P O M I A RY • A U T O M AT Y K A • R O B O T Y K A
PAR miesięcznik naukowo-techniczny
3/2014 ISSN 1427-9126 Indeks 339512 Cena 10,00 zł w tym 8 % VAT
www.par.pl
Złącza przemysłowe HARTING Trwałe rozwiązania dla szerokiego zakresu aplikacji
People | Power | Partnership
9 771427 91230 6
03
Temat Numeru
rozmowa par
rynek i technologie
Pomiary wielkości termodynamicznych
Jacek Frontczak i Janusz Rudzisz, zarząd targów Automaticon
Kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
32
46
76
Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ i odkryj trzeci wymiar papieru PAR+ to bezpłatna aplikacja mobilna na systemy iOS oraz Android, dzięki której Czytelnicy miesięcznika „Pomiary Automatyka Robotyka” uzyskują bezpośredni dostęp do dodatkowych treści powiązanych z wybranymi publikacjami. PAR jest pierwszym miesięcznikiem naukowo-technicznym w Polsce, który oferuje swoim odbiorcom to unikatowe rozwiązanie. Dzięki PAR+można jednym dotknięciem palca obejrzeć film lub animację powiązaną z artykułem, przejść na stronę internetową lub do galerii zdjęć z wydarzenia opisanego w relacji prasowej, przeczytać rozszerzoną wersję artykułu, przejrzeć i pobrać specyfikację produktu opisywanego w artykule, skomentować artykuł na Facebooku, i wiele, wiele więcej. Więcej informacji na par.pl/plus
Pobierz i uruchom bezpłatną aplikację PAR+
2
Skieruj kamerę telefonu lub tabletu na stronę artykułu oznaczonego ikoną PAR+
3
Na wyświetlaczu urządzenia pojawi się sześcian z logo PAR+ oraz przyciski prowadzące do dodatkowych treści
Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play
VIDEO
Spis treści
Temat numeru
Pomiary wielkości termodynamicznych
Temat numeru
32
43
Bezkontaktowe pomiary temperatury
44
Przepływomierze ultradźwiękowe – pomiary przepływu biogazu
45
Przepływomierze z serii MPP 6 ENKO-POMIAR
Dobór przepływomierza – najważniejsze zasady
Automatyka
Dobór odpowiedniego przepływomierza do określonego
52
Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych
56
Moduły liniowe firmy SCHUNK
58
Modularyzacja i specjalizacja w budowie maszyn – skalowalne rozwiązania interfejsów
60
B&R Automation Academy – efektywne i praktyczne szkolenia
nie zawsze obiektywnych informacji marketingowych.
61
Produkty PoE firmy ANTAIRA
Wydarzenia
Robotyka
6
Aktualności
62
Ruch robota z wyczuciem
24
Od Smart Factory do przemysłu 4.0 – targi Hannover Messe 2014 zapraszają
66
Kompaktowy manipulator EXCM
28
Pomiary współrzędnościowe, spektroskopia i wydruki z tytanu – z wizytą w nowej siedzibie Renishaw w Polsce
30
Strona www.steute.pl w nowej odsłonie
94
Seminaria wiosenne
zadania pomiarowego jest czynnością skomplikowaną, z uwagi na dużą liczbę parametrów, które trzeba wziąć pod uwagę. Niniejszy artykuł skierowany jest do mniej doświadczonych projektantów instalacji pomiarowych, chociaż także doświadczeni projektanci mogą czuć się czasem zdezorientowani wśród ogromnej oferty przepływomierzy dostępnych na rynku i z powodu zalewu
76
Nowości 14
Nowe produkty
88
Klub Gwarancyjny chainflex
Rynek i technologie
90
Uchwyty funkcyjne ELESA+GANTER
Pomiary termowizyjne – przegląd kamer
91
Nowe serie zasilaczy w ofercie MEAN WELL
Termowizyjne systemy pomiarowe są obecnie coraz
92
CONEC rozbudowuje ofertę
93
Nowe funkcje skanerów temperatury
4
powszechniej stosowane. Są dokładne, wygodne w użyciu, a ich ceny można uznać za rozsądne. W artykule dokonano przeglądu polskiego rynku urządzeń termowizyjnych.
Nauka
Rozmowa PAR
W branży targów automatyki w Polsce jesteśmy dziś najważniejsi
46
Wywiad z Jackiem Frontczakiem, zastępcą
102
System zabezpieczający transformator średniego napięcia przed przegrzaniem bazujący na PLC i SCADA
dr hab. inż. Krzysztof Oprzędkiewicz AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
107
Zastosowanie syntezy i analizy obwodów elektrycznych do wyznaczania oporów naczyniowych tkanki mózgowej
dr inż. Adam Muc* dr Arkadiusz Szarmach** dr hab. Edyta Szurowska** dr Jarosław Dzierżanowski*** *Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Wydział Informatyki w Gdańsku **II Zakład Radiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku ***Klinika Neurochirurgii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku
dyrektora PIAP i komisarzem targów Automaticon oraz z Januszem Rudziszem, prezesem firmy MVM
112
Stanowisko do wyznaczania charakterystyk statycznych i dynamicznych zaworów proporcjonalnych
dr hab. inż. Zygmunt Kudźma dr inż. Michał Stosiak mgr inż. Szymon Herok Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
i członkiem zarządu Automaticon.
POMIARY
68
Efektywne użytkowanie mediów
120 Indeks firm
70
Kamera IP ze zintegrowanym serwerem wideo
122
72
Miernik wielofunkcyjny testo 480 w aplikacjach VAC
74
Przetworniki ciśnienia w ofercie Poltraf
75
Nowa generacja enkoderów magnetycznych
Prenumerata
Rynek i technologie 87
Termowizyjne badanie podgrzewanych szyb samochodowych
automaticon 96
Zaproszenie Komisarza Targów
97
Lista wystawców
P O M I A RY • A U T O M AT Y K A • R O B O T Y K A
Miesięcznik naukowo-techniczny Pomiary Automatyka Robotyka Rok 18 (2014) nr 3 (205) ISSN 1427-9126, Indeks 339512
PAR miesięcznik naukowo-techniczny
3/2014 iSSn 1427-9126 indeks 339512 Cena 10,00 zł w tym 8 % VAT
www.par.pl
Złącza przemysłowe HARTING Trwałe rozwiązania dla szerokiego zakresu aplikacji
People | Power | Partnership
100
Seminaria
Na okładce: złącza przemysłowe firmy HARTING
9 771427 91230 6
03
TEMAT NUMERU
ROZMOWA PAR
RYNEK I TECHNOLOGIE
Pomiary wielkości termodynamicznych
Jacek Frontczak i Janusz Rudzisz, zarząd targów Automaticon
Kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
32
46
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
76
5
Wydarzenia AKTUALNOŚCI
Dni Otwarte ABB już w kwietniu
Nowa filia Pilz w Czechach Pilz otworzył filię w Pradze. Dzięki uruchomieniu niezależnej filii w Czechach, firma może skuteczniej spełniać potrzeby miejscowych klientów i dostarczać kompletne rozwiązania automatyzacji, poparte usługami projektowania i doradztwa. Za sprawą partnerstwa handlowego, Pilz jest obecny na czeskim rynku od ponad 20 lat. Nowa filia pozwoli producentowi bezpiecznej automatyzacji zwiększyć zakres działalności na kluczowych rynkach wschodnioeuropejskich. Filia w Pradze odpowiada za sprzedaż w regionie Czech i Słowacji. Zarządza nią Michal Nev il, a do jego dyspozycji są zespoły ds. obsługi klienta i sprzedaży.
TME współpracuje z ALTIUM Firma Transfer Multisort Elektronik, jeden z największych europejskich dostawców komponentów elektronicznych, elektrotechnicznych, wyposażenia warsztatowego oraz automatyki przemysłowej, nawiązała współpracę z Altium Ltd., producentem programu Altium Designer, który dzięki dostępowi do bazy dostawców komponentów elektronicznych ułatwia projektowanie elektroniki. W związku z pojawieniem się firmy TME w bazie dostawców Altium Designer, użytkownicy programu zyskali bezpośredni dostęp do informacji o komponentach z oferty TME i ich parametrach, linków do dokumentacji, aktualnych cen i stanów magazynowych już w środowisku projektowym. Niezbędne informacje dotyczące wybranych komponentów lub linii produktowych mogą zostać pobrane zarówno z poziomu biblioteki, jak i w trakcie tworzenia lub generowania ukończonego projektu, co znacznie ułatwia proces projektowania. Dzięki temu możliwe jest oszacowanie kosztów projektu na podstawie danych przetwarzanych w czasie rzeczywistym oraz zaplanowanie procesu produkcji w oparciu o dostępność produktów i planowany termin dostawy.
Fot. ABB, Pilz, TME, HARTING
Niewiele jest w Polsce imprez, podczas których można porozmawiać ze specjalistami na temat wybranej gałęzi przemysłu. W odpowiedzi na zapotrzebowanie zgłaszane przez firmy ABB organizuje Dni Otwarte. Najbliższe wydarzenie z tego cyklu – Dni Otwarte dotyczące zrobotyzowanych aplikacji: pakowania, paletyzacji i sortowania – odbędzie się w dniach 10–11 kwietnia 2014 r. w fabryce ABB w Aleksandrowie Łódzkim, przy ul. Placydowskiej 27. Spotkanie będzie podzielone na dwie części: teoretyczną, czyli wystąpienia specjalistów z zakresu zrobotyzowanego pakowania, paletyzacji i pick&place oraz pokazową, podczas której zaprezentowane zostaną rozwiązania zrobotyzowane do pakowania, paletyzacji oraz pick&place (m.in. RacerPack). ABB, jako jedyna firma na polskim rynku, ma własne centrum kompetencyjne, które specjalizuje się właśnie w procesach pakowania i paletyzacji. Zatrudnieni w nim specjaliści z zakresu robotyki, na podstawie zebranych od klienta informacji, mogą przygotować optymalny dla niego projekt, pozwalający w pełni wykorzystać możliwości oferowane przez roboty ABB. Warunkiem wzięcia udziału w Dniach Otwartych ABB jest rejestracja poprzez Formularz Zgłoszeniowy dostępny na stronie www.abb.pl/robotics lub wysłanie zgłoszenia drogą mailową na adres: malgorzata. cwieczek@pl.abb.com. Inne szczegóły dotyczące tego wydarzenia można znaleźć na stronie www.abb.pl/robotics. Wstęp na Dni Otwarte jest bezpłatny.
Managerowie HARTING dyskutowali o strategii Managerowie firmy HARTING z całego świata spotkali się w niemieckim Espelkamp, w którym mieści się główna siedziba firmy, na dorocznym spotkaniu poświęconym strategii. Spotkanie Międzynarodowego Kierownictwa firmy (IMM – The International Management Meeting) skupione było przede wszystkim wokół informacji na temat lokalnych spółek zależnych oraz średnio- i długoterminowej orientacji strategicznej. Było ono także okazją do zaprezentowania najnowszych trendów i rozwiązań w siedzibie HARTING w Espelkamp. Grupa HARTING zatrudnia w swoich 36 spółkach zależnych zlokalizowanych na terenie całej Europy, Ameryki, Azji i Australii ponad 3000 pracowników. Na polskim rynku pojawiła się w 2004 r., początkowo jako biuro reprezentacyjne firmy HARTING Eastern Europe GmbH, a od października 2007 r. jako HARTING Polska.
6
ww
Dostarczamy do 24h lub do 48h w zależności od lokalizacji firmy klienta.
CZY OFERUJE
TAK
CZY UMOŻLIWIA
NIE
ŁATWE WYSZUKIWANIE PRODUKTÓW?
Nie ryzykuj.
SZYBKĄ DOSTAWĘ?
TAK
NIE
Lepiej szukać dalej.
Oferujemy 500 000 produktów ponad 2500 wiodących marek.
Intuicyjna strona internetowa z wieloma opcjami filtrowania.
TAK
CZY ZAPEWNIA
NIE
FACHOWĄ OBSŁUGĘ KLIENTA?
CZY POSIADA
BOGATĄ OFERTĘ
PRODUKTÓW OD WIODĄCYCH PRODUCENTÓW?
NIE
Oj, niedobrze.
Fot. ABB, Pilz, TME, HARTING
NIE
ZAUFANEGO DOSTAWCĘ
ELEKTRONIKI I AUTOMATYKI?
TAK
CZY OFERUJE
Nie warto ryzykować.
JAK ZNALEŹĆ
Oferujemy szybką obsługę i wsparcie techniczne.
DOBRĄ RELACJĘ JAKOŚCI DO CENY? Rabaty ilościowe, indywidualne negocjacje cen, zamówienia terminowe i wiele więcej z nami oszczędzasz czas i pieniądze.
TAK
RS Components Na nas można liczyć. Dystrybutor produktów z zakresu elektroniki, automatyki i utrzymania ruchu z wieloletnim doświadczeniem. RS - właściwy wybór.
www.rspoland.com
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
7
Wydarzenia AKTUALNOŚCI
Nowoczesne technologie dla polskiego przemysłu
Elhurt zgodny z ISO 14001:2004
Analitycy firmy ASTOR prognozują, że branże FMCG i przemysłu ciężkiego będą kolejnymi sektorami, które w latach 2014–2017 sięgną po najnowocześniejsze rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki. Ze statystyk ASTOR wynika, że wdrożenie rozwiązań IT dla przemysłu, automatyki i robotyki może przyczynić się do wzrostu efektywności nawet o kilkadziesiąt procent, w tym m.in. do poprawienia dostępności maszyn, obniżenia kosztów energii i materiałów produkcyjnych oraz podniesienia wydajności. Wdrożenia tego typu przełożyły się np. na zwiększenie wydajności produkcji o 10 proc. w zakładzie jednego z czołowych producentów zdrowej żywności i poprawienie o 20 proc. wydajności produkcji w jednej ze spółdzielni mleczarskich. – W ciągu najbliższych trzech lat nastąpią znaczące zmiany w zakresie oczekiwań rynku wobec dostawców rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej. Ze względu na kryterium niezawodności systemów, producenci urządzeń będą stopniowo dostosowywać swoją ofertę do trendów – ocenia Stefan Życzkowski, prezes firmy ASTOR, która w minionym roku zanotowała 23-proc. wzrost obrotów i zaopatruje w oprogramowanie już 1/3 działających w Polsce firm przemysłowych. Rosnące zainteresowanie rozwiązaniami z zakresu automatyki przemysłowej jest doskonale widoczne na przykładzie firmy ASTOR – 25 proc. jej klientów stanowią nowi, pozyskani w 2013 r., w tym przedsiębiorstwa z sektora spożywczego, meblarskiego, chemii budowlanej oraz RTV/AGD.
W grudniu 2013 r. w firmie Elhurt przeprowadzono audyt ISO 9001:2008, podczas którego rozszerzono system zarządzania o system zarządzania środowiskowego, zgodny z wymaganiami normy ISO 14001:2004. Elhurt spełnia wymagania normy Systemu Zarządzania ISO 14001:2004 w zakresie projektowania i produkcji modułów elektronicznych oraz dystrybucji części i modułów elektronicznych. Przeprowadzony w grudniu audyt zakończył się przyznaniem certyfikatu zgodności z obiema normami. Elhurt zobowiązuje się do realizacji założonych celów biznesowych w zakresie dystrybucji części elektronicznych oraz kompletacji modułów elektronicznych, przy poszanowaniu środowiska naturalnego. Jednocześnie spółka deklaruje spełnianie wymagań prawnych i innych wymagań oraz zobowiązuje się do zapobiegania zanieczyszczeniom środowiskowym w zidentyfikowanych, istotnych obszarach funkcjonowania przedsiębiorstwa. Realizacja polityki środowiskowej opiera się na optymalizacji zużycia materiałów i energii, racjonalnej gospodarce odpadami oraz ciągłym doskonaleniu Systemu Zarządzania Środowiskowego.
REKLAMA
W dniach 7–9 maja 2014 r. odbędzie się Ogólnopolska Konferencja Techniczna organizowana przez firmę Sonel. W Kudowie Zdroju będą goszczeni przedstawiciele z Instytutu Energoelektryki Politechniki Gdańskiej oraz Politechniki Wrocławskiej, którzy umożliwią poznanie najnowszych trendów w rozwoju aparatury pomiarowej. Wstępny program konferencji obejmuje następującą tematykę: pomiary impedancji pętli zwarciowej w obwodach chronionych wyłącznikami różnicowoprądowymi, problemy ochrony przeciwporażeniowej w instalacjach z przekształtnikami energoelektronicznymi, aspekty prawne i problemy normalizacji związane z pomiarami w energetyce, zagadnienia związane z pomiarami rezystancji uziemień, pomiary rezystancji izolacji kabli, transformatorów i silników oraz zagadnienia związane z analizą jakości zasilania.
8
Fot. ASTOR, Elhurt, Sonel
XI Konferencja Naukowo-Techniczna Sonel
MODELOWANIE PROJEKTOWANIE SYMULACJA
AUTOMATICON® 2014 27 marca 2014
godz. 15.00, sala A
Rafał Wędrychowicz, ONT MATLAB i Simulink narzędziem pracy
automatyka - automatyczna generacja kodu dla sterowników PLC
Oprogramowanie Naukowo-Techniczne wyłączny dystrybutor oprogramowania MATLAB® i Simulink® na terenie Polski
www.ont.com.pl
AUTOMATICON® 2014
27 marca 2014, godz. 14.00, sala A
Fot. ASTOR, Elhurt, Sonel
Marcin Piątek, Technika Obliczeniowa
Symulatory sprzętowe w prototypowaniu i testowaniu układów sterujących
www.tobl.com.pl Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
9
Zmiana logotypu Saia Burgess Controls
Zapraszamy na targi AUTOMATICON 2014 Hala I Stoisko D 18
Firma Saia Burgess Controls AG wkroczyła w rok 2014 z nowoczesnym znakiem graficznym, w którym nazwa Saia Burgess Controls została zamknięta w skrócie „SBC”. Zmianie nie uległa nazwa firmy, ani tym bardziej jej produkty czy filozofia działania. Nie zmieniają się też kontakty, adres siedziby, ani główna domena internetowa Saia Burgess Controls www.saia-pcd.com. Zmienią się natomiast opakowania produktów, na których będzie można spotkać nowe logo SBC Saia Burgess Controls. Saia Burgess Controls jest firmą, która w swojej blisko stuletniej historii była częścią różnych koncernów. Ubiegłoroczny zakup Saia Burgess Controls przez Honeywell to nowy etap w historii rozwoju tego przedsiębiorstwa. Widocznym znakiem zmian własnościowych jest właśnie zmodyfikowane logo firmy.
Roboty pomocnicze na targach AUTOMATICA 2014
www.schmersal.pl
NOWOŚĆ
Kurtyny i bariery świetlne bezpieczeństwa SLC/SLG 440
REKLAMA
n PL e wg EN ISO 13849-1 n kompaktowa obudowa: 28 x 33 mm n wiele zaawansowanych funkcji w jednym urządzeniu (blanking, EDM, podwójny reset) n programowanie bez użycia komputera lub specjalnego sprzętu n wskaźnik pozycjonowania nadajnika względem odbiornika n rozdzielczość 14 lub 30 mm, bariery - 300, 400, 500 mm n wysoki stopień ochrony IP67 n zwiększona odporność na zakłócenia (EMC, spawalnictwo)
Na targach Automatica, które odbędą się w dniach 3–6 czerwca 2014 r., po raz pierwszy zorganizowany zostanie specjalny sektor poświęcony robotom pomocniczym (service robots). Maszyny tego typu zyskują coraz większą popularność. Znajdują one zastosowanie nie tylko w przemyśle, ale też w medycynie. Ich zadaniem jest albo współpraca z człowiekiem, albo wyręczanie go w czynnościach, które trudno lub niewygodnie jest wykonywać ręcznie. Międzynarodowa Federacja Robotyki szacuje, że w latach 2012–2015 sprzedanych zostanie 93,8 tys. robotów pomocniczych, których łączna wartość powinna przekroczyć 12,5 mld euro. Wzrost popularności i sprzedaży tego typu maszyn wynika przede wszystkim z rozwoju technologicznego, który dopiero teraz umożliwia budowanie i wdrażanie takich robotów. Nowoczesne czujniki pozwalają robotom na bezpieczne działanie, współpracę z człowiekiem oraz analizę otoczenia. Dzięki temu powstają takie aplikacje, jak np. mobilne roboty do zautomatyzowanego dojenia krów, czy maszyny medyczne, pozwalające na prowadzenie zdalnych operacji. W promocji tych rozwiązań bierze udział także Unia Europejska, której celem – w ramach programu „Horizon 2020” – jest rozwój technologii robotów pomocniczych. Jedną z zachęt, jakie wprowadziła UE dla producentów z branży automatyki, jest dofinansowanie stoisk organizowanych w sektorze poświęconym robotom pomocniczym na targach Automatica 2014.
Conne
Fot. Sabur, Messe Munchen, L’oréal, Eldar
Jedna z naszych unikalnych innowacji.
10
130xxx A
L’Oréal wybrał oprogramowanie PLM firmy Siemens
Umowa Eldar z Servotronix Motion Control
L’Oréal, globalny koncern działający na rynku kosmetyków, wybrał oprogramowanie Teamcenter firmy Siemens, które pozwolić zoptymalizować procesy opracowywania firmowych opakowań, skróci czas dotarcia na rynek oraz podniesie innowacyjność i jakość produktów. Teamcenter, najpopularniejszy na świecie system zarządzania cyklem życia produktów (PLM), zostanie wdrożony globalnie jako korporacyjny system zarządzania danymi o produktach w L’Oréal i będzie wykorzystywany w tej firmie przez wszystkie osoby zaangażowane w proces rozwoju produktów. – Na Teamcenter zdecydowano się ze względu na kompleksowość oferty w zakresie zarządzania cyklem życia produktu, możliwość dostosowania do wymagań modelu procesów i danych L’Oréal oraz przyjazny dla użytkownika interfejs, a także ze względu na wiedzę, jaką wykazała się firma Siemens PLM Software w fazie rozpatrywania ofert. Nie bez znaczenia była także renoma dużej, stabilnej i innowacyjnej firmy, jaką jest Siemens. To także pozwala nam ufać w jej możliwości w zakresie realizacji projektu – mówi Martin Rhein, dyrektor ds. informatyki w dziale operacyjnym Grupy L’Oréal. System Teamcenter pozwoli koncernowi L’Oréal przesyłać konfiguracje i innowacyjne pomysły dotyczące opakowań między poszczególnymi działami technicznymi oraz standaryzować specyfikacje, a tym samym skrócić czas poszczególnych czynności i obniżyć koszty produktu.
Na początku 2014 r. Eldar podpisał umowę dystrybucyjną z Servotronix Motion Control, który ma ponad 25-letnie doświadczenie w projektowaniu serwonapędów oraz systemów kontroli ruchu. Przez ostatnie ćwierć wieku Servotronix skupiał się na obsłudze klientów OEM, współpracując z czołowymi producentami maszyn i dostawcami systemów automatyki. Do głównych kontrahentów należą firmy o światowym zasięgu: Kollmorgen, Danaher, Baldor, Horner, General Electric, Stäubli, Moons oraz Portescap. Odnoszone sukcesy zachęciły firmę do zaistnienia na światowym rynku serwonapędów pod własną marką. Obok standardowych produktów Servotronix oferuje również rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb klientów. Dzięki wiedzy i doświadczeniu zatrudnionych w firmie inżynierów powstało szerokie spektrum gotowych rozwiązań sprzętowych i programowych. Zbliżające się targi Aurtomaticon będą okazją, aby dowiedzieć się więcej na temat tego sprzętu.
REKLAMA
Connecting Global Competence
Fot. Sabur, Messe Munchen, L’oréal, Eldar
Nowy sektor wystawienniczy: profesjonalna robotyka serwisowa
ZOPTYMALIZUJ SWOJĄ PRODUKCJĘ Informacje: Biuro Targów Monachijskich w Polsce | Warszawa tel. +48 22 620 4415 info@targiwmonachium.pl
130xxx Aut14_Anz_AV_205x140_PARMeasAutoRob_PL.indd 1
6. Międzynarodowe Targi Automatyki i Mechatroniki 3.– 6. czerwca 2014 Automatyka r. | Messe München Pomiary Robotyka nr 3/2014
11
www.automatica-munich.com
08.01.14 10:59
Wydarzenia AKTUALNOŚCI
Wzorcowanie przepływomierzy
Zapewnienie spójności pomiarowej wymaga udokumentowania istnienia powiązań z określonymi odniesieniami, najczęściej z wzorcami państwowymi lub międzynarodowymi wzorcami miar za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha porównań, z których każde wnosi swój udział do niepewności pomiaru. Szerokimi możliwościami w zakresie badań przepływomierzy dla cieczy i gazów dysponuje Laboratorium Pomiaru Przepływów Instytutu Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej. Wzorcowanie i sprawdzanie przepływomierzy na stanowiskach będących na wyposażeniu laboratorium umożliwia spełnienie wymagań normy PN-EN ISO 9001:2000 pkt. 7.6 („Nadzorowanie wyposażenia do monitorowania i pomiarów”). Jedno ze stanowisk to niskociśnieniowe stanowisko powietrzne, przeznaczone do badań, sprawdzania przepływomierzy do gazów i gazomierzy przemysłowych powietrzem przy ciśnieniu bliskim atmosferycznemu. Zakres realizowanych strumieni objętości wynosi 0,5–5500 m3/h, a niepewność stanowiska nie przekracza 0,25 proc. Jako wzorce zastosowano pięć gazomierzy kontrolnych (rotorowy DN 40 i turbinowe DN 50, 100, 150 i 300), pokrywających najczęściej spotykane w przemyśle przepływy. Gazomierze i aparatura pomocnicza mają świadectwa uwierzytelnienia sporządzone przez GUM.
Akademia Fluke Firma Fluke dzieli się z klientami ogromną bazą wiedzy, dostępną on–line w postaci filmów edukacyjnych, przewodników, poradników, webinariów i webcastów na stronie www.fluke.pl i na kanale firmy na www.youtube.com/user/ FlukeEuropePL/. Firma w Polsce prowadzi też cykliczne seminaria i webinaria. Ich tematyka wykracza poza zagadnienia czysto produktowe. Najbliższe seminaria odbędą się: 2 kwietnia w Szczecinie – „Wprowadzenie do termografii”, 29 kwietnia w Warszawie – „Usuwanie usterek silników i napędów”, 28 maja w Krakowie – „Jak skutecznie oszczędzać energię elektryczną?” oraz 17 czerwca w Poznaniu – „Usuwanie usterek silników i napędów”. Wszystkie seminaria i webinaria prowadzone są przez ekspertów Fluke i tłumaczone są na język polski.
Współpraca Mitsubishi z Eplan Niemiecka firma Eplan Software and Service dołączyła do programu e-F@ctory Alliance firmy Mitsubishi. Jednocześnie Mitsubishi Electric Europe dołączyła do grupy „Community of efficient engineering”, prowadzonej przez Eplan. Dzięki zacieśnieniu współpracy urządzenia marki Mitsubishi będą lepiej wspierane w ramach platformy Eplan. Ponadto niemiecka firma ma nadzieję, że Mitsubishi pomoże jej zyskać popularność w Japonii. W pierwszym etapie firmy mają jednak zająć się opracowaniem sposobu integracji czynności związanych z budowaniem maszyn i projektowaniem procesów.
Fot. Politechnika Warszawska, Fluke, Tekniska, Politechnika Rzeszowska
REKLAMA
12
Conel i Tekniska uruchomiły sklep internetowy
Pod adresem conelpolska.pl powstał sklep internetowy firmy Conel s.r.o., utworzony we współpracy z firmą Tekniska Polska. Sklep został stworzony z myślą o osobach zainteresowanych rozwiązaniami czeskiego producenta Conel s.r.o.. W serwisie znaleźć można aktualne opisy produktów, firmware, ceny, rabaty oraz promocje. Firma Conel s.r.o. wybrała współpracę ze spółką Tekniska Polska, jako rozpoznawalną marką na rynku polskim, skupioną na aplikacjach przemysłowych. Na decyzję miała także wpływ wysoka jakość wsparcia technicznego, oferowanego przez dział technicznoprojektowy polskiej spółki.
W Regionalnym Centrum Dydaktyczno-Konferencyjnym i Biblioteczno-Administracyjnym Politechniki Rzeszowskiej odbędzie się 26 kwietnia 2014 r. druga edycja Ogólnopolskich Zawodów Robotów ROBO~motion. Organizatorem wydarzenia jest Studenckie Koło Naukowe Automatyków i Robotyków ROBO. Głównym celem zawodów jest popularyzacja nauki i zaawansowanych technologii, z dziedziny robotyki, automatyki, elektroniki i informatyki, zarówno wśród studentów, jak i wśród osób profesjonalnie związanych z tymi dziedzinami. W ankiecie przeprowadzonej po ubiegłorocznej, pierwszej edycji ROBO~motion, swój udział w 2014 r. zapowiedzieli wszyscy jej uczestnicy, a organizatorzy wydarzenia zostali zaproszeni do powołania do życia Polskiej Unii Robotyki Turniejowej. Uczestnictwo w turnieju ROBO~motion, zarówno dla zawodników, jak i widzów jest bezpłatne. Zawody będą jednocześnie imprezą finałową Tygodnia Kultury Studenckiej „Kultura i nauka przodem”, poprzedzającego XXI Juwenalia Rzeszowskie.
Dział powstaje we współpracy z portalem
REKLAMA
Fot. Politechnika Warszawska, Fluke, Tekniska, Politechnika Rzeszowska
Turniej ROBO~motion już za miesiąc
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
13
Nowości Nowe produkty
Kamera płytkowa 5Mp GigE PoE
Kamery matrycowe CMOS The Imaging Source z serii 5MP GigE board są idealnym rozwiązaniem dla automatyki
Kamera ELiiXA 16 kpx
przemysłowej, kontroli jakości, nadzoru i zastosowań medycznych. Wykorzystując bardzo czuły sensor MT9P031 Aptina CMOS uzyskano kompaktowe (45 mm × 45 mm × 20 mm) i tanie kamery. Binning, ROI, szybki odczyt, ułatwiają tworzenie aplikacji, a technologia DigitalClarity znacznie zmniejsza poziom szumów obrazu. e-mail: a1pixel@a1pixel.pl www.A1pixel.pl
Nowa generacja kamer linescan E2V wyznacza wyższy standard szybkości i jakości obrazu. Dzięki technologii multi-line CMOS kamera 16 kpx osiąga 150 000 linii/s, przy wysokiej czułości i bardzo niskim poziomie szumu. Piksele o wielkości 5 µm są ułożone w czterech liniach z podwójnym filtrem koloru. Matrycę filtrów koloru można odczytywać w kilku konfiguracjach: tryb True Colour RGB pracuje z pikselem 10 µm, zapewniając
wierność koloru jak w kamerach tri-linear. Tryb Full-resolution RGB pozwala uzyskać linię 16 384 pikseli. e-mail: a1pixel@a1pixel.pl www.A1pixel.pl
Ramki montażowe HARTING Han-Port HARTING poszerza ofertę panelowych ramek montażowych Han-Port. Do dotychczasowych rozwiązań zostały dodane wykonania z tworzywa, przeznaczone do aplikacji, w których wymagana jest redukcja masy oraz zastosowanie materiału nieprzewodzącego. Panele Han-Port, pozwalające na łatwe i szybkie podłączenie do urządzenia w celach diagnostycznych, zazwyczaj umiejscawiane są w obudowach urządzeń lub w szafach
sterowniczych. Taki montaż umożliwia szybki dostęp serwisowy lub diagnostyczny do urządzeń, bezpośrednio w lokalizacjach produkcyjnych czy liniach montażowych. Nowe wersje Han-Port są dostępne w wykonaniu dla jednej lub dwóch ramek ze złączami. Klapki występują w wykonaniu przezroczystym i metalizowanym,
a dodatkowo mają podwójny mechanizm blokujący i chroniący klapkę przed niepożądanym otwarciem. Produkty wykonane są z wysokiej jakości tworzyw, umożliwiających stosowanie ich w trudnych warunkach środowiska przemysłowego. Gwarantują stopień ochrony IP65 (przy zamkniętej klapce), a certyfikacja NEMA, UL pozwala na ogólnoświatowe zastosowania. Moduły do ramek dostępne
są w wielu wykonaniach i mają złącza najpopularniejszych interfejsów przesyłu danych. Modułowość ramek sprawia, że system Han-Port jest elastycznym rozwiązaniem, które może być dopasowane do indywidualnych potrzeb aplikacji. HARTING Polska Sp. z o.o. ul. Duńska 9, 54-427 Wrocław tel. 71 352 81 71, fax 71 350 42 13 e-mail: pl@HARTING.com www.HARTING.pl
REKLAMA
Niezawodne i kompletne rozwiązania dla automatyki przemysłowej • Czujniki zbliżeniowe • Przemysłowe systemy wizyjne • Czujniki ultradźwiękowe • Enkodery obrotowe • Systemy pozycjonowania • Czujniki wychylenia i przyspieszenia • System AS-i
14Systemy identyfikacji •
Fot. A1pixel, Harting, Testo
• Czujniki fotoelektryczne
Urządzenie do pomiaru ciśnieniowego punktu rosy
Jakość sprężonego powietrza zależy w dużej mierze od zawartości w nim śladowej ilości wilgoci. Przenośne urządzenie testo 635 z sondą ciśnieniowego punktu rosy zostało opracowane specjalnie w celu kontrolowania i monitorowania wilgotności w sprężonym powietrzu, aż do –60 °C tpd. Zapewnia ono wysoki poziom niezawodności podczas monitorowania wartości krytycznych w systemach sprężonego powietrza. Sonda ciśnieniowego punktu rosy wyposażona jest w komorę pomiarową z szybkozłączem.
Umożliwia szybki montaż w instalacji sprężonego powietrza, bez konieczności redukowania do zera ciśnienia w układzie. Szybki czas reakcji sensora jest zapewniony poprzez stały przepływ powietrza przez komorę z sensorem dzięki zaworowi wyjściowemu. Jednocześnie sonda dokonuje pomiaru ciśnieniowego punktu rosy, wilgotności względnej oraz temperatury. Miernik testo 635 umożliwia udokumentowanie wyników pomiarów bezpośrednio w miejscu ich przeprowadzania, dzięki poręcznej drukarce bezprzewodowej, lub na komputerze, przy wykorzystaniu wygodnego oprogramowania. Pojedyncze pomiary, jak również serie pomiarowe, są zapisywane w pamięci przyrządu (10 tys. odczytów), a następnie prezentowane w formie graficznej bądź tabelarycznej na PC.
Pierwszy aseptyczny przetwornik temperatury z wyświetlaczem i IO-Link
TESTO Sp. z o.o. tel. 22 863 74 01/22 fax 22 863 74 15 www.testo.com.pl
Jasny, 4-cyfrowy wyświetlacz LED
Euresys oferuje software i hardware dla aplikacji widzenia maszynowego (analogowe, SDI, CameraLink i CXP), innowacyjne podsystemy monitoringu. Biblioteka Open eVision jest bogatym zestawem narzędzi do przetwarzania obrazów. Open eVision zawiera 32- i 64-bitowe moduły C++, .NET lub ActiveX (Windows/Linux). Polityka licencji pozwala dobrać minimalny zestaw do danej aplikacji. EasyImage, Promocja
Krótki czas odpowiedzi T05/09 = 1/3 s Wstępnie wyskalowany zakres pomiarowy, programowalny za pomocą IO-Link 1.1 Dostępny z różnymi długościami sond 30...250 mm Aseptyczne, a zarazem odporne wykonanie: stal kwasoodporna (316L/1.4404) i stopień ochrony IP69K
EasyColor, EasyObject, EasyMatch, EasyGauge, EasyFind i EasyQR pokrywają filtrowanie i korektę obrazu, analizę blob, dopasowanie do wzorca, metrologię oraz odczyt kodów.
e-mail: a1pixel@a1pixel.pl www.A1pixel.pl
REKLAMA
Fot. A1pixel, Harting, Testo
Euresys – nowe moduły Open eVision
ifm electronic sp. z o.o. ul. Kościuszki 175, 40-524 Katowice tel.: +48 32 608 74 54 faks: +48 32 608 74 55 Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014 15 e-mail: info.pl@ifm.com www: www.ifm.com/pl
Nowości Nowe produkty
Przetwornik przemieszczeń liniowych typu PSw do zastosowań pod wodą
Kamera 13 Mpx z autofocusem kamera dostarcza obrazy, których inne nie mogą uzyskać. Ostrość, stabilność obrazu, redukcja szumów i korekcja koloru mogą być sterowane programowo lub automatycznie przez samą kamerę. Kamera jest kompaktowa, wytrzymała, ma lekką obudowę a jej wymiary to zaledwie 29 mm × 29 mm × 39 mm. e-mail: a1pixel@a1pixel.pl www.A1pixel.pl
Programowalne presostaty HubaControl AG Nowe, mikroprocesorowe presostaty firmy HubaControl AG typu 540 i 548 charakteryzują się solidną przemysłową konstrukcją i obudową wyposażoną w czterocyfrowy wyświetlacz LED, zapewniający dobry i dokładny odczyt. Nastawa parametrów może być łatwo dokonywana w menu za pomocą dwóch dostępnych klawiszy funkcyjnych. Wszystkie modele są wyposażone w funkcje diagnostyczne.
B&L International Sp. z o.o.
nalnie wyposażone w układ sprężynowy, umożliwiający prowadzenie pomiarów dotykowo, bez mocowania trzpienia. Sprężyna zwrotna zapewnia docisk trzpienia do opomiarowanego przedmiotu. Przetwornik PSw może być wykonany dla zakresów od ±5 mm do ±50 mm. Całość jest wykonana ze stali kwasoodpornej. Współpracuje bezpośrednio m.in. ze wzmacniaczem pomiarowym typu WG06 Peltron, który zapewnia zasilanie przetwornika i wygenerowanie dowolnego sygnału wyjściowego. PELTRON TPH Sp. z o.o.
Bateryjny, cyfrowy manometr z wyświetlaczem LCD typu MC
e-mail: info@bil.com.pl www.bil.com.pl
Seria MC to seria cyfrowych manometrów do pomiaru ciśnienia lub podciśnienia, wykonanych na bazie przetwornika serii PX. Manometry jedynie swobodny dostęp, cyfrowe MC są wyposaumożliwiający włączenie żone we wskaźnik LCD 3,5 manometru. Występuje on cyfry i własne zasilanie baterównież w wersji pomiaru ryjne. Wyświetlenie wyniku różnicy ciśnienia jako MCD. pomiarów jest chwilowe Zakres pomiarowy wynosi od i następuje dopiero po naci50 mbar do 1000 bar. śnięciu przycisku POMIAR. Po upływie około 10 s Peltron TPH Sp. z o.o. manometr samoczynnie się tel. 22 615 63 56 wyłącza. Manometry MC fax 22 615 70 78 mogą być stosowane zamiast e-mail: peltron@home.pl tradycyjnych manomewww.peltron.pl trów – wszędzie tam, gdzie wymagana Automaticon 2014 jest wyższa dokładZapraszamy do współpracy ność oraz precyzyjny i odwiedzenia naszego stanowiska odczyt pomiaru. – hala III, stoisko F15. Konieczny jest
REKLAMA
16
Podstawowe parametry to: zakres pomiarowy do 600 bar, zwarta konstrukcja, odporność na udary ciśnienia, czytelny wyświetlacz, przyciski operacyjne, funkcje diagnostyczne, opcja z wyjściem analogowym 4...20 mA lub 0...10 V i dwa programowalne wyjścia cyfrowe on/off.
Indukcyjne przetworniki przemieszczeń liniowych LVDT, obok przetworników ciśnienia i sond hydrostatycznych, są wiodącym produktem firmy Peltron. Ostatnio wprowadzono nowy typ przetwornika przemieszczeń, który pozwala na bezpośrednie zastosowanie do pomiarów pod powierzchnią wody, może więc być stosowany do monitorowania zapór wodnych, filarów mostów itp. Jest bardzo odporny na wibracje lub wysoką temperaturę w standardowych zastosowaniach. Transformatorowe przetworniki przemieszczeń liniowych serii PSw są opcjo-
Promocja
Fot. A1pixel, B&L, Eldar, Peltron
13 Mpx kamera CMOS z autofocusem zapewnia świetną jakość obrazu i kolorów. Wyjątkowe połączenie – obiektyw 5,3 mm (ekw. 35 mm), odczyt 30 klatek na sekundę w Full HD (1920 × 1080), HDR (High Dynamic Range) i autofocus – sprawia, że w trudnych warunkach
Nowości Nowe produkty
Kompleksowe rozwiązanie BreakerVisu firmy Eaton
Dzięki nowej kombinacji wyświetlacza i oprogramowania BreakerVisu, firma Eaton może zaoferować konstruktorom maszyn i integratorom systemów ekonomiczny, gotowy do użycia, kompletny system do nowoczesnego rozdziału energii. System BreakerVisu, dzięki kolorowemu ekranowi, jest w stanie wizualizować dane z nawet 48 wyłączników i urządzeń pomiarowych oraz przechowywać je w plikach rejestru. Pakiet rozwiązań składa się z 7” lub 3,5” kolorowego wyświetlacza i zainstalowanego fabrycznie oprogramowania wizualizacyjnego oraz rejestrującego. Eliminuje to potrzebę wykonywania jakiegokolwiek
programowania przez klienta w trakcie instalacji aplikacji i sprawia, że oddzielne wyświetlacze dla poszczególnych wyłączników nie są już konieczne. Jako samokonfigurujący się system typu plug & work BreakerVisu redukuje do minimum wysiłek związany z montażem, programowaniem i uruchomieniem. Nowa wersja systemu BreakerVisu, wykorzystując funkcję modułu gateway, może centralnie transferować dane instalacji za pomocą protokołu Modbus TCP do nadrzędnego systemu sterowania. Oprócz dostępu poprzez lokalny wyświetlacz możliwy jest także dostęp zdalny za pomocą EtherNet TCP/IP.
Uniwersalny czujnik o szerokim zakresie zastosowań Nowy czujnik wizyjny BVS-E Universal firmy Balluff, ze zintegrowaną elektroniką sterującą, oświetleniem i dwoma wyjściami cyfrowymi, nadaje się praktycznie do wszystkich zastosowań. Łączy w sobie funkcjonalność sprawdzonych modeli BVS-E Advanced i BVS-E Ident. Po raz pierwszy dostępny jest pojedynczy model, nadający się do niemal wszystkich zadań inspekcyjnych, w dużym stopniu ułatwiający prace związane z zarządzaniem zasobami. BVS Universal nie tylko wykonuje w pojedynczym przebiegu inspekcję wielu parametrów, ale może też jednocześnie realizować różne zadania, takie jak pomiar jasności, porównywanie kontrastów, zliczanie krawędzi, sprawdzanie położenia, wykrywanie wzorców i odczyt kodów kreskowych. Nowo wprowadzone narzędzia, takie jak wyszukiwanie zdefiniowanego konturu w zadanym obszarze przy pełnym kącie obrotu 360°, sprawdzanie kodów kreskowych i matrycowych oraz opcje zliczania konturów, oferują praktycznie
nieograniczone możliwości zastosowań. Rezultatem pracy czujnika jest wygenerowanie sygnału OK lub sygnału błędu, który pojawia się na wyjściu cyfrowym lub jest przesyłany przez interfejs RS-232/ Ethernet. Informacje o lokalizacji wykrytego obiektu mogą być wysłane np. do sterownika PLC lub układu sterującego robotem, pozwalając skorygować położenie obiektu przed następnymi procesami technologicznymi. Nowy czujnik jest niezwykle szybki. W ciągu sekundy lokalizuje nawet do 40 kodów kreskowych i matrycowych, które są następnie odczytywane i weryfikowane, niezależnie od swojego położenia. Dane odczytane z kodów są przesyłane do dalszej obróbki przez interfejs. Dodatkowa funkcja OCV (Optical Character Verification) pozwala na weryfikację nadrukowanych sekwencji liter i cyfr, będących oznaczeniem partii produkcyjnej czy datą przydatności do użycia.
POWERLINK są często stosowane w wymagających systemach przemysłowych, np. do synchronizacji systemów serwonapędów. Bramki CompactCom 40-series z obsługą POWERLINK, dostępne w trzech różnych formatach: chip, brick i module, są wyposażone
w ten sam interfejs programowy, zapewniający komunikację z urządzeniem host. Oznacza to dużą elastyczność dla użytkowników przygotowujących urządzenia do współpracy z CompactCom. Bramki zapewniają szybką komunikację między urządzeniem host i Powerlink – opóźnienie nie przekracza tu 15 μs. Wprowadzenie na rynek nowych bramek 40-series przewidziano na kwiecień 2014.
Bramki dostępowe Anybus CompactCom 40-series umożliwiają obecnie komunikowanie się urządzeń przemysłowych w oparciu o przemysłowy protokół POWERLINK, stosowany w sieciach Ethernet. Protokół zaproponowany przez austriacką firmę B&R zyskał uznanie wielu producentów urządzeń i systemów automatyki przemysłowej z całego świata. POWERLINK to jeden z pierwszych standardów
18
sieciowych oferowanych w nowych bramkach dostępowych Anybus CompactCom 40-series. Zapewniają one bardzo dużą szybkość transmisji między urządzeniem host i siecią POWERLINK. Niezawodność łącza oraz szybkość transmisji danych są tu o tyle istotne, że sieci
Fot. Eaton, Balluff, HMS
Bramki Anybus CompactCom z obsługą POWERLINK
Nowe produkty Nowości
Przełącznik zbliżeniowy LED FT 10-RH
Firma SensoPart powiększyła rodzinę subminiaturowych czujników. Obok wersji laserowych oferta obejmuje obecnie czujniki LED, w tym przełącznik zbliżeniowy o regulowanym współczynniku tłumienia tła oraz wersję z oświetleniem niebieskim przeznaczoną do wykrywania obiektów silnie absorbujących światło. Jednym z ciekawszych elementów nowej oferty jest przełącznik zbliżeniowy LED o symbolu FT 10-RH. Oferuje on funkcję regulacji tłumienia tła, pozwalającą stosować go do wykrywania różnego typu obiektów i do różnych aplikacji, bez konieczności wprowadzania modyfikacji sprzętowych. Maksymalny zasięg skanowania, wynoszący 70 mm, jest rzadko spotykany wśród czujników o tak małych rozmiarach. Przełączniki zbliżeniowe o stałej ogniskowej – również wyposażone w funkcję tłumienia tła – są dostępne w wersjach o zasięgu skanowania 15 mm, 30 mm i 50 mm.
Funkcja tłumienia tła, dostępna w czujnikach F 10 firmy SensoPart, bazuje na pomiarze odległości realizowanym przez matrycę ASIC. Taka zasada pracy pozwala uzyskać dużą rozdzielczość przestrzenną, co z kolei umożliwia niezawodne wykrywanie obiektów znajdujących się na jasnym tle lub na tle połyskliwych części maszyn – bez względu na kolor i rodzaj powierzchni. Małe wymiary (21,1 mm × 14,6 mm × 8 mm) i mała masa (3 g) pozwalają montować te miniaturowe przełączniki zbliżeniowe bezpośrednio na chwytaku robota, dzięki czemu nadają się one idealnie do zastosowań w urządzeniach pick&place. Są polecane zwłaszcza do instalacji małogabarytowych w systemach pozycjonowania obiektów, robotach montażowych i maszynach o dużym stopniu integracji. Mogą stanowić tańszą alternatywę dla systemów światłowodowych.
Miejsce dla nowych mo liwo ci nowych Miejsce dla
`` ACOPOSmotor`servo`drives`–`napęd`zintegrowany` z`silnikiem.`Modułowość`maszyny`w`napędach `` Znacząca`oszczędność`miejsca`w`szafie `` Moc`od`500`W`do`4`kW `` W`pełni`zintegrowana`technologia`bezpieczeństwa`SIL3` bazuje`na`openSAFETY:`STO,`SOS,`SS1,`SS2,`SLS,`SMS,` SLI`i`SDI `` Maksymalna`uniwersalność:`jedno`rozwiązanie`dla`CNC,` robotyki`i`kontroli`ruchu`
REKLAMA
Fot. Eaton, Balluff, HMS
Wi ksza moc dla rozproszonego sterowania ruchem
Pomiary Automatyka 3/2014 Perfection inRobotyka nr Automation 19
www.br-automation.com
Nowości Nowe produkty
Nowa wersja DesignSpark PCB RS Components
Firma RS Components (RS), dystrybutor produktów z zakresu elektroniki, automatyki i utrzymania ruchu, udostępniła najnowszą wersję DesignSpark PCB, wielokrotnie nagradzanego, profesjonalnego oprogramowania, które umożliwia tworzenie schematów i układów płytek drukowanych. Wersja 6.0 programu DesignSpark PCB została udoskonalona o najczęściej zgłaszane przez projektantów funkcje: uproszczone eksportowanie do formatu DesignSpark Mechanical, Cross Probe (sonda krzyżowa) i Custom
Shortcuts (dostosowane skróty). Wprowadzenie nowych funkcji jeszcze bardziej ułatwiło obsługę tego wydajnego narzędzia i przyspieszyło nawigację w bieżących projektach. Dzięki zaawansowanym możliwościom projektowym i produkcyjnym program DesignSpark PCB jest wykorzystywany przez ponad 200 000 użytkowników na całym świecie i stał się najchętniej wybieranym narzędziem, umożliwiającym udostępnianie projektów oraz współpracę przy ich tworzeniu. Szósta wersja programu DesignSpark PCB jest oparta na poprzedniej, opublikowanej w kwietniu 2013 r. i rozszerza jej możliwości o funkcję sprawdzania w czasie rzeczywistym zgodności projektu z regułami (online DRC) oraz funkcję projektowania magistral.
Powiększona rodzina robotów ABB FlexPicker 360 Nowa, szósta wersja robota IRB 360 FlexPicker uzupełnia ofertę ABB z zakresu rodziny robotów typu „pickery”. Od blisko 15 lat, IRB 360 FlexPicker firmy ABB jest liderem w nowoczesnej technologii superszybkiego sortowania
i pakowania. W porównaniu do konwencjonalnej, twardej automatyzacji, IRB 360 oferuje znacznie większą elastyczność w kompaktowej powierzchni instalacyjnej przy zachowaniu tego samego poziomu dokładno-
ści i przy wysokich udźwigach. Wielką zaletą nowego robota, IRB 360-6, czyli ostatniego dodanego do rodziny robotów IRB 360, jest duży zasięg – 1600 mm oraz udźwig – 6 kg. Poświęcenie 2 kg udźwigu (w porównaniu z robotem IRB 360 8 kg) pozwoliło na zwiększenie zasięgu, czyli na możliwość zastosowania robota w aplikacjach, w których przenośnik taśmowy musi być odseparowany lub wymagany jest dystans pomiędzy ruchami pick&place. Na rodzinę robotów IRB 360 składają sie obecnie warianty o udźwigach 1 kg, 3 kg, 6 kg oraz 8 kg, o zasięgach 800 mm, 1130 mm oraz 1600 mm. Oznacza to, że obecnie w ofercie ABB dostępny jest robot typu flex picker dla prawie każdego zadania pick&place.
REKLAMA
R2100 — pierwszy na świecie wielowiązkowy skaner LED
20
większy punkt świetlny w porównaniu z emiterami laserowymi. Wielowiązkowy skaner LED R2100 ma przewagę nad czujnikami laserowymi w przypadku wykrywania obiektów o nieregularnej powierzchni
lub strukturze. Technologia PRT zapewnia niezawodny i dokładny pomiar odległości. Diody LED działające w dalekiej podczerwieni gwarantują dużą wydajność oraz długi czas eksploatacji, a brak ruchomych części zwiększa trwałość urządzenia w trudnych warunkach pracy.
Fot. RS Components, ABB, Pepperl+Fuchs, Sonel, Omron
Skaner R2100 może dokonywać pomiarów obiektów w dwóch wymiarach dzięki funkcji skanowania wielowiązkowego. Zastosowanie tych przełomowych technologii powoduje, że wielowiązkowy skaner LED jest ekonomicznym rozwiązaniem o wyjątkowej wydajności, elastyczności i trwałości. Nowy model R2100, dzięki zastosowaniu wielu emiterów ustawionych obok siebie, zapewnia kąt pomiaru w dwóch wymiarach wynoszący ponad 88°. To pierwszy czujnik do pomiaru odległości wyposażony w technologię LED działającą w zakresie dalekiej podczerwieni, który oferuje imponujący zasięg działania wynoszący 8 m, bez konieczności używania reflektorów. Emitery LED zapewniają również
Sonel MIC-10k1 – miernik rezystancji izolacji napięciem do 10 kV
Spółka Sonel oferuje nowy miernik rezystancji izolacji. Model ten wyróżnia się wśród urządzeń tego typu największym zakresem pomiarowym sięgającym do 40 TΩ przy maksymalnym napięciu pomiarowym 10 000 V. Ponadto urządzenie umożliwia wybór jednego z trzech wartości prądu
pomiarowego: 1,2 mA, 3 mA i 5 mA. Unikalną cechą jest możliwość wykonywania pomiarów w ekstremalnie trudnych warunkach, w obecności dużych pól elektromagnetycznych (np. stacje transformatorowe wysokiego napięcia), gdzie występują duże zakłócenia wynikające z indukowanych napięć. Miernik
MIC-10k1 pozwala na pomiar rezystancji izolacji nawet przy obecności napięć indukowanych o wartości do 500 V – wówczas miernik podejmuje próbę pomiaru, a gdy napięcie na obiekcie mierzonym jest wyindukowane, miernik wykonuje pomiar rezystancji izolacji. Dużym atutem jest również bardzo wyraźny i jasny wyświetlacz graficzny o przekątnej 5,7”, na którym prezentowanie są wyniki pomiaru, jak również możliwy jest podgląd wykresów kreślonych w czasie. Miernik umożliwia pomiary z wbudowanego akumulatora lub w trakcie ładowania bezpośrednio z sieci, co pozwala na ciągłą pracę nawet w przypadku wyładowania akumulatora.
Kontroler maszyn firmy Omron serii NJ501 i NJ301 opiera się na rozwiązaniach sieciowych EtherCAT do połączenia wymaganych urządzeń automatyki przemysłowej w maszynie i EthernetIP do komunikacji ze światem zewnętrznym. Omron Electronics oferuje pełną integrację sterowania maszyny i systemu bezpieczeństwa na platformie Sysmac. Komunikacja między urządzeniami platformy realizowana jest w sieci EtherCAT, a z urządzeniami bezpieczeństwa – dzięki protokołowi Safety over EtherCAT (FSoE). W tej architekturze sterownik NJ pełni rolę urządzenia master sieci EtherCAT, a sterownik bezpieczeństwa NX nawiązuje połączenie
i zapewnia mechanizm identyfikacyjny z urządzeniami bezpieczeństwa serii NX. W ten sposób sterownik bezpieczeństwa NX zarządza logiką bezpieczeństwa, a sterownik NJ jest odpowiedzialny za hosting komunikacji bezpieczeństwa i niezwiązanej z bezpieczeństwem oraz zarządza logiką niezwiązaną z bezpieczeństwem. Sterownik NJ może monitorować i używać (w zakresie logiki niezwiązanej z bezpieczeństwem) danych we/wy bezpieczeństwa.
Sterownik bezpieczeństwa NX i rozproszone moduły bezpieczeństwa we/wy mogą być dowolnie lokalizowane w sieci EtherCAT. Elementy bezpieczeństwa dostępne na platformie Sysmac spełniają normy EN ISO 13849-1 (Ple/Safety Category4) i IEC 61508 (SIL3). Sterownik bezpieczeństwa NX-SL3x00 oraz moduły we/wy bezpieczeństwa są programowane i konfigurowane we wspólnym oprogramowaniu Sysmac Studio. Sterownik NX jest wyposażony w kompletną bibliotekę bezpieczeństwa PLCopen, która w połączeniu z kontrolą ruchu PLCopen z certyfikowanymi blokami funkcyjnymi czyni Sysmac jedną z najbardziej otwartych platform.
REKLAMA
Fot. RS Components, ABB, Pepperl+Fuchs, Sonel, Omron
Sterownik bezpieczeństwa NX Safety w sieci EtherCAT
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
21
Nowości Nowe produkty
B&R powiększa rodzinę paneli operatorskich Power Panel
pamięci DDRAM, 16 kB pamięci FRAM i 2 GB wbudowanej pamięci flash EEPROM. Jednostka jest wyposażona w ekran dotykowy i jest oferowana w trzech wariantach wielkości ekranu, od 5,7” do 10,1”. Poza krótkim czasem
REKLAMA
SWITCH POE ZASILANY Z 12-24V?
O NIE, ONE WYMAGAJĄ 48VDC
W TAKIM RAZIE TEN SWITCH POE BĘDZIE IDEALNY!
Switche POE 802.3af/at zasilane z 12-24V
LNP-500A-24 5-Port PoE Switch
LNP-800AGH-24 LNP-201AG-T 8-Port PoE+ Switch Gigabit PoE+ Injector
TEL.: +48 22 862 88 81 | E-MAIL: info@antaira.pl
Formerly Aaxeon Technologies www.antaira.pl
22
skanu programu, na poziomie 1 ms, zaletą Power Panel C70 jest wbudowany interfejs sieci czasu rzeczywistego POWERLINK, złącze sieci Ethernet, dwa złącza USB 2.0 i złącze sieci X2X Link. Dodatkowo, w celu umożliwienia
komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami peryferyjnymi, można rozszerzyć jednostkę o interfejs RS-232, RS-485 czy CAN. Obie serie zostały zaprojektowane tak, aby zajmowały jak najmniej miejsca w szafie. Jednocześnie zadbano o funkcjonalne rozmieszczenie wyprowadzenia przewodów, co czyni je panelami łatwymi w montażu i niewymagającymi dużych przestrzeni instalacyjnych. Mając na uwadze fakt, że obie nowe rodziny nie mają dysku twardego, wentylatorów czy baterii, są jednostkami całkowicie bezobsługowymi dla działu utrzymania ruchu. Front paneli zapewnia ochronę IP65, co sprawia, że nadają się również do pracy w środowisku higienicznym.
Koncentrator impulsów licznikowych z protokołem Modbus Koncentrator impulsów PCD7.H104D firmy Saia Burgess Controls pozwala na odczyt danych z liczników z wyjściem SO (np. gazu, energii, ciepła lub wody) i udostępnianie ich w sieci Modbus. Urządzenie może być stosowane we wszystkich instalacjach opartych na protokole Modbus. Prefabrykowane bloki funkcyjne (f-boksy), udostępnione w pakiecie narzędziowym PG5, pozwalają na łatwy dostęp do danych pomiarowych z liczników, za pośrednictwem sterowników i paneli Saia PCD. Dane te można następnie rejestrować i przetwarzać w sterownikach Saia PCD, tworząc systemy wizualizacji i zarządzania zużyciem mediów. PCD7.H104D przechowuje dane w nieulotnej pamięci, nie wymaga także ponownej
kalibracji po uruchomieniu. Urządzenie jest wyposażone w cztery wejścia impulsowe SO (można do niego podłączać także liczniki z wyjściem SO+) i interfejs sieci Modbus RS-485. Na tej samej magistrali można umieścić do 99 modułów koncentratora (czyli do 396 liczników impulsowych). PCD7.H104D jest przystosowany do montażu na szynie DIN 35 mm.
Fot. B&R, Sabur, Phoenix Contact, Elmark Automatyka
Firma B&R dodała dwie nowe serie do popularnej rodziny Power Panel HMI: terminale Power Panel T-Series i sterowniki zintegrowane z ekranem Power Panel C-Series – obydwa z technologią ekranu dotykowego. Wyposażony w wbudowaną przeglądarkę Power Panel T30 może posłużyć jako ekran dla dowolnego web serwera, jak również może wyświetlać ekran sterownika jako klient VNC. Rodzina Power Panel T jest oferowana w czterech wariantach wielkości ekranu TFT, od 4,3” do 10,1”. Ma dwa złącza sieci Ethernet i dwa porty USB. Sterownik zintegrowany z ekranem Power Panel C70 wyposażony jest w procesor Intel AtomTM 333 MHz, ma 256 MB
Kompaktowy PC dla rozszerzonych zakresów temperatury pracy
Phoenix Contact oferuje linię mini komputerów PC w małej obudowie, dla wymagających instalacji. Valueline BPC Mini box idealnie nadaje się dla
systemów sterowania, zlokalizowanych na zewnątrz oraz maszyn i aplikacji, pracujących w zakresie temperatury od –40 °C do +65 °C i zasilaniu 24 V DC (±20 proc.) do 36 V DC. Stworzony dla systemów wbudowanych, opartych na Windows embedded, Windows CE lub Linux, zapewnia łatwość uruchomienia i eksploatacji. Jest energooszczędny, czego potwierdzeniem jest niska moc wydzielanego ciepła
(Thermal Design Power) na poziomie 4,5 W. Komputer montowany jest bezpośrednio na szynie DIN i razem z innymi komponentami z oferty Phoenix Contact może być częścią optymalnego rozwiązania. Bazą bezwentylatorowego komputera PC jest przemysłowy procesor Intel Atom Z510PT (1,1 GHz). Do dyspozycji są interfejsy komunikacyjne: 6 portów USB 2.0, 1 × VGA i złącze szeregowe (RS-232/422/485).
MeanWell HBG – zasilacze do oświetlenia przemysłowego LED
Firma Mean Well wprowadziła do oferty nową serię zasilaczy HBG o mocy od 96 W do 240 W dla zastosowań w oświetleniu przemysłowym. Wśród linii produktów LED to pierwsze zasilacze o okrągłym kształcie, dzięki czemu są łatwe w montażu i idealnie wpisują się w konstrukcję
mechaniczną opraw oświetleniowych typu High-Bay i Low-Bay. Całkowicie wypełniona klejem, aluminiowa obudowa może być ściśle połączona z radiatorem opraw oświetleniowych, zapewniając tym samym doskonałą zdolność rozpraszania ciepła, a jej smukły kształt ułatwia montaż w przypadku ograniczonego miejsca. Urządzenia zasilane są napięciem z zakresu 90–305 V AC, natomiast na wyjściu dostępne są napięcia 24–60 V DC. Seria HBG
wyróżnia się wysoką sprawnością, dochodzącą do 93,5 proc., wbudowanym aktywnym układem PFC oraz współczynnikiem mocy powyżej 0,9 (przy obciążeniu >50 proc.). Zasilacze nie wymagają dodatkowego źródła chłodzenia i mogą pracować w zakresie temperatury od –40 °C do +60 °C. Urządzenia mają stopień ochrony IP65/67 (w zależności od modelu) i wyposażone są w zabezpieczenia: przeciwzwarciowe, przepięciowe, przeciążeniowe i termiczne.
512 MHz z mocą do 5 W. Został zoptymalizowany dla przepustowości aż do 19,2 kb/s. Modem zapewnia bezpieczną, dwukierunkową, bezprzewodową komunikację w bardzo trudnych warunkach terenowych, w systemach sterowania
i zdalnego nadzoru. Może pracować jako bezprzewodowy punkt dostępowy (Access Point) lub w trybie urządzenia klienckiego, funkcjonując jako most sieciowy lub router. Możliwe jest również zastosowanie go jako serwera portów szeregowych (RS-232/485).
ELPRO 450U-E to solidny bezprzewodowy modem Ethernetowy, pracujący w paśmie licencjonowanym i nielicencjonowanym. ELPRO 450U-E potrafi zapewnić łączność na bardzo dużą odległość. Działa w zakresie częstotliwości od 360 MHz do
Dział powstaje we współpracy z portalem
REKLAMA
Fot. B&R, Sabur, Phoenix Contact, Elmark Automatyka
Modem ELPRO 450U-E
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
23
Wydarzenia ZAPOWIEDZI
W niemieckim Hanowerze, w dniach 7–11 kwietnia 2014 r., odbędą się już po raz 67. najważniejsze światowe Międzynarodowe Targi Innowacyjnych Technologii Przemysłowych Hannover Messe 2014. Hasłem przewodnim będzie temat numer jeden dla przyszłości branży: „Integrated Industry – NEXT STEPS”. Na targach zostaną przedstawione kolejne
samoorganizującej się fabryki.
Od Smart Factory do przemysłu 4.0 Targi Hannover Messe 2014 zapraszają Integrated Industry to procesy produkcyjne o najwyższym stopniu elastyczności. W minionych latach zostało opracowanych wiele technologii wykonawczych. Kolejnym krokiem musi być zsynchronizowanie tych technologii i włączenie ich do produkcji przemysłowej w postaci sieci kompatybilnych urządzeń. W trakcie
targów Hannover Messe 2014 będzie można zobaczyć, w jaki sposób, krok po kroku, przemysł przechodzi od wizji Smart Factory do realnej, funkcjonującej jako sieć, fabryki przemysłowej 4.0. Hannover Messe jednoczy kilka imprez specjalistycznych, które powtarzają się w cyklu dwuletnim. W 2014 r.
Fot. 2. Rozmowy dziennikarzy z przedstawicielami wystawców Hannover Messe 2014 podczas konferencji prasowej w Berlinie
24
w Hanowerze odbędzie się siedem wiodących targów specjalistycznych: Industrial Automation, Energy, MobiliTech, Digital Factory, Industrial Supply, IndustrialGreenTec oraz Research & Technology. Głównymi tematami imprezy będą: automatyzacja procesów przemysłowych oraz IT, technologie dla sektora energetycznego i ochrony środowiska naturalnego, dostawy i poddostawy przemysłowe, technologie produkcyjne i usługi, a także badania i rozwój. Krajem Partnerskim Hannover Messe 2014 jest Holandia. Podczas konferencji prasowej Hannover Messe – Preview 2014, która odbyła się 11 lutego 2014 r. w Berlinie, dr Jochen Koeckler, członek zarządu Deutsche Messe AG, (fot. 1, po prawej stronie) powiedział, że wraz z nową ideą połączenia w sieć, świat przemysłu musi porozumieć się co do wspólnego „światowego języka produkcji”. Podczas targów pod hasłem „Integrated Industry – Next Steps” zaprezentowane zostaną pierwsze założenia rozwiązań. W elastycznej „fabryce jutra” wszystkie komponenty – od obrabianych produktów, poprzez maszyny, aż po systemy transportowe – zostają połączone w jedną sieć, w której samodzielnie komunikują się między
Fot. J. Górska-Szkaradek (PAR), HARTING
kroki w kierunku stworzenia inteligentnej, Fot. 1
Fot. J. Górska-Szkaradek (PAR), HARTING
sobą. Obrabiany produkt nie jest przesyłany po taśmie produkcyjnej od punktu do punktu według określonego schematu, lecz jest w stanie samodzielnie sterować modularnymi wysepkami produkcyjnymi oraz inicjować niezbędne etapy obróbki. Takie rozwiązanie oznacza najwyższy poziom elastyczności i jednocześnie wydajności produkcji przemysłowej, także w kontekście wielkości wytwarzanej partii. Do tej pory udział w imprezie zgłosiło około 5000 wystawców z ponad 60 krajów z całego świata, z czego ¼ wystawców zajmuje się tematyką wytwarzania, dystrybuowania lub magazynowania energii. Zmiany w produkcji powiązane są z transformacją systemu energetycznego, czyli przebudową i rozbudową sieci przesyłowych oraz sieci danych. Jednocześnie powstaje pytanie, w jaki sposób istniejący system, złożony z kilkuset wielkich elektrowni, zastąpić setkami tysięcy małych obiektów wytwarzających energię na bazie gazu ziemnego, promieni słonecznych, siły wiatru albo biomasy. Energia przyszłości to nie tylko zielona energia, ale także energia inteligentna. W przyszłości inteligentne sieci energetyczne i urządzenia końcowe będą mogły
Fot. 3. „FlexiMon” – Harting bada zoptymalizowane procesy produkcyjne
się ze sobą komunikować, uwalniając w ten sposób potężny potencjał oszczędności energii. Aby model ten nie pozostał jedynie melodią przyszłości, najróżniejsze branże muszą skoordynować swoje kompetencje. Targi Hannover Messe to idealna platforma dla zaprezentowania postępowych technologii i konkretnych rozwiązań, umożliwiających przyspieszenie transformacji obecnego skostniałego systemu energetycznego w inteligentną sieć energetyki jutra – podkreśla dr Jochen Koeckler. W berlińskiej konferencji uczestniczyła Monique T.G. van Daalen, Ambasador Królestwa Niderlandów w Niemczech (fot. 1). Pani Ambasador
silnie zaakcentowała obecność Holandii podczas targów. Motto uczestnictwa Holandii jako Kraju Partnerskiego brzmi: „Global Challenges, Smart Solutions“. Holandia to kraj innowacji z inteligentnymi rozwiązaniami dla wyzwań natury technicznej. Przedsiębiorstwa z tego kraju będą wystawiać się we wszystkich działach Hannover Messe. Obok holenderskiego stoiska centralnego (hala nr 3) Kraj Partnerski będzie obecny także na innych stoiskach wspólnych, w czterech kompleksach tematycznych Hannover Messe: Automatyzacja procesów & IT, Energetyka & Technika Ochrony Środowiska, Kooperacja Przemysłowa (Dostawy i Poddostawy),
REKLAMA
energia elektryczna para woda gaz ciepło sprężone powietrze Twój partner w efektywnym użytkowaniu mediów.
Wydarzenia ZAPOWIEDZI
a także Badania & Rozwój. W Holandii bardzo szybko rozwija się sektor budowy maszyn i rośnie liczba małych, wyspecjalizowanych firm. Holenderski przemysł poddostaw dostarcza komponenty dla całego świata. Targi w Hanowerze są szansą na nawiązanie kontaktów handlowych z firmami holenderskimi, które zaprezentują się na powierzchni dwukrotnie większej niż w 2012 r., kiedy wynosiła ona 2200 m2. Zabierając głos prof. dr inż. Detlef Zuehlke, dyrektor naukowy Innovative Factory Systems (IFS) w Niemieckim Centrum Badań nad Sztuczną Inteligencją (fot. 1, po lewej stronie), przedstawił szereg firm tworzących „system kostny” inteligentnej fabryki i powiedział, że tak jak korzystamy ze smartfonów z dostępnymi danymi, idziemy do inteligentnych domów, poruszamy się inteligentnymi samochodami, tak potrzebujemy inteligentnych firm. Obecnie czeka nas czwarta rewolucja przemysłowa. Pierwsza rewolucja (1782 r.) to mechanizacja (maszyna parowa), druga (1913 r.) – to uprzemysłowienie, trzecia (1954 r.) – to elektroniczna automatyzacja (komputery, PLC, NC), zaś obecnie czeka nas czwarta rewolucja (2015 r.) – inteligentna automatyzacja. Tegoroczne targi Hannover Messe zajmą powierzchnię 170 tys. m2 w 15 halach wystawienniczych. Ponad połowa wystawców jest spoza Niemiec. Gospodarze oczekują przyjazdu 230 tys. odwiedzających, w tym około 50 tys. z zagranicy. Wystawcy z Polski (50 firm) zaprezentują się na powierzchni około 1300 m2. Tradycyjnie targom towarzyszą liczne wydarzenia specjalne i konferencje. Na szczególną uwagę zasługuje platforma gospodarcza Global Business
26
Fot. 5. Festo w oparciu o SupraMotion 2.0 prowadzi prace badawcze dotyczące zastosowania nadprzewodnictwa
& Markets, ukierunkowana na wsparcie średniej wielkości przedsiębiorstw w ich pozycjonowaniu na rynkach międzynarodowych. Konferencja prasowa w Berlinie umożliwiła uczestnikom poznanie zaproszonych wystawców tegorocznej imprezy hanowerskiej oraz zapoznanie się z niektórymi innowacjami targowymi. Wszystkie skupione były na podstawowym temacie targowym „Integrated Industry — Next Steps” Wśród wystawców, którzy w Berlinie prezentowali swoje oferty, były m.in. następujące firmy: • ifm electronic zaprezentowała m.in. najnowszą generację czujników ciśnienia PN, która powstała przy ścisłej współpracy z użytkownikami. Nowoczesna i przyjazna dla użytkownika konstrukcja wyróżnia się wysokim stopniem ochrony IP67, dzięki czemu może pracować w trudnych warunkach. Zwiększony został wyświetlacz, chociaż obudowy nie powiększono. Łatwa instalacja i identyfikacja warunków pracy to kolejne zalety produktu. Czujnik można szybko i łatwo uruchomić za pomocą trzech przycisków. • serva transport systems przedstawiła zautomatyzowane systemy transportowe, które zrewolucjonizują parkowanie samochodu w dużych obiektach i rozwiążą problemy z tym związane. Kierowca odstawia samochód, a resztę wykonuje robot – bezzałogowy pojazd, który dostosowuje się automatycznie do wymiarów samochodu i przewozi go bezpiecznie do miejsca przeznaczenia (fot. 4). Główną zaletą systemu jest efektywne wykorzystanie powierzchni, dzięki czemu do 60 proc. wię-
cej pojazdów można zaparkować na tym samym obszarze. • Festo – firma skupia szczególną uwagę na platformie automatyzacji CPX, dzięki której można realizować zintegrowaną automatyzację, uzyskać wyższą produktywność i niższe wymogi instalacyjne. Ponadto Festo w Hanowerze przedstawi niezwykłe właściwości nadprzewodnictwa i jego wykorzystanie w automatyce. Podczas konferencji zaprezentowano SupraMotion 2.0 (fot. 5). Po raz pierwszy firma pokazała unikalne właściwości nadprzewodnictwa w 2013 r., a obecnie będzie prezentować potencjał tej technologii dla automatyki przemysłowej jutra. • HARTING realizuje obecnie wiele nowych tematów, a wśród nich projekt FlexiMon (Flexible Assembly Concept) (fot. 3), realizowany w ramach klastra Intelligent Technical Systems OstWestfalenLippe (w skrócie IT’S OWL), w którym uczestniczą 174 firmy, instytuty badawcze i organizacje, realizując łącznie 45 projektów. W ramach projektu HARTING bada zoptymalizowane procesy produkcyjne z wykorzystaniem autonomicznych, mechatronicznych modułów produkcyjnych. Podczas targów w Hanowerze odbędzie się premiera trzech modułów, które obsługują procesy wkręcania, wytłaczania i kontroli. Istotne jest to, iż moduły te są adap-towane podczas procesu produkcyjnego, co oznacza, że zmiany w procesie produkcji wyrobu mogą być wdrożone na tym etapie bez dodatkowych interwencji. Jolanta Górska-Szkaradek PAR
Fot. PAR
Fot. 4. Robot do transportu samochodów na parkingach firmy serva transport systems
Automaticon 2014 Zapraszamy do współpracy i odwiedzenia naszego stanowiska – hala III, stoisko G13.
Sondy obrabiarkowe
Wzorcowanie i diagnostyka obrabiarek
Wytwarzanie przyrostowe z proszków metali
Od 12 lat na polskim rynku!
Uniwersalne sprawdziany produkcyjne
Spektroskopia ramanowska ź Odwied iurze: wym b o n m y z s a n z o.o. nas w a aw Sp. h is n e arszaw R 2-823 W 0 , 2 1 ańska ul. Osm zamy! Zapras
Pomiary przemieszczeń liniowych i kątowych
Modernizacja maszyn współrzędnościowych
40 lat nowatorskich rozwiązań w dziedzinie techniki pomiarowej Od ponad 40 lat Renishaw dostarcza klientom na całym świecie sprzęt pomiarowy, który poprawia efektywność eksploatacyjną maszyn - począwszy od ulepszenia produktywności i podniesienia jakości produktów, aż po zwiększenie możliwości wykonywania badań i polepszenie skuteczności procedur medycznych. Produkty Renishaw są szeroko stosowane w zakresie techniki pomiarowej. Są one wykorzystywane m. in. do automatyzacji obrabiarek, pomiarów współrzędnościowych, wytwarzania przyrostowego z proszków metali, pomiarów porównawczych, kalibracji i diagnostyki maszyn, spektroskopii ramanowskiej oraz pomiarów położenia. Dążymy do tego, aby we wszystkich tych dziedzinach być długoterminowym partnerem oferującym produkty odpowiadające wymogom naszych klientów zarówno dzisiaj, jak i w przyszłości.
Aby uzyskać więcej informacji zadzwoń pod numer 22 577 11 80 lub odwiedź www.renishaw.pl
Renishaw Sp. z o.o. ul. Osmańska 12, 02-823 Warszawa T +48 22 577 11 80 F +48 22 577 11 81 E poland@renishaw.com
www.renishaw.pl Renishaw General ad V2 A4 1213_PL.indd 1
12/12/2013 3:19:03 PM
Wydarzenia RELACJE
Pomiary współrzędnościowe, spektroskopia i wydruki z tytanu Z wizytą w nowej siedzibie Renishaw w Polsce Firma Renishaw Sp. z.o o., polski przedstawiciel Renishaw plc, 18 lutego 2014 r. otworzyła nowe biuro w Warszawie, którego główną część stanowi showroom. Oficjalne otwarcie było również okazją do uczczenia rocznicy 12-lecia obecności firmy na polskim rynku.
Szybkie pomiary współrzędnościowe Przykłady sond pomiarowych produkowanych przez Renishaw
28
W nowo otwartym centrum demonstracyjnym Renishaw najwięcej miejsca zajmują oczywiście urządzenia do pomiarów
REVO – dynamiczny, nowy system głowicy i sondy pomiarowej firmy Renishaw, który umożliwia pomiary w pięciu osiach
współrzędnościowych. Można zatem zapoznać się tutaj z możliwościami m.in. lekkiego, ekonomicznego komparatora Equator, który umożliwia monitorowanie procesu produkcyjnego, jak i maszyny CNC wyposażonej w szybki obrabiarkowy system skanujący SPRINT, bazujący na sondzie OSP60 o dokładności 0,1 μm w trzech wymiarach i ustalający w ciągu jednej sekundy położenie 1000 punktów pomiarowych, czy maszyny do pomiarów współrzędnościowych wyposażonej w pięcioosiową głowicę skaningową REVO Renscan5. Ta ostatnia pracuje m.in. w zakładach lotniczych w Mielcu, gdzie, według informacji producenta, umożliwiła kilkunastokrotne skrócenie czasu wykonywania pomiarów detali.
Dopalacze i grafen Goście mogli zapoznać się z możliwościami spektrometru Ramana firmy Renishaw, pozwalającego ze stuprocentową dokładnością ustalić skład chemiczny danej substancji. Z takiego urządzenia od 2010 r. korzystają naukowcy z laboratorium Izby Celnej. Urządzenie umożliwia badanie próbki przez opakowanie, co znacznie ułatwia stwierdzenie, czy dana substancja jest niedozwolona. Innym przykładem zastosowania spektroskopu ramanowskiego firmy Renishaw są badania nad parametrami
Fot. S. Ścibior (PAR)
Ben Taylor – dyrektor Grupy Renishaw
Nowa siedziba firmy znajduje się w Warszawie, w położonym w pobliżu lotniska im. F. Chopina i trasy S2 centrum biznesowym Poleczki Business Park. Biuro zajmuje powierzchnię ponad 530 m², a jego centralna część to showroom, mieszczący m.in. demonstratory maszyn do pomiarów współrzędnościowych, przetworników liniowych i obrotowych (optycznych i magnetycznych) oraz spektroskop ramanowski. Nowe centrum demonstracyjne będzie oferowało wsparcie techniczne dla producentów oryginalnego wyposażenia, importerów, dystrybutorów oraz użytkowników końcowych w zakresie takich produktów, jak sondy dla maszyn współrzędnościowych i obrabiarek CNC, systemy kalibracyjne, liniały oraz uniwersalne komparatory Equator. Klienci firmy będą mogli również skorzystać z pomocy specjalistów, zajmujących się wytwarzaniem przyrostowym oraz systemami spektroskopii ramanowskiej wykorzystywanymi do analizy widmowej. – Jesteśmy dumni, że możemy dostarczać rozwiązania, które pomagają zwiększyć efektywność pracy oraz jakość produktów polskich producentów. Otwarcie nowego biura w Polsce stanowi dowód na to, jak ważny jest dla nas lokalny rynek – powiedział Ben Taylor, dyrektor Grupy Renishaw, komentując otwarcie nowego biura.
Equator – uniwersalny system do szybkiej kontroli wymiarów detali
grafenu, prowadzone przez warszawski Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych. Spektrometr Renishaw służy tam m.in. do charakteryzacji warstw grafenu oraz oceny jego jakości.
Druk 3D z proszków metali Na etapie projektowania, zarówno w przemyśle, jak i w badaniach prototypów, doskonale sprawdzają się techniki wytwarzania przyrostowego. Dostępne drukarki 3D pozwalają na druk tworzyw sztucznych, natomiast sprzęt firmy Renishaw, z którego efektami pracy mogli zapoznać się uczestnicy spotkania, umożliwia produkcję części ze stapianego laserowo proszku metali (np. tytanowego, stalowego lub chromo-kobaltowego). Dzięki tej nowoczesnej technologii możliwe jest szybkie wyprodukowanie prototypu np. elementów mechanicznych na podstawie dokumentacji CAD.
Spektroskop Ramana
Urządzenia tego typu znajdują również szerokie zastosowanie w protetyce. – Możemy teraz zaoferować naszym klientom szerszy zakres usług, a także lepsze wsparcie techniczne. Możemy też demonstrować, w jaki sposób rozwiązania Renishaw pomagają zwiększyć produktywność oraz poprawić jakość – mówi Tomasz Rżysko, General Manager Renishaw Sp. z o.o. Grupa Renishaw ma przedstawicielstwa w 32 krajach. Liczba pracowników na całym świecie to 3300 osób. W roku obrachunkowym zakończonym w czerwcu 2013 r. całkowite przychody Grupy wyniosły 347 mln funtów. Polski oddział Renishaw powstał w 2002 r. i początkowo liczył zaledwie dwie osoby. Dziś firma zatrudnia 15 pracowników z wieloletnim doświadczeniem w zakresie inżynierii przemysłowej. W skład zespołu wchodzi sześciu
mobilnych, wysoko wykwalifikowanych inżynierów wsparcia technicznego, zapewniających obsługę w całym kraju. Oddział Renishaw w Polsce współpracuje m.in. z firmami zrzeszonymi w „Dolinie Lotniczej”, Instytutem Technologii Materiałów Elektronicznych oraz wieloma politechnikami i uniwersytetami. W ubiegłym roku firma przeznaczyła na badania i rozwój 15 proc. przychodów, z czego aż 92 proc. pochłonęły budżety badań związanych z przemysłem. Jolanta Górska-Szkaradek PAR
Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play
Fot. S. Ścibior (PAR)
Przykłady tytanowych wydruków 3D
Maszyna CNC z bezprzewodowymi głowicami pomiarowymi
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
29
Wydarzenia PREZENTACJA FIRMOWA
Strona www.steute.pl w nowej odsłonie czy handlowców coraz częściej przypomina przedzieranie się przez prawdziwy gąszcz informacji w poszukiwaniu rozwiązania problemu aplikacyjnego czy produktu. Firma .steute postanowiła uprościć dostęp do informacji na temat jej produktów i ich zastosowań, a efekty tych działań można obejrzeć pod adresem www.steute.pl.
Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play
30
Promocja
Twórcom nowej strony firmy .steute przyświecało kilka celów. Pierwszym z nich było wprowadzenie wyraźnego podziału na zakładki, powiązane z czterema głównymi działami asortymentowymi przedsiębiorstwa.
np. wyłączniki i blokady elektromagnetyczne oraz czujniki magnetyczne i indukcyjne w wersjach standardowych.
Extreme
Dział ten obejmuje urządzenia bezprzewodowe (radiowe), wykorzystujące jedną z czterech technologii transmisji: EnOcean, sWave 868/915 MHz, sWave 2,4 GHz lub sWave 2,4 GHz-safe. Ta grupa produktów to różnego rodzaju wyłączniki i osprzęt tablicowy, czujniki magnetyczne i indukcyjne, czujniki optyczne, nadajniki uniwersalne oraz cały szereg przekaźników radiowych i odbiorników, poczynając od jednokanałowych, a skończywszy na odbiornikach wyposażonych w bramę opartą o interfejs RS-232 lub protokół Ethernet TCP/IP. Część tych urządzeń, przeznaczonych do pracy w warunkach zagrożenia wybuchem gazów lub pyłów, znaleźć można w dziale Extreme.
To zupełnie nowy dział, podzielony zasadniczo na dwie części. W pierwszej z nich zawarte są produkty przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach, takich jak wysokie lub niskie temperatury, duże zapylenie, atmosfera agresywna oraz duża wilgotność i zasolenie. Oferta obejmuje wyłączniki i czujniki o stopniu ochrony IP66 (zastosowania morskie), IP67, IP68 oraz IP69K (możliwe mycie gorącą wodą pod wysokim ciśnieniem). Druga grupa produktów z działu Extreme to urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym (ATEX), w wytwarzaniu których firma .steute ma ogromne doświadczenie. Poza produktami podobnymi do tych z działu Automation, znaleźć tu można także kasety sterownicze (w tym bezprzewodowe), skrzynki rozgałęźne oraz separatory i bariery iskrobezpieczne.
Automation
Meditec
Tu można odszukać informacje na temat urządzeń stanowiących niegdyś rdzeń sprzedaży .steute, a więc wszelkiego rodzaju popularnych wyłączników, w tym będących nadal bardzo ważną częścią oferty wyłączników linkowych zatrzymania awaryjnego i nożnych. W dziale tym można znaleźć także podzespoły systemów bezpieczeństwa, takie jak
To dział poświęcony sterownikom nożnym, przeznaczonym do celów medycznych, które mają ogromny udział w wynikach sprzedaży firmy .steute.
Wireless
Kompletne i aktualne dane Struktura strony www.steute.pl pozwala na korzystanie z niej tak, jak z katalogu on-line. Przechodząc kolejno od
Fot. .steute
Praca automatyków, projektantów
steute Wireless // BEZPRZEWODOWA APARATURA ŁĄCZENIOWA
ogólnego działu (np. Extreme), poprzez wybór grupy produktów (np. wyłączniki linkowe zatrzymania awaryjnego Extreme), następnie wybór konkretnego typoszeregu urządzeń (np. ZS 91 S –40 °C...+85 °C, IP66 Extreme), docieramy do miejsca, w którym dostępny jest opis najważniejszych cech produktu, jego dane techniczne i zdjęcie, wskazówki montażowe, a poniżej wszystkie dostępne warianty danego urządzenia. Możliwe jest też bezpośrednie ściągnięcie karty katalogowej, poświadczenia zgodności, certyfikatów, instrukcji montażu czy rysunków CAD. Udostępniona jest także lista akcesoriów lub produktów, przeznaczonych do współpracy z danym urządzeniem. Nowa strona internetowa firmy .steute ma ogromną zaletę – czerpie z aktualizowanych codziennie przez dział techniczny baz danych, a dostępne karty katalogowe są generowane na bieżąco, nie zaś, jak ma to miejsce w większości przypadków, pobierane jako gotowe, wcześniej przygotowane dokumenty. Zapewnia to absolutną aktualność danych technicznych i innych informacji.
Sterowanie bezprzewodowe bez ograniczeń
Pozostałe zakładki Oprócz standardowych zakładek, takich jak Aktualności, Wydarzenia, Pobieranie czy Kontakt, udostępnione są także zupełnie nowe. Przykładowo na podstronie Zastosowania można znaleźć informacje na temat przeprowadzonych już przez .steute wdrożeń, przy czym podzielone są one na kilka działów, zależnie od gałęzi przemysłu. Dzięki wykorzystaniu interaktywnych rysunków instalacji przemysłowych można wyszukiwać przykładowe aplikacje, przeczytać opis wdrożenia oraz zapoznać się z wyniesionymi zeń korzyściami. Podane są też przykłady zastosowanych w danym rozwiązaniu urządzeń, z możliwością bezpośredniego przejścia do katalogu on-line. Kolejne zakładki, na które warto zwrócić uwagę to Filmy i E-książki. Po kliknięciu w pierwszą z nich użytkownik dociera do miejsca, gdzie zamieszczone są filmy (obecnie dostępne w języku angielskim i niemieckim) pokazujące m.in. zakład i procesy produkcyjne. W zakładce E-książki można natomiast przeczytać on-line lub też ściągnąć w wersji pdf jedną z trzech książek, zawierających wiedzę ekspercką z zakresu techniki bezprzewodowej/radiowej, przeciwwybuchowej i medycznej. Warto też wspomnieć o dostępnej na stronie głównej wyszukiwarce, dzięki której można łatwo dotrzeć do konkretnych produktów w katalogu on-line, wykorzystując numer katalogowy lub nazwę poszukiwanego urządzenia. Przedstawiciele prasy mogą skorzystać z notatek prasowych o nowościach, wraz z fotografiami wysokiej rozdzielczości, dostępnych w dziale Aktualności. Firma .steute uruchomiła ponadto w ubiegłym roku stronę internetową poświęconą jedynie wyłącznikom linkowym oraz wyłącznikom linkowym zatrzymania awaryjnego, dostępną pod adresem www.wylaczniki-linkowe.pl. Można tam pozyskać m.in. pełną dokumentację urządzeń w języku polskim.
Samowystarczalne wyłączniki bezprzewodowe komunikujące się dwukierunkowo - brak baterii eliminuje konieczność konserwacji i ładowania - niezawodna komunikacja radiowa o dużym zasięgu - brak kosztów bieżących dzięki wykorzystaniu bezpłatnego pasma ISM - do 450 m zasięgu w terenie otwartym lub�700�m� dla�wersji ‘ultra long range’ - do 60 m zasięgu w środowisku przemysłowym
.steute Polska al. Wilanowska 321, 02-665 Warszawa
Więcej informacji na www.steute.pl
e-mai: info@steute.pl www.steute.pl www.wylaczniki-linkowe.pl
REKLAMA
Fot. .steute
tel. 22 843 08 20, fax 22 843 30 52
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
31
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
Dobór przepływomierza – najważniejsze zasady Dobór odpowiedniego
artykuł skierowany jest do mniej
W artykule zwrócono uwagę przede wszystkim na zasadnicze ograniczenia i parametry, które mogą stanowić wstępną wskazówkę przy doborze przepływomierza. Najważniejsze właściwości i parametry przepływomierzy przedstawiono w tabeli, przy czym informacje dotyczą typowych, seryjnych rozwiązań. W specjalnych wykonaniach możliwe jest osiągnięcie parametrów przepływomierzy, które wykraczają poza te podane w tabeli.
doświadczonych projektantów
Przepływomierze zwężkowe
przepływomierza do określonego zadania pomiarowego jest czynnością skomplikowaną, z uwagi na dużą liczbę parametrów, które trzeba wziąć pod uwagę. Niniejszy
instalacji pomiarowych, chociaż także doświadczeni projektanci mogą czuć się czasem zdezorientowani wśród ogromnej oferty przepływomierzy dostępnych na rynku i z powodu zalewu nie zawsze obiektywnych informacji marketingowych.
p
Przepływomierze zwężkowe przez wiele lat były podstawowymi urządzeniami do pomiaru strumienia. Wynika to z ich licznych zalet. Jako główną trzeba wymienić dość wysoką dokładność (przy starannym zaprojektowaniu, wykonaniu i eksploatacji układu pomiarowego osiągalna niepewność to 0,6 proc.) przy niskich kosztach. Przepływomierze te są uniwersalne, do większości cieczy i gazów jednofazowych, a w pewnym zakresie również do mieszanin dwufazowych (gaz–ciecz, gaz–pył itp.), zakres ciśnień i temperatur ograniczony jest jedynie wytrzymałością i odpornością
Odbiór kołnierzowy
materiałów rurociągu i zwężki. Brak części ruchomych implikuje wysoką niezawodność. Jedyna wada to niska (4:1) zakresowość, ale dla większości procesów technologicznych nie ma to większego znaczenia. Można też zniwelować tę wadę, stosując układ z dwoma przetwornikami ciśnienia różnicowego. Z tego względu, przy projektowaniu układów pomiarowych, należy rozważyć przede wszystkim możliwość zastosowania przepływomierza zwężkowego. Omówione w dalszej części artykułu najbardziej zaawansowane technologicznie rozwiązania przepływomierzy obok licznych zalet mają poważną wadę. W przypadku awarii, w krajowych realiach, serwis producenta wymienia albo całą część przepływową albo cały układ elektroniczny. Sprowadzenie tych elementów może trwać kilka tygodni, zaś po naprawie przepływomierz powinien zostać wywzorcowany na stanowisku przepływowym – a tych jest w kraju niewiele. Dla odmiany w przypadku przepływomierza zwężkowego, dysponując podręcznym warsztatem i zapasowym przetwornikiem różnicy ciśnień w magazynie, można z każdą awarią poradzić sobie w kilka godzin. Do wzorcowania nie jest potrzebne stanowisko – charakterystykę oblicza się korzystając z prostego wzoru:
25.4 25.4
D/2
D
p Odbiór przytarczowy
p 32
Odbiór D i D/2
Rys. 1. Kryza, przebieg linii prądu i sposoby podłączenia przetwornika ciśnienia różnicowego
podanego w normie PN-EN ISO 5167. Tam też znajdziemy wartości współczynników C i e. Średnicę otworu zwężki d i przewężenie b = d/D (D – średnica wewnętrzna rurociągu) wyznaczymy w trakcie pomiarów geometrycznych, a gęstość r jest zwykle znana (dane tablicowe lub wyniki pomiarów, dla gazów – obliczenia z równania stanu).
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
33
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
ciśnienia był proporcjonalny do strumienia objętości w rurociągu, nawet dla strumieni zaburzonych. Strumień objętości można obliczyć, posługując się prostym wzorem:
a)
b)
c)
p
p
p Rys. 2. Inne zwężki znormalizowane w PN-EN ISO 5167
Rys. 3. Obudowa kryzy ułatwiająca jej montaż i demontaż (Common)
Najdokładniejsze i najczęściej stosowane są kryzy (rys. 1). Cechują się jednak dość dużymi stratami ciśnienia i małą odpornością na płyny oddziałujące korozyjnie lub erozyjnie, które niszczą szybko ostrą krawędź kryzy, kluczową ze względu na dokładność pomiaru. W takich przypadkach lepsze są dysze ISA/ISO (rys. 2). Jeżeli najistotniejsza jest mała strata ciśnienia, wówczas można zastosować dyszę Venturiego lub klasyczną zwężkę Venturiego, jednak kosztem pewnego spadku dokładności. Gotowe zestawy – kryza z przetwornikiem różnicy ciśnień zdecydowanie ułatwiają projektowanie i instalację układu pomiarowego. Ponieważ utrzymanie właściwego stanu kryzy (ostra krawędź, czystość, brak osadów) decyduje o dokładności kryzy, dla ułatwienia czynności sprawdzająco-konserwacyjnych dostępne są obudowy ułatwiające szybki demontaż i ponowny montaż kryzy (rys. 3).
gdzie: D – średnica wewnętrzna rurociągu, C – współczynnik przepływu wyznaczany eksperymentalnie, podany przez producenta. Dostępne są kompletne zestawy rurek piętrzących z przetwornikiem ciśnienia różnicowego, czasem też z przetwornikami ciśnienia i temperatury, umożliwiającymi uwzględnienie tych parametrów w wyniku pomiaru (rys. 4). Niepewność rzędu 1–1,5 proc. są dla wielu zastosowań zupełnie wystarczające. Znikoma strata ciśnienia to kolejna zaleta. Dostępne są wersje umożliwiające instalację takiego przepływomierza na eksploatowanym rurociągu bez potrzeby jego opróżniania, co może być szczególnie korzystne, gdy już po rozruchu instalacji okaże się, że jest niezbędny dodatkowy, nieprzewidziany przez projektanta pomiar strumienia.
Przepływomierze piętrzące wywodzą się z prostych rurek piętrzących (Prandtla, Pitota), za pomocą których można wyznaczyć lokalną prędkość przepływu. Rozwinięciem tej konstrukcji są przepływomierze z sondami wielootworowymi. Mają one kształt rurki wstawionej prostopadle do osi rurociągu z wieloma otworami, rozmieszczonymi tak, aby generowany spadek
34
Rys. 4. Uśredniająca rurka piętrząca, zespół wraz z zaworem blokowym oraz wielofunkcyjnym przetwornikiem mierzącym różnicę ciśnień, ciśnienie i temperaturę (ABB)
Rys. 5. Rotametr firmy AEA Technique
Fot. Common, ABB, AEA Technique
Przepływomierze piętrzące
Przepływomierze piętrzące generują stosunkowo niskie ciśnienie różnicowe, co może ograniczyć ich zastosowanie do większych strumieni, ponieważ ciśnienie może być wówczas zbyt niskie dla standardowych przetworników. Ciśnienie to można łatwo oszacować na podstawie wzoru Dp » rw2/2, gdzie: r – gęstość, a w – prędkość średnia. Przykładowo dla powietrza atmosferycznego (r = 1,2 kg/m3) i prędkości 5 m/s będzie to zaledwie 15 Pa.
Rotametry Rotametr to prosty i tani przyrząd do pomiaru małych i średnich wartości strumienia płynów. Tradycyjnie rotametr jest stożkową rurką szklaną z naniesioną podziałką, z poruszającym się wewnątrz pływakiem – swobodnym lub prowadzonym (rys. 5). Zmiana strumienia powoduje zmianę wzniesienia pływaka w rurce, umożliwiając odczyt wartości strumienia na podziałce, zwykle względem górnej krawędzi pływaka. Pływak unosi się w strudze dzięki różnicy ciśnień między stroną napływową a odpływową pływaka. Współczesne rotametry wyposażone są w metalową rurkę i układ (na ogół magnetyczny wyprowadzenia ruchu pływaka na zewnątrz oraz w przetwornik elektroniczny. Rotametry i przetworniki rotametryczne można stosować do pomiaru gazów i mało lepkich cieczy, czystych lub lekko zanieczyszczonych. Wymagają instalacji w pionowym przewodzie, ale nie wymagają prostych odcinków dolotowych. Współczesne inteligentne przetworniki rotametryczne umożliwiają automatyczne przeliczenie charakterystyk oraz uwzględnienie wpływu gęstości i lepkości na wynik pomiaru.
Tego typu przepływomierze należą do najdokładniejszych. Uzyskiwana niepewność pomiaru, w granicach od 0,25 proc. (ciecz) do 0,5 proc. (gaz), kwalifikuje je do stosowania w rozliczeniach handlowych, m.in. w gazownictwie, gdzie jest to podstawowy gazomierz do pomiaru średnich i dużych strumieni. Przepływający płyn napędza turbinę, zwykle osiową, z prędkością obrotową proporcjonalną do strumienia. Liczba obrotów jest proporcjonalna do objętości gazu, jaka przepłynęła, wystarczy więc przenieść obroty turbiny na liczydło mechaniczne, aby umożliwić pomiar objętości (rys. 7). Dla zagwarantowania szczelności stosuje się sprzęgła magnetyczne. Współczesne gazomierze wyposażone są z reguły w częstotliwościowe elektroniczne wyjścia impulsowe, umożliwiające współpracę z systemami pomiarowymi. Precyzyjne łożyska turbiny są wrażliwe na zanieczyszczenia, płyn powinien być czysty lub starannie filtrowany. Obsada przedniej piasty turbiny jest zwykle wykonywana w postaci prostownicy strumienia. Umożliwia to skrócenie odcinka dolotowego nawet do 2D.
Przepływomierze komorowe Podobnie jak turbinowe, przepływomierze komorowe należą do najdokładniejszych (niepewność pomiaru sięga 0,15–0,5 proc.). Często są stosowane w rozliczeniach handlowych (np. paliw płynnych na stacjach benzynowych) i wszędzie tam, gdzie wysoka dokładność
REKLAMA
Fot. Common, ABB, AEA Technique
Przepływomierze turbinowe
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
35
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
a)
"s2"
V2
ma istotne znaczenie. Duża zakresowość umożliwia pomiar w przypadkach znacznych zmian strumienia. Mogą być stosowane do pomiaru bardzo lepkich cieczy. Przepływomierze komorowe składają się z precyzyjnie obrobionych i spasowanych elementów, są więc wrażliwe na zanieczyszczenia mechaniczne, które mogą spowodować zablokowanie przepływomierza. Podstawowym rozwiązaniem dla gazów są gazomierze rotorowe, stosowane często w gazownictwie dla małych i średnich wartości strumienia, z gładkimi rotorami o kształcie zbliżonym do ósemki – w rzeczywistości jest to zarys ewolwentowy (rys. 6). Pomijając znikome przecieki przez luzy między rotorami, gaz przedostaje się na stronę odpływową wyłącznie
w postaci odmierzanych przez rotory porcji (V1 i V2), przy czym na jeden pełny cykl przypadają cztery takie porcje. Przepływomierz mierzy bezpośrednio objętość, a o strumieniu można wnioskować na podstawie prędkości obrotowej. Garby pokazane na szczególe „s2” zwiększają odporność na zapylenie gazu, umożliwiając w pewnym stopniu samooczyszczanie. Podstawowe rozwiązanie dla mierzenia przepływu cieczy to przepływomierz owalno-kołowy, z uzębionymi owalami, obracającymi się pod wpływem przepływającego medium w dopasowanym do nich korpusie (rys. 11). Istnieje wiele innych, często bardzo pomysłowych rozwiązań: z obracającymi się łopatkami, tarczą poruszającą się ruchem precesyjnym czy śrubami (podobnymi jak w sprężarkach śrubowych), ale ich właściwości użytkowe i metrologiczne są bardzo zbliżone. Przepływomierze komorowe nie wymagają prostych odcinków pomiarowych. Trzeba podkreślić, że zablokowany przepływomierz odcina przepływ. Gdy to jest niedopuszczalne, należy unikać takiego rozwiązania lub starannie filtrować medium. Ważną cechą odróżniającą przepływomierze komorowe od innych jest ich całkowita odporność na pulsacje strumienia.
Przepływomierze wirowe
Rys. 7. Budowa współczesnego gazomierza turbinowego (Common)
36
W przepływomierzach wirowych (zwanych vortex) brak jest części ruchomych. Mogą być stosowane do pomiaru zarówno czystych, jak i lekko zanieczyszczonych cieczy i gazów. Jest to doskonałe rozwiązanie do pomia-
Rys. 6. Gazomierz rotorowy; a) zasada działania, b) budowa (Common)
rów technologicznych niezbyt lepkich płynów (minimalna liczba Reynoldsa to około 5000, niepewność w granicach 0,5–1 proc. i zakresowość rzędu 20:1). Tego typu przepływomierze często stosowane są do pomiarów przepływu pary wodnej. Zasadniczym elementem jest ustawiony wzdłuż średnicy generator wirów. Generuje on tzw. ścieżkę wirową (ścieżkę Kármána), tj. szereg cyklicznie odrywających się raz z jednej, raz z drugiej strony wirów (rys. 9). Częstotliwość generowania wirów jest proporcjonalna do wielkości strumienia. Efekty związane z wirami w postaci pulsacji ciśnienia lub prędkości są przekształcane przez sensory (ultradźwiękowe, ciśnieniowe, termiczne itp.) na ciąg impulsów elektrycznych i przetwarzane dalej w układzie elektronicznym. Rzadziej stosowane są przepływomierze z wirem precesyjnym (tzw. swirl meters, rys. 10). W tym rozwiązaniu generator wiru w kształcie nieruchomej turbiny powoduje osiowe zawirowanie strumienia. Zawirowanie to przechodzi następnie do części rozbieżnej, gdzie pod wpływem efektu Coandy (przyklejanie się strumienia do ścianki) wymuszona zostaje precesja wiru, przy czym częstotliwość precesji jest proporcjonalna do prędkości. Stosowane są detektory tego samego rodzaju, jak w przepływomierzach ze ścieżką wirową.
Przepływomierze ultradźwiękowe Przepływomierze ultradźwiękowe nie zawierają elementów zaburzających strumień, nie powodują więc
Fot. Common, Siemens
V1
b)
Fot. Common, Siemens
Rys. 8. Przepływomierze Coriolisa FC 430 firmy Siemens
strat ciśnienia. Mogą być stosowane do pomiarów cieczy i gazów czystych, a przy odpowiedniej instalacji są w dużym stopniu odporne na zanieczyszczenia czy osady. Osiągana obecnie niepewność pomiaru dochodzi do 0,2 proc. dla wielodrogowych przepływomierzy, opartych na pomiarze czasu przejścia impulsu. Powoduje to, że coraz częściej tego typu przepływomierze są stosowane do pomiarów rozliczeniowych. Dla tzw. przepływomierzy dopplerowskich niepewność pomiaru wynosi 1,5 proc.
pęcherzyki powietrza (w cieczach) lub cząstki stałe (pył) w gazach. Proste, jednodrogowe przepływomierze ultradźwiękowe są bardzo wrażliwe na zaburzenia profilu prędkości. Wpływ ten można skutecznie zmniejszyć stosując przepływomierze wielodrogowe, o czterech lub większej liczbie ścieżek ultradźwiękowych (rys. 12b). Przepływomierze takie mają możliwości autodiagnostyczne, ponieważ pozwalają wykrywać zaburzenia i zawirowania strumienia oraz osady w rurociągu itp. Istnieją wersje przepływomierzy w formie nakładek na rurociąg (tzw. clamp-on), które nie wymagają wyłączania instalacji w trakcie montażu bądź wykonania doraźnych, jednorazowych pomiarów (rys. 12c). Zalecenia związane z pomiarami przepływomierzami ultradźwiękowymi omówiono w Raporcie Technicznym ISO/TR 12765:1998 oraz w normie PN-EN ISO 17089-1:2013-05P.
Najczęściej stosuje się zasadę pomiaru czasu przejścia impulsu ultradźwiękowego (rys. 12a) w kierunku zgodnym z przepływem t1 i pod prąd t2. Czasy te są oczywiście różne, a strumień objętości można wyznaczyć z zależności:
Przepływomierze elektromagnetyczne
Drugi sposób opiera Dopplera, czyli różnicy fali wysłanej i odbitej cych się cząstek. Mogą
Przepływomierze elektromagnetyczne mogą być stosowane do wszelkiego rodzaju cieczy, zarówno czystych, jak i bardzo silnie zanieczyszczonych (np. ścieki) oraz pulp i zawiesin. Musi być jednak spełniony jeden warunek – przewodność elektryczna cieczy powinna osiągać wartość co naj-
się na efekcie częstotliwości od poruszająto być drobne
REKLAMA
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
37
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
mniej 5 mS/cm. W zasadzie eliminuje to wykorzystanie tej zasady pomiaru dla dielektrycznych produktów petrochemicznych (oleje, paliwa). Lepkość i zaburzenia profilu prędkości mają niewielki wpływ na wynik pomiaru. Wymagana długość prostego odcinka pomiarowego przed przepływomierzem zwykle nie przekracza 5D. Podobnie jak w przepływomierzach ultradźwiękowych, nie ma tu elemen-
Rys. 10. Zasada działania przepływomierza z wirem precesyjnym
tów ingerujących w przekrój rurociągu, a korpus jest odcinkiem rury o średnicy rurociągu, nie występują więc niemal w ogóle straty ciśnienia. Problemy pomiaru strumienia objętości cieczy za pomocą przepływomierzy elektromagnetycznych omówiono w normie PN-EN-29104:2003E. W przepływomierzach elektromagnetycznych wykorzystywane jest prawo indukcji elektromagnetycznej, odkryte przez Faradaya. Mówi ono, że w przewodniku poruszającym się w polu magnetycznym indukuje się siła elektromotoryczna, proporcjonalna do indukcji B pola magnetycznego, do prędkości v przewodnika i do jego długości. W przepływomierzu elektromagnetycznym (rys. 13a) rolę przewodnika pełni przepływająca ciecz, z której siła elektromotoryczna E zbierana jest za pomocą elektrod 2. Jako długość przewodu można przyjąć odległość między elektrodami, równą średnicy rurociągu D. Pole magnetyczne o indukcji B wytwarzane jest przez odpowiednio ukształtowane cewki 2, wraz z nabiegunnikami nałożonymi na rurociąg. Cewki powinny wytwarzać możliwie jednorodne pole magnetyczne. Wówczas: E = kDBqv
Rys. 11. Budowa przepływomierza owalno-kołowego (AEA Technique)
38
gdzie: k – stała wyznaczana podczas wzorcowania.
Dla poprawnego działania wnętrze przepływomierza musi być wyłożone dielektrykiem. Każdy producent oferuje szeroką gamę materiałów na wykładziny, w zależności od tego, czy oczekiwana jest odporność na ścieranie czy odporność chemiczna przepływomierza na określone medium.
Przepływomierze Coriolisa Znaczenie bezpośrednich pomiarów strumienia masy rośnie, gdyż masa określa jednoznacznie ilość materii, niezależnie od warunków (ciśnienie, temperatura). Wartość energetyczna paliw ciekłych i gazowych jest funkcją ich masy, niezależną od parametrów. Dlatego wciąż rozwijane są metody pomiarowe umożliwiające bezpośredni pomiar strumienia masy. Jedna z takich zasad znalazła zastosowanie w przepływomierzach Coriolisa. Dodatkowym czynnikiem, który spowodował intensywny rozwój tej techniki pomiarowej w ostatnich latach, jest możliwość pomiaru przepływu wielu płynów, których pomiar metodami tradycyjnymi był niemożliwy, m.in. płynów nienewtonowskich. Na pomiar strumienia masy znikomy wpływ ma gęstość, lepkość, ciśnienie, temperatura i zaburzenia profilu prędkości. Przepływomierze Coriolisa umożliwiają realizację ciągłych procesów produkcyjnych, takich jak procesy wsadowe, odważając niezbędne ilości substancji tam, gdzie dotąd nie było możliwości ciągłego pomiaru przepływu.
Fot. Endress+Hauser, AEA Technique, KROHNE, Siemens
Rys. 9. Zasada działania przepływomierza wirowego (Endress+Hauser)
B a)
f
V1
c)
V2 w
L
A b)
Fot. Endress+Hauser, AEA Technique, KROHNE, Siemens
Rys. 12. a) Zasada działania przepływomierza ultradźwiękowego; b) Układ ścieżek współczesnego wielodrogowego przepływomierza ultradźwiękowego (KROHNE); c) Przepływomierz typu clamp-on (Siemens)
Jako przykłady można wymienić takie substancje, jak amoniak, polimery, farby, lakiery, pigmenty, smołę, asfalt, szlam węglowy, tworzywa sztuczne, mydło, glina, polipropylen, lateks, żywice, styren, farba drukarska, glikol, a także produkty lub półprodukty spożywcze, jak czekolada, melasa, masło orzechowe, soki, drożdże, masa jajowa, lody, kremy, majonez, koncentraty (np. jabłkowy, pomidorowy), syropy. Przepływomierze te znajdują również
coraz większe zastosowanie w produkcji leków i kosmetyków. Możliwy jest też pomiar gazów, zarówno w postaci lotnej, jak i ciekłej, np. LNG czy LPG. Na ciało o masie m, poruszające się z prędkością v w układzie, który jednocześnie porusza się ruchem obrotowym z prędkością kątową (unoszenia) w (rys. 14), oddziałuje, poza siłą odśrodkową, siła Coriolisa równa:
Siła Coriolisa przypadająca na element rurociągu o długości Dx jest proporcjonalna do strumienia masy. Ponieważ technicznie trudna jest realizacja obrotu rur z przepływającym wewnątrz płynem, rurę pobudza się do drgań z częstotliwością rezonansową, tak więc prędkość obrotowa w okresowo zmienia znak. W zależności od zwrotu w, będzie też zmieniać się zwrot siły Coriolisa FC. Spowoduje to wygenerowanie dodatkowych drgań
REKLAMA
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
39
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
Tab. Podstawowe właściwości i parametry przepływomierzy (wykonania standardowe)
Zwężkowe
Zakres średnic nominalnych DN
Zakres strumienia objętości/masy 1)
50–1200
obliczany indywidualnie wg PN-EN ISO 5167, szacunkowo: (1–3·106) m3/h ciecze (4–107) m3/h gazy
4:1
Zakresowość
2)
Niepewność w %
Dopuszczalna temperatura w °C
Maksymalne ciśnienie MPa
ograniczone wytrzymałością i odpornością rurociągu i połączeń
50–3000
qmax praktycznie bez ograniczeń, qmin ograniczone minimalnym mierzalnym Δp
4:1
1
Rotametry
4–150
0,1 dm3/h – 80 m3/h ciecze 1 dm3/h – 80 m3/h gazy
(8-12):1
0,6–2,5
200 (szkło) 500 (metal)
2,5 (szkło) 6 (metal)
Turbinowe
6–750
0,25 dm3/h – 10000 m3/h ciecze (0,2–40 000) m3/h gazy
50:1
0,25
250
25
Komorowe
15–300
0,01–3000 m3/h ciecze 0,01–4000 m3/h gazy
300:1
0,15
300
10
Wirowe
15–300
(0,1–1200) m3/h ciecze (1–25 000) m3/h gazy
20:1
0,5
430
25
Ultradźwiękowe
10–2500
(0,1–100 000) m3/h ciecze (10–40 000) m3/h gazy
200:1
0,3
250
16
Elektromagnetyczne
2–3000
0,5 dm3/h – 300 000 m3/h
50:1
0,5
200
6
Coriolisa
6–250
3–300 000 kg/h
200:1
0,05
430
40
Termiczne
6–3000
0,06–100 000 kg/h
50:1
1
500
10
Zakres dla pełnego typoszeregu, tj. od minimalnego strumienia qmin dla minimalnej średnicy przepływomierza do maksymalnego strumienia qmax dla największego przepływomierza.
Zakresowość z = qmax : qmin dla konkretnego przepływomierza o określonej średnicy.
1)
2)
skrętnych rury, a efekt ten jest zależny od strumienia masy. Najczęściej stosuje się układ dwóch rur, co czyni go bardziej odpornym na udary i wibracje rurociągu. Ponadto układ rur wibruje wokół wspólnego środka masy, więc drgania rur nie przenoszą się na rurociąg. Częstotliwość rezonansowa zależy od sztywności rur C oraz od ich masy. Na całkowitą masę drgającej rury składa się masa samej rury mr oraz masa cieczy zawartej w rurach, równa iloczynowi jej gęstości r i objętości Vc. Gęstość cieczy zawartej w rurach można obliczyć ze zmierzonej częstotliwości rezonansowej rur. W wielu przypadkach, obok informacji o strumieniu masy, istotna jest też informacja o strumieniu objętości. Może być on wyznaczony przez prze-
pływomierz pośrednio, na podstawie wartości zmierzonego strumienia masy i gęstości.
40
zależ rod
0,6
Piętrzące
Przepływomierze termiczne Przepływomierze termiczne (zwane też termometrycznymi lub cieplnymi) stosowane są głównie do bezpośredniego pomiaru strumienia masy czystych, suchych gazów (konstrukcje dla cieczy spotyka się rzadko). Sygnał wyjściowy jest funkcją strumienia masy, tak jak w przepływomierzach Coriolisa. Organ pomiarowy przepływomierza składa się z dwóch czujników temperatury, jeden z nich mierzy temperaturę płynu, zaś drugi jest podgrzewany. Temperatura drugiego czujnika zależy od intensywności chłodzenia przez opływającą strugę, a więc od jej prędkości.
W
d
typowo
Zależą silnie od rodzaju zaburzenia i konstrukcji danego wyrobu, wartości szacunkowe.
3)
W praktyce stosuje się układy ze sprzężeniem zwrotnym (rys. 15a). Utrzymywana jest stała różnica temperatury, więc wzrostowi prędkości (zwiększeniu intensywności chłodzenia) towarzyszy konieczność zwiększenia prądu grzewczego, który jest miarą prędkości strumienia. Przepływomierze termiczne nadają się do pomiaru w bardzo szerokim zakresie strumienia masy, od mikroprzepływów – pojedyncze ml/min, przez średnie wartości strumienia (rys. 15b), aż do bardzo dużych przepływów w przewodach o wymiarach poprzecznych powyżej 1 m. W takich przypadkach stosowane są sondy z wieloma parami czujników termicznych, co umożliwia uśrednienie i poprawny pomiar przy zdeformowanych profilach prędkości.
Fot. Siemens
Rodzaj przepływomierza
Czujniki model 60 drgań w
a)
alne MPa
Wymagane proste odcinki dopływowe 3)
Straty ciśnienia
4)
zależą silnie od rodzaju zaburzenia oraz rodzaju i przewężenia zwężki (d/D)
kryza, dysza – duże zwężki Venturiego – małe; silnie zależy od przewężenia b = d/D
dla sond wielootworowych 10 D
małe
niewymagane
małe
typowo 10 D, dla niektórych konstrukcji 2 D
średnie, około 0,5 bar
ło) l)
b) niewymagane
średnie, duże dla dużych lepkości
20 D
średnie, około 0.5 bar
10–20 D
brak
5D
brak
niewymagane
duże, do kilku bar, średnie dla jednorurowych
10–20 D
małe
Straty ciśnienia Dpstr zwiększają pobór energii na tłoczenie płynu, tracona moc w przybliżeniu Pstr = Dpstr· qv. Podane wartości liczbowe dla maksymalnego strumienia. Strata ciśnienia rośnie wraz z kwadratem strumienia.
4)
Rys. 13. Zasada działania (a) i widok (b) przepływomierza elektromagnetycznego (Siemens); 1 – cewki wytwarzające pole elektromagnetyczne, 2 – elektrody
REKLAMA
drgania
akustyka
termowizja
szybkie kamery
EC Test Systems Sp. z o.o.
Fot. Siemens
ul. Lublańska 34 31-476 Kraków tel. +48 12 627 77 77 fax +48 12 627 77 70 e-mail: biuro@ects.pl www.ects.pl
Czujniki drgań PCB Piezotronics model 603c01, najtańszy czujnik drgań w Polsce
SEQUOIA GEA monitoring drgań budowli
PHIILTEC POLYTEC bezkontaktowy pomiarPomiary amplitudyAutomatyka Robotyka nr bezkontaktowy3/2014 pomiar drgań, 41 gorące drgań i przemieszczeń powierzchnie, ruchome urządzenia, strefa EX
Temat numeru POMIARY WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
x
a)
b)
y
w
x
y
w FC
y
y
yw v
a
FC y
FC
y v FC
w
Przeliczniki przepływu Ważnym problemem jest korekcja wpływu na wskazania przepływomierzy takich parametrów, jak ciśnienie, temperatura, lepkość czy gęstość. Ponadto często trzeba przeliczyć objętość na masę lub odwrotnie. Przepływomierze wirowe są często
Rys. 14. Przepływomierz Coriolisa: a) zasada działania; b) różne konstrukcje przepływomierzy (Siemens)
stosowane do pomiaru pary. Ich sygnał wyjściowy jest jednak proporcjonalny do strumienia objętości, podczas gdy w przypadku pary, dla określenia strumienia energii, niezbędna jest informacja o strumieniu masy. I odwrotnie, przepływomierze Coriolisa, coraz częściej stosowane do paliw płynnych,
mierzą masę, podczas gdy tradycyjnie paliwa rozlicza się w jednostkach objętości. Standardowo stosowane w pomiarach gazu gazomierze turbinowe, rotorowe i ultradźwiękowe mierzą strumień objętości w warunkach rzeczywistych. Aby przeliczyć go na warunki normalne, należy zmierzyć temperaturę i ciśnienie, wprowadzić skład gazu dla wyznaczenia współczynnika ściśliwości oraz dokonać skomplikowanych przeliczeń w celu uzyskania objętości gazu w warunkach umownych. Rozliczenie paliw ciekłych dokonuje się dla umownej temperatury (15 °C) i ciśnienia atmosferycznego. Pomiar zwykle wykonywany jest w innej temperaturze, toteż niezbędne jest ich przeliczenie na tę wartość. Do realizacji tych zadań produkowane są różne rodzaje korektorów i przeliczników przepływu (flow computers), które w oparciu o dane z przepływomierza i innych urządzeń pomiarowych wyliczają interesującą użytkownika wielkość.
Rys. 15. Przepływomierze termiczne: a) zasada działania przepływomierza; b) wersja dla większych średnic rurociągu (ABB)
42
prof. nzw. dr hab. inż. Mateusz Turkowski PAR
Bezkontaktowe pomiary temperatury Pomiary temperatury odgrywają istotną rolę w różnych gałęziach przemysłu, począwszy od przetwórstwa tworzyw sztucznych, przez przemysł metalurgiczny, aż po budownictwo i przemysł spożywczy. Wśród różnych technologii pomiarowych firma WObit proponuje bezkontaktowe czujniki temperatury na podczerwień firmy Micro-Epsilon, odpowiednie do różnorodnych aplikacji.
Czujniki temperatury IR określają temperaturę obiektów poprzez bezkontaktowy pomiar promieniowania podczerwonego, emitowanego przez powierzchnię obiektu. Detektor przetwarza przechodzące promieniowanie podczerwone na sygnał elektryczny. Wyniki to zlinearyzowana wartość temperatury, która może być użyta do dalszego przetwarzania.
Fot. Siemens, ABB, WObit
Czujniki Micro-Epsilon Firma Micro-Epsilon przygotowała kilka serii produktów, wśród których są zarówno uniwersalne czujniki, jak i specjalne rozwiązania, przeznaczone do konkretnych aplikacji, a także czujniki OEM, które można dostosować do danej aplikacji. Najbardziej uniwersalną wersją czujników jest seria CT, której standardowy zakres pomiaru wynosi od –50 °C do +900 °C. Dostępne są również wykonania przeznaczone do zastosowań w przemyśle metalowym, Promocja
z ograniczoną długością fali, które mierzą temperaturę w zakresie od 50 °C do 2200 °C. Czujniki do pomiaru płynnych metali charakteryzują się zakresem pomiarowym od 1000 °C do 2000 °C, natomiast te do pomiaru szkła mierzą temperaturę w zakresie od 100 °C do 1650 °C. Przykładem interesującego wykonania są czujniki do pomiaru płomieni o rozdzielczości optycznej 75:1, które są wyposażone w podwójny celownik laserowy, oznakowujący rzeczywiste miejsca i wielkości w dowolnej odległości. W serii CT dostępne są również czujniki przeznaczone do zastosowań w środowisku niebezpiecznym, zagrożonym wybuchem, i wykonane z różnorodnymi standardami wyjść.
pomiarowym od –35 °C do +900 °C, z opatentowanym celownikiem laserowym, które idealnie nadają się do szybkiego i mobilnego pomiaru temperatury. Taki czujnik, oprócz precyzyjnego celownika, ma także interfejs USB i oprogramowanie graficzne z funkcją oscyloskopu oraz wbudowany rejestrator danych. Oprócz różnorodnych czujników temperatury, WObit proponuje również kamery termowizyjne, charakteryzujące się niewielkimi wymiarami (46 mm ´ 56 mm ´ 90 mm) oraz wagą (do 320 g), włączając soczewki. Urządzenia te są również bardzo odporne na zewnętrzne warunki środowiskowe – ich stopień ochrony wynosi IP67, co czyni je odpowiednimi dla wielu aplikacji. Kamery pozwalają m.in. na kontrolę gorących, szybko poruszających się lub trudno dostępnych obiektów w niebezpiecznym środowisku.
Podsumowanie Zastosowanie przenośnych lub zintegrowanych w aplikacji podczerwonych czujników pomiaru temperatury otwiera różne możliwości pomiaru i wyświetlania zmian temperatury w kontroli jakości, systemach automatyki, procesach produkcyjnych oraz konserwacji maszyn i dużych obiektów.
PPH WObit E. K. J. Ober s.c.
Czujniki z celownikiem i kamery termowizyjne Ciekawą grupą produktów są przenośne czujniki temperatury o zakresie
Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy tel. 61 222 74 22, fax 61 222 74 39 e-mail: wobit@wobit.com.pl www.wobit.com.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
43
Temat numeru POMIARy WIELKOŚCI TERMODYNAMICZNYCH
Przepływomierze ultradźwiękowe Pomiary przepływu biogazu Pomiary przepływu biogazu w procesach przemysłowych wiążą się z wieloma trudnościami, które niemal uniemożliwiają stosowanie różnych rodzajów czujników. Dopiero nowoczesne przepływomierze ultradźwiękowe dobrze radzą sobie z takimi pomiarami.
Problem pomiarowy Procesowy pomiar przepływu biogazu przez długi czas stanowił wyzwanie dla producentów przepływomierzy. Obecna w procesie fermentacji para wodna, po opuszczeniu przez biogaz komory fermentacyjnej i jego schłodzeniu, kondensuje się w rurociągu, zwykle w ilości 5–6 proc. całkowitej objętości biogazu. Problemem jest nie tylko sama obecność wody, ale i to, że rozpuszczony w niej siarkowodór tworzy korozyjny roztwór. Bardzo niskie ciśnienie procesowe, wynoszące zwykle 50–60 mbar, znacznie ogranicza możliwość wyboru technologii pomiarowej ze względu na konieczność wykluczenia wnoszonego przez urządzenie pomiarowe, dodatkowego spadku ciśnienia statycznego w instalacji. Temperatura procesowa, zwykle w zakresie od wartości temperatury otoczenia do około 50 °C, może podlegać znacznym wahaniom. Co więcej, najczęściej spotykane w praktyce średnice rurociągów, DN 50–DN 200 (czasem DN 300–DN 400), przyczyniają się zwykle do znacznego podniesienia ceny urządzenia pomiarowego.
Próby rozwiązań W przypadku pomiaru przepływu biogazu zwykle nie sprawdzają się pomiary
44
Promocja
zwężkowe (kryzowe). Wniesienie dodatkowego spadku ciśnienia, przy niewielkim ciśnieniu statycznym w instalacji, koliduje z samym procesem. Podstawowym problemem w przypadku zastosowania przepływomierzy wirowych (typu vortex) jest ich zachowanie przy małych wartościach przepływu (małej prędkości liniowej gazu), powodujące wniesienie dużego dodatkowego błędu lub utratę stabilności pomiaru. Dzieje się tak, gdyż mierzone medium powinno przenosić pewną minimalną ilość energii, zdolnej do wytworzenia ścieżki wirowej Karmana w sekcji pomiarowej przepływomierza. Chociaż termiczne przepływomierze masowe stanowią obecnie podstawową technologię pomiarową, w odniesieniu do przepływu biogazu mają także ograniczenia. Obecna w biogazie woda powoduje znaczne pogorszenie ich charakterystyk pomiarowych. W przypadku przepływomierzy ultradźwiękowych napotkano dwa zasadnicze problemy: obecność wody mogła zakłócić działanie samego urządzenia, np. z powodu gromadzenia się pewnych jej ilości w tzw. kieszeniach czujników akustycznych, zaś dwutlenek węgla, ze względu na swą budowę molekularną, silnie rozpraszającą falę akustyczną, mógł istotnie zdestabilizować pomiar. Warto jednak dodać, że przepływomierze ultradźwiękowe, gwarantujące przede wszystkim niezakłócony przepływ, skutkujący pomijalnym spadkiem ciśnienia statycznego w instalacji, reprezentują najbardziej obiecującą technologię dla tego rodzaju pomiarów.
Nowoczesny i ultradźwiękowy Obecna generacja przepływomierzy ultradźwiękowych, do której należy przepływomierz Optisonic 7300 firmy KROHNE (na zdjęciu), dobrze radzi sobie z pomiarem przepływu biogazu. Metoda pomiarowa różnicowego czasu przelotu wiązki akustycznej gwarantuje bardzo wysoki poziom długookresowej stabilności pomiarowej niezależny od składu gazu, niewrażliwość na gromadzące się osady i bardzo wysoki stopień bezobsługowości urządzenia. Tytanowe (klasa 29) czujniki akustyczne z certyfikatem NACE zapewniają doskonałą odporność korozyjną w środowisku siarkowodoru. Specjalna konstrukcja czujników i tzw. kieszeni (miejsc ich mocowania) czyni urządzenie niewrażliwym na obecność wody. Wzmocnione sygnały akustyczne i zaawansowana obróbka sygnału gwarantują ciągłość i stabilność pomiaru, w przypadku znacznego wytłumienia wiązki wskutek wysokiej zawartości dwutlenku węgla. Urządzenie nie wnosi dodatkowego spadku ciśnienia statycznego i nie wymaga okresowego wzorcowania. W przypadku podłączenia przetworników ciśnienia i temperatury przepływomierz przelicza procesowe jednostki przepływu na standardowe (znormalizowane) oraz oblicza zawartość metanu. Bogdan Szutowski KROHNE Polska Sp. z o.o.
Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play
Fot. Krohne
Biogaz rolniczy to dziś jedno z najchętniej wykorzystywanych odnawialnych źródeł energii. Jako paliwo gazowe, uzyskiwane w procesie fermentacji metanowej, zawiera około 50–75 proc. metanu, 25–35 proc. dwutlenku węgla oraz niewielkie ilości tlenu, wodoru, siarkowodoru i azotu.
Zgodnie z obecnymi tendencjami w automatyce i pomiarach możemy coraz częściej spotkać się z ofertą wieloparametrowych urządzeń do pomiaru wielkości fizycznych. Jednymi z takich urządzeń są przepływomierze elektromagnetyczne z serii MPP 6 produkowane przez firmę Enko-Pomiar.
Fot. KROHNE, Enko-Pomiar
Przepływomierze z serii MPP 6 ENKO-POMIAR Oprócz podstawowego zadania, jakim jest pomiar objętości i prędkości przepływu cieczy, przepływomierze elektromagnetyczne umożliwiają również pomiar temperatury, ciśnienia lub innych wielkości fizykochemicznych. Pomiar temperatury jest realizowany za pomocą czujników Pt 100, które mogą być zabudowane na stałe w czujniku pomiarowym przepływomierza lub instalowane bezpośrednio na rurociągu. Pomiar ciśnienia w wersji standardowej jest realizowany za pomocą dowolnego przetwornika z wyjściem 4–20 mA, montowanego na instalacji lub w przepływomierzu. Odczyt mierzonych wielkości jest prezentowany na wyświetlaczu przepływomierza oraz przesyłany do nadrzędnych układów sterowania za pomocą interfejsu RS-485 z protokołem Modbus lub PROFIBUS DP. Ponadto przepływomierze mają wbudowane w standardzie wyjścia: prądowe, częstotliwościowe, impulsowe oraz przekaźnikowe. Pomiary tych trzech podstawowych wielkości fizycznych – temperatury, ciśnienia oraz przepływu – występują w każdej gałęzi przemysłu, toteż ich aplikacja w jednym urządzeniu spotyka się z dużym zainteresowaniem odbiorców. Przepływomierze stosowane są do automatyzacji, sterowania i kontroli procesów technologicznych. Promocja
Pozwalają na pomiar przepływu cieczy w bardzo szerokim zakresie temperatury od –40 °C do +180 °C oraz ciśnienia do 40 MPa. Metoda pomiaru w powiązaniu z odpowiednimi materiałami, stosowanymi do budowy czujnika, pozwala na użycie przepływomierzy elektromagnetycznych w najbardziej wymagających instalacjach i aplikacjach. Nie powodują one strat ciśnienia i mogą być stosowane do opomiarowania cieczy agresywnych oraz zawierających części stałe. Dostępne są w wymiarach od DN 3 do DN 1400. Występują w wykonaniu kołnierzowym, bezkołnierzowym (tzw. wafer) oraz higienicznym. Standardowo dostępne wykładziny czujnika to: guma twarda, guma naturalna, PTFE, FEP oraz Linatex – materiał mający zastosowanie w instalacjach narażonych na działanie cieczy i szlamów, o bardzo wysokim stopniu ścieralności. Nowoczesna konstrukcja przetwornika pomiarowego, oparta na dedykowanych podzespołach oraz zaawansowanym algorytmie obróbki i przetwarzania sygnału pomiarowego, pozwala na pomiar przepływu z dokładnością 0,2 %. Każdy przepływomierz przechodzi kalibrację „na mokro” na stanowisku pomiarowym. Intuicyjny interfejs komunikacyjny umożliwia łatwe programowanie nastaw, właściwie bez potrzeby sięgania po dokumentację techniczną,
a zaawansowane funkcje autodiagnostyki przekazują komunikaty o stanie pracy urządzenia. Przepływomierze produkowane są w wielu wykonaniach obudów, które pozwalają na ich montaż w różnorodnych warunkach otoczenia. Czujniki dostępne są w wersji IP68, która umożliwia ich zakopanie lub zatopienie. Na szczególną uwagę zasługuje obudowa panelowa przetwornika, która ze względu na małe wymiary jest coraz chętniej stosowana do montażu na elewacjach szaf sterowniczych, tam gdzie jest wymagana bezpośrednia obserwacja wskazań przepływu. Przepływomierze dostępne są w wersjach kompaktowych oraz rozłącznych, pozwalających na montaż przetwornika w odległości do 1000 m od czujnika. W ofercie Enko-Pomiar dostępne są również przepływomierze w wykonaniu iskrobezpiecznym, które znajdują zastosowanie w strefach zagrożonych wybuchem.
ENKO-POMIAR ul. Metalowców 6 44-109 Gliwice tel. 32 232 01 52 fax 32 233 09 32 e-mail: biuro@enkopomiar.pl www.enkopomiar.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
45
Rozmowa PAR
W branży targów automatyki w Polsce jesteśmy dziś najważniejsi Wywiad z Jackiem Frontczakiem, zastępcą dyrektora PIAP i komisarzem targów Automaticon oraz z Januszem Rudziszem, prezesem firmy MVM i członkiem zarządu Automaticon.
46
Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów Automaticon obchodzą w tym roku okrągły jubileusz – 20-lecie istnienia. Jak powstał pomysł organizacji takiego wydarzenia przez instytut badawczy? Jacek Frontczak/Janusz Rudzisz: Musimy cofnąć się do rzeczywistości, w jakiej funkcjonowaliśmy 21 lat temu. W czasie szybkich zmian ustrojowych w naszym kraju zaistniało szereg
zjawisk niekorzystnych dla istniejących wówczas struktur przemysłu państwowego, w tym szerokiej gamy przedsiębiorstw automatyki przemysłowej. Pomysł zorganizowania forum, na którym mogłaby nastąpić reintegracja środowiska automatyków i pomiarowców w Polsce, wymusiło życie w pierwszej połowie lat 90. Sama idea narodziła się w głowach kilku osób związanych od lat z tą tematyką. Automaticon zaistniał
Fot. PAR
XX lat targów Automaticon
Fot. PAR
dzięki temu, że zadziałała nowa w tamtym czasie, a trwająca do dziś forma współpracy pomiędzy pomysłodawcami z firmy prywatnej i państwowego Instytutu. Jacek Frontczak: Pewnego wiosennego dnia w roku 1994 odbyło się spotkanie przedstawicieli konsorcjum trzech firm prywatnych, w tym firmy MVM, z dyrektorem PIAP. Pod koniec spotkania już wiedzieliśmy, że powinniśmy wspólnie zorganizować targi automatyki przemysłowej. Mówiąc o początkach Automaticonu, koniecznie trzeba wspomnieć ś.p. Adama Szermera, który w początkowych latach był ogromną siłą napędową tej imprezy. Niewątpliwie to, co targi dziś sobą reprezentują, w dużej mierze jest jego zasługą. Bardzo ważne było też przyjazne nastawienie oraz okazywanie pomocy i troski zespołowi organizacyjnemu ze strony ówczesnego dyrektora PIAP, doc. dr inż. Stanisława Kaczanowskiego (obecnie prof. nzw.). Dziś mamy dość nietypową sytuację: targi są o wiele większe niż w początkach istnienia, a pracuje na ich rzecz o wiele mniejszy zespół niż kiedyś – ze strony MVM targami zajmują się na stałe trzy osoby, ze strony PIAP – cztery. Powody takiego stanu rzeczy są dwa: po pierwsze współcześnie bardzo pomaga nam technika, a po drugie, dzięki temu, że zespół realizatorski zmienia się rzadko i powoli, przy organizacji pracują bardzo doświadczeni ludzie. Janusz Rudzisz: Oczywiście część zadań – na przykład prace związane z budową stoisk, elektryką itp. – jest zlecana firmom zewnętrznym, ponieważ sami nie bylibyśmy w stanie ich wykonać. Jednak również w tym przypadku mamy stałych, sprawdzonych współpracowników, co bardzo ułatwia sprawną organizację. Czy przewidywali Panowie, jak szeroki rozmach zyskają targi przez te 20 lat działalności? Jacek Frontczak/Janusz Rudzisz: Od początku byliśmy nastawieni na organizowanie ich przez wiele lat. Skala wielkości była jednak nie do przewidzenia. Zakładaliśmy, że będą one duże, nie sądziliśmy jednak wtedy, że będą aż tak duże. Właśnie z tej rosnącej skali wynikały zmiany miejsc organizowania targów. Zaczynaliśmy dość skromnie – najpierw byliśmy w ośrodku sportowym Gwardia, gdzie wystawcy prezentowali się w dwóch salach gimnastycznych. Z dzisiejszej perspektywy tamto pierwsze spotkanie wydaje się wręcz siermiężne. Wszyscy mieli jednak pewność, że
powstaje coś potrzebnego, co musi się rozwijać. Kolejne lata przyniosły szybki wzrost liczby wystawców, która podwajała się z roku na rok. W efekcie pierwsza lokalizacja już w drugim roku okazała się o wiele za mała. W kolejnych latach wykorzystywaliśmy coraz większe obiekty w Warszawie – przez dwa lata były to hale tenisowe MERA, następnie hala wystawiennicza przy ulicy Bokserskiej na Mokotowie, a w końcu ulokowaliśmy się w nowo powstałym obiekcie EXPO XXI przy ulicy Prądzyńskiego. Jak dotychczas jest to największy obiekt tego typu w Warszawie i jedyny spełniający nasze wymagania w zakresie dostępnej powierzchni i wymaganej infrastruktury.
się pojawia jest taka, że częstsza obecność nie jest im potrzebna. Targi Automaticon są skierowane przede wszystkim do branży automatyki, widać jednak rosnący udział innych dziedzin, w tym robotyki. Janusz Rudzisz: Rzeczywiście reprezentacja robotyki powoli, ale systematycznie się rozwija. W ostatnich latach nastąpił też dość szybki przyrost wystawców specjalizujących się w elektronice przemysłowej. Ta branża nie ma swojej własnej imprezy targowej, a jak twierdzą jej przedstawiciele, to Automaticon pełni dla nich taką rolę, więc stali się nieodłączną częścią na-
W przypadku targów średniej wielkości, a więc właśnie takich jak Automaticon, zdecydowanie lepszym pomysłem jest organizacja targów ściśle branżowych. Gdy rozpoczynaliśmy w połowie lat 90., naszymi wystawcami było 40 firm – głównie naszych bliskich współpracowników a nawet przyjaciół, bo znaliśmy się od lat. Dziś mamy już liczbę przekraczającą 300 wystawców i wydaje się, że osiągnęliśmy w ten sposób stopień pewnego wysycenia – ta liczba utrzymuje się na stałym poziomie w ostatnich pięciu latach. Mamy jednak ten komfort, że w przyszłości będziemy mogli zaoferować jeszcze trochę miejsca w nowej hali ewentualnym kolejnym wystawcom. Jak wiele firm jest z Automaticonem od początku? Jacek Frontczak: Od samego początku jest z nami 11 firm – Apar, Compart Automation, Czaki Thermo-Product, Elmark Automatyka, Introl, Lumel, MVM, PIAP, Polyco, CPP Prema oraz Sabur, a kolejne 10 pojawiło się w drugim roku organizowania targów. Zaprzyjaźnionych firm mamy jednak znacznie więcej – wśród naszych wystawców mamy między innymi firmę, która jest z nami od lat, ale z zasady pojawia się na targach co dwa, trzy lata, ponieważ – jak twierdzą jej przedstawiciele – skala zainteresowania po każdych targach, na których
szych targów. Szeroka reprezentacja elektroniki wynika też z tego, że sama automatyka ewoluuje coraz wyraźniej w kierunku rozwiązań elektronicznych. Warto zauważyć, że elektronika jest dziś znacznie bardziej bezpieczna niż kiedyś i jest dopuszczana na przykład do pracy w strefach zagrożonych. Mimo rozszerzenia zakresu tematycznego Automaticon pozostaje jednak targami o dość wąskiej specjalizacji. Czy jest to lepsza opcja niż organizowanie targów wielobranżowych? Jacek Frontczak: W przypadku targów średniej wielkości, a więc właśnie takich jak Automaticon zdecydowanie lepszym pomysłem jest organizacja targów ściśle branżowych. Automaticon, dzięki swojej oryginalnej formule imprezy indywidualnej, nie łączonej z żadnymi innymi targami, nawet o zbliżonej tematyce, oraz dzięki lokalizacji w Warszawie i odpowiedniej pracy organizacyjnej, stał się marką rozpoznawalną tak w kraju, jak i na forum międzynarodowym. Staramy się to utrzymać i nie ulegać pokusom oraz namowom rozbudowy targów w kierunku imprezy wielobranżowej, ponieważ mamy świadomość, że to by jej zaszkodziło.
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
47
Rozmowa PAR
Janusz Rudzisz: Przewagę daje nam też doświadczenie: zaczynając przygodę z Automaticonem, znaliśmy targi z drugiej strony – to my się wystawialiśmy. To spojrzenie od strony wystawcy bardzo nam pomogło, gdy przeszliśmy na drugą stronę – organizatora – ponieważ wiedzieliśmy, czego wystawcy oczekują. Wiadomo już, co jest siłą Automaticonu, zawsze jest jednak coś, co można poprawić. W przypadku targów Automaticon najwięcej zastrzeżeń dotyczy infrastruktury. Jak Panowie postrzegają ten problem? Jacek Frontczak: Wszystko można usprawnić, na tym polega postęp. Nieustannie pracujemy nad poprawą tych elementów, na które my, jako organizatorzy mamy wpływ. Ani my, ani właściciele obiektów targowych, takich jak EXPO XXI, nie mamy jednak wielkiego wpływu na działania lub brak działań
48
Wśród innych kwestii warto wymienić to, że próbowaliśmy przez lat kilka namówić dużego operatora telefonii komórkowej, by na czas targów zamontował sprzęt, który zapewni wysoką jakość zasięgu i usług, ale problemy biurokratyczne były tak duże, że nie udało się tego przeforsować – wszystko utonęło w papierach, ale nie składamy broni. Może uda się w kolejnym roku. Część wystawców narzeka na ceny twierdząc, że mogłyby być niższe. Janusz Rudzisz: Nie do końca mogę się z tym zgodzić. Mamy stałe ceny od kilku lat. Wynikają one z elementów, które kontraktujemy, takich jak hala, zabudowy, media, ochrona. Te kwestie są często poza naszym zasięgiem negocjacyjnym. Udało nam się jednak zagwarantować stałą stawkę 128 euro za metr zabudowy. Oczywiście nie jest to najniższa cena na rynku, ale wynika to z tego, że nie jesteśmy organizatorem, który ma własną infrastrukturę. Co więcej, jeśli weźmiemy pod uwagę inflację, można powiedzieć, że jest coraz taniej. To, że udaje nam się od lat zmieścić w tej samej cenie to już jest sukces. Niejednokrotnie można spotkać próby porównywania targów Automaticon z Hannover Messe. Czy rzeczywiście da się porównać te imprezy? Jacek Frontczak: Hannover Messe to targi wielobranżowe, dotyczące wielu aspektów, ale w tym przypadku jest widoczna zupełnie inna skala wielkości. Tam są prezentowane ogólne trendy, a firmy, które się wystawiają, to często prawdziwi potentaci rynku, których stoiska liczą po kilka tysięcy metrów. Tego typu targi organizuje się jednak w zupełnie innym celu i w inny sposób. Janusz Rudzisz: Możliwości ekspozycyjne Hannoweru są większe niż łącznie targów poznańskich, kieleckich, sosnowieckich i gdańskich. Hannover Messe to targowe wydarzenie o zasięgu światowym. Automaticon jest najważniejszym wydarzeniem targowym w naszym kraju, ale jego zasięg obejmuje głównie Polskę i Niemcy. Z tego powodu nie możemy i nie powinniśmy porównywać tych imprez. Czy można mówić o jakiejkolwiek konkurencji dla Automaticonu? Jacek Frontczak: W zasadzie nie. Z jednej strony to dla nas dość dobra sytuacja, z drugiej – nie do końca
Fot. PAR
Jacek Frontczak jest absolwentem Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej (automatyk). Doktorat uzyskał na tym samym wydziale w 1985 r. Od początku kariery zawodowej związany jest z Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów PIAP. Opracował i wdrożył do praktyki przemysłowej systemy automatycznej kontroli jakości i testery wspomagające produkcję. Jest też współtwórcą oprogramowania operatorskiego regulatorów mikroprocesorowych. Od 1992 r. pełni funkcję zastępcy dyrektora PIAP. Jest odpowiedzialny za działania promocyjne oraz za techniczne i administracyjne funkcjonowanie Instytutu. Ponadto od 1995 r. jest Komisarzem Międzynarodowych Targów Automatyki i Pomiarów Automaticon.
instytucji miejskich. Stąd ciągłe problemy z jakością dojazdu, oznaczeniami drogowymi czy otoczeniem obiektów targowych. Janusz Rudzisz: Przez wiele lat były prowadzone rozmowy z władzami miasta. Nie tylko nas dotykał i dotyka problem związany z infrastrukturą. Organizatorzy różnych targów chcieli się mobilizować, żeby wpłynąć na miasto, uświadamiając władzom, że Warszawa odnosi wymierne korzyści z organizowanych w EXPO XXI imprez. Kilkakrotnie doszło do spotkań z urzędnikami ratusza. W końcu mocno przyciśnięci do muru stwierdzili, że to jest obiekt prywatny i żaden urzędnik miejski nie podejmie w związku z tym żadnej decyzji, ponieważ mógłby być posądzony o korupcję. Sytuacja jest więc raczej patowa. Nieznaczna poprawa w zakresie infrastruktury nastąpiła, gdy EXPO XXI wygrało przetarg na obsługę medialną EURO 2012, ale właściwie jedynym efektem był dodatkowy parking i wyremontowanie odcinka jezdni ulic Bema i Prądzyńskiego. Trzeba też wspomnieć, że problem tego rejonu miasta jest trochę bardziej skomplikowany: teren graniczący z EXPO XXI od frontu jest terenem kolejowym, przedzielonym dodatkowo wąskim pasem terenów prywatnych, których właściciele traktują je jako kapitał o szybko rosnącej wartości. Inwestycje w tym rejonie są na razie zamrożone i trudno powiedzieć, ile jeszcze lat minie, zanim ten rejon zostanie ucywilizowany. Na pewno jest to bardzo odległa perspektywa. Naszym absolutnym priorytetem jest sprawna obsługa i to, aby wystawca nie miał problemu z uczestnictwem w naszych targach. Na to mamy wpływ. Jesteśmy usługodawcami i ta usługa musi być na najwyższym poziomie. Mamy sygnały od wystawców, że traktują targi Automaticon jako dobrze zorganizowane, a wszystkie problemy rozwiązujemy na bieżąco. Efekt jest taki, że w trakcie samej imprezy liczba zgłaszanych problemów technicznych jest minimalna. Jacek Frontczak: Jeśli chodzi o to, co można poprawić, będziemy mocniej naciskać EXPO w zakresie ich podwykonawców, ponieważ pojawiają się zastrzeżenia dotyczące na przykład sposobu organizacji parkowania. Oczywiście ze względu na ograniczoną powierzchnię nie można liczyć na to, że wszyscy znajdą miejsce bezpośrednio przy EXPO.
Janusz Rudzisz jest absolwentem Wydziału Neofilologicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Pracę zawodową rozpoczął w hiszpańskim konsorcjum przemysłowym Caja Laboral. W latach 1979–1990 pracował na wielu stanowiskach, w tym na stanowisku zastępcy dyrektora biura eksportu w centrali handlu zagranicznego Metronex. W 1991 r., jako
Fot. PAR
komfortowa, ponieważ konkurencja zawsze mobilizuje i stymuluje rozwój. Oczywiście staramy się trzymać rękę na pulsie, by później, po fakcie nie odkryć, że powstaje jakaś impreza, która czeka, by zająć nasze miejsce. Tak naprawdę jednak w branży automatyki nie mamy w tej chwili konkurencji. Targów powiązanych z automatyką jest w Polsce dość dużo i wiele z tych imprez wciąż utrzymuje się na rynku, jednak żadna nie osiągnęła takiego rozmiaru, jak Automaticon. W pewnym stopniu można nas porównać z odbywającymi się w Bielsku-Białej targami Energetab, które mają podobną skalę i podobny zasięg. Automaticon jest jednak przede wszystkim świętem branży automatyki, a Energetab – energetyki. Na targach Automaticon widać dominację firm z rodowodem niemieckim, co wynika przede wszystkim z tego, że to właśnie z Niemiec pochodzą najczęściej wystawcy. Czy widać w ostatnich latach napływ firm z innych rynków? Jacek Frontczak: Tradycyjnie mamy sporo firm niemieckich, widać też jednak w miarę stały udział kilku innych krajów, na przykład Szwajcarii i Czech, z których co roku pojawia się po kilka firm. Jest też widoczne, że niektóre firmy obecne na targach niejako dopiero szukają rynku i drogi rozwoju, traktując Automaticon jako dobre miejsce do rozeznania sytuacji. Są wśród nich firmy koreańskie, chińskie, włoskie, brytyjskie. Janusz Rudzisz: Tu jednak widoczna jest rotacja – nie są to firmy, które pojawiają się i potem są obecne co roku – można raczej powiedzieć, że przykładowo na miejsce jednej koreańskiej firmy wchodzi inna. Te firmy bowiem bardzo szybko „wsysają się” niejako w rynek, a ich loga wkrótce po targach zaczynają pojawiać się w ofercie polskich dystrybutorów – dzięki obecności na
targach Automaticon bardzo szybko znajdują w Polsce partnerów. Panuje opinia, że kiedyś targi służyły zawieraniu kontraktów, dziś zaś są raczej miejscem spotkań towarzyskich ludzi, którzy na co dzień współpracują ze sobą na odległość, nie znając się osobiście, oraz miejscem kreowania wizerunku. Jacek Frontczak: Do tych dwóch ostatnich elementów dodałbym jeszcze jeden, bardzo istotny: spotkania stricte zawodowe, nie tylko towarzyskie. Automaticon jest bowiem bardzo często platformą do bardzo poważnych dyskusji na tematy czysto zawodowe, w sposób, który nie jest możliwy inną drogą niż twarzą w twarz. Fluktuacja roli targów, w tym odejście od zawierania kontraktów w trakcie targów, dotyczy dziś wszelkich imprez o takim charakterze. Trzeba jednak zdawać sobie sprawę, że nigdy nie było tak, iż firmy przyjeżdżały na targi, na których po raz pierwszy się spotkały i wyjeżdżały z podpisywanymi kontraktami. Takie umowy, nawet jeśli były rzeczywiście zawarte na targach, zawsze były negocjowane pisemnie czy telefonicznie przez wiele tygodni lub nawet miesięcy, a jedynie sam akt podpisania następował na targach. Obecnie jednak rzeczywiście ten trend uległ pewnemu odwróceniu: na targach robi się rozeznanie, poznaje ludzi, rozpoczyna rozmowy, a umowę podpisuje się później. W ostatnich latach regularnie powraca pytanie, czy współcześnie, zwłaszcza w dobie komunikacji internetowej, targi mają sens bytu. Jacek Frontczak: W Internecie można znaleźć bardzo wiele informacji, są to jednak tylko te informacje, które ktoś chciał przekazać i zamieścić. Targi są miejscem, w którym można
przedstawiciel i dyrektor handlowy austriackiej firmy Prosystem-Intermicro, pracował w Moskwie, a następnie, w latach 1992–1994 piastował stanowisko członka zarządu firm TeleTrust AG i Alpamys AG w Szwajcarii. Od 1995 r. był dyrektorem handlowym spółki MVM, a od 2005 r. pełni funkcję prezesa firmy. Jest członkiem zarządu targów Automaticon od chwili ich powstania.
dopytać o wszystko, czego w Internecie nie znajdziemy. Co więcej, dobry fachowiec, oglądając obecne na targach urządzenia i rozwiązania, często zobaczy więcej niż niejeden producent chciałby zdradzić. Nadal jest więc wiele aspektów, pod względem których targi są niezastąpione i nic nie wskazuje na to, aby ta forma kontaktów i promocji przechodziła do lamusa. Wręcz przeciwnie. Spotkaniom targowym nie zagroził ani Internet, ani inne formy komunikacji dostępne w dzisiejszych czasach. Biznes to nie tylko sam akt podpisania kontraktu czy złożenia zamówienia. Od zarania dziejów ludzie spotykali się ze sobą, dyskutowali, wymieniali idee i tak będzie nadal. Spotkania targowe dają rzadką możliwość zobaczenia się z partnerami i omówienia wielu zagadnień w jednym miejscu i czasie. Zagrożeniem dla funkcjonowania imprez targowych może być ewentualnie wejście do biznesu młodego pokolenia, które w wielu przypadkach jest odpersonalizowane i dla którego, niestety, adres mailowy niejednokrotnie potrafi zastąpić człowieka. Mamy jednak nadzieję, że szybko to się nie stanie. W ostatnich latach widoczny jest częściowy odpływ dużych wystawców, na miejsce których wchodzą mniejsze firmy. Czy ten trend powinien budzić obawy i czy Automaticon próbuje walczyć z tym zjawiskiem? Janusz Rudzisz: To nie jest tak, że gdy ktoś od nas odchodzi, to na zawsze – bardzo często wraca potem w innej formie, na przykład w związku z przejęciem innego podmiotu, specjalizującego się w automatyce. W tym roku po kilku latach nieobecności zgłosił się do nas jeden z dużych koncernów z prośbą o ofertę na przyszły rok, co jest zaprzeczeniem odpływu dużych wystawców.
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
49
Rozmowa PAR
Jacek Frontczak: Polityka promocji w firmach jest zmienna w czasie. Stąd obserwowana pewna rotacja wśród wystawców. Jedne firmy przychodzą, inne odchodzą, wiele z nich wraca. Patrzymy na to jako na naturalny proces i w każdej sytuacji służymy naszym partnerom radą i pomocą. Staramy się wskazywać firmom korzyści płynące z udziału w targach. Często przynosi to dobre efekty. Czasami jednak decyzje zapadają daleko od naszego kraju i szefowie polskich oddziałów nie mają na to wielkiego wpływu. Faktem jest również, że powierzchnia zwolniona przez jednego potentata często jest szybko zagospodarowywana przez rozrastające się stoisko innego dużego wystawcy. Czy przewidujecie Panowie specjalne wydarzenia z okazji 20-lecia Automaticonu? Janusz Rudzisz: Zaoferowaliśmy bonusy firmom, które są z nami od początku, dając im szereg opcji, pozwalających na dodatkową reklamę i szerszą obecność na stronie internetowej czy w katalogu. Rozszerzymy też spotkanie związane z wręczeniem Złotych Medali, będzie ono trochę bardziej wystawne. Niestety, warunki lokalowe nie pozwalają na zbytnie szaleństwa, a organizacja takiego spotkania na mieście byłaby zbyt uciążliwa dla uczestników. Jacek Frontczak: 20-lecie traktujemy jednak raczej jako okazję do krótkiej refleksji nad przebytą drogą. Przed nami jeszcze ciągle mnóstwo pracy. Mamy nadzieję, że na świętowanie będziemy mogli sobie pozwolić za pięć lat. Czy w ciągu tych 20 lat zdarzyły się jakieś gorsze lata? Jacek Frontczak: Wybitnie zły – ze względu na ogólny klimat gospodarczy, bo branża automatyki większych zawirowań nie przeżywała – był rok 2009, czyli rok ogólnoświatowego kryzysu. Wystawcy przyjechali z minorowymi minami i podobnymi nastrojami. Jednak już drugiego dnia nastroje były całkowicie odmienne. O czym to świadczy? O tym, że ekonomia ekonomią, wyniki wynikami, ale istotnym czynnikiem wpływającym na wszystko jest świadomość oraz nastrój kreowany przez otoczenie i media. Drugim trudnym rokiem, tym razem ze względów emocjonalnych, był rok śmierci Jana Pawła II. Papież zmarł w dniu, w którym montowaliśmy stoiska, była więc duża niepewność. Udało nam się przez to przejść dzięki rozsądkowi własnemu
50
i wystawców. Dzień pogrzebu, będący jednocześnie ostatnim dniem targów, był dniem, w którym infrastruktura była dostępna, był dyżur obsługi na targach, natomiast wystawców i gości nie było. Przez cały dzień podjechały może dwie taksówki i to z gośćmi z zagranicy. Firmy zostawiły na targach cały swój majątek, my zadbaliśmy o opiekę nad nim, a pod koniec dnia, po pogrzebie, wystawcy przyjechali i spakowali sprzęt. A czy zdarzały się jakieś nietypowe albo zabawne wydarzenia? Jacek Frontczak: W takie wydarzenia obfitowała nasza obecność na Mokotowie, ale wiązało się to już wyłącznie ze względami organizacyjno–technicznymi. To był czas, gdy w trakcie targów była prawdziwa zima, wobec czego zdarzało się, że przychodziła śnieżyca albo mrozy i na przykład rano okazywało się, że wystawcy nie mają wody, bo zamarzły rurociągi. Pamiętam też rok, w którym postawiono nam niższy namiot, niż mieliśmy zakontraktowany i okazało się, że jedno stoisko kończyłoby się metr ponad dachem. Była więc konieczność awaryjnego przerabiania. Pierwsza wpadka techniczna miała jednak miejsce na pierwszych targach, które w 1995 roku odbywały się w halach Gwardii. Te hale były ze sobą połączone szerokimi drzwiami. Gdy robiliśmy plany, wymierzyliśmy sale przyjmując ścianę zewnętrzną jako linię odniesienia i na tej podstawie ustaliliśmy plan stoisk. Gdy rozpoczęliśmy montaż stoisk, okazało się, że drzwi wypadają dokładnie w połowie jednego z nich. Robiąc pomiary wewnątrz, nie zwróciliśmy uwagi, że na granicy sal jest uskok ściany zewnętrznej – my przyjęliśmy, że ściana jest prosta. Na szczęście udało się przekonać dwóch wystawców, by zamienili się miejscami i to rozwiązało problem. Mieliśmy też wpadkę na terenie hali MERA, gdzie podeszliśmy do tematu jak inżynierowie – uznaliśmy, że metr to metr. Okazało się, że nie w wystawiennictwie. Nie wzięliśmy bowiem pod uwagę tego, że podawane wymiary nie uwzględniają średnicy słupków, która nie jest zerowa. W ramach naszej zabudowy sprzedaliśmy jedno stoisko na zabudowę dodatkową i gdy wystawca się pojawił, okazało się, że brakuje mu dwóch średnic słupka, żeby wstawić stoisko. MERA wiąże się także z inną, dość przerażającą dla nas przygodą. Zadaszony kort tenisowy, na którym
robiliśmy ekspozycję, był zagłębiony w stosunku do poziomu ziemi o pół metra. Z poziomu gruntu do hali prowadziła pochylnia, kończąca się dużą bramą. Tamtędy się wjeżdżało, wstawiało zabudowę itd. Tak było w pierwszym roku naszej obecności. W drugim roku, uznając, że wszystko mamy ustalone i znamy teren, przyjechaliśmy kilka dni przed targami i nie mogliśmy uwierzyć własnym oczom – w poprzek bramy stała betonowa ściana. Gdy zapytaliśmy, o co chodzi i przypomnieliśmy, że jest to przecież brama transportowa, przedstawiciele firmy z rozbrajającym uśmiechem odpowiedzieli, że tamtędy wciekała woda i hala podmakała, w związku z tym usypali nasyp i postawili ścianę. Alternatywą pozostawało wejście główne, ale to oznaczałoby konieczność wnoszenia wszystkiego po schodach, co de facto nie wchodziło w rachubę. Ostatecznie przy ścianie ustawiliśmy wózek widłowy, który pełnił rolę pewnego rodzaju windy: towar był kładziony na widły i w ten sposób trafiał na teren hali. Janusz Rudzisz: Zdarzyło się też, że noc przed wejściem wystawców na teren targów zastrajkowała jedna z załóg rozstawiających stoiska. Musieliśmy szybko ściągnąć inną ekipę, dodatkowo zapłacić i nad ranem stoiska już stały. Dziś już takich przygód nie mamy, ale zawsze trzeba być przygotowanym na niespodziewane sytuacje. Przy takiej skali działania zawsze może zdarzyć się coś nieprzewidzianego. Ubiegły rok cechował się wyższą niż w 2012 roku frekwencją, co było pewnym zaskoczeniem, zważywszy prawdziwie zimową aurę. Jakie są przewidywania na ten rok? Jacek Frontczak: 2013 był rokiem większego optymizmu gospodarczego i w tym roku obserwujemy to samo. Widzimy też o wiele większe zainteresowanie targami, a firmy często deklarowały chęć wynajęcia większej powierzchni. Musieliśmy też w tym roku z żalem odpowiedzieć kilku firmom, że niestety nie mamy już dla nich miejsca, co nie zdarzyło się w ubiegłym roku. Wszystko to składa się na bardzo pozytywną ocenę sytuacji i wiele wskazuje na to, że będzie lepiej niż rok temu.
Rozmawiała Urszula Chojnacka PAR
Automatyka NAPĘDY I UKŁADY WYKONAWCZE
Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych Firma Danfoss specjalizuje się w produkcji wysokiej jakości napędów elektrycznych, stosowanych w przemyśle. Ich zastosowanie oraz regulacja prędkości obrotowej napędów maszyn przynosi często korzyści energetyczne, które można bardzo szybko zauważyć bezpośrednio na rachunku za prąd. W artykule opisujemy zabiegi, które warto zastosować, by zoptymalizować pracę napędzanych maszyn.
Nazwa Danfoss od lat jest synonimem przetwornic częstotliwości i softstartów o najlepszych parametrach technicznych, najwyższej niezawodności i funkcjonalności. Marka VLT to także gwarancja prawidłowego doboru komponentów napędu elektrycznego i redukcja kosztów eksploatacji. Istnieje kilka podstawowych czynników, na które warto zwrócić uwagę w trakcie planowania wdrożenia lub modernizacji systemów napędowych. Odnoszą się one zarówno do sposobu działania silnika, jak i układu nim sterującego.
Oszczędność energii
mocy biernej. Tym samym zmniejszają się straty w kablach zasilającym napęd. Warto też zauważyć, że współczynniki sprawności dla silników indukcyjnych trójfazowych podane są zazwyczaj tylko dla punktu nominalnego. Jeżeli silnik pracuje zasilany bezpośrednio z sieci z obciążeniem poniżej nominalnego, znacznie pogarsza się jego sprawność z powodu stałych strat mechanicznych i elektromagnetycznych. Praca z przetwornicą częstotliwości, w zależności od jakości metody regulacji, zapewnia zawsze optymalne namagnesowanie silnika. Z tego względu, przy zastosowaniu przetwornicy, współczynnik sprawności całego układu napędowego
nie spada tak bardzo przy pracy z niedociążonym silnikiem. Wyczuwalną poprawę można zauważyć zwykle przy silnikach o mocy powyżej 11 kW.
Automatyczna Optymalizacja Zużycia Energii W zastosowaniach, w których nie występują szybkie zmiany obciążenia, użytkownik może zastosować Automatyczną Optymalizację Zużycia Energii (AEO). Przetwornica obniża wówczas namagnesowanie silnika do optymalnego minimum. Efektem jest dodatkowa oszczędność zużycia energii, w stosunku do tej wynikającej ze zmniejszenia obrotów. Funkcja ta sprawdza się przy wszystkich powolnych regulacjach, jakie zwykle spotyka się w układach automatyki pomp i wentylatorów.
Zmniejszenie liczby cykli rozruchu Regulacja prędkości obrotowej może w wielu zastosowaniach zredukować liczbę uruchomień. Każdy nieregulowany rozruch silnika elektrycznego wymaga dodatkowej energii. W przypadku pomp zużycie energii na uruchomienie wynosi zazwyczaj 5–10 proc. całkowitego zużycia energii, ale istnieją przykłady na to, że na rozruch konieczne jest do 40 proc. energii. Ponadto zmniejszają
W trakcie eksploatacji napędu elektrycznego, w zależności od charakterystyki momentu obrotowego obciążenia, mamy rożne poziomy możliwych do uzyskania oszczędności. W zastosowaniach z charakterystyką stałomomentową, oszczędność zużycia energii jest tylko wprost proporcjonalna do redukcji momentu i prędkości obrotowej na wale, podczas gdy w zastosowaniach ze zmiennym momentem o kwadratowej charakterystyce obciążenia, oszczędności te rosną w trzeciej potędze do zakresu zmniejszenia prędkości obrotowej.
Wiele przetwornic częstotliwości koryguje cos φ niemal do wartości 1 i redukuje w ten sposób indukcyjny pobór
52
Promocja
Rys. 1. Dopasowane strategie regulacji umożliwiają energetycznie optymalną pracę. W przetwornicach Danfoss wprowadzono sprawdzoną regulację AEO
Fot. Danfoss
Dostosowanie cos φ i obciążenia częściowe
Rys. 2. Przykład praktyczny: po wprowadzeniu napędów z regulacją prędkości obrotowej w czwartym kwartale doszło do znacznej redukcji rozruchów, a tym samym mechanicznego obciążenia układu
się prądy szczytowe i obciążenia udaru mechanicznego przy rozruchu. Inne korzyści z zastosowania regulacji prędkości obrotowej to dłuższy czas życia urządzeń z uwagi na zmniejszenie mechanicznego obciążenia jego komponentów. Wszystkie te możliwości dostępne są dzięki zintegrowanym funkcjom oprogramowania, zastosowanym w nowoczesnych przetwornicach częstotliwości.
proporcjonalna do potrzebnego momentu obrotowego i prędkości obrotowej silnika. Jeżeli możliwe jest zmniejszenie prędkości obrotowej przy stałym obciążeniu, pojawią się bezpośrednio także oszczędności energetyczne. Często ilość towaru transportowana na taśmie nie jest stała. Jeżeli prędkość taśmy dopasowana jest do trans-
napędów ze zmiennym momentem obciążenia o charakterystyce kwadratowej. W przypadku pomp należy jednak odróżnić szeroko rozpowszechnione pompy wirowe, mające zmienną charakterystykę momentu, od pomp mimośrodowych, próżniowych, bądź wyporowych, które mają moment obciążenia o stałym przebiegu. Udział zastosowań pomp i wentylatorów jest ogromny. Około 70 proc. prądu używanego do celów przemysłowych w całej UE zużywają silniki elektryczne. Pompy i wentylatory mają w tym spory udział (37 proc.). W handlu, drobnej wytwórczości i sektorze usług, udział ten wynosi w całej UE nawet około 40 proc. Prostą, ale bardzo efektywną metodą oszczędzania energii w maszynach przepływowych ze zmiennym momentem obciążenia jest regulacja prędkości obrotowej. Przy zmniejszeniu prędkości obrotowej, zapotrzebowanie na energię maleje aż w trzeciej potędze.
Układy napędowe i stałomomentowa charakterystyka obciążenia
Fot. Danfoss
Do zastosowań z charakterystyką stałego momentu obciążenia należą takie, w których obciążenie nieznacznie zmienia się przy zmianie prędkości obrotowej w szerszym zakresie. Zaliczają się do tego m.in. podajniki linii produkcyjnych, taśmociągi, podnośniki, mieszadła i młyny.
Rozważając przykład aplikacji podajnika, gdzie korpus montowanego do samochodu silnika stoi na taśmie produkcyjnej, oczywiste jest, że ciężar korpusu jest zawsze taki sam, niezależnie od tego, czy taśma przesuwa się szybko czy wolno. Tym samym moment, potrzebny do poruszania tego bloku, jest zawsze taki sam. Oczywiście zmieniają się momenty tarcia i przyspieszenia, zależnie od stanu pracy, jednak zapotrzebowanie na moment obciążenia jest stałe. Moc, jakiej wymaga taki system, jest
Rys. 3. Poprzez optymalizację momentu obrotowego i prędkości obrotowej można zwiększyć energooszczędność w wielu zastosowaniach ze stałym momentem obrotowym
portowanej ilości materiału, umożliwia to nie tylko płynność i ciągłość transportu, lecz także oszczędność energii. Jeżeli jednak dopasowanie prędkości jest niemożliwe lub niepożądane, to i tak w przypadku większości przetwornic częstotliwości możliwe jest uzyskanie oszczędności. Przetwornice regulują napięcie wyjściowe silnika, zależnie od obciążenia. Przetwornica częstotliwości zasila np. silnik 400 V w trybie jałowym, przy częstotliwości wyjściowej 50 Hz, często tylko napięciem 380 V. Przy wzroście obciążenia zaś podnosi wartość napięcia. Jakość takiej regulacji określana jest jakością przetwornicy. Same oszczędności energetyczne, jakie można uzyskać dzięki tej funkcji, nie wystarczają jednak do uzasadnienia inwestycji w przetwornicę częstotliwości.
Ten wysoki potencjał oszczędności czyni wszystkie aplikacje z momentem o kwadratowym przebiegu idealnymi obiektami do rozpoczęcia działań, zmierzających do analizy energooszczędności. Dla uniknięcia niespodzianek przy regulacji prędkości obrotowej pomp i wentylatorów, użytkownik powinien w fazie projektowania pamiętać, że wraz ze zmianą prędkości obrotowej, zmienia się także punkt roboczy i tym samym współczynnik sprawności maszyny przepływowej.
Napędy z momentem obciążenia o charakterystyce kwadratowej Układy regulacji obrotów pomp i wentylatorów to najczęstsze zastosowania Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
53
Automatyka NAPĘDY I UKŁADY WYKONAWCZE
Rys. 4. Przy zmniejszeniu prędkości obrotowej następuje zmniejszenie zapotrzebowania na energię w funkcji trzeciej potęgi. Zastosowanie przetwornic częstotliwości do regulacji wentylatorów i pomp wirowych amortyzuje się tym samym w wielu zastosowaniach, już w ciągu niespełna dwóch lat
Rys. 5. Na wykresie charakterystyk, obok charakterystyki pompy i systemu, pokazano także kilka krzywych granicznych współczynnika sprawności. Zarówno przy regulacji dławieniem, jak i przy regulacji zmianą prędkości obrotowej, punkt roboczy wychodzi poza optimum współczynnika sprawności
Rys. 6. Krzywa przedstawia zużycie energii wybranej pompy, przy regulacji prędkości obrotowej. Przy częstotliwości poniżej 32 Hz dodatkowe straty pompy przewyższają oszczędności. W przedstawionym urządzeniu optymalna energetycznie częstotliwość wynosi więc 38 Hz. Gdyby pompa nie miała regulacji prędkości obrotowej, bilans energetyczny byłby znacznie gorszy
Szczególne cechy maszyn przepływowych W przypadku większości układów pompowych lub wentylatorowych zastosowanie znajdują klapy, żaluzje, zawory dławiące bądź zawory trójdrogowe, które służą do regulacji ciśnienia lub wielkości przepływu. Jeżeli regulacja pompy wirowej odbywa się za pomocą zaworu, poprzez dławienie, punkt roboczy przesuwa się wzdłuż krzywej charakterystyki pracy pompy. Dochodzi jedynie do minimalnej redukcji potrzebnej energii, w porównaniu z zapotrzebowaniem dla znamionowego punktu pracy pompy. W przypadku regulacji wydajności pompy za pomocą zmiany prędkości obrotowej, punkt roboczy przesuwa się wzdłuż krzywej charakterystyki systemu. Przy takim sposobie regulacji zapotrzebowanie na energię spada w trzeciej potędze, w porównaniu z regulacją
54
dławieniem. Przykładowo przy połowie prędkości obrotowej pompa potrzebuje tylko jednej ósmej mocy. Przez analogię odnosi się to także do wentylatorów i wszystkich innych typów pomp ze zmiennym, kwadratowym przebiegiem charakterystyki momentu obciążenia. Na rysunku 5., obok krzywej charakterystyki pompy i systemu, narysowano także krzywe graniczne współczynnika sprawności. Można dzięki temu zauważyć, że zarówno przy regulacji dławieniowej, jak i regulacji zmianą prędkości obrotowej, punkt roboczy wychodzi z optimum współczynnika sprawności. Z przedstawionej specyficznej krzywej zużycia energii (rys. 6. – dotyczy tylko wybranej pompy) można odczytać wpływ regulacji na zmianę współczynnika sprawności pompy.
Podsumowanie Aby osiągnąć sukces przy realizacji projektów oszczędzania energii, warto zasięgnąć porady specjalistów w tej dziedzinie. Mają oni niezbędne doświadczenie, które pozwala na ominięcie niebezpieczeństw na drodze do zwiększenia efektywności energetycznej i obliczenia maksymalnych oszczędności dla użytkownika. Danfoss oferuje zarówno doradztwo na etapie przygotowania projektu, jak i na etapie wdrożenia i oddania do ruchu. Tadeusz Minksztym DANFOSS Poland Sp. z o.o. ul. Chrzanowska 5 05-825 Grodzisk Mazowiecki tel. 22 755 06 68, fax 22 755 07 01 www.danfoss.pl/napedy
Fot. Danfoss
Zespół złożony z maszyny przepływowej i przetwornicy ze zmiennym zakresem prędkości obrotowej, to system, który oszczędza energię. Jeżeli różnica między maksymalną potrzebną mocą a przeciętną pracą z niedociążonym silnikiem jest zbyt duża, dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie układu kaskadowego. Także przy przebudowie istniejącego już systemu takie inwestycje zwracają się po krótkim czasie. W układzie kaskadowym pompa z regulacją prędkości obrotowej pokrywa zapotrzebowanie podstawowe. Z chwilą wzrostu zapotrzebowania przetwornica częstotliwości załącza kolejne pompy. W ten sposób pompy pracują przy swoim optymalnym współczynniku sprawności. Regulacja pompy zapewnia zawsze najlepsze pod względem energetycznym wykorzystanie układu. Taki sam układ może być analogicznie zastosowany do zespołu wentylatorów. W zależności od producenta i wersji, odpowiednie regulatory kaskady są już wbudowane w przetwornicy lub są dostępne jako moduły zewnętrzne.
Od 32 Hz w dół dodatkowe straty pompy zaczynają przewyższać oszczędności zużycia energii w stosunku do pracy z nominalnymi parametrami (zasilanie bezpośrednie 50 Hz). W rozpatrywanym urządzeniu energetycznie optymalna częstotliwość wynosi zatem 38 Hz. Gdyby pompa nie umożliwiała regulacji prędkości obrotowej, bilans energetyczny byłby znacznie gorszy. W praktyce okazuje się, że właśnie maszyny przepływowe często nie zawsze pracują (nie mogą pracować) w optymalnym punkcie roboczym. Przykładowo, urządzenia klimatyzacyjne muszą latem wykonać większą pracę niż zimą. Ponieważ jednak system musi być zaprojektowany dla maksymalnego zapotrzebowania mocy, skutkuje to nieuchronnie wysokim udziałem czasu pracy układu poniżej parametrów nominalnych. Fakt ten uwzględniają tylko niektórzy producenci układów pompowo–wentylatorowych. Projektują oni system tak, aby zachować rezerwę dla krótkich okresów zapotrzebowania maksymalnej wydajności, ale jednocześnie ustalając optimum sprawności tak, by odpowiadało około 70 proc. wydajności pompowania.
© 2014 SCHUNK GmbH & Co. KG
0,01
Moduł liniowy HLM
Powtarzalność mm
Moment obrotowy do
1,15
SRU-mini
Moduł obrotowy
Nm
MPG-plus
Chwytak miniaturowy
25 %
wyższa siła chwytania
Państwa zautomatyzowany system załadunkowy. Czas wykorzystać cały potencjał. www.pl.schunk.com/wykorzystujemy-potencjaly Jens Lehmann, Ambasador Marki rodzinnej firmy SCHUNK
AnzSynergie_MPGplus_SRUmini_HLM_PL_0413_205x295.indd 1
07.02.14 07:49
Automatyka NAPĘDY I UKŁADY WYKONAWCZE
Moduły liniowe firmy SCHUNK
2
1
Firma SCHUNK, największy na świecie producent chwytaków,
1
oprzyrządowania do robotów oraz modułów obrotowych, oprócz
2
wymienionych grup produktów, w ofercie systemów automatyki ma
3 Moduły Gemotec SCHUNK
liniowych.
Oferowane przez firmę SCHUNK moduły liniowe można podzielić na trzy grupy: • układy pneumatyczne – system Gemotec, • układy napędzane silnikami serwo, • napędy bezpośrednie, tzw. direct drive.
Gemotec System Gemotec firmy SCHUNK charakteryzuje budowa modułowa, umożliwiająca proste konstruowanie funkcjonalnych podzespołów. Do dyspozycji są liniowe układy pneumatyczne: LM, KLM, CLM, PMP (1), które można ze sobą łączyć standardowymi adapterami (2), a następnie mocować do podłoża za pomocą kolumn (3). W połączeniu z chwytakami (4) możliwe jest stworzenie ponad 400 kombinacji. Odpowiedni program, dostępny na stronie internetowej firmy SCHUNK, umożliwia konfigurowanie układów, wraz z doborem odpowiedniego adaptera do połączenia osi oraz zamocowania chwytaka. Żądany układ funkcjonalny można
Moduł liniowy alpha SCHUNK
56
Promocja
złożyć niemal równie łatwo, jak klocki Lego.
Z serwosilnikami Układy napędzane silnikami serwo, to kolejna grupa modułów liniowych fir2 my SCHUNK. Układy, w których ruch obrotowy silnika serwo jest zamieniany na ruch liniowy za pomocą śruby lub paska, stanowią największą grupę produktów z rodziny modułów liniowych. Wózek osi może poruszać się po profilu na prowadnicach profilowych lub rolkach. W zależności od masy, jaką trzeba przenieść, prędkości oraz przyspieszenia, użytkownik ma do wyboru różne typy profili: • profile typu Beta, o szerokości od 40 mm do 180 mm, • profile typu Delta, o szerokości od 140 mm do 240 mm, • model Alpha, którego najszerszy profil ma szerokość aż 4550 mm.
Moduł liniowy beta SCHUNK
4
Użytkownik może dowolnie konfigurować oś, wybrać miejsce zamocowania napędu, osłony harmonijkowe, typy czujników oraz sposób mocowania. Oprócz bardzo dużego wyboru modułów, pozwalających na skonstruowanie układu dostosowanego do indywidualnych potrzeb aplikacji, firma SCHUNK oferuje także standardowe układy liniowe. Podając zakresy pracy w osiach X,Y i Z, użytkownik ma do wyboru kilka wariantów gotowych do pracy układów dwu- lub trzyosiowych (gantry) z zamontowanymi silnikami, przekładniami, czujnikami oraz prowadzeniem kabli. Dzięki standaryzacji użytych komponentów SCHUNK oferuje znakomity produkt w atrakcyjnej cenie.
Moduł liniowy delta SCHUNK
Fot. SCHUNK
również szeroką gamę modułów
Przykłady zastosowań układów pick&place firmy SCHUNK zbudowanych na osi z napędem bezpośrednim
Układ modułów liniowych portal SCHUNK
Direct drive Napędy bezpośrednie (direct drive) firmy SCHUNK charakteryzują się bardzo dobrą dynamiką – przyspieszenia osi tego typu sięgają 70 m/s2. Ze względu na duże obciążenia, jakie osie te mogą przenieść, omawiane układy znajdują coraz
większe zastosowanie w przemyśle. Użytkownik ma do wyboru osie o długości do 2800 mm oraz możliwość przenoszenia w układzie poziomym mas do 50 kg.
Napędy bezpośrednie firmy SCHUNK są wyposażone w standardowe interfejsy (DeviceNet, CANopen, PROFIBUS, Interbus i Sercos), które można łatwo programować. Opcja zamontowania dwóch wózków na jednej osi daje dużo większe możliwości manipulacji niż w przypadku napędów śrubowych bądź paskowych.
Modułowe konstrukcje specjalizowane Firma SCHUNK oferuje nie tylko produkty standardowe. Na bazie katalogowych komponentów dostępne są także rozwiązania specjalne. Konstruktor projektujący aplikację w oparciu o komponenty firmy SCHUNK ma do dyspozycji dużą paletę podzespołów. Ideą jest możliwość szybkiego i prostego konstruowania z niewielkich elementów (na zasadzie modułowej) wysokowydajnych i dynamicznych automatów montażowych na liniach produkcyjnych.
SCHUNK Intec Sp. z o.o.
Fot. SCHUNK
ul. Puławska 40A 3-osiowy uklad liniowy 1 – moduł osi X, 2 – moduł osi Y, 3 – moduł osi Z, 4 – adaptery i chwytaki
05-500 Piaseczno tel. 22 726 25 05 www.schunk.com www.pl.schunk.com
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
57
Automatyka zasilanie
Modularyzacja i specjalizacja w budowie maszyn Skalowalne rozwiązania interfejsów
Dynamicznie rozwijające się rynki na całym świecie domagają się bardzo elastycznych i łatwych do wdrożenia maszyn produkcyjnych i systemów, które można efektywnie wytwarzać w produkcji seryjnej.
Modułowość sposobem na spełnienie wymagań Celem jest budowanie maszyn, nawet u użytkownika końcowego, przy minimalnych kosztach pracy i z dostosowaniem do indywidualnych wymagań klienta. Zróżnicowanie preferencji klientów na rynkach globalnych wymusza wprowadzanie nowych konstrukcji, mających na celu minimalizację kosztów, przy zachowaniu wysokiej jakości i wydajności. Wymagania te wymuszają tworzenie systemów modułowych. Ten trend potwierdzają badania i analizy, jak choćby analiza firmy Roland Berger, która wskazuje na to, że udział rozwiązań modułowych wzrośnie bardzo znacznie do 2015 r.
Technologie komunikacyjne
elastycznych i łatwych do wykonania maszyn produkcyjnych. Istnieje konieczność tworzenia systemów modułowych. HARTING zapewnia skalowalne rozwiązania interfejsów wszystkich typów: zasilania, transmisji danych oraz sygnałów dla wszystkich poziomów systemów produkcyjnych.
58
Promocja
Rozwiązania firmy HARTING Strategia rozwiązań oferowanych przez firmę HARTING uwydatnia różnorodność produktów. Dzięki obszernemu portfolio dostępne są rozwiązania dla wszystkich głównych połączeń w zakresie zasilania, sterowania, sygnałów oraz transmisji danych. Klient może skoncentrować się tylko na kilku najważniejszych aspektach technicznych w fazie projektowania. Odbiorca nie musi martwić się o parametry interfejsu i ma
Fot. HARTING
Rozwój technologiczny i ekonomiczny wymaga obecnie niezwykle
Realizacja koncepcji maszyn modułowych wymaga powszechnego stosowania technologii komunikacyjnych. Poszczególne interfejsy – mechatroniczne, mechaniczne i elektryczne – projektowane są do bezpośredniego montażu w danej wersji, podczas gdy inne są nawet kilkakrotnie zmieniane na dalszych etapach w zakresie oferowanych funkcji. Elementy mechaniczne wymagają alternatywnych rozwiązań w zakresie zasilania, interfejsów transmisji sygnałów i danych w celu zapewnienia nieograniczonego oraz bezkompromisowego zestawu funkcji i dużej kompatybilności. Ponadto interfejsy muszą być skalowalne, tj. w miarę możliwości wymiarowane dla poszczególnych konfiguracji maszyny, z możliwością ich montażu i demontażu w bezpieczny sposób, bez udziału fachowców.
pewność przeskalowania interfejsów modułów urządzeń na każdym etapie opracowania. Różnorodność dostępnych wariantów kodowania pozwala skonfigurować każdy interfejs tak, że montaż modułów maszyny może być wykonywany przez personel bez specjalnego przeszkolenia.
Różnorodność jako podstawowa cecha oferty HARTING
wkładów i obudów. Szeroka gama i kompatybilność produktów firmy HARTING daje duże możliwości zastosowań, zwiększając elastyczność stosowanych przez klienta systemów.
HARTING Polska Sp. z o.o. ul. Duńska 9 54-427 Wrocław tel. 71 352 81 71 fax 71 350 42 13 e-mail: pl@harting.com www.harting.pl
Fot. HARTING
HARTING oferuje wysokoprądowy interfejs (do 40 A), wykorzystywany do zasilania maszyn oraz do sterowania
większymi silnikami lub systemami grzejnymi. Oznacza to, że jeśli klient jest zainteresowany tylko wersją o obciążalności prądowej (40 A), to może zrezygnować z kontaktów sterowania i stosować wyłącznie kontakty prądowe, korzystając z bogatej oferty wkładów i obudów. To samo odnosi się do gigabitowych połączeń ethernetowych, np. dla systemów magistrali sieci Ethernet lub systemów wideo o wysokiej rozdzielczości, stosowanych na produkcji. Tutaj można swobodnie dobrać rodzaj kontaktów,
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
59
Automatyka SZKOLENIA
Firma B&R Polska organizuje szkolenia, pozwalające uczestnikom posiąść umiejętność pracy ze sprzętem i oprogramowaniem i umożliwiające im wykorzystanie w pełni możliwości systemów B&R. Wiedza zdobyta na szkoleniu przyczyni się do szybszego wdrożenia projektu, a poświęcony czas z pewnością nie będzie stracony.
B&R Automation Academy – efektywne i praktyczne szkolenia Doświadczeni inżynierowie aplikacji krok po kroku wprowadzą uczestników w świat systemów B&R oraz nauczą efektywnie wykorzystywać dostępne narzędzia. B&R Polska organizuje zarówno szkolenia standardowe, jak i indywidualne.
Szkolenia standardowe i indywidualne W 2014 r. B&R Polska oferuje następujące szkolenia standardowe: • Szkolenie Automation Studio: Podstawy, • Szkolenie Automation Studio: Zintegrowana wizualizacja, • Szkolenie Automation Studio: Zintegrowane sterowanie napędami, • Szkolenie Automation Studio: Zintegrowany system bezpieczeństwa, • Szkolenie Diagnostyka i serwis dla użytkowników końcowych. Szkolenia prowadzone są w siedzibie B&R w Poznaniu i Szczecinie oraz w biurze regionalnym w Warszawie. Aktualne terminy szkoleń oraz rejestracja odbywają się za pośrednictwem strony internetowej: www.br-automation.com/pl/akademia.
60
Promocja
Możliwe jest zorganizowanie indywidualnego szkolenia (również poza biurem B&R), którego program będzie dostosowany do potrzeb klienta. Termin i koszt takiego szkolenia jest ustalany indywidualnie z przedstawicielem B&R.
Szkolenie Diagnostyka i serwis dla użytkowników końcowych Maszyna po dostarczeniu do klienta jest utrzymywana w ruchu przez producenta lub użytkownika końcowego. Różne czynniki mogą spowodować błędy i postój maszyny. Możliwości diagnostyczne dostępne w środowisku sterowania lub na sterowniku B&R mogą być użyte w celu szybkiej oceny sytuacji. Strona domowa B&R i dokumentacja użytkownika również dostarczają wielu wartościowych informacji w tym zakresie. W szkoleniu nie jest używane oprogramowanie narzędziowe Automation Studio. Omawiane szkolenie ma numer SEM920.2 i trwa dwa dni. Uczestnicy muszą mieć podstawową wiedzę techniczną. Na szkolenie SEM920.2 składają się następujące tematy: • przegląd systemu B&R i topologii, • typowe źródła błędów na maszynach, • numery seryjne i numery modeli,
• wytyczne dotyczące utrzymania systemów B&R, • organizowanie części zamiennych i serwisu, • narzędzie System Diagnostics Manager: zachowywanie zrzutu systemu (System Dump) i dziennika zdarzeń (Logger), • narzędzie Runtime Utility Center: tworzenie kopii zapasowej i przywracanie pamięci Compact Flash oraz połączenie on-line i lista instrukcji, • wymiana modułów i dokumentacja, • funkcje strony domowej B&R, • przykłady i ćwiczenia. Aby poznać możliwości diagnostyczne Automation Studio w praktyce, po przejściu tego szkolenia warto odbyć Szkolenie Automation Studio: Podstawy (SEM210.2). O szczegółach szkolenia można przeczytać na stronie internetowej www.br-automation.com/pl/akademia. B&R Automatyka Przemysłowa Sp. z.o.o. ul. Strzeszyńska 33, 60-479 Poznań tel. 61 846 05 00, fax 61 846 05 01 e-mail: office.pl@br-automation.com www.br-automation.com
SYSTEMY KOMUNIKACJI Automatyka
Produkty PoE firmy ANTAIRA Pomysł zasilania urządzeń z interfejsem Ethernet tym samym kablem, którym przesyłane są dane, pojawił się już w latach 90. Obecnie standard PoE przeszedł ewolucję i jest wygodnym, popularnym sposobem na dostarczanie zasilania. W artykule opisano urządzenia firmy Antaira, która oferuje produkty wspierające PoE.
W latach 90. powstały pierwsze opracowania systemów podobnych do nowoczesnego PoE, stworzone przez takie firmy, jak Cisco oraz Intel. Jednak używanie protokołów, które nie są otwartymi standardami, zawsze wiąże się z wysokimi kosztami i problemami z kompatybilnością, dlatego w 1999 r. IEEE rozpoczęło prace nad standardem Power Over Ethernet. W 2003 r. został zaprezentowany standard IEEE 802.3af, który bardzo szybko zyskał dużą popularność. Dzięki PoE można było zasilić urządzenia w lokalizacjach, w których do tej pory było to bardzo trudne lub niemożliwe, np. w przypadku kamer bezpieczeństwa, bezprzewodowych punktów dostępowych itd.
Fot. B&R, Antaira Technologies
Stopniowa ewolucja PoE Początki PoE były bardzo obiecujące, ale wkrótce okazało się, że ograniczenia 802.3af nie pozwalają na stosowanie go w aplikacjach, gdzie potrzebna jest większa moc. Standard 802.3af może dostarczyć do urządzeń PD (Powered Device) maksymalnie 15,4 W, co dla kamer z wbudowaną grzałką lub PTZ było zdecydowanie zbyt małą mocą. W 2009 r. powstał standard 802.3at (PoE Plus), który jest w stanie dostarczyć zasilanym urządzeniom dwa razy więcej mocy – aż 34,2 W. Zalety PoE Plus to nie tylko większa moc, ale również bardziej efektywne jej wykorzystanie. Switche zgodne z 802.3af wykrywały, czy podłączone jest urządzenie PD i podawały zasilanie lub nie. Standard PoE Plus obsługuje dodatkowy mechanizm, który pozwala Promocja
urządzeniom PSE odpytywać urządzenia PD i dynamicznie przydzielać im odpowiednią ilość mocy. Zwykle jest to realizowane przez protokół LLDP, działający w warstwie 2.
48 V DC zwykle nie jest już tak dużym problemem, ale jeśli w szafie jest zagwarantowane 24 V, nie trzeba stosować dodatkowych zasilaczy lub przetwornic, które zajmują miejsce.
Switche PoE firmy Antaira
Inne urządzenia PoE Antaira
Standard 802.3af wciąż jest wystarczający dla wielu zastosowań, ponieważ większość urządzeń PoE PD nie potrzebuje więcej niż 15 W mocy. Widać jednak trend, w którym nowo powstające urządzenia PoE PSE zwykle są już zgodne z 802.3at. PoE Plus jest kompatybilny z 802.3af, dlatego nowe przełączniki firmy Antaira również są zgodne z 802.3at i dostarczają do 30 W na każdym porcie. To, co wyróżnia switche Antaira na tle innych rozwiązań, to możliwość zasilania switcha napięciem z przedziału 12– 36 V DC. Praktycznie każdy switch PoE występuje w dwóch wersjach: na napięcie zasilania 12–36 V lub 48 V. Możliwość zasilenia przełącznika napięciem 12 V lub 24 V ma bardzo duże znaczenie w aplikacjach mobilnych. Instalacja elektryczna w pojazdach jest zwykle 12-woltowa lub 24-woltowa, więc standardowy switch PoE wymaga dodatkowej przetwornicy DC/DC. Dodatkowa przetwornica generuje dodatkowe koszty i niestety zajmuje miejsce, którego ilość w pojazdach jest ograniczona. Możliwość zasilania switcha PoE napięciem 12–36 V DC jest również bardzo przydatna w połączeniu z panelami fotowoltaicznymi, gdzie również najczęściej mamy do czynienia z napięciem 12 V. W automatyce uzyskanie napięcia
Podobnie jak w przypadku przełączników sieciowych, firma Antaira oferuje większość swoich media-konwerterów zarówno w wersji standardowej, jak i PoE. Oprócz przemysłowych media-konwerterów z serii IMP, Antaira ma w ofercie całą gamę komercyjnych media-konwerterów z portami Power Over Ethernet. Uzupełnieniem oferty switchy i media-konwerterów są gigabitowe injektor i splitter. Zasilacz LNP-201AG-T może przesyłać zarówno dane, jak i prąd zasilający urządzenia, zgodne z IEEE 802.3at. Splitter LNP-101AG-T umożliwia rozszycie zasilania i danych przesyłanych jednym kablem. Popularność standardu Power Over Ethernet jest podyktowana względami praktycznymi. Jeśli mamy do czynienia z aplikacją, w której urządzenia peryferyjne znajdują się w trudno dostępnych lokalizacjach, PoE wydaje się być idealnym sposobem na dostarczenie zasilania.
Cezary Kalista ANTAIRA Technologies Sp. z o.o. ul. Czereśniowa 98, 02-456 Warszawa tel. 22 862 88 81, fax 22 862 88 82 e-mail: info@antaira.pl www.antaira.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
61
Robotyka ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY
Nowe technologie ABB umożliwiają nie tylko kontrolę prędkości, ale i siły pojawiającej się w trakcie ruchu przytwierdzonego do robota narzędzia względem przedmiotu obrabianego. Sterowanie siłą sprawia, że roboty stają się uniwersalnymi narzędziami
Ruch robota z wyczuciem
Firma ABB otworzyła nowy rozdział w historii zastosowań robotów. W przeszłości zaprogramowanie robota do delikatnych, precyzyjnych operacji było zadaniem żmudnym i czasochłonnym. Teraz jednak roboty potrafią same nauczyć się możliwie najlepiej wykonywać takie operacje. To innowacyjne podejście może skrócić łączny czas programowania robotów nawet o 80 proc. w przypadku zastosowania tych nowych możliwości m.in. do szlifowania odlewów, a tym samym ogromnie zwiększyć produktywność.
Force control, czyli siła pod kontrolą Wprowadzenie nowego narzędzia Robot Ware Machining FC (ang. Force Control — sterowanie siłą), rozwijanego przez dział Flex Finishing firmy ABB, likwiduje jedną z ostatnich poważnych przeszkód na drodze do poprawy wydajności w tym sektorze. Inżynierowie zajmujący się zastosowaniami robotów od dawna zmagali się z problemem osiągnięcia szybkiego ruchu robota z jednoczesnym zapew-
62
Promocja
nieniem stabilnego kontaktu z przedmiotem obrabianym. Kilka lat temu firma ABB stała się pionierem badań w tej dziedzinie, konstruując roboty nadające się do delikatnych zadań montażowych w branży motoryzacyjnej. Postęp był możliwy dzięki wykorzystaniu czujników do pomiaru siły nacisku oraz pętli sprzężenia zwrotnego do sterowania siłą i powiązania jej z ruchem ramienia robota. Roboty z funkcją sterowania siłą pracowały z kontrolerem robota S4C plus i pozwalały skrócić czas montażu układu napędowego aż o 75 proc. Kolejny krok w wykorzystaniu robotów ze sterowaniem siłą wykonano niedawno w klasie bardziej złożonych zastosowań, obejmujących szlifowanie, gratowanie i polerowanie elementów wyprodukowanych np. w odlewni. W przeciwieństwie do montażu części sterowanie siłami w tych zastosowaniach stawia dużo większe wymagania i jak dotąd nie było możliwe. Większa złożoność ma kilka przyczyn: narzędzia zużywają się, części różnią się wymiarami, a wykonanie uchwytów obrób-
kowych nie jest w 100 proc. dokładne ani powtarzalne, co powoduje ryzyko znacznych przemieszczeń i odmiennych wyników.
Roboty i obróbka wykończeniowa Od dawna obróbka wykończeniowa wymagała dużo pracy, a przy ręcznym szlifowaniu, gratowaniu i polerowaniu gotowe wyroby różniły się pod względem jakości. Dotychczas do tych prac używano robotów, programując je poprzez zdefiniowanie każdej pozycji robota, przy użyciu podatnych narzędzi i uchwytów obróbkowych. Roboty przemieszczały się z zadaną prędkością wzdłuż zdefiniowanych trajektorii. Czasami ich działanie wspomagał dodatkowy serwonapęd do niwelowania różnic w wymiarach. W tym trybie pracy, nawet jeśli robot nie może osiągnąć zadanej trajektorii z powodu nieprawidłowej pozycji części, wciąż będzie próbował ją przeciąć. W efekcie zatrzyma się, narzędzie pęknie albo przedmiot obrabiany zostanie uszkodzony. Aby ograniczyć takie usterki, konwencjonal-
Fot. ABB
również w procesach obróbczych.
W W „S „ pp
ABB ABBza z ookontr kon 88kwiet kwie www.a www.
Kontakt: Kontak ABB ABBSp S Tel. Tel.kom kom E-mail: E-mail:m
ABB ABBCo C Tel. Tel.+48 +4 E-mail: E-mail:k
ne roboty do czyszczenia odlewów zwykle uruchamia się z mniejszą prędkością, a co za tym idzie – z ograniczoną wydajnością. Konieczność zadawania określonej pozycji sprawia, że inżynierowie muszą programować te roboty z bardzo dokładnym odtwarzaniem trajektorii, co pochłania mnóstwo czasu. Wszystkie te wady – duże nakłady pracy przy programowaniu, dodatkowe oprzyrządowanie i serwonapędy oraz znaczne ryzyko uszkodzenia – hamowały wzrost popularności robotów w tej branży.
Fot. ABB
Pięć kroków do innowacji W wyjątkowym systemie robota, wprowadzonym do oferty ABB w 2007 r., pojawiło się pięć innowacyjnych elementów: • najnowszy kontroler robota ABB, IRC5, z szybkim interfejsem do komunikacji z czujnikami; • środowisko programowania umożliwiające samodzielne znajdowanie optymalnej trajektorii przez robota, • pętla sprzężenia zwrotnego do sterowania naciskiem narzędzia,
• pętla sprzężenia zwrotnego do regulacji prędkości posuwu narzędzia, • łatwe w użyciu, wstępnie przygotowane produkty. Kontroler IRC5 przygotowano na bazie najbardziej zaawansowanego w branży systemu operacyjnego do sterowania robotami i urządzeniami zewnętrznymi. System RobotWare OS, obsługujący język RAPID i funkcję Motion Technology and Communication firmy ABB, to najbardziej wydajny dostępny obecnie system operacyjny kontrolera. Kontroler IRC5 ma dwa kanały ethernetowe: sieci LAN oraz połączenia lokalnego, a także dwa kanały szeregowe do komunikacji typu punkt–punkt z czujnikami. Decydujące znaczenie dla prawidłowego działania i czasu reakcji robota przy korygowaniu i dostosowaniu pozycji ma przepustowość kontrolera IRC5. Aby zapewnić częstotliwość próbkowania, umożliwiającą dynamiczne dostosowanie pozycji robota, a tym samym skuteczność tej innowacyjnej aplikacji, czujnik musi być w znacznym stopniu zintegrowany z elektroniką kontrolera.
REKLAMA
Warsztaty Warsztaty Flex Flex Finishing Finishing „Siła „Siła robotów robotów pod pod kontrolą!” kontrolą!”
ABB ABBzaprasza zapraszana nabezpłatne bezpłatnewarsztaty warsztatyFlex FlexFinishing Finishing––technologii technologiiopartej opartej kontrolędocisku dociskui isterowania sterowaniasiłą siłą(Force (ForceControl). Control). ookontrolę kwietnia2014 2014r.,r.,siedziba siedzibaABB ABBwwAleksandrowie AleksandrowieŁódzkim. Łódzkim. 88kwietnia www.abb.pl/robotics www.abb.pl/robotics
Kontakt: Kontakt: ABB ABBSp. Sp.z zo.o. o.o. Tel. Tel.kom. kom.726 726100 100211 211 E-mail: E-mail:malgorzata.cwieczek@pl.abb.com malgorzata.cwieczek@pl.abb.com ABB ABBContact ContactCenter Center Tel. Tel.+48 +48222 22223 2377 7777 77 E-mail: E-mail:kontakt@pl.abb.com kontakt@pl.abb.com
Kontroler IRC5, wyposażony w system Motion Technology MultiMove firmy ABB, wyznacza światowy standard, umożliwiając sterowanie jednocześnie aż czterema robotami (36 osiami). Roboty mogą pracować równocześnie na tych samych obrabianych przedmiotach, co pozwala na stosowanie złożonych skoordynowanych ścieżek. System MultiMove ułatwia również dynamiczne przełączanie między ruchami niezależnymi a skoordynowanymi. Wyjątkowa wydajność umożliwia wykonywanie złożonych zadań szlifowania, gratowania i polerowania.
Nowy wymiar programowania Powstanie środowiska programowania, które wspomaga użytkownika tej innowacyjnej aplikacji, nadało programowaniu nowy wymiar. Umożliwia ono proste i wydajne programowanie przy użyciu samego czujnika siły, przydatnego do zdefiniowania trajektorii ruchu robota. Programowaniem kieruje się z poziomu panelu FlexPendant oraz ze specjalnego modułu aplikacji do tworzenia programu obróbki, opartego na sterowaniu siłą.
Robotyka ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY
nia trajektorii, a obróbka musi prowadzić do uzyskania konkretnych wymiarów, funkcja FC SpeedChange sprawdza się najlepiej. Funkcja FC SpeedChange realizuje sterowanie pozycją robota, który przemieszcza się zgodnie z zaprogramowaną trajektorią, zapewniającą stałą wydajność usuwania materiału. Obróbka jest wykonywana z maksymalną prędkością, przy czym robot jest automatycznie spowalniany, kiedy siły obróbkowe są zbyt duże, tak aby można było ograniczyć zmianę wymiarów na
64
Podobnie jak w przypadku większości istotnych innowacji, rozwijanie tego systemu było efektem wspólnego wysiłku. To złożone, interdyscyplinarne zadanie wymagało udziału wielu badaczy z kręgów akademickich i ABB, inżynierów ABB oraz klientów końcowych. Pierwsze wspólne prace w celu określenia i zaimplementowania podstawowych funkcji czujników i sterowania podjęła firma ABB i Uniwersytet w Lund. Konieczne okazało się lepsze poznanie aplikacji i znalezienie optymalnego interfejsu użytkownika. Receptą na sukces było zaangażowanie zasobów ABB z całego świata. Wykorzystano również wyniki praktycznych testów dostarczone przez partnerów branżowych.
Duże zapotrzebowanie ze strony rynku
skutek odchylenia ramienia robota lub uniknąć uszkodzenia części bądź narzędzia w wyniku nadmiernego naprężenia i ciepła. Podobnie jak w przypadku funkcji FC Pressure efektami są skrócenie cyklu, zdolność do radzenia sobie z niedokładnością odlewów, ograniczenie do minimum ryzyka uszkodzenia odlewów oraz przewidywalne zużycie narzędzi. Omawiane urządzenie obejmuje też zaawansowane układy przetwarzania sygnałów z czujników, rozwiązania matematyczne i logiczne oraz graficzny interfejs użytkownika.
Graficzny interfejs użytkownika na panelu FlexPendant Trajektoria jest przedstawiana w widoku trójwymiarowym, co ułatwia graficzną reprezentację i edycję, umożliwiając szybkie, łatwe i dokładne programowanie. W jego trakcie czujnik pozwala operatorowi ręcznie kierować robotem i intuicyjnie bezpośrednio go programować. Oferta produktów „podłącz i pracuj” obejmuje wszystkie potrzebne podzespoły – czujnik, układy elektroniczne i okablowanie są już zamontowane i przetestowane na robocie, a jedyne, co pozostaje integratorowi lub klientowi, to dostosowanie procesu.
Kiedy po raz pierwszy publicznie zaprezentowano rozwiązanie RobotWare Machining FC – podczas największych na świecie targów branży odlewniczej GIFA w Düsseldorfie – klienci zareagowali entuzjastycznie. Wyraźnie uświadomiono sobie, że można teraz poprawić jakość wyrobów i osiągnąć znaczne oszczędności, nawet na poziomie 80 proc., związane z czasem obsługi technicznej. Ponadto rozszerzenie funkcji sterowania skraca cykl pracy robota o około 20 proc., natomiast trwałość narzędzi do szlifowania może z kolei wzrosnąć o 20 proc. Po udanej premierze technologii Force Control dla centrów montażowych i obróbkowych firma ABB z powodzeniem bada nowe obszary zastosowań. Wśród potencjalnych zainteresowanych warto wymienić zakłady lotnicze, które dla zapewnienia elastycznej produkcji potrzebują rozwiązań umożliwiających robotom dokładne, niezawodne i wydajne wiercenie. Obecnie, dzięki rozwiązaniu RobotWare Machining FC, operacje wykończeniowe w odlewniach są dużo prostsze, co powoduje, że gotowe odlewy są lepszej jakości, a ich produkcja może być szybsza i tańsza.
ABB ul. Żegańska 1 04-416 Warszawa tel. 22 22 37 000 faks 22 22 37 099 www.abb.pl/robotics
Fot. ABB
Koncepcja ta umożliwia operatorowi ręczne przemieszczanie robota i uczenie go przybliżonej trajektorii. Następnie robot automatycznie wykorzystuje przybliżone informacje do ruchu wzdłuż trajektorii, a jednocześnie automatycznie rejestruje dokładną trajektorię i generuje program robota. Udoskonalona funkcja sterowania robotem skraca cykl jego pracy o około 20 proc., natomiast trwałość narzędzi do szlifowania może wzrosnąć o 20 proc. Funkcja FC Pressure, obsługująca pętlę sprzężenia zwrotnego, umożliwia robotom szlifowanie lub polerowanie odlewów, z zachowaniem stałego nacisku narzędzia na powierzchnię przedmiotu obrabianego. Oprogramowanie FC Pressure jest przeznaczone w szczególności do procesów wymagających wysokiej jakości wykończenia powierzchni. Dzięki niemu robot jest w stanie z powodzeniem „wyczuć” swoje otoczenie i utrzymywać kontakt z powierzchnią odlewu, zmieniając swoją pozycję tak, aby przykładać stały nacisk na powierzchnię, nawet jeśli jej dokładna pozycja nie jest znana. Stały nacisk powoduje, że zadziory są usuwane do tej samej głębokości. Efektami są lepsze wykończenie powierzchni, zdolność do radzenia sobie z niedokładnością odlewów, ograniczenie do minimum ryzyka uszkodzenia powierzchni odlewu oraz przewidywalne zużycie narzędzia. Ponieważ nacisk jest uzyskiwany przez ruch trajektorii robota, funkcja ta szczególnie nadaje się do operacji polerowania, szlifowania i czyszczenia, w których powierzchnia musi być równa i gładka. Druga funkcja oprogramowania, FC SpeedChange, umożliwia robotowi gratowanie odlewu lub usuwanie nadlewów ze stałą prędkością, przy czym maleje ona po natknięciu się na wyjątkowo duży opór. W procesach, w których ważna jest dokładność odtwarza-
Droga do sukcesu
www.zeroseven.de
Pięcioosiowy robot KR AGILUS fivve został konsekwentnie zaprojektowany do wykonywania zadań w zakresie paletyzacji czy przenoszenia z uwzględnieniem szczególnie wysokich prędkości roboczych. Równocześnie charakteryzuje się on wyjątkową precyzją. Niewielkie wymogi przestrzenne i montaż podłogowy lub sufitowy sprawiają, że KR AGILUS fivve wyjątkowo łatwo dostosowuje się do panujących warunków.
NA OFICJAL
PREMIER
SCE
A W POL
I A TARG ZAMY N
ZAPRAS
014 TICON 2 14 AUTOMA 5-28 MARCA 20
AWA, 2 A3 WARSZ J-1, HAL STOISKO
Dowiedz się więcej o nowej serii KR AGILUS na stronie www.kuka-robotics.com
KUKA Roboter CEE GmbH, Sp. z o.o. Oddział w Polsce Ul. Porcelanowa 10, 40-246 Katowice T +48 327 30 32 14, BiuroPL@kuka-roboter.de, www.kuka-robotics.pl
65 02_KUKA_ANZEIGE_KR_AGILUS_PL_267x200_120711.indd 2
12.07.12 13:29
Robotyka ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY
EXCM-10 ze zintegrowanymi silnikami i pozycjonerem
EXCM-30 z silnikami zamocowanymi na górze (opcjonalnie na dole)
Pozycjoner do EXCM-30
Nieduże manipulatory Festo EXCM to idealne rozwiązania dla małych urządzeń montażowych. W artykule opisano cechy dostępnych wersji tych manipulatorów.
Kiedy liczy się każdy milimetr, idealnym rozwiązaniem jest kompaktowy manipulator EXCM. Bogaty zestaw funkcji i bardzo kompaktowa konstrukcja pozwalają optymalnie wykorzystać przestrzeń roboczą. Napęd oparty na kinematyce równoległej zapewnia niską masę własną elementów ruchomych, zaś pakiet napędowy z pozycjonerem pozwala na łatwe i szybkie uruchomienie, dzięki automatycznej parametryzacji.
Sposób działania Manipulator EXCM może osiągnąć każde położenie w przestrzeni roboczej. Pasek zębaty, napędzany zamocowanymi na stałe silnikami,
przesuwa wózek w dwóch wymiarach. Dostarczany w standardzie funkcjonalny pakiet napędowy z pozycjonerem w wersji IP20 jest zgodny ze standardem Festo Plug&Work. Enkodery silników umożliwiają również pracę w trybie serwo, w zamkniętej pętli sterowania. Moduły wejść i wyjść pozwalają na proste pozycjonowanie do 32 położeń, z użyciem połączenia CANopen lub Ethernet i zapewniają dowolną swobodę ruchu w przestrzeni roboczej.
Dwie wersje Manipulator EXCM dostępny jest w dwóch wersjach. Model EXCM-10
jest idealny do automatyzacji małych zespołów montażowych w procesach laboratoryjnych. EXCM-10 opiera się na prowadzeniu na łożyskach ślizgowych i jest urządzeniem niskokosztowym. Model EXCM-30 jest dobrym rozwiązaniem dla małych zespołów montażowych i manipulatorów lub automatyzacji procesów laboratoryjnych. Prowadzenie zrealizowano na łożyskach kulkowych, co pozwala na duże obciążenia. Opcjonalnie dostępny jest pakiet napędowy z pozycjonerem oraz osią Z. Główne cechy manipulatorów EXCM to: • płaska i kompaktowa budowa dla optymalnego wykorzystania przestrzeni, • możliwość pracy z dużymi obciążeniami – Festo Plug&Work wraz ze wstępną parametryzacją, • idealnie dopasowane silniki wraz z pozycjonerem, • konfigurowalne długość i szerokość.
Dane techniczne manipulatorów EXCM Charakterystyka produktu
EXCM-10
EXCM-30
Standard: 100, 150, 200, 300, 400, 500
Skok osi X [mm]
150, 260, 300, 360, 460, 700
Skok osi Y [mm]
110
110, 160, 210, 260, 310, 360
Maksymalne obciążenie robocze [kg]
0,5
3
Maksymalna prędkość [m/s]
0,3
0,5 (opcja z serwo AC: 1)
Maksymalne przyśpieszenie [m/s ]
3
10
Dokładność powtarzalności [mm]
±0,1
±0,05
Dokładność pozycjonowania [mm]
±0,5 bezwzględna
±0,5 bezwzględna
2
66
Promocja
Na zapytanie: 90...700
Fot. Festo
Kompaktowy manipulator EXCM
Przykręcanie elementów elektronicznych
Transport próbek do identyfikacji przez skanery kodów paskowych
Fot. Festo
Zastosowania EXCM-10/EXCM-30 jest idealny dla zastosowań laboratoryjnych, przed- i poanalitycznych. Może służyć do przygotowania i transportu próbek, rozpoznawania próbek za pomocą skanerów kodów paskowych, bądź otwierania i zamykania pojemników; rozmieszczania próbek w systemach testowych, takich jak płytki Microtiter; pracy w procesach poanalitycznych, takich jak inkubacja, rozdzielanie i archiwizacja. Sprawdza się też w branży elektroniki i lekkiego montażu, gdzie EXCM-30
jest idealną odpowiedzią na potrzeby montażu małych elementów i produkcji urządzeń elektronicznych, np. do podawania coraz mniejszych elementów lub w sytuacji zapotrzebowania na kompaktowe maszyny. Możliwe zastosowania to: • podawanie, przykręcanie i montowanie małych elementów, • ustalanie punktów klejenia, • testy elektroniczne: podejście do punktów styku, testy rezystancji, • elastyczne pozycjonowanie elementów roboczych,
Kompaktowy manipulator EXCM
• operacje paletyzacji/depaletyzacji, • produkcja i montaż na stołach roboczych.
Festo Sp. z o.o. ul. Mszczonowska 7 Janki k./Warszawy 05-090 Raszyn tel. 22 711 41 00 fax 22 711 41 02 e-mail: festo_poland@festo.com www.festo.pl
REKLAMA
Modułowy System Mechatroniczny
Modułowy System Mechatroniczny Festo obejmuje komponenty, moduły oraz systemy wraz z oprogramowaniem. System ten łączy w sobie wszystkie typy automatycznego sterowania ruchem: napędy pneumatyczne, serwopneumatyczne i elektryczne, stosowane w zależności od potrzeb.
Festo Sp. z o.o. Janki k/Warszawy ul. Mszczonowska 7 05-090 Raszyn Contact Center Tel. +48 22 711 41 00 Fax +48 22 711 41 02 festo_poland@festo.com www.festo.pl
Pomiary monitorowanie
Efektywne użytkowanie mediów wszechstronnej wiedzy, współpracy z ośrodkami akademickimi oraz wykwalifikowanej kadrze, jest pomocnym partnerem w zwiększaniu efektywności użytkowania energii. Pozwala to uzyskać znaczne oszczędności w zakładach przemysłowych.
Polską gospodarkę wciąż cechuje nadmierne, w stosunku do wyników osiąganych w innych krajach, zużycie energii, surowców i materiałów w tworzeniu dochodu narodowego. Energochłonność pierwotna PKB gospodarki Polski jest kilkukrotnie wyższa od wartości tego wskaźnika w krajach rozwiniętych. Przykładowo w przypadku Szwajcarii jest to sześciokrotna różnica, a w porównaniu ze średnią UE – blisko trzykrotna. Z tego względu tak istotne i zasadne jest racjonalizowanie użytkowania energii.
Nie tylko pomiar Mediów energetycznych nie wystarczy już tylko mierzyć, ale należy nimi w sposób ciągły aktywnie zarządzać, używając nowoczesnych technologii, z optymalnym wykorzystaniem środków technicznych i organizacyjnych.
68
Promocja
Firma Skamer-ACM realizuje kompleksowo następujące zadania z zakresu efektywności energetycznej: • audyty energetyczne i technologiczne, • pomoc w poszukiwaniu źródeł dofinansowania rozwiązań energooszczędnych, • projekty i wykonanie przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej w zakresie urządzeń i instalacji, • projekty i wykonanie przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej w zakresie sieci ciepłowniczych i źródeł ciepła, • projekty i wykonanie przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej w zakresie odzysku energii w procesach przemysłowych itp.
Specjalistyczne oprogramowanie Skamer-ACM oferuje także oprogramowanie, które pozwala odbiorcy na: • monitorowanie poborów energii (elektrycznej, ciepła, gazu, sprężonego powietrza) przez maszyny, ciągi technologiczne, wydziały lub cały zakład pod względem efektywności, • monitorowanie wartości granicznych z powiadomieniami o ich przekroczeniu, przekazywanymi odpowiednim osobom ustaloną drogą komunikacji (SMS, e-mail), • tworzenie raportów, zarówno dla zarządu (kokpitów menedżerskich), jak i dla personelu technicznego (wykresy, tabele, histogramy), • wybór najbardziej korzystnej taryfy (lub cennika) na podstawie analizy kosztów zużycia energii w zakładzie przemysłowym lub całej grupie kapitałowej, • wybór najbardziej korzystnej mocy umownej, także na podstawie analizy opłacalności przekroczeń, • monitorowanie mocy umownej (energii elektrycznej, gazu) w celu uniknięcia zbędnych przekroczeń, • przeprowadzenie analizy rozdziału kosztów pobranej energii na wydziały i ciągi technologiczne, • zreorganizowanie procesów technologicznych przez przesunięcie obciążenia na strefy tańszej energii, z uniknięciem zbędnych poborów. Omawiane oprogramowanie jest nakładką w pełni zgodną ze wszystkimi wymogami Systemu Zarządzania Energią ISO 50001. Wspomaga wdrożenie i utrzymanie SZE, automatyzując wiele procesów, jak również ułatwia obieg i archiwizację dokumentów. Pomaga też w realizacji celów i zadań polityki efektywnego wykorzystania energii, a także pozwala na zmierzenie faktycznych efektów tej polityki.
Skamer-ACM Sp. z o.o. ul. Rogoyskiego 26, 33-100 Tarnów tel. 14 63 23 400, fax 14 63 23 401 e-mail: tarnow@skamer.pl www.skamer.pl
Fot. Skamer-ACM
Firma Skamer-ACM, dzięki swojemu blisko 30-letniemu doświadczeniu,
Pomiary monitorowanie
Firma Optosoft wprowadziła do sprzedaży autonomiczną kamerę, produkcji IDS Imaging Development Systems, ze zintegrowanym serwerem wideo, przeznaczoną do zastosowań w kontroli procesów, logistyce i ITS. Kamera VSE IP ma obsługiwany przez przeglądarkę internetową intuicyjny interfejs użytkownika, o wcześniej niespotykanej łatwości użytkowania.
Kamera jest dostępna z sensorem CMOS 1,3 Mpx firmy e2v lub z CMOS 5 Mpx firmy Aptina. Szereg opcji wyświetlania obrazu gwarantuje szerokie spektrum zastosowań: od zdjęć pełnoekranowych (full-screen) do zdjęć snapshot i od trybu nagrywania, do trybu przesyłania obrazu na żywo (streaming). Kompresje danych MJPEG i H.264 zdecydowanie zmniejszają objętość zapisywanych danych, a co za tym idzie ograniczają zapotrzebowanie na pasmo łącza sieciowego czy lokalną pamięć. Dostęp do zdjęć i plików wideo jest natychmiastowy, gdyż wszystkie dane są zapisywane bezpośrednio w wewnętrznej pamięci o pojemności 32 GB. Funkcja Remote View pozwala na monitoring w jednym oknie przeglądarki
70
Promocja
kilku procesów jednocześnie. Aplikacja IDS Remote View pozwala użytkownikom tabletów i smartfonów na pełne korzystanie z funkcji kamery, nawet z odległych miejsc. Darmowe aplikacje iGuard Remote View są dostępne dla użytkowników systemów Android w sklepie Google Play, a dla użytkowników iOS – IDS Remote View, w Apple iTunes store.
Intuicyjny interfejs użytkownika Kamery VSE są od razu gotowe do działania, bez skomplikowanych implementacji czy programowania. Jest to możliwe dzięki oprogramowaniu VSE Control Center, obsługiwanemu przez przeglądarkę internetową. Pozwala ono na prostą konfigurację kamery i interaktywne
Fot. OPTOSOFT
Kamera IP ze zintegrowanym serwerem wideo użytkowanie. Kamera jest całkowicie uniwersalna, gdyż współpracuje z każdą przeglądarką. Bez względu na to, gdzie jest używana, można się z nią zawsze połączyć, ponieważ nie ma potrzeby instalowania oprogramowania. Wewnętrzna pamięć urządzenia, w której natychmiastowo zapisywane są zdjęcia i nagrania, gwarantuje, że żadne dane nie zostaną utracone. Co za tym idzie, wszystkie zarejestrowane zdarzenia są w pełni identyfikowalne, zaś znalezienie konkretnego incydentu jest wyjątkowo proste. Dzięki funkcji Remote View kamera pozwala również na monitorowanie kilku procesów jednocześnie. Funkcja ta sprawia, że obrazy na żywo z kilku kamer VSE są wyświetlane w jednym oknie przeglądarki.
Łatwy dostęp do danych Możliwy jest też bezpośredni, stały dostęp do obrazów i plików wideo, dzięki różnorodnej konfiguracji widoku. Dostępne opcje to: oś czasu, słupki wydarzeń lub lista plików. Niezastąpione w monitorowaniu procesów lub aplikacjach ITS jest to, że wydarzenia są w pełni identyfikowalne, a wszystkie wyjątki mogą być łatwo odnajdywane przy użyciu nagrywania pre-alarm.
Matryca e2v 1,3 Mpx gwarantuje uzyskiwanie obrazów bez zniekształceń, nawet w przypadku obiektów w ruchu, dzięki migawce globalnej (global shutter). Z tego względu jest to idealny wybór dla aplikacji ITS. Perfekcyjny obraz w każdych warunkach oświetlenia i otoczenia jest gwarantowany dzięki funkcjom kamery „dzień” i „noc”. Dla uproszczenia instalacji kamera może być zasilana przez PoE (Power over Ethernet) – zasilanie kamery i transfer danych odbywają się jednym kablem. Co więcej, niewielkie wymiary kamery ułatwiają jej montaż.
Marcin Lizak
Nagrywanie obrazów jest również bardzo proste. Możliwe jest wyzwalanie poprzez: graficzną oś czasu, z oprogramowania lub poprzez wbudowaną, interaktywną detekcję ruchu.
Fot. OPTOSOFT
Detekcja ruchu VSE pomaga w oszczędzaniu pieniędzy i drogocennego czasu, gdyż dodatkowe programowanie jest zbędne. Zamiast konwencjonalnej kurtyny można bowiem wykorzystać zintegrowaną i kontrolowaną
interaktywnie detekcję ruchu VSE, która działa jako wyzwalanie. Ta cecha jest szczególnie przydatna w aplikacjach w logistyce, przykładowo w sprawdzaniu paczek lub bagaży. W celu ochrony prywatności pracowników niepotrzebne obszary mogą być maskowane.
OPTOSOFT Sp. z o.o. ul. Radzionkowska 10, 50-506 Wrocław tel. 71 369 99 50 e-mail: kamery@optosoft.pl www.optosoft.pl
Automaticon 2014 Zapraszamy do współpracy i odwiedzenia naszego stanowiska – hala 4, stoisko L1.
Technologia CMOS Bardzo dobrą wierność odwzorowania detali i czułość uzyskano dzięki sensorom CMOS e2v 1,3 Mpx i Aptina 5 Mpx.
REKLAMA
Rozkładamy na części pierwsz
e
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
www.AutomatykaOnline.pl
71
Pomiary CZUJNIKI I SYSTEMY POMIAROWE
1
2
3
Miernik wielofunkcyjny testo 480 w aplikacjach VAC zestaw sond, które można podłączać do wielofunkcyjnego miernika testo 480. W artykule opisano aplikacje, w których można go użyć, oraz zaprezentowano nowe sondy.
Podczas wykonywania pomiarów jakości powietrza oraz wydajności systemów wentylacyjnych, analizowanych jest wiele parametrów, takich jak: temperatura, wilgotność, prędkość powietrza, poziom CO2 w otoczeniu i różnica ciśnień. Wielkości te muszą być często zapisywane, analizowane, a następnie dokumentowane.
Współpraca z komputerem i kalibracja Miernik testo 480, współpracując z komputerem, na którym zainstalowane jest oprogramowanie EasyClimate
72
Promocja
(dostarczane wraz z urządzeniem), daje użytkownikowi pewność, że dane pomiarowe są we właściwym miejscu, zawsze są dostępne oraz w prosty i szybki sposób mogą zostać wydrukowane w formie przejrzystego raportu. Zastosowanie cyfrowej komunikacji pomiędzy miernikiem testo 480 a poszczególnymi sondami daje użytkownikowi kolejne korzyści. Błędy pomiarowe mogą zostać wyeliminowane poprzez korekcję wskazań. Odbywa się to również za pomocą programu EasyClimate. Użytkownik dostaje możliwość wprowadzenia do pamięci miernika znanych mu błędów, np. ze świadectwa, po przeprowadzonym procesie wzorcowania. Kolejną zaletą cyfrowych sond jest fakt, że do wykonania ewentualnej usługi wzorcowania wystarczy wysłać jedynie sondę – nie ma potrzeby przesyłania miernika testo 480. Laboratoria wyposażone w takie same mierniki (np. laboratorium firmy Testo) wykorzystają własne urządzenie do zapisu wyników, gdyż nie ma ono wpływu na otrzymane rezultaty. Użytkownik natomiast może cały czas posługiwać się swoim miernikiem i innymi sondami.
Przykładowe zastosowania Wielofunkcyjny miernik testo 480 znalazł do tej pory zastosowanie w wielu aplikacjach. Świetnie sprawdza się m.in. w pomiarach jakości powietrza w pomieszczeniach (fot. 1). Mogą być one wykonywane w sposób ciągły (rejestracja) lub chwilowy. Parametry, które w tym przypadku są brane pod uwagę, to: temperatura [°C], wilgotność względna [%] i zawartość CO2 [ppm]. Jest też używany do kontroli klimatu w pomieszczeniach biurowych, w celu zapewniania optymalnych warunków dla pracowników. Na fot. 2 pokazano wykorzystanie sondy trzyfunkcyjnej, czyli pomiar temperatury [°C],
4
Fot. Testo
Firma Testo wprowadziła rozszerzony
5
wilgotności [% wilgotności względnej] i prędkości przepływu powietrza [m/s]. Można go zastosować do kontroli wydajności systemów wentylacyjnych pod względem liczby wymian powietrza. Wykorzystywany jest tutaj dodatkowy rękaw pomiarowy testovent 410 oraz uruchamiana w mierniku testo 480 funkcja obliczania wydatku [m3/godz.] (fot. 3). Umożliwia też pomiary prędkości przepływu powietrza [m/s] w kanałach wentylacyjnych, za pomocą wiatraczkowej sondy z głowicą Ø16 mm. Zintegrowany teleskop umożliwia sondowanie kanału wzdłuż jego przekroju oraz wyciągnięcie prawidłowej średniej ze wszystkich próbek pomiarowych. Specjalny graficzny tryb pomiarowy (zgodny z wymaganiami normy EN 12599) ułatwia przeprowadzenie pomiarów (fot. 4).
Nowe sondy pomiarowe W celu rozszerzenia funkcji miernika firma Testo wprowadziła do oferty kolejne sondy, wykorzystujące dostępne
6
metody pomiarowe. Tym samym testo 480 stało się bardzo rozbudowanym urządzeniem (fot. 7). Możliwe są teraz m.in. pomiary przepływu w kanałach wentylacyjnych za pomocą termoanemometrycznej sondy, opartej na „grzanej kulce”. Jest to sonda o bezkierunkowej charakterystyce, dzięki czemu pomiary stają się jeszcze prostsze (fot. 8). Miernikiem da się też wykonywać pomiary przepływu powietrza w dygestoriach, za pomocą sondy termoanemometrycznej, spełniającej wymagania normy EN 14175-3 i 4. Przydatne mogą być również pomiary komfortu cieplnego na stanowiskach pracy, za pomocą zestawu sond WBGT. Składa się on z poczernionego termometru kulistego, termometru „mokrego”, termometru „suchego” oraz statywu (fot. 5). Omawiany miernik umożliwia pomiary komfortu cieplnego PMV (Preducted Mean Vote) oraz PPD (Predicted
Percentage Dissatisfied), za pomocą następującego zestawu sond: poczerniony termometr kulisty, sonda temperatury i wilgotności powietrza oraz sonda poziomu turbulencji. Miernik testo 480 jest w tym momencie jedynym na świecie przyrządem, który kalkuluje obydwa parametry (PMV i PPD), bez udziału dodatkowego, specjalistycznego programowania. Wynik pomiaru jest przedstawiany bezpośrednio na wyświetlaczu, natomiast program EasyClimate umożliwia sporządzenie raportu z pomiarów.
Proste pomiary Niezależnie od podłączonej sondy oraz trybu pomiarowego, wykonanie pomiaru jest wyjątkowo proste. Miernik testo 480 prowadzi użytkownika krok po kroku, co pozwala zaoszczędzić czas i koszty. Przyrząd charakteryzuje się nowoczesnym wyglądem i najnowszą, niemiecką technologią. Pracownicy firmy Testo, będący od wielu lat partnerem profesjonalistów w dziedzinie klimatyzacji i wentylacji na całym świecie, doskonale zdają sobie sprawę z potrzeb specjalistów tej branży i wyzwań, którym muszą stawić czoła. Tę wiedzę wykorzystano w praktyce, tworząc właśnie miernik testo 480.
TESTO Sp. z o.o. Fot. Testo
ul. Wiejska 2, 05-802 Pruszków tel. 22 863 74 01, fax 22 863 74 15
7
8
e-mail: testo@testo.com.pl www.testo.com.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
73
Pomiary CZUJNIKI I SYSTEMY POMIAROWE
Przetworniki ciśnienia w ofercie Poltraf
Przetwornik NAT 8252
Firma Poltraf wprowadziła do sprzedaży kilka nowych przetworników ciśnienia, wykonanych w technologii cienkowarstwowej.
Oparty na technologii cienkowarstwowej przetwornik ciśnienia NAT 8252, produkcji szwajcarskiej firmy Trafag AG, to jedna z nowych propozycji firmy Poltraf. Przetwornik może pracować w zakresie ciśnień od 0 bar do 600 bar, z sygnałem wyjściowym od 4 mA do 20 mA lub od 0 V DC do 10 V DC, z nieliniowością i histerezą ±0,3 proc. dla pełnego zakresu pomiarowego. Nieduża obudowa, wspawanie czujnika w korpus, znakomita stabilność długoterminowa, przeciążalność (trzykrotne ciśnienie znamionowe) i czas odpowiedzi na zmianę sygnału na poziomie 1 ms oraz zakres temperatury od –40 °C do +125 °C – to główne zalety nowego przetwornika. Całość jest wykonana z wysokiej jakości stali nierdzewnej, razem z wtyczką M12 × 1,5, co umożliwia ekonomicznie uzasadnioną konfigurację przetwornika, przy zachowaniu stopnia szczelności na poziomie IP67. Standard przyłącza procesowego
74
Promocja
to G¼². Waga przetwornika wynosi zaledwie 50 g, przy odporności na udary rzędu 50 g/11 ms i wibracjach do 15 g, w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 2000 Hz. Typowe aplikacje obejmują hydraulikę siłową, obrabiarki, systemy HVAC, procesy technologiczne i wiele innych. Kolejną nowością, opartą na technologii cienkowarstwowej, jest przetwornik EXNT 8292 w wykonaniu iskrobezpiecznym, przeznaczony do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem w przemyśle i górnictwie. Rozwiązanie spełnia wymagania techniczne oraz standardy ATEX i IECEx. Istotną cechą, cenioną np. w przemyśle petrochemicznym, jest kompensacja temperatury w całym zakresie temperatury medium od –40 °C do +120 °C. Technologia spawania laserowego na stanowisku zrobotyzowanym zapewnia powtarzalność produkcji, jednakową rozszerzalność cieplną czujnika i przyłącza procesowego, a także eliminuje uszczelkę między czujnikiem i korpusem przyłącza procesowego. Szczelność ta gwarantuje bezpieczeństwo eksploatacji. Siedem wersji przyłącza procesowego, w tym wersja wysokociśnieniowa M18 × 1,5 ze specjalnym stożkowym uszczelnieniem do ciśnień powyżej 600 bar oraz wzmocnione przyłącze elektryczne z metalową wtyczką tworzą kompletny system przeznaczony do stref 0, 1, 2 (Ga).
Przetwornik FPT
FPT (ang. Flush Membrane Transmitter) to z kolei nowy przetwornik z płaską membraną. Stanowi on kolejne rozwiązanie, oparte na technologii cienkowarstwowej na stali. Jego docelowe zastosowania obejmują branże: spożywczą, wodno-kanalizacyjną, chemiczną, farmację oraz firmy zajmujące się produkcją silników. Płaska membrana i gładka powierzchnia czujnika w wykonaniu z wysokiej jakości stali nierdzewnej AISI 630 nie są jedynymi zaletami tego przetwornika. Dla odbiorcy końcowego z branży spożywczej brak oleju pomiędzy czujnikiem a membraną to parametr kluczowy, ze względu na eliminację zagrożeń związanych z zanieczyszczeniem produktu finalnego. Przetwornik jest dostępny w zakresach ciśnień: od 0–1 bar do 0–100 bar oraz od 0–15 psi do 0–1500 psi. Szeroki zakres napięć zasilających – 9–30 V DC lub 5 V DC ratiometryczne – oraz sygnałów wyjściowych: 4–20 mA, 0–5 V DC, 1–6 V DC, 0–10 V DC, 0,5–4,5 V DC ratiometryczny, dają duże możliwości aplikacyjne. Michał Hałasiński POLTRAF Sp. z o.o. ul. Bysewska 26C, 80-298 Gdańsk tel. 58 557 52 07 fax 58 557 52 39 e-mai: info@poltraf.com.pl www.poltraf.com.pl
Zadania pozycjonowania w inżynierii maszynowej wymagają zwykle dużych dokładności, rozdzielczości i dynamiki. Dotychczas produkowane enkodery magnetyczne były zwykle zbyt mało dokładne, a modele optyczne zbyt wrażliwe na trudne warunki środowiskowe. Nowe, obrotowe enkodery magnetyczne Pepperl+Fuchs rozwiązują ten problem.
Nowa generacja enkoderów magnetycznych Używane do tej pory rozwiązania, wykorzystujące absolutne, obrotowe enkodery magnetyczne, zapewniały dokładność około 1° i maksymalnie 12-bitową rozdzielczość, natomiast odpowiedź dynamiczna trwała ponad 600 μs. Z tego względu w zastosowaniach wymagających dużej dokładności oraz dynamiki najczęściej używano obrotowych enkoderów optycznych. Jednak dla tego typu enkoderów obrotowych duże wyzwanie stanowią trudne warunki otoczenia, a także brud, wibracje czy ekstremalne temperatury.
Fot. Poltraf, Pepperl+Fuchs
Nowa definicja ograniczeń Dzięki najnowszym osiągnięciom w dziedzinie obrotowych enkoderów magnetycznych firma Pepperl+Fuchs na nowo określa granice tego, co można osiągnąć łącząc precyzję i dynamikę obrotowych enkoderów optycznych z zaletami obrotowych enkoderów magnetycznych. Rezultatem jest wyjątkowa wytrzymałość przy zachowaniu niewielkich wymiarów. Dokładność wynosząca 0,1° oraz 16-bitowa rozdzielczość i czas cyklu poniżej 100 μs zapewniają dotąd niemożliwy do uzyskania poziom elastyczności i wydajności. Największą korzyścią, wynikającą z używania obrotowych enkoderów magnetycznych, jest ich bezstykowa zasada działania. Dzięki temu ich ruch nie powoduje zużycia i nie wpływa na zwiększenie wymagań oraz kosztów związanych z konserwacją oraz serwisowaniem. Ta technologia jest Promocja
też odporna na zakłócenia zewnętrzne i zapewnia niezawodny pomiar.
Maksymalna wydajność Absolutne, obrotowe enkodery magnetyczne o dokładności do 0,1° pozwolą firmie Pepperl+Fuchs zaoferować w przyszłości produkty otwierające nowe horyzonty w dziedzinie inżynierii maszynowej i automatyki przemysłowej. Dokładność i duża wydajność obrotowych enkoderów magnetycznych wpływają pozytywnie na niezawodność produkcji, nawet w trudnych warunkach przemysłowych. Wynika to m.in. z faktu, że technologia magnetyczna redukuje niemal do zera wymagania odnośnie konserwacji i serwisu oraz wydłuża okres eksploatacji enkoderów, nawet gdy są one narażone na pył, zabrudzenie czy skrajne temperatury. Co więcej, obrotowe enkodery magnetyczne dają nowe możliwości związane z ich zastosowaniem w miejscach, w których decydującym czynnikiem są niewielkie wymiary.
Jednoobrotowe i wieloobrotowe Absolutne enkodery obrotowe, wykorzystujące zasadę detekcji magnetycznej, są wyposażone w dwuosiowy czujnik Halla. Obracające się pole magnetyczne tworzy sygnał sinusoidalny, odbierany przez ten czujnik. Sygnał jest przetwarzany przez wbudowany procesor, dzięki czemu jego wartość wyjściowa jest równa wartości wyjściowej sygnałów, które można uzyskać za pomocą
skanowania optycznego. Umożliwia to skonstruowanie niezwykle małych, absolutnych enkoderów jednoobrotowych. Zastosowanie dodatkowego czujnika Wieganda umożliwia używanie ich jako absolutnych enkoderów wieloobrotowych. Stałe pole magnetyczne, obracające się nad czujnikiem Wieganda, generuje w jego rdzeniu pole o odwrotnym zwrocie. Bezstykowy, odporny na zużycie czujnik Wieganda pozytywnie wpływa na wytrzymałość urządzenia, a także minimalizuje konieczność wykonywania prac konserwacyjnych i serwisowych. Więcej informacji można znaleźć pod adresem: www.pepperl-fuchs. pl/magnetic-encoders.
Pepperl+Fuchs ul. Marsa 56B, 04-242 Warszawa tel. 22 256 97 70, fax 22 256 97 73 e-mail: info@pl.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.pl/a-distance-ahead
Automaticon 2014 Zapraszamy do współpracy i odwiedzenia naszego stanowiska – hala 1, stoisko A15.
Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
75
Fot. Testo, RS Components
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
Pomiary termowizyjne Przegląd kamer
Termowizyjne systemy pomiarowe są obecnie coraz powszechniej stosowane. Są dokładne, wygodne w użyciu, a ich ceny można uznać za rozsądne. W artykule dokonano przeglądu polskiego rynku urządzeń termowizyjnych.
Systemy pomiarów termowizyjnych wykorzystują zjawisko promieniowania cieplnego ciał fizycznych o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego. Pracują w paśmie średniej podczerwieni i umożliwiają bezstykowe pomiary temperatury przez rejestrację fali o długości od około 0,9 μm do 14 μm wspomnianego promieniowania i jego obrazowanie. Popularność tego typu systemów związana jest z ich niezawodnością, a w dużej mierze także z rozsądną ceną. Szerokie spektrum zastosowań kamer termowizyjnych, przy jednocześnie różnych wymaganiach odnośnie ich cech funkcjonalnych, skutkuje szeroką gamą urządzeń proponowanych na rynku. Wśród producentów systemów termowizyjnych szeroką gamę produktów oferują m.in. firmy Fluke, Flir i Testo.
Tab. Zestawienie kamer firmy Fluke
Kamera
O zas
Fluke Ti100
uni
Fluke Ti105
uni
Fluke TiR105
bud
Fluke Ti110
uni
Fluke TiR110
bud
Fluke Ti125
uni
Fluke TiR125
bud
Fluke Ti400
p
Fluke Ti300
p
Fluke Ti200
p
Fluke Ti27
p
Fluke Ti29
p
Fluke Ti32
p
Podstawowe parametry Do podstawowych parametrów, determinujących obszar zastosowań kamery, jej skuteczność oraz cenę, należą: rozdzielczość detektora (liczba detektorów), czułość termiczna, zakres mierzonej temperatury, minimalna odległość pomiaru oraz liczba punktów pomiarowych. Na funkcjonalność systemu oraz cenę urządzenia niewątpliwie wpływ mają takie parametry, jak: wielkość wyświetlacza, funkcje wizualizacji zarejestrowanych termografów oraz ich analizy. Równie
76
Fot. Testo, RS Components
istotne są możliwości komunikacyjne systemu z zewnętrznymi systemami sterowania i analizy danych. W zależności od wymienionych cech, producenci systemów termowizyjnych sugerują często obszar zastosowań ich produktów.
Termowizja w służbie przemysłu Podstawowe przemysłowe zastosowania systemów termowizyjnych są związane z diagnostyką. Często symptomem uszkodzenia jest zbyt wysoka temperatura elementu diagnozowanego lub specyficzna dla takiego stanu dynamika zmian
jego temperatury. Przykładem mogą być przegrzewające się obwody elektryczne, szczególnie te o dużej mocy. Pod wpływem płynącego w nich prądu, nagrzewa się zarówno żyła przewodu, jak i jego izolacja. Na skutek niewłaściwego naniesienia izolacji lub jej uszkodzenia, przewody przewodzące prąd mogą być źródłem nadmiernych ilości ciepła, emitowanego do otoczenia, a przez to – przy kontakcie z łatwopalnymi materiałami – również źródłem pożaru. W celu zapobieżenia takim sytuacjom, do wykonania okresowego sprawdzenia stanu izolacji
Czułość termiczna
Zakres pomiaru
Minimalna odległość pomiaru
uniwersalne
100 mK
–20…+250 °C
1,2 m
uniwersalne
100 mK
–20…+250 °C
1,2 m
80 mK
–20…+150 °C
100 mK
–20…+250 °C
Obszar zastosowań
Rozdzielczość detektora
budownictwo uniwersalne
160 × 120
budownictwo
80 mK
–20…+150 °C
uniwersalne
100 mK
–20…+350 °C
budownictwo
80 mK
–20…+150 °C
przemysł
320 × 240
elektrycznej przewodów i kabli, może zostać wykorzystana termowizja. Innymi newralgicznymi punktami instalacji są miejsca połączeń przewodów, szczególnie te wykonane za pomocą śrub lub zacisków. Zbyt późne wykrycie styku o luźnym połączeniu może doprowadzić do jego upalenia się, a w konsekwencji do powstania pożaru. I w tym przypadku możliwe jest wykorzystanie termowizji do profilaktycznej kontroli stanu takich połączeń. Kolejnymi elementami instalacji elektrycznej czy energetycznej, w któ-
Wielkość ekranu LCD
Zoom
Wymienny obiektyw
nie
nie
tak
tak
0,1525 m
–20…+1200 °C
3,5”
50 mK
przemysł
240 × 180 0,15 m –20…+650 °C
przemysł
200 × 150
przemysł
240 × 180
przemysł
280 × 210
przemysł
320 × 240
75 mK
50 mK –20…+600 °C 45 mK
3,7” 0,45 m
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
77
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
Tab. Zestawienie kamer firmy Flir Rozdzielczość detektora
Czułość termiczna
Flir i3
60 × 60
150 mK
Flir i5
100 × 100
Kamera
Obszar zastosowań
Zakres pomiaru
Minimalna odległość pomiaru
Wielkość ekranu LCD
0,6 m
2,8”
Z
100 mK Flir i7 Flir E4
140 × 140 uniwersalne
80 × 60
150 mK
Flir E5
120 × 90
100 mK
Flir E6
160 × 120
Flir E8
320 × 240
Flir E40
uniwersalne
Flir E40bx
budownictwo
Flir E50
uniwersalne
Flir E50bx
45 mK
–20…+120 °C
50 mK
–20…+650 °C
budownictwo
45 mK
–20…+120 °C
Flir E60
uniwersalne
50 mK
–20…+650 °C
Flir E60bx
budownictwo
–20…+120 °C
Flir T420
uniwersalne
–20…+650 °C
Flir T420bx
budownictwo
Flir T440
uniwersalne
–20…+1200 °C
Flir T440bx
budownictwo
–20…+650 °C
Flir T620
uniwersalne
Flir T620bx
budownictwo
Flir T640
uniwersalne
Flir T640bx
budownictwo
Flir P660
uniwersalne
Flir A 65
przemysł
640 × 512
Flir A 35
przemysł
320 × 256
Flir A 15
przemysł
160 × 128
Flir A 5
przemysł
80 × 64
Flir A 615
160 × 120
240 × 180
320 × 240
45 mK
40 mK
640 × 480
35 mK
30 mK
ciągły
0,4 m
3,5” ciągły
–20…+350 °C
–20…+650 °C –40…+650 0C –20…+2000 °C
0,25 m
4,3”
cią
0,3 m
5,6”
cią
–40…+650 °C
–20…+500 °C
–40…+160 °C brak danych
–40…+160 °C / –40…+550 °C
50 mK 320 × 240
3”
60 mK –20…+650 °C
Flir A 315
Fot. Flir
0,5 m
70 mK
Flir A 300/310
78
–20…+250 °C
0,4 m –20…+350 °C dwa podzakresy
przemysł
nie
640 × 480
–20…+2000 °C trzy podzakresy
kość u LCD
Zoom
Wymienny obiektyw
nie
nie
inne
8”
MSX
”
MSX MSX MSX
ciągły cyfrowy × 2
MSX MSX MSX MSX
5”
3”
6”
MSX
MSX
ciągły cyfrowy × 4
MSX MSX Tak
MSX MSX MSX MSX
ciągły × 8
MSX MSX
ciągły × 8
DDE
GenICAM, GigE Vision
anych
nie
tak osobno
e GenICAM, GigE Vision
rych jednym z symptomów wystąpienia defektu bądź uszkodzenia może być sygnał temperaturowy, są transformatory, rozdzielnie główne, tablice i szafy sterownicze. Dalsze zastosowania termowizji, związane z przemysłem energetycznym, a także wydobywczym, to kontrola temperatury składowanych i transportowanych łatwopalnych surowców. Składowany na hałdach węgiel oraz inne łatwopalne paliwa stałe, np. trociny, na skutek nagrzania od atmosfery lub w wyniku ich niewłaściwego transportowania mogą ulec samozapłonowi. Poza szeroko rozumianym przemysłem energetycznym, termowizja znajduje zastosowanie w przemyśle hutniczym i odlewniczym, gdzie pomaga w sprawdzeniu poprawności nagrzania walcowanych blach czy odlewów. Również w przemyśle spożywczym diagnozowaniu pod względem temperatury powinny być poddawane produkty, które podlegają wstępnej obróbce termicznej, są mrożone, gotowane lub smażone.
Szeroki asortyment W zależności od branży i konkretnych potrzeb dobierane są odpowiednie typy kamer. Do okresowych inspekcji stosowane są urządzenia przenośne, które powinny cechować się dużą poręcznością, możliwie małą masą oraz szerokim zakresem działania i możliwością rejestracji znacznej liczby obrazów, najlepiej także w formie klasycznych zdjęć. Pomocna dla operatora urządzenia może być funkcja robienia krótkich notatek głosowych, skojarzonych z wykonanym zdjęciem. W zależności od dostępności diagnozowanych elementów, również kształt kamery lub zastosowane rozwiązania konstrukcyjne mogą mieć duże znaczenie. W małej kamerze firmy NEC, model G100MD, zastosowano ciekawe rozwiązanie, jakim jest odchylany o 270° ekran. Większość kamer może być montowana na statywie, zapewniającym większą stabilność podczas pomiaru, co również może być bardzo przydane. Dla zapewnienia precyzyjnego wybrania punktów na diagnozowanych elementach, w kamerach stosowane są zarówno LED-owe systemy doświetlające, jak i laserowe układy celownicze. Udogodnienia takie mają m.in. kamery firmy Flir – modele z serii E.
Małe nie znaczy gorsze Do najprostszych kamer termowizyjnych o uniwersalnym zastosowaniu zaliczyć
można rozwiązania firmy Flir z serii „i” (i3, i5, i7). Ich rozdzielczość nie przekracza 140 × 140 punktów, a czułość termiczna to – w zależności od konkretnego modelu – 150 mK (i3) lub 100 mK (i5, i7). Zakres pomiarowy tych kamer wynosi od –20 °C do +250 °C. Osoba wykonująca pomiar taką kamerą powinna utrzymywać przyrząd w odległości co najmniej 60 cm od elementu, którego temperatura jest mierzona. Wyniki wizualizowane są na bieżąco na 2,8” ekranie LCD. Kamery firmy Flir z serii „i” nie mają funkcji przybliżania i nie pozwalają na wymianę obiektywu. Kamerami o nieco lepszych parametrach z gamy produktów firmy Flir są produkty serii „E” o jednocyfrowym oznaczeniu (E4, E5, E6, E8). Przy identycznym zakresie pomiarowym, jak w przypadku kamer serii „i”, cechują się mniejszą o 10 cm, minimalną odległością podczas pomiaru oraz większym, 3”, wyświetlaczem. Dzięki zastosowanej technologii MSX (Multi-Spectral Dynamic Imaging) umożliwiają uzyskanie o wiele czytelniejszego obrazu w podczerwieni, co jest realizowane przez dodanie obrazu rejestrowanego w spektrum widzialnym. Najwyższy model, oznaczony symbolem E8, ma układ detekcyjny o rozdzielczości 320 × 240 punktów, cechujący się czułością termiczną 60 mK. Podobne rozwiązania proponują także inni producenci. Kamery firmy Testo – modele 870 i 875 – mają układ detekcyjny o rozdzielczości 160 × 120 punktów. W zależności od konkretnego modelu cechują się czułością termiczną od 100 mK (870) przez 80 mK (875-1) nawet do 50 mK (875-1i oraz 875-2i). Modele oznaczone symbolem 870 umożliwiają pomiar z odległości co najmniej 0,5 m, natomiast oznaczone symbolem 875 mogą wykonać pomiar z odległości nawet 0,1 m. Również te kamery nie mają opcji zbliżenia, ani możliwości wymiany obiektywu. Operator obserwuje termogram na 3,5” ekranie LCD, z możliwością wykorzystania funkcji SuperResolution (320 × 240 px). Technologia ta wykorzystuje naturalne drgania ręki operatora do rejestracji wielu obrazów, które zostają następnie złożone w jeden o większej rozdzielczości niż ta, która wynika z zastosowanego układu detektora. W ofercie firmy Testo jest także kamera o podobnej konstrukcji, oznaczona symbolem 882. W porównaniu z wcześniej opisanymi, charakteryzuje się ona dużo większą rozdzielczością ukła-
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
79
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
Tab. Zestawienie kamer firmy NEC Model
Obszar zastosowań
Rozdzielczość detektora
Czułość termiczna
Zakres pomiaru
Mi od p
MobIR M8
uniwersalne
160 × 120
100 mK
–20…+250/ 350/1200°C
bra
Avio (NEC) InfReC R300Z
przemysł, nauka
320 × 240
30 mK
–40…+500 °C trzy podzakresy
Avio (NEC) InfReC R300SR
uniwersalne
30 mK
–40…+500 °C trzy podzakresy
Avio (NEC) InfReC R300SR-S
uniwersalne, budownictwo
25 mK
–40…+120 °C
Avio (NEC) InfReC R300SR-H
przemysł
30 mK
–40…+2000 °C cztery podzakresy
Avio (NEC) Thermo Tracer H2640
przemysł, nauka
640 × 480
30 mK
–20…+2000 °C cztery podzakresy
Avio (NEC) Thermo Gear G30
uniwersalne, budownictwo
160 × 120
200 mK
–20…+350 °C
uniwersalne, budownictwo
320 × 240
40 mK
–40…+1500 °C cztery podzakresy
budownictwo
320 × 240
60 mK
–40…+500 °C dwa podzakresy
80 mK
–40…+500 °C dwa podzakresy
Avio (NEC) Thermo Gear G100EX Avio (NEC) Thermo Gear G120EX Avio (NEC) G100MD Avio (NEC) Thermo Tracer TS9230
320 × 240
320 × 240 przemysł
Fot. Test-Therm
Avio (NEC) Thermo Tracer TS9260
80
640 × 480
Avio (NEC) S30 W/H
przemysł
160 × 120
200 mK (W) 500 mK (H)
–20…+350 °C (W) 0…+600 °C (H)
OPTRIS PI 160
przemysł
160 × 120
100 mK
–20…+900 °C 3 podzakresy
OPTRIS PI 400
przemysł
382 × 288
80 mK
–20…+900 °C 3 podzakresy
aru
Minimalna odległość pomiaru
Wielkość ekranu LCD
Zoom cyfrowy
Wymienny obiektyw
0/ C
brak danych
2,47”
2 ×
tak
0,3 m
3,5”
1–4 ×
nie
zoom optyczny 4×
obraz statyczny w rozdzielczości 640 × 480 (funkcja Super Resolution)
°C sy
Inne
°C sy
°C
0,1 m
3,5”
1–4 ×
tak
°C esy
0,3 m
5,6”
2 × , 4 × , 8 ×
tak
°C
0,1 m
2,7”
nie
nie
°C esy
Również dla budownictwa
°C esy
0,1 m
3,5”
2 × , 4 ×
°C sy
0,1 m
3,5”
2x, 4x
°C sy
0,3 m
brak
nie
nie
kamery stacjonarne
C (W) (H)
0,5 m
brak
nie
nie
kamera stacjonarna
°C y
0,5 m
brak
nie
tak
kamera stacjonarna
°C y
0,5 m
brak
nie
tak
kamera stacjonarna
tak
du detekcyjnego (320 × 240 punktów) oraz niską wartością czułości termicznej 50 mK, przy małej (0,2 m) minimalnej odległości pomiaru. Na szczególną uwagę zasługuje możliwość wymiany obiektywów w modelu oznaczonym symbolem 875-2i. Zakres rejestrowanych temperatur za pomocą kamer firmy Testo wynosi od –20 °C do +280 °C w przypadku modeli 870 i 875-1 i od –20 °C do +350 °C w przypadku modelu 875-1i oraz pozostałych, które cechują się możliwością pomiaru wysokich temperatur, do 550 °C. Firma Sonel również proponuje kamery o niskiej rozdzielczości (160 × 120), o czułości 100 mK i minimalnej odległości pomiaru równej 0,2 m, bez możliwości przybliżenia. Kamery te mają wyświetlacz LCD o rozmiarze 3,6”. Modele KT-130, KT-140 i KT-150, bez możliwości wymiany obiektywu, pozwalają na pomiar w zakresie od –20 °C do +250 °C. Natomiast model KT-160, przy identycznych pozostałych parametrach, pozwala na pomiar temperatury w zakresie od –20 °C do +350 °C i na wymianę obiektywu.
funkcja panorama, nagrywanie filmu na karcie i inne
Do kamer o niskiej rozdzielczości, takiej jak w wymienionych modelach firmy Sonel, zaliczyć można także produkty firmy Fluke (ich dystrybutorem w Polsce jest firma RS Components): Ti100, Ti105, Ti110 oraz Ti125. Mają one wyświetlacz LCD 3,5” i stały zoom oraz stałą ogniskową. Pozwalają one na pomiar temperatury w zakresie od –20 °C do +250 °C. Odmiana tych kamer, oznaczana dodatkowo literą „R” w symbolu (TiR…), mająca zwiększoną do 80 mK czułość termiczną oraz zawężony zakres pomiaru (od –20 °C do +150 °C), jest przeznaczona do pomiarów w budownictwie. Specjalnymi wersjami kamer dla budownictwa zachęca klientów również firma Flir. Jej modele, oznaczone dodatkowo symbolem „bx”, w stosunku do swoich uniwersalnych odpowiedników cechują się węższym zakresem pomiarowym, tj. od –20 °C do +120 °C. Wśród tych kamer znajdują się modele o rozdzielczości 160 × 120 (E40/E40 bx), 240 × 480 (E50/E50 bx) oraz 320 × 240 (E60/ E60 bx). Uniwersalne odmiany tych kamer mają zakres pomiarowy sięgający 650 °C. W przypadku najprostszego modelu E40/E40 bx, zastosowano ciągły dwukrotny cyfrowy zoom, natomiast w modelach wyższych zoom ten
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
81
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
Tab. Zestawienie kamer firmy Sonel Kamera
Obszar zastosowań
Rozdzielczość detektora
Czułość termiczna
Zakres pomiaru
M odleg
Sonel KT-130 Sonel KT-140
–20…+250 °C
Sonel KT-150
160 × 120
100 mK
Sonel KT-160
–20…+350 °C
uniwersalne Sonel KT-384
384 × 288
80 mK
–20…+400 °C
Sonel KT-640
640 × 480
50 mK
–20…+250 °C/ +200…+800 °C
Szeroki zakres temperatury Ciekawą propozycją wśród kamer o konstrukcji pistoletowej są produkty firmy NEC. Modele Thermo Gear G100 i G120EX mają bardzo szeroki zakres pomiarowy (od –40 °C do +1500 °C), przy czym konieczne jest wybieranie przed pomiarem między czterema podzakresami. Kamery te mają czterokrotny zoom, detektor o rozdzielczości 320 × 240 px, 3,5” ekran LCD i cechują się czułością 40 mK, przy minimalnej odległości pomiaru równej 0,1 m. Do kamer o konstrukcji pistoletowej i szerszym zakresie pomiarowym zaliczyć można produkty firmy Fluke Ti200, Ti300 i Ti400 oraz Sonel KT-384. Te pierwsze mają zarówno wymienne obiektywy, jak i funkcję zoomu. Model Ti400 pozwala na pomiar temperatury w szerokim zakresie, od –20 °C do +1200 °C. Kamera firmy Sonel mierzy temperaturę z zakresu od –20 °C do +400 °C i również ma dwu- oraz czterokrotny zoom. Rozdzielczość detektora wynosi 384 × 288 px.
82
Duży może więcej Większość producentów, oprócz wcześniej opisanych kamer, proponuje również modele o konstrukcji przypominającej kamery wideo. Produkty te, niezależnie od producenta, mają szerszy zestaw funkcji oraz lepsze parametry, w porównaniu do kamer typu pistoletowego. Taka budowa pozwala przede wszystkim na umieszczenie dużego, odchylanego ekranu LCD. Firma Sonel w modelu KT-640 zainstalowała wyświetlacz o przekątnej 5,7” oraz układ detekcyjny o rozdzielczości 640 × 480 i czułości 50 mK. Firma Testo w modelach 885 i 890 zainstalowała 4,3” wyświetlacz i układ detekcyjny o rozdzielczości 320 × 480 (885) lub 640 × 480 (890) oraz cyfrowy układ skokowej zmiany ogniskowej. Modele oznaczone dodatkowo liczbą 2 (885-2 i 890-2) pozwalają na wymianę obiektywów i pomiar temperatury do +1200 °C. Zastosowana w nich technologia SuperResolution powala uzyskać termografy o rozdzielczości 640 × 480 (885-2) lub 1280 × 960 (890-2). Firma Flir w modelach oznaczonych literą „T” instaluje ekrany LCD o przekątnej 3,5” (T420 i T440) lub 4,3” (T620 i 640). Te z mniejszym wyświetlaczem mają czterokrotny ciągły zoom
cyfrowy, a te z większym – ośmiokrotny. Największy wyświetlacz (5,6”) wśród kamer tego producenta ma kamera o symbolu P660. Pozwala ona na wymianę obiektywów, ciągły ośmiokrotny zoom, a ponadto ma detektor o rozdzielczości 640 × 480 px i czułości 30 mK oraz system Digital Detail Enhancement (DDE), zapewniający dobrą widoczność nawet przy dużych zmianach temperatury. Jej zakres pomiarowy wynosi od –20 °C do +500 °C. Ekran o takiej samej wielkości mają kamery firmy NEC – modele Thermo Tracer H2630 i H2640. Mają one także identyczną rozdzielczość detektora i – w przypadku modelu H2640 – identyczną czułość. Model ten przy zakresie pomiarowym od –20 °C do +2000 °C (cztery podzakresy) ma dwu-, cztero- i ośmiokrotny zoom oraz możliwość wymiany obiektywów. Taki sam zakres pomiarowy ma kamera Avio (NEC) InfReC R300SR-H. Zastosowany w niej detektor ma rozdzielczość 320 × 240 px, ale technologia Super Resolution pozwala na uzyskanie obrazów w rozdzielczości 640 × 480 px, prezentowanych na ekranie o przekątnej 3,5”. Warunkiem poprawnego wykonania pomiaru tą kamerą jest odległość od obiektu równa co najmniej 10 cm.
3
Fot. Sonel
jest czterokrotny. Wszystkie te kamery pozwalają na wymianę obiektywów. Podobnie jak wcześniej opisywane modele z serii E, wykorzystują one technologię MSX.
br
aru
Minimalna odległość pomiaru
Kamery stacjonarne Wielkość ekranu LCD
Zoom
Wymienny obiektyw
°C
nie nie
°C
0,2 m
tak
3,6”
°C
tak ×2, ×4
°C/ 0 °C
brak danych
5,7”
brak danych
brak danych
Szczególną grupę stosowanych w przemyśle urządzeń termowizyjnych stanowią kamery przeznaczone do ciągłej rejestracji obrazu termicznego. W kamerach tych nie występuje ekran, za to znaczenia nabiera standard przesyłania danych i współpracy z nadrzędnymi systemami nadzorowania procesu, takimi jak systemy SCADA. Kamery te nie muszą mieć funkcji zoomu, choć może się ona w szczególnych przypadkach przydać. Najczęściej są one sprzedawane z różnymi, dobieranymi w zależności od potrzeb, obiektywami. Przykładami takich kamer są produkty firmy Flir z serii A, firmy Optris serii PI czy firmy NEC, np. Thermo Tracer TS9230/ TS9260. Również tego typu rozwiązania mogą, jak to ma miejsce w przypadku produktów firmy Flir, mieć wbudowany aparat fotograficzny, umożliwiający gromadzenie obrazów bezpośrednio w urządzeniu. Pozwala to na gromadzenie danych, które mogą zostać wykorzystane w razie
REKLAMA
Szeroka oferta targowa dla każdej firmy!
Fot. Sonel
Jesienią 2014 zapraszamy na targi przemysłowe w Expo Silesia 30 września – 2 października
14 – 16 października
14 – 16 października
5 – 6 listopada
7. Międzynarodowe Targi Obrabiarek Narzędzi i Technologii Obróbki
Międzynarodowe Targi Spawalnicze
Targi Robotyzacji i Automatyzacji
Targi Hydrauliki, Automatyki i Pneumatyki
www.toolex.pl
www.expowelding.pl
www.robotshow.pl
www.hapexpo.pl
kontakt: Agnieszka Cieślik tel. 32 78 87 541, fax 32 78 87 522 tel. kom. 510 031 475 e-mail: toolex@exposilesia.pl
kontakt: Wioletta Błońska-Dudek tel. 32 78 87 506, fax 32 78 87 525 kom. 510 031 732 e-mail: expowelding@exposilesia.pl
kontakt: Joanna Tomczyk tel. 32 78 87 511, fax 32 78 87 522 kom. 510 030 324 e-mail: robotshow@exposilesia.pl
kontakt: Małgorzata Mazur tel. 32 78 87 523, fax 32 78 87 525 kom. 510 031 476 e-mail: hapexpo@exposilesia.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
www.exposilesia.pl
Sosnowiec
83
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
Tab. Zestawienie kamer firmy Testo do zastosowań uniwersalnych Kamera
Rozdzielczość detektora
Czułość termiczna
Zakres pomiaru
TESTO 870-1 100 mK –20…+280 °C
TESTO 870-2
TESTO 875-1
160 × 120
80 mK
TESTO 875-1i
–20…+350 °C
TESTO 875-2i
TESTO 875-2i Set 50 mK
TESTO 882
–20…+350°C; możliwość pomiaru wysokich temperatur do +550 °C
320 × 240
TESTO 876-1 160 × 120
80 mK
320 × 240
30 mK
–20…+280 °C
TESTO 876 Set
TESTO 885-1
TESTO 885-2
–20…+350 °C; możliwość pomiaru wysokich temperatur do +1200 °C (testo 885-2, testo 885-2Set, Testo 890-2, Testo 890-2Set)
TESTO 885-2 Set
TESTO 890-1
TESTO 890-2
Fot. Testo
TESTO 890-2 Set
84
640 × 480
40 mK
M odle
aru
Minimalna odległość pomiaru
Wielkość ekranu LCD
Zoom
Wymienny obiektyw
awarii łącza danych. Kamery Flir A5, A15, A35, A65 oraz A315 i A615 mają technologię GenICAM, czyli interfejs programowania. Ponadto zastosowano w nich protokół szeregowy GigE Vision. Kamery tej serii mają detektory o rozdzielczości od 80 × 64 punktów (A5) do 640 × 512 punktów (A65) i czułości 50 mK. Z kolei firma NEC proponuje kamery stacjonarne o rozdzielczości 640 × 480 px – model Thermo Tracer TS9230 lub 320 × 240 px – model Thermo Tracer TS9260.
inne
0,5 m
°C nie
Nie tylko obraz statyczny
°C 0,1 m opcjonalnie 3,5”
nie
tak
– SuperResolution – 320 × 240 px
C; wysokich 50 °C 0,2 m
nie
opcjonalnie
°C tak
nie
opcjonalnie 0,1 m
C; wysokich
C 85-2Set, 90-2Set)
tak 4,3”
– SuperResolution – 640 × 480 px
– SuperResolution – 640x480 px; – w pełni radiometryczny pomiar wideo
cyfrowy 1–3 stopniowy nie
opcjonalnie
tak
– SuperResolution – 1280 × 960 px
– SuperResolution – 1280 × 960 px; – w pełni radiometryczny pomiar wideo
Przy wykorzystaniu kamer termowizyjnych do badań nieniszczących często istotny jest nie tyle statyczny rozkład temperatury w obiekcie, ale zmiana w czasie tego rozkładu. W takim przypadku kluczowe znaczenie, poza rozdzielczością detektora, ma szybkość jego działania i prędkość rejestracji obrazów. Przykładem kamery, która dobrze spełnia powyższe założenia, jest produkt firmy Testo – model 890. Kamera ta cechuje się rozdzielczością 640 × 480 px, dodatkowo wspomaganą przez specjalnie opatentowany system SuperResolution, który pozwala na rejestrację obrazów o rozdzielczości do 1280 × 960 px. Ponadto zastosowana w tej kamerze technologia SiteRecognition, w przypadku powtarzających się badań termograficznych podobnych obiektów, oferuje bezpośrednie rozpoznanie, alokację i archiwizację lokalizacji pomiaru, a także automatyczną alokację i archiwizację obrazów termowizyjnych. Co równie ważne, kamera ta realizuje w pełni radiometryczny pomiar wideo z funkcją rejestracji, oferując możliwość analizy termicznej w czasie rzeczywistym – w każdej chwili wszystkie punkty pomiarowe są dostępne co do piksela.
Termowizja w innych gałęziach przemysłu W motoryzacji termowizja stosowana jest do sprawdzania skuteczności działania: ogrzewania siedzeń, kierownicy, wnętrza pojazdu, szyb lub silników, czy badania obciążenia, jakiemu poddawane jest ogumienie (np. Formuła 1). Również w innych branżach systemy termowizyjne stosowane są w fazie badań i testowania rozwiązań. W lotnictwie za pomocą termowizji bada się i analizuje rozkłady naprężenia, występujące w elementach pod wpływem oddziaływania na nie sił. W przemyśle produkującym
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
85
rynek i technologie kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych
sprzęt AGD metodami termograficznymi sprawdza się poprawność funkcjonowania takich urządzeń, jak lodówki, chłodziarki, zamrażarki, piekarniki czy płyty grzejne. Przy użyciu systemów termowizyjnych sprawdzane są również układy elektroniczne. Kamery termowizyjne stosowane są też podczas audytów energetycznych budynków, gdyż umożliwiają wskazanie miejsc na elewacji budynku o ponadnormatywnej temperaturze, co może świadczyć o nadmiernych stratach ciepła w tym miejscu. W branży budowlanej kamery termowizyjne mogą zostać użyte również do sprawdzenia wystąpienia uszkodzeń pokrycia dachowego, niedrożności instalacji grzewczej, wykrywania wad w instalacji ogrzewania podłogowego czy poprawności wykonania stolarki okiennej w budynkach. Z uwagi na duże zapotrzebowanie na systemy termowizyjne w tej branży, producenci często proponują modele przeznaczone do zastosowań w diagnostyce budowlanej.
Termowizja pomocna nie tylko w przemyśle Do nieprzemysłowych zastosowań termowizji, np. w medycynie i weterynarii, zaliczyć można wykrywanie problemów z uzębieniem, schorzeń kręgosłupa, stanów zapalnych mięśni, stawów, ścięgien i wiązadeł lub niedokrwienia. Kamery termowizyjne są też stosowane w ratownictwie do profilaktycznego monitorowania obiektów przez służby porządkowe oraz do badania i diagnozowania środowiska naturalnego w celu oceny stanu jego degradacji.
Podsumowanie Jak wynika z powyższych przykładów, termowizja jest stosowana zarówno w życiu codziennym, jak i w wielu sektorach przemysłu. Podkreślić należy, że najczęściej urządzenia termowizyjne są stosowane do zadań diagnostycznych, w których istotny jest nie tyle dokładny pomiar temperatury, co wykrycie obszarów o różnej temperaturze lub obszarów o temperaturze zmiennej w czasie. W takich przypadkach do analizy bardzo często stosowane są obrazy różnicowe. W celu poprawnego wykonania pomiarów operatorzy mogą dostrajać urządzenia przez porównanie wskazanej temperatury z temperaturą odczytaną z urządzenia referencyjnego. Ponadto w celu wykonania dokładnego pomiaru uwzględnia się współczynnik odbicia materiału, którego pomiaru temperatury się dokonuje. Eksploatując systemy termowizyjne należy pamiętać, że odpowiednio serwisowane urządzenia powinny być okresowo sprawdzane i kalibrowane za pomocą ciała doskonale czarnego. W przypadku, kiedy zarejestrowany obraz nie musi być poddany analizie tuż po rejestracji, pomocne mogą się okazać komputerowe systemy wspomagania analizy obrazu termograficznego, w które standardowo wyposażane są wybrane modele urządzeń.
Krzysztof Jaroszewski Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Tab. Zestawienie kamer dystrybuowanych przez firmę Irtech
Kamera
86
Obszar Rozdzielczość zastosowań detektora
Czułość termiczna
Zakres pomiaru
Minimalna odległość pomiaru
Wymienny obiektyw
Pi20LT
przemysł
320 × 240
80 mK
–40...+120 °C
30 cm
tak
Pi20HT
przemysł
320 × 240
80 mK
200…+2000 °C
30 cm
tak
MP150
przemysł
1
100 mK
20...+1200 °C
60 cm
inne
skaner liniowy
kamery termowizyjne w zastosowaniach przemysłowych rynek i technologie
Termowizyjne badanie podgrzewanych szyb samochodowych Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie szybkiej metody kontroli jakości podgrzewanych szyb samochodowych. Badania wykonywane są przy użyciu kamery termowizyjnej o wysokiej rozdzielczości, a wyniki obrobione w oprogramowaniu do analizy danych pomiarowych.
Fot. Testo, Irtech, EC Test Systems
Kontrola jakości podgrzewanych szyb samochodowych wymaga odrzucenia wszystkich szyb, w których występują wady ścieżek grzewczych. Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że najszybszą metodą kontroli jakości jest wykorzystanie naukowej kamery termograficznej FLIR A655sc, wraz z zaawansowanym oprogramowaniem do analizy danych – FLIR ResearchIR. Już pierwszy test, trwający zaledwie 3 s, ujawnia istniejące wady. W czasie 2,5 s szyba w miejscu zainstalowania elementów grzejnych ogrzewa się o około 0,4 °C. Zobrazowanie tak niewielkiego gradientu temperatury na małej powierzchni jest możliwe dzięki wysokiej rozdzielczości oraz czułości termicznej kamery termograficznej FLIR A655sc. Kamera termowizyjna pozwala zobaczyć przebieg ścieżek grzewczych, co w znacznym stopniu przyspiesza inspekcję. Dzięki zastosowaniu narzędzia „profil temperatury” możliwe jest uzyskanie rozkładu termicznego wzdłuż dowolnej krzywej. Profil temperatury w przekroju szyby pozwala zobaczyć, że w czasie
badania ścieżki rozgrzewają się zaledwie o 0,4 °C w stosunku do szyby. Do analizy sekwencji pomiarowych wykorzystany został program FLIR ResearchIR. Jest to oprogramowanie do wszechstronnych analiz obrazów i filmów termowizyjnych, zarejestrowanych kamerami FLIR. Ma on szereg funkcji do obróbki danych radiometrycznych, pozwalających na prześledzenie zmian intensywności promieniowania w podczerwieni lub temperatury, po odpowiednim skompensowaniu parametrów obiektu. Charakterystyki zmian temperatury można wykreślić z obszaru, punktu lub linii. Dla każdego narzędzia można indywidualnie określić parametry kompensacyjne, takie jak: emisyjność, odległość czy temperatura odbita. ResearchIR pozwala na uzyskanie wyraźnego obrazu nawet przy bardzo małych gradientach sygnału, dzięki zastosowaniu specjalnych filtrów cyfrowych. Pierwszy filtr, z jakiego skorzystano podczas analizy, to Fixed Substraction, który pozwala uzyskać obrazy różnicowe absolutne lub względne. Wartości każdej klatki obrazu odejmowane są od
Rys. 2. Profil temperatury wzdłuż linii Li1, po zastosowaniu filtru Gaussa
Promocja
Rys. 1. Rozkład ścieżek grzewczych – obraz różnicowy, wartości absolutne
wybranej klatki referencyjnej. Przykład działania filtru przedstawia rys. 1. Dla wygładzenia obrazu oraz poprawy jakości profilu zastosowano drugi filtr Gaussa. Jest to filtr dolnoprzepustowy, który z zadanym współczynnikiem, określającym natężenie wygładzenia, pozwala na poprawę jakości obrazu. Alternatywnym sposobem badania szyb wielowarstwowych jest obserwacja przewodów grzejnych przez szkło, za pomocą kamery termograficznej z detektorem fotonowym InSb, FLIR X6540sc. Wyniki badania kamerą z detektorem fotonowym zostaną przedstawione w kolejnym artykule.
Dariusz Knapek EC TEST SYSTEMS Sp. z o.o. ul. Lublańska 34, 31-476 Kraków tel. 12 627 77 77, fax 12 627 77 70 e-mail: biuro@ects.pl www.ects.pl
Rys 3. Profil temperatury bez zastosowania filtru Gaussa
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
87
Firma igus grupuje świadczenia gwarancyjne dla przewodów chainflex w nowym Klubie Gwarancyjnym: po zarejestrowaniu się w tym Klubie użytkownik może uzyskać znormalizowane gwarancje, wykraczające daleko poza zakres ustawowej rękojmi, trwającej 12 miesięcy
Klub Gwarancyjny chainflex Firma igus gwarantuje trwałość i niezawodność swoich przewodów, dzięki czemu zapewnia producentom maszyn i urządzeń pewność planowania. Dostępne są trzy rodzaje gwarancji: pomarańczowa, srebrna i złota, a czas ich trwania sięga nawet 36 miesięcy.
Stoisko firmy igus na ostatnich targach SPS IPC Drives dla branży automatyzacji elektrycznej poświęcone było tematyce gwarancji. W przypadku przewodów, igus – specjalista w dziedzinie systemów zasilania – jest pierwszym i jedynym dostawcą, który łączy szeroki asortyment przewodów do aplikacji ruchomych z gwarancją okresu ich użytkowania w prowadnikach kablowych. W nowym Klubie Gwarancyjnym chainflex producenci maszyn i urządzeń mogą poprzez odpowiednią certyfikację otrzymać gwarancję, która znacznie przekracza ustawowe warunki ramowe. W celu wprowadzenia wiążących oświadczeń dotyczących trwałości przewodów chainflex w prowadnikach kablowych, firma igus stworzyła program gwarancyjny dla wszystkich przewodów chainflex z programu katalogowego.
Trzy stopnie gwarancji Firma igus grupuje świadczenia gwarancyjne dla przewodów chainflex w nowym
88
Promocja
Klubie Gwarancyjnym. Po zarejestrowaniu się w Klubie użytkownik może uzyskać standardowe gwarancje, wykraczające daleko poza zakres ustawowej rękojmi, trwającej 12 miesięcy. Poszczególne gwarancje zależą od poziomu obrotów rocznych, wygenerowanych w sprzedaży przewodów chainflex, a ich zakres jest zdefiniowany przez okres ich użytkowania lub liczbę zrealizowanych podwójnych cykli pracy maszyny. Certyfikacje oferowane są w trzech różnych wersjach: • status „pomarańczowy” obejmuje gwarancję trwającą 18 miesięcy lub do pięciu milionów podwójnych cykli pracy; • status „srebrny” to 24 miesiące i siedem i pół miliona cykli pracy; • zdobywając Złotą Kartę Klubu, użytkownik uzyskuje gwarancję na 36 miesięcy lub dziesięć milionów podwójnych cykli pracy. Wymagane jest przy tym zastosowanie przewodów chainflex w warunkach spełniających kryteria zastosowania dla
Fot. igus
Nowości PREZENTACJA FIRMOWA
PL-957-meine kette + dry-tech 176x250_PL-957-meine kette + dry-tech 176x250 02.10.13 15:05 Seite 1 odpowiednich serii. Dodatkowo doradca ds. sprzedaży firmy igus przeprowadza certyfikację i – w zależności od stopnia gwarancji – bezpłatne szkolenia pracowników w zakresie montażu oraz konstrukcji. Firma igus oferuje opcjonalnie dalsze świadczenia w ramach Klubu Gwarancyjnego, przykładowo daleko idące porady z zakresu możliwego usprawnienia obsługi i montażu przewodów u użytkownika, obniżenia kosztów procesu i optymalizacji kompletnych systemów prowadników przewodów.
przekracza 1750 m². To tutaj firma z oferty firmy igus, a następnie zamówić przeprowadza analizy szczególnych wybrane produkty. Ponadto nowy katawarunków zastosowania przewodów log chainflex, który został opublikowany ® Bezsmarowne, ekonomiczne rozwiązania do realizacji ruchów obrotowych, w aplikacjach pozostających w ciąkiedy odbywały się targi SPS, wahliwych, oscylujących i liniowychw...czasie, odpowiedzialne konstruowanie z poligłym ruchu. Maszynyłożyskami testowe wykonują jako jedyny branży zawiera zróżnicomerowymi pracującymi na sucho od w igus . w ciągu roku ponad dwa miliardy cykli wane i precyzyjne informacje dotycząpracy i 1,4 miliona pomiarów elektryczce żywotności przewodów. Oprócz nienych. Ponad 700 przewodów pozostaje zawodności oraz okresu użytkowania w ciągłym ruchu. W laboratorium wykoprzewodów i systemów, firma igus gwanuje się testy z zakresu odporności prorantuje dodatkowe opcje, decydujące duktów na czynniki chemiczne, testy niczęsto o przewadze nad konkurencją. skich temperatur (do poziomu –40 °C) Jest w stanie szybko dostarczać komoraz testy ruchów obrotowych. Na podponenty i systemy do wszystkich krajów stawie wyników tych testów igus może świata. przedstawiać wiarygodne i jasne informacje, dotyczące trwałości i okresu użytkowania przewodów chainflex. igus Sp. z o.o.
dry-tech:
Fot. igus
Laboratorium testowe Podstawą omawianych gwarancji są szczególne kompetencje firmy igus, uzyskane podczas niezliczonych testów. Przez ponad dwie dekady wykonano w laboratorium firmy igus prawie 300 tysięcy testów. Doświadczenie, które zostało zdobyte na przestrzeni dziesięcioleci potwierdza, że szczególne obciążenia przewodów w ich prowadnikach wymagają zastosowania spe® cyficznych procedur testowych. Firma igus posiada największe laboratorium testowe w branży – jego powierzchnia
®
ul. Nakielska 3
Gwarancja poprawnych szacunków i szybkiej dostawy Firma igus jest jedynym dostawcą, który oferuje możliwość obliczenia żywotności swoich przewodów. Podstawą tych szacunków jest baza danych przedsiębiorstwa, w której zapisywane są wyniki wszystkich testów. Każdy użytkownik może za pomocą narzędzia internetowego szybko obliczyć dokładny okres użytkowania prawie wszystkich przewodów
01-106 Warszawa tel. 22 863 57 70 fax 22 863 61 69 info@igus.pl, www.igus.pl
.pl/dry-technologie
Automaticon 2014 Zapraszamy do współpracy i odwiedzenia naszego stanowiska – hol, stoisko E1.
Tel. 22 863 57 70 Faks 22 863 61 69 Pon.-Piątek 8.00-20.00, Sob. do 12.00 plastics for longer life
®
REKLAMA
e-prowadniki:
Systemy zasilania do każdego ruchu. Proste konstruowanie z zastosowaniem e-prowadników, przewodów i komponentów od igus . Wybór produktu, obliczanie żywotności i konfiguracja online na www.igus.pl/narzedziaonline ®
.pl/moje-prowadniki
®
Tel. 22 863 57 70 Faks 22 863 61 69 Pon.-Piątek 8.00-20.00, Sob. do 12.00 plastics for longer life
®
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
89
Nowości UCHWYTY
Uchwyt rurowy funkcyjny GN 331
Uchwyt rurowy funkcyjny GN 332
Uchwyty funkcyjne ELESA+GANTER Firma Elesa+Ganter jest producentem pełnej gamy uchwytów, umożliwiających sterowanie funkcjami urządzenia. Uchwyty takie mają wbudowane przyciski umożliwiające załączanie, wyłączanie i bezpieczne rozłączanie obwodów elektrycznych maszyn. Przyciski przełączające uchwytów
Konstrukcja uchwytu składa się z anodowanej lub pokrytej żywicą epoksydową aluminiowej rury, wsporników wykonanych ze stopu cynku (także pokrytych żywicą epoksydową) i elementów funkcyjnych. Zależnie od wymagań konkretnej aplikacji, uchwyty GN 331 i GN 332 dostępne są w wersjach z: • wyłącznikiem bezpieczeństwa, • przyciskiem (pełniącym np. funkcję STOP/START), wyposażonym w dwie diody LED (czerwoną i zieloną), informujące o stanie przełącznika, • drugim przyciskiem (pełniącym np. funkcję START lub RESET).
Sygnał wyjściowy z przycisku T1 (rysunek poniżej) służy zazwyczaj do przesterowania rygla elektromechanicznego (z lub bez pośrednictwa sterownika PLC). Poprzez odpowiednie skonfigurowanie programu sterownika PLC można opóźnić moment otworzenia rygla (drzwi) względem sygnału wyłączającego maszynę.
ELESA+GANTER Polska Sp. z o.o. tel. 22 737 70 47 fax 22 737 70 48 e-mail: egp@elesa-ganter.com.pl www.elesa-ganter.pl
wyposażone są w diody, sygnalizujące optycznie aktualny Elementy funkcyjne uchwytów GN 331 i GN 332
z jednym przyciskiem (T1)
90
Promocja
z wyłącznikiem awaryjnym i 2 przyciskami (T2)
15
Dioda LED zielona
34
Zintegrowanie funkcji uchwytu z możliwością sterowania otwarciem osłony lub/i wyłącznikiem bezpieczeństwa, usprawnia obsługę samego urządzenia oraz zwiększa bezpieczeństwo operatora. Wszelkie przełączniki, wyłączniki bezpieczeństwa, diody informujące o stanie procesu (umieszczane zwykle na panelu sterowniczym) mogą być teraz zintegrowane z solidnym i estetycznym uchwytem.
36
32
Dioda LED czerwona
Fot. Elesa+Ganter, Elmark Automatyka
Przykład zastosowania: z wyłącznikiem awaryjnym
68
stan przełącznika.
Zasilacze Nowości
Miniaturowy zasilacz do PCB serii IRM-20
Zasilacz przemysłowy o niskim profilu serii RSP-200
Nowe serie zasilaczy w ofercie MEAN WELL W zależności od branży, aplikacji czy urządzenia, stosuje się zasilacze spełniające określone parametry, normy i wymagania. W artykule prezentujemy najnowsze produkty z tej dziedziny,
Fot. Elesa+Ganter, Elmark Automatyka
opracowane przez firmę Mean Well.
Ważnym czynnikiem jest nie tylko cena zakupu urządzenia, ale także koszty eksploatacyjne, dlatego coraz częściej przy wyborze urządzenia zwraca się uwagę na jego energooszczędność. Firma Mean Well, bazując na ponad 30-letnim doświadczeniu, systematycznie poszerza ofertę o modele wyróżniające się mniejszymi gabarytami i niskim zużyciem energii. Ostatnio ukazało się kilka nowych serii zasilaczy, wzorowanych na obecnych produktach, cieszących się dużą popularnością. Przykładem jest rozbudowa serii RSP o nowe modele, cechujące się niskim profilem, o wysokości zaledwie 30 mm (modele od 75 W do 320 W) i 41 mm (modele od 500 W do 750 W). Oprócz zmniejszenia gabarytów urządzeń (w porównaniu do obecnej już kilka lat na rynku serii SP) udało się także Promocja
zwiększyć sprawność, która obecnie dochodzi do 92 proc. Warto wspomnieć, że model o mocy 200 W został pozbawiony wentylatora, co zwiększa żywotność zasilacza oraz eliminuje zbędny hałas. Urządzenia serii RSP mogą być użytkowane w szerokim zakresie temperatury pracy, tj. od –30 °C do +70 °C i, jak większość produktów Mean Well, mają zabezpieczenia, przeciążeniowe, przeciwzwarciowe, nadnapięciowe i termiczne. Wbudowana funkcja zdalnego włączania i wyłączania pozwala zmniejszać zużycie energii, np. gdy zasilacz nie jest obciążony. Wśród zasilaczy mniejszych mocy nowością są modele serii IRM o mocy od 5 W do 20 W. Są to urządzenia zamknięte w izolowanej, plastikowej obudowie, przeznaczone do wlutowania w płytkę PCB. W porównaniu do modeli poprzedniej generacji, serii PM, zasilacze nie spełniają norm medycznych, są jednak trochę tańsze i mają równie doskonałe parametry. Świadczy o tym zwiększenie sprawności oraz bardzo mały pobór mocy w stanie bez obciążenia, wynoszący poniżej 0,1 W (dzięki temu urządzenia spełniają normę ErP). Rozmiary zasilaczy zostały zmniejszone, co ułatwi projektantom systemów rozwiązanie problemu ograniczonego miejsca na płytce PCB. Napięcie wejściowe omawianych zasilaczy mieści się w szerokim zakresie od 85 V AC do 264 V AC, natomiast na wyjściu dostępne są napięcia 3,3 V, 5 V, 12 V, 15 V i 24 V. Zasilacze IRM mogą być stosowane w urządzeniach pracujących w trudnych warunkach, gdyż nie mają otworów wentylacyjnych,
są odporne na wibracje do 5 G, a ich zakres temperatury pracy wynosi od –30 °C do +70 °C. Oprócz zasilaczy do zabudowy w danym urządzeniu końcowym firma Mean Well ma w ofercie również modele do zastosowań konsumenckich, m.in. zasilacze wtyczkowe i typu desktop. W tej gamie pojawiła się seria GSM, która powstała z przeprojektowania obecnej serii GS, tak by nowe modele spełniały wymagania norm dla medycznego sprzętu użytku domowego (m.in. EN 60601-1 i zgodność z 2 × MOPP). Zewnętrznie urządzenia nie różnią się od obecnych modeli, natomiast pod względem parametrów spełniają wyśrubowane normy medyczne, m.in bardzo niski prąd upływu i niski pobór mocy w stanie bez obciążenia. Warto dodać, że również gwarancja uległa wydłużeniu i dla tych produktów wynosi aż trzy lata. Dostępne są modele o mocy od 6 W do 60 W (docelowo w ofercie mają pojawić się modele o mocy 90 W i 120 W), z napięciem wyjściowym w zakresie od 5 V do 48 V. Zasilacze GSM wyposażone są w zabezpieczenia przeciwzwarciowe, przeciążeniowe, nadnapięciowe (termiczne dla modelu 60 W) i spełniają wymagania norm dotyczących efektywności energetycznej, m.in. ErP step2 i EISA 2007. Wszystkie zaprezentowane urządzenia są zgodne z wymaganiami obecnych norm i mają wymagane certyfikaty. ELMARK Automatyka Sp. z o.o. e-mail: elmark@elmark.com.pl www.meanwell.elmark.com.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
91
Nowości ELEMENTY ŁĄCZENIOWE
Gniazdo mocy M12
Kable mocy M12
Złącze mocy IP67
Złącze D-Sub HD Combo
Kable M12
Obudowy D-Sub
CONEC rozbudowuje ofertę Rok 2014 w firmie Conec będzie stał pod znakiem kompleksowego rozbudowywania oferty z zakresu elementów łączeniowych. W najbliższych tygodniach na rynku pojawią się m.in. nowe kable, złącza i gniazda oraz obudowy.
Firma Conec to producent złączy elektronicznych, dostarczający rozwiązania dla branży elektronicznej, elektrotechnicznej, informatycznej, telekomunikacyjnej i elektroenergetycznej na całym świecie. Conec uzupełnia swoją ofertę o nowe warianty elementów łączeniowych. W artykule opisano sześć z modeli, które jako pierwsze debiutują w tym roku na rynku.
Kable M12 proste z sygnalizacją LED Pierwszą z tegorocznych nowości w ofercie firmy są kable ze złączem M12 o prostym wyprowadzeniu i z sygnalizacją LED. Są one dostępne w wykonaniach zawierających 3, 4 lub 5 pinów, ułożonych zgodnie z kodowaniem A. Przewody oferowane są w standardowych długościach 2 m, 3 m, 5 m
92
Promocja
lub 10 m. ale na życzenie klienta firma dostarcza kable o dowolnej długości.
Kable mocy M12 Kolejną nowością są kable mocy ze złączem M12, oferowane w wariantach z przewodami 2+PE, 3, 3+PE oraz 4 piny. Ich dopuszczalny prąd wynosi 12 A. Cechą charakterystyczną tych kabli jest ekranowana konstrukcja oraz zastosowanie kodowań S i T w złączu. Przekrój przewodu wynosi 1,5 mm².
Gniazda mocy M12 Oferta firmy Conec została poszerzona także o gniazda mocy M12, proponowane w wariantach 2+PE, 3, 3+PE i 4. Ich dopuszczalny prąd to 12 A. W przypadku gniazd mocy M12, stosowane jest kodowanie S i T, a przekrój przewodu, podobnie jak dla kabli mocy M12, wynosi 1,5 mm². Gniazda te mogą być montowane zarówno z przodu, jak i z tyłu panelu.
Obudowy D-Sub IP67 ekranowane Nowe, ekranowane obudowy D-SUB o stopniu ochrony IP67 pozwalają na budowę złączy o dużej liczbie wyprowadzeń – od 9 do 50. Stosując je, można zbudować klasyczne złącza D-SUB, D-SUB High Density lub D-SUB Combo. Obudowy mają długość od 54,3 mm do 77,2 mm i są przystosowane do przykręcania za pomocą krótkich lub długich śrub mocujących z gwintem UNC4-40, przy czym istnieje możliwość zamówienia wersji z innym gwintem.
Dopuszczalna maksymalna średnica podłączanego kabla wynosi od 7 mm do 16 mm, w zależności od wybranego modelu obudowy.
Złącza D-Sub HD Combo IP67 Solid Body Firma Conec wprowadziła także złącza D-Sub HD Combo IP67 Solid Body, które występują w trzech wersjach: 15W4, 19W1 i 45W2. Mogą one przewodzić prąd o maksymalnym natężeniu 3 A z użyciem styków sygnałowych, a styki silnoprądowe pozwalają na przepływ od 20 A do 40 A, w zależności od wersji. Złącza dostępne są w odmianach przeznaczonych do montażu na PCB (w wersji prostej albo kątowej) lub do bezpośredniego przylutowania do kabla.
Złącze mocy IP67 z mocowaniem bagnetowym Ostatnią z najnowszych propozycji firmy jest złącze mocy o stopniu ochrony IP67 z mocowaniem bagnetowym, wyposażone w dwa lub trzy styki. Prąd i napięcie znamionowe wynoszą odpowiednio 30 A i 48 V lub 20 A i 300 V. Zakres temperatury pracy dla tego złącza wynosi od –40 °C do +100 °C.
CONEC Polska Sp. z o.o. ul. Szmaragdowa 10, 52-215 Wrocław tel. 71 374 40 45, 601 705818 fax 71 374 40 49 e-mail: m.boczar@conec.pl
skanery Nowości
Nowe funkcje skanerów temperatury Firma Raytek wprowadziła nowe funkcje w oprogramowaniu skanerów liniowych MP150. Zmiany dotyczą systemu CS210, wykorzystującego specjalną wersję skanera MP150 i przeznaczonego do obrazowania rozkładu temperatury na dużych, obrotowych obiektach, takich jak piece w cementowniach, zakładach papierniczych czy spalarniach odpadów.
Fot. Conec, Irtech
Trójwymiarowa wizualizacja rozkładu temperatur, aktualizowana w czasie rzeczywistym
Teraz program CS210 może rejestrować i łączyć ze sobą dane pomiarowe nawet z czterech skanerów, a nie dwóch, jak do tej pory. Może to być przydatne w przypadku bardzo długich pieców lub nietypowych instalacji. Dane są łączone automatycznie, tworząc pełny termogram płaszcza pieca czy innego obiektu obrotowego, z usunięciem miejsc zacienionych przez elementy konstrukcji pieca. Przy instalacji układu z jednym skanerem do tej funkcji nadal można wykorzystać pirometry punktowe z serii MI3 w wersji przeznaczonej do pracy w wysokiej temperaturze otoczenia. Inną nowością jest możliwość wizualizacji 3D całego płaszcza pieca w czasie rzeczywistym. Obraz na ekranie komputera
jest synchronizowany z obrotami obiektu, tworząc na bieżąco mapę rozkładu temperatur w wersji 3D – tak jak pokazano na zdjęciu. Dodatkowo oferowany jest także moduł zarządzania i nadzoru wymurówki pieca. Moduł ten wykorzystuje bazę SQL do gromadzenia danych na temat producentów i typów wykorzystywanych przez użytkownika wymurówek, w celu ich porównywania i wyciągania wniosków co do długości czasów użytkowania czy gromadzenia informacji o problemach dla różnych materiałów i dostawców. Uzupełnieniem podstawowej wersji systemu CS210 może być także pirometr dwubarwowy z akcesoriami do pomiaru temperatury w strefie spiekania czy układ pomiaru poślizgu pierścieni oraz moduł aktywacji dodatkowych wentylatorów w przypadku przekroczenia temperatury zadanej dla poszczególnych segmentów pieca. Wykorzystywany w systemie CS210 skaner MP150 to model, który mierzy temperaturę 1024 punktów leżących w linii z częstotliwością do 38 linii na sekundę. Pomiary i częstotliwość rejestracji są synchronizowane z obrotami obiektu w celu zachowania skali rejestrowanych termogramów. Sam skaner ma wbudowaną grzałkę oraz układ chłodzenia i może pracować w temperaturze otoczenia od –40 °C do +180 °C. Na świecie działa obecnie ponad 500 instalacji systemu CS100/200/210, poczynając od koła podbiegunowego Skandynawii, po pustynne rejony Afryki.
www.irtech.pl
Promocja
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
93
Wydarzenia zapowiedzi
Seminaria naukowe PIAP Semestr XLII „Wiosna 2014” Nowości w dziedzinie automatyki, robotyki i przemysłowej techniki pomiarowej 18 marca 2014 r. (wtorek) godz. 1100
26 marca 2014 r. (środa) godz. 1300 EXPO XXI sala „B–1”
„Rozpoznawanie obiektów w otoczeniu robota w oparciu o obrazy RGB – D” – prof. dr hab. inż. Włodzimierz Kasprzak, Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska Przedstawiona zostanie metodyka i wybrane algorytmy rozpoznawania obiektów w obrazach RGB-D na potrzeby autonomicznie działających robotów (np. usługowych, socjalnych). Proces tworzenia punktowo-powierzchniowego modelu obiektu 3D korzysta z takich algorytmów, jak SIFT/ SURF i NARF (deskryptory obrazu) oraz eksploracji danych ICP i RanSAC. Scharakteryzowane zostaną pakiety do rozpoznawania obiektów: ODU (Objects of Daily Use Finder), TOP (Tabletop Object Perception), MOPED, BLORT i LINEMOD.
26 marca 2014 r. (środa) godz. 1200 EXPO XXI sala „B–1” „Po co handlowcom potrzebne jest oznakowanie CE wyrobów?” – mgr inż. Stefan Kosztowski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Omówione będą następujące tematy: rynkowa pozycja handlowców, zasady swobodnego przepływu wyrobów, Deklaracja Zgodności WE i oznakowanie CE, obowiązki handlowców po stronie: producenta, importera, dystrybutora, zamawiającego oraz oferta PIAP- OCW.
94
„Przygotowanie się do badań w laboratorium kompatybilności elektromagnetycznej” – mgr inż. Krzysztof Trzcinka, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Referat dotyczyć będzie przygotowań zarówno ze strony wytwórcy urządzenia (klienta), jak i ze strony laboratorium przed badaniami kompatybilności elektromagnetycznej EMC, na przykładzie z Laboratorium Badań Urządzeń Przemysłowych LBUP w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów. „Robotyzacja w praktyce” – mgr inż. Marek Petz, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Wystąpienie porusza problematykę różnych aspektów przygotowania do robotyzacji, warunki jej powodzenia i wynikające z niej korzyści. Pokazany zostanie sposób podejścia do analizy technicznej i ekonomicznej robotyzacji procesu. Omówione zostaną korzyści wymierne i niewymierne robotyzacji oraz pojawiające się tendencje w jej rozwoju. Zaprezentowane będą krótkie filmy przykładowych stanowisk. 8 kwietnia 2014 r. (wtorek) godz. 1100 „Sterowanie impedancyjne robotem redundantnym” – dr inż. Tomasz Winiarski, Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej, Politechnika Warszawska
W 2013 r. w Instytucie Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej zaczął być projektowany i budowany antropomorficzny robot Velma, którego system sterowania zostanie omówiony w ramach prezentacji. Na część mechaniczną robota składają się dwa manipulatory KUKA-LWR4+ oraz korpus o dwóch aktywnych stopniach swobody. Sterownik robota oparto o podejście agentowe oraz sterowanie impedancyjne. Uwzględnia ono standardową definicję zadania w przestrzeni zewnętrznej, korektę postury, ograniczenia manipulatorów w przestrzeni konfiguracyjnej oraz specyficzną konstrukcję korpusu sterowanego admitancyjnie i prądowo. 29 kwietnia 2014 r. (wtorek) godz. 1100 Wybrane przykłady wdrożeń przemysłowych PIAP „Elektronagrzew betonu – zestaw urządzeń do podgrzewania elektrycznego mieszanki betonowej” – mgr inż. Krzysztof Trzcinka, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Referat dotyczyć będzie prezentacji opracowania nowoczesnego zestawu urządzeń do podgrzewania elektrycznego mieszanki betonowej – elektronagrzewu betonu. Nowoczesna wersja urządzenia została opracowana i wykonana w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów dla firmy Mostostal Warszawa.
„Urządzenie do automatycznego wkładania śrub w matryce wtryskarki” – mgr inż. Marek Grabiński, mgr inż. Paweł Jagiełło, mgr inż. Bogusław Rybałtowski, mgr inż. Paweł Stańdo, mgr inż. Arkadiusz Myśliwiec, mgr inż. Lech Nowakowski, mgr inż. Ignacy Bojanek, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Tematem wystąpienia jest projekt zrealizowany w OAS na zamówienie firmy INTEMO, dotyczący zaprojektowania, dostawy i uruchomienia zautomatyzowanego stanowiska do umieszczania insertów (śrub specjalnych) w otworach matryc wtryskarki. Do pozycjonowania i pobierania śrub zastosowano oryginalne rozwiązanie bazujące na wybieraku kołowym i dwuosiowym manipulatorze firmy Festo z chwytakiem podciśnieniowym. Podczas wystąpienia przedstawiona zostanie budowa urządzenia i jego podział na główne zespoły funkcjonalne oraz omówione zostaną zasady działania poszczególnych zespołów. 13 maja 2014 r. (wtorek) godz. 1100 „Kultura języka polskiego – szyk wyrazów w zdaniu: poprawność, grzeczność i semantyka” – prof. dr hab. Radosław Pawelec, Instytut Dziennikarstwa, Uniwersytet Warszawski, Zostaną omówione następujące zagadnienia: język polski w różnych klasyfikacjach języków, wybrane problemy związane z szykiem wyrazów w zdaniu polskim, standardowy szyk wyrazów w zdaniu polskim i możliwości
jego zmiany, szyk przydawek, poprawna kolejność różnych części zdania i wyrazów funkcyjnych, „grzeczna kolejność”. 27 maja 2014 r. (wtorek) godz. 1100 Sesja dotycząca problematyki robotowej, organizowana wspólnie przez Komitet Robotyki Polskiego Stowarzyszenia Pomiarów, Automatyki i Robotyki POLSPAR i PIAP „Sterowanie ruchem nadążnym mobilnych robotów kołowych” – dr inż. Maciej Trojnacki, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP W ramach referatu omówione zostaną dwie klasy mobilnych robotów kołowych oraz związane z nimi wybrane zagadnienia kinematyki i dynamiki. Zaprezentowanych zostanie kilka struktur układów sterowania, pozwalających na realizację ruchu nadążnego dla obu klas robotów. Przedstawione zostaną koncepcje sterowania adaptacyjnego i odpornego, bazujące na modelu dynamiki robota. Zaprezentowane zostaną wyniki badań symulacyjnych i doświadczalnych dla wybranych struktur układów sterowania. „Mobilna platform inspekcyjna do monitorowania stref zagrożonych wybuchem kategorii M1 w kopalniach węgla kamiennego” – mgr inż. Maciej Cader, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Podczas prezentacji zostanie przedstawione podejście do projektowania demonstratora Mobilnej Platformy Inspekcyjnej MPI z napędem
Seminaria, z wyjątkiem sesji w dniu 26 marca, odbywają się w Centrum Konferencyjnym Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów w Warszawie, Al. Jerozolimskie 202. Sesje w dniu 26 marca należą do seminariów towarzyszących Międzynarodowym Targom Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON® 2014 i odbywają się w Warszawie przy ul. Prądzyńskiego 12/14, w Warszawskim Centrum EXPO XXI, w sali B-1. Sekretarz naukowy seminariów – dr inż. Jadwiga Konopa tel. 87 40 205; e-mail: jkonopa@piap.pl. Sekretariat seminariów – tel. 87 40 066; faks. 87 40 220; adres: 02-486 Warszawa Al. Jerozolimskie 202.
elektrycznym do stref zagrożonych wybuchem w kopalniach węgla, w ramach projektu o akronimie MPI_M1. Efektem projektu będzie kołowy pojazd mobilny, wyposażony w czujniki do pomiaru parametrów fizykochemicznych atmosfery kopalnianej, kamery działające w paśmie widzialnym i podczerwieni, akumulatory i napędy elektryczne zabezpieczone podwójnym zabezpieczeniem kategorii M1. MPI zostanie poddana badaniom w celu uzyskania m.in. certyfikatów budowy przeciwwybuchowej. „System sterowania i planowania ruchu robotów kroczących” – dr inż. Dominik Belter, Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Politechnika Poznańska Przedmiotem wystąpienia są zagadnienia związane ze sterowaniem i planowaniem ruchu robotów kroczących. Przedstawione zostaną sześcionożne roboty kroczące, zbudowane w Instytucie Automatyki i Inżynierii Informatycznej Politechniki Poznańskiej – ich system percepcji i sterowania. Prezentacja dotyczy również zagadnień związanych z metodami wyznaczania ścieżki ruchu dla robotów kroczących w nieuporządkowanym środowisku. Ważnym punktem wystąpienia jest problem związany z bezpiecznym wykonaniem zaplanowanej ścieżki ruchu oraz samolokalizacją robota. 17 czerwca 2014 r. (wtorek) godz. 1100 „Międzynarodowe Targi Przemysłowe HANNOVER MESSE 2014, CEBIT’2014 oraz Międzynarodowe Targi Automatyki i Mechatroniki AUTOMATICA 2014 – przegląd wybranych nowości technicznych” – zespół autorów z Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP Na podstawie materiałów i informacji uzyskanych na Międzynarodowych Targach Przemysłowych HANNOVER MESSE 2014, CEBIT’2014 oraz Międzynarodowych Targi Automatyki i Mechatroniki AUTOMATICA 2014 zespół pracowników omówi wybrane urządzenia. dr inż. Jadwiga Konopa
Streszczenia referatów znajdują się na stronie www.piap.pl -> działalność naukowa -> seminaria.
Sekretarz naukowy seminariów Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
95
Automaticon 2014 zaproszenie komisarza targów
Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
AUTOMATICON 2014 Automatyka Pomiary Elektronika 25–28 marca 2014, EXPO XXI, Warszawa Szanowni Państwo, Nie tak dawno miała miejsce pierwsza edycja targów, a już mamy 20 lat za sobą. Przy tej okazji chciałbym przypomnieć, jak się to wszystko zaczęło. Pewnego dnia, wiosną 1994 r., odbyło się spotkanie dyrektora PIAP, doc. dr inż. Stanisława Kaczanowskiego (obecnie prof. nzw. PIAP) z przedstawicielami prywatnej firmy MVM, inż. Adamem Szermerem i mgr Januszem Rudziszem. Przedmiotem dyskusji był pomysł organizacji targów skupiających rozproszone pomiędzy różne imprezy wystawiennicze środowisko automatyki przemysłowej. Obserwując przemiany gospodarcze w kraju w tamtych latach, organizacja takiej imprezy wydawała się bardzo potrzebna. Podpisano umowę o współpracy i powołano pierwszy zarząd w składzie: ze strony PIAP – dr inż. Jacek Frontczak i mgr inż. Jolanta Górska-Szkaradek, ze strony MVM – inż. Adam Szermer i mgr Janusz Rudzisz. W organizacji pierwszej imprezy pomagali zarządowi mgr Małgorzata Korbecka (obecnie Korbecka-Pachuta), mgr inż. Zofia
Jasińska i Joanna Klonowska. Ogromnie pomocne były rady i wsparcie ze strony dyrektora PIAP, doc. dr inż. Stanisława Kaczanowskiego. Po ustaleniu terminu targów rozpoczęło się namawianie firm do udziału w imprezie. Nie było to proste. Tak jak w przypadku każdych nowych targów, nie można było odwołać się do poprzednich edycji. Trzeba było znaleźć inne argumenty przekonujące potencjalnych wystawców. Nam się jednak udało. Obecnie w skład zarządu targów wchodzą: ze strony PIAP – dr inż. Jacek Frontczak i mgr Małgorzata Korbecka-Pachuta, a ze strony MVM – mgr Janusz Rudzisz i Katarzyna Podogrocka. W stałej grupie współpracowników są ponadto Joanna Klonowska i Ryszard Głąbik. Opiekunem duchowym targów jest dyrektor PIAP, dr inż. Jan Jabłkowski. Od ośmiu lat liczba stoisk przekracza 300. Nieznacznie zmienia się struktura wystawców. Miejsce koncernów z kapitałem zagranicznym (choć firmy rejestrowane są w Polsce) zajmują firmy krajowe. Przez targi przewija się sporo firm z Europy
Lista wystawców i plan rozmieszczenia stoisk Hala I
96
i Azji. Cały czas obecna jest bardzo silna grupa wystawców z Niemiec. Jest to o tyle ciekawe, że najsilniejsza zagraniczna konkurencja targów Automaticon to właśnie imprezy niemieckie. Aktualnie targi Automaticon to najpoważniejsza impreza w branży automatyki przemysłowej w naszym kraju. Od 1997 r. w trakcie targów przyznawany jest Złoty Medal. Równolegle z targami odbywa się organizowana przez PIAP konferencja naukowo-techniczna Automation. Od początku targów wzięło w nich udział ponad 1000 firm (nie licząc podwystawców) z 24 krajów z Europy, Azji i Ameryki. Mam nadzieję, że będę miał okazję jeszcze nieraz się z Państwem spotkać. Zapraszam na targi w dniach 25–28 marca 2014 r. do hali EXPO XXI przy ul. Prądzyńskiego 12.
dr inż. Jacek Frontczak Komisarz Targów
Nazwa firmy
Stoisko
A1pixel AB-MICRO Sp. z o.o.
P-2 H-18/J-15; C-4/D-1 Parking
ABB Sp. z o.o.
Nazwa firmy
Stoisko
CONTROL ENGINEERING Polska
E-14
CP TRADE
A-9
Nazwa firmy GAZEX DETEKTORY GAZÓW GAZOPOMIAR
CRI JOLANTA
B-21
GEORGIN
CSI S.C.
F-10
GERDINS CABLE SYSTEM
ABC ELEKTRONIK
J-6
AEA TECHNIQUE
M-3
AFAG Automation AG
K-5
CZAPKO
A-6
AGMAR S.A.
P-1
DACPOL
B-5; B-8
AKTUALNOŚCI TARGOWE
E-8
DEMERO Sp. J.
CZAKI THERMO-PRODUCT
ALFACO Polska
D-30
DRÄGER SAFETY Polska
ALF-SENSOR
K-24
EC SYSTEMS
F-20
EL-CAB Sp. z o.o.
C-12/D-9
J-4/K-3 F-19
GRAVOTECH GUENTHER Polska
Stoisko H-8 H-15 M-9 K-9 N-12/P-13 D-21
HAMAMATSU PHOTONICS
M-6
HARMONIC DRIVE AG
G-2
HARTING Polska
F-9
H-6
HEISSLUFTTECHNIK
E-9
A-13
HellermannTyton
B-24
ELDAR
H-1
HELMAR
K-22
K-20
elektro.info
E-6
HELUKABEL Polska
AMB Technic
J-22
ELEKTRONIK
E-4
HENSEL
AMS Świdnica
M-4
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA
E-4
HIT-KODY KRESKOWE
ANB Sp. z o.o.
M-19
ALTER S.A. ALUTEC K&K Polska
M-10/N-9
AM TECHNOLOGIES
ANIRO Sp. z o.o.
F-1
ELEKTROSYSTEMY
E-10
HIWIN GmbH
ELESA+GANTER Polska Sp. z o.o.
C-23
HUMMEL AG
B-6 P-4 J-25 H-26/J-23 J-14
ANTONICS-ICP GmbH
L-10
ELFA DISTRELEC
C-15
I.L.M.E.
APAR
D-12
ELFAN
B-34
IBEMATIC
G-20
APATOR CONTROL Sp. z o.o.
B-16
ELHURT Sp. z o.o.
IGE+XAO Polska
D-20
APEX DYNAMICS Polska
H-12
ELMARK Automatyka
APRA-OPTINET Sp. z o.o.
K-14
ELOKON Polska
APS S.A.
G-15
ELTRON
L-3
ARTRONIC Sp. J. ASE Sp. z o.o.
A-20/B-19; A-25
F-6 C-28 L-9 C-26
ELTRON-KABEL S.J. EMMA Drukarki DYMO
L-6 P-16
ASKOM Sp. z o.o.
L-8
EMOTRON
J-5
ASM
J-5
EM TEST GmbH
J-9
ENERGOELEKTRONIKA.PL
E-7
ASPAR s.c.
L-21
ASTAT Sp. z o.o.
C-3
ENMATEK Sp. z o.o.
C-18
ENSTO POL
J-13
AUMA Polska
F-18
ESSEMTEC Poland
B-28
K-7
E-T-A GmbH
AUTOMATECH Sp. z o.o.
J-5
ETISOFT
AUTOMATIONSTECHNIK
G-14/H-13
EUROTRAFO Sp. z o.o.
J-16
EX-CON
H-2/J-3
B&R
C-16/D-13
FANDA elektronik
BALLUFF
C-22/D-17
FANOX
B-34
K-5
FANUC
C-14/D-11
D-8
FERYSTER
BECKHOFF
D-22
B-18/C-17
FIBOX Sp. z o.o.
K-19
A-13
FORCAM GmbH
N-15
FRABA AG POSITAL
D-32
BENEDICT BIALL Sp. z o.o.
J-5
J-17
B-2/C-2
FESTO Sp. z o.o.
BEDIA GmbH & Co.KG
C-13
INFORMIK
H-20
J-21
BEATRONIC Polska Sp. z o.o.
INDUSOFT Polska
N-10
AVICON
BAUMER Sp. z o.o.
J-2 C-8
A-13
EX-BOX
BALTEC Maschinenbau AG
IMPOL-1 Sp. Jawna INDUPROGRESS
N-6/P-7
Automatyka, Podzespoły, Aplikacje E-4 M-5
E-1 N-11
P-9
ATEQ PL AUTODESK Sp. z o.o.
IGUS Sp. z o.o. IMACO
F-16/G-17
G-18/H-19
Biuro Inżynierskie Zajączkowski C-27 BOSCH REXROTH BRADY
B-4 F-17
BRUEL & KJAER
F-4
BST PROCONTROL GmbH
N-5
BÜRKERT CONTROMATIC GmbH
D-6
C&C PARTNERS
G-1
C.H. ERBSLOH Polska
K-15
CANTONI GROUP
A-21
CES Sp. z o.o. ZEIA CHIP COGNEX Polska COMAU ROBOTICS
C-6 H-21 M-11 C-10/D-7
COMET SYSTEM S.R.O.
K-23
COMPART AUTOMATION
H-10
CONEL Sp. z o.o.
P-14
CONRAD ELECTRONIC
C-25
CONTRA Sp. z o.o. CONTRANS TI
Hol
K-2 M-12
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
97
Automaticon 2014 lista wystawców i plan rozmieszczenia stoisk
Nazwa firmy
Stoisko
INS-TOM
N-1
Nazwa firmy
Stoisko
Nazwa firmy
Stoisko
MARTRONIC
D-19
OMRON ELECTRONICS
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI
G-19
MAUS ELECTRONICS Sp. z o.o.
E-13
OPTOSOFT Sp. z o.o.
INTEC Sp. z o.o.
G-11
MBB
D-28
ORION TEST SYSTEMS
A-31
MEGGER
A-28
PAKT ELECTRONICS
MENTOR POLAND
G-10
PARAMETER AB Sp. z o.o.
P-6
MERA EX Sp. z o.o.
J-16
PARKER HANNIFIN
A-1
INTROL INVENTIA Sp. z o.o.
C-4/D-1 G-4
INVERTIM BIS
MERAZET S.A.
Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych ITALSENSOR SRL JULMAR
E-14
MERCON
N-17
METAL WORK Polska
K-5 D-23
METRONIC AKP
KACPEREK MECHANIKA
L-17
METTLER TOLEDO
KEYENCE
F-8 N-2/P-3
KFB Polska Sp. z o.o./Paletti Profilsysteme P-12
M-14
N-4/P-5
PARTEX
F-13
PB TECHNIK Sp. z o.o.
F-12
PELTRON Sp. z o.o. PENTAIR
F-15 H-22/J-19
PEPPERL+FUCHS
A-15
PFANNENBERG EUROPE
J-5
PF ELECTRONIC Sp. z o.o. PHOENIX CONTACT
A-19 C-30/D-25
F-3
MICROSYS spol. s.r.o.
H-28
PIAP DESIGN
L-15
PIAP
A-10/B-9
PIAP OBRUSN
A-10/B-9
MISUMI EUROPA GmbH
D-24
MITSUBISHI ELECTRIC
KPMG
L-20
MOUSER ELECTRONICS
KUBLER Sp. z o.o.
B-26
MPL GROUP
J-1
MTS - POLSKA
N-7
MULTIPROJEKT
K-13
B-3
L-1 K-18
MICRODIS Electronics
M-18
LABIMED ELECTRONICS
D-3
miControl GmbH
KISTLER
KUKA Roboter CEE GmbH
D-14 G-16
MIARY I WAGI
KIPP Polska Sp. z o.o.
KWAPIL & Co. GmbH
B-22/C-21
ZACH METALCHEM Sp. z o.o.
JUMO Sp. z o.o. KELLER GmbH
F-8 A-22
B-20/C-19
B-14/C-11 E-13 K-8 F-2 J-20/K-17; Parking
MURRELEKTRONIK Sp. z o.o.
A-26
G-5
PIAB Polska Sp. z o.o.
E-11
PILZ
B-25
PNEUMA
M-16
POKÓJ SE
A-29
POLNA S.A. POLTRAF Sp. z o.o.
LABOR-ASTER
J-8
MVM Sp. z o.o.
LABORATORIUM KOMAG
K-4
NAPĘDY i STEROWANIE
E-5
pomiary automatyka robotyka
E-2
NATIONAL INSTRUMENTS
F-7
POWERGATE Sp. z o.o.
C-5
LAPP KABEL Sp. z o.o.
G-6/H-5
LC ELEKTRONIK
F-11
NEW-FLOW Technologies INC.
LEDATEL
L-10
NEWTECH ENGINEERING
LEDIKOPRO LIMATHERM SENSOR Sp. z o.o.
K-6 D-10
NOVATEK-ELECTRO
L-11 C-1 D-2 L-23
NOWIMEX
C-20
MANULIFT Sp. z o.o.
D-34
OEM AUTOMATIC
B-12
MARITEX
D-27
OMC ENVAG
J-12
LUMEL S.A.
Hala III
98
A-5
NIVELCO
Biuro Targów
POLYCO
J-24 N-13 A-4
CPP PREMA S.A.
L-12
PRODUS S.A. - HIRSCHMANN
H-17
Nazwa firmy
Stoisko
Nazwa firmy
PRO-FACE EUROPE B.V.
J-7
STÄUBLI
PRZEGLĄD MECHANICZNY
E-3
STEROWNIKI.PL
QWERTY Sp. z o.o.
Stoisko L-4
Nazwa firmy VITECTOR FRABA
B-32
W2 L-5
H-4
STOLTRONIC Polska
A-23
WAGO ELWAG
RASCO
H-24
T-INDUSTRY S.R.O.
K-16
WAMEX Sp. z o.o.
RECTUS Polska Sp. z o.o.
D-15
TAKACHI Elektronics
E-12
WDP Kwartalnik
D-4
TECHNICAL
P-11
wenglor sensoric
C-9
TECHNIKI LAKIERNICZE
RELPOL S.A. RENEX
N-14/P-15
G-13
TECHNOKABEL
ROBTOOLS SMT Sp. z o.o.
L-13
Technologia i Automatyzacja
ROCKWELL AUTOMATION
B-10/C-7
RENISHAW Sp. z o.o.
J-18
ROHDE&SCHWARZ ROTORK
F-5
SABUR
A-2/B-1
L-2
WILK ELEKTRONIK S.A.
TECHNOPOMIAR
G-9
WOBIT
TECHSPEED Sp. J.
M-1
WORLD FIMA
TECHSYSTEM
L-16
WÜRTH ELEKTRONIK
TEKNOSYSTEM Sp. z o.o.
L-19
ZELTECH MECHATRONIKA
SCHMALZ
A-12/B-11
TELCO POLAND Sp. z o.o.
D-5
D-18 A-16/B-15
TEL-STER TELSONIC AG
SDS AUTOMATYKA
C-32
TEMERTECH
SECUMS Interlocks
K-11
TERM
SEMICON Sp. z o.o.
F-14
SENGA SERWOKONTROL Sp. z o.o. SIEMENS SIGMA CE Sp. z o.o. SIMEX Sp. z o.o.
K-5 D-16 G-7
TERMO-PRECYZJA Sp.J.
A-11
TESPOL Sp. z o.o.
K-21
N-8
TEST AUTOMATYKA
H-9
TEWS ELEKTRONIK GmbH
N-5
TME
A-3
G-8/H-7 G-3
TR AUTOMATYKA
D-26
SIMLOGIC.
L-18
TRIM-POT
J-10
SITI-POL Sp. z o.o.
G-21
TUBES INTERNATIONAL
K-12
SKAMER-ACM
A-7
TURCK
SKF Polska S.A.
K-1
UNI SOLUTIONS
A-14/B-13 M-13
SKS CONNECTO Polska
P-10
UNIVERSAL ROBOTS A/S
SOS electronic
K-10
VERITECH
H-16
VESTA AUTOMATION SRL
C-24
VIGO SYSTEM S.A.
F-22
GÜNTHER SPELSBERG SPG EUROPE B.V.
L-14/M-15
E-5 M-2/N-3 A-17 A-8/B-7 C-14/D-11 M-8 L-7 Biuro Targów H-3 P-8 M-17
ZUKEN
A-27
M-7 A-18/B-17; Parking
B-30
WIKPOL Sp. z o.o.
G-12/H-11
SCHUNK
A-24/B-23
WIELAND ELECTRIC
SAMSON Sp. z o.o. SCHMERSAL-Polska
D-32
WIKA Polska
E-3
Montażu
Stoisko
H-14/J-11 F-7
ARMATURA i RUROCIĄGI
Recepcja
Automatyka.pl
Recepcja
INDUSTRIAL MONITOR
Recepcja
KAIZEN
Recepcja
Magazyn Logistyka Produkcji
Recepcja
POLSKI PRZEMYSŁ
Recepcja
POWDER&BULK
Recepcja
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Recepcja
SIGMA-NOT
Recepcja
Służby Utrzymania Ruchu
Recepcja
SMART GRIDS Polska
Recepcja
SPAJANIE
Recepcja
Wiadomości Elektrotechniczne
Recepcja
Hala IV
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
99
Automaticon 2014 Seminaria
Seminaria 26 marca – środa 10 –10 Bezpieczeństwo maszyn – aspekty praktyczne. Dariusz Kowalski – PILZ Polska Sp. z o.o. 1100–1145 Profesjonalna telemetria GSM/GPRS i zdalna lokalizacja GPS – nowości firmy INVENTIA. Jerzy Białousz, Zbigniew Betkier – INVENTIA Sp. z o.o. 1200–1245 Sprężone powietrze – jak obniżyć jego koszty? Katarzyna Tomczyk – PARKER HANNIFIN Sales Poland Sp. z o.o. 1415–1500 Wręczenie nagród w konkursie Produkt Roku 2013 magazynu „Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych”. 1530–1630 Wręczenie nagród w konkursie Produkt Roku 2013 magazynu „Control Engineering Polska”.
sala A
00
sala B-1
100
45
26 marca – środa
1000–1045 Pomiar poziomu – przegląd urządzeń firmy BAUMER, Mirosław Kraśniewicz – BAUMER Sp. z o.o. 1100–1145 Zagadnienia bezpieczeństwa maszyn przy automatyzacji produkcji. Mariusz Głowicki – ELOKON Polska Sp. z o.o. 1200–1245 Po co handlowcom potrzebne jest oznakowanie CE wyrobów? Stefan Kosztowski – PIAP 1300–1320 Przygotowanie się do badań w laboratorium kompatybilności elektromagnetycznej. Krzysztof Trzcinka – PIAP 1325–1345 Robotyzacja w praktyce. Marek Petz – PIAP 1400–1445 Dofinansowanie prac badawczo-rozwojowych. Kiejstut Żagun i Radosław Ciechański – firma doradcza KPMG w Polsce 1600–1645 Konkurs miesięcznika „Napędy i Sterowanie” Produkt Roku 2014 – ogłoszenie wyników oraz wręczenie nagród i wyróżnień
27 marca – czwartek
1000 –1045 Aktualizacje publikacji podstawowych EMC z grupy IEC 61000-4-x – nowości Ed. 3 i ich wpływ na badania EMC. Grzegorz Modrykamień – EM TEST GmbH. 1100 –1145 Inteligentne czujniki poziomu firmy BAUMER. Mirosław Kraśniewicz – BAUMER Sp. z o.o. 1200 –1245 Wysokonapięciowe kondensatory elektrolityczne firmy HITACHI AIC – parametry i dobór do aplikacji. Krzysztof Kardach – CONTRANS TI Sp. z o.o. 1300 –1345 Przegląd rozwiązań zasilania diod LED w ofercie firmy SUPERTEX. Mariusz Kaczor, Krzysztof Kardach – CONTRANS TI Sp. z o.o. 1400 –1445 Symulatory sprzętowe w prototypowaniu i testowaniu układów sterujących. Marcin Piątek – Technika Obliczeniowa 1500 –1545 Matlab i Simulink narzędziem pracy automatyka – automatyczna generacja kodu dla sterowników PLC. Rafał Wędrychowicz – Oprogramowanie Naukowo-Techniczne.
27 marca – czwartek
1000–1345 Bezwentylatorowe komputery NEXCOM w automatyce przemysłowej. Prezentacje będą prowadzone w języku angielskim. UWAGA! Liczba miejsc ograniczona – uczestnictwo po zarejestrowaniu na www.microdis.net
1400–1545
Piotr Kłoszewski – MICRODIS Electronics Sp. z o.o. – oraz firma NEXCOM Certyfikacja produktu na rynki pozaeuropejskie np. USA, Chiny, Brazylia, Indie i inne. Jakub Kącki – UL INTERNATIONAL Polska Sp. z o.o.
26 marca – środa i 27 marca – czwartek 1000–1045 Innowacyjne rozwiązania współczesnej automatyki w zadaniach modernizacji, optymalizacji i użytkowania maszyn realizowanych przez SIMLOGIC. – Centrum Rozwiązań Automatyki Mariusz Jabłoński – SIMLOGIC. 1100–1145 Bezpieczeństwo maszyn – wybrane realizacje a kompleksowa oferta usług SIMLOGIC. Tomasz Marczyk – SIMLOGIC.
sala B-2
1200–1245 Sieci przemysłowe – projektowanie, wymiana danych procesowych, komunikacja, serwis i diagnostyka realizowana przez SIMLOGIC. na bazie rozwiązań firmy Trebing & Himstedt Prozeßautomation. Popularyzacja standardów komunikacyjnych PROFIBUS-PROFINET i ich aplikacyjność w świetle uzyskania przez SIMLOGIC. statusu centrum kompetencyjnego PICC międzynarodowej organizacji PROFIBUS & PROFINET International
Szymon Machtałowicz – SIMLOGIC.
1300–1345 Technika napędowa – projektowanie rozwiązań, algorytmy sterowania, parametryzacja, diagnostyka, całodobowy autoryzowany serwis, naprawy i magazyn SIMLOGIC. na bazie rozwiązań firmy EATON Mariusz Jabłoński – SIMLOGIC.
sala B-3
1400–1445 Rozwiązania Motion Control firmy AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG – napędy inżynierskie i sterowniki technologiczne w aplikacjach SIMLOGIC., w porównaniu do standardów i rozwiązań innych producentów Przemysław Grasewicz – SIMLOGIC. 1500–1545 Zintegrowana automatyka na przykładzie platformy CODESYS firmy 3S-Smart Software Solutions GmbH a tworzenie nowych implementacji i rozwiązań we współpracy z SIMLOGIC. jako CODESYS SYSTEM PARTNER Łukasz Tomczuk, Waldemar Kaczor – SIMLOGIC. 1600–1645 Szkolenia SIMLOGIC. – standardowe i dedykowane pod aplikacje klientów, opracowane na bazie rozwiązań różnych producentów – prezentacja nowości i wybranych realizacji Mariusz Białas, Ksenia Jabłońska – SIMLOGIC.
26 marca – środa i 27 marca – czwartek 1200–1445 Dofinansowanie prac wdrożeniowych i badawczych z Funduszy Europejskich w nowej perspektywie. Krzysztof Lipiec – PIAP.
REKLAMA
MANUFACTURING EXCELLENCE
AWARDS
2014
www.manufacturingawards.eu
JUNE 10/11TH, 2014 INTERCONTINENTAL HOTEL WARSAW, POLAND
CEE Manufacturing Excellence Awards & Strategy Summit ASSOCIATE PARTNERS
AERO SPACE & DEFENSE PARTNER
SUPPORTING PARTNERS
AUDITOR
INNOVATION PARTNER
CHAMBER OF COMMERCE
ENERGY SOLUTIONS SOFTWARE PARTNER
CHARITY PARTNER
LUXURY SPIRIT PARTNER
International Business Contracts
SUPPORTING PARTNERS
PR PARTNER
MEDIA SUPPORTERS
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
101
Nauka
Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0
System zabezpieczający transformator średniego napięcia przed przegrzaniem bazujący na PLC i SCADA Krzysztof Oprzędkiewicz AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Streszczenie: W pracy przedstawiono propozycję aplikacji SCADA przeznaczonej do monitorowania w czasie rzeczywistym temperatury rdzeni transformatorów zasilających zakład przemysłowy. Omówiono założenia i sposób realizacji projektu z wykorzystaniem typowych, dostępnych na rynku elementów systemów automatyki. Aplikacja umożliwia monitorowanie temperatury transformatorów oraz alarmowanie w przypadku przekroczenia wartości ostrzegawczych i alarmowych przez temperaturę. Prezentowana aplikacja została wdrożona praktycznie w zakładzie przemysłowym. Słowa kluczowe: transformatory średniego napięcia, sterowniki PLC, systemy SCADA, systemy zabezpieczające DOI: 10.14313/PAR_205/102
1. Wprowadzenie W każdym współczesnym zakładzie produkcyjnym przestój wywołany przez awarię systemu zasilania implikuje poważne straty finansowe. Z tego względu zapewnienie ciągłości dostaw energii elektrycznej ma kluczowe znaczenie dla poprawnego prowadzenia jakiegokolwiek procesu produkcyjnego. Energia elektryczna w większości dużych i średnich przedsiębiorstw jest dostarczana za pośrednictwem transformatorów średniego napięcia. Wyznaczając zapotrzebowanie na moc konkretnego zakładu, brane są pod uwagę następujące czynniki: moc potrzebna do funkcjonowania maszyn i urządzeń produkcyjnych, oświetlenia, ogrzewania i wielu innych procesów. Należy zauważyć, że częste zmiany w parku maszynowym firmy wynikające z konieczności dostosowania do potrzeb rynku, mogą doprowadzić do znacznego zwiększenia zapotrzebowania na moc elektryczną. Może to skutkować tym, że transformatory, które zostały przeliczone na konkretne zapotrzebowanie mocy, zostaną przeciążone, co
102
spowoduje przegrzanie i włączenie zabezpieczeń termicznych oraz wyłączenie dostaw energii przez transformator, wstrzymanie produkcji, co w dalszej konsekwencji generuje straty związane ze zniszczeniem surowców, półproduktów lub materiałów produkcyjnych. Dodatkowo – długotrwała eksploatacja transformatora przegrzanego nawet poniżej temperatury krytycznej znacznie zmniejsza jego trwałość. Z powyższych względów systemy automatyki zabezpieczeniowej są istotną częścią stacji transformatorowej zasilającej każdy większy zakład produkcyjny. Wymagania stawiane przed tego typu systemami są opisane w normach (m.in. IEC 61850), oferta rynkowa różnych rozwiązań jest szeroka (np. EATON MRA4, ABB RET615), oferowany sprzęt realizuje funkcje zabezpieczające przed wieloma niekorzystnymi zdarzeniami występującymi podczas pracy stacji transformatorowej (zwarcie, przeciążenie prądowe, przegrzanie i inne). Należy zaznaczyć, że są to zabezpieczenia typu przekaźnikowego, działające niezawodnie, ale powodujące dłuższe lub krótsze wyłączenie zasilania. W artykule zaprezentowano propozycję realizacji systemu zabezpieczającego przed przegrzaniem transformator SN. System ten może być alternatywą lub uzupełnieniem typowego systemu zabezpieczającego, zrealizowanego za pomocą specjalizowanych elementów (np. ABB RET615). Bazuje on na aplikacji SCADA i ma znacznie rozszerzoną funkcjonalność w stosunku do typowych elementów automatyki zabezpieczeniowej. System umożliwia ciągłe monitorowanie temperatury rdzeni transformatora oraz reakcję, nie tylko w razie przegrzania, lecz także podczas wystąpienia temperatury niższej od krytycznej, ale skracającej żywotność rdzenia transformatora oraz archiwizację zebranych danych. Zaletą prezentowanego systemu jest możliwość odpowiednio wczesnej reakcji (jeszcze przed wystąpieniem awarii) w celu zapobiegnięcia awaryjnego postoju zakładu, np. przez wyłączenie procesów narażonych na większe straty, bądź próbę ograniczenia poboru energii elektrycznej przez niektóre, mniej krytyczne dla produkcji urządzenia.
Rys. 1. Ogólny schemat sprzętowy systemu Fig. 1. The general hardware scheme of the system
Dane zebrane w odpowiednio długich przedziałach czasowych z wykorzystaniem omawianego systemu mogą też być wykorzystane do planowanej rozbudowy systemu zasilania w zakładzie oraz planowania produkcji i planowania rozmieszczenia i harmonogramowania odbiorów energii. Proponowane rozwiązanie może być łatwo rozbudowane (programowo lub sprzętowo) o nowe funkcje, np. system predykcyjny, ostrzegający przed przegrzaniem awaryjnym lub długotrwałym, powodującym skrócenie żywotności transformatora.
Prezentowany w artykule system został zbudowany pod kierownictwem autora w 2011 r. [3]. Jedno z głównych założeń przyjętych przy opracowywaniu systemu dotyczyło stosowania typowych, tańszych elementów automatyki i możliwości realizacji zaprezentowanych rozwiązań z wykorzystaniem innych elementów sprzętowo-programowych. Główne funkcje realizowane przez system: –– podgląd w czasie rzeczywistym temperatury rdzeni poszczególnych transformatorów w stacji, –– alarmowanie przed wystąpieniem stanu awaryjnego,
Tab. 1. Funkcje głównych elementów systemu Tab. 1. Functions of main elements of the system Element
Funkcja
Przetwornik pomiarowy
Zbieranie wartości temperatury z czujników temperatury umieszczonych w transformatorach i wysłanie ich w postaci analogowej do modułu zbierającego Moxa IOLogik
Moduł Moxa IOLogik
Zebranie danych z przetworników w postaci sygnałów analogowych 4–20 mA i udostępnienie ich za pośrednictwem sieci Ethernet dla szczebla nadrzędnego oraz dla sterownika PLC i panelu operatorskiego, działanie w trybie awaryjnym
Switch ethernetowy CJ1W-ETN21
Komunikacja między obiektami i PLC oraz opcjonalna komunikacja ze szczeblem nadrzędnym w zakładzie
Panel HMI Omron NS5-TQ
Główna platforma sprzętowa aplikacji SCADA
Sterownik PLC OMRON C1JM
Konwersja danych z obiektu odczytanych za pośrednictwem sieci Ethernet do postaci możliwej do odczytu przez aplikację SCADA
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
103
Nauka
–– ostrzeganie o przekroczeniu bezpiecznych wartości temperatury, skutkującym (w razie długiego trwania) obniżeniem żywotności transformatora, –– archiwizacja przebiegów temperatury. W dalszej części pracy zostanie zaprezentowana architektura sprzętowo-programowa zbudowanego systemu.
2. Architektura sprzętowo-programowa systemu System zabezpieczający transformator średniego napięcia przed przegrzaniem został zrealizowany w konfiguracji rozproszonej (rys. 1). Połączenie poszczególnych elementów wykonano na bazie sieci Ethernet (wewnętrzna sieć zakładowa) oraz łącza RS-232 pracującego zgodnie z protokołem HostLink (protokół firmy OMRON dedykowany sterownikom PLC i panelom operatorskim tej firmy). Temperatura rdzeni transformatorów jest odczytywana za pośrednictwem termopar, które współpracują z analogowymi przetwornikami pomiarowymi. Sygnałem wyjściowym z tych przetworników jest znormalizowany sygnał prądowy 4–20 mA, który jest następnie podawany na moduł akwizycji danych Moxa IOLogik, który przesyła te dane za pośrednictwem sieci Ethernet do sterownika PLC i panelu. Dane te mogą też być udostępnione innym aplikacjom, np. na poziomie głównego energetyka lub zarządu zakładu. Panel operatorski, stanowiący platformę sprzętową dla aplikacji SCADA jest połączony ze sterownikiem PLC za pomocą łącza RS-232, pozostałe elementy połączone są w ramach zakładowej sieci Ethernet, zabezpieczonej przed niepowołanym dostępem. Jedną z możliwości jest zastosowanie przemysłowego switcha sieciowego z firewallem, np. Westermo L210-F3G [13], NaviNet seria IF1000 [14]. W sytuacji awaryjnej (zbliżanie się do niebezpiecznej temperatury i awaria łącza sieciowego) moduł Moxa IOLogik może samodzielnie wygenerować sygnał alarmu, który spowoduje uruchomienie odpowiednich procedur, np. awaryjnego wyłączenia zasilania.
W celu zwiększenia czytelności wyników pomiarów, w oknie pokazanym na rys. 4 przyjęto następujące kody kolorystyczne: –– do 90 °C – kolor niebieski – praca z obciążeniem znamionowym, –– w przedziale 90–140 °C – kolor żółty – stan ostrzegawczy, –– powyżej 140 °C – kolor czerwony – stan awaryjny. Dane ze wszystkich punktów pomiaru temperatury mogą być archiwizowane w pamięci nieulotnej panelu operatorskiego, a następnie wykorzystane w algorytmie ostrzegawczym. Dla ułatwienia nadzoru temperatury transformatorów oraz sprawdzania poprawności pracy samej aplikacji wykorzystano typową opcję systemów SCADA, jaką jest możliwość konfiguracji różnego rodzaju alarmów. W rozważanej aplikacji zdefiniowano dwie grupy alarmów: –– Alarmy związane z wartościami temperatury monitorowanych punktów: są to alarmy aktywowane przekroczeniem krytycznej wartości przez temperaturę określonego transformatora. Podczas testów aplikacji próg aktywacji każdego z tych alarmów ustawiono na 130 °C.
3. Aplikacja SCADA Aplikacja SCADA została zrealizowana z użyciem dedykowanego oprogramowania CX designer, które jest dostarczane wraz z panelem operatorskim użytym w projekcie. Funkcjonalność tego oprogramowania jest typowa dla prostszych środowisk programistycznych SCADA i zupełnie wystarcza do realizacji rozważanej aplikacji. Opracowana aplikacja została przewidziana do obsługi trzech stacji transformatorowych, natomiast w razie potrzeby może być rozbudowana do obsługi większej liczby stacji. Uproszczony schemat blokowy przejść między oknami aplikacji przedstawiono na rys. 2, okno główne aplikacji na rys. 3, a okno do monitorowania temperatury z użyciem wykresów kołowych na rys. 4.
104
Rys. 2. Schemat blokowy przejść pomiędzy oknami aplikacji SCADA Fig. 2. The block diagram of transitions between SCADA windows
–– Alarmy aplikacji – alarmy aktywowane wystąpieniem określonych zdarzeń awaryjnych podczas pracy aplikacji. Jako sytuacje alarmowe przyjęto następujące zdarzenia: –– Brak komunikacji – alarm występuje, gdy przekroczony zostaje zdefiniowany czas na odpowiedź z konkretnej stacji transformatorowej. Wymiana danych
cji, który został zwrócony. W przypadku niezgodności którejś z danych aktywowany zostaje odpowiedni alarm. –– Błąd urządzenia pomiarowego – w celu wykrycia uszkodzenia termopary bądź przetwornika pomiarowego został stworzony prosty algorytm wykrywający to uszkodzenie. Błąd ten wystąpi w przypadku przekroczenia wartości maksymalnej temperatury lub gdy napięcie złącza termopary wyniesie 0 V. –– Wyłączona komunikacja – alarm związany z wyłączeniem przez operatora komunikacji z którąś ze stacji transformatorowych, przy czym wyłączenie to jest wykonywane odpowiednim przyciskiem na panelu operatorskim. –– Wyłączony alarm temperatury – generowanie alarmów może zostać wyłączone odpowiednim przyciskiem w oknie związanym z odpowiednią stacją transformatorową. W przypadku wyłączenia alarmów wyświetlona zostaje informacja o braku kontroli danej stacji.
4. Podsumowanie Rys. 3. Główne okno aplikacji SCADA Fig. 3. The main window of the SCADA application
odbywa się przez odpytywanie kolejnych stacji, przy czym czas na przesłanie odpowiedzi z pytanej aktualnie stacji nie przekracza 15 s. Gdy odpowiedź na zapytanie nie zostanie w tym czasie udzielona, program przechodzi do następnej stacji i wystawia błąd komunikacji stacji bieżącej. –– Przekroczony czas cyklu – w przypadku braku odpowiedzi z żadnej z trzech monitorowanych stacji zostaje przekroczony maksymalny czas komunikacji i zostaje wystawiony błąd i aktywowany alarm. Czas komunikacji został zdefiniowany jako 46 s ze względu na to, iż w projekcie zostały ujęte trzy stacje transformatorowe. W przypadku rozbudowy systemu można ten czas odpowiednio wydłużyć. –– Błąd ramki danych – po odebraniu danych sprawdzana jest poprawność ramki Modbus/TCP. Pod uwagę brany jest identyfikator transakcji, identyfikator protokołu, długość odebranej ramki danych oraz numer jednostki i kod funk-
Wnioski i uwagi końcowe zostały sformułowane następująco: –– Przedstawiony w artykule system SCADA został praktycznie zrealizowany i wdrożony do zastosowania w zakładzie produk-
Rys. 4. Okno do podglądu temperatury transformatorów Fig. 4. Window to monitoring of transformers temperature
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
105
Nauka
cyjnym mającym problemy związane z przekroczeniem mocy znamionowych transformatorów średniego napięcia. Zakład ten jest przedsiębiorstwem, w którym przerwanie procesu produkcyjnego w wyniku braku energii wiąże się z ogromnym nakładem kosztów na jego wznowienie. W warunkach tego zakładu rozważany system SCADA wykazał swoją pełną praktyczną przydatność. –– Dane zebrane za pomocą opracowanej aplikacji mogą być zastosowane do wielu celów nie związanych bezpośrednio z awaryjnymi wyłączeniami przeciążonych transformatorów. Jako przykłady zastosowania można wskazać: –– przygotowywanie planów produkcji zakładu (dobowych i tygodniowych) w sposób zapewniający równomierne obciążenia dla wszystkich stacji, –– planowanie rozmieszczenia stanowisk pracy w zakładzie w sposób zapewniający równomierne obciążenie wszystkich stacji transformatorowych, –– przygotowanie danych związanych z projektami rozbudowy systemu zasilania dla zakładu. –– Przedstawiona propozycja systemu monitorowania temperatury stacji transformatorowych powinna być traktowana jako szczególny przykład alternatywnej realizacji lub rozbudowy systemu zabezpieczającego z wykorzystaniem typowych, niskobudżetowych elementów systemów PLC. –– W ramach dalszej rozbudowy rozważanego systemu możliwa jest realizacja między innymi modułu programowego pozwalającego na odpowiednio wczesne ostrzeżenie przed przegrzaniem, co pozwoliłoby podjąć odpowiednie działania z wyprzedzeniem. Moduł taki może bazować na modelu cieplnym transformatora.
10. Programmable Terminals: OPERATION MANUAL. No. V098-E1-04. 11. Programmable Terminals: Setup manual. No. V083-E1-18. 12. TERMINALE PROGRAMOWALNE SERII NS – katalog produktu. 13. [www.westermo.com/web/web_en_idc_com.nsf/alldocuments/B7A8EEE9407447CEC12578930033D176], Managed Gigabit Switch MDI-110-F3G. 14. [www.logistykait.pl/router-firewall-seria-if1000.html], Przemysłowy Router/Firewall – IF1000.
SCADA for temperature monitoring in medium voltage transformer Abstract: In the paper a proposition of SCADA application dedicated to real-time temperature monitoring of transformers cores powering a factory is presented. The assumptions and method of project realization with the use of typical components were discussed. The proposed application makes possible temperature monitoring and warning and alarming, when the maximal permissible values of temperature are exceed. The presented SCADA system was practically applied in factory. Keywords: medium voltage transformers, SCADA systems, protective systems
Artykuł recenzowany, nadesłany 21.01.2014, przyjęty do druku 18.02.2014.
Bibliografia 1. Bailey D., Wright E., Practical SCADA for Industry, 2003. 2. Dybowski P. i in., Układy elektromechaniczne i transformatory. Obliczenia i zadania, Wyd. AGH, Kraków 2010. 3. Kijas S., System SCADA do zdalnego monitorowania temperatury transformatorów średniego napięcia, praca dyplomowa magisterska zrealizowana pod kierownictwem K. Oprzędkiewicza na Wydziale EAIiE AGH w 2011 r. 4. McLyman W.T., Transformer and inductor design handbook, CRC Press/Taylor & Francis Group 2011, 5. CJ1W-ETN21 – MODBUS TCP MANUAL STA46. 6. CX-Designer Ver. 3._NS-CXDC1-V3 Cat. No. V099-E1-06. 7. Host Connection Manual:Host Link. No. V098-E1-04. 8. Omron CJ1M CPU – katalog produktu. 9. Programmable Terminals – PROGRAMMING MANUAL Cat. No. V073-E1-12.
106
dr hab. inż. Krzysztof Oprzędkiewicz Absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej im. S. Staszica w Krakowie z 1988 r. (Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Elektroniki, kierunek studiów: Elektronika, specjalność Automatyka). Aktualnie zatrudniony w Katedrze Automatyki i i Inżynierii Biomedycznej na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH na stanowisku profesora nadzwyczajnego oraz w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Tarnowie na stanowisku profesora nadzwyczajnego. Zainteresowania naukowe: problemy sterowania systemami dynamicznymi o niepewnych parametrach, sterowanie cyfrowe, automatyka przemysłowa. e-mail: kop@agh.edu.pl
Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0
Zastosowanie syntezy i analizy obwodów elektrycznych do wyznaczania oporów naczyniowych tkanki mózgowej Adam Muc*, Arkadiusz Szarmach**, Edyta Szurowska**, Jarosław Dzierżanowski*** *Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Wydział Informatyki w Gdańsku **II Zakład Radiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku ***Klinika Neurochirurgii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku
Streszczenie: W pracy przedstawiono schemat obwodowy odwzorowujący przepływ krwi przez tkankę mózgową oraz metodę identyfikacji jego parametrów elektrycznych na podstawie rzeczywistych danych medycznych otrzymanych w wyniku zastosowania nieinwazyjnych procedur zabiegowych. Celem modelowania i identyfikacji jest usprawnienie diagnostyki patologii mózgowych o podłożu naczyniowym. Podczas identyfikacji uwzględniono średnie wartości regionalnego przeływu krwi (rCBF) i ciśnienia tętniczego (MAP), którym w schemacie obwodowym odpowiada stały prąd i napięcie. Dysponując jedynie stałym napięciem i prądem syntezowano obwód prądu stałego, w którym rezystancjom odpowiadają wypadkowe opory naczyniowe warstw skanowanej tkanki mózgowej. Praca została wykonana w ramach projektu „Interdyscyplinarna kadra akademicka na rzecz rozwoju gospodarki opartej na wiedzy” współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Słowa kluczowe: synteza obwodów, zastępczy schemat obwodowy, tkanka mózgowa, perfuzja TK
DOI: 10.14313/PAR_205/107
1. Wprowadzenie Analogie między elektrotechniką a hemodynamiką przedstawione w literaturze umożliwiają wykorzystanie teorii obwodów eklektycznych do analizowania wybranych części układu krwionośnego człowieka i syntezowania zastępczych schematów obwodowych będących modelami przepływu krwi w badanym fragmencie krwiobiegu [1, 2]. Zakres stosowania metod i narzędzi znanych z teorii obwodów elektrycznych w hemodynamice jest szeroki i dotyczy zarówno stanów statycznych jak i dynamicznych, które zostały rozróżnione między innymi w pracach Matulewicza i Muca [1, 2]. Obwody elektryczne w przeszłości były już wykorzystane do modelowania przepływu krwi przez naczynia krwionośne mózgu [2–8]. W pracach Cieślickiego, Czosny-
ki, Gieleckiego czy Daley zastosowano zastępcze schematy obwodowe do modelowania układu naczyń tętniczych koła Willisa i tętnic szyjnych w celu oceny zdolności zaopatrywania tego narządu w krew w różnych stanach chorobowych i odmiennych wariantach anatomicznych [3–6]. Modele elektryczne stosowano również do symulacyjnego badania autoregulacyjnej funkcji tkanki mózgowej [6–8]. Natomiast w analizach Matulewicza zaprezentowano schemat obwodowy naczyń mózgowych opracowany na podstawie topologii najważniejszych tętnic [2]. Podstawowym celem opracowania tego analogu elektrycznego były względy dydaktyczne i badania symulacyjne anatomii naczyń mózgu na jednostkowe zmiany przepływów reprezentowane przez prądy i rezystancje. Wykorzystane w niniejszej pracy dane medyczne otrzymano podczas perfuzyjnej tomografii komputerowej (p-TK). Badanie to przeprowadza się w celu oceny tkanki mózgowej w takich patologiach jak udar niedokrwienny, zmiany pourazowe lub pooperacyjne, procesy nowotworowe, a także w analizie ukrwienia mózgowia po zabiegach poszerzania zwężonych tętnic domózgowych. W perfuzji TK badane są poszczególne warstwy mózgowia, które (z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania) ocenia lekarz radiolog. Oprogramowanie stosowane do obróbki zarejestrowanych danych dostarcza pewnych wartości liczbowych, które obliczane są dla każdej ocenianej warstwy z osobna. Odległości między warstwami wynoszą 5 milimetrów. Przeprowadzone badania miały na celu opracowanie nowych sposobów analizy parametrów perfuzji TK, zwłaszcza korelacji między poszczególnymi warstwami. Kolejnym celem prowadzonych badań było wyznaczenie nowych wskaźników umożliwiających ocenę hemodynamiczną analizowanego układu, takich jak opór naczyniowy, a w dalszej perspektywie bezwładność hydrauliczna lub podatności naczyń skanowanego obszaru mózgowia. Nowe wskaźniki oraz wprowadzenie elementu powiązania warstw przez model matematyczny może prowadzić do polepszenia jakości analiz medycznych, a co za tym idzie usprawnienia diagnostyki patologii mózgowych o podłożu naczyniowym. Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
107
Nauka
2. Podstawy obrazownia metodą p-TK
3. Materiały i stosowane metody
W latach 80. ubiegłego wieku radiologia wzbogaciła się o nową technikę obrazowania noszącą nazwę perfuzyjnej tomografii komputerowej (p-TK). W technice tej wykorzystywane jest zjawisko zmiany współczynnika osłabienia liniowego tkanki mózgowej po dożylnym lub (znacznie rzadziej) wziewnym podaniu środka kontrastowego. Metoda ta pozwala na czynnościową ocenę przepływu krwi przez mózg; umożliwia ilościowe lub półilościowe oszacowanie przepływu krwi w jednostce czasu w danym obszarze [9, 10, 11]. Nowoczesne programy komputerowe przetwarzają dane otrzymane w trakcie badania w taki sposób, że zobrazowaniu poddane jest jedynie pierwsze przejście środka kontrastowego [9, 12, 13].
Do opracowania zastępczego schematu obwodowego modelującego przepływy krwi przez tkankę mózgową wykorzystano badania przedstawione w pracy Szarmacha i współautorów [14]. W opracowaniu tym dokonano pogłębionej analizy statystycznej i medycznej zgromadzonych danych. Do badania zakwalifikowani byli chorzy ze zwężeniem powyżej 70 % w obrębie jednej tętnicy szyjnej wewnętrznej z współistniejącymi objawami klinicznymi, takimi jak przejściowe ataki niedokrwienne (TIA), przebyty udar niedokrwienny czy incydenty padaczkowe. Każdy pacjent poddany był dwukrotnemu badaniu perfuzyjnemu p-TK. Pierwsze badanie wykonano przed wewnątrznaczyniową implantacją stentu, drugie zaś w okresie 4–8 tygodni po zabiegu. Badania perfuzyjne TK wykonywano aparatem GE LightSpeed 64 VCT z zastosowaniem dożylnie podawanego środka kontrastującego. Zakres obszaru mózgowia objętego badaniem wynosił 40 mm (warstwy co 5 mm) – w efekcie uzyskano 8 poziomów podlegających pomiarowi. Ocenę parametrów perfuzji przeprowadzono od poziomu mostu do objętych obszarem badania górnych części półkul mózgowych - w obszarze zaopatrywania tętnic środkowych mózgu (MCA). W badaniu rejestrowano cztery parametry – rCBF (regionalna prędkość przepływu mózgowego), rCBV (regionalna objętość krwi w obszarze pomiaru), MTT (średni czas przejścia) i TTP (czas osiągnięcia szczytu amplitudy) [14]. W niniejszej pracy analizowane były jedynie dane zarejestrowane przed zabiegiem implementacji stentu. Przykładowe wyniki badania p-TK w postaci map perfuzyjnych
Rys. 1. Perfuzja TK w dorzeczu MCA u chorego z krytycznym zwężeniem w zakresie lewej tętnicy szyjnej wewnętrznej – stan po zabiegu (A-CBV, B-CBF, C-MTT, D-TTP) [14] Fig. 1. Perfusion CT in the drainage basin of the MCA in a patient with critical stenosis of the left internal carotid artery – the status after surgery (A-CBV, B-CBF, C-MTT, D-TTP) [14]
Pomiary współczynnika osłabienia w dużych naczyniach tętniczych i żylnych mózgowia pozwalają na ocenę takich parametrów jak: objętość krwi w obszarze pomiaru rCBV (ang. regional Cerebral Blood Volume), ilościowy regionalny przepływ mózgowy rCBF (ang. regional Cerebral Blood Flow), średni czas przejścia MTT (ang. Mean Transit Time) oraz czas dojścia środka cieniującego do obszaru pomiaru TTP (ang. Time To Peak). Wszystkie wymienione parametry mogą być zobrazowane w postaci kolorowych map perfuzji, bądź też określone liczbowo w obszarze poddanym analizie – jako tzw. ROI (ang. Region Of Interest) [9, 13]. Mimo że dość ściśle określono normy ilościowe dla otrzymanych wskaźników perfuzji, zaleca się jednak by w ocenie ukrwienia mózgowia stosować ich wartości względne uzyskane na podstawie analizy porównawczej symetrycznych obszarów zainteresowania obu półkul mózgu i móżdżku.
108
Tab. 1. Przykładowe dane medyczne wykorzystane do identyfikacji rezystancji – prawa i lewa półkula Tab. 1. Sample medical data used for identify the resistance – right and left brain osoba nr
1
2
3
MAP
102
95
105
półkula
prawa
lewa
prawa
lewa
prawa
lewa
rCBF1
30,743
31,683
23,987
18,840
27,443
23,558
rCBF2
31,446
29,230
23,152
25,510
25,765
23,714
rCBF3
31,221
29,290
32,306
38,640
26,969
24,337
rCBF4
34,662
29,830
30,844
23,206
29,561
23,545
rCBF5
32,322
34,222
24,533
25,779
28,551
26,373
rCBF6
23,556
32,024
27,683
27,432
25,501
22,094
rCBF7
22,756
24,749
29,825
27,547
20,422
19,652
rCBF8
21,778
22,266
26,155
24,491
22,040
20,207
prąd stały jest odpowiednikiem średniej wartości rCBF, napięcie stałe to MAP a rezystancje są odpowiednikami oporów naczyniowych dla poszczególnych warstw tkanki mózgowej. Tak więc, dysponując średnimi wartościami prądu i napięcia, zasadne jest syntezowanie obwodu prądu stałego, w którym dominuje prawo Ohma. W pracy nie został wykorzystany model rezystancyjno-pojemnościowy, ponieważ wymagałoby to pozyskania dodatkowych danych medycznych (np. charakterystyki zmian ciśnienia i przepływu krwi podczas badania) co wymagałoby podjęcia działań inwazyjnych, których autorzy, ze względów etycznych i kosztowych, chcieli uniknąć. Opracowany schemat obwodowy umożliwił zapisanie układu równań (1) pozwalających identyfikować wypadkowe opory naczyniowe dla poszczególnych warstw i opór naczyniowy tętnic doprowadzających krew do mózgu.
Rys. 2. Zastępczy schemat obwodowy modelujący rozpływ krwi do poszczególnych warstw tkani mózgowej podczas badania p-TK, gdzie: I1-n – prądy odpowiadające średnim przepływom krwi w danej warstwie odniesione do powierzchni przepływu (rCBF), US – napięcie odpowiadające średniemu ciśnieniu tętniczemu (MAP), R1-n – rezystancje odpowiadające oporom naczyniowym w poszczególnych warstwach tkanki mózgowej, RD – rezystancja odpowiadająca wypadkowemu oporowi naczyniowemu naczyń doprowadzających krew do tkanki mózgowej Fig. 2. The equivalent electric circuit which is modelling distribution of blood to the brain levels during p-TK examination: I1-n – currents corresponding to an average blood flows in the layer related to the flow area (rCBF), US – voltage corresponding to a mean arterial pressure (MAP), R1-n – resistances corresponding to the vascular resistances of the individual layers in brain tissue, RD – resistance corresponding to the vascular resistance of the vessels that supply blood to the brain tissue
kodowanych kolorem przedstawiono na rys. 1. Przykładowe dane medyczne, dla których przeprowadzono identyfikację rezystancji przedstawiono w tab. 1, gdzie MAP wyrażone jest w mm Hg, a rCBF wyrażone jest w ml/100 g/min.
4. Zastępczy schemat obwodowy Po analizie otrzymanych danych medycznych opracowano schemat obwodowy modelujący przepływ krwi w poszczególnych warstwach mózgowia w postaci obwodu prądu stałego (rys. 2) – standardowo od 8 do 16 dla badanego przypadku klinicznego) [14]. Wykorzystanie modelu rezystancyjnego zostało narzucone przez dane medyczne pochodzące z przeprowadzonego badania p-TK, w którym otrzymuje się obraz skanowanej warstwy mózgowia i uśrednione wartości parametrów perfuzji, między innymi rCBF (średnia wartości przepływu krwi przez tkankę). Dodatkową wielkością medyczną, którą uwzględniono w modelowaniu było średnie ciśnienie tętnicze krwi (MAP). W schemacie obwodowym
(1)
5. Wyznaczanie oporów naczyniowych Na podstawie zgromadzonych danych medycznych zidentyfikowano rezystancje, które odpowiadają oporom naczyniowym poszczególnych warstw tkanki mózgowej oraz wypadkowemu oporowi naczyniowemu tętnic doprowadzających krew do badanych obszarów mózgu (przykładowy zestaw danych zamieszczono w tab. 1). Przed przystąpieniem do identyfikacji, średnie ciśnienia systemowe zostały sprowadzone do napięć, a przepływy krwi zarejestrowane w poszczególnych warstwach do prądów. Przeliczenia wykonano zgodnie z wytycznymi opisanymi w dostępnym piśmiennictwie [1, 2, 15, 16]. Obliczenia przeprowadzono w programach MATLAB i Mathcad [17, 18]. Wartości zidentyfikowanych rezystancji dla poszczególnych warstw mózgowia przedstawiono na rys. 3. Rezystancje oznaczone symbolami od R1 do R8, odpowiadają średniej wartości rezystancji obliczonej dla każdej z 8 warstw mózgowia otrzymanych w trakcie badania p-TK u pięciu pacjentów. Na rys. 3 naniesiono również odchylenia standardowe obliczonych rezystancji. Wynika z nich, że w badanej grupie opory zmieniały się w bardzo szerokim zakresie (od 20 GΩ do 50 GΩ). Dużą zmienność rezystancji naczyniowych można zaobserwować na rys. 4 Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
109
Nauka
i 5, na których przedstawiono procentowy udział oporów naczyniowych dla konkretnej warstwy oraz pacjenta. Opory naczyniowe oznaczone: RnD, Rn1-8, Rnśrednia, które przedstawiono na rys. 4 i 5, zostały wyrażone w mmHg s/ml.
Rys. 3. Rezystancje otrzymane w wyniku identyfikacji schematu obwodowego dla lewej i prawej półkuli Fig. 3. Resistances obtained by the identification of a equivalent circuit for left and right brain
niego przepływu mózgowego (rCBF) w poszczególnych warstwach mózgu. Opracowano metodę identyfikacji rezystancji odpowiadającą oporom naczyniowym. Przy założeniu, że znany jest przepływ krwi dla danej warstwy można wyznaczyć jej opór naczyniowy, który dostarcza dodatkowych informacji na temat hemodynamiki przepływu krwi. Z pracy Kinga i współautorów [9] oraz po konsultacjach z radiologami wynika, że dotychczasowe parametry rejestrowane w trakcie badania p-TK nie dostarczają pełnych informacji o stanie klinicznym mózgu. Proponowany algorytm umożliwia analizę korelacji między poszczególnymi warstwami tkanki mózgowej, a nie (jak to ma miejsce obecnie) na ocenę każdej warstwy oddzielnie. Kolejną zaletą proponowanego podejścia jest możliwość przeliczania otrzymanych wielkości elektrycznych w taki sposób by wyznaczyć nowe parametry hemodynamiczne dla naczyń krwionośnych mózgu, choćby takie jak opory naczyniowe dla poszczególnych warstw. Możliwa jest też rozbudowa stworzonego modelu i uwzględnienie w nim dynamiki zjawisk, co związane jest z analizowaniem dodatkowych parametrów, jak podatność czy bezwładność hydrauliczna. Opracowany na podstawie zastępczego schematu obwodowego model matematyczny pozwoli na pełniejszą analizę zależności między badanymi warstwami mózgu.
Bibliografia
Rys. 4. Opory naczyniowe obliczone dla warstw lewej półkuli Fig. 4. Vascular resistance calculated for the layers left brain
Rys. 5. Opory naczyniowe obliczone dla warstw lewej półkuli Fig. 5. Vascular resistance calculated for the layers left brain
6. Wnioski Na podstawie dostępnych danych medycznych sporządzono obwód prądu stałego, który pozwala badać oddziaływanie średnich wartości ciśnienia perfuzyjnego i śred-
110
1. Muc A., Identyfikacja i analiza paramentów obwodu elektrycznego zasilanego pulsacyjnie odwzorowującego krwiobieg nerki, Rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2008. 2. Matulewicz W., Modelowanie krwiobiegu za pomocą obwodu elektrycznego, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2010. 3. Daley M., Narayanan N., Leffler Ch., Model derived assessment of cerebrovascular resistance and cerebral blood flow following traumatic brain injury, Exp Bio Med, 235(4) 2010, 539–545. 4. Cieślicki K., Modelowanie przepływu krwi w tętnicach zasilających mózgowia, „Pomiary Automatyka Robotyka” R. 13, nr 2/2009, 96–104. 5. Cieslicki K., Cieśla D., Investigations of flow and pressure distributions in physical model of the Circle of Willis, „Journal of Biomechanics”, vol. 38, no 11, 2005, 2302–2310. 6. Cieśla D., Cieślicki K., Autoregulation of the Cerebral Blood Flow. A Triple Modelling Study, „Polish Journal of Medical Physics and Engineering”, vol. 9, 2003, 911–925. 7. Czosnyka M., Smielewski P., Lavinio A., Pickard J.D., Panerai R., An assessment of dynamic autoregulation from spontaneous fluctuations of cerebral blood flow velocity: a comparison of two models, index of autoregulation and mean flow index, Anesth Analg, 106/2008, 234–239. 8. Gielecki J., Cieśla D., Kozłowska H., Żurada A., Machnik J., Symulacja przepływu krwi w naczyniach mózgowia w modelu rezystancyjnym z uwzględnieniem autoregulacji, [w:] materiały II Krajowej Konferencji
„Modelowanie i symulacja’ 2002” Kościelisko 2002, 381–388. 9. King M., Bultmann E., Bode-Schnurbs L., Image quality in CT perfusion imaging of the brain. The role of iodine concentration, “European Radiology” 17(1)/2007, 39–47. 10. Cianfoni A., Colosimo C., Basile M. et al., Brain perfusion CT: principles, technique and clinical applications, “La Radiologia Medica” 112(8)/2007, 1225–1243. 11. Cuenod CA, Balvay D., Perfusion and vascular permeability: basic concepts and measurement in DCE-CT and DCE-MRI. Diagn Interv Imaging, 94(12)/2013, 1187–1204. 12. Kambadakone A.R., Sahani D.V., Body perfusion CT: technique, clinical applications and advances, “Radiologic clinics of North America” 47(10)/2009, 161–178. 13. Nguyen G.T., Coulthard A., Wong A. at al., Measurement of blood-brain barrier permeability in acute ischemic stroke using standard first-pass perfusion CT data. Neuroimage Clin. 2013 Apr 22;2:658–662. 14. Szarmach A. i in., Evaluation of changes In the parameters of brain tissue perfusion in muli-slice computed tomography in patients after carotid artery stenting, “Pol J Radiol” 76(3)/2011. 15. Muc A., Matulewicz W., Retkowski M., Wyznaczanie względnej i bezwzględnej wartości zmian rezystancji zastępczego krwiobiegu nerki, „Pomiary Automatyka Kontrola” 4/2007, 84–86. 16. Muc A., Matulewicz W., Retkowski M., Metoda grafów wiązań w zastosowaniu do opracowania szczególnego obwodu elektrycznego, „Przegląd Elektrotechniczny” 9/2008, 170–173. 17. www.mathworks.com 18. www.mathcad.pl.
Keywords: synthesis of circuits, equivalent electric circuit, brain tissue, perfusion TC Artykuł recenzowany, nadesłany 21.12.2013, przyjęty do druku 10.02.2014.
dr inż. Adam Muc Urodzony w 1979 r. w Bartoszycach. W 2003 r. ukończył studia wyższe na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki a w 2005 r. na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej. Stopień doktora nauk technicznych otrzymał na Wydziale Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej w 2008 r. Od 2009 r. pełni funkcję wicedyrektora Kaszubskiego Centrum Edukacji „Vademecum” w Kościerzynie. Od 2010 r. adiunkt na Wydziale Informatyki Polsko-Japońskiej Wyższej Szkoły Technik Komuputerowych w Gdańsku. e-mail: mucadam@pjwstk.edu.pl dr Arkadiusz Szarmach Urodzony w 1972 r. Absolwent Wydziału Lekarskiego Akademii Medycznej w Gdańsku. W 2009 r. uzyskał specjalizację z radiologii i diagnostyki obrazowej. W 2011 r. obronił pracę doktorską „Ocena zmian parametrów perfuzji tkanek mózgu w wielorzędowej tomografii komputerowej u pacjentów poddanych zabiegowi stentowania tętnic szyjnych”. Od 2013 r. adiunkt w II Zakładzie Radiologii i Diagnostyki Obrazowej Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. e-mail: a.szarmach@gumed.edu.pl dr Jarosław Dzierżanowski
The use of the synthesis and analysis of the electrical circuits for determining the brain tissue vascular resistance Abstract: In this study, the results of computed tomography perfusion (p-CT) was used to create a model of blood flow through the brain tissue as a constant current circuit. The equivalent electric circuit of the blood flow has been developed on the basis of similarities between electrical engineering and haemodynamics. Created model allows us to determine the additional hemodynamic brain blood flow in the form of resistance. The resistances in circuit are corresponding to vascular resistance for the individual layers and the entire scanned area of the brain. The mathematical model that results from the electric circuit, allows the analysis of the relationship between the layers of p-CT. The purpose of the modeling of brain tissue using an electrical circuit and then the identification of his parameters is a need to improve the diagnosis of cerebral vascular pathology. This work was financially supported by the European Community from the European Social Fund within the INTERKADRA project.
Urodzony w 1974 r. Absolwent Wydziału Lekarskiego Akademii Medycznej w Gdańsku. Pracę doktorską obronił w 2005 r. W 2009 r. uzyskał specjalizację z zakresu neurochirurgii. Od 2005 r. pracownik naukowy Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, a od 2009 r. adiunkt w Katedrze Neurochirurgii. e-mail: jaroslawdz@gumed.edu.pl dr hab. Edyta Szurowska Studiowała na Wydziale Lekarskim Akademii Medycznej w Gdańsku w latach 1987–1993. W 2001 r. uzyskała specjalizację z radiologii, w 2003 r. stopień́ doktora nauk medycznych, a od 2012 r. jest doktorem habilitowanym i Kierownikiem II Zakładu Radiologii Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego oraz Zakładu Radiologii Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego. e-mail: eszurowska@gumed.edu.pl
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
111
Nauka
Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0
Stanowisko do wyznaczania charakterystyk statycznych i dynamicznych zaworów proporcjonalnych Zygmunt Kudźma, Michał Stosiak, Szymon Herok Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Wrocławska
Streszczenie: W artykule przedstawiono stanowisko do wyznaczania charakterystyk statycznych i dynamicznych zaworów sterowanych w technice proporcjonalnej. Opisano układ sterujący rozdzielaczem proporcjonalnym i wielokanałowy tor sterująco-pomiarowy ze specjalistycznym oprogramowaniem umożliwiającym generowanie dowolnego w czasie przebiegu sygnału sterującego oraz na akwizycję danych pomiarowych. Przedstawiono przykładowe wyniki wyznaczania charakterystyk proporcjonalnego rozdzielacza regulacyjnego najnowszej generacji. Zamieszczono przykład zastosowania uzyskanych wyników pomiarowych do uściślenia modelu matematycznego sterowania rozruchem przekładni hydrostatycznej pod kątem minimalizacji hałasu. Słowa kluczowe: rozdzielacz proporcjonalny, sterowanie proporcjonalne, charakterystyki, przekładnia hydrostatyczna, badania DOI: 10.14313/PAR_205/112
1. Wstęp Układy hydrauliczne, mimo upływu lat, cieszą się niesłabnącą popularnością w wielu gałęziach przemysłu takich jak przemysł ciężki, górniczy, lotniczy, z racji szeregu zalet [1]. Wymusza to na producentach badania mające na celu ciągłą poprawę oferowanych produktów. Układy zbudowane wyłącznie z elementów hydraulicznych, często niezastąpione z uwagi na bezpieczeństwo przeciwwybuchowe, są coraz częściej zastępowane przez elementy hydrauliczne sterowane sygnałem elektrycznym. Obserwuje się postępującą integrację elementów hydraulicznych, elektronicznych, sensorów oraz rozwiązań z zakresu informatyki a obszar, w któ-
112
rym to następuje nazywa się hydrotroniką [2, 3]. Dzięki zastosowaniu systemów elektronicznych w układach hydraulicznych, w ostatnich latach znacznie powiększył się obszar potencjalnych zastosowań, zwiększając konkurencyjność układów hydraulicznych w stosunku do innych [4]. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie powstały nowoczesne elementy proporcjonalne. Elementy te cieszą się coraz większą popularnością, z powodu ogromnych możliwości, jakie daje sterowanie proporcjonalne. Możliwość zastosowania układów elektrohydraulicznych w układach regulacji automatycznej wymaga od elementów sterujących doskonałych parametrów dynamicznych [5]. Przykładem może być układ automatycznego pilota w samolotach. Podczas turbulencji można zauważyć ruchy lotek o wysokiej częstotliwości, korygujące w sposób automatyczny tor lotu. Elementy te sterowane są przez układy hydrauliczne wyposażone we wzmacniacze elektrohydrauliczne, które mogą przesterowywać się nawet kilkaset razy na sekundę. Powstające wciąż nowe rozwiązania, mające na celu polepszenie dynamicznych parametrów elementów hydraulicznych, pozwalają twierdzić, że układy hydrauliczne jeszcze przez długi czas będą podstawowymi elementami wykonawczymi wielu maszyn i urządzeń. Nieustannie prowadzone są prace nad poprawą właściwości dynamicznych i statycznych elementów i układów hydraulicznych. Dotyczy to również zwiększenia odpor-
Rys. 1. Przebieg sygnałów w sterowaniu proporcjonalnym Fig. 1. Signals run in proportional control technique
Cyfrowy sygnał Analogowy sygnał Analogowy sygnał ności nowoczesnych zaworów hydrausterujący sterujący sterujący Karta licznych na warunki otoczenia pracy, Płyta Komputer Rozdzielacz pomiarowa, przyłączeniowa takie jak drgania mechaniczne [6], przetwornik Analogowy sygnał Analogowy sygnał Cyfrowy sygnał temperatura, wilgoć. diagnostyczny diagnostyczny diagnostyczny Istotnym elementem nowoczesnych układów hydraulicznych bazuRys. 2. Schemat blokowy układu sterującego oraz diagnostyczjących na technice sterowania propornego badanego zaworu proporcjonalnego cjonalnego są rozdzielacze proporcjoFig. 2. Block diagram of control system and diagnosis system of tested proportional valve nalne pełniące w układzie kilka funkcji, m.in. sterowanie kierunkiem ruchu odbiornika hydraulicznego, płynne 2. Stanowisko badawcze sterowanie prędkością ruchu odbiornika hydraulicznego, łagodzenie nadwyżek dynamicznych ciśnienia przez odpoZbudowano stanowisko badawcze, które umożliwiało wiednie kształtowanie charakteru i czasu narastania wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych sygnału sterującego [7–9]. W jednostopniowych rozdziezaworów hydraulicznych sterowanych w technice proporcjolaczach proporcjonalnych stosowane są elektromagnesy nalnej. Stanowisko realizuje następujące funkcje: formuje proporcjonalne o regulowanym skoku, w odróżnieniu od dowolnie zmienny w czasie przebieg sygnału sterującego, elektromagnesów o regulowanej sile (stosowanych m.in. zbiera sygnał pomiarowy w postaci zmiennych w czasie w zaworach ciśnieniowych) [3], dzięki czemu możliwe jest przebiegów sygnału elektrycznego na maksymalnie 8 kanauzyskanie funkcyjnej zależności położenia suwaka w funkłach równocześnie. Ponadto stanowisko badawcze, dzięki cji napięcia sterującego (rys. 1). specjalnie opracowanemu oprogramowaniu, umożliwia W sterowaniu konwencjonalnym, z racji odmiennej dowolną konfigurację interfejsu użytkownika, pozwalając budowy części sterującej, uzyskanie proporcjonalności m.in. na osadzanie w oknie głównym wybranych przyrząjest niemożliwe. W związku z przytoczonym faktem, dów kontrolnych (np. manometrów). Do badań doświadprzemieszczenie suwaka wywołane takim samym sygnałem sterującym w przypadku obu elementów jest różne. czalnych wybrano jednostopniowy rozdzielacz proporcjoW obu przypadkach mamy do czynienia ze sterowaniem nalny Parker-Hannifin o symbolu D1FPE01MC9NB00. Zgodnie z notą katalogową [13] jest to rozdzielacz 4/3 ciągłym w czasie, przy czym przemieszczenie suwaka sterowany bezpośrednio z suwakiem o przekryciu sporozdzielacza konwencjonalnego typu 4/3 osiąga wartości dyskretne (3 położenia). Z tego względu do sterowania czynkowym dodatnim. Przy zaniku zasilania suwak, za układów konwencjonalnych używa się prostych sygnałów pomocą sprężyn, przyjmuje pozycję środkową oznaczanapięciowych o dyskretnej amplitudzie. Przemieszczenie jącą odcięcie wszystkich dróg. Zawór sterowany jest napięsuwaka rozdzielacza proporcjonalnego przyjmuje wartociem ±10 V, które doprowadzane jest do elementu przez ści ciągłe, zarówno w czasie, jak i amplitudzie. Oznacza 7-pinowe złącze (6 pinów sygnałowych + PE). Rozdzielacz to, że suwak również może przyjmować dowolne położenia zasilany jest napięciem 22–30 V przy maksymalnym poboz zakresu od minimum do maksimum, przy czym zakres rze prądu równym 3,5 A. Rozdzielacz wyposażono w zinten jest wielkością konstrukcyjną danego rozdzielacza. tegrowaną elektronikę sterującą i sprzężenie zwrotne połoWłaściwości statyczne i dynamiczne rozdzielaczy żenia suwaka. Rozdzielacz został wykonany w technoloproporcjonalnych opisywane są przez szereg paramegii VCD (ang. Voice Coil Drive). Oznacza to, że w odróżnieniu od konwencjonalnych konstrukcji rozdzielaczy protrów. Do najważniejszych należą m.in.: histereza, czułość porcjonalnych, na suwak oddziałuje nie rdzeń elektromaprogowa, częstotliwość graniczna [10, 11]. Ponadto na charakterystykę pracy rozdzielacza proporcjonalnego gnesu, lecz ruchoma cewka [14]. Dzięki tej technologii uzyskano istotną poprawę parametrów dynamicznych zaworu wpływ ma przekrycie spoczynkowe, które w tego typu z powodu znacznego zmniejszenia masy ruchomej. Zgodnie zaworach jest zazwyczaj dodatnie. Przez histerezę, z danymi producenta [13] badany rozdzielacz cechował się w odniesieniu do rozdzielacza proporcjonalnego, rozunastępującymi parametrami: histereza <0,05 %, częstotlimie się największą różnicę prądu sterującego, przy której wość graniczna przy 5 % sygnału sterującego 350 Hz przy suwak osiąga to samo położenie, odniesioną do wartotłumieniu amplitudy o 3 dB. ści mniejszego z prądów. Wartości histerezy podaje się W celu sterowania badanym zaworem proporcjow procentach, typowo dla rozdzielaczy proporcjonalnych nalnym, w tym przypadku rozdzielaczem proporcjowynosi ona od 3 % do 6 %. Czułość progowa rozdzielanalnym, zbudowano układ sterujący z przetwornikiem cza określa najmniejszą zmianę sygnału wejściowego, C/A, przetwarzający cyfrowy sygnał z komputera na przy której następuje zmiana położenia suwaka. Natowartości analogowe wymagane przez rozdzielacz. Do miast częstotliwość graniczna, oznacza częstotliwość diagnostyki rozdzielacza konieczny jest przetwornik sygnału wymuszającego, przy której odpowiedź zaworu A/C, przetwarzający analogowy sygnał diagnostyczny jest tłumiona o 3 dB. Typowa wartość tego paramerozdzielacza na sygnał cyfrowy, możliwy do akwizytru dla rozdzielaczy proporcjonalnych wynosi 6–10 Hz, cji za pomocą komputera. W tym celu zastosowano a w rozdzielaczach proporcjonalnych regulacyjnych kartę pomiarową firmy IOtech, model DaqBoard2000. dochodzi do ok. 80 Hz [12].
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
113
Nauka
7
pa 6
Zasilacz rozdzielacza
4
5
A
B
pp P
out1 ain1
Karta przyłączeniowa
T
2 M 1 10
8
3 9
Rys. 3. Schemat układu hydraulicznego do pomiaru charakterystyk dynamicznych rozdzielacza proporcjonalnego: 1 – pompa, 2 – zawór maksymalny, 3 – silnik elektryczny, 4 – badany rozdzielacz proporcjonalny, 5, 6 – manometry cyfrowe, 7 – nastawny zawór dławiący, 8 – chłodnica oleju, 9 – termometr, 10 – zbiornik oleju Fig. 3. Scheme of hydraulic system for dynamic characteristics measurement of directional proportional control valve: 1 – pump, 2 – maximal valve, 3 – electric motor, 4 – proportional directional control valve, 5, 6 – digital pressure gauges, 7 – adjustable throttle valve, 8 – oil cooler, 9 – thermometer, 10 – oil tank
Karta ta wyposażona jest w analogowe moduły wejść i wyjść, dzięki czemu możliwe jest zarówno sterowanie rozdzielaczem, jak i odczyt danych diagnostycznych. Do połączenia karty pomiarowej z zaworem użyto płyty przyłączeniowej DKB202 oraz 7-pinowego ekranowanego przewodu sygnałowego. Zastosowana karta pomiarowa ma 8 wejść analogowych, rozdzielczość 16 bitów, maksymalną częstotliwość próbkowania 200 kS/s, 2 wyjścia analogowe i 40 wyjść cyfrowych oraz możliwość generowania przebiegu sygnału sterującego z pamięci RAM komputera. Na potrzeby obsługi stanowiska zbudowano i wykorzystano specjalistyczne oprogramowanie HydroSter. Oprogramowanie to umożliwia przesyłanie zadanego sygnału sterującego z komputera do rozdzielacza oraz odczytywanie sygnału diagnostycznego (pochodzącego z czujnika położenia suwaka rozdzielacza) lub sygnału z toru tensometrycznego przetwornika ciśnienia. Szerzej opisano strukturę oraz działanie programu w pracy [8].
114
Komputer sterujący, karta pomiarowa
Oprogramowanie HydroSter ma wbudowany generator sygnałów sterujących, umożliwia również zadanie sinusoidalnego sygnału, dzięki czemu nie ma potrzeby ich generowania za pomocą dodatkowego oprogramowania. Do badania charakterystyk dynamicznych posłużono się układem hydraulicznym (rys. 3), w skład którego wchodzą następujące podzespoły: – zębata pompa wyporowa o stałej wydajności, – zawór maksymalny, – badany rozdzielacz proporcjonalny D1FPE01MC9NB00, – nastawny zawór dławiący, – manometry cyfrowe. Czynnik roboczy doprowadzany jest do rozdzielacza przez zębatą pompę wyporową o stałej wydajności. Pompa zbocznikowana jest zaworem maksymalnym, który pełni rolę zaworu przelewowego. Obciążeniem badanego rozdzielacza jest nastawny zawór dławiący. Kontrola ciśnienia w wybranych punkach, w trakcie sterowania rozdzielaczem, była prowadzona za pomocą manometrów cyfrowych. Aby umożliwić poprawną pracę układu, niezbędne jest zbudowanie odpowiedniego toru sterująco-pomiarowego, (rys. 4). W skład układu elektrycznego wchodzą następujące elementy: – komputer sterujący z wbudowaną kartą pomiarową, – karta przyłączeniowa, – zasilacz rozdzielacza, – wzmacniacz pomiarowy tensometrycznego czujnika ciśnienia, – zasilacz wzmacniacza pomiarowego czujnika tensometrycznego, – manometry cyfrowe.
Rys. 4. Schemat blokowy toru sterująco-pomiarowego Fig. 4. Block diagram of control-measurement line
6 pa 5
A
B
P
T
4 pp
7
3
1
9 8
M 10
2 11
Rys. 5. Schemat hydrauliczny do pomiaru charakterystyki statycznej Δp = f(Q) dla x = const: 1 – pompa, 2 – zawór maksymalny, 3 – silnik elektryczny, 4 – tensometryczny czujnik ciśnienia, 5 – badany rozdzielacz proporcjonalny, 6 – manometr cyfrowy, 7 – przepływomierz, 8 – chłodnica oleju, 9 – nastawny zawór dławiący, 10 – termometr, 11 – zbiornik oleju Fig. 5. Hydraulic scheme for static characteristic measurement Δp = f(Q) for x = const: 1 – pump, 2 – maximal valve, 3 – electric motor, 4 – tensometric pressure sensor, 5 – proportional directional control valve, 6 – digital pressure gauge, 7 – flowmeter, 8 – oil cooler, 9 – adjustable throttle valve, 10 – thermometer, 11 – oil tank
Generowany w programie HydroSter sinusoidalny sygnał sterujący o ustalonej amplitudzie i częstotliwości podawany był na rozdzielacz, z którego zbierano sygnał diagnostyczny położenia suwaka. Do wyznaczenia charakterystyk statycznych badanego rozdzielacza wykorzystano układ hydrauliczny (rys. 5). Umożliwiał on wyznaczenie podstawowej charakterystyki ∆p = f (Q) dla x = const, przy czym, dla drogi przepływu P→A, spadek ciśnienia na szczelinie rozdzielacza wobec tego, że pp >> pa, wynosi ∆p = pp–pa ≈ pp. Na podstawie tej charakterystyki można było zbudować charakterystyki: ∆p = f (x) dla Q = const i Q = f (x) dla ∆p = const. Podczas badań statycznych do sterowania rozdzielaczem wykorzystano taki sam tor jak dla badań dynamicznych (rys. 4), natomiast ciśnienie pp było mierzone przetwornikiem tensometrycznym o znanej charakterystyce, a wartość ciśnienia pa kontrolowano za pomocą manometru cyfrowego. Czynnikiem roboczym był olej mineralny HL 68 o temperaturze 25 °C.
Rys. 6. Przebieg czasowy przemieszczenia suwaka dla sinusoidalnego sygnału sterującego o amplitudzie 5 V i częstotliwości 10 Hz Fig. 6. Time course of slider displacement for sinusoidal control signal for amplitude 5 V and frequency 10 Hz
Rys. 7. Przebieg czasowy przemieszczenia suwaka dla sinusoidalnego sygnału sterującego o amplitudzie 5 V i częstotliwości 160 Hz Fig. 7. Time course of slider displacement for sinusoidal control signal for amplitude 5 V and frequency 160 Hz
3. Wyniki pomiarów statycznych i dynamicznych Pomiary charakterystyk dynamicznych prowadzono dla czterech wartości amplitudy sygnału sterującego: 25 %, 50 %, 90 % i 100 %. Ponieważ maksymalne napięcie sygnału sterującego równe jest 10 V, amplitudy te przyjmują wartość napięć odpowiednio 2,5 V, 5 V, 9 V oraz 10 V.
Rys. 8. Charakterystyka amplitudowa przy wymuszeniu o amplitudzie 2,5 V, 5 V i 9 V Fig. 8. Amplitude characteristic for amplitude of control signal 2.5 V, 5 V and 9 V
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
115
Nauka
Przeprowadzone badania doświadczalne na zbudowanym stanowisku pozwoliły na wyznaczenie charakterystyki amplitudowej oraz fazowej badanego rozdzielacza proporcjonalnego dla zadanych parametrów sygnału sterującego. Charakterystyki amplitudowe uzyskano przez określenie, na podstawie pomiarów maksymalnej i minimalnej wartości odpowiedzi, w stanie ustalonym i podzielenie sumy tych wartości przez znaną wartość sygnału sterującego. Zastosowano w tym przypadku ogólnie znaną zależność: Rys. 9. Charakterystyka fazowa przy wymuszeniu o amplitudzie 2,5 V, 5 V i 9 V Fig. 9. Phase characteristic for amplitude of control signal 2.5 V, 5 V and 9V
X + Xmin A = 20 log max A0
(1)
gdzie: Xmax – maksymalna wartość przemieszczenia suwaka, Xmin – minimalna wartość przemieszczenia suwaka, A0 – amplituda sygnału wymuszającego. Wartość kąta przesunięcia fazowego otrzymano przez wyznaczenie czasu opóźnienia sygnału badanego względem sygnału wymuszającego. Przy znanej częstotliwości, przesunięcie fazowe można obliczyć z zależności (2):
j = 360tf
(2)
gdzie: t – wyznaczona wartość opóźnienia sygnału, f – częstotliwość sygnału wymuszającego
Rys. 10. Zależność spadku ciśnienia (na drodze P→A) na rozdzielaczu w funkcji natężenia przepływu dla stałych wartości położenia suwaka Fig. 10. Dependence of pressure drop (P→A) in function of valve flow rate for fixed values of slider displacement
Z uwagi na fakt, iż badany rozdzielacz miał dodatnie przekrycie spoczynkowe, to przy założeniu braku przecieków wewnętrznych, ciecz płynie przez niego, gdy na wejście podane zostanie napięcie 2,5 V lub większe. Badania charakterystyk dynamicznych wykonano w taki sposób, że częstotliwości sygnałów sterujących zaczynały się od wartości, w której nie występuje tłumienie ani przesunięcie fazowe i były sukcesywnie zwiększane do momentu, w którym odpowiedź rozdzielacza była wytłumiona względem sygnału sterującego o więcej niż 3 dB. Na rys. 6 i 7 przedstawiono przykładowe wyniki badań w postaci przebiegu czasowego sygnału sterującego i przemieszczenia suwaka rozdzielacza dla wybranych parametrów częstotliwości i amplitudy sygnału sterującego. Jak wykazały badania, których wyniki przykładowe przedstawiono na rys. 8, odpowiedź zaworu jest wytłumiona o około 1,4 dB, a przesunięcie fazowe wynosi 37,4° przy częstotliwości 160 Hz.
116
Obliczone wartości zobrazowano na wykresie, na którym oś odciętych stanowi częstotliwość sygnału wymuszającego (rys. 8 i 9). Układ osiąga tłumienie równe –3 dB przy częstotliwości około 185 Hz. Przesunięcie fazowe równe 90° znajduje się w okolicach 200 Hz. Charakterystykę statyczną spadku ciśnienia w funkcji natężenia przepływu, przy znanej wartości położenia suwaka, można uzyskać stosując układ przedstawiony na rys. 5. Pomiary przeprowadzono dla trzech różnych położeń suwaka, wynoszących 30 %, 50 % oraz 100 %, a wyniki przedstawiono na rys. 10. Do pomiaru ciśnienia użyto przetwornika tensometrycznego ciśnienia, natomiast wartość objętościowego natężenia przepływu mierzono przepływomierzem turbinkowym wzorcowanym metodą objętościową z przedziałem ufności na poziomie 1 %. Wyniki badań statycznych potwierdzają analizy teoretyczne strat przepływu przez rozdzielacz opisane zależnością [1]:
Dp =
rQ 2 2kvA 2
(3)
gdzie: r – gęstość cieczy, Q – natężenie przepływu, kv – współczynnik oporu przepływu, A – pole przekroju przepływu. Na podstawie przeprowadzonych badań statycznych i wyznaczonej charakterystyki ∆p = f(Q) dla x = const, za pomocą równań linii trendu (rys. 10), można obliczyć, a następnie wyznaczyć pozostałe charakterystyki ∆p = f(x) dla Q = const. oraz Q = f(x) dla ∆p = const.
Wyznaczone właściwości dynamiczne rozdzielacza proporcjonalnego wskazują, że będzie on skuteczny w procesie łagodzenia nadwyżek dynamicznych ciśnienia decydujących w znacznym stopniu o poziomie emitowanego hałasu. Rozpatrzono układ hydrauliczny, którego schemat przedstawiono na rys. 11. Dokładny opis i sposób obciążenia badanej przekładni zamieszczono w [15]. Uzyskane wyniki badań doświadczalnych porównano z wynikami symulacji komputerowych modeli [7, 16]. Wykorzystując zbudowane stanowisko wygenerowano przebiegi sygnału sterującego zmiennego w czasie, które podawane były na rozdzielacz proporcjonalny. W tym przypadku przebieg sygnału sterującego miał postać skokową oraz taką jak przedstawiono na rys. 12.
Rys. 11. Schemat układu hydraulicznego przekładni hydrostatycznej ze sterowaniem dławieniowym równoległym: Q’pt – wydajność teoretyczna pompy, Q’vp – straty przecieków pompy, Q’z – przepływ przez zawór maksymalny, Q’RD – przepływ przez zawór proporcjonalny, Q’Cp – przepływ wywołany ściśliwością w objętości układu pomiędzy pompą a rozdzielaczem sterującym kierunkiem ruchu, Q’R – przepływ przez rozdzielacz sterujący kierunkiem ruchu, Q’S – przepływ do silnika hydrostatycznego, Q’vs – straty przecieków silnika hydrostatycznego, Q’cs1 – przepływ wywołany ściśliwością w objętości układu pomiędzy rozdzielaczem sterującym kierunkiem ruchu silnika a silnikiem hydrostatycznym Fig. 11. Scheme of hydraulic system of hydrostatic transmission for parallel-throttle speed control method: Q’pt – theoretical pump capacity, Q’vp – pump volumetric losses, Q’z – maximal valve flow rate, Q’RD – proportional valve flow rate, Q’Cp – flow rate resulting from system capacity between pump and directional control valve, Q’R – directional control valve flow rate, Q’S – hydrostatic motor flow rate, Q’vs – hydrostatic motor volumetric losses, Q’cs1 – flow rate resulting from system capacity between directional control valve and hydrostatic motor
Rys. 12. Przebieg sygnału sterującego zaworem proporcjonalnym dla sterowania dławieniowego równoległego Fig. 12. Control signal course of proportional valve for parallelthrottle speed control method
W sygnale sterowania wyróżnić można czasy t1, t2 i współczynnik sterowania w wynoszący:
w=
i − imin ⋅ 100 % imax − imin
(4)
gdzie: i – prąd sterowania, imax – maksymalna wartość prądu sterowania, imin – minimalna wartość prądu sterowania.
4. Przykład zastosowania układu sterująco-pomiarowego Zaproponowany układ sterująco-pomiarowy i wyniki badań rozdzielacza proporcjonalnego pozwoliły uściślić model matematyczny rozruchu przekładni hydrostatycznej zbudowanej z jednostek nienastawialnych oraz zaproponować algorytm sterowania ze względu na minimum emitowanego hałasu. W tym celu zbudowano stanowisko przekładni hydrostatycznej, na bazie jednostek zębatych, sterowanej dławieniowo równolegle. Sterowanie dławieniowo równoległe polega na umieszczeniu w przewodzie równoległym do przewodu głównego nastawnego zaworu dławiącego i zmianie wielkości szczeliny przepływowej w tym zaworze. W badanej przekładni elementem zmieniającym szczelinę przepływu w przewodzie równoległym był badany rozdzielacz proporcjonalny.
Rys. 13. Przebieg doświadczalny i symulacyjny zmian ciśnienia podczas rozruchu przekładni hydrostatycznej dla skokowej zmiany sygnału sterującego Fig. 13. Experimental and simulation course of pressure changes during hydrostatic transmission starting for input step function
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
117
Nauka
Podczas rozruchu za pomocą sterowania dławieniowego równoległego pompa pracuje przy niższym ciśnieniu niż podczas rozruchu za pomocą sterowania dławieniowego szeregowego [7]. Jak wykazały badania własne [17, 18] najbardziej hałaśliwym elementem układu hydraulicznego jest pompa wyporowa. Poziom generowanego hałasu przez nią zależy od jej obciążenia, zatem obniżenie ciśnienia podczas np. rozruchu przekładni hydrostatycznej prowadzi do obniżenia wartości skorygowanego poziomu ciśnienia akustycznego LA (rys. 15) całego układu. Rys. 14. Przebieg doświadczalny i symulacyjny zmian ciśnienia podczas rozruchu przekładni hydrostatycznej dla zmiany sygnału sterującego wg zależności (4) i wskaźniku sygnału sterującego w1 = 55 % Fig. 14. Experimental and simulation course of pressure changes during hydrostatic transmission starting for input signal change according to formula (4) and control signal coefficient w1 = 55 %
Rys. 15. Zależność skorygowanego poziomu ciśnienia akustycznego LA od wartości ciśnienia maksymalnego pmax w trakcie rozruchu badanej przekładni hydrostatycznej [16] Fig. 15. Dependence of corrected acoustic pressure level LA on value of maximal pressure pmax during starting of tested hydrostatic transmission [16]
Do sterowania zaworem typu D1FP wykorzystano program HydroSter, napisany w języku C#, przeznaczony specjalnie do tworzenia dowolnych przebiegów sygnału sterującego. Wyniki badań doświadczalnych w postaci przebiegu ciśnienia przy pompie podczas rozruchu przekładni dla skokowej zmiany sygnału sterującego przedstawiono na rys. 13, na tle wyników badań symulacyjnych [16] i uzupełniono przebiegiem sygnału sterującego rozdzielaczem proporcjonalnym. W oparciu o zbudowane stanowisko wygenerowano inny przebieg sygnału sterującego (rys. 12). Rezultaty stosowania takiego sygnału sterującego przedstawiono na rys. 14 – przebieg ciśnienia przy pompie podczas rozruchu przekładni. Na rys. 14 przedstawiono dla porównania wyniki badań symulacyjnych [16] oraz przebieg sygnału sterującego rozdzielaczem proporcjonalnym.
118
Podsumowanie Opracowano koncepcję i zbudowano stanowisko do określenia podstawowych parametrów dynamicznych i statycznych rozdzielaczy proporcjonalnych. Przeprowadzone badania doświadczalne pozwoliły uściślić i sparametryzować model matematyczny rozruchu przekładni hydrostatycznej sterowanej dławieniowo równolegle lub szeregowo. Zbudowane stanowisko pozwala wyznaczyć charakterystyki statyczne i dynamiczne dla dowolnej dopuszczalnej, amplitudy sygnału sterującego, podczas gdy dane katalogowe prezentują charakterystyki wyłącznie dla wybranych wartości amplitud sygnału sterującego (np. podstawowa charakterystyka Q = f(u) dla badanego rozdzielacza proporcjonalnego przedstawiona jest w karcie katalogowej wyrobu [13]). Pozwala to na uściślenie opisu zaworu proporcjonalnego dla konkretnej aplikacji w układzie hydraulicznym o ustalonych parametrach eksploatacyjnych. Badać można też inny zawór proporcjonalny lub wzmacniacz elektrohydrauliczny wyposażony w napięciowe wyjście diagnostyczne położenia elementu sterującego (np. suwaka, grzybka). Zaprezentowane stanowisko może być wykorzystane w układach pulsacyjnych, w których niezbędny jest szeroki zakres generowanych pulsacji wydajności i ciśnienia. W szczególności może być przydatne do badań wpływu przepływów pulsacyjnych w elementach i układach mikrohydraulicznych, w których z racji niewielkich mas elementów sterujących występują wysokie wartości częstotliwości drgań własnych tychże elementów, rzędu kilkuset Hz [19].
Bibliografia 1. Stryczek S., Napęd hydrostatyczny, WNT, Warszawa 1996. 2. Dindorf R., Hydrotronika tendencją w rozwoju hydrauliki. Konferencja Naukowo-Techniczna „Napędy i Sterowania Hydrauliczne’2002”. Wrocław 2002. 3. Osiecki A., Hydrostatyczny Napęd Maszyn. WNT, Warszawa 1998. 4. Praca zbiorowa pod redakcją Szlagowski J., Automatyzacja pracy maszyn roboczych. Metodyka i zastosowania. WKŁ, Warszawa 2010. 5. Pizoń A., Elektrohydrauliczne analogowe i cyfrowe układy automatyki. WNT, Warszawa 1995.
6. Stosiak M., Vibration insulation of hydraulic system control components. “Archives of Civil and Mechanical Engineering” Vol. 11, 1/2011, 237–248. 7. Kudźma Z., Stosiak M., Wpływ metod sterowania dławieniowego na hałaśliwość przekładni hydrostatycznej. „Hydraulika i Pneumatyka” 1/2013, 21–25. 8. Kudźma Z., Tłumienie pulsacji ciśnienia i hałasu w układach hydraulicznych w stanach przejściowych i ustalonych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2012. 9. Tomasiak E., Klarecki K., Stosowanie techniki sterowania proporcjonalnego. „Napędy i Sterowanie” 10/2008, 118–124. 10. Szydelski Z., Pojazdy samochodowe. Napęd i sterowanie hydrauliczne. WKŁ, Warszawa 1999. 11. Tomczyk J., Modele dynamiczne elementów i układów napędów hydrostatycznych. WNT, Warszawa 1999. 12. Tomasiak E., Napędy i sterowania hydrauliczne i pneumatyczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001. 13. [www.parker.com/literature/Hydraulic%20Controls%20Europe/Manuals%20UK/D_FP%20HY115175-591%20UK.pdf] – Parker Hannifin (10.08.2013). 14. Kolvenbach H., Krips W., Revolution in Dynamik und Kraft: Neue Antriebstechnologie fur Stetigventile. 4th International Fluid Power Conference “Intelligent Solutions by Fluid Power”. Dresden 2004. 15. Kudźma Z., Stosiak M., Praktyczne sposoby ograniczania hałaśliwości układów hydrostatycznych podczas rozruchu. „Hydraulika i Pneumatyka” 5/2013, 18–23. 16. Kudźma Z., Łomotowski G., Sterowanie rozruchem przekładni hydrostatycznej pod kątem minimalizacji hałasu. „Hydraulika i Pneumatyka” 3/2009, 5–10. 17. Kudźma Z., Obniżenie hałasu przekładni hydrostatycznej podczas rozruchu. „Hydraulika i Pneumatyka” 6/2001, 5–8. 18. Fiebig W., Kudźma Z., Rozruch przekładni hydrostatycznej z udziałem zaworu maksymalnego. „Sterowanie i Napęd Hydrauliczny” 6/1990, 3–7. 19. Kudźma Z., Stosiak M., Eksperymentalne określenie wpływu drgań mechanicznych na przebiegi ciśnień w wybranych układach mikrohydraulicznych, [w:] praca zbiorowa pod redakcją Kollek W., Podstawy projektowania, modelowania, eksploatacji elementów i układów mikrohydraulicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
Test stand for estimation of static and dynamic characteristic of proportional hydraulic valves Abstract: in the paper a test stand for determination of static and dynamic proportional valves characteristic was presented. A multichannel test stand was developed and presented in the paper. Moreover control system of proportional directional control valve and multichannel slotted line with special software for generation several control signals were presented too. Moreover some experimental tests results were presented for high-
response proportional directional control valve. An example of application obtained results for mathematical model refinement of control of hydrostatic transmission start with minimum noise criterion was presented. Keywords: proportional directional control valve, proportional control, characteristics, hydrostatic transmission, research
Artykuł recenzowany, nadesłany 18.12.2013, przyjęty do druku 07.02.2014.
dr hab. inż. Zygmunt Kudźma Pracownik naukowo-dydaktyczny Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej. Absolwent Wydziału Budowy Maszyn i Okrętów Politechniki Szczecińskiej. Doktorat obronił w Instytucie Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Habilitował się na Wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej. Obszar działalności naukowej obejmuje m.in.: modelowanie i badania doświadczalne przepływów pulsacyjnych, sposoby redukcji pulsacji ciśnienia i hałasu w układach hydraulicznych, badania właściwości statycznych i dynamicznych zaworów hydraulicznych. e-mail: zygmunt.kudzma@pwr.wroc.pl
dr inż. Michał Stosiak Absolwent i pracownik naukowo-dydaktyczny Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej. Doktorat obronił w Instytucie Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Obszar działalności naukowej obejmuje m.in.: redukcję skutków oddziaływania drgań mechanicznych na zawory hydrauliczne, oddziaływanie przepływu pulsacyjnego na elementy sterujące zaworów hydraulicznych, redukcję hałaśliwości pracy układów hydraulicznych. e-mail: michal.stosiak@pwr.wroc.pl
mgr inż. Szymon Herok Absolwent Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej. W pracy dyplomowej zajmował się identyfikacją właściwości statycznych i dynamicznych zaworów proporcjonalnych oraz układami sterowania tych zaworów. e-mail: szymon.herok@gmail.com
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
119
Indeks firm zestawienie reklam i materiałów promocyjnych
ABB Sp. z o.o.
tel. 22 223 77 77 www.new.abb.com/pl
62–64
AEA TECHNIQUE Gliwice
tel. 32 775 65 24 www.aea-technique.pl
39
Antaira Technologies Sp. z o.o.
tel. 22 862 88 81 www.antaira.pl
22, 61
Automatyka-Pomiary-Sterowanie SA
tel. 85 74 83 400, 85 74 83 403 www.aps.pl
12
A1Pixel Sp z o.o. sp.k
tel. 48 600 129 944 www.a1pixel.pl
Balluff Sp. z o.o.
tel. 71 787 68 30 www.balluff.pl, www.leuze.pl
13
B&L International Sp. z o.o.
tel. 22 213 88 76 www.bil.com.pl
16
B&R Automatyka Przemysłowa Sp. z o.o.
tel. 61 8460 500 www.br-automation.com
Biuro Targów Monachijskich w Polsce
tel. 22 620 44 15 www.targiwmonachium.pl
11
Common SA
tel. 42 253 66 00 www.common.pl
17
Conec Polska Sp. z o.o.
tel. 71 374 40 45 www.conec.com
92
Danfoss Poland Sp. z o.o.
tel. 22 755 07 00 www.danfoss.pl
52–54, IV okł.
EC TEST SYSTEMS Sp. z o.o.
tel. 12 627 77 72 www.ects.pl
41, 87
PPUH Eldar
120
tel. 77 442 04 04 www.eldar.biz
14, 15, 16
19, 60
16
Elesa+Ganter Polska Sp. z o.o.
tel. 22 737 70 47 www.elesa-ganter.pl
90, III okł.
Elmark Automatyka Sp. z o.o.
tel. 22 541 84 65 www.elmark.com.pl
20, 91
ENKO-POMIAR Sp. z o.o.
tel. 32 232 01 52 www.enkopomiar.pl
45
EuropaProperty.com
tel. 22 586 30 29 www.europaproperty.com
Expo Silesia Sp. z o.o.
tel. 32 78 87 500 www.exposilesia.pl
83
Festo Sp. z o.o.
tel. 22 711 42 71 www.festo.pl
66–67
HARTING Polska Sp. z o.o.
tel. 71 352 81 71 www.HARTING.pl
I okł., 14, 58–59
ifm electronic Sp. z o.o.
tel. 32 608 74 58 www.ifm.com
15
101
igus Sp. z o.o.
tel. 22 863 57 70 www.igus.pl
88–89
IRtech Beata Kasprzycka
tel. 12 267 37 74 www.irtech.pl
10, 93
KROHNE Polska Sp z o.o.
tel. 58 520 92 11 www.pl.krohne.com
KUKA Roboter CEE Sp. z o.o. Oddział w Polsce
tel. 32 730 32 14 www.kukarobotics.pl
ONT
tel. 12 630 49 50 www.ont.com.pl
9
OPTOSOFT Sp. z o.o.
tel. 71 369 99 50 www.optosoft.pl
69–71
PELTRON TPH Sp. z o.o
tel. 22 615 63 56 fax 22 615 70 78
16
PEPPERL+FUCHS
tel. 22 256 97 70 www.pepperl-fuchs.pl
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
tel. 22 874 00 00 www.piap.pl
51
Poltraf Sp. z o.o.
tel. 58 557 52 07 www.poltraf.com.pl
23, 68, insert
Radwag Wagi Elektroniczne
tel. 48 384 88 00 www.radwag.pl
II okł.
Renishaw Sp. z o.o.
tel. 22 577 11 80 www.renishaw.pl
27
RS Components GmbH
tel. +49 (0) 610 540 18 03 www.rs-components.com
SABUR Sp. z o.o.
tel. 22 549 43 53 www.sabur.com.pl
po 122
Schmersal-Polska Sp. j. E. Nowicka, M. Nowicki
tel. 22 816 85 78 www.schmersal.pl
8
SCHUNK Intec Sp. z o.o.
tel. 22 726 25 00 www.schunk.com
55–57
Siemens Sp. z o.o.
tel. 22 870 82 00 www.siemens.pl/automatyka
Skamer-ACM Sp. z o.o.
tel. 14 63 23 400 www.skamer.pl
25, 74
.steute Polska
tel. 22 843 08 20 www.steute.pl
30–31
Testo Sp. z o.o.
tel. 22 292 76 82 www.testo.com.pl
15, 35, 72–73
PPH WObit E.K.J. Ober s.c.
tel. 61 222 74 22 www.wobit.com.pl
21, 43
37, 44
65
14, 75
7
33
Pomiary Automatyka Robotyka nr 3/2014
121
REDAKCJA
PRENUMERATA miesięcznika „Pomiary Automatyka Robotyka” Rok 18 (2014) nr 3 (205) ISSN 1427-9126, Indeks 339512 Redakcja Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 00 66, 22 874 02 02, 22 874 01 91 fax 22 874 02 02 e-mail: redakcja@par.pl www.par.pl Rada programowa dr inż. Mariusz Andrzejczak, Bumar Sp. z o.o. prof. dr hab. inż. Jan Awrejcewicz, Katedra Automatyki, Mechatroniki i Biomechaniki, Politechnika Łódzka dr inż. Janusz Berdowski, Polskie Centrum Badań i Certyfikacji SA prof. dr hab. inż. Tadeusz Glinka, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, Politechnika Śląska dr inż. Stanisław Kaczanowski, prof. PIAP, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP dr Aleksandra Kolano-Burian, Instytut Metali Nieżelaznych prof. dr hab. inż. Andrzej Masłowski, Wydział Inżynierii Produkcji, Politechnika Warszawska prof. dr inż. Tadeusz Missala, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP prof. dr hab. inż. Zdzisław Mrugalski, Instytut Mechanizacji, Budownictwa i Górnictwa Skalnego prof. dr inż. Eugeniusz Ratajczyk, Wydział Zarządzania, Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie dr hab. inż. Waldemar Skomudek, prof. PO, Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska dr hab. inż. Roman Szewczyk, prof. PW, Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej, Politechnika Warszawska dr hab. inż. Andrzej Szosland, prof. PŁ, Katedra Pojazdów i Podstaw Budowy Maszyn, Politechnika Łódzka prof. dr hab. inż. Eugeniusz Świtoński, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska prof. dr hab. inż. Krzysztof Tchoń, Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, Politechnika Wrocławska doc. dr inż. Jan Tomasik, Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej, Politechnika Warszawska Redaktor naczelny dr inż. Jan Jabłkowski
Prenumeratę można zamówić pod następującymi adresami: Redakcja PAR Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 03 51 fax 22 874 02 02 na stronie www.par.pl/prenumerata Koszt prenumeraty STANDARD (dla firm, instytucji i osób fizycznych): yy roczna – 99,00 zł, yy dwuletnia – 176,00 zł. Koszt prenumeraty EDU (dla uczniów, studentów, nauczycieli i pracowników naukowych): yy roczna – 69,99 zł, yy dwuletnia – 120,00 zł. Prenumeratę pod ww. adresami rozpocząć można od dowolnego numeru, na dowolny okres. Koszt przesyłki pokrywa dostawca. Prenumeratę można także zamówić u następujących kolporterów: Zakład Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT ul. Ku Wiśle, 00-707 Warszawa tel. 22 840 30 86 lub 22 840 35 89 kolportaz@sigma-not.pl www.sigma-not.pl RUCH SA Oddział Krajowej Dystrybucji Prasy ul. Annopol 17a, 03-236 Warszawa
Zastępca redaktora naczelnego mgr Seweryn Ścibior, sscibior@par.pl
infolinia: 801 443 122
Sekretarz redakcji mgr Urszula Chojnacka
www.prenumerata.ruch.com.pl
Zespół redakcyjny dr inż. Jan Barczyk – robotyka dr inż. Jerzy Borzymiński prof. dr hab inż. Wojciech Grega – automatyka prof. dr hab. inż. Krzysztof Janiszowski dr inż. Małgorzata Kaliczyńska – redaktor merytoryczny/statystyczny mgr Anna Ładan – redaktor językowy prof. nzw. dr hab. inż. Mateusz Turkowski – metrologia mgr inż. Jolanta Górska-Szkaradek mgr inż. Elżbieta Walczak
KOLPORTER Spółka z o.o. S.K.A.
Marketing mgr inż. Jolanta Górska-Szkaradek, jgorska@par.pl Paulina Siódmak, psiodmak@par.pl
tel./fax 22 817 20 12
Skład i redakcja techniczna Ewa Markowska, emarkowska@par.pl EDIT Sp. z o.o.
Centralny Dział Prenumeraty ul. Bakaliowa 3, 05-080 Izabelin-Mościska infolinia: 801 404 044 prenumerata.warszawa@kolporter.com.pl GARMOND PRESS SA ul. Nakielska 3, 01-106 Warszawa prenumerata.warszawa@garmondpress.pl www.garmondpress.pl Ceny prenumeraty przyjmowanej przez kolporterów wynoszą: yy roczna – 99,00 zł,
Wydawca Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa Miesięcznik PAR jest indeksowany w bazach BAZTECH oraz INDEX COPERNICUS (2,93). Punktacja MNiSW za publikacje naukowe w miesięczniku PAR wynosi 4 pkt (poz. 1643). Wersją pierwotną (referencyjną) jest wersja papierowa. Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść publikacji o charakterze reklamowym oraz zastrzega sobie prawo skracania i adiustacji tekstów. © Wszelkie prawa zastrzeżone
122
prenumerata@ruch.com.pl
yy I półrocze – 54,00 zł, II półrocze – 45,00 zł, yy I, II i IV kwartał – 27,00 zł, III kwartał – 18,00 zł. Uwaga: Garmond Press SA przyjmuje prenumeratę tylko na okres roczny lub półroczny. Wszystkie ceny są kwotami brutto.
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Bądź innowacyjny w automatyce napędowej, zaufaj ekspertom Danfoss i produktom marki VLT® AutomationDrive Przetwornica częstotliwości VLT® to efektywny i oszczędny układ sterowania napędem elektrycznym. VLT® to najlepsza kontrola silnika elektrycznego maszyny w każdym obszarze zastosowań. Danfoss Drives jest światowym liderem w produkcji elektronicznie regulowanych napędów, a nasi eksperci służą Klientom fachowym doradztwem w ponad 100 krajach.
to rok w historii kiedy Danfoss, jako pierwsza firma na świecie, rozpoczął masową produkcję przetwornic częstotliwości o nazwie VLT®
www.danfoss.pl/napedy
Danfoss Poland Sp. z o.o., ul. Chrzanowska 5, 05-825 Grodzisk Mazowiecki Telefon: (48 22) 755 06 68 telefax: (48 22) 755 07 01 vlt@danfoss.pl
.
THE REAL DRIVE