUTONOMICZNE I SYSTEMY TRANSPORTU AUTONOMICZNEGO I & * JQ + ? , * ? ( */ $ ? & */ J * *% ? $ 4 ( Wydawnictwo Naukowe PWN 4& = 1>1>? /8 @B= 2V> ? % = 8
Pojazdy autonomiczne i systemy transportu autonomicznego wpisują się w ideę Przemysłu 4.0 – bazują na technologii XXI w. W ksiąşce znajdziemy charakterystyki pojazdów autonomicznych o róşnym poziomie autonomizacji, prezentację systemów PRT, APM oraz systemów hybrydowych. Poznamy równieş technologie informatyczne (software i hardware) stosowane w tego typu pojazdach i systemach transportu, sztuczną inteligencję i głębokie uczenie maszynowe, stosowane układy sensoryczne czy układy HMI. Nie zabraknie równieş informacji dotyczących niezwykle waşnych problemów bezpieczeństwa systemów autonomicznych. Autorzy – cenieni znawcy tematu, międzynarodowi konsultanci tej nowej technologii, a zarazem wykładowcy Politechniki Warszawskiej, przedstawiają tę nowoczesną tematykę w sposób arcyciekawy, poparty ilustracjami i przykładami. *. f6 68
AUTOMATYKA
WSPÓŁPRACA
AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ......................................................................................................65
AXON MEDIA GROUP TEL. 533 344 700, WWW.AXONMEDIA.PL ............................................................................................................................ 9
PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ ..................................................................................................................................... 23
ELESA+GANTER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 22 737 70 47, WWW.ELESA-GANTER.PL .........................................................................................................60–61
ELMARK AUTOMATYKA SA TEL. 22 541 84 65, WWW.ELMARK.COM.PL ........................................................................................ 17, 21, 39, 40–41
ENDRESS+HAUSER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 773 00 00, WWW.PL.ENDRESS.COM ........................................................................................42–44, IV OKŁ.
CENTRUM TARGOWO-KONFERENCYJNE EXPO SILESIA TEL. 32 78 87 596, WWW.EXPOSILESIA.PL ........................................................................................................................ 57
FATEK POLSKA SP. Z O.O. TEL. +48 533 329 921, WWW.FATEKPOLSKA.PL .......................................................................................... 49, 56–57
FESTO SP. Z O.O. TEL. 22 711 42 71, WWW.FESTO.PL ...................................................................................................................I OKŁ., 62–64
GUENTHER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 352 70 70, WWW.GUENTHER.COM.PL .............................................................................................. 29, 36–38
SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ – PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP TEL. 22 874 00 00, WWW.PIAP.PL ............................................................................................................................. 15, 45, 55
SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ – PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP, PIAP DESIGN TEL. 22 874 01 94, WWW.DESIGN.PIAP.PL ............................................................................................................. II OKŁ., 3
4/2020
69
LUDZIE
STANOWISKO: European Sales Manager – Water & Wastewater FIRMA: Badger Meter Europa GmbH
Marcin Kubat M
arcin Kubat, rocznik 1981, a b s o l w e n t Te c h n i k u m Łączności w Gliwicach, następnie Politechniki Śląskiej na kierunku Zarządzanie i Inżynieria Produkcji. Karierę zawodową rozpoczął w 2003 r. Od samego początku związany jest z firmą Badger Meter Europa GmbH, w której zatrudniony był na stanowisku przedstawiciela krajowego, a następnie w 2017 r. zatrudniony bezpośrednio przez firmę Badger Meter na stanowisku menedżera sprzedaży
70
– Europa Wschodnia i kraje bałtyckie. W 2020 r. awans na menedżera sprzedaży – rynek wody i ścieków w Europie. Badger Meter Europa GmbH to spółka całkowicie podległa amerykańskiemu producentowi przepływomierzy i zaworów regulacyjnych Badger Meter Inc. Firma istnieje na rynku światowym od 1905 r. W ofercie firmy znajduje się szereg różnego rodzaju technologii pomiarowych m.in. przepływomierze elektromagnetyczne, ultradźwiękowe, turbinowe, owal-
no-zębate, o zmiennym przekroju, różnicy ciśnień, masowe, testery do diagnostyki układów hydrauliki siłowej oraz zawory regulacyjne. Urządzenia te znajdują zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu. Rolą Marcina Kubata jest utrzymywanie kontaktów z dotychczasowymi klientami, wsparcie techniczne, nawiązywanie nowych kontaktów oraz dbanie o relacje z nimi. Prowadzi również szkolenia z zakresu technologii pomiarowych, które są w ofercie firmy.
AUTOMATYKA
P L A N W Y DAW N I C Z Y 2 0 2 0 ( D R U G I E P Ó Ł R O C Z E ) WYDANIE
TEMAT NUMERU
ARTYKUŁ PRZEGLĄDOWY
NADSYŁANIE MATERIAŁÓW
5/2020
Systemy wizyjne, kamery termowizyjne
Elektromobilność
05.04.2020
6/2020
Przemysł 4.0 – cyfrowa transformacja przemysłu
Inteligentne systemy transportowe
07.05.2020
7-8/2020
Kontrola jakości produkcji
Aparatura kontrolno-pomiarowa
05.07.2020
9/2020
Produkty dla sieci niskiego napięcia
Systemy sterowania – falowniki i serwonapędy
05.08.2020
10/2020
Zarządzanie produkcją i energią
Czujniki optyczne i zbliżeniowe
05.09.2020
11/2020
Automatyka budynkowa
Osprzęt sieciowy i komunikacyjny
05.10.2020
12/2020
Programowanie robotów przemysłowych
Komputery i platformy przemysłowe, stacje operatorskie
05.11.2020
:LHP\ ūH SRWU]HEXMHV] U]HWHOQHJR SDUWQHUD NWyU\ ZHVSU]H &LČ IDFKRZø ZLHG]ø L GRŋZLDGF]HQLHP
WIEDZA 2WU]\PXMHV] ZVSDUFLH QDV]\FK LQū\QLHUyZ RUD] LQQRZDF\MQH SURGXNW\ L UR]ZLø]DQLD GRVWRVRZDQH GR 7ZRLFK SRWU]HE
• !
"# $ $ " $ • " "! % ! " &!
! ! % $ $ &
• ' ! ()* " ! ! + ,- ! ! % .
• / " $ " " 0* 1-
! !
"!
www.pl.endress.com/fwr30