Miesięcznik naukowo-techniczny "Pomiary Automatyka Robotyka", nr 11/2014 by Redakcja PAR

11/2014

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

ISSN 1427-9126 Indeks 339512 Cena 10,00 zł w tym 8 % VAT

www.par.pl

ii understand LBR iiwa może być łatwo programowany poprzez uczenie. ii assist LBR iiwa umożliwia bezpośrednią, bezpieczną współpracę z człowiekiem.

touch you Robot LBR iiwa już dostępny. Granica pomiędzy robotem a człowiekiem przestała istnieć. Pierwszy na świecie czuły robot do zastosowań przemysłowych niewymagający stosowania płotów ochronnych przy współpracy z człowiekiem. LBR iiwa podejmuje inteligentne decyzje, szybko się uczy i wspiera użytkownika. Witamy w nowej czułej erze robotyki: lbr-iiwa.com

9 771427 91230 6

TEMAT NUMERU

ROZMOWA PAR

RYNEK I TECHNOLOGIE

Roboty przemysłowe i manipulatory

Zbigniew Tomaszewski, wiceprezes firmy Stäubli Łódź

Zintegrowane rozwiązania do sterowania i wizualizacji

NASZE MARKI:

TAK

CZY OFERUJE

NIE

TAK

CZY POSIADA

BOGATĄ OFERTĘ

SZYBKĄ DOSTAWĘ? TAK

PRODUKTÓW OD

Nie warto ryzykować.

WIODĄCYCH PRODUCENTÓW?

CZY ZAPEWNIA

NIE

JAK ZNALEŹĆ ZAUFANEGO DOSTAWCĘ CZĘŚCI Z ZAKRESU

AUTOMATYKI ?

FACHOWĄ OBSŁUGĘ KLIENTA? TAK

RS Components Na nas można liczyć. Niezawodny dostawca jest równie ważny jak niezawodne części. RS Components to aż 100 000 produktów z zakresu automatyki i sterowania od wiodących producentów. Zamówione produkty dostarczamy już do 24h lub do 48h w zależności od lokalizacji odbiorcy zamówienia.

pl.rs-online.com

SPIS TREŚCI TREŚCI

Zasilacze z interfejsem DALI i regulacją prądu wyjściowego

Pneumatyka i automatyzacja dla wymagających

Łożyska zatrzaskowe igus

TEMAT NUMERU

Roboty przemysłowe i manipulatory

TEMAT NUMERU

Robotyka przemysłowa dziś i jutro Pierwszy robot przemysłowy został

Roboty kartezjańskie w ofercie WObit

Nowa robotyka przemysłowa – automatyzacja jutra jest możliwa już dziś

Automatyka modułowa SCHUNK – automatyczny montaż miniaturowych komponentów

Zrobotyzowane stanowisko spawalnicze

Szybkie roboty podające dla przemysłu opakowaniowego – nowe ramię Stäubli TP80

Robotyzacja spawania hybrydowego – plazma-MIG/MAG do elementów o grubości powyżej 20 mm

Robotyzacja wspierana systemami wizyjnymi

wyprodukowany przez firmę Unimation. Znalazł zastosowanie w fabryce General Motors w Trenton, przy obsłudze wysokociśnieniowej maszyny odlewniczej. W ciągu kilku lat roboty Unimate zostały przystosowane do pracy w innych gałęziach przemysłu. Od tego czasu upłynęło już ponad pół wieku – robotyka przemysłowa przeszła dużo zmian, rozwinęła się i zagościła w różnych dziedzinach przemysłu.

WYDARZENIA 7

Aktualności

Urządzenia i technologie dla modernizowanej polskiej energetyki – bielskie targi ENERGETAB zakończone sukcesem

Kalendarium

NOWOŚCI 14

Nowe produkty

Czujniki wizyjne SBSI – sposób na zbudowanie prostych rozwiązań wizyjnych

Automatyczne podłączenie energii i danych – system e-rover firmy igus

APLIKACJE 50

System kontroli wagowej w świecie angielskiej herbaty

Zastosowanie komponentów OMRON w budowie nowoczesnego perforatora

RYNEK I TECHNOLOGIE 75

3 w 1: wizualizacja, sterowanie i zdalny dostęp serwisowy

HMI i SCADA a mniejsza liczba awarii – oprogramowanie wizualizacyjne zmniejsza liczbę awarii

Modułowe sterowniki HMI UniStream

NAUKA 90

ROZMOWA PAR

Krok do przodu w stosunku do konkurencji

Rozmowa ze Zbigniewem Tomaszewskim, wiceprezesem firmy Stäubli Łódź Sp. z o.o.

Modernizacja systemu SCADA – aplikacja na przemysłowym akwedukcie nad jeziorem Como

AUTOMATYKA 61

Otwórz się na PROFINET!

Modemy GSM Astraada

System sterowania grupą robotów ligi Small Size Robot League mgr inż. Mateusz Kalisch dr inż. Wawrzyniec Panfil – Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechnika Śląska

Metrologiczne podejście do doboru narzędzia pomiarowego dr inż. Olga Iwasińska-Kowalska – Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechnika Warszawska

102

Wpływ architektury i protokołów komunikacyjnych na przepustowość i czas nieprzerwanej pracy bezprzewodowych sieci sensorowych mgr inż. Tadeusz Goszczyński – Zespół Badań Podstawowych Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

108

Indeks firm

110

Prenumerata

RYNEK I TECHNOLOGIE 11/2014

P O M I A RY • A U T O M AT Y K A • R O B O T Y K A

Integracja w automatyce – przegląd rynku urządzeń All-In-One Obiegowa opinia głosi, że jeśli coś jest do wszystkiego, to jest do niczego. Czy sprawdza się

Miesięcznik naukowo-techniczny Pomiary Automatyka Robotyka

PAR miesięcznik naukowo-techniczny

Rok 18 (2014) nr 11 (213) ISSN 1427-9126, Indeks 339512

www.par.pl

ii understand LBR iiwa może być łatwo programowany poprzez uczenie.

touch you

All-In-One będących mariażem panelu operatorskiego

Robot LBR iiwa już dostępny. Granica pomiędzy robotem a człowiekiem przestała istnieć. Pierwszy na świecie czuły robot do zastosowań przemysłowych niewymagający stosowania płotów ochronnych przy współpracy z człowiekiem. LBR iiwa podejmuje inteligentne decyzje, szybko się uczy i wspiera użytkownika. Witamy w nowej czułej erze robotyki: lbr-iiwa.com

i sterownika programowalnego? W artykule wady i zalety tego typu rozwiązań.

Cena 10,00 zł w tym 8 % VAT

ii assist LBR iiwa umożliwia bezpośrednią, bezpieczną współpracę z człowiekiem.

ona również w przypadku urządzeń automatyki klasy

przybliżymy te urządzania, ich zastosowania, a także

ISSN 1427-9126 Indeks 339512

Na okładce: robot LBR iiwa firmy KUKA

9 771427 91230 6

TEMAT NUMERU

ROZMOWA PAR

RYNEK I TECHNOLOGIE

Roboty przemysłowe i manipulatory

Zbigniew Tomaszewski, wiceprezes firmy Stäubli Łódź

Zintegrowane rozwiązania do sterowania i wizualizacji

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

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+

Skieruj kamerę telefonu lub tabletu na stronę artykułu oznaczonego ikoną PAR+

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

FACEBOOK

VIDEO

AKTUALNOŚCI WYDARZENIA

OMRON na targach SPS/IPC/DRIVES

Podczas targów SPS/IPC/DRIVES, które odbędą się w dniach 25–27 listopada 2014 r. w niemieckiej Norymberdze, firma Omron pokaże, że proces automatyzacji maszyn może być naprawdę łatwy, a jego przebieg szybki. Odwiedzający stoisko nr 350 w hali 9 będą mogli przekonać się o tym na własne oczy. Na stoisku zostaną zaprezentowane m.in. panele operatorskie z serii NA. Terminale te przekształcają dane maszynowe, prezentują informacje oraz sterują urządzeniami zgodnie ze współczesnymi wymaganiami nowoczesnych zakładów produkcyjnych. Seria NA, wraz z kontrolerem maszyn serii NJ i oprogramowaniem Sysmac Studio, umożliwia tworzenie złożonych interfejsów użytkownika pod kątem konkretnych maszyn w prosty i elastyczny sposób. W trakcie targów pokazane zostaną także zasilacze S8VK. Do ich głównych zalet należą: odporność na trudne warunki, łatwa i szybka instalacja oraz najbardziej kompaktowa konstrukcja na rynku. Solidna konstrukcja tego zasilacza wytrzyma najtrudniejsze warunki otoczenia i zapewni stabilne działanie w szerokim zakresie temperatury pracy. Dzięki doskonałym parametrom MTBF (średni czas bezawaryjnej pracy) zasilacz S8VK będzie działał nawet wówczas, gdy inne zawiodą. Wszystkie rozwiązania, które odwiedzający stoisko Omron będą mogli zobaczyć, łączy to, że ich zastosowanie to oszczędność czasu i pieniędzy, która pozwala na komfort projektowania bez ograniczeń i wdrażania bez stresu.

MECHANIZMY ŚRUBOWO-TOCZNE

Wprawiamy w ruch.

Produkty firmy Pololu, producenta uniwersalnych modułów elektronicznych oraz elementów mechanicznych wykorzystywanych m.in. do budowy prostych robotów, są obecnie dostępne w ofercie Transfer Multisort Elektronik. Duża uniwersalność oraz staranne wykonanie sprawiają, że produkty Pololu znajdują zastosowanie w wielu urządzeniach elektronicznych, nie tylko w robotach. Całą ofertę Pololu można znaleźć w nowej kategorii asortymentowej w TME – Robotyka. Istniejąca od 1990 r. firma TME jest obecnie jednym z największych europejskich dostawców komponentów elektronicznych, elektrotechnicznych, wyposażenia warsztatowego oraz automatyki przemysłowej. Firma zatrudnia ponad 350 osób w centrali w Polsce i spółkach zależnych w innych krajach. TME oferuje ponad 125 tys. komponentów elektronicznych znanych, światowych producentów i dystrybuuje je do 100 krajów świata.

HIWIN Polska | Biuro dystrybucji Warszawa Ul. Puławska 405a | PL-02-801 Warszawa Telefon +48 (22) 544 07 07 Telefax +48 (22) 544 07 08 www.hiwin.pl

REKLAMA

Fot. Omron, TME

Moduły i mikronapędy do budowy robotów w ofercie TME

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

WYDARZENIA AKTUALNOŚCI

Przewodnik NSK po łożyskach do pomp i sprężarek

Doskonałe perspektywy sektora akumulatorów litowo-jonowych Z badania globalnej firmy doradczej Frost & Sullivan wynika, że światowy rynek akumulatorów litowo-jonowych odnotuje w nadchodzących latach imponujący wzrost. Rynek ten w 2013 r. uzyskał przychody w wysokości 17,58 mld dol., a według prognoz do 2020 r. wartość ta wzrośnie ponad czterokrotnie. Rozwój zastosowań w segmencie sieci elektroenergetycznej oraz magazynowania energii ze źródeł odnawialnych pomaga zwiększyć popyt na akumulatory litowo-jonowe. Dostawcy powinni uwzględnić segment sieci i magazynowania energii odnawialnej w swojej strategii rozwoju, ponieważ to właśnie rynek stacjonarnego magazynowania energii prawdopodobnie zostanie wiodącym odbiorcą akumulatorów litowo-jonowych, natomiast przedsiębiorstwa użyteczności publicznej poszukują inteligentnych rozwiązań sieciowych, które zakładają wykorzystanie takich akumulatorów.

Odpowiednio dobrane łożyska pozwalają osiągnąć pompom i sprężarkom większą wydajność, a firmom ponosić niższe koszty eksploatacji, przy jednoczesnym zmniejszeniu fizycznych rozmiarów i zwiększeniu interwału czasowego między kolejnymi przestojami. NSK, japoński producent łożysk tocznych, opublikował najnowszy przewodnik pt. „Łożyska do pomp i sprężarek”, zawierający informacje dotyczące innowacji w dziedzinie technologii łożyskowej i nowatorskich rozwiązań oraz konfiguracji stosowanych w pompach przemysłowych, aby zapewnić najwyższą sprawność utrzymania ruchu. W przewodniku można znaleźć szczegółowe informacje o specyfikacji zastosowań i łożyskach najlepiej pasujących do konkretnych rozwiązań, jak również najnowsze osiągnięcia w dziedzinie łożysk i przykłady „success stories” w przemyśle wydobywczym. Przewodnik jest dostępny w postaci papierowej i elektronicznej. Wersję w formacie PDF można ściągnąć bezpośrednio ze strony internetowej NSK: http://www.nskeurope.pl/cps/ rde/dtr/eu_pl/PL_PumpsCompressors.pdf.

– Najwyższy popyt będzie można zaobserwować w Ameryce Północnej i w regionie Azji i Pacyfiku, a w dalszej kolejności w Europie, w której państwa szukają alternatywnych źródeł energii, aby wzmocnić sektor motoryzacyjny i energetyczny – mówi Vishal Sapru, kierownik ds. badań rynku energetyki i ochrony środowiska w firmie Frost & Sullivan. W obrębie segmentu przemysłowego zainteresowanie akumulatorami litowo-jonowymi jest podsycane rosnącym wykorzystaniem akumulatorów awaryjnych na potrzeby służby zdrowia, wojska, telekomunikacji oraz innych branż. W powiązaniu z coraz większym zapotrzebowaniem na akumulatory litowo-jonowe w sektorze elektronarzędzi i sprzętu elektrycznego powoduje to wzrost atrakcyjności segmentu przemysłowego.

Fot. NSK, Frost&Sullivan, ABB

REKLAMA

www.schmersal.pl ABB wprowadza na rynek zaawansowany elektryczny system sterowania

NOWOŚĆ

ABB, wiodący na świecie dostawca technologii energetyki i automatyki, wprowadziła nowy system 800xA MIDAS Library — aplikację udostępniającą inżynierom obsługującym zautomatyzowane kopalnie bardziej zaawansowany sposób szybkiego rozwiązywania problemów związanych z systemami elektrycznymi, za pomocą rozszerzonego sterowania stacją i monitorowania środowiska z pozycji sterowni. To zdalne monitorowanie stacji umożliwia załodze zakładu bezpieczne rozwiązywanie problemów z dala od stacji elektroenergetycznej, co skraca czas diagnozowania awarii elektrycznej i rozwiązywania problemu. MIDAS (ang. Mining Integrated Distribution Automation System) oznacza zintegrowany rozproszony system automatyzacji kopalni. Współpracuje z systemem 800xA firmy ABB, będącym platformą do monitorowania i sterowania szerokim wachlarzem zautomatyzowanych procesów przemysłowych. Jest oparty na standardzie IEC 61850, tworzącym wspólny język dla zautomatyzowanych stacji i systemów rozdzielczych. Oznacza to, że z jego zalet będą mogły skorzystać zaawansowane technologicznie kopalnie na całym świecie.

Ochrona przed niebezpiecznym ruchem maszyn

Podstawową funkcją systemu MIDAS Library jest umożliwienie personelowi technicznemu zakładu uzyskania lepszych informacji o stanie jego systemów elektrycznych i umożliwienie mu zdalnego sterowania tymi systemami oraz ich naprawę. Operator korzystający z systemu MIDAS Library będzie mógł monitorować całą infrastrukturę elektryczną kopalni z jednej stacji roboczej, za pomocą jednego pakietu oprogramowania. Dane analityczne będą pokazywane w czasie rzeczywistym za pomocą interfejsu graficznego, który jest wszechstronny i intuicyjny. To z kolej daje dalsze korzyści, np. możliwość diagnozowania awarii bez konieczności wizyty na miejscu oznacza większe bezpieczeństwo pracowników, zaś możliwość szybkiego wykrywania głównej przyczyny problemu, a więc i szybszego usunięcia problemu w razie jego wystąpienia, skraca przerwy w pracy kopalni i obniża koszty operacyjne jej działania. Ponadto fakt, że automatyzacja procesów i zasilania może zostać zrealizowana z jednego wspólnego systemu, prowadzi do redukcji kosztów szkolenia i części zapasowych. Połączenie informacji umożliwia dostrojenie procesu tak, aby zużywał jak najmniej energii.

n nastawiana siła przytrzymania aktywatora n może służyć jako ogranicznik ruchu osłony n indywidualne kodowanie aktywatora, z użyciem technologii RFID n wysoka tolerancja niedopasowania osłon n konstrukcja odpowiednia dla aplikacji higienicznych: odporność na działanie środków czyszczących n stopień ochrony IP69K

REKLAMA

Fot. NSK, Frost&Sullivan, ABB

Blokada elektromagnetyczna AZM 300

WYDARZENIA AKTUALNOŚCI

15-lecie RITTAL Polska

Spółka Rittal, producent szaf sterowniczych i rozwiązań z zakresu infrastruktury IT, działa w Polsce już od 15 lat. 9 października w hotelu Hilton w Warszawie odbyła się uroczysta gala, podczas której uczczono jubileusz firmy. Rittal to międzynarodowa korporacja zatrudniająca 10 tys. osób, mająca 11 nowoczesnych fabryk i 64 oddziały międzynarodowe. Firma jest wiodącym dostawcą systemowym szaf sterowniczych, systemów rozdziału prądu, klimatyzacji, infrastruktury IT oraz oprogramowania i serwisu. Innowacyjność Rittala zaowocowała m.in. tym, że spółka ma ponad 1,5 tys. patentów. Silną pozycję firmy wzmacniają liczne innowacje i wyróżnienia. Jednak jak podkreślają przedstawiciele firmy, Rittal to przede wszystkim ludzie,

których konsekwentne dążenie do celu i odwaga, by wkroczyć na nowe ścieżki, zapewniły firmie pozycję szanowanego dostawcy i w efekcie lidera rynku. – Rittal Polska to zespół prawie stu osób. Nie osiągnęlibyśmy takiego sukcesu, gdyby nie nasi pracownicy, ale przede wszystkim, gdyby nie nasi klienci, którzy zdecydowali się postawić na innowacyjne rozwiązania, technologię i jakość. Niezmiennie od 15 lat nasi klienci są naszymi partnerami i decydują o sukcesie tej firmy – mówił Piotr Górniak, dyrektor zarządzający Rittal Sp. z o.o. podczas powitania gości. Centrala firmy w Niemczech organizuje co roku wewnętrzną konkurencję pomiędzy spółkami według różnych kryteriów. Spółka w Polsce w swojej 15-letniej historii trzykrotnie zajmowała pierwsze miejsce w światowym rankingu spółek Rittal, a dwukrotnie miejsce drugie. Przez 15 lat firma Rittal dostarczyła na polski rynek pół miliona małych obudów, ponad 140 tys. dużych szaf i 17 tys. klimatyzatorów. Na liście odbiorców Rittal są podmioty z niemal wszystkich branż. Spółka wspiera firmy polskie i zagraniczne, ale także eksporterów. Charakterystyczne i rozpoznawalne logo Rittal można dostrzec w serwerowniach i centrach przetwarzania danych takich firm, jak najwięksi integratorzy IT, koncerny medialne, wyższe uczelnie, agencje i ministerstwa, policja, porty lotnicze, wiele banków i instytucji finansowych. Podczas uroczystości uhonorowano najbardziej zasłużonych partnerów Rittal. Blisko dwustu zgromadzonych gości miało ponadto okazję wysłuchać wystąpienia prof. Dariusza Rosatiego i obejrzeć występ kabaretu Hrabi.

Rozkładamy na części pierwsz 10

www.AutomatykaOnline.pl

Fot. Rittal, Elesa+Ganter, Whirlpool

REKLAMA

Złoty medal dla kolumnowych wskaźników poziomu HCK-GL ELESA+GANTER Jury konkursu organizowanego w ramach targów HaPeS 2014 przyznało Złoty Medal w kategorii Urządzenia Pomiarowe i Czujniki kolumnowym wskaźnikom poziomu HCK-GL oferowanym przez firmę Elesa+Ganter. W konkursie mogą brać udział tylko produkty, firmy i instytuty badawcze, które spełniające kryteria innowacyjności w branży automatyki przemysłowej. – Dla Elesa+Ganter priorytetem jest dostarczanie rozwiązań najwyższej jakości i innowacji ułatwiających pracę konstruktorom i operatorom maszyn i urządzeń. Wyróżnienie otrzymane podczas ważnej imprezy branżowej i z rąk przedstawicieli branży jest nie tylko powodem do radości, ale także istotnym potwierdzeniem realnej wartości naszych produktów – mówi Filip Granowski, dyrektor ds. sprzedaży Elesa+Ganter Polska. Kolumnowe wskaźniki poziomu glikolu HCK-GL to unikatowa koncepcja firmy, chroniona patentem i przeznaczona do pracy z roztworami na bazie glikolu, wykorzystywanymi w instalacjach chłodniczych. Stosowanie wskaźników poziomu cieczy, wykonanych ze standardowych materiałów, ze względu na specyficzne właściwości chemiczne glikolu było dotychczas ograniczone lub wręcz niemożliwe. Elesa stworzyła jednak rozwiązanie, dzięki któremu kontrola poziomu płynu chłodzącego z glikolem nie jest już problemem. Konstrukcja wskaźnika HCK-GL składa się z dwóch uchwytów przykręcanych do ścianki zbiornika za pomocą specjalnych śrub. Między nimi znajdują się tylny ekran kontrastowy, rurka wykonana ze szkła Pyrex, przez którą przepływa ciecz oraz poliwęglanowy ekran ochronny zabezpieczający rurkę przed przypadkowym stłuczeniem. Testy wskaźników HCK-GL przeprowadzone w laboratorium firmy ELESA wykazały długotrwałą odporność na temperaturę na poziomie 150–160 °C (zależnie od materiału śrub) przy ciśnieniu 5–6 bar oraz wytrzymałość na ciśnienie do ponad 30 bar dla oleju mineralnego, wody i roztworu glikolu do 50 % (dla temperatury 23 °C). Zestaw do elektrycznej kontroli poziomu cieczy o oznaczeniu SLCK jest przeznaczony do stosowania z kolumnowymi wskaźnikami poziomu typu HCK-GL, umożliwiając sygnalizację osiągnięcia ustawionego poziomu lub poziomów cieczy. Składa się z trzech głównych elementów: czujnika zbliżeniowego zabudowanego w uchwycie do wskaźnika, pływaka z wbudowanym elementem magnetycznym oraz tulei dystansowych. Połączenie zestawu SLCK ze wskaźnikiem HCK-GL w wykonaniu nierdzewnym zapewnia elektryczną kontrolę poziomu dla wymagających cieczy, takich jak np. roztwory glikolu.

Wywodząca się z USA firma Whirlpool poinformowała o decyzji nabycia prawie 70 proc. akcji firmy Indesit Company. Tym samym stanie się głównym właścicielem sześciu dużych zakładów przemysłowych w Polsce. Indesit należy obecnie przede wszystkim do rodziny Merloni oraz do włoskiego holdingu Fineldo, a dwa największe zakłady tej firmy w Polsce znajdują się w Łodzi i w Radomsku. Po połączeniu Whirlpoola i Indesitu powstanie największy koncern tego typu na europejskim rynku. Transakcja ma wartość przekraczającą 1 mld dol. i ma dojść do skutku przed końcem tego roku.

REKLAMA

Fot. Rittal, Elesa+Ganter, Whirlpool

WHIRLPOOL przejmuje INDESIT

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

WYDARZENIA AKTUALNOŚCI

Zintegrowana przeglądarka 3D, nowy panel z logami producentów, dodatkowi producenci oraz zaktualizowane katalogi komponentów – tak prezentuje się EPLAN Data Portal w nowej wersji, zapewniającej użytkownikom dużą oszczędność czasu, wyższą jakość projektów i rozszerzoną funkcjonalność. Portal udostępnia obecnie informacje o 470 tys. komponentów, czyli o 20 proc. więcej danych niż wcześniej. Dane komponentów, wraz z makrami schematów, wymiarami geometrycznymi i dokumentami, mogą być importowane automatycznie do projektu inżynieryjnego. Uproszczono to dzięki wprowadzeniu innowacyjnych funkcji, takich jak nowo opracowana przeglądarka 3D, pozwalająca na łatwe i szybkie dokonywanie podglądu i oceny komponentów. Umożliwia ona łatwe wyświetlenie kilku widoków, np. frontowego, bocznego lub izometrycznego, pojedynczym kliknięciem myszki. Funkcje płynnego obrotu i powiększenia pozwalają łatwo generować zindywidualizowane, szczegółowe widoki. Korzyści dla użytkownika są oczywiste: wstawiając część do projektu, otrzymuje niezawodne wsparcie decyzyjne, pozwalające ocenić, czy np. dany komponent pasuje do proponowanej szafy sterowniczej. Zoptymalizowano również panel w EPLAN Data Portal. Zaadaptowano loga wszystkich 66 producentów ułożone w tabelę, co pozwala przyspieszyć nawigację. Rozszerzono funkcję sprzężenia zwrotnego. Użytkownicy mogą wysyłać z aplikacji bezpośrednie powiadomienia do producentów, np. odnośnie brakujących komponentów lub błędnej reprezentacji.

VOSS Automotive otworzył nową fabrykę Lider zaawansowanych przewodów samochodowych otworzył nowy zakład produkcyjny. W Legnickim Polu koło Legnicy 16 października otwarto zakład firmy VOSS Automotive. Nowy projekt grupy, obecnej na polskim rynku od 2005 r., przewiduje nakłady inwestycyjne w wysokości 15,7–17,5 mln euro oraz stworzenie 344 nowych miejsc pracy. Niemiecka firma z branży motoryzacyjnej jest obecnie liderem w produkcji zaawansowanych technologicznie przewodów samochodowych. Pierwszy zakład w Polsce został otwarty w roku, w którym firma zadebiutowała w Polsce, tj. dziewięć lat temu.

Zakłady przemysłowe na celowniku hakerów Do listy niebezpieczeństw zagrażających zakładom przemysłowym coraz częściej dołączają te z zakresu cyberprzestępczości. Jak podkreślają specjaliści firmy ASTOR, jedynym sposobem na uniknięcie tych zagrożeń jest dbałość o odpowiedni poziom bezpieczeństwa przemysłowych systemów informatycznych. Przedmiotem ataków hakerów są m.in. przemysłowe systemy informatyczne, odpowiadające za monitoring czy sterowanie procesów, a także stosowane w elektrowniach systemy SCADA. Na liście powiązanych z działaniami hakerów zagrożeń informatycznych dla przemysłowych systemów IT i systemów z zakresu automatyki są m.in. wirusy czy trudne do wykrycia i usunięcia przypadki malware’u zagnieżdżonego w biosach komponentów sprzętowych. Jak podkreślają specjaliści, najpoważniejszym niebezpieczeństwem są jednak w tym przypadku zaawansowane, ukierunkowane rootkity. To programy, które z założenia mają pozostać jak najdłużej niewykrywalnym elementem systemu, przy jednoczesnym zachowaniu pełnej kontroli nad nim i możliwości przesyłania informacji. Sporą część ataków na systemy informatyczne stanowią także ataki wewnętrzne. Rozwiązania działające w warstwie automatyki, takie jak systemy monitoringu i sterowania procesem HMI/SCADA czy systemy klasy MES, coraz częściej są integrowane z systemami biurowymi i biznesowymi, np. ERP zarządzanymi przez działy IT, więc niedopilnowanie kwestii bezpieczeństwa któregokolwiek z elementów może przynieść dotkliwe konsekwencje.

SCHNEIDER ELECTRIC doceniony na targach ENERGETAB System restytucyjny Self-Healing Grid firmy Schneider Electric, zaprezentowany podczas 27. międzynarodowych targów energetycznych Energetab w Bielsku-Białej, został uznany za najlepszy produkt i otrzymał Puchar Prezesa Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej. System Self-Healing Grid zapewnia skrócenie czasu przywracania zasilania poniżej 30 s. Podczas dwudniowych targów Schneider Electric pokazał również nowe rozwiązanie do efektywnego zarządzania energią Smart Panel, innowacyjne zabezpieczenie napięciowe i częstotliwościowe MiCOM P911 oraz ładowarkę EVlink do ładowania aut elektrycznych. – Schneider Electric nie pierwszy raz bierze udział w targach Energetab. Uczestnictwo w tym wydarzeniu to świetna okazja do zaprezentowania naszych flagowych rozwiązań. Cieszy nas fakt, że w tym roku zdobyliśmy nagrodę za najlepszy produkt. To duże wyróżnienie i potwierdzenie tego, że droga innowacyjności i jakości, jaką obraliśmy, ma odzwierciedlenie w naszych produktach – mówi Jacek Łukaszewski, prezes zarządu Schneider Electric Polska.

Fot. Eplan, VOSS, ASTOR, Schneider Electric, RENEXPO, ABB

EPLAN Data Portal w nowych szatach

Czwarta odsłona RENEXPO Poland za nami

ABB dostarcza trakcyjny przemiennik częstotliwości na największą moc na świecie

Fot. Eplan, VOSS, ASTOR, Schneider Electric, RENEXPO, ABB

ABB, wiodący na świecie dostawca technologii automatyki i energetyki, dostarczyła firmie E.ON, czołowemu graczowi na niemieckim rynku energetycznym, najmocniejszy na świecie przemiennik częstotliwości dla trakcji. Stacja przemiennika częstotliwości znajduje się na stacji kolejowej Datteln i może dostarczać do 25 proc. mocy wymaganej przez niemieckie koleje. Moc nominalna systemu to 413 MW. System jest wyposażony w najbardziej zaawansowaną energoelektronikę, dzięki czemu wydajnie przekształca energię elektryczną z krajowej, trójfazowej sieci wysokiego napięcia o częstotliwości nominalnej 50 Hz do częstotliwości 16,7 Hz, wymaganej przez jednofazową sieć 110 kV kolei Deutsche Bahn. Międzynarodowe Targi Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej RENEXPO Poland, które odbyły się pod koniec września w Warszawskim Centrum EXPO XXI, zgromadziły wystawców nie tylko z Polski, ale także z Niemiec, Czech, Słowacji, Litwy, Ukrainy, Austrii, Holandii, Turcji oraz Chin. – Jesteśmy dumni, że udało nam się zgromadzić około stu wystawców, pochodzących łącznie z 10 krajów. Cieszy nas 30-procentowy udział wystawców zagranicznych, co świadczy o tym, ze polski rynek jest dla nich bardzo interesujący. Równie mocno cieszy nas liczny udział polskich firm, które dysponują ogromną wiedzą i doświadczeniem w branży OZE – podkreślała podczas otwarcia targów Hanna Gehrke-Gut z firmy REECO Poland, będącej organizatorem wydarzenia. Trzydniowym targom towarzyszył bogaty program konferencji, a ponadto fora biznesowe i inne imprezy towarzyszące. Poza licznymi stoiskami targowych wystawców i spotkaniami potencjalnych partnerów handlowych, największym zainteresowaniem podczas pierwszego dnia targów cieszył się III Kongres Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC). Celem spotkania było przedstawienie możliwości polskiego rynku i wskazanie na rentowność pomp ciepła, przede wszystkim w odniesieniu do budynków energooszczędnych. RENEXPO Poland to jedno z największych i najważniejszych wydarzeń w obszarze energetyki odnawialnej i efektywności energetycznej w polskim kalendarzu imprez targowych. Tegoroczna odsłona tego wydarzenia koncentrowała się na głównych źródłach energii odnawialnej w kraju: fotowoltaice, biopaliwach, biogazie, energii wodnej i wiatrowej, a także pompach ciepła i budownictwie energooszczędnym.

– To prestiżowy projekt, który wdraża najnowszą technologię przetwarzania mocy firmy ABB. Energoelektronika odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu jeszcze większej wydajności i niezawodności w wielu kluczowych sektorach, takich jak kolej. Firma ABB jest liderem tych pozytywnych zmian – mówi Oleg Alejnikow, szef biznesu ABB Stacje Elektroenergetyczne. W ramach zamówienia „pod klucz” firma ABB odpowiadała za projekt, realizację, instalację i przekazanie systemu do eksploatacji. Do kluczowych elementów kontenerowego rozwiązania należały transformatory i przemienniki częstotliwości oraz układy sterowania i chłodzenia. System został zaprojektowany w celu zapewnienia wyjątkowo wysokich poziomów dostępności i niezawodności i umożliwia prowadzenie prac konserwacyjnych na jednym z bloków przemiennika bez zmniejszania parametrów przetwarzania całego obiektu.

Dział powstaje we współpracy z portalem

REKLAMA

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NOWOŚCI NOWE PRODUKTY

Maty filtracyjne Rittal z nadrukiem

Przy stosowaniu wentylatorów filtrujących szczególnie ważne jest, aby przez cały okres eksploatacji utrzymać klasę ochrony i wydajność powietrza. Dzięki oryginalnym mediom

filtrującym o standardowej jakości, z klasami filtra G2, G3 lub F5, Rittal gwarantuje klientom następujące korzyści: • Szybciej – dzięki jednoznacznemu oznakowaniu maty filtracyjne Rittal otrzymają w przyszłości nadruk po stronie czystego powietrza. W ten sposób klienci poznają już na pierwszy rzut oka prawidłowe położenie przy montażu oraz odpowiedni numer katalogowy. Dotyczy to mat filtracyjnych w wielkości partii 5.

• Lepiej – większa efektywność energetyczna. Dzięki regularnej wymianie uzyskuje się wymaganą wydajność powietrza. W ten sposób klienci Rittal oszczędzają energię i pieniądze, gdyż wentylator pracuje optymalnie i efektywnie. • Wszędzie – do każdego wentylatora filtrującego odpowiednia mata filtracyjna. Nie ma znaczenia, jaki wentylator filtrujący Rittal zostanie zastosowany. Dostarczamy dokładnie dopasowane media filtrujące,

które przyczyniają się do utrzymania klasy ochrony – jako maty standardowe czy dokładne maty filtracyjne, w opakowaniu pięć sztuk lub w praktycznym, dużym opakowaniu 50 mat filtracyjnych. Od lipca 2014 r. oryginalne maty filtracyjne Rittal są dostępne z nadrukiem.

RITTAL Sp. z o.o. ul. Domaniewska 49 02-672 Warszawa www.rittal.pl

HARTING wprowadza samoblokujące złącza M12 PushPull Złącza M12 w technologii PushPull oferują zupełnie nowe podejście: podłączenie wtyczki M12 jedynie poprzez wetknięcie do gniazda, które nie wymaga przykręcania. Złącza blokują się samoczynnie, a charakterystyczny dźwięk blokowania znany z technologii PushPull informuje o dokonanym podłączeniu. Dzięki wyeliminowaniu konieczności przykręcania złącza w znacznym stopniu

ułatwiona została obsługa. Jest to bardzo istotne przy podłączeniach w trudno dostępnych miejscach, gdzie możliwość przykręcenia obudowy wtyczki do obudowy gniazda jest ograniczona. Równocześnie skraca się czas montażu oraz możliwa jest większa gęstość upakowania gniazd M12 na urządzeniach.

Złącza M12 PushPull są kompatybilne ze standardowymi gniazdami M12.

HARTING Polska Sp. z o.o.

Nowe rozwiązanie charakteryzuje się odpornością na wibracje oraz ma mniejsze wymiary w porównaniu ze standardowymi złączami.

ul. Duńska 9, 54-427 Wrocław tel. 71 352 81 71 fax 71 350 42 13 e-mail: pl@HARTING.com www.HARTING.pl

Seria MC to seria cyfrowych manometrów do pomiaru ciśnienia lub

Promocja

podciśnienia, wykonanych na bazie przetwornika serii PX. Manometry cyfrowe

MC są wyposażone we wskaźnik LCD 3,5 cyfry i własne zasilanie bateryjne. Wyświetlenie wyniku pomiarów jest chwilowe i następuje dopiero po naciśnięciu przycisku POMIAR. Po upływie około 10 s manometr samoczynnie się wyłącza. Manometry MC mogą być stosowane zamiast tradycyjnych manometrów – wszędzie tam, gdzie wymagana jest wyższa dokładność oraz precyzyjny odczyt pomiaru. Konieczny

jest jedynie swobodny dostęp, umożliwiający włączenie manometru. Występuje on również w wersji pomiaru różnicy ciśnienia jako MCD. Zakres pomiarowy wynosi od 50 mbar do 1000 bar.

PELTRON TPH Sp. z o.o. tel. 22 615 63 56 fax 22 615 70 78 e-mail: peltron@home.pl www.peltron.pl

Fot. Rittal, HARTING, Peltron, Elesa+Ganter, Elmark Automatyka

Bateryjny, cyfrowy manometr z wyświetlaczem LCD typu MC

Nierdzewne pokrętła GN 5345

Fot. Rittal, HARTING, Peltron, Elesa+Ganter, Elmark Automatyka

W ofercie firmy Elesa+Ganter Polska są dostępne nowe, nierdzewne pokrętła GN 5345. Ich kształt ułatwia utrzymanie pokrętła w czystości, dzięki czemu produkt jest polecany szczególnie do zastosowań w miejscach wymagających zachowania wysokiego stopnia higieny. Pokrętła mogą być z powodzeniem użytkowane w urządzeniach wykorzystywanych w przemyśle spożywczym, medycznym i farmaceutycznym. Mają budowę monolityczną, co oznacza,

że zostały wykonane z jednego kawałka metalu. Dzięki temu nie mają miejsc łączenia, a to właśnie te miejsca, poprzez gromadzące się w nich nieczystości, stają się ogniskiem bakterii. Gładka,

szczelna powierzchnia oraz duże promienie zaokrągleń ułatwiają utrzymanie pokrętła w czystości. Nowy, charakterystyczny, trójramienny kształt pokrętła został tak zaprojektowany, aby zapewnić jak najbardziej pewny i ergonomiczny chwyt. Taka konstrukcja gwarantuje możliwość przyłożenia większego momentu dokręcenia przez operatora. Jest to szczególnie ważne w aplikacjach wymagających solidnego ręcznego dokręcenia, np. pokrywy zbiorników.

Nierdzewne pokrętła serii GN 5345 wykonane są ze stali nierdzewnej AISI 303 oraz kwasoodpornej AISI 316L i są zgodne z dyrektywą RoHS. Powierzchnia jest piaskowana na mat, dzięki czemu ślady użytkowania (odciski palców) są praktycznie niewidoczne. Jako wykonanie specjalne dostępna jest również wersja wykończona na wysoki połysk.

ELESA+GANTER Polska Sp. z o.o. www.elesa-ganter.pl

Moduł ADAM-6224 firmy Advantech

Konwerter sygnału DALI firmy MEAN WELL

ADAM-6224 to nowy moduł I/O firmy Advantech, przeznaczony do pracy w sieci Ethernet z protokołem Modbus TCP, który wyposażony został w cztery wyjścia analogowe o rozdzielczości 12 bitów. Każdy z kanałów różnicowych można skonfigurować na jeden z zakresów napięciowych: ±5 V, ±10 V, 0–5 V, 0–10 V lub prądowych: 0–20 mA i 4–20 mA. Oprócz tego ADAM-6224 ma wbudowane cztery wejścia cyfrowe pracujące w trybie Dry contact, w których sprawdzany jest stan, zależnie od zwarcia z masą GND. Moduł ma dwuportowy switch ethernetowy, umożliwiający tworzenie połączeń kaskadowych na dystansie do 100 m. Dzięki funkcji auto-bypass zapewnia ciągłą komunikację między portami sieciowymi w przypadku awarii zasilania. Bogactwo funkcji uzupełnia wbudowany web serwer obsługujący HTML5, który pozwala na

W odpowiedzi na rosnące wymagania, dotyczące sterowania oświetleniem LED za pomocą interfejsu DALI, Mean Well wprowadził do oferty konwerter sygnału DALI na PWM. Ten nowy produkt, wraz z zasilaczem LED wyposażonym w funkcję ściemniania 3 w 1, umożliwia sterowanie natężeniem oświetlenia przez ograniczanie prądu wyjściowego. Dodatkowo DAP-04 ma funkcję push dimming, czyli możliwość ściemniania, wyzwalaną przyciskiem przez zwieranie przewodu fazowego z wejściem push. Konwerter ma cztery kanały wyjściowe, do których można podłączyć do 20 urządzeń, co daje możliwość sterowania łącznie 80 urządzeniami. Każdy z kanałów ma niezależny adres DALI i może być sterowany osobno, co umożliwia energooszczędne i wydajne zarządzanie oświetleniem. Ułatwia to również rekonfigurację oświetlenia. DAP-04 ma szeroki zakres napięcia zasilania (90–305 V AC) i niski pobór mocy (poniżej 0,5 W). Chłodzenie odbywa się w wolnym obiegu powietrza, w temperaturze otoczenia

Promocja

proste wyświetlanie danych z poziomu przeglądarki internetowej na komputerach przenośnych lub w smartfonach. ADAM-6224 został przystosowany do pracy w trudnych warunkach przemysłowych w temperaturze od –10 °C do +70 °C. Ma szereg zabezpieczeń, w tym izolację 2,5 kV. Wymaga zasilania napięciem stałym z zakresu 10–30 V DC. Jego zakres zastosowań rozszerza funkcja P2P (Peer-To-Peer), umożliwiająca przenoszenie stanów logicznych sygnałów za pośrednictwem sieci Ethernet. Moduł może pełnić także rolę prostego sterownika przy wykorzystaniu wbudowanych algorytmów GCL (ang. Graphic Condition Logic), w ramach których można zdefiniować do 16 reguł łączących wewnętrzną logikę z sygnałami I/O.

ELMARK Automatyka Sp. z o.o. www.elmark.com.pl

od –30 °C do +60 °C. Konwerter jest zamknięty w plastikowej obudowie wykonanej zgodnie z wymaganiami normy UL94V-0 i ma izolację klasy II, co skutecznie chroni użytkowników przez porażaniem prądem. Zaciski śrubowe wejść/wyjść umożliwiają szybkie i łatwe podłączenie okablowania, a za pomocą wbudowanego przekaźnika można włączać lub wyłączać podłączony do konwertera zasilacz LED. DAP-04 może być stosowany z wszystkimi zasilaczami Mean Well wyposażonymi w funkcję sterowania za pomocą sygnału PWM. Nadaje się do sterowania oświetleniem domowym, biurowym, dekoracyjnym we wszystkich aplikacjach wyposażonych w interfejs DALI. Warto też dodać, że firma Elmark przeprowadziła aktualizację cennika produktów firmy Mean Well.

ELMARK Automatyka Sp. z o.o. www.elmark.com.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NOWOŚCI NOWE PRODUKTY

FlexMT jest ustandaryzowanym, ale też elastycznym rozwiązaniem, które wyznacza w obszarze robotyki nową klasę jakości w dziedzinie automatyzacji obrabiarek – zwiększa ono stopień wykorzystania obrabiarki nawet o 60 proc. przy jednoczesnym obniżeniu kosztów pracy. Rozwiązanie jest dostępne w dwóch wersjach – FlexMT 20 (20 kg/1,65 m zasięgu) oraz FlexMT 60 (60 kg/2,05 m zasięgu) – i sprzedawane jest w zestawie z kontroREKLAMA

lerem robota w całkowicie zintegrowanej szafce sterowniczej. Konfiguracja i programowanie w przypadku FlexMT są łatwe, szybkie i elastyczne. Rozwiązanie jest odpowiednie do obsługi zarówno małych, jak i większych partii produkcji. Pozwala także zwiększyć stopień zautomatyzowania w przypadku małych i średnich przedsiębiorstw. FlexMT umożliwia korzystanie z dwu- lub trzypalcowego chwytaka. Do wyboru jest aż sześć opcji podłączenia plug&play urządzeń peryferyjnych: dwóch niezależnych narzędzi do gratowania, stołu do regulacji uchwytu, jednostki z igłą do zaznaczania, stacji obrotowej, modułu czyszczenia pneumatycznego i przenośnika podającego/wyprowadzającego.

System monitorowania i pomiaru energii elektrycznej

Firma Socomec proponuje innowację technologiczną: całkowicie modułowy i elastyczny system monitorowania i pomiaru energii elektrycznej – DIRIS Digiware. System DIRIS Digiware z podziałem funkcji bazuje na scentralizowanym wyświetlaczu, pojedynczym module pomiaru napięcia oraz modułach pomiaru prądu połączonych za pośrednictwem szyny Digiware (kablami RJ45), zapewniając pomiar energii w punkcie połączonym najbliżej rzeczywistego obciążenia. Każdy z modułów pomiaru prądu może monitorować jeden lub kilka obwodów za pośrednictwem niezależnych przetworników prądowych (3, 4 lub 6 – w zależności od modułu). W przypadku modułów trójwejściowych istnieje możliwość monitorowania obwodu trójfazowego lub trzech obwodów jednofazowych. Cztery elementy składowe – centralny wyświetlacz, moduł pomiaru napięcia, moduły pomiaru prądu oraz przetworniki prądowe

– stanowią serce systemu. W aplikacjach bez lokalnego wyświetlacza interfejs DIRIS Digiware C-31 centralizuje wszystkie dane systemowe. Dane z modułów Digiware i jednostek zdalnych są centralizowane za pomocą jednej lub kilku bramek komunikacyjnych DIRIS G. Każda z bramek zawiera wbudowany web serwer WebView do monitorowania parametrów elektrycznych w czasie rzeczywistym i analizy zużycia energii. System uzupełnia opcjonalny tablet z ekranem dotykowym. Może on zostać zamontowany na panelu i podłączony za pomocą kabla Ethernet lub bezprzewodowo przez sieć Wi-Fi (za pośrednictwem routera), dostarczając dane dla oprogramowania do zarządzania energią, np. pakietu VERTELIS. Do monitorowania zdalnych punktów użytkownik może wykorzystać jednostki pomiarowe DIRIS B-30 z komunikacją bezprzewodową lub interfejsem RS-485i.

Fot. ABB, Socomec, Eaton

Rozwiązanie FlexMT firmy ABB

Fot. ABB, Socomec, Eaton

Czujniki Long Range Perfect Prox firmy EATON Firma Eaton wprowadziła do oferty serię czujników fotoelektrycznych E67 Long Range Perfect Prox. Nowe czujniki dalekiego zasięgu niezawodnie wykrywają wszystkie cele w swoim zakresie działania, czyli do odległości 2,4 m, bez względu na różnice w kolorze, współczynniku odbicia, kontraście czy kształcie powierzchni. Dzięki temu czujniki odbiciowe z serii E67 są najbardziej wydajnymi detektorami fotoelektrycznymi z tłumieniem wpływu tła, dostępnymi w ofercie firmy Eaton. Czujniki są produkowane ze stałymi odległościami operacyjnymi, pomiędzy 60 cm a 240 cm (ze skokiem co 10 cm), co sprawia, że użytkownicy nie muszą definiować żadnych dalszych ustawień, a urządzenia są optymalnie przystosowane

do specyficznych wymagań aplikacji. W ten sposób klienci korzystają z zalet prostej instalacji i obsługi, co pomaga zapobiegać błędom operacyjnym i ogranicza ewentualne przestoje do minimum. Seria czujników E67 oferuje konstruktorom maszyn i systemów precyzyjne rozwiązanie z zakresu detekcji dla większych odległości i wymagających aplikacji, takich jak praca maszyn owijających palety. Firma Eaton opracowała serię czujników E67 Long Range Perfect Prox w odpowiedzi na potrzeby najbardziej wymagających aplikacji dla czujników fotoelektrycznych. Jako najbardziej wydajne modele w swojej klasie, czujniki dalekiego zasięgu firmy Eaton wykrywają cele, które stanowią wyzwanie dla

wielu innych detektorów, takie jak płaskie, czarne obiekty, obiekty o dużej przezroczystości, jak folie, czy obiekty znajdujące się pod bardzo małym kątem. Technologia Perfect Prox umożliwia optymalne tłumienie wpływu tła i niezawodne działanie czujników odbiciowych. Czujniki E67 są dostępne w wersjach z zasilaniem DC (18–30 V DC) oraz

w wersjach, które umożliwiają działanie zarówno przy zasilaniu AC, jak i DC (20–132 V AC/DC). Modele o zasilaniu DC są wyposażone w wyjścia NPN oraz PNP. Seria czujników E67 ma w pełni izolowaną obudowę o stopniu ochrony IP67, co umożliwia działanie w trudnych środowiskach przemysłowych. Dwie opcje montażu ułatwiają instalację czujnika.

REKLAMA

OnlineShop Festo Świat automatyki przemysłowej w jednym miejscu

Pobieranie modeli CAD 2D i 3D dla ponad 20 000 produktów Sprawdzanie dostępności produktów i terminów dostaw Zapisywanie list części Sprawdzanie cen Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014 Składanie zamówień online Śledzenie złożonych zamówień

17 www.festo.pl

NOWOŚCI NOWE PRODUKTY

Firma Phoenix Contact rozszerzyła ofertę złącz systemu QPD (z szybkim techniką przyłącza typu IDC) o wersję pięciobiegunową. Dzięki nim możliwe jest tworzenie instalacji w oparciu o kable 5 × 2,5 mm² w sposób szybki, pewny i niewymagający wstępnego przygotowania przewodów czy używania specjalnych narzędzi. Idea systemu QPD sprawdza się zwłaszcza w przypadku wielkoobszarowych instalacji jak np. systemy oświetleniowe, energia odnawialna czy przenośniki taśmowe. Dla tych aplikacji istotne jest

łatwe wykonanie połączeń bezpośrednio w miejscu instalacji systemu, najlepiej bez konieczności otwierania przyłączanych urządzeń. Gwarantuje to system QPD, zapewniając przy tym stopień ochrony na poziomie IP68/69K. Złącza, łączniki kabli, przepusty ścienne oraz rozdzielacze czteroi pięciobiegunowe mogą pracować przy napięciach do 690 V. Czas podłączania zredukowano o 80 proc. w porównaniu do systemów opartych na puszkach przyłączeniowych z dławnicami i złączami śrubowymi.

Wydajny komputer przemysłowy MC-5157-AC/DC MC-5157-AC/DC to wydajne komputery okrętowe firmy MOXA, wykonane w technologii bezwentylatorowej. Wyposażone zostały w wydajny procesor Intel Core i5 520E z 3 MB pamięci cache L2. Mają ponadto cztery porty szeregowe (2 × RS-232/422/485 oraz 2 × RS-232), osiem portów NMEA (standard komunikacji elektroniki okrętowej), dwa porty Gigabit Ethernet dla zapewnienia redundancji sieci oraz sześć portów USB 2.0 host. Ponadto wyposażony został w dwa niezależne wyjścia wideo – VGA i DVI-D – oraz w gniazda PCI, które dają możliwość rozbudowy jednostki o dodatkowe adaptery. Komputer ma też wewnętrzny slot SATA do dysków SSD oraz zewnętrzny slot (brak dysku). Dostępne są modele

o zasilaniu napięciem stałym 24 V DC oraz zmiennym 230 V AC. MC-5150-AC/DC został zaprojektowany z dbałością o najwyższą jakość i wytrzymałość. Wyposażony został w obudowę typu rugged. Ma odporność na drgania do 1G, dzięki czemu zapewnia niezawodną pracę w trudnych warunkach. Ponadto bezwentylatorowa konstrukcja, jak również kompaktowe wymiary i niski pobór mocy, zapewniają odpowiednie rozwiązanie termiczne oraz umożliwiają

elastyczność, jeżeli chodzi o tworzenie unikatowych kształtów. Nowy interfejs z opcją obsługi dotykowej zapewnia wygodniejszy dostęp do pełnego zakresu funkcji projektowania dostępnych w NX. Lepsza integracja z oprogramowaniem do zarządzania cyklem życia produktu (oprogramowaniem PLM), w tym ze środowiskiem Active Workspace oferowanym przez Siemens, sprawia,

że poszukiwanie informacji o produkcie zajmuje mniej czasu. NX 10 oferuje również szereg udoskonaleń zintegrowanego narzędzia CAD/CAM/CAE (do projektowania, produkcji i prac inżynierskich wspomaganych komputerowo). Oprogramowanie NX10 będzie dostępne w grudniu. Więcej informacji na temat wszystkich nowych funkcji NX10 zamieszczono w witrynie www.siemens. com/plm/nx10.

prosty montaż w trudnych lokalizacjach, takich jak systemy mostkowe na okrętach.

Siemens NX 10: udoskonalona elastyczność projektowania i do trzech razy większa produktywność Najnowsza wersja oferowanego przez Siemens oprogramowania NX zawiera nowe funkcje, które zapewniają

większą elastyczność w zakresie rozwoju produktu i do trzech razy większą produktywność. Nowe narzędzia, do których należy rozwiązanie umożliwiające przygotowanie koncepcji wizualnej 2D, ułatwiają i usprawniają tworzenie projektów, natomiast udoskonalenia oprogramowania NX Realize Shape, w pełni zintegrowanego środowiska modelowania podobszarów, dają projektantom większą

Fot. Phoenix Contact, Elmark Automatyka, Siemens, Eaton, igus

Złącza QPD w wersji pięciobiegunowej

Czujniki do specjalnych zastosowań Firma Eaton wprowadza na rynek nową serię E75/ E76 wydajnych czujników fotoelektrycznych z regulowanym obszarem tłumienia tła i znacznie rozszerzonym zakresem detekcji. Kluczowym elementem tego rozwiązania jest technologia IntelliView. Łączy ona dużą liczbę nowych technik wykrywania kontrastu, koloru i luminescencji dla szczególnie trudnych aplikacji, w których wymagana jest zwiększona

precyzja przy większych odległościach i w niesprzyjających warunkach otoczenia. Dzięki małej liczbie błędów w wykrywaniu urządzenia sprawdzają się w najtrudniejszych aplikacjach. Wraz z serią E75/E76 Eaton wprowadza czujniki fotoelektryczne z regulowanym obszarem tłumienia tła. Wykrywają one precyzyjnie obiekty do odległości 190 cm, jednocześnie tłumiąc np. wpływ krawędzi opakowania/pojemnika.

Firma Eaton opracowała również laserowe czujniki odległości ze zwiększoną głębokością detekcji, specjalnie dla serii E75/ E76. Mają one na wyjściu sygnał w przedziale 0–10 V, który zmienia się w zakresie pracy urządzenia proporcjonalnie do odległości między czołem czujnika a wykrywanym obiektem. Zintegrowany laser klasy II wykrywa obiekty w zakresie odległości między 0,3 m a 4 m.

maszynach i urządzeniach długotrwałe, niekorodujące i uniwersalne systemy e-prowadników z tworzyw sztucznych. E-prowadniki igus przeznaczone są dla wszystkich aplikacji i rodzajów ruchu, dla każdej gałęzi przemysłu. Umożliwiają proste i łatwe zasilanie energią

i mediami. Ponad 100 tys. produktów prosto z magazynu umożliwi znalezienie rozwiązania odpowiedniego do potrzeb. igus oferuje pełną gamę produktów – od indywidualnych komponentów z magazynu, poprzez kompletne, gotowe do zainstalowania systemy zasilania readychain.

Fot. Phoenix Contact, Elmark Automatyka, Siemens, Eaton, igus

Magnetycznie wykrywalny e-prowadnik igus z tworzywa sztucznego Nawet w najbardziej nowoczesnych liniach produkcyjnych nigdy nie da się w stu procentach wyeliminować nieprawidłowości czy też awarii maszyn. W takich przypadkach, w celu zapewnienia możliwości szybkiego i pewnego zidentyfikowania ciał obcych w żywności, wysokie znaczenie ma wykrywalność tworzyw. Z uwagi na to firma igus skonstruowała nowy e-prowadnik przewodów z wykrywalnego

polimeru. Nawet najmniejsze fragmenty tego niebieskiego tworzywa są rozpoznawane przez wszystkie powszechnie używane systemy detekcji metali, co umożliwia ich automatyczną selekcję. Cząstki mniejsze niż 1 mm mogą być rozpoznawane przy fragmentach poruszających się z prędkością 20 m/min. Dzięki temu klienci z branży przemysłu spożywczego i farmaceutycznego mogą bez wahania stosować w swoich

REKLAMA

niezawodny odczyt/zapis – do 2 m, możliwość jednoczesnego odczytu do 40 tagów, mała, zwarta (wym. 10 × 10 cm), metalowa obudowa, kompatybilna z wszystkimi dotychczas stosowanymi interfejsami IDENTControl, pełna gama tagów: ekonomiczne tagi w formie naklejek, standardowe tagi oraz nośniki wysokotemperaturowe do 250 °C! Chętnie porozmawiamy i przetestujemy nasze rozwiązania u Ciebie na miejscu, bez dodatkowych kosztów!

Pepperl+Fuchs Sp. z o.o. ul. Marsa 56b, 04-242 Warszawa Pomiary Automatyka Robotyka nr Robotyka nr 11/2014 Robotyka 11/2014 19 Tel. +48 22 256 97 70

NOWOŚCI NOWE PRODUKTY

Datapaq wprowadził łatwy w obsłudze, małogabarytowy system monitorowania i profilowania temperatury w czasie rzeczywistym, do procesów formowania rotacyjnego. RotoPaq Lite umożliwia użytkownikom szybką konfigurację i optymalizację tego stosowanego w wytwarzaniu produktów z tworzyw sztucznych procesu, zapewniając wysoką jakość produktów i efektywność procesu produkcyjnego. System dostarcza ważnych informacji dotyczących przemian fazowych polimeru podczas grzania i chłodzenia. Bariera termiczna została specjalnie dobrana do typu rejestratora i aplikacji. Dwufazowe zabezpieczenie termiczne umożliwia bezpieczną, ciągłą pracę przez cały czas

trwania procesów grzania i chłodzenia w wielu cyklach technologicznych. System jest kompatybilny z układami chłodzenia wodą i powietrzem. Rejestrator danych Q18 kompiluje kompletne profile z maksymalnie sześciu termopar umieszczonych wewnątrz pieca, na powierzchni formy i wewnątrz niej. Dane procesowe i systemowe, takie jak wewnętrzna temperatura i czas życia baterii, są przesyłane radiowo do współpracującej stacji roboczej, gdzie mogą być przeglądane w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie Insight Basic udostępnia zestaw funkcji analizy i raportowania, przeznaczonych do ostatecznej atestacji i dokumentacji. Do kluczowych należą: pomiar maksymalnej temperatury, szybkości wzrostu temperatury, przedziału czasowego powyżej określonej temperatury, alerty generowane w czasie rzeczywistym, notyfikacje ekranowe oraz obliczanie powierzchni pod krzywą (opcjonalnie powyżej określonego poziomu progowego).

Rekorder wideo o wysokiej wydajności Firma Moxa wprowadziła kolejną wersję specjalizowanego komputera przemysłowego do wideo nagrywania oraz innych zastosowań w przemyśle. V2616A to następca popularnego V2616, a główną różnicą jest zastosowana w serii tych komputerów nowa seria wydajnych procesorów Intel Core i5/i7, gwarantująca wysoką wydajność. Komputer V2616A jest wyposażony w dwa porty RS-232/422/485, co znacznie ułatwia podłączenie urządzeń na obiektach/ pojazdach, które jeszcze używają tych standardów.

2 × Gigabit Ethernet gwarantuje szerokie łącze, potrzebne do połączenia z wieloma kamerami HD w monitoringu. Trzy porty USB w standardzie 2.0 pozwalają w bardzo prosty sposób rozszerzyć ilość pamięci masowej lub podłączyć

wszelkie inne urządzenia właśnie z tym interfejsem, a złącza VGA i DVI-D umożliwiają wyświetlanie obrazu z komputera na dwóch monitorach, co jest bardzo przydatne w aplikacjach do dozoru wideo lub dużych aplikacji typu SCADA. Producent zdecydował się na wbudowanie slotu Compact Flash do komputera, ponieważ nośniki te są odporne na wibracje, a gwarantują przyzwoite prędkości zapisu/odczytu. Bardzo istotną cechą tego urządzenia są dwa wyjmowane (nawet w trakcie pracy) sloty na dyski 2,5”, HDD lub SSD. Można też ustawić tryb RAID 1 na dyskach, co znacznie zmniejsza ryzyko utracenia zapisywanych danych – dane zapisywane są wtedy na oba dyski równocześnie, więc w przypadku gdy jeden ulegnie uszkodzeniu, na drugim nadal będą wszystkie dane. Komputer nie ma wentylatorów, jest odporny na wibracje i może pracować w temperaturze od –25 °C do 55 °C (dysk SSD). Jest zgodny ze standardem EN 50121-4.

REKLAMA

Oprogramowanie DANFOSS w nowej odsłonie Najnowsza wersja oprogramowania MCT 10 firmy Danfoss, w porównaniu z poprzednią wersją 3.22, zawiera wiele ulepszonych funkcji i liczne poprawki. Funkcja „import drive from Excel” w MCT 10 została zaktualizowana – import z programu Excel i zapis do napędu są teraz wykonywane w jednym kroku. MCT 10 ma teraz wsparcie dla pracy w trybie „sensorless” dla FC-202, a Ethernet TSC Plugin został poprawiony i przeprojektowany.

Wprowadzono również korekty w module „alarm plugin” i w sterowniku SLC. Co istotne, MCT 10 może zidentyfikować stare modele FC 51 (soft. v2.00 i starsze). Korzystanie z nowego oprogramowania ułatwia zainstalowany razem z MCT 10 plik readme, w którym dostępny jest przegląd obecnych funkcji MCT 10 oraz uwag instalacyjnych.

Fot. Datapaq, Elmark Automatyka, Danfoss, Conrad

RotoPaq Lite: system profilowania temperatury

Fot. Datapaq, Elmark Automatyka, Danfoss, Conrad

Moduły C-Control – monitoring i układy regulacji w inteligentnym budynku Obecnie budowane hale przemysłowe, budynki użyteczności publicznej, a nawet osiedla mieszkalne wyposażone są w inteligentne systemy monitoringu oraz sprzężone z nimi układy regulacji. Wszystko to służy automatyzacji procesów, które zachodzą na linii produkcyjnej, w systemach kontroli dostępu oraz systemach zabezpieczeń i wczesnego ostrzegania o awariach. Firma Conrad, w odpowiedzi na rosnące oczekiwania, zaoferowała niedrogie moduły Station i Station Advanced Control, gwarantujące wszystkie możliwości jednostki centralnej w systemach automatyki domowej lub systemach sterowania w niewielkich zakładach przemysłowych, a także na liniach produkcyjnych.

Urządzenia Station C-Control I zapewniają bezpieczną transmisję danych z dużą prędkością (do 9600 Bd) i są wyposażone są w klawiaturę oraz wyświetlacz, które są zintegrowane w jednej obudowie. Umożliwiają ponadto programowanie za pośrednictwem zintegrowanego złącza RS-232 oraz są kompatybilne ze wszystkimi akcesoriami z serii C-Control I. Dodatkowo moduł Advanced jest wyposażony w system operacyjny z modułem zmiennoprzecinkowym 32-bitowym, rozszerzoną pamięć programu Basic (22 kB) oraz poszerzoną pamięć zmienną (240 bajtów z zaledwie kilkoma ograniczeniami). Pozwala to użytkownikowi na prostsze korzystanie z informacji zawartej w dostarczonym

nowym Workbench++ (środowisko programowania) do wygodnych, profesjonalnych i naukowych obliczeń ze zmiennoprzecinkową arytmetyką. Wejścia/wyjścia występują w wersji dziesiętnej i w notacji naukowej. Moduł wykorzystuje różne opcje formatów (obsługa LCD, portu szeregowego i klawiatury) i zapewnia konwersja danych: Float/Integer/Byte. Każdy produkt jest wyposażony w osiem portów cyfrowych P1–P8, 8 portów analogowych A1–A8, z możliwością ustawienia ich jako cyfrowe porty I/O, analogowe wyjścia DA1, DA2, cztery przekaźniki, zestyk

zwierny (NO), 16 przycisków, cztery programowalne diody LED do wyświetlania funkcji, cztery diody LED do kontroli stanów przełączanych, podświetlany wyświetlacz (dwie linie, 16 znaków), regulację kontrastu i brzęczyk piezoelektryczny. Za pomocą modułów C-Control można wykonać nawet bardzo skomplikowane układy sterowania, które będą uruchamiane w pełni automatycznie, tylko przez naciśnięcie przycisku.

Dział powstaje we współpracy z portalem

REKLAMA

Znakomita wyrazistość obrazu i prosta obsługa Wielofunkcyjne panele HMI serii NB3/NB5: • obejmują modele z wyświetlaczami od 3,5 do 10 cali • wyświetlacze z matrycą dotykową TFT LCD • podświetlenie LED • porty szeregowe i port Ethernet • trzy rodzaje elastycznych okien, obsługa receptur i alarmów, animacja • obsługa dowolnych czcionek • 32 dostępne wersje językowe • możliwości symulacji projektów dla paneli NB w trybie online lub offline

TAŃSZE AŻ O

20%! industrial.omron.pl/sezon

Teraz – panele HMI serii NB3/NB5 w atrakcyjnej cenie niższej o 20%! Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej:

+48 22 458 6666 info.pl@eu.omron.com

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Pierwszy robot przemysłowy został wyprodukowany przez firmę Unimation.

180000

Dane z rynku potwierdzają, że robotyka przemysłowa ma się dobrze, a nawet bardzo dobrze. Ostatni rok przyniósł kolejny rekord sprzedaży robotów na świecie. Na targach Automatica w Monachium Arturo Baroncelli, prezydent IFR (International Federation of Robotics) mówił: – Liczba zleceń w ciągu pierwszych czterech miesięcy 2014 roku wzrosła znacząco, a zapytania ze strony klientów ze wszystkich branż przemysłowych, również osiągają wyższy poziom. Spodziewamy się więc, że w 2014 roku wzrost sprzedaży będzie kontynuowany w takim samym tempie, jak w roku 2013. Może to sugerować osiągnięcie kolejnego rekordu sprzedaży robotów przemysłowych, również w tym roku.

160000

Statystyki

140000

Dane dotyczące globalnej sprzedaży robotów w ostatnich latach potwierdzają wspomniany trend. Kolejny wykres pokazuje udział poszczególnych sektorów przemysłu w globalnej sprzedaży robotów. Już od kilku lat widać w przemyśle motoryzacyjnym zwiększone inwestycje w robotykę. Daje to motoryzacji miano najważniejszego klienta dostawców robotów. Można zaobserwować zależność między tym rynkiem a robotyką

Znalazł zastosowanie w fabryce General Motors w Trenton, przy obsłudze wysokociśnieniowej maszyny odlewniczej. W ciągu kilku lat roboty Unimate zostały przystosowane do pracy w innych gałęziach przemysłu. Od tego czasu upłynęło już ponad pół wieku – robotyka przemysłowa przeszła dużo zmian, rozwinęła się i zagościła w różnych dziedzinach przemysłu.

Wyniki sprzedaży robotów przemysłowych – szacunki Międzynarodowej Federacji Robotyki

Liczba sztuk

200000

120000 100000 80000 60000 40000 20000

19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13

Fot. Universal Robots

Robotyka przemysłowa dziś i jutro

przemysłową: gdy przemysł motoryzacyjny przeżywa kryzys, zauważalny staje się ogólny spadek sprzedaży robotów przemysłowych. Również w pozostałych branżach obserwowana jest tendencja wzrostowa.

Światowa sprzedaż robotów w 2011 r. według sektorów przemysłu – szacunki Międzynarodowej Federacji Robotyki

Branża spożywcza, farmaceutyczna i kosmetyczna

produkcja sprzętu elektrycznego i elektronicznego 39%

produkcja metali, wyrobów z metali i przemysł maszynowy

3% 7%

produkcja wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych przemysł spożywczy

pozostałe

20%

Przyrost liczby robotów przemysłowych w niektórych działach przemysłu w 2013 r. – szacunki Międzynarodowej Federacji Robotyki Dział przemysłowy

Liczba robotów [szt.] 2012 r.

2013 r.

Przyrost [szt.]

Tempo wzrostu (%)

Produkcja pojazdów samochodowych

66 500

69 400

2900

Produkcja metalowych wyrobów gotowych

15 100

16 500

1400

Produkcja wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych

11 400

12 200

800

Produkcja artykułów spożywczych

4850

6200

1350

Produkcja farmaceutyczna i kosmetyczna

1180

2000

820

159 000

178 200

19 200

Przemysł ogółem

Prognozowana sprzedaż robotów w ciągu najbliższych lat – szacunki Międzynarodowej Federacji Robotyki 288000 258900 232850 205000 Liczba szt.

Patrząc na dane szczegółowe niektórych branż, można zauważyć utrzymującą się wysoką sprzedaż w przemyśle spożywczym. Coraz więcej mniejszych wytwórni decyduje się na zakup robota, aby być konkurencyjnym. W Polsce sprzedaż robotów dla tego segmentu rynku zaskoczyła w 2012 r. Wzrost w porównaniu z rokiem 2011 wynosił aż 139 proc. (dane ze strony internetowej ogólnopolskiego programu edukacyjnego, upowszechniającego wiedzę na temat robotyzacji – nieznanamocrobotow.pl). Także dziś branża wykazuje dalsze zainteresowanie robotyzacją produkcji. – Branża spożywcza otwiera się na roboty i nawet małe piekarnie, ze względu na współpracę z dyskontami, myślą o manipulatorach – zauważa Patryk Dąbrowa, specjalista ds. zrobotyzowanych linii produkcyjnych z firmy ASTOR. W artykule „Co robią roboty w branży spożywczej? Trendy, wyzwania, skala oszczędności”, opublikowanym na stronie firmy ASTOR, zostały przedstawione kluczowe trendy związane z automatyzacją i robotyzacją branży spożywczej w 2014 r. Kolejnymi branżami, które zaskoczyły wynikami sprzedaży w 2013 r., są przemysł farmaceutyczny i kosmetyczny. Choć ogólna liczba sprzedanych robotów nie jest w tym przypadku wielka, to przyrost w 2013 r., sięgający 69 proc., jest już znaczny. Tę tendencję widać też w zmianie w ofertach dostawców robotów. Firma Kawasaki wprowadziła do sprzedaży roboty przeznaczone do farmacji. – Coraz więcej takich urządzeń pojawia się w zakładach na zachodzie. Stopniowo dąży się do pełnego zamknięcia produkcji leków i odsunięcia od niej człowieka – mówi Patryk Dąbrowa.

przemysł motoryzacyjny

21%

159346

178132

Fot. Universal Robots

Regiony i czynniki Szacowana średnia sprzedaż robotów zakłada 12-proc. wzrost w latach 2015–2017. W obu Amerykach i w Europie ma się on kształtować na poziomie 6 proc., natomiast w Azji i Australii ma wynieść 16 proc. Ogólna tendencja do automatyzacji produkcji

2012

2013

2014

będzie nadal zwiększać liczbę zainstalowanych robotów. Można stwierdzić, że przed robotyką przemysłową rysuje się bardzo dobra przyszłość. Główne czynniki wpływające na rozwój

2015

2016

2017

robotyzacji, wymienione w tegorocznym raporcie IFR, to m.in.: 1. globalna presja konkurencyjna, wymagająca zwiększonej wydajności i lepszej jakości,

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

5. zmniejszenie cyklu życia produktów oraz zwiększenie gamy produktów, wymagające elastycznej automatyzacji, 6. poprawienie jakości pracy przez przejmowanie niebezpiecznych i uciążliwych zadań, które są niemożliwe do wykonania przez ludzi, zagrażają ich życiu i zdrowiu bądź są powtarzalne.

OPINIE Z RYNKU Wśród firm, które zdecydowały się na inwestycje w robotykę przemysłową, są klienci firmy FANUC Polska. Ich opinie potwierdzają znaczenie czynników sprzyjających robotyzacji w zakładach przemysłowych. Ryszard Lippke, członek zarządu Apator Metrix: – Musieliśmy podnieść jakość i wydajność produkcji, a jak wiadomo, robot to maszyna, która nie tylko osiąga dokładność i szybkość niedostępną dla człowieka, ale także utrzymuje je na stałym poziomie, niezależnie od pory dnia, pogody i nastroju. Dzięki automatyzacji jesteśmy w stanie konkurować cenowo z producentami wschodnimi, przy zachowaniu tradycyjnie wysokiej jakości. Zdzisław Duliban, dyrektor ds. technicznych w Südzucker Polska: – Pracownicy nie tylko nie muszą się już męczyć, nosząc ciężkie worki. Praca na magazynie została zredukowana do ruchu wózkami i spisywania stanu towaru, a dodatkowo ludzie pracują w bezpieczniejszych warunkach. Piotr Kukla, kierownik działu maszyn numerycznych w DARCO: – Człowiek może się pomylić, zwłaszcza przy tak skomplikowanych procesach. Robot nie. Efekt jest taki, że nawet laik odróżni element wyprodukowany ręcznie od tego wykonanego przez robota. Andrzej Marcinek, dyrektor oraz członek zarządu GEDIA Poland Assembly: – W naszej branży robotyzacja jest niezbędna. Wynika ona z wciąż rosnących wymogów jakościowych, ilościowych oraz z zaawansowania technologicznego procesów, w których praca manualna byłaby bardzo niebezpieczna, a w niektórych przypadkach wręcz niemożliwa. Dzieje się tak na przykład w przypadku procesów z wykorzystaniem technologii laserowej. Katarzyna Harwat, dyrektor produkcji w firmie Megaron: – Obserwując dynamiczny rozwój branży chemii budowanej i związane z tym coraz większe zapotrzebowanie na nasze produkty, w 2004 roku podjęliśmy decyzję o budowie nowego zakładu produkcyjnego, wraz z całkowicie zautomatyzowaną linią produkcyjną do produkcji suchych mieszanek gipsowych. Wówczas zapadła decyzja o zakupie robota przemysłowego, będącego integralną częścią tej linii. Andrzej Jacak, kierownik działu automatyki w OSM Piątnica: – Na pewnym poziomie rozwoju naszej firmy konieczne stało się udoskonalenie procesu odbierania i paletyzacji gotowych wyrobów, tak aby można było sprostać coraz bardziej wydajnym maszynom pakującym. Skala tego projektu i zakładana wydajność od samego początku wykluczały siłę ludzką jako czynnik, który mógłby temu zadaniu podołać. Niejako oczywistym wyborem stała się implementacja robotów. Zbigniew Kominek, prezes zarządu firmy WIKPOL: – Bardzo duże pole do popisu mają roboty działające przy masowej produkcji, zwłaszcza tam, gdzie zachodzi konieczność częstego aktualizowania opakowań czy zmiany produkowanego asortymentu. Robot jest tam niezastąpiony, ponieważ bardzo łatwo daje się rekonfigurować i dostosowywać do aktualnej produkcji. Jeśli tylko mamy w zakładzie proces powtarzalny, szybki lub uciążliwy, to warto pomyśleć o automatyzacji, a najlepiej robotyzacji. Remigiusz Piotrowski, wiceprezes firmy Kospel z Koszalina: – Nie ma rozwoju bez dokładności, doskonalenia produktu, przewidywalności i bez wizji na przyszłość. Robotyzacja jest naturalnym etapem ewolucji firmy, jeśli myślimy o sukcesie i konkurencyjności.

Aktualne trendy Już obecnie można zauważyć wiele zmian, jakie w ostatnich latach wpłynęły na kształt polskiego rynku robotyki. Wśród nich można wyróżnić aktualne trendy, które zdominowały ten sektor przemysłu.

Kierunek rozwoju firm integrujących Na polskim rynku jest wiele firm zajmujących się integracją urządzeń automatyki z przemysłowymi liniami produkcyjnymi. Jedne specjalizują się w projektowaniu aplikacji typu pick & place, inne ograniczają się do procesów spawalniczych, a jeszcze inne ukierunkowują na malowanie czy obsługę maszyn. Takie podejście można uznać za pewnego rodzaju ograniczenie, ale umożliwia to integratorom zdobywanie większego doświadczenia w wybranym sektorze przemysłowym. Tendencję tę dobrze widać na przykładzie firmy ABB, w odniesieniu do jej globalnego sposobu działania. W dziale robotyki przemysłowej wydzielono centra kompetencji, które rozwijają działalność badawczo-rozwojową w określonej dziedzinie – w obsłudze danego typu procesu produkcyjnego. Pozwala to inżynierom ABB na opracowanie specjalizowanych rozwiązań dla procesu, poczynając od przypisywanych konkretnej aplikacji narzędzi, przez szczegóły związane z instalacją stanowiska (np. wykaz dodatkowych urządzeń, schematy elektryczne), po oprogramowanie przeznaczone i specjalizowane do sterowania pracą robota i innych urządzeń danego stanowiska. Przykładem może być ABB Picking & Packaging Engineering Center powstałe w polskim oddziale, które specjalizuje się w aplikacjach związanych z pakowaniem i układaniem elementów, stosowanych m.in. w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym i kosmetycznym. Centrum tworzy gotowe rozwiązania dla klientów, służy wsparciem technicznym, szkoli, prowadzi też testy produkcyjne zaprojektowanych aplikacji. Jednym z założeń jest wejście na rynek z propozycjami standardowych pakietów funkcjonalnych, gotowych do zastosowania w poszczególnych branżach przemysłu. Przykładem może być pakiet związany z paletyzowaniem elementów. W ramach opracowanych rozwiązań oferowane są roboty i chwytaki, przeznaczone do przenoszenia różnych przedmiotów (worków, pudełek kartonowych itp.), dodatek do systemu robota, ułatwiający

Fot. ABB

2. energooszczędność oraz nowe materiały, wymagające zmian w procesie produkcji, 3. współpraca człowiek–maszyna, która otwiera robotykę na nowe aplikacje i znajduje nowych klientów, 4. rosnące rynki konsumenckie, wymagające rozbudowy mocy produkcyjnych,

www

Najn Od p znan Nas prze uzys

STÄUB Staub

Elementy dodatku funkcyjnego Palletizing firmy ABB

programowanie operacji paletyzowania (PalletWare) oraz niezbędne informacje o integracji robota z pozostałymi elementami stanowiska. Inne centra kompetencji ABB zajmują się m.in. kontrolowaniem siły oddziaływania robota (Force Control w Austrii), spawaniem i cięciem (Czechy), obsługą pras (Hiszpania).

Fot. ABB

Zrobotyzowane magazynowanie Jednym z najbardziej popularnych zastosowań robotyki przemysłowej, wykorzystującym systemy zautomatyzowane, jest magazynowanie.

Zrobotyzowane systemy magazynowania wpływają na zwiększenie produkcji, na jakość, spójność, a także elastyczność procesu. Przyczyniają się do obniżenia liczby wypadków z udziałem pracowników, zmniejszenia ilości odpadów (związanych z nieefektywnością pracy) oraz lepszego wykorzystania przestrzeni roboczej. Roboty wspierają aplikacje dotyczące transportowania i przenoszenia różnego rodzaju materiałów – od dużych pojazdów do małych próbek. Postęp obejmujący rozwój robotów, systemów wizyjnych oraz narzędzi manipulacyjnych, umożliwia ścisłą

współpracę robotów w przemyśle spożywczym. Wspiera również precyzyjne monitorowanie efektów produkcji, np. zliczanie zjeżdżających z linii produkcyjnej produktów końcowych. Umożliwia śledzenie pełnego przebiegu procesu wytwarzania produktu, od początku, aż do jego umieszczenia na półce. W przemyśle farmaceutycznym robot może składać opakowania, pakować lekarstwa i wspierać proces pakowania lub paletyzacji opakowań zbiorczych. Natomiast branża lotnicza wykorzystuje roboty poczynając od procesu produkcji elementów lotniczych, kończąc na bezpośredniej konserwacji samolotów. Centra dystrybucyjne również zyskują na popularności. Ich zadaniem jest wsparcie techniczne oraz obsługa większej liczby komponentów (niezbędnych w procesie produkcji), które muszą być dostarczane szybko i precyzyjnie. Muszą również wspierać zarządzanie informacjami o zapotrzebowaniu, ze względu na ewentualne braki lub dokonane zmiany, związane z zapasami elementów produkcyjnych, oraz dodatkowe usługi serwisowe. Zorganizowana dystrybucja wpływa na zwiększenie realizacji zamówień, przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności i optymalizacji procesu.

REKLAMA

Wydajność, pasja, perfekcja. www.staubli.pl/pl/robotyka Najnowsze technologie dla wymagających. Od ponad 30 lat Stäubli rozwija innowacyjne roboty przemysłowe, znane z dużej wydajności, wysokiej precyzji oraz niezawodności. Nasi klienci z całego świata mogą liczyć na technologię opracowaną przez Stäubli w celu zwiększenia produktywności, co pozwala uzyskać przewagę nad konkurencją.

STÄUBLI ŁÓDŹ SP. Z O.O., ul. Wigury 21, 90-319 Łódź / Poland, +48 42 6368504 Staubli jest znakiem zastrzeżonym dla Stäubli International AG, zarejestrowanego w Szwajcarii oraz innych krajach. © Stäubli, 2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Robot pobierający elementy z pojemnika przy wykorzystaniu systemu iRVision 3D Area Sensor firmy FANUC

Oczujnikowanie Zrobotyzowane aplikacje do magazynowania, stosowane do przenoszenia, załadunku/rozładunku, pakowania czy pobierania elementów z pojemnika, realizują swoje zadania z coraz większą dokładnością i zdecydowanie większą prędkością niż kilka lat temu. Aby wymienione aplikacje spełniały swoje funkcje, a przy tym były wydajne, muszą być wyposażone w sensory, które są odpowiednikiem ludzkich zmysłów. Wysoka precyzja jest osiągana właśnie dzięki nim. Roboty mogą być wyposażone w czujniki siły (np. FANUC Force Sensor i ABB Force Control), które umożliwiają dokonanie korekcji dojazdu ramieniem robota do elementu, w taki sposób, aby obiekt ten był odpowiednio podniesiony lub poddany obróbce z odpowiednią precyzją.

Systemy wizyjne Obecnie standardem są oferowane klientom przez producentów robotów rozwiązania pozwalające na identyfikowanie detali w przestrzeni pracy robota, realizowane za pomocą systemu wizyjnego. Jest to kolejny ze zmysłów robota, czyniący go bardziej inteligentnym. Systemy wizyjne są coraz częściej stosowane w zrobotyzowanych liniach produkcyjnych. Dlatego też, aby uprościć proces ich konfiguracji i integracji ze stanowiskiem, producenci robotów integrują je z kontrolerami robotów. Przykładem jest system iRVision (Intgrated Robot Vision) firmy FANUC oraz Integrated Vision firmy ABB. Rozwiązaniem najczęściej spotykanym w aplikacjach zrobotyzowanych jest system z kamerą 2D, wykorzystujący wizję do przetwarzania informacji z otoczenia.

Jednak współczesne zadania aplikacyjne sprawiają, że takie systemy nie zawsze są wystarczające. Firma FANUC oferuje narzędzie wizyjne, umożliwiające detekcję obiektów w przestrzeni trójwymiarowej. 3D Area Sensor składa się z projektora rzucającego wiązki światła na detale oraz dwóch kamer, skierowanych na nie pod kątem. Na zasadzie triangulacji z dwóch obrazów 2D obliczana jest mapa punktów w trzech wymiarach, a następnie określane jest położenie całego detalu w tej przestrzeni. W zależności od rodzaju obiektu do wyboru jest wiele możliwości (szukanie powierzchni, najwyższych punktów pozyskanej mapy 3D, płaszczyzn czy też otworów). Narzędziem przeznaczonym do współpracy z czujnikiem 3DAS jest chwytak produkcji FANUC (FANUC gripper). Jego budowa jest uniwersalna, dzięki czemu można go stosować

Robot dwuramienny YuMi firmy ABB, współpracujący z człowiekiem; przykład rozdzielania zadań oraz współdzielenia przestrzeni

Fot. FANUC, ABB

3D Area Sensor firmy FANUC

PL-1001-triflex TRCF 82x253M2_PL-1001-triflex TRCF 82x253M2 24.09

do aplikacji wymagających chwytania obiektów o zróżnicowanych kształtach.

Całkowicie zamknięte. Szybkie otwieranie.

Mniejsze, ale silniejsze Utrzymującą się tendencją jest zmniejszanie wymiarów kontrolerów. Podobnie jak inne urządzenia elektroniczne, sterowniki robotów będą mieć mniej elementów dyskretnych wewnątrz obudowy, dzięki ich integracji. Kompaktowe sterowniki robotów są bardzo popularne w przemyśle elektronicznym. Wpływa to również na wzrost bezpieczeństwa, gdyż pozwala na uporządkowanie kontrolera i znajdującego się w nim okablowania. Małe sterowniki są również niezbędne do robotyzacji aplikacji w laboratoriach badawczych i na stanowiskach naukowych. Wpłynęło to pozytywnie na wzrost odnotowany w przemyśle farmaceutycznym, o czym wspominał Patryk Dąbrowa z firmy ASTOR, wypowiadając się o zmianach i robotyzacji tzw. małego przemysłu. – Miniaturyzacja zwiększa bezpieczeństwo w przypadku robotyki dla aplikacji nieprzemysłowych. Zintegrowane kontrolery sprawiają, że roboty są bezpieczniejsze bez stosowania dodatkowych elementów zabezpieczających, to znaczy kurtyn bezpieczeństwa itd. Takie kontrolery są łatwiejsze w obsłudze przez niewykwalifikowaną kadrę, techników montażowych lub naukowców, którzy chcą obsługiwać roboty w ramach trendu wprowadzania współpracy człowieka z robotem – dodaje przedstawiciel ASTOR. Zauważa również, iż część małych, przydomowych zakładów szuka zestawu robota ze spawarką i samodzielnie, po przeszkoleniu, integruje stanowisko. Rośnie wiedza wśród inwestorów, co w połączeniu z młodszą kadrą ułatwia takie wdrożenia. Można przypuszczać, że miniaturyzacja sterowników robota będzie kontynuowana do czasu, gdy nie zostanie on zintegrowany z ramieniem robota, a jego obsługa nie stanie się intuicyjna. Zintegrowanie kontrolera robota z jego ramieniem jest wymogiem, który stawiają robotykom inżynierowie i naukowcy zajmujący się robotami humanoidalnymi. Wystarczająco zminiaturyzowane kontrolery będą stosowane w zaawansowanych robotach mobilnych.

triflex®-www: Sklep Wyszukiwarka 3D-CAD Konfigurator

trzy osie ... dwa uchwyty ... jedna ochrona.

Proste systemy zasilania do robotów z triflex® TRCF: szybkie w wypełnianiu e-prowadniki 3D w wersji zamkniętej – Specjalista chroniący przewody przed brudem i odpryskami. Konfiguracja i zamówienia online: igus.pl/triflexTRCF

Nadchodzące trendy Oprócz trendów oddziałujących na rynek już teraz, można zaobserwować też zmiany, które w przyszłości będą kształtowały robotykę.

Nowy typ robotów – współpracujących z ludźmi – utorował sobie drogę w branży, zmieniając nieufne nastawienie względem robotyki. Ich główną cechą jest zdolność do bezpiecznego wykonywania pracy u boku ludzi. Dlatego współpraca człowiek–robot jest nowym wyzwaniem stawianym w dziedzinie robotyki. Do tej pory roboty były zawsze uważane za duże, mocne i solidne urządzenia, realizujące zadania przeznaczone specjalnie dla nich. W celu zapewnienia bezpieczeństwa odgradzano je barierą i systemami zabezpieczającymi. Pomalowane na jasny kolor, miały ostrzegać pracowników o zagrożeniach, jakie mogą powstać w związku z ich obecnością. Dodatkowo konieczne były umiejętności programistyczne, aby właściwie skonfigurować i zaprogramować robota.

Prosimy nas odwiedzić: SPS IPC Drives, Nürnberg – Hala 4 Stoisko 250 plastics for longer life®... od 24 godzin!

REKLAMA

Fot. FANUC, ABB

Współpraca robotów i ludzi

Zamów bezpłatne próbki: Tel. 22 863 57 70 Faks 22 863 61 69 Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Roboty współpracujące z ludźmi są przeciwieństwem robotów przemysłowych – są kompaktowe, lekkie i zręczne. Wykorzystanie nowych technologii do ich budowy daje możliwość tworzenia robotów o siedmiu stopniach swobody – jest to o jeden stopień więcej niż jest to konieczne. Niemniej pozwala to uzyskać większe możliwości konfiguracyjne ramienia robota. Co więcej, roboty te mają zintegrowane czujniki, związane z funkcjami bezpieczeństwa. Służą one do wykrywania zewnętrznych sił, aby robot mógł odpowiednio zareagować. Jeśli siła jest zbyt duża, robot powinien zatrzymać swój ruch. W przypadku wykrycia kolizji, będzie przemieszczał swoją oś w przeciwnym kierunku, aby uniknąć zderzenia i uszkodzenia. Niektóre współpracujące roboty można programować, stosując metodę programowania przez demonstrację, polegającą na obwiedzeniu efektorem robota trajektorii, jaką ten ma wykonywać. Nie jest wówczas potrzebna szeroka wiedza na temat programowania robota. Większość oferowanych współcześnie robotów współpracujących można w łatwy sposób przemieszczać między różnymi fragmentami linii produkcyjnej. Wszystko to sprawia, że taki robot może być w prosty sposób

Przykład robotów różnych firm współpracujących ze sobą

Robot dwuramienny YuMi firmy ABB, zaprojektowany do pracy „ręka w rękę” z ludźmi przy operacji składania małych części

przeniesiony w nowe miejsce i szybko dostosowany do wykonywania nowego zadania. Nowe możliwości Współpraca robota z ludźmi pozwala na ingerencję operatora w trakcie pracy stanowiska zrobotyzowanego, przy zachowaniu bezpieczeństwa. Podczas wspólnych operacji robot działa w trybie automatycznym. Zatrzymuje się wtedy, gdy konieczna jest współpraca. Sterownik oprogramowania rozpoznaje, kiedy np. cela paletyzująca wymaga uzupełnia o elementy wykorzystywane w produkcji, a także może zapobiegać naruszaniu i wjeżdżaniu przez robota w obszar zajmowany przez operatora, znajdujący się w jego przestrzeni roboczej. Roboty współpracujące mogą również wspierać operatora i asystować w uciążliwych pracach, np. przy podnoszeniu ciężkich elementów, tak aby operator mógł się skupić wyłącznie na procesach myślowych. Współpraca robotów z ludźmi to zdecydowana droga ku przyszłości, ponieważ robot i operator mogliby pracować w harmonii, zwiększając produkcję. Kwestia bezpieczeństwa powinna być realizowana niezawodnie, dzięki kontrolerowi bezpieczeństwa, w trakcie wykonywanej pracy, montażu i fazy uruchomieniowej komórki. Normy i postępy Aktualna faza to dopiero początek ścisłej współpracy między człowiekiem a robotem. Największym wyzwaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa w odniesieniu do bliskiej współpracy robota z człowiekiem, bez stosowania ogrodzeń ochronnych. Kwestie bezpieczeństwa dotyczące robotyki przemysłowej są zawarte m.in. w normie ISO 10218. Znajdziemy w niej wytyczne dotyczące

współpracy robota z człowiekiem. Obecnie trwają prace nad normą ISO/TS 15066, która w całości będzie poświęcona zagadnieniom bezpieczeństwa robotów współpracujących. Roboty współpracujące mogą pracować samodzielnie, gdy nie ma nikogo w ich chronionym obszarze roboczym i muszą przejść w stan „protective stop”, kiedy człowiek wejdzie w ich chronioną przestrzeń roboczą. Następnie mogą wznowić pracę automatyczną, gdy człowiek jest poza tą przestrzenią. Ludzie mogą wchodzić w interakcję z robotem, a ponadto ludzie i roboty mogą poruszać się jednocześnie wokół wspólnego obszaru roboczego. Zastosowanie wymagań normy gwarantuje, że wspólny obszar roboczy jest zwykle szerszy niż chronione miejsce. W normach omawiane są cztery kryteria bezpieczeństwa dla pracy grupowej. Odnoszą się one do: • monitorowanych zatrzymań, • kontrolowania prędkości, • odległości separacji, • ograniczenia mocy i siły. Podczas pracy robota w cyklu automatycznym wymagana jest sygnalizacja świetlna, gdy wybrana i aktywna jest praca w trybie współpracy. Jeżeli robot może wykonać monitorowane zatrzymanie, oznacza to, że układ napędowy robota ma wbudowany system bezpieczeństwa, gwarantujący ograniczenie prędkości lub momentu obrotowego do bezpiecznej wartości. Dzięki tej funkcji kontroler robota ma zdolność do bezpiecznego ograniczenia zakresu ruchów robota. Twarde zatrzymanie nie jest już obowiązkowe w nowych kontrolerach robotów, które mają tę funkcję. Producenci robotów przeznaczonych do bliskiej współpracy z ludźmi twierdzą, że ich roboty są bezpieczne, zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych, określonymi

Fot. Robotiq, ABB, Pilz, Motoman

Przykłady różnych robotów współpracujących

SafetyEYE umożliwia monitorowanie obszaru o wymiarach 9,8 m × 7,4 m, z wykorzystaniem tylko jednego systemu kamer

Zależność poprawności i jakości wykonania zadania przez robota przemysłowego, względem liczby zadań, które może wykonać w odniesieniu do rodzaju zastosowanego chwytaka

przez wymagania normy ISO 10218. Nawet przy takim założeniu ocena ryzyka jest jednak konieczna, aby upewnić się, że otoczenie robota jest w pełni zabezpieczone. Pilz SafetyEYE Rozwiązaniem wspierającym bezpieczne współdzielenie przestrzeni przy współpracy ludzi i robotów jest system SafetyEYE firmy Pilz. Jest to system kamer bezpieczeństwa, bazujący na optoelektronicznych urządzeniach ochronnych. Całość tworzy kombinację inteligentnych sensorów oraz efektywnego sterowania. Wyjątkowość systemu SafetyEYE jest związana z jego trójwymiarowym sposobem monitorowania stref ostrzegawczych i ochronnych. Dzięki wysokiemu bezpieczeństwu, jakie zapewnia system firmy Pilz, możliwa jest bliska i bezpieczna współpraca między człowiekiem a maszyną. To bardzo istotna kwestia, gdyż szczególnie

w procesach produkcyjnych, w których człowiek aktywnie współpracuje z robotem, bezpieczeństwo musi być na bardzo wysokim poziomie. Dzięki stałemu monitoringowi stref ostrzegawczych oraz ochronnych możliwe jest uniknięcie nadmiernego zbliżenia się operatora lub pracownika do miejsca potencjalnie niebezpiecznego w czasie pracy robota. Największymi zaletami systemu SafetyEYE, które potwierdzają jego wyjątkowość, są wysoka produktywność, uzyskana przez ergonomię zrobotyzowanych stanowisk oraz zoptymalizowanie przebiegu roboczego, a także wysoki poziom zabezpieczenia przed manipulacją. Szybkość instalacji oraz łatwe uruchomienie systemu SafetyEYE, bez potrzeby korzystania z wielu komponentów, a także załączone, proste oprogramowanie konfiguracyjne i komfortowa diagnostyka, są również cechami sprzyjającymi użytkownikom. Oprogramowanie jest intuicyjne, a konfigurację

obszarów SafetyEYE, przez definiowanie stref, łączenie ich w grupy ostrzeżeń, bądź ochrony, można zrealizować za pomocą komputera PC. System firmy Pilz może wykrywać, a także informować o przedostaniu się niepożądanych obiektów do zdefiniowanych (dowolnie przez użytkownika) stref ostrzegawczych i ochronnych. SafetyEYE może określić, czy osoby przebywają w strefie zagrożonej przez niebezpieczne ruchy (kwestie bezpieczeństwa), czy też znalazły się w strefie o podwyższonym stopniu ochrony (kwestia zabezpieczeń).

Fot. Robotiq, ABB, Pilz, Motoman

System kamer SafetyEYE nadzoruje trójwymiarowo strefy ostrzegawcze i ochronne

Chwytak adaptacyjny S-Model firmy Robotiq; a) chwyt standardowy; b) chwyt szeroki; c) chwyt cięcia; d) chwyt szczypcowy

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Stosowanie specjalizowanych, ograniczonych funkcjonalnie oraz mechanicznie narzędzi jest bardzo niepraktyczne w dzisiejszym procesie produkcji. Obecnie zmiany muszą dokonywać się dynamicznie, z optymalnym dostosowaniem do całego cyklu produkcyjnego. Nowe chwytaki adaptacyjne mogą chwycić niemal wszystko w zakresie ich możliwości mechaniczno-konstrukcyjnych. Największą zaletą takich chwytaków jest to, że dostosowują się niemal automatycznie do każdego kształtu. Ręka Robotiq Zaprojektowane do różnego typu aplikacji chwytaki adaptacyjne radzą sobie z manipulacją różnymi obiektami. Takie rozwiązanie ma na celu poprawienie elastyczności procesu i jego spójności. Robotyczna ręka firmy Robotiq umożliwia chwytanie w skomplikowanych aplikacjach, np. w zrobotyzowanym spawaniu, maszynowym załadunku/ rozładunku itp. Jej główna cecha to elastyczność – może chwycić przedmioty o różnych kształtach i wymiarach, a dokładny panel sterowania umożliwia prostą kontrolę położenia, prędkości i siły palców. Ręka jest również wytrzymała i niezawodna, ponieważ zaprojektowana jest dla środowiska przemysłowego. Jest też kompatybilna z robotami wszystkich wiodących producentów. Komunikuje się przez kontroler robota za pomocą interfejsów EtherNet/IP, TCP/IP, DeviceNet, CANopen, EtherCAT czy Modbus RTU.

Bioniczny chwytak adaptacyjny firmy Festo

Bioniczne Festo DHDG firmy Festo, składający się z napędu pneumatycznego i trzech palców korzystających z efektu Fin Ray, to kolejny przykład innowacyjnego chwytaka adaptacyjnego. Chwytak ten charakteryzuje się bionicznym sposobem chwytania. Przy uwzględnieniu jego minimalnej wagi cechuje go stosunkowo duża dynamika pracy. Umożliwia bezpieczne i nieniszczące, a zarazem silne i elastyczne (względem elementów o nieregularnych kształtach) chwytanie części roboczych.

Przegląd chwytaków firmy Festo, w zależności od stopnia innowacyjności

Chwytak jest wyposażony w system delikatnego chwytania (ang. SoftGrip) z funkcją blokowania. Jego wszechstronne palce dostosowują się do różnych kształtów i konturów, a przy tym jest o 80 proc. lżejszy w porównaniu do podobnych, seryjnie produkowanych chwytaków. Optymalizacja, tzn. kompaktowa konstrukcja, siłownik dwustronnego działania oraz wymienne palce chwytaka, jest jego dużą zaletą. Ze względu na wytrzymałość może być stosowany przez wiele lat. Innowacyjność polega również na połączeniu chwytaka adaptacyjnego oraz palców chwytaka równoległego. Przedstawiciele Festo podkreślają, że sprawdza się on idealnie przy manipulacji zarówno produktami delikatnymi, podatnymi na uszkodzenia, czy kruchymi, jak i obiektami o nieregularnych kształtach. Podając minimalne ciśnienie na powierzchnię chwytającą, dobrze współpracuje z komponentami wrażliwymi na wysokie ciśnienie. Versaball Nowością w dziedzinie chwytaków przemysłowych jest wielozadaniowy chwytak Versaball, zaprezentowany w połowie 2014 r. przez firmę Empire Robotics. Ma on formę chwytającej piłki. Versaball można zamontować na końcu ramienia robota, aby mógł chwytać i przenosić przedmioty z odpowiednią precyzją. Kluczowym atutem tego chwytaka jest jego zdolność do bezpiecznego chwytania szerokiej gamy obiektów i szybkiego manipulowania nimi. Jest to istotna zaleta

Fot. Festo, Empire Robotics, interestingengineering.com

Chwytanie adaptacyjne

Sposób działania chwytaka Versaball

dla odbiorców, ponieważ umożliwia zautomatyzowanie większej liczby zadań w procesach produkcyjnych, przy zastosowaniu jednej końcówki roboczej. Versaball jest mały i szybki. Mniejsza wersja chwytaka ma niespełna 90 mm i może chwycić obiekt w czasie około 0,1 s oraz upuścić go w mniej niż 0,2 s. Większy chwytak, o wymiarze 165 mm, może chwycić przedmiot w czasie około 0,7 s, a upuścić go w mniej niż około 1 s. Największym atutem tego miękkiego, gąbczastego chwytaka przemysłowego jest jego prostota. Wykonany jest z miękkiej mieszanki polimerowej i ma trwałą warstwę wierzchnią, wyposażoną w odpowiednią ilość elastycznej gąbki, niezbędnej do dopasowania się do chwytanego obiektu. Zasada pracy tego chwytaka polega na usunięciu odpowiedniej ilości powietrza, którym jest wypełniona piłka. Producent chwytaków wskazuje na jego użytkową wszechstronność, podając przykłady zastosowania Versaball do przenoszenia cegieł, żarówek czy odłamków szkła. Cechami opisującymi Versaball są elastyczność, delikatność w trakcie procesu manipulacji elementami, powtarzalność wykonywanych ruchów i chwytania (odkładanie obiektów w to samo miejsce za każdym razem, przyjmując tolerancję względem manipulowanego elementu), niezawodność (żadnego upuszczenia elementu

manipulowanego po 8000 cykli), a przede wszystkim trwałość, nawet przy manipulacji elementami metalowymi, takimi jak przekładnie, lub ostrymi i ściernymi, jak cegły.

„Robotyfikacja”, czyli nowe obszary robotyzacji Postęp i dokonane zmiany, związane z budową i wyglądem kontrolerów robotów, pomagają zrobotyzować nowe typy procesów i wykorzystać roboty w nowych, niestandardowych zastosowaniach. Otwierają się obszary, które nie były tradycyjnie eksplorowane przez branżę robotyki. Obecnie proces ten dotyka obszarów, w których normalnie pracują ludzie lub specjalizowane urządzenia i maszyny, np. przy wykańczaniu i obróbce powierzchniowej obiektów, przy ważeniu oraz w montażu precyzyjnym. Tradycyjne aplikacje nadal będą rozwijane z wykorzystaniem nowych technologii, związanych ze sposobem chwytania elementów. Integracja sensorów (np. sonarów, laserów skanujących, trójwymiarowych systemów wizyjnych) z kontrolerem robota pozwala na rozwój aplikacji oraz sprawia, że roboty są bardziej elastyczne i mogą działać w dynamicznym środowisku. Gdy kontrolery staną się wydajniejsze, będą również zarządzać innymi urządzeniami oraz funkcjonowaniem całej komórki roboczej, w której pracują. Użytkownicy końcowi chcą

REKLAMA

Fot. Festo, Empire Robotics, interestingengineering.com

Proces montażu żarówki w gnieździe przy zastosowaniu chwytaka Versaball

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

System operacyjny ROS-I stanie się znaczącym elementem robotyki przemysłowej, kiedy tylko będzie wystarczająco stabilny, kompatybilny z robotami głównych producentów z branży, a także znajdzie akceptację wśród największych odbiorców robotyki.

Podsumowanie

Przykład zastosowania chwytaka Versaball w aplikacjach manipulacyjnych

ścisłej integracji z platformami logicznymi i wbudowaną kinematyką. Inteligentne kontrolery, gwarantujące zwiększone bezpieczeństwo, pozwalają na zmniejszenie dystansu w obszarze roboczym między człowiekiem a robotem. W przyszłości roboty będą przystosowane do pracy na zewnątrz zakładów produkcyjnych, np. będą mogły konserwować statki czy być wsparciem przy naprawie elementów okrętowych, bezpośrednio na pokładzie. Mogą być odpornymi na zmienne warunki pogodowe „pracownikami” na platformach wiertniczych. Obecnie firma KUKA oferuje już robot KR QUANTEC PA Arctic, który może pracować w niskich temperaturach oraz wodoodporny robot KR AGILUS Waterproof.

Oprogramowanie ROS-I w przemyśle Architektura oprogramowania robotów przemysłowych wydaje się być zastrzeżona i przystosowana jedynie do konkretnej marki robota. Ostatnio pojawił się nowy trend, zmierzający do promowania systemów operacyjnych, bazujących na otwartych źródłach kodu. Impulsem dla przemysłu było opracowanie ROS-I, czyli systemu operacyjnego dla robotów przemysłowych (ang. Robot Operating System Industrial). Ze względu na otwartość licencji, jaką oferują twórcy z Willow Garage, ROS-I może być wdrożony do zastosowań komercyjnych i aplikacji z prawem własności. ROS-I jest rozszerzeniem popularnego wśród inżynierów zajmujących się robotyką mobilną systemu ROS – rozszerza otwarty model źródłowy do sfery przemysłowej i jest skierowany do użytkowników z branży przemysłowej, przeznaczony do sterowników dla manipulatorów przemysłowych, sensorów lub magistral komunikacyjnych.

Projekt ROS-I tworzy standardy kodu oraz rozwija oprogramowanie w celu zapewnienia wysokiej niezawodności. Nie ma służyć do projektowania podstawowych aplikacji typu pick&place ale umożliwi użytkownikom robotów mobilnych wdrażanie ich do niestrukturalnych aplikacji (niezorganizowanych), kładących nacisk na możliwość współpracy. ROS-I nie zapewnia jeszcze krytycznych funkcji zabezpieczających człowieka. Obowiązują w nim te same standardy bezpieczeństwa, co w istniejących systemach specjalizowanych. System ROS daje użytkowi końcowemu możliwość wykorzystania np. nowo opracowanego kodu, który został rozwinięty w ośrodku naukowo-badawczym, obchodząc problem dotyczący ograniczeń związanych z własnościami specjalizowanych sterowników. System ROS-I zapewnia wspólny interfejs dla robotów przemysłowych różnych firm, co oznacza, że użytkownicy końcowi mogą wdrożyć jedną aplikację dla różnych typów robotów, przy jednoczesnej minimalnej zmianie kodu. ROS osiągnął już taki punkt rozwoju i dystrybucji wśród programistów, naukowców i inżynierów, że użytkownicy na całym świecie mogą ściśle współpracować ze sobą. Ponadto jest łatwo przenośny. Jak zatem ROS wpłynął na robotykę przemysłową? Naukowcy wykorzystują tanie technologie, dołączając je do robota i piszą w systemie ROS fragmenty kodu w celu osiągnięcia odpowiednich funkcji. Producenci robotów, aby uczestniczyć w tym rozwoju, muszą dostosowywać swoje oprogramowanie i kontrolery, by umożliwiały one zastosowanie innego darmowego kodu źródłowego, w przeciwnym razie zamkną się na nowe technologie. Przemysł coraz poważniej traktuje strategię rozwoju w kierunku rozwiązań z otwartym kodem źródłowym.

Robotyka przemysłowa jest działem dynamicznym, który rozwija się i zmienia, aby sprostać nowym wyzwaniom. Biorąc pod uwagę ogólny wzrost gospodarczy oraz coraz nowsze rozwiązania oferowane przez producentów robotów, można stwierdzić, że szacowany wzrost sprzedaży robotów w najbliższych latach nie jest bezzasadny. Ważne są też pojawiające się ostatnio w prasie informacje, że utrzymanie dotychczasowego poziomu rozwoju w skali globalnej może być niemożliwe ze względu na brak wystarczającej liczby rąk do pracy. Wydaje się, że to właśnie robotyzacja może stanowić rozwiązanie tego problemu. Kontrolery robotów wyposażone są we wszelkie narzędzia, umożliwiające ich zastosowanie w niemal każdej nowej aplikacji, również niestandardowej. Jak to zwykle bywa, jedynym ograniczeniem jest wyobraźnia inżynierów, programujących i projektujących aplikacje, oraz złożoność postawionego zadania czy problemu. Roboty mają bardzo duży wpływ na zmianę procesów produkcyjnych, w których biorą udział, np. mają bezpośredni wpływ na aplikację pakowania, przemieszania produktu i pracę centrów dystrybucji. Kiedy architektura robotów przemysłowych pozwoli na ich pełną współpracę z ludźmi, bez konieczności stosowania ogrodzeń lub kurtyn świetlnych? Roboty mogą współpracować z ludźmi, ale z niską wydajnością. Wszystko jednak wskazuje na to, że w ciągu kilku lat to się zmieni. Już teraz można spotkać roboty o architekturze Cobots, np. PR2 (Willow Garage’s) lub robot Rethink Robotics Baxter. Roboty pracujące obok pracowników, na linii produkcyjnej, uwolniły swoje ramiona z „klatek”, a ludzie są coraz bardziej skłonni akceptować je w swoim środowisku pracy.

mgr inż. Monika Różańska-Walczuk dr inż. Krzysztof Kukiełka Instytut Automatyki i Robotyki Politechnika Warszawska

Roboty kartezjańskie w ofercie WObit Roboty w przemyśle to coraz częściej codzienność, ale również konieczność – pozwalają na uzyskanie przewagi konkurencyjnej, przez zwiększenie wydajności i podnoszenie jakości produkcji.

WObit proponuje roboty kartezjańskie własnej produkcji, wraz z szeregiem akcesoriów, pozwalających na przygotowanie rozwiązania dopasowanego do potrzeb aplikacji.

Fot. Empire Robotic, WObit

Roboty z modułami MLA Najbardziej ekonomiczna wersja oferowanych robotów to maszyna, której konstrukcja bazuje na modułach MLA. Jako napęd może być wykorzystany silnik krokowy, szczotkowy i bezszczotkowy prądu stałego lub serwonapęd. Dzięki zgodności profili z popularnymi systemami łączeniowymi, a także – jak sama nazwa wskazuje – budowie modułowej MLA pozwalają konstruktorom na przygotowywanie funkcjonalnych rozwiązań, dopasowanych do wymagań konkretnej aplikacji. Maksymalny zakres ruchu w jednej osi wynosi 2500 mm, a dostępna precyzja pozycjonowania to 0,1 mm. Sterowanie silnikami może być realizowane w różnorodny sposób. Pierwszym z nich jest wykorzystanie modułów MLA ze zintegrowaną elektroniką, które mogą być nadrzędnie sterowane z poziomu sterownika PLC lub panelu HMI. Zamiast sterownika PLC można zastosować nowy kontroler trajektorii MIC488, a zamiast modułów ze zintegrowaną elektroniką – moduły MLA-SIC.

jako podstawy robota modułów MLAS, z napędem przenoszonym przez śrubę kulową. Precyzja pozycjonowania dla tego typu konstrukcji wynosi do 0,01 mm/300 mm. Maksymalny zakres ruchu w jednej osi to 600 mm. Sterowanie każdego modułu może być zintegrowane lub zamknięte w szafie sterowniczej.

Roboty z silnikami ServoTube Najbardziej dynamiczną wersją jest robot kartezjański, którego konstrukcja bazuje na silnikach ServoTube. Charakteryzuje się wysoką dynamiką – przyspieszeniem do 586 m/s2, prędkością do 10,6 m/s oraz powtarzalnością do 0,012 mm. Sterowanie silnikami realizowane jest przez sterowniki z serii mcDSA, które mogą być kontrolowane nadrzędnie, z poziomu sterownika PLC. Dzięki kompaktowej konstrukcji napędów oraz ich doskonałym parametrom WObit może przygotować roboty pracujące w układach bramowych czy aplikacjach wieloosiowych.

Rozbudowa funkcji robota

łów obrotowych, pracujących zwykle w osi Z. W modułach obrotowych z oferty WObit możliwa jest regulacja kąta obrotu do 360°. Dostępny jest również model ze zintegrowanym absorberem, umożliwiający płynną pracę nawet przy dużej dynamice. Moduły mają kompaktową, płaską konstrukcję, która pozwala na łatwą integrację nawet w ograniczonej przestrzeni montażowej. Na module można zamontować np. chwytaki lub elementy pomiarowe, takie jak skaner laserowy. Firma WObit ma w ofercie chwytaki pneumatyczne i elektryczne, w których przeniesienie napędu jest realizowane w różnorodny sposób. Dostępne są też przyssawki. Pod względem układu wykonawczego chwytaki w ofercie WObit można podzielić na dwuszczękowe, trójszczękowe oraz wieloszczękowe, a także obrotowe. Są one przystosowane do montażu z różnych stron. Dodatkowym ułatwieniem jest możliwość doprowadzenia medium (powietrza albo przyłącza elektrycznego) z kilku stron korpusu chwytaka.

Funkcje robota można łatwo rozszerzyć przez implementację modu-

PPH WObit E. K. J. Ober s.c. Dęborzyce 16

Roboty z modułami MLAS Tam, gdzie niezbędna jest większa precyzja, a także zachodzi potrzeba przenoszenia większych obciążeń, optymalnym rozwiązaniem jest wykorzystanie Promocja

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 11/2014

TEMAT NUMERU NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Nowa robotyka przemysłowa

Fot. KUKA

Automatyzacja jutra jest możliwa już dziś

Począwszy od epoki kamienia łupanego, ludzie zawsze szukali sposobów ułatwienia sobie codziennej pracy, poprzez wykorzystanie

programowalnych automatów. Dzięki zastosowaniu robotów przemysłowych poprawie uległy warunki pracy w produkcji. Nastąpił dynamiczny rozwój robotyki przemysłowej. Silna presja konkurencji oraz wysokie wskaźniki wielkości produkcji,

narzędzi. Przez długi czas wymagało to jednak wykorzystania siły mięśni oraz ludzkiego umysłu. Dopiero z początkiem rewolucji przemysłowej, pod koniec XVIII wieku, maszyny napędzane były za pomocą energii wodnej lub energii pary wodnej, zamiast siłą mięśni ludzkich bądź zwierzęcych, a począwszy od pierwszej połowy XX wieku, również za pomocą techniki napędu elektrycznego. Robotyka przemysłowa pojawiła się ponad 40 lat temu. KUKA od samego początku kształtuje

Fot. KUKA

ten rynek.

W czasach pierwszych maszyn elektrycznych sterowanie nimi odbywało się w sposób mechaniczny, np. przez zastosowanie wałka królewskiego. W latach 70. ubiegłego stulecia zaczęto stosować programowalne układy sterowania. To nie przypadek, że niemal w tym samym czasie do linii produkcyjnych zaczęto wprowadzać roboty przemysłowe. Za ich pomocą można elastycznie poruszać narzędziami (np. szczypcami spawalniczymi lub chwytakami) w obrębie sześciu stopni swobody. Przeszło 40 lat minęło już od czasu, kiedy robotyka przemysłowa zaczęła stawiać pierwsze kroki. Punktem wyjścia i zadeklarowanym celem było zwiększenie produktywności procesów za pomocą elastycznie Promocja

osiągane przez wiodący na rynku przemysł motoryzacyjny, a zaraz za nim przemysł ogólny, w krótkim czasie doprowadziły do konsolidacji w branży.

Mechatroniczna optymalizacja Rozwój techniczny robotyki przemysłowej cechuje mechatroniczna optymalizacja stosunku mocy do masy oraz zużycia energii. Kompleksowe procesy produkcyjne prowadzą do powstania wymagającego zautomatyzowanego otoczenia i stawiają robotyce przemysłowej nowe wyzwania w dziedzinie inżynierii, programowania i obsługi. Od połowy lat 90. prace badawcze nad rozwojem robotów, ukierunkowane na autonomiczne, mobilne i humanoidalne układy robotyczne, mają wpływ na publiczny wizerunek robotyki. Rywalizacja robotów jest katalizatorem, którego celem jest wykazanie wszechstronności kompleksowych układów robotycznych oraz przyspieszenie postępów badań. Pierwsze wyspecjalizowane roboty serwisowe stosowane były w środowisku nieprzemysłowym, do specyficznych zadań w gospodarstwie domowym, na sali operacyjnej, w rolnictwie czy w przemyśle rozrywkowym, bądź w edukacji. KUKA, oferując takie produkty jak Robocoaster, youBot oraz roboty do zastosowań diagnostycznych i terapeutycznych w branży medycznej, jest wiodącym producentem w zakresie robotyki serwisowej.

Robotyka przemysłowa w obliczu nowej epoki Patrząc z dystansu wydaje się, że fascynująca pod względem technicznym robotyka serwisowa w zastosowaniach badawczych i komercyjnych nie ma wiele wspólnego z tradycyjną

robotyką przemysłową. To się jednak zmieniło, gdyż teraz powstaje nowa robotyka przemysłowa. Jej punktem wyjścia są nowe, lekkie układy robotyczne, nie tylko precyzyjne i trwałe, lecz także wrażliwe. Mogą one wykonywać swoje zadania z wyczuciem i pracować w bezpośredniej przestrzeni roboczej człowieka. Integracja układów sensorycznych, lekkiej konstrukcji i systemów bezpieczeństwa tworzy kluczowe technologie, umożliwiające dalszy rozwój robotyki.

KUKA LBR iiwa Robot KUKA LBR iiwa otworzył drzwi do nowej epoki robotyki przemysłowej. LBR to skrót od „Leichtbauroboter” (lekki robot przemysłowy), a iiwa oznacza „intelligent industrial work assistant”. Robot LBR iiwa jest wyposażony w inteligentny układ sensoryczny, umożliwiający automatyzację precyzyjnych i kompleksowych czynności montażowych. – Aby wysondować możliwości zastosowania, w ciągu ostatnich 12 miesięcy przeprowadziliśmy, wspólnie z naszymi klientami, szereg studiów wykonalności, by móc zakwalifikować LBR iiwa do użycia w produkcji w tak wymagającej gałęzi przemysłu, jaką jest przemysł motoryzacyjny. Zakres zastosowania jest olbrzymi i zdaje się nie mieć granic oraz przewyższa możliwości ludzkiej ręki pod względem precyzji

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

i wytrzymałości. Niemniej jednak stosowane układy chwytne pozostają jeszcze daleko w tyle, w porównaniu z ludzką ręką – wyjaśnia Ralf Koeppe, kierownik pionu Badania i Rozwój w KUKA Laboratories. Robot LBR iiwa umożliwia jednak użycie bardzo prostych chwytaków, gdyż wymagana przy czynnościach montażowych podatność nie musi być konstrukcyjnie zintegrowana w chwytaku, lecz może być w sposób elastyczny programowana razem z robotem. Układy bezpieczeństwa czułego ramienia robota oraz układy sensoryczne są zintegrowane z elektroniką i oprogramowaniem, z zachowaniem najwyższych standardów, określonych normami robotyki przemysłowej oraz dyrektywami maszynowymi. Umożliwiają nadzór nad robotem i jego bezpieczną pracę. W ten sposób mamy po raz pierwszy do czynienia z bezpiecznym układem robotycznym, który może być używany w bezpośredniej współpracy z człowiekiem. Odpowiedzialność za systemy kompleksowe oraz przyznanie znaku CE pozostają w dalszym ciągu po stronie oferentów systemowych. Wysoki stopień integracji układów bezpieczeństwa z robotem umożliwia jednak pracę robota bez kosztownych, zewnętrznych układów bezpieczeństwa.

Przełom w strukturach produkcyjnych Współpraca człowieka z robotem umożliwia dokonanie przełomu w istniejących strukturach produkcyjnych. Proste układy chwytne, programowanie poprzez ręczne prowadzenie robota oraz brak ogrodzenia ochronnego prowadzą do odchudzenia zrobotyzowanych stanowisk pracy. – Użycie robota jako asystenta procesów produkcyjnych sprawia, że produkcja staje się podatna na zmiany jak nigdy wcześniej oraz umożliwia zastosowanie nowych koncepcji wytwarzania – wyjaśnia Manfred Gundel, prezes KUKA Roboter GmbH. Gama produktów nowoczesnej robotyki przemysłowej jest poszerzana przez autonomiczne systemy mobilne. Wydajne algorytmy umożliwiają jednocześnie lokalizowanie i odwzorowanie kartograficzne otoczenia. Mobilne platformy „wiedzą”, z dokładnością do kilku milimetrów, gdzie się aktualnie znajdują. Ustawienie i programowanie odbywa się w sposób elastyczny, kilkoma kliknięciami myszy. W połączeniu z jedno- lub dwuramiennymi robotami o lekkiej konstrukcji powstają mobilni asystenci produkcji. Roboty przemysłowe mogą też podjeżdżać do narzędzia bądź produktu. Model koncepcyjny KUKA moiros pokazuje wzorcowe zastosowania, które aktualnie w podobny sposób są realizowane w przemyśle lotniczym. Nowoczesna robotyka przemysłowa pozwala na wdrażanie struktur produkcyjnych o wysokim stopniu

elastyczności, które mają potencjał, umożliwiający rozwiązanie problemu zmiennych wielkości partii produkcyjnych i wysokiej zmienności produktów. Człowiek i robot nie rywalizują ze sobą, lecz współpracują. Warunkiem wdrożenia jest całościowe zrozumienie organizacji tych nowych systemów automatyki, a w szczególności niezbędnego uproszczenia towarzyszących im procesów peryferyjnych. Nowoczesna robotyka przemysłowa tworzy technologie w oparciu o mechatronikę oraz standardowe oprogramowanie. Algorytmy i bazująca na chmurze infrastruktura programowa, wykorzystywane w procesach poznawczych, stają się kluczowymi technologiami. Zamyka się koło w kierunku robotyki serwisowej dla potrzeb badawczych. Nowoczesna robotyka przemysłowa ze swoimi wymaganiami staje się siłą napędową innowacji. Dzięki temu technika automatyzacji staje się bardziej interesująca dla przedsiębiorstw z branży IT i stwarza potencjał do wejścia na rynek. Najbliższe lata będą interesujące, a przy tym wymagające dla producentów i użytkowników robotyki przemysłowej.

Przykłady z praktyki Augsburgski koncern z branży automatyzacji, KUKA, zaprezentuje nowoczesną robotykę przemysłową jako temat przewodni przyszłorocznych targów Automaticon w Warszawie, które odbędą się w dniach 17–20 marca 2015 r. Zaprezentowany zostanie robot o lekkiej konstrukcji, LBR iiwa, w realnej aplikacji. Niezależnie od tego, czy w technice medycznej, w montażu pojazdów czy w elastycznych rozwiązaniach branży rozrywkowej, KUKA oferuje pełne spektrum rozwiązań, począwszy od robotyki serwisowej, aż po przemysłową, aby „automatyzacja jutra” stała się możliwa.

KUKA Roboter CEE GmbH ul. Porcelanowa 10 40-246 Katowice fax 32 730 32 26 e-mail: BiuroPL@kuka-roboter.de www.kuka-robotics.com/poland/pl

Fot. KUKA

tel. 32 730 32 14

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Automatyczny montaż miniaturowych komponentów 38

Promocja

Fot. SCHUNK

Automatyka modułowa SCHUNK

Firma SCHUNK, światowy lider w dziedzinie produkcji komponentów do systemów automatyki, oprócz szerokiego asortymentu chwytaków, obrotnic, osprzętu do robotów i napędów liniowych, ma w ofercie także modułowy system automatyki montażowej i transportowej.

Portal RPE

System automatyki montażowej i transportowej firmy SCHUNK powstał jako odpowiedź na coraz większe zapotrzebowanie rynku na automatyczny montaż miniaturowych komponentów oraz dużą różnorodność zadań montażowych. Ideą, która kryje się za powstaniem modułów automatyki SCHUNK, jest możliwość szybkiego i prostego konstruowania z niewielkich podzespołów wysokowydajnych i dynamicznych automatów montażowych na liniach produkcyjnych. Konstruktor projektujący aplikację na bazie komponentów firmy SCHUNK ma dużą swobodę i możliwość szybkiego dostosowania się do zmiennych warunków produkcji. Gdy zmieniają się wymagania, system zostaje przekonfigurowany z użyciem dodatkowych elementów standardowych.

jednostek obrotowych: kąt obrotu do 180° i moment obrotowy do 44 Nm. Kolejny element automatyki modułowej SCHUNK to wysokowydajne liniowe moduły pneumatyczne typu CLM, KLM, LM i serwoelektryczne typu

ELM o skoku od 14 mm do 450 mm, przenoszonych obciążeniach do 750 N i wysokiej dynamice ruchu – do 2,1 m/s,

Przykładowe rozwiazania układów automatyki modułowej w oparciu o moduły pneumatyczne

Fot. SCHUNK

Dostępne moduły Oferta automatyki modułowej SCHUNK jest wyjątkowo bogata. Obejmuje szeroki zakres typów chwytaków równoległych GMP, GM, PGN+, MPG, KGG, kątowych SWG, GMW, centrycznych MPZ, PZN+, głowic chwytająco-obrotowych typu RP, RC, RW oraz obrotnic typu RM. Parametry techniczne dla chwytaków to: siła zacisku do 4000 N oraz skok palca do 30 mm, zaś dla Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Portal LPE

z dokładnością pozycjonowania w zakresie od 0,005 mm do 0,01 mm. Wśród dostępnych modułów są także osie portalowe pneumatyczne PMP i serwoelektryczne EPM o zakresie ruchu do 5000 mm, powtarzalności 0,02 mm, przenoszonych obciążeniach do 580 N i wysokiej dynamice ruchu – do 2,3 m/s, przy przyśpieszeniach do 82 m/s2 dla napędów elektrycznych. Automatyka modułowa SCHUNK to także szeroka paleta elementów połączeniowych i adapterów pośrednich, umożliwiających łączenie elementów w dowolne konfiguracje.

Przykładowe rozwiazania układów automatyki modułowej w oparciu o moduły serwoelektryczne

Przykładowe rozwiązanie układów automatyki modułowej

Są to adaptery ASG, APL, APEH, słupy ustawcze oraz podstawy SLH i SOE.

umożliwiający dobór elementów łączących wszystkie komponenty w jedną całość.

Dodatkowe możliwości Oferta uzupełniają wysokodynamiczne, dwuosiowe jednostki pick&place typu PPU-P i PPU-E. Dla ułatwienia pracy konstrukcyjnej udostępnione jest proste oprogramowanie w programie Microsoft Excel, wspomagające dobór odpowiednich komponentów, takich jak chwytaki, obrotnice i napędy liniowe. Są to programy typu Toolbox oraz program narzędziowy Kombibox (do ściągnięcia ze strony www.pl.schunk.com),

SCHUNK Intec Sp. z o.o. ul. Puławska 40 A, 05-500 Piaseczno tel. 22 726 25 00, fax 22 726 25 25 e-mail: info@pl.schunk.com www.pl.schunk.com

Zobacz więcej Pobierz bezpłatną aplikację PAR+ App Store | Google Play

0,01

Moduł liniowy HLM

Powtarzalność mm

Moment obrotowy do

1,15

SRU-mini

Moduł obrotowy

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

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Firma ZAP-Robotyka opracowała zrobotyzowane stanowisko spawalnicze. Służy ono do automatycznego spawania metodą TIG, elementów oraz podzespołów o skomplikowanych kształtach i spoinach, w tym również usytuowanych przestrzennie.

Zrobotyzowane stanowisko spawalnicze Obsługa stanowiska w procesie produkcji ogranicza się do mocowania elementów przeznaczonych do spawania, włączenia automatycznego cyklu pracy stanowiska oraz zdejmowania pospawanych elementów po zakończeniu cyklu. Łatwość obsługi i programowania

robota gwarantuje szybką zmianę asortymentu produkcji.

Konfiguracja stanowiska W skład stanowiska wchodzą: • robot przemysłowy FANUC ARC Mate-120iC/10L, • kontroler R-30iB oraz szafa sterownicza, • pulpit operatora, • pozycjoner dwustanowiskowy, pięcioosiowy, • urządzenie spawalnicze, • uchwyt spawalniczy, • podstawa pod robota, • dwie sztuki oprzyrządowania mocującego spawane detale, • osłony ogrodzeniowe z drzwiami serwisowymi, • bariery bezpieczeństwa.

Pozycjonery Zastosowany pozycjoner dwustanowiskowy, pięcioosiowy ma pionową, główną oś obrotu. Osie obrotu przedmiotów obrabianych obydwu stanowisk obsługiwane są przez dwa pozycjonery dwuosiowe FANUC. Ich duża prędkość oraz przyspieszenia gwarantują wysoką koordynację ruchów między pozycjonerem a robotem, co jest bardzo ważne dla uzyskania dużej wydajności i zapewnienia wysokiej jakości produktu. Nośność

Promocja

głównego pozycjonera wynosi 500 kg, a zakres obrotu od 0° do 180°. Blokada obrotu głównego pozycjonera zrealizowana jest pneumatycznie. Pozycjonery dwuosiowe FANUC mają maksymalne prędkości ruchu równe 120°/s (J1) i 190°/s (J2). Zakresy ruchu wynoszą 270° (J1) i 480° (J2).

ZAP-ROBOTYKA Sp. z o.o. ul. Krotoszyńska 35 63-400 Ostrów Wlkp. e-mail: robotyka@zap.com.pl www.zap-robotyka.com.pl

Stäubli Robotics przedstawia TP80 Fast Picker – nową serię robotów o zwiększonej szybkości podawania. Mogą one wykonywać do 200 cykli na minutę oraz gwarantują większą elastyczność przy niższych kosztach produkcji.

Szybkie roboty podające dla przemysłu opakowaniowego

Fot. ZAP-Robotyka, Stäubli

Nowe ramię STÄUBLI TP80 Firma Stäubli od dawna ustanawia nowe standardy, dotyczące szybkości i precyzji zastosowań robotów, zapewniając najwyższą wydajność i minimalne czasy cykli pracy. Innowacyjny robot TP80 jest najnowszym dziełem Stäubli Robotics – jeszcze sprawniejszym i lżejszym niż dotychczasowe konstrukcje. Osiągnięto bardzo krótki czas cyklu oraz najwyższą precyzję działania, przy jednoczesnym zachowaniu niezmiennej powtarzalności ruchu w całej przestrzeni roboczej, co odróżnia omawianą maszynę od konkurencyjnych robotów DELTA. Prosty montaż na podstawie lub ścianie eliminuje konieczność stosowania dużych, ciężkich i kosztownych stalowych ram. Zwiększa to opłacalność inwestycji oraz łatwość integracji robota w ograniczonej przestrzeni roboczej, a także ułatwia pracę systemów wizyjnych. Dodatkowym atutem jest wąskie przedramię, mogące schować się w otworze maszyny. Wiązki i połączenia dostępne dla użytkownika znajdują się wewnątrz ramienia robota. TP80 Fast Picker ma również konkurencyjną cenę, co sprawia, że stanowi Promocja

oszczędną alternatywę dla różnych aplikacji, bez kompromisów w zakresie jakości, trwałości i wydajności.

Parametry i elementy robota Robot TP80 jest dostępny w wersji czteroosiowej, którą można maksymalne dostosować do potrzeb użytkownika. Standardowe cechy robota to: • udźwig do 1 kg, • do 200 cykli pracy na minutę (stała szybkość), • zasięg równy 800 mm, • zakres ruchu osi Z wynoszący 100 mm. Dodatkowo robota cechują: bardzo sztywna konstrukcja, powtarzalność rzędu ±0,05 mm oraz stopień ochrony IP65, w przypadku wyposażenia ramienia w dodatkowe osłony. Okablowanie przystosowane do tego robota składa się zarówno z przewodów pneumatycznych (4 mm i 6 mm), jak i elektrycznych (cztery pary ekranowanych skrętek). Przewody te są bezpiecznie umieszczone wewnątrz ramienia i dostępne przez kołnierz. Wyposażenie opcjonalne to dwa zawory pneumatyczne oraz osłony.

Sterowanie i zastosowania TP80 jest sterowany przez kontroler z serii CS8C, który stanowi pojedynczą platformę sterującą dla wszystkich robotów Stäubli. Dostępne są różnorodne pakiety oprogramowania w języku VAL, które są idealnie dostosowane zarówno do potrzeb końcowych użytkowników, integratorów, producentów OEM, jak i konstruktorów maszyn. Oprócz pakowania, robot idealnie nadaje się do zastosowań m.in. w takich gałęziach przemysłu, jak energetyka słoneczna, farmaceutyka, wytwarzanie artykułów konsumpcyjnych czy żywności. Typowe zastosowania obejmują szybkie chwytanie/układanie, montaż, manipulowanie materiałami, pakowanie oraz obsługę maszyn.

Krzysztof Gądek STÄUBLI Łódź Sp. z o.o. ul. Wigury 21, 90-319 Łódź tel. 42 636 85 04 e-mail: k.gadek@staubli.com www.staubli.com

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

W połowie lat 90. naukowcy i inżynierowie z Instytutu Spawalnictwa im. Patona w Kijowie (Ukraina) założyli w Izraelu firmę Plasma Laser Technologies (PLT). Jej działalność od początku koncentrowała się na pracach badawczo-rozwojowych oraz wdrożeniach zaawansowanych technologii spawalniczych, przeznaczonych również do robotyzacji procesu spawania.

Fot. 1. Głowica do spawania hybrydowego Heavy Duty Super-MIG firmy PLT

Robotyzacja spawania hybrydowego Plazma-MIG/MAG do elementów o grubości powyżej 20 mm

Promocja

i stopów, przy różnych typach złączy, a jest szczególnie wydajna w przypadku łączenia elementów o grubości powyżej 20 mm. Główne korzyści, jakie daje hybrydowa technologia plazma-MIG/MAG, są związane z możliwościami wykorzystania dużych prędkości spawania oraz z głębokim przetopem, pojedynczego przejścia. Pełna powtarzalność procesu jest zapewniona przez utrzymanie stałych parametrów ruchu i kąta prowadzenia głowicy przez robota.

Projekt RobWeld Super-MIG Celem projektu RobWeld Super-MIG jest opracowanie zrobotyzowanego gniazda spawania, wykorzystującego technologię Super-MIG jako produktu gotowego do praktycznego zastosowania. O potencjale rynkowym rozwiązania, będącego wynikiem projektu, będą decydować liczne czynniki. Należą do nich: innowacyjność technologii spawania opracowanej przez partnera izraelskiego PLT, wiedza, kompetencje i doświadczenia zespołu

Fot. PIAP

Jednym z interesujących rezultatów prac grupy jest system Weldone – linia urządzeń wykorzystujących łuk plazmowy i promieniowanie laserowe, generowane w jednej, zintegrowanej głowicy spawalniczej. Od 2008 r. firma PLT oferuje także nową, innowacyjną technologię hybrydową Super-MIG, łączącą dwa procesy: spawanie łukiem plazmowym i technologię MIG/MAG. Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że sprawdza się ona przy zrobotyzowanym spawaniu większości metali

partnera polskiego, Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP w zakresie robotyzacji procesów przemysłowych, w tym spawania, oraz zespołu partnera polskiego Supra Elco, w zakresie nowoczesnych technologii spawalniczych, a także znajomość rynku europejskiego. Ten komplementarny wkład partnerów będzie źródłem wartości dodanej projektu i innowacyjności jego rezultatów.

Rozwój zaawansowanych technologii spawalniczych Obecnie w zautomatyzowanych instalacjach produkcyjnych dominuje zastosowanie technologii spawania łukowego elektrodą topliwą, w osłonie gazowej GMA. W zależności od zastosowanego gazu, mówimy o spawaniu MIG (gaz obojętny) lub MAG (gaz aktywny). Odbiorcy wciąż jednak oczekują nowych, bardziej wydajnych metod spawania. W praktyce producenci oferują dzisiaj dwa rozwiązania: spawanie laserowe albo technologie hybrydowe. Metody laserowe są bardzo drogie na etapie inwestycji i w eksploatacji. Zakup samej instalacji laserowej do spawania to wydatek rzędu kilkuset tysięcy euro. Dodatkowo technologia spawania laserowego wymaga bardzo dokładnego, a więc i kosztownego

przygotowania elementów. Dlatego użytkownicy, którzy spawają elementy z blach grubych, coraz chętniej sięgają po wydajne rozwiązania hybrydowe. Obecnie praktyczne zastosowanie przemysłowe znalazły następujące technologie spawania hybrydowego: 1) laser + MIG/MAG, 2) laser + źródło światła, 3) laser + łuk kryty, 4) laser + plazma. Są one doskonałymi narzędziami do zwiększenia produktywności. Zapewniają poprawę jakości produktów, minimalizację zniekształceń oraz zmniejszenie kosztów pracy w całkowitych kosztach procesu wytwórczego. Jednak wdrożenie technologii hybrydowych wymaga dobrego planowania, przy czym zwykle pożądana jest inwestycja w poprawę procesu przygotowania detali. Z uwagi na zastosowanie systemu laserowego całkowity koszt samej instalacji, jak też później jej eksploatacji, są wciąż bardzo wysokie. W praktyce stosuje się również tzw. łukowe technologie wysokowydajne: 1) spawanie spoiwem o dużym przekroju poprzecznym (drutem płaskim lub okrągłym), 2) spawanie wielodrutowe łukiem krytym, 3) spawanie dwuelektrodowe MIG/ MAG Tandem.

Są one tańsze niż technologie hybrydowe z laserem, a w niektórych zastosowaniach sprawdzają się nawet lepiej. Są jednak mniej wydajne.

Rys. 2. Schemat budowy głowicy spawania hybrydowego Super-MIG

Na tym tle technologia spawania hybrydowego Heavy Duty Super-MIG, z zastosowaniem wiązki plazmy, opracowana przez firmę PLT, jawi się jako oferta wypełniająca lukę między wydajnymi i drogimi metodami, wykorzystującymi technikę laserową, a mniej wydajnymi, ale tańszymi metodami wysokowydajnymi, pracującymi bez wsparcia lasera.

Charakterystyka technologii hybrydowej Super-MIG Technologia Super-MIG wykorzystuje dwa standardowe procesy: spawanie plazmowe (PAW) oraz spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazowej (MIG/MAG), tak jak to zostało pokazane na rys. 1. W opisywanej technologii łuk plazmowy wyprzedza łuk MIG/MAG, tworząc tzw. „oczko” (ang. Key Hole) do wprowadzania materiału spoiwa. Oba palniki są zintegrowane w jednej głowicy spawania hybrydowego, umieszczonej na ramieniu robota. Jest w niej zamontowany również zespół elektromagnesów, które wytwarzają pole magnetyczne, oddziałujące na strumień plazmy, powodując jego odchylenie. Konstrukcja oraz zasada pracy głowicy są opatentowane przez firmę PLT.

Fot. PIAP

Korzyści

Rys. 1. Zasada procesu Super-MIG: a) proces spawania plazmą PAW, b) proces hybrydowy Super-MIG

Główne zalety stosowania zrobotyzowanej technologii Super-MIG to: • możliwość uzyskiwania większych prędkości spawania niż w konwencjonalnym spawaniu MIG/MAG, • mniejsza wrażliwość na zmienność szczelin spawalniczych, • możliwość uzyskiwania większych głębokości wtopienia, Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

• zmniejszona ilość wprowadzanego ciepła, • mniejsza uciążliwość procesu dla środowiska i zmniejszenie zużycia energii, • wysoka i stabilna jakość spoin oraz możliwość wykonywania złączy spawanych w każdej pozycji. Zwarta, kompaktowa budowa głowicy hybrydowej (rys. 2) jest bardzo podatna na robotyzację procesu spawania technologią Super-MIG. Głowica ta jest przystosowana do współpracy ze sprzętem spawalniczym MIG/ MAG, oferowanym przez czołowych, międzynarodowych producentów, takich jak Fronius, Lincoln, Esab i Miller.

Problem wyposażenia stanowiska

Fot. 2. System spawania hybrydowego Super-MIG firmy PLT. Plazmotron z wbudowanym systemem interfejsu obsługi i sterowania

Ekonomiczne rozwiązanie Dotychczasowe badania porównawcze metody Super-MIG ze spawaniem łukiem krytym SAW wskazują na istotnie niższe koszty wytwarzania w przypadku stosowania technologii hybrydowej plazma-MIG/MAG. Spowodowane jest to m.in. zwiększeniem uzyskiwanych prędkości spawania, możliwością spawania w każdej pozycji, zmniejszeniem nakładów na przygotowanie detali (mniejsze fazy przy ukosowaniu krawędzi) oraz krótszym czasem obróbki przed i po spawaniu. Czynniki ekonomiczne (zakup instalacji, koszt robota) oraz eksploatacyjne (koszty użytkowania) na obecnym etapie rozwoju technologii stanowią istotną przesłankę do prowadzenia prac badawczych oraz rozwoju, przy równoczesnym stosowaniu technologii spawania hybrydowego plazma-MIG/MAG na skalę przemysłową.

Koncepcja modelowego zrobotyzowanego stanowiska spawania hybrydowego Najlepszym, a często jedynym sposobem przekonania użytkownika o przewadze jednej technologii spawania nad inną, jest pokazanie efektów działania obu metod na konkretnym przykładzie. Wynika stąd bezpośrednia potrzeba prezentacji działającego rozwiązania, jak i możliwości realizacji na tym samym stanowisku spawania, przy wykorzystaniu różnych technologii. Dlatego w ramach realizacji projektu RobWeld Super-MIG przewidziano opracowanie modelowego, zrobotyzowanego gniazda spawalniczego (RWC, ang. Robotic Welding Cell), przystosowanego do pracy z technologią hybrydową Super-MIG oraz z klasyczną technologią MIG/MAG. W skład stanowiska wchodzą: • robot KR 16-2F firmy KUKA – wersja przystosowana do pracy w warunkach podwyższonej temperatury, a jej nowy układ sterowania KRC4

Fot. PIAP

W niektórych przypadkach efektywne wykorzystanie technologii hybrydowych z zastosowaniem lasera wymaga stosowania robotów o podwyższonym udźwigu. Dzieje się tak np. wówczas, gdy masa głowic systemów laser–łuk kryty SAW, laser– tandem przekracza 20 kg. Wraz ze wzrostem gabarytów robota i jego udźwigu najczęściej zmniejsza się jego dokładność, a tym samym spada jakość prowadzenia głowicy hybrydowej po rowku spoiny. Przy dużych robotach mogą pojawić się również problemy ze sztywnością. Trudniej jest w nich realizować ruchy z nałożonymi, dynamicznymi oscylacjami o niewielkiej amplitudzie. Duże roboty są także droższe niż roboty małe. Pewnym rozwiązaniem może być stosowanie manipulatorów o podwyższonej dokładności, to jednak wymaga również zwiększonych nakładów na robota. Patrząc na aspekt ekonomiczny rozwiązania, przeciętny koszt instalacji kompletnego systemu Super-MIG oraz Heavy Duty Super-MIG, przystosowanego do współpracy z robotem (fot. 2 i 3) jest kilkukrotnie mniejszy w porównaniu z systemami hybrydowymi z wykorzystaniem lasera. Do praktycznego zastosowania technologii Super-MIG lub Heavy Duty Super-MIG wystarczy robot o udźwigu 6 kg. Do tej klasy należą typowe, oferowane przez dostawców w dobrych cenach, roboty spawalnicze. Dla tych modeli ich producenci opracowali również szereg specjalnych rozwiązań do zastosowań spawalniczych, które bardzo dobrze sprawdzają się także w aplikacjach z plazmą.

i podzespołów dla energetyki oraz taboru kolejowego, • motoryzacja – samochody osobowe i ciężarowe, autobusy itp.

Podsumowanie

Fot. 3. System spawania hybrydowego Super-MIG firmy PLT. Hybrydowa głowica plazma-MIG/MAG, zainstalowana na ramieniu robota

• •

•

• •

•

Fot. PIAP

•

umożliwia współpracę z dwoma zestawami spawalniczymi jednocześnie, zestaw spawalniczy Super Heavy Duty Super-MIG, zestaw spawalniczy MIG/MAG o wydatku nie mniejszym niż 400 A, z możliwością rozbudowy do 800 A, skaner laserowy TH6D (Scansonic), który umożliwia określenie położenia złącza spawanego przed spawaniem oraz śledzenie spoiny i korekcję trajektorii ruchu robota podczas spawania, stół spawalniczy, urządzenie wentylacyjno-odciągowe, lokalne, z możliwością przestawienia według aktualnych potrzeb, ogrodzenie w postaci ścian bocznych z szybami i lamelami spawalniczymi (dostęp do stanowiska od frontu jest zabezpieczony kurtyną świetlną), system bezpieczeństwa – sterownik bezpieczeństwa integrujący elementy i urządzenia bezpieczeństwa, zamontowany w szafie sterownika nadrzędnego stanowiska,

• akcesoria: sprzęgło kolizyjne, stacja czyszczenia palnika i obcinania drutu oraz elementy sygnalizacyjne. Zestawione stanowisko było prezentowane podczas tegorocznych targów ExpoWELDING w Sosnowcu. Po targach zostało ponownie uruchomione w laboratorium PIAP. W ramach projektu RobWeld planowane są próby spawania, które umożliwią porównanie efektywności technologii hybrydowej z klasyczną MIG/MAG.

Przykłady zastosowania hybrydowej technologii plazma-MIG/MAG Głównymi obszarami potencjalnego zastosowania technologii spawania hybrydowego plazma-MIG/MAG), dającego najlepsze efekty dla grubych blach, są: • przemysł stoczniowy, przemysł maszyn i urządzeń górniczych oraz maszyn budowlanych, • produkcja elementów konstrukcyjnych dla budownictwa, produkcja elementów konstrukcyjnych

Warto podkreślić, iż technologia hybrydowa plazma-MIG/MAG, w szczególności zastosowana na stanowisku zrobotyzowanym, jest rozwiązaniem stosunkowo nowym i na polskim rynku praktycznie nieznanym. Jej upowszechnienie jest jednym z celów projektu RobWeld Super-MIG. Został on ustanowiony w wyniku drugiego polsko-izraelskiego konkursu na projekty badawczo-rozwojowe, ogłoszonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) oraz Israel Industry Center for R&D (MATIMOP), w ramach Inicjatywy EUREKA. Koordynatorem projektu jest firma PLT, dostawca technologii. Partnerami są: Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, dysponujący wiedzą, kompetencjami i wieloletnim doświadczeniem w zakresie robotyzacji procesów przemysłowych, w tym spawania, oraz firma SUPRA ELCO Jacek Szulc, wieloletni dystrybutor i dostawca zaawansowanych systemów spawalniczych, znający bardzo dobrze rynek krajowy i europejski. W ramach projektu opracowano rozwiązanie zrobotyzowanego gniazda spawania nowej generacji, wykorzystującego technologię Super Heavy Duty („SHD”) Super-MIG jako produktu gotowego do praktycznego zastosowania. Więcej informacji o samym projekcie i jego przebiegu można znaleźć na stronie www.robweld.eu. Artykuł powstał w toku realizacji projektu E!II/PL-IL/05/02/2013 „RobWeld Super-MIG Robotized Welding With Use of New Generation of Hybrid System Based on Super Heavy Duty Super MIG Concept”, w ramach Inicjatywy EUREKA przy dofinansowaniu przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Publikacja odzwierciedla jedynie stanowisko autorów. Komisja Europejska ani NCBR nie ponoszą odpowiedzialności za umieszczoną w niej treść merytoryczną, ani za sposób wykorzystania zawartych w niej informacji.

mgr inż. Jacek Szulc SUPRA ELCO mgr inż. Zbigniew Pilat mgr inż. Łukasz Wojtczak Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

PIAP

TEMAT NUMERU ROBOTY PRZEMYSŁOWE I MANIPULATORY

Robotyzacja wspierana systemami wizyjnymi Jedną z najprężniej rozwijających

automatycznej kontroli produktów,

Na halach produkcyjnych pojawiają się stanowiska kontrolne, które wyręczają ludzi w żmudnym procesie sprawdzania jakości produktu. W przypadkach, gdy taka kontrola wymaga manipulacji obiektami, funkcję tę przejmuje manipulator. Systemy wizyjne, pracując przez 24 godziny na dobę, w sposób obiektywny sprawdzają detale oraz na bieżąco sporządzają statystyki, pozwalając na szybką i dokładną detekcję miejsca powstawania braków, np. rozregulowania maszyn produkcyjnych czy zużycia narzędzi, co przekłada się na zmniejszenie liczby odpadów i obniżenie kosztów produkcji. Systemy wizyjne mogą być stosowane zarówno do kontroli międzyoperacyjnej, jak i do końcowej kontroli jakości gotowych wyrobów.

a co więcej – do archiwizowania

Nowe możliwości robotów

się dziedzin automatyki są przemysłowe systemy wizyjne, a jej coraz silniejszą gałęzią są systemy wizyjne współpracujące z robotami przemysłowymi. Coraz częściej wymagania klientów zmuszają producentów do wprowadzania stuprocentowej,

jej wyników. Taką kontrolę jakości potrafią zapewnić systemy wizyjne, w szczególności te wspierane robotami.

Promocja

Do niedawna funkcje systemów wizyjnych ograniczały się do sprawdzania poprawności wykonania części: kontroli wymiarów, rozstawu otworów, jakości krawędzi, struktury, sprawdzania poprawności montażu, czyli kompletności i poprawności montowanych części, kontroli jakości połączeń spawanych oraz identyfikacji detali, tj. odczytu napisów, kodów kreskowych i kodów Data Matrix. W ostatnim czasie pojawił się nowy kierunek rozwoju systemów wizyjnych. Powoli kamera staje się integralną częścią wyposażenia robotów przemysłowych. Roboty nie są już tylko zaprogramowanymi maszynami, powtarzającymi wyuczone ruchy. Potrafią patrzeć i samodzielnie (oczywiście w ramach napisanego programu) podejmować decyzje oraz nadzorować wykonywane przez siebie czynności. Bardzo dokładne pozycjonowanie mechaniczne detali wydaje się powoli odchodzić w przeszłość. Klasyczne systemy wizyjne (2D) pozwalają np. na określanie orientacji detali luźno poruszających się na taśmie transportera, a następnie na przesyłanie współrzędnych do programu sterującego robota i podjęcie ramieniem detalu w trakcie ruchu.

Korzyści z systemów wizyjnych Połączenie robotów przemysłowych z systemami wizyjnymi 3D pozwala na pobieranie części składowanych np. z kontenerów. Eliminuje to konieczność ich rozładunku i mechanicznego pozycjonowania detali. Takie skrócenie drogi transportowej to znakomita oszczędność zarówno czasu, środków, jak i miejsca na hali oraz zaangażowania pracowników. Dzięki połączeniu robotów przemysłowych z systemami wizyjnymi wzrasta także elastyczność linii produkcyjnych. Do zmiany asortymentu nie jest już konieczne projektowanie nowych elementów pozycjonujących – wystarcza zmiana programu wizyjnego i ewentualna wymiana osprzętu, chwytaka robota. Taka operacja znacznie skraca czas oraz obniża koszty przezbrajania linii produkcyjnej. Coraz śmielej systemy wizyjne odnajdują się również na trudnym dla nich polu zrobotyzowanych aplikacji spawalniczych. Potrafią na bieżąco, w trakcie procesu, nadzorować wykonywaną przez robota operację spawania. Kontrolują np. linię łączenia dwóch elementów i potrafią w razie potrzeby korygować trajektorię spawania.

Oprogramowanie Kuka Vision Wzmożone zainteresowanie robotami przemysłowymi, wyposażonymi w system wizyjny, zaowocowało współpracą firmy KUKA, producenta robotów przemysłowych, z jednym z czołowych producentów kamer inteligentnych – firmą Cognex (dawniej DVT). Powstało nawet specjalne oprogramowanie Kuka Vision, które zainstalowane jest na komputerze sterującym robotem i umożliwia bezpośrednie podłączenie kamery do systemu sterującego robota. Pozwala to na łatwe podłączenie kamer firmy Cognex do dowolnego typu robota firmy Kuka. Również roboty innych czołowych marek są wyposażone w łatwo konfigurowalne zestawienie robota i kamery.

Szybkie programowanie robota

Fot. KUKA

Obecnie trwają prace nad stworzeniem systemu wizyjnego, służącego do programowania robotów odtwarzających trajektorię ruchu, generowaną ludzką ręką ze znacznikiem. Zadaniem tego systemu ma być zarejestrowanie trajektorii narzędzia poruszanego przez operatora i przekształcenie jej na program robota. Jest to możliwe dzięki wyposażeniu instalacji w kamery i narzędzia w specjalne znaczniki. Taki system wizyjny pozwoli w przyszłości na zrobotyzowanie operacji wykonywanych dla detali wytwarzanych w małych seriach, a także na wyeliminowanie długotrwałego procesu programowania robota, który obecnie stanowi główną przeszkodę w robotyzacji produkcji krótkoseryjnych. W tym samym czasie, gdy robot pracuje, będzie istniała możliwość opracowywania programu robota dla następnego detalu, z wykorzystaniem omawianego systemu, i szybkie jego wgranie już do manipulatora. System ten jest tworzony z myślą o zrobotyzowaniu procesu spawania detali, wykonywanych w małych seriach. Jednak w przyszłości zakres możliwości tego systemu najpewniej znacznie się zwiększy, pozwalając na jego użycie np. w aplikacjach malowania, paletyzacji i wielu innych.

mgr inż. Łukasz Wojtczak Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

APLIKACJE PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY

Kontrola opakowań zbiorczych

System kontroli wagowej w świecie angielskiej herbaty herbat, firma Twinings, niczego nie pozostawia przypadkowi. Modernizację systemu kontroli wagowej oraz wykrywania zanieczyszczeń powierzyła firmie Radwag.

R. Twining & Co. Ltd. z siedzibą w Andover w Hampshire to uznana międzynarodowa firma herbaciana, istniejąca na rynku od 1706 r., a od 1964 r. będąca częścią koncernu Associated British Foods. Jej znakiem firmowym jest złoty lew. Marka Twinings jest światowym liderem w produkcji herbaty segmentu premium, a jej produkty sprzedawane są w 115 krajach. Firma znajduje się w czołówce branży herbacianej, nadając jej kierunek rozwoju i dbając o jakość herbaty na całym świecie. R. Twining & Co. Ltd. swoje czołowe miejsce zawdzięcza przestrzeganiu długoletniej tradycji i niepowtarzalnym recepturom, ale również ścisłemu nadzorowi każdego z etapów produkcji.

gotowych. Do rozmów została zaproszona firma Radwag Wagi Elektroniczne, która podjęła się spełnienia wszystkich wymagań, określonych przez inwestora. Inwestycję podzielono na trzy etapy. Pierwszy z nich obejmował: • przegląd i rozpoznanie istniejącego systemu, • wdrożenie nowego systemu komputerowego, • integrację istniejących urządzeń pomiarowych w nowym systemie informatycznym. Drugi etap dotyczył wdrożenia nowych automatycznych wag kontrolnych i podłączenia ich do systemu. Kolejnym etapem było wdrożenie szybkich wag dynamicznych, współpracujących z zupełnie nowymi liniami pakowania.

Wymagania techniczne W 2013 r. firma Twinings podjęła decyzję o modernizacji i rozbudowie swojego systemu kontroli wagowej produktów

Promocja

Nowy system komputerowy Przygotowanie projektu systemu informatycznego rozpoczęło się od

Fot. Radwag

Znany na całym świecie producent

Uproszczony podgląd wag statycznych systemu

Podgląd szczegółowy wagi dynamicznej

Fot. Radwag

przeprowadzenia rozmów, ustaleń oraz obserwacji działania dotychczas stosowanego rozwiązania. W wyniku długich konsultacji powstał zarys, a następnie produkt finalny, spełniający wszystkie wymagania działów technicznych, kontroli i nadzoru firmy Twinings. Ten nowatorski projekt, w postaci złożonego, wielomodułowego systemu wagowego, zapewnia integrację statycznych i dynamicznych stanowisk wagowych oraz wspiera i automatyzuje produkcję, umożliwiając jednocześnie niezbędną kontrolę w przedsiębiorstwie. Najważniejszy jest fakt, że w przypadku tej implementacji systemu zastosowano stosunkowo tanie wagi statyczne, pracujące w trybie półautomatycznym, bez potrzeby ciągłej ingerencji operatora. Jego rola ogranicza się do wybrania asortymentu z bazy danych, dostępnej z poziomu terminala wagowego. Podstawowym zadaniem, jakie realizuje system, jest kontrola produktów, zgodna z wymogami ustawy o towarach paczkowanych.

Działanie systemu W celu spełnienia wymagań klienta zintegrowano i wykonano zapis informacji przesyłanych z wag, które klient zakupił

u innych dostawców. System kompleksowo obsługuje w czasie rzeczywistym wszystkie systemy ważące i prezentuje aktualny, uproszczony status wszystkich stanowisk wagowych. W systemie prezentowane są również szczegółowe informacje o stanie wagi dynamicznej z wybranego przedziału czasowego oraz statystyka, która zawiera np. rozkład masy oraz rozkład Gaussa. Pomiary wykonane na wagach są zapisywane w bazie danych SQL, która jest głównym elementem systemu. Wyniki są prezentowane bezpośrednio w oprogramowaniu komputerowym E2R SYSTEM. System nie ogranicza liczby urządzeń wagowych ani liczby stacji klienckich, umożliwiających podgląd on-line procesu. Wagi mogą pracować czasowo bez komunikacji z serwerem, co oznacza, że awaria serwera lub infrastruktury sieciowej nie spowoduje zatrzymania produkcji, a po wznowieniu działania systemu komputerowego wszystkie informacje są synchronizowane w obu kierunkach (do wag i do serwera). Dzięki zastosowaniu E2R SYSTEM wykorzystanie wag w liniach produkcyjnych stało się wygodniejsze oraz bardziej przyjazne dla użytkowników. System działa na specjalistycznych

terminalach wagowych, bezpośrednio na terenie hal produkcyjnych, w warunkach niedostępnych dla zwykłych komputerów PC. Zaawansowane funkcje E2R SYSTEM pozwalają identyfikować przepływ produkcji oraz monitorować aktualny stan urządzeń, dając równocześnie wgląd w kompleksową analizę i ocenę archiwalnej produkcji. Wszystkie informacje, otrzymane w czasie rzeczywistym, pozwalają bezzwłocznie zidentyfikować problemy i tym samym wykluczać oraz ograniczać awarie występujące na liniach produkcyjnych. Jeżeli informacje prezentowane w systemie nie zostaną wykorzystane podczas trwania produkcji, mogą zostać przeanalizowane w dowolnym, późniejszym terminie, gdyż są rejestrowane. Dużą zaletą oprogramowania komputerowego E2R SYSTEM jest rozbudowany moduł raportowania, który umożliwia przygotowanie różnego rodzaju zestawień z wybranymi indywidualnie przez użytkownika informacjami. Udostępnienie tak przyjaznego i intuicyjnego środowiska użytkownikom sprawia, że system może zostać przekazany pracownikom na różnych poziomach zaawansowania. Jednocześnie

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

APLIKACJE PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY

dostęp do większości opcji jest oczywiście parametryzowany i wymaga odpowiednich uprawnień. W zależności od rodzaju wag oraz wykorzystywanego modułu E2R wyniki produkcji mogą być prezentowane w różny sposób, przy czym wszystkie zestawione informacje dają jeden obraz przebiegu produkcji. Zastosowane oprogramowanie ma wiele funkcji. Oto podstawowe z nich: • baza towarów wag statycznych, • baza towarów wag dynamicznych, • baza operatorów, • opcja generowania raportu z ważeń prowadzonych na wagach statycznych, pogrupowanych według zmian pracowniczych,

Terminal wagi statycznej HY

• generowanie kontroli KTP w interwałach 15-minutowych dla każdej z wag statycznych, • generowanie zbiorczych, tygodniowych raportów kontroli KTP wag statycznych, • wykres ważeń w ramach kontroli KTP, • import raportów z wag innych producentów, • pobieranie ważeń z wag dynamicznych, • raporty godzinowe oraz z partii, • podgląd on-line wag statycznych, • podgląd on-line wag dynamicznych.

Statyczne stanowiska wagowe Po wdrożeniu systemu komputerowego oraz podłączeniu do niego wag, które posiadał inwestor, przyszła kolej na rozbudowę sieci wagowej i wprowadzenie nadzoru na wszystkich liniach produkcyjnych. Część linii była wyposażona w stanowiska wagowe, które nie spełniały wymagań inwestora pod względem dokładności pomiaru bądź wymaganych funkcji i w tych liniach wprowadzono nowe urządzenia wagowe. Urządzenia dozująco-pakujące herbatę, które na jednym stanowisku zarówno produkują pojedyncze saszetki herbaty ekspresowej, jak i pakują je do kartoników zbiorczych, pracują ze średnią wydajnością od kilku do kilkunastu opakowań na minutę. Z tego powodu

wyposażone zostały w nowe, statyczne stanowiska wagowe, których wydajność jest wystarczająca dla spełnienia wymagań procesu. Zadaniem stanowisk do statycznego pomiaru masy jest kontrola masy produktu oraz sterowanie zewnętrznym urządzeniem dozującym, poprzez zmianę jego nastaw, na podstawie obliczonej średniej masy n próbek. Wagi współpracują również z automatycznym systemem transportowym, którego zadaniem jest wprowadzanie towaru na szalkę wagi, odebranie go po zważeniu i przesunięcie dalej na transporter. Komunikacja terminala wagowego z zewnętrznym układem automatyki transportowej i dozowania odbywa się na zasadzie wzajemnej interpretacji stanów logicznych, cyfrowych wejść/wyjść terminala i sterownika układu automatyki. Takie rozwiązanie wymagało wprowadzenia na linie specjalnych sterowników, mogących zarządzać wspomnianym procesem. Rolę tych sterowników spełniają terminale HY, które nadzorują i integrują pracę wagi z układem sterowania klienta oraz umożliwiają interakcję wagi z operatorem. Ocena prawidłowej masy kontrolowanego towaru następuje na podstawie wyliczonej średniej arytmetycznej ze wszystkich pomiarów, wykonanych w zakresie danej zmiany produkcyjnej. Ponadto każdy określony w systemie

Fot. Radwag

Stanowisko kontroli masy i separacji zanieczyszczeń opakowań jednostkowych

asortyment ma przypisane trzy podstawowe wartości, według których jest kontrolowany. Są to: • Min – masa minimalna towaru, • Qn – masa nominalna towaru, • Max – masa maksymalna towaru. Co więcej, terminal wagowy kontroluje pracę urządzenia dozującego i w sposób ciągły koryguje jego nastawy dynamicznie.

Dynamiczne stanowiska kontroli

Fot. Radwag

Ostatnim etapem, realizowanym w tym roku, jest wdrożenie systemu wagowego i uruchomienie wag dynamicznych, współpracujących z nowo zainstalowanymi systemami pakowania. W nowych liniach, pracujących z bardzo dużą wydajnością (rzędu 250 saszetek składanych w ciągu minuty) układ produkcji pojedynczych torebek został oddzielony od układu pakowania do opakowań zbiorczych. Dzięki temu możliwe stało się kontrolowanie masy pojedynczej saszetki i precyzyjne sterowanie układem dozowania. Aby spełnić wymagania klienta i zapewnić precyzyjną kontrolę saszetek herbaty, których masa nie przekracza 4–5 g, zastosowane zostały wagi automatyczne, pracujące z wydajnością 250 szt./min i dokładnością odczytu 0,01 g. Zwrócono przy tym szczególną uwagę na powtarzalność

wagi i osiągnięto w warunkach przemysłowych rezultat nieprzekraczający 0,02 g. Tylko tak duża dokładność i dobra powtarzalność dały gwarancję uzyskania wiarygodnych wyników pomiaru masy i zapewniły możliwość precyzyjnej regulacji układu dozowania. Zastosowana waga została dodatkowo wyposażona w system detekcji zanieczyszczeń metalicznych, co znacznie ograniczyło ilość niezbędnego miejsca, w porównaniu z dwoma niezależnymi stanowiskami kontroli, jak również umożliwiło wprowadzenie do systemu komputerowego informacji o poziomie zanieczyszczeń metalicznych w gotowych produktach. Zgodnie z życzeniem inwestora w wagach zastosowano dodatkowe systemy kontroli i autodiagnostyki, zwiększające poziom bezpieczeństwa produkcji. Wprowadzono układ kontroli ciśnienia zasilającego, kontrolę przepełnienia koszy magazynujących odrzuty oraz kontrolę poprawności zrzutu, czyli układ nadzorujący pracę odrzutnika i sprawdzający, czy towar wadliwy na pewno trafił do kosza. System został tak zaprojektowany i zintegrowany z linią, że w przypadku wykrycia anomalii działania oprogramowania lub jednego z komponentów wagi cała linia zostaje zatrzymana, a system informuje o przyczynie przestoju.

Produkty zakwalifikowane przez wagę jako poprawne są następnie pakowane w opakowania zbiorcze i powtórnie ważone na podobnym systemie wagowym, w celu skontrolowania liczby torebek w kartoniku. Na tym stanowisku nie ma już potrzeby kontroli zanieczyszczeń metalicznych, ponieważ została ona przeprowadzona wcześniej. Sama waga dynamiczna pracuje już z mniejszą dokładnością, wynoszącą 0,2 g, gdyż jej zadaniem jest tylko wykrycie brakującej torebki. Warto podkreślić, iż elektromagnetyczny moduł wagowy, będący sercem tych wag, jest autorskim rozwiązaniem, opracowanym w biurach i laboratoriach firmy Radwag, podobnie jak pozostała część wagi, tzn. przenośniki, konstrukcja, układ sterowania i całość oprogramowania. Również cały system E2R, opracowany i wdrożony w firmie Twinings, został wykonany przez inżynierów, pracujących w polskiej firmie Radwag.

Tomasz Misiewicz kierownik Działu Dynamicznych Systemów Wagowych RADWAG ul. Bracka 28, 26-600 Radom tel. 48 384 88 00, fax 48 385 00 10 e-mail: radom@radwag.pl www.radwag.pl

Układy odrzutu oraz dodatkowe czujniki zapełnienia kosza i kontroli poprawności zrzutu

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

APLIKACJE PRZEMYSŁ TWORZYW SZTUCZNYCH

Zastosowanie komponentów OMRON w budowie nowoczesnego perforatora – BPA/O/Pw/C/N2/1600 jest zautomatyzowaną linią produkcyjną do perforacji taśm foliowych BOPP, Cast PP, LDPE, HDPE i włóknin PES. Perforacja tego typu znalazła zastosowanie w szerokiej gamie opakowań w branżach spożywczej, przemysłowej i farmaceutycznej oraz wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba wymiany powietrza między opakowanym produktem a środowiskiem zewnętrznym.

Promocja

Mikroperforacja znajduje zastosowanie m.in. w przemyśle spożywczym, w opakowaniach do pieczywa, warzyw i nabiału. Dzięki perforacji wilgoć może w sposób kontrolowany wychodzić z opakowania, dzięki czemu produkt zachowuje długi termin ważności. W ten sposób zapobiega się również zaparowaniu opakowania, nie pogarszając przejrzystości oferowanego produktu. Podobny efekt uzyskuje się przy pakowaniu świeżo ściętych kwiatów lub kwiatów doniczkowych i w okryciach upraw osłonowych, zapobiegających szybkiemu odparowywaniu wilgoci z podłoża wysiewu. W produkcji sprzętu rehabilitacyjnego, takiego jak wózki inwalidzkie, zastosowanie materiałów z perforacją umożliwia swobodną wymianę powietrza, co pozwala zapobiec przykremu efektowi „mokrego krzesła”. W wyniku perforacji można uzyskać także efekt wytworzenia jednokierunkowej drogi dla cieczy. Oznacza to, że ciecze w miejscu ich powstawania zostają odprowadzone i zebrane w zbiornikach magazynujących lub odprowadzone na zewnątrz. Perforacja znalazła szerokie zastosowanie także przy produkcji różnego rodzaju filtrów i wkładów filtrujących, precyzyjnie określających rozmiar przepuszczanych zanieczyszczeń. Zastosowa-

nie perforacji umożliwiło producentom materiałów sypkich, takich jak: cement, kleje mineralne, tynki, ziemia, torf, kora itp., zwiększenie prędkości pakowania dzięki uniknięciu efektu nadciśnienia w opakowaniu.

Działanie maszyny Technologia wykonania otworów perforacyjnych jest oparta na tzw. gorącej igle, dzięki czemu otwór jest wytapiany, a nie przepychany. Metoda ta, dzięki umocnieniu wytapianych brzegów otworów, pozwala zapobiec rozerwaniu taśmy. Pełna kontrola optyczna procesu perforacji w czasie rzeczywistym pozwala na perfekcyjne wykonanie otworów, z dużą dokładnością, a także na powtarzalność procesu. Tak satysfakcjonujący rezultat mógł zostać osiągnięty jedynie dzięki zastosowaniu nowoczesnej techniki sterowania i odczytu obrazu.

Zastosowane podzespoły Do produkcji mikroperforatora AEx – BPA/O/Pw/C/N2/1600 zostały wykorzystane najnowocześniejsze rozwiązania techniczne wiodącego producenta w dziedzinie automatyki przemysłowej – firmy Omron. Rozwiązania zaproponowane przez specjalistów z Omron Polska pozwoliły na uzyskanie pełnej kontroli

Fot. Omron Electronics

Mikroperforator AEx

procesu mikroperforacji w zakresie wytapianych otworów, od średnicy 0,4 mm do 1,5 mm, z tolerancją 0,1 mm.

Czujniki FQ Do automatycznej kontroli procesu perforacji wykorzystano czujnik wizyjny FQ, który umożliwia maksymalną jakość i przejrzystość obrazu. Jego użytkownik może cieszyć się szerokim wyborem zaawansowanych technik akwizycji i przetwarzania sygnału wizyjnego, takich jak: • technologia HDR (ang. High Dynamic Range), • przetwarzanie w pełnym kolorze – obsługa do ponad 16 mln kolorów, • wbudowany filtr polaryzacyjny i filtr zapobiegania efektowi halacji, • wbudowane wysokowydajne oświetlenie LED. Cechy te pozwalają przeprowadzać stabilną inspekcję, nawet dla wysoce połyskliwych, słabo kontrastujących lub niekorzystnych z innych powodów obiektów. Nowa gama czujników wizyjnych FQ wyznacza nową erę w kategoriach prostoty i wydajności. Umożliwia korzystanie z nowoczesnej technologii, bez potrzeby wspomagania się skomplikowanymi instrukcjami, dotyczącymi obsługi i działania podzespołów. Dzięki obsłudze dotykowej, za pośrednictwem intuicyjnej konsoli TouchFinder, można w szybki i prosty sposób uzyskać dostęp do wszystkich funkcji i ustawień.

Fot. Omron Electronics

Panele NS Maszyna została wyposażona w kolorowy dotykowy panel sterujący serii NS o przekątnej 8”. Sterowanie dotykowe, przejrzyste obrazy wysokiej jakości, przetwarzanie obrazu w pełnym spektrum barw (16 mln kolorów) oraz obsługa za pośrednictwem ekranu TouchFinder, to tylko niektóre z zalet modelu NS. Omawiane panele umożliwiają skorzystanie z unikatowego rozwiązania Smart Active Parts (SAP), które pozwala zaoszczędzić czas podczas konfiguracji, uruchamiania i konserwacji maszyny. Rozwiązanie SAP obejmuje wstępnie zaprogramowane i przetestowane obiekty wizualizacyjne z wbudowanym kodem komunikacyjnym, umożliwiające użycie metody „przeciągnij i upuść” w terminalu HMI. Te nowoczesne rozwiązania komunikacji między maszyną a operatorem maszyny pozwalają na zdecydowaną oszczędność czasu operatora oraz zwiększenie wydajności.

Serwonapędy Sigma W perforatorze AEx – BPA/O/Pw/C/ N2/1600 zastosowano serwonapędy

Rozwiązanie SAP to wstępnie zaprogramowane i przetestowane obiekty wizualizacyjne z wbudowanym kodem komunikacyjnym, zapewniające w terminalu HMI firmy Omron wykorzystanie techniki „przeciągnij i upuść”

typu Sigma, w których nie ma miejsca na jakiekolwiek kompromisy w zakresie jakości, niezawodności oraz wydajności. Zastosowane napędy o mocy od 100 W do 1300 W, o prędkości znamionowej 1500 i 3000 obr./min obsługują automatyczne rozpoznawanie silnika przez serwonapęd. Enkodery o wysokiej rozdzielczości gwarantują bardzo elastyczną i dokładną synchronizację wszystkich osi napędowych urządzenia. Te energooszczędne rozwiązania cechują się prostotą obsługi i gwarantują długą, bezawaryjną pracę, przy zachowaniu korzystnego rachunku ekonomicznego.

Pozostałe elementy budowy Korpus maszyny został wykonany z blachy stalowej, z segmentów wypalonych techniką laserową, z dokładnością do 0,1 mm, pozwalającą na zachowanie równoległości wszystkich współpracujących ruchomych elementów maszyny. Zapewnia to bezproblemową pracę maszyny, nawet z trudnymi nośnikami, przeznaczonymi do perforacji. Pneumatyczne blokowanie tulei rolek nawijaków, rolki wsadowej i noży rozcinających to dodatkowe ułatwienie w codziennej eksploatacji, pozwalające na oszczędność czasu. Cichy i wydajny system odprowadzania gazów firmy Venture, powstałych w procesie produkcyjnym, to dodatkowy element zapobiegający niekorzystnemu oddziaływaniu maszyny na jej operatorów. Wszystkie zastosowane rozwiązania techniczne prowadzą do minimalnego udziału człowieka w procesie perforacji i rozkroju. Nad prawidłowym przebiegiem procesu produkcyjnego czuwa układ optyczny, w powiązaniu z zaawansowanym sterownikiem, dobierającym parametry pracy wszystkich podzespołów odpowiedzialnych za perforację i rozkrój. Do zadań

obsługującego maszynę pozostawiono wybór średnicy otworu z biblioteki otworów i rozpoczęcie pracy w trybie automatycznym. Optyczny układ kontroli gwarantuje wykonanie perforacji zgodnej z wybraną opcją. Segmentowa budowa wałka perforującego pozwala na dowolność konfiguracji stref perforacji, w zależności od specyficznego zastosowania materiału poddanego obróbce. Dotyczy to przede wszystkim ściśle określonych warunków, obejmujących ilość wymienianego lub odprowadzanego powietrza z opakowania.

Pozostałe cechy Sposób wymiany lub zmiany układu perforacji został pozbawiony żmudnych i czasochłonnych operacji uwolnienia wałka od łożyskowania i układu napędowego, przez mocowanie rdzenia wałka perforującego tylko z jednej strony. Blokada drugiej strony umożliwia szybką zmianę konfiguracji pierścieni i odbywa się przez ramię pneumatyczne, zamykane z pulpitu operatora. Takie rozwiązanie metody mocowania wału perforacyjnego pozwala na zaoszczędzenie czasu samej zmiany, a co za tym idzie – wydłużenia czasu perforacji. Małe zapotrzebowanie energetyczne, około 17 kW, dla maszyny perforującej z dwoma nawijakami, z możliwością rozkroju na dowolne użytki, jednoznacznie udowadnia swoją wyższość na rozwiązaniami konkurencji nie tylko w Europie. Wszystkie elementy użyte w maszynie podlegają recyklingowi.

OMRON Electronics Sp. z o.o. ul. Cybernetyki 7A 02-677 Warszawa tel. 22 458 66 66\ fax 22 458 66 60 http://industrial.omron.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

APLIKACJE INSTALACJE WODNO-KANALIZACYJNE APLIKACJE INSTALACJE WODNO-KANALIZACYJNE

Modernizacja systemu SCADA

Jezioro Como, zlokalizowane

o długości około 60 km, służącymi

System SCADA zbiera wszystkie najważniejsze parametry pracy systemu. Rejestruje w sposób ciągły ciśnienie, poziom, szybkość przepływu i odczyty mierników objętości. W przyszłości umożliwi to bardziej zaawansowaną optymalizację kosztów energii.

do pobierania wody bezpośrednio

Zarządzanie zużyciem energii

w północnych Włoszech, jest połączone z akweduktami

z jeziora i pompowania jej do zbiorników. Woda wypływająca ze zbiorników jest transportowana za pomocą systemu akweduktów, zaopatrującego zakłady przemysłowe zlokalizowane wokół jeziora. Niezawodność systemu wodnego jest tu kluczowa, gdyż przerwa w dopływie wody oznacza straty wynikające z zatrzymania produkcji w zakładach w pobliżu Como. Po 30 latach użytkowania zdecydowano się na modernizację systemu SCADA.

Koszty energii w tym regionie wzrosły znacząco w ciągu ostatnich 30 lat. Położenie jeziora w górzystym terenie jest bardzo niekorzystne, jeśli chodzi o prowadzenie prac w zakresie gospodarki wodnej. Modernizacja systemu SCADA stworzyła możliwość nie tylko wykorzystania postępu technologicznego, ale również oceny koncepcji z zakresu zarządzania gospodarką wodną i wdrożenia nowego profilu zarządzania energią. Największe procentowo zużycie energii pochłania proces przepompowywania. Zarządzanie energią obejmuje analizę zużycia dziennego i porównywanie jej z poziomem wody w jeziorze, co pozwala oszacować wymagany stan zbiornika. Punkty progowe są określane dla pomp tak, aby zapewnić ich pracę nocą, kiedy energia jest najtańsza. Pompy mogą oczywiście pracować również w dzień, lecz jest to w miarę możliwości ograniczane ze względu na koszty.

Technologia sieciowa W początkowej fazie projektu oceniono możliwości istniejącego systemu telekomunikacyjnego i podjęto decyzję

o przejściu na sieć bazującą na standardzie Ethernet. Istniejące naziemne linie telekomunikacyjne zapewniają łączność między sterownikami PLC a hostem SCADA. Technologia HDSL zapewnia transmisję danych w standardzie Ethernet na bazie systemu telekomunikacyjnego. Standard Ethernet ma liczne zalety w przypadku sieci polowej, w tym także potencjał dla rozbudowy działania operatora wiaduktów o przyszłe źródła przychodów. Przykładowo inne inwestycje realizowane w pobliżu jeziora Como mogą dzierżawić łącze do realizacji swoich własnych protokołów przemysłowych czy też innych instalacji, takich jak systemy monitorowania czy telefoniczne. Przyjęta architektura czyni również system telekomunikacyjny niezależnym od producentów sterowników PLC i systemów SCADA, zastosowanych do realizacji projektu. Dwoma najważniejszymi dla zapewnienia niezawodnej komunikacji aspektami były bezpieczeństwo i dostępność sieci. W zakresie bezpieczeństwa przyjęto standardowe praktyki stosowane w systemach IT. Zastosowanie firewalli i kanałów VPN pozwala uzyskać dostęp do systemu jedynie autoryzowanym użytkownikom. Ponadto do każdego sterownika PLC są podłączone modemy telefonii komórkowej. W razie awarii linii naziemnej operatorzy systemu mogą uzyskiwać bezpośredni dostęp do sterowników PLC za pośrednictwem urządzeń mobilnych.

Fot. ARC Informatique

Aplikacja na przemysłowym akwedukcie nad jeziorem Como

Oprogramowanie SCADA Do realizacji systemu SCADA wybrano architekturę klient–serwer. Prosty projekt bazuje na dostępnych na rynku, łatwych w zarządzaniu urządzeniach o otwartej, modułowej architekturze. System PcVue, dostarczany przez ARC Informatique, wybrano do realizacji projektu ze względu na jego wszechstronność i łatwość obsługi. Dzięki nowoczesnym symbolom do wizualizacji i animacji do obsługi systemu wystarcza niewielki wyświetlacz. Zmienne (tagi) w PcVue, dzięki strukturze drzewa, minimalizują liczbę koniecznych do wyświetlenia ekranów. Rozmieszczenie stacji klienckich odbywa się automatycznie. Kolejni klienci są podłączani przez proste współdzielenie pliku projektu. Wykonywanie jakichkolwiek modyfikacji odbywa się na serwerze, a jego wynik jest kopiowany do stacji klienckich.

Fot. ARC Informatique

Działanie systemu System generuje około tysiąca alarmów o zróżnicowanych poziomach priorytetów. Wszystkie one są rejestrowane w pamięci i dostępne zarówno w formatach tekstowych, jak i w postaci animacji graficznej. Po uaktywnieniu alarmu system SCADA korzysta z logiki kontekstowej, podpowiadającej podjęcie odpowiednich działań. W przypadku pojawienia się alarmu o wysokim priorytecie, do operatora jest wysyłana wiadomość SMS, w odpowiedzi na którą może

on podłączyć się do sieci i potwierdzić odebranie alarmu. Jeśli operator nie zareaguje w określonym czasie, system będzie ponawiał wiadomości SMS, aż do uzyskania potwierdzenia.

Co ważniejsze, zespół miał kwalifikacje we wszelkich niezbędnych obszarach, co pozwoliło na kompleksową realizację całości pracy, począwszy od projektu, po finalne uruchomienie systemu, bez pomocy podwykonawców.

Główne wyzwania Nawet wybór wykonawcy był decyzją strategiczną. Rozważano powierzenie realizacji projektu wyłącznie wykwalifikowanym integratorom, zdolnym do zaprojektowania i implementacji całego, w pełni autonomicznego systemu. Krytycznym aspektem była możliwość realizacji prac on-line, przy minimalnych zakłóceniach działania systemu. Ręczne nadzorowanie aplikacji nie jest zadaniem łatwym i było możliwe jedynie przez krótki czas, w sytuacjach awaryjnych. Do wymiany systemu SCADA niezbędne było całkowite wstrzymanie pracy wodociągów. Dobrze zorganizowane i skoordynowane zespoły robocze prowadziły prace równocześnie na wszystkich odcinkach, co pozwoliło skrócić do minimum czas instalacji i uruchomienia systemu. Wybrany integrator systemów, firma T.S.A., przeprowadziła dogłębną analizę podobnych, działających systemów. Wykonała prace wraz z firmą Borghi, odpowiedzialną wcześniej za projekt i montaż nowej rozdzielnicy elektrycznej z systemem sterowania. Synergia między dwoma partnerami (TSA-Borghi) pozwoliła na osiągnięcie znacznych oszczędności finansowych.

O ARC Informatique Założona w 1981 r. francuska spółka ARC Informatique, z siedzibą w Paryżu, jest niezależną międzynarodową firmą, z bardzo silną pozycją rynkową w zakresie oprogramowania HMI/SCADA. Ma certyfikaty ISO 9001 i ISO 14000. Obsługuje klientów międzynarodowych za pośrednictwem biur sprzedaży i wsparcia technicznego, zlokalizowanych w USA, Europie i Azji. Obecnie na całym świecie są zainstalowane tysiące licencjonowanych kopii jej oprogramowania SCADA PcVue. PcVue stanowi elastyczne rozwiązanie w zakresie nadzoru procesów przemysłowych, zakładów i infrastruktury. Zapewnia zgodność ze standardami przemysłowymi w zakresie niezawodności, bezpieczeństwa i parametrów, równocześnie charakteryzując się łatwą obsługą, porównywalną z pakietami biurowymi. Znajduje zastosowanie w szerokim zakresie aplikacji, począwszy od autonomicznych, obsługiwanych przez jednego użytkownika, po złożone, redundantne systemy klient–serwer. Mat. pras. ARC Informatique

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

ROZMOWA PAR

Krok do przodu w stosunku do konkurencji

Tomaszewskim, wiceprezesem firmy Stäubli Łódź Sp. z o.o.

Dziś robotyka przemysłowa to coraz częściej nie tylko codzienność, ale i konieczność, jeśli producent chce zwiększyć wydajność i poprawić jakość produkcji. Jednak wiele firm wciąż zwleka z decyzją o takiej inwestycji. Co, poza kosztami, jest największą barierą w szybszym upowszechnianiu robotyzacji w polskim przemyśle? Moim zdaniem koszt przeprowadzenia takiej inwestycji jest jednak wciąż największą barierą. Często zdarza się, że

jeżeli w przedsiębiorstwie pojawia się pomysł zautomatyzowania – zrobotyzowania – jakiegoś procesu lub etapu produkcji, to na początku rozbija się on o koszt całej inwestycji. Od wielu lat ceny robotów spadają. Koszt robota stanowi niewielką część całej inwestycji. Koszt zautomatyzowania linii produkcyjnej z użyciem robota przemysłowego, niejednokrotnie może być niższy od skomplikowanej, dedykowanej maszyny produkcyjnej. Pojawia się też druga bariera: wprowadzenie takiej robotyzacji wiąże się nie tylko ze zmianą etapu produkcji, który ma wykonywać robot, ale niejednokrotnie ze zmianami w całym procesie produkcji. W tym przypadku firmy często obawiają się lub nie potrafią sobie poradzić z tego typu wyzwaniem. Trzecia bariera to wciąż nie wystarczająca ilość wykwalifikowanego personelu na każdym szczeblu

produkcji, począwszy od operatorów, przez kadrę inżynierską, po personel zarządzający. Często przedsiębiorcy nie wiedzą co można tak naprawdę zrobić, stosując robota przemysłowego. Nasza świadomość odnośnie robotyzacji powinna ulec zmianie. Operator powinien rozumieć, że pracując z robotem podnosi swoje kwalifikacje lub nie musi wykonywać czynności niebezpiecznych bądź monotonnych, a kadra zarządzająca oraz osoby decyzyjne widzieć nie tylko koszt inwestycji, ale również korzyści z niej płynące w dłuższej perspektywie czasu. Co mogłoby być istotnym bodźcem do rozwoju robotyki w Polsce? W jakich branżach prognozuje Pan najszybszy wzrost zastosowań robotycznych w najbliższych latach?

Fot. Stäubli

Rozmowa ze Zbigniewem

Dla mnie zdecydowanie to czynniki ekonomiczne stymulują taki rozwój – nie tylko rozwój robotyki, ale generalnie przemysłu. Należą do nich mocny przemysł, większa produkcja przemysłowa, wymagająca większych mocy produkcyjnych, a także przedsiębiorstwa zaczynające poszukiwanie nowych maszyn i rozwiązań technicznych, pozwalających być konkurencyjnym, elastycznym, wydajnym, czy po prostu chcące zredukować koszty produkcji dla większego zysku. Zdecydowanie stymulujący byłby większy udział w Polsce dziedzin przemysłu, które powszechnie stosują robotyzację, jak chociażby przemysł samochodowy – nie ma liczącego się producenta samochodów bez zautomatyzowanej, zrobotyzowanej linii produkcyjnej. W grę wchodzi jednak nie tylko branża samochodowa, lecz praktycznie każdy monotonny, niebezpieczny i prowadzony w trudnych warunkach pro-

dzięki czemu ludzie mogą skupić się na innych zadaniach o większej wartości. Jeżeli chodzi o branże, w których robotyzacja będzie się rozwijać – może nie najszybciej, ale jednak – z pewnością należy do nich produkcja samochodów i komponentów samochodowych. Na targach Automaticon 2014, na stoisku targowym firmy Stäubli, uwagę odwiedzających przyciągał robot TP80, który jest obecnie najszybszym czteroosiowym robotem typu Scara na świecie. Czy w Polsce znalazł on już odbiorców, a jeśli tak, to w jakich branżach? Robot TP80 jest robotem typu pick & place. Znalazł on zastosowanie głównie na tych etapach produkcji, na których jest wymagane szybkie przeniesienie detalu. Dziś jest to głównie przetwórstwo tworzyw i proces pakowania. Robot TP80 jest zdecydowanie szybszy i dokładniejszy od obecnie

Fot. Stäubli

Koszt zautomatyzowania linii produkcyjnej z użyciem robota przemysłowego niejednokrotnie może być niższy od skomplikowanej, dedykowanej maszyny produkcyjnej.

ces przemysłowy, czy wymagający niezwykłej precyzji etap produkcji, który może być wykonany przez robota. Poza czynnikami ekonomicznymi istotną rolę odgrywa zmiana świadomości przedsiębiorców, decydentów i pracowników odnośnie robotyzacji, o której wspomniałem wcześniej. Wprowadzenie robota do produkcji to nie tylko wydatek, ale inwestycja, która przyniesie korzyści w dłuższej perspektywie czasu i niekoniecznie musi nieść za sobą zwolnienia pracowników, a wręcz przeciwnie – podniesienie ich kwalifikacji i zatrudnienie kolejnych osób. Stäubli, wprowadzając na rynek nową generację robota TX2 wraz z kontrolerem CS9, daje takie możliwości – to nowy wymiar we współpracy człowiek– maszyna. Nasze roboty zostały zaprojektowane, by służyć człowiekowi, wykonując trudne lub niebezpieczne zadania,

proponowanych na rynku robotów typu DELTA, a więc może być stosowany w każdym procesie, gdzie wymagane jest szybkie i precyzyjne przeniesienie elementu. Co przekonuje klientów do wdrożenia zrobotyzowanych rozwiązań i co decyduje o wyborze w przypadku polskich odbiorców? W przypadku pojawienia się projektu zrobotyzowania procesu, dyskutowane są możliwości techniczne, omawiane są parametry i możliwości wykonania aplikacji. Przeprowadzana jest wstępna wycena i o wdrożeniu zrobotyzowanego rozwiązania decydują czynniki ekonomiczne, a więc opłacalność inwestycji. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom rynku Grupa Stäubli wprowadziła na rynek wspomnianego wcześniej robota

TP80. Dzięki szybkości i precyzji, zamiast zastosowania sześciu robotów, na przykład typu DELTA, można uzyskać tę samą wydajność przy użyciu pięciu robotów TP80. W niektórych przypadkach czynnikiem decydującym o wdrożeniu są trudne warunki pracy bądź wymagania techniczne, takie jak precyzja wykonania i powtarzalność, które wymuszają zastosowanie robota przemysłowego. Moim zdaniem w Polsce czynnikiem decydującym o wdrożeniu zrobotyzowanego rozwiązania wciąż jest opłacalność i stopa zwrotu inwestycji. Rośnie zainteresowanie niewielkimi robotami do manipulacji i przenoszenia. Gdzie Pana zdaniem mogą one znaleźć największe zastosowanie w przyszłości? Nie traktowałbym tego zjawiska jako trend. Zastosowanie niewielkiego robota determinowane jest po części przez aplikację, w której ma być użyty. Ograniczona przestrzeń robocza wymusza zastosowanie takiego ramienia. Wdrożenie niewielkiego robota do manipulacji czy przenoszenia pozwala w pełni wykorzystać przestrzeń hali produkcyjnej, a zamiast dwóch linii produkcyjnych pozwala uruchomić w tej samej hali trzy linie. Wspomniany robot TP 80 doskonale wpisuje się w takie wymagania – jest łatwy w montażu i nie wymaga skomplikowanej konstrukcji stanowiska, potrzebnej dla robotów typu DELTA. Trudno wskazać konkretną aplikację, gdzie tego typu roboty znajdą największe zastosowanie, ale na pewno należy do nich każda z ograniczoną przestrzenią roboczą. Roboty Stäubli mogą być wdrażane we wszystkich gałęziach przemysłu. W których znajdują największe zainteresowanie i zastosowanie? Stäubli ma unikalną i wyspecjalizowaną gamę robotów. Nasze roboty przemysłowe są znane ze swojej trwałości i niezawodnego działania, które pozwala zaoszczędzić czas użytkowników, przy jednoczesnym zapewnieniu dokładnej trajektorii. Ze względu na swoją zamkniętą konstrukcję mogą być stosowane w trudnych zewnętrznych warunkach pracy. Z powodzeniem wdrażane są w przemyśle samochodowym, przez producentów części samochodowych, w operacjach wymagających niezwykłej precyzji jak spawanie laserowe, ale mają również zastosowanie w medycynie, a także w przetwórstwie tworzyw – praktycznie w całym procesie produkcyjnym, począwszy od obsługi wtryskarek,

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

ROZMOWA PAR

zainteresowanie robotami w naszym kraju rośnie, nie liczyłbym na „robotowy boom”. Wskaźnik sprzedaży robotów w Czechach wynika z obecnego tam i silnego przemysłu samochodowego. Niestety, Polska przegrała wyścig o przemysł samochodowy i tego już nie zmienimy. Natomiast Niemcy to również silny przemysł samochodowy, a ponadto długa tradycja przemysłowa oraz rozwijana przez lata kultura techniczna.

Zbigniew Tomaszewski urodził się w 1971 r. we Włocławku. Jest absolwentem Liceum Ogólnokształcącego im. Ziemi Kujawskiej w tym mieście oraz Politechniki Łódzkiej Wydziału Włókienniczego na kierunku Chemiczna Technologia Włókna. Od momentu zdobycia tytułu magistra inżyniera miał kontakt z przemysłem i produkcją, pracując w zakładach włókienniczych ELANA oraz ARIADNA. Z Grupą Stäubli związał się w 1999 r., początkowo działając w serwisie maszyn włókienniczych, zaś później jako inżynier sprzedaży w dziale szybkozłączy. W 2010 r. został nominowany na stanowisko wiceprezesa spółki oraz kierownika oddziału Stäubli w Polsce. Prywatnie mąż oraz ojciec 11-letniego Karola, lubiący gotować dla rodziny i przyjaciół. Od czterech lat, w celu utrzymania dobrej formy, pasjonat tenisa ziemnego, uwielbiający zacięte mecze tenisowe z synem.

po operacje międzystanowiskowe, aż do paletyzacji i pakowania. Stosowane są też w operacjach montażu precyzyjnych elementów lub obróbce części, przykładowo elementów układu wtryskowego paliwa. Patrząc na liczbę robotów przypadających na 10 tysięcy pracowników, Polska wypada blado – w naszym kraju ten wskaźnik wynosi 12, podczas gdy w Czechach – ponad 30, zaś w Niemczech – 260. Czy to oznacza, że możemy liczyć na „robotowy boom” w najbliższych latach? Tak naprawdę jest on oczekiwany od wielu lat. Jednak mimo iż

W ostatnich latach widoczny był wyścig producentów i integratorów w obniżaniu cen robotów. Jak ocenia Pan to zjawisko? Czy efektem nie jest „taniej, ale gorzej”? Trudno mi ocenić to zjawisko, ponieważ Stäubli od początku swojego istnienia nigdy nie brało udziału w tego typu wyścigach i nie będzie brało. Dotyczy to nie tylko działu robotów przemysłowych, ale również działu szybkozłączy i maszyn włókienniczych. Jesteśmy chyba jedynym producentem robotów, który w całości produkuje i kontroluje jakość każdego komponentu swojego robota, począwszy od przekładni, po oprogramowanie. Gwarantuje to naszym robotom niezawodność, szybkość i precyzję. Nasze produkty znane są głównie z jakości i niezawodności. Grupa Stäubli istnieje ponad 120 lat, a ponad 30 lat projektujemy, rozwijamy oraz produkujemy roboty przemysłowe. Tańsze rozwiązania w dłuższej perspektywie czasu często okazują się droższe od aplikacji opartych na robotach dobrej jakości. „Taniej, ale gorzej” jest zdecydowanie niekorzystnym zjawiskiem dla przemysłu, niestety cena produktu jest ciągle decydującym kryterium wyboru. Wśród pojawiających się opinii rynkowych są i takie, które przewidują szybki rozwój biomechatroniki w zakresie chwytaków i robotów bionicznych. Jakie jest Pana zdanie na ten temat? To ciekawa gałąź robotyki, która obecnie ma zastosowanie w medycynie i badaniach naukowych – dotyczy to na przykład egzoszkieletów. Moim zdaniem jest to główny kierunek rozwoju tej dziedziny. Nie widzę w tej chwili zastosowań przemysłowych. Firma Stäubli ma oddziały w 25 krajach i zatrudnia na całym świecie 4000 pracowników. Jak liczny jest polski oddział i co przesądziło o jego uruchomieniu? Istniejemy w Polsce od 1998 roku. Na początku swojej działalności odział

zatrudniał cztery osoby i koncentrował się na przemyśle włókienniczym oraz sprzedaży szybkozłączy do różnych gałęzi przemysłu. Oficjalnie działalność w dziedzinie robotów przemysłowych rozpoczęliśmy w roku 2013. Obecnie na naszym rynku zainstalowanych jest i działa bardzo dużo robotów Stäubli. Naturalną koleją rzeczy było również rozpoczęcie działalności w tej dziedzinie, aby zapewnić naszym klientom jak najlepsze wsparcie oraz zwiększać udziały Stäubli na polskim rynku. Obecnie oddział zatrudnia 14 osób. Producenci i dostawcy działający w branży automatyki i robotyki coraz częściej organizują dni otwarte. Czy w Pana ocenie są one potrzebne i mają dużą wartość marketingową? Zdecydowanie tak, dni otwarte to dobre działanie marketingowe. Wielokrotnie były i są stosowane z sukcesem przez nasze oddziały. Pozwalają zaprezentować każdej grupie odwiedzających całą gamę naszych produktów i usług. Jednak tego typu wydarzenie musi być bardzo dobrze przygotowane i przeprowadzone w sposób profesjonalny, co gwarantuje nasza wysoko wykwalifikowana kadra. Co postrzega Pan jako najsilniejszą stronę Stäubli i w czym widzi Pan największy potencjał firmy? Stäubli nigdy nie przestaje się rozwijać. Zawsze stara się być krok do przodu w stosunku do konkurencji, dyktować warunki i stawiać czoła nowym wyzwaniom rynku, być liderem w dziedzinie stosowanej technologii. Dobrym przykładem są roboty TP80 oraz TX2 z kontrolerem CS9. Grupa Stäubli to dostawca innowacyjnych rozwiązań mechatronicznych. Doświadczenia zdobyte w różnych działach naszej Grupy z łatwością implementowane są w pozostałych dziedzinach naszej działalności. Przykładem są przekładnie stosowane w naszych robotach przemysłowych, które powstały w oparciu o doświadczenia zdobyte podczas konstrukcji i rozwoju precyzyjnych maszyn dla przemysłu włókienniczego. W swoim nieustannym dążeniu do doskonałości jako główny cel Stäubli stawia sobie innowacyjność i najwyższą jakość produktów. To jest największy potencjał naszej firmy. Rozmawiała Urszula Chojnacka PAR

SYSTEMY KOMUNIKACJI

AUTOMATYKA

Otwórz się na PROFINET! Urządzenia wejścia/wyjścia, wyposażone w złącza ethernetowe, można dostosować do standardu PROFINET bez ingerencji w warstwę sprzętową. Wystarczy skorzystać z programowego rozwiązania PROFINET IO Device stack.

Fot. Stäubli, JPEmbedded

Stos zapewnia funkcje wymagane dla urządzeń typu CCA/RT1 (ang. conformance class A, real time class 1), co pozwala na cykliczną wymianę danych z kontrolerem, w obu kierunkach, z częstotliwością co 1 ms. Jest to wystarczające dla zdecydowanej większości zastosowań. Architektura stosu pozwala na proste i szybkie

dostosowanie praktycznie wszystkich urządzeń, które dysponują portem Ethernet, do wymagań sieci PROFINET. Implementacja składa się z dwóch części. Pierwsza jest niezależna od platformy sprzętowej i stanowi zdecydowaną większość kodu. Druga to warstwa abstrakcji, odpowiedzialna za ujednolicenie funkcji odbioru i wysyłania ramek oraz obsługi zegara. Modyfikując warstwę abstrakcji można zaadaptować stos dla dowolnej platformy sprzętowej lub dopasować do odpowiedniego środowiska programistycznego. Podstawowe cechy stosu to: małe wymagania sprzętowe (mniej niż 96 KB pamięci RAM oraz 128 kB Flash), możliwość użycia stosu bez zainstalowanego systemu operacyjnego oraz z dowolnym systemem operacyjnym (np. FreeRTOS lub Linux), łatwa adaptacja stosu na różne platformy sprzętowe (PIC, ARM, x86), zgodność ze specyfikacją PROFINET. Oferowany przez JPEmbedded

stos PROFINET jest napisany w języku ANSI-C i może być skompilowany każdym kompilatorem tego języka. Produkt jest w wysokim stopniu konfigurowalny na etapie kompilacji poprzez szeroką gamę makr preprocesora. Przykładowo pozwalają one zdefiniować liczbę buforów lub włączyć funkcje diagnostyczne. Umożliwia to dostosowanie stosu do potrzeb konkretnego zastosowania oraz optymalizację wykorzystania zasobów. Warto dodać, że kilku producentów sprzętu PROFINET wykorzystujących nasze rozwiązanie w swoich urządzeniach z powodzeniem przeszło testy laboratoryjne i uzyskało certyfikat zgodności ze standardem. JPEmbedded www.jpembedded.eu

REKLAMA

Masterclass – praktycy dla praktyków MAINTENANCE INNOVATIONS MAINTENANCE GOOD PRACTICES

TECHNIKI SPRĘŻONEGO POWIETRZA I PRÓŻNI NAJLEPSZE PRAKTYKI I NOWOŚCI NA POLSKIM RYNKU

PROJEKTOWANIE, MODERNIZACJA I BEZPIECZNE ZASADY EKSPLOATACJI INSTALACJI SPRĘŻONEGO POWIETRZA W ZAKŁADZIE PRODUKCYJNYM Cykl MAINTENANCE BEST PRACTICES to: · · · · · · · · · · · ·

niepowtarzalny, autorski program starannie dobrane grono prelegentów 2 dni dyskusji w gronie najlepszych ekspertów przekrojowe tematy systemowe rozwiązywanie problemów LICZNE przedstawiciele różnych branż i środowisk CASE prelegenci – praktycy z wieloletnim doświadczeniem STUDIES praktyczność zagadnień przesłanki wyboru określonych rozwiązań najważniejsze problemy spotykane w codziennej pracy proste rozwiązania skomplikowanych problemów przedstawiane problemy dotyczące wszystkich zakładów niezależnie od branży

25-26 LISTOPADA 2014

Stoliki eksperckie gwarancją pogłębionej analizy przypadków w kameralnej atmosferze WYBITNI EKSPERCI

CIEKAWE DYSKUSJE KOMPEDIUM WIEDZY

SPRAWDZONE ROZWIĄZANIA

Więcej informacji: tel. 2261 403 84 66

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

www.movida.com.pl

AUTOMATYKA

SYSTEMY KOMUNIKACJI

Systemy automatyki przesyłowej korzystają z wielu dostępnych standardów przesyłu danych. Wynika to przede wszystkim z potrzeb konkretnych aplikacji, a te, w zależności od branży, bywają bardzo różne. Dystrybutorzy systemów sterowania, którzy chcą dostarczać rozwiązania idealnie dopasowane do potrzeb klienta, muszą więc dysponować kompleksową ofertą w zakresie systemów komunikacji. Z tego względu oferta

Modem GSM Astraada AS30GSM200P

firmy ASTOR została rozbudowana o modemy Astraada serii AS30, pozwalające na wymianę danych

Modemy GSM Astraada Komunikacja GSM w branży automatyki przemysłowej jest tak samo popularna, jak transmisja radio-modemowa czy przewodowa. Dobór najlepszej technologii wymiany danych zależy od architektury samego obiektu oraz charakteru realizowanej komunikacji. Jednym z podstawowych powodów, dla których klienci decydują się na wymianę danych w technologii GSM, jest bardzo duży zasięg komunikacji oraz jej dostępność w prawie każdym miejscu. Co więcej, komunikacja jest niewrażliwa na ukształtowanie terenu i przeszkody terenowe, a ponadto nie wymaga montażu masztów antenowych. Dzięki temu wdrożenie takiego systemu jest proste i szybkie, a koszty utrzymania mogą pozostać na akceptowalnym poziomie.

Przemysłowe modemy GSM ogólnego stosowania Modemy Astraada serii AS30 są wykorzystywane do wymiany danych w sieciach GPRS/UMTS, między urządzeniami automatyki przemysłowej a systemami nadrzędnymi i wizualizacji. Modemy mogą zostać podłączone do dowolnego urządzenia, wyposażonego w interfejs RS-232/485 lub Ethernet, obsługującego protokół Modbus

Promocja

RTU lub Modbus TCP. Udostępniają dane do dowolnych systemów nadrzędnych w protokole Modbus TCP. Kompaktowa budowa oraz możliwość pracy w temperaturze poniżej 0 °C pozwalają na instalowanie modemów w miejscach o ograniczonej przestrzeni montażowej oraz pracę w niekorzystnych warunkach atmosferycznych. Modemy bazują na znanych i sprawdzonych komponentach, co gwarantuje ich niezawodną i bezawaryjną pracę.

Modem podstawowy – AS30GSM100C Modem AS30GSM100P to rozwiązanie dla bezprzewodowych aplikacji M2M, oparte na energooszczędnym module Telit G30. Urządzenie ma aluminiową obudowę z wyprowadzonym portem RS-232 oraz portem audio, a jego niewielkie rozmiary oraz szeroki zakres napięć zasilania ułatwiają integrację modemu z innymi urządzeniami, obsługującymi protokół Modbus RTU. Terminal AS30GSM100C umożliwia połączenie głosowe, pakietową wymianę danych oraz wysyłanie wiadomości SMS. Modem idealnie nadaje się do aplikacji bezprzewodowego przesyłu danych, np. w rozproszonych systemach

Modem GSM Astraada AS30GSM100C

sterowania, podczas zdalnego odczytu wskazań mierników i liczników, w drogowych systemach komunikacyjnych, w transporcie i logistyce, systemach bezpieczeństwa oraz systemach zarządzania budynkiem. Modem może być sterowany standardowymi komendami AT lub automatycznie, przez aplikację przygotowaną w języku C.

Modem AS30GSM200P Urządzenie AS30GSM200P bazuje na modemach Telit H24 i pozwala na komunikację w standardzie UMTS/ HSDPA, z maksymalną prędkością do 21,6 Mb/s. Modem ma aluminiową obudowę z wyprowadzonymi interfejsami Ethernet, RS-232 oraz audio. Jest przeznaczony dla użytkowników poszukujących urządzenia zapewniającego mobilny dostęp do Internetu, obsługę systemów teleserwisowych (zdalny serwis) oraz dostęp do aplikacji wymagających obsługi komunikacji cyklicznej i zdarzeniowej (modem instalowany przy systemie nadrzędnym). Konfiguracja modemu jest realizowana z poziomu przeglądarki internetowej, bez konieczności instalowania oprogramowania ani specjalnych sterowników dla tego urządzenia.

Fot. ASTOR

w sieci GSM/GPRS.

Fot. ASTOR

Ograniczenie kosztów utrzymania Komunikacja w sieci GSM bazuje na pakietowej wymianie danych i wykorzystuje w tym celu infrastrukturę teleinformatyczną, należącą do dostawców usług telefonii komórkowej. Ponieważ użytkownicy systemu są rozliczani z liczby wysłanych i odbieranych pakietów danych, modemy Astraada serii AS30 zostały wyposażone w mechanizmy pozwalające optymalizować koszty związane z transmisją. Zastosowane karty telemetryczne mogą dodatkowo obejmować gwarantowany pakiet danych, dzięki czemu jest możliwe precyzyjne szacowanie kosztów transmisji. Modemy Astraada mogą obsługiwać dwa tryby pracy: • komunikacja cykliczna – model komunikacji wykorzystywany do cyklicznego odpytywania urządzeń co definiowany czas; pozwala to ograniczyć koszty związane z przesyłaniem danych w systemach rozproszonych, które nie wymagają ciągłego dostępu do informacji z obiektu; • komunikacja zdarzeniowa – uzupełnia komunikację cykliczną o natychmiastowe przesłanie danych

do systemów nadrzędnych, w razie zaistnienia określonego warunku; gwarantuje dostęp do kluczowych parametrów na bieżąco, dzięki czemu system może być obsługiwany w czasie rzeczywistym.

Praca w prywatnej lub publicznej sieci APN Modemy GSM Astraada mogą pracować w publicznych oraz prywatnych sieciach APN i obsługują karty SIM ze statycznym lub dynamicznym adresem IP. W celu zagwarantowania wysokiego poziomu bezpieczeństwa rekomendowane jest wykorzystanie kart ze statycznym adresem IP oraz praca w sieci APN z dostępem prywatnym. Ten model komunikacji jest wykorzystywany głównie przez firmy i przedsiębiorstwa wymagające obsługi wielu rozproszonych obiektów i – oprócz wyższego poziomu bezpieczeństwa – pozwala również na łatwiejsze rozliczenie ilości przesyłanych danych.

gwarantuje użytkownikowi systemu szereg korzyści: • zdalny monitoring i sterowanie obiektów rozproszonych, • cykliczny lub zdarzeniowy odczyt danych, • zdalny dostęp do urządzeń w celach serwisowych i diagnostycznych, • natychmiastowe informowanie o pojawiających się awariach, • niskie koszty wdrożenia i utrzymania, • redukcja kosztów operacyjnych (objazdy, serwis), • lepsza ochrona urządzeń i instalacji, • wyższy poziom bezpieczeństwa, • możliwość dostępu do systemu z poziomu urządzeń mobilnych.

Piotr Adamczyk ASTOR Sp. z o.o. ul. Smoleńsk 29 31-112 Kraków tel. 12 428 63 00

Korzyści z zastosowania modemów

fax 12 428 63 09

Zastosowanie modemów GSM firmy Astraada w systemach telemetrycznych

e-mail: info@astor.com.pl www.astor.com.pl

REKLAMA

MASTERCLASS

OPTYMALNA GOSPODARKA CZĘŚCIAMI ZAMIENNYMI

9-10 grudnia 2014

DLA SŁUŻB UTRZYMANIA RUCHU Uczestnicy wraz z prelegentami-praktykami z firm takich jak Danfoss, RAWLPLUG, PKN ORLEN, Coca-cola, Mondelez International, BAKALLAND, MLEKOVITA, Grupa Żywiec i BorgWarner przeanalizują: • optymalizację zapasów części zamiennych w magazynie • skład konsygnacyjny w magazynie części zamiennych - zasady przygotowania projektu, ograniczenia, korzyści finansowe • zakup części zamiennych – hierarchię ważności, różnice w sposobie prowadzenia współpracy z dostawcami • sposób działania platformy wymiany części zamiennych • metody przeciwdziałania nadużyciom w magazynie części zamiennych

opt

acj aliz

anie

z częd osz

nie owa

cjon unk

one wdz a spra iązani rozw

Patron medialny:

Więcej informacji: tel. 22 378 47 44 www.movida.com.pl

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

Obiegowa opinia głosi, że jeśli coś jest do wszystkiego, to jest do niczego. Czy sprawdza się ona również w przypadku urządzeń automatyki klasy All-In-One będących mariażem panelu operatorskiego i sterownika programowalnego? W artykule przybliżymy te urządzenia, ich zastosowania, a także wady i zalety tego typu rozwiązań.

Integracja w automatyce Przegląd rynku urządzeń All-In-One

PLC, PAC a może PC? Analizując urządzenia zestawione w tabeli, można wyróżnić dwie główne grupy – pierwsza to typowe, kompaktowe urządzenia All-In-One, druga natomiast to rozwiązania bardziej zbliżone wydajnością i konstrukcją do komputerów przemysłowych niż klasycznych PLC. Urządzenia pierwszego rodzaju przeznaczone są w większości do małych, rzadziej do średnich aplikacji, stąd ich mniejsze możliwości konfiguracji i rozbudowy – można powiedzieć, że wszystko, co potrzebne mają już na pokładzie. Bogate wyposażenie sprawia, że w wielu przypadkach nie ma

Piotr Adamczyk, ASTOR Po urządzenia zintegrowane z roku na rok sięga coraz więcej klientów, wykorzystując je przede wszystkim w małych i średnich systemach sterowania, z których praktycznie każdy wymaga panelu HMI do wizualizacji pracy oraz zadawania parametrów. Można je spotkać w każdej branży. Są bardzo popularne wśród producentów maszyn (stąd przygotowana pod kątem ich potrzeb funkcjonalność logowania danych, zdalnego ładowania programów, zabezpieczeń przed nieautoryzowanym wykorzystaniem programu i zintegrowane funkcje obsługi napędów), w rozproszonych aplikacjach wodno-kanalizacyjnych, ciepłowniczych (obsługa przepompowni lub monitoring magistral przesyłowych) oraz systemach BMS (sterowanie inteligentnym budynkiem). Stosuje się je przede wszystkim tam, gdzie zintegrowana funkcjonalność pokrywa wszystkie potrzeby użytkownika – szczególnie te związane z komunikacją. Jest to spowodowane tym, że kompaktowych urządzeń zintegrowanych nie da się łatwo rozbudować o dodatkowe porty szeregowe czy Ethernet, tak jak można to zrobić w klasycznych sterownikach PLC czy PAC. Największe zalety tego typu rozwiązań to atrakcyjna cena, łatwy i szybki montaż, dzięki niewielkim gabarytom, także przy ograniczonej przestrzeni. Programowanie jest łatwe i szybkie dzięki jednej bazie zmiennych do sterowania i wizualizacji i nie ma konieczności konfiguracji połączenia między PLC i HMI (nie zajmuje ono też dodatkowo portów komunikacyjnych). W przypadku sterowników Horner APG dostępne są cztery konfiguracje, różniące się liczbą sygnałów I/O i umożliwiające obsługę od 20 do 42 sygnałów obiektowych, co pozwala bardzo precyzyjnie dobrać sterownik do konkretnych potrzeb bez konieczności stosowania dodatkowych modułów. Jeśli mimo to chcemy ich użyć, sterowniki Horner APG można bardzo łatwo rozbudować. Moduły rozszerzeń mogą być montowane lokalnie lub w rozproszeniu, z wykorzystaniem dostępnych standardowo interfejsów, co pozwala uniknąć dodatkowych kosztów. Bardzo często klienci rozbudowują funkcjonalność sterowników Horner przez dołożenie opcjonalnych kart komunikacyjnych do sieci GSM/ GPRS lub do sieci Profibus DP. Optymalne wykorzystanie możliwości funkcjonalnych panelu i sterownika oraz intuicyjne programowanie zapewnia bezpłatne narzędzie Cscape z polskim interfejsem.

Fot. Horner, Pro-face

Urządzenia integrujące panel operatorski, sterownik, układy wejścia/wyjścia oraz interfejsy sieciowe, określane również mianem OCS (ang. Operator Control Station), powstały jako alternatywa dla klasycznego połączenia sterownika PLC/PAC z panelem operatorskim, dedykowana mniej skomplikowanym systemom automatyki. Znajdują one zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebny jest nieduży sterownik i jeden panel operatorski. Są to głównie małe i średnie aplikacje – urządzenia do pakowania, elementy linii technologicznych (dozowniki, etykieciarki, urządzenie transportujące) oraz elementy większych instalacji (np. stacje pomp).

Fot. Horner, Pro-face

Rys. 1. Montaż w otworze 22mm (na przykładzie Pro-face LT4000M)

praktycznie potrzeby stosowania do sterowania i wizualizacji żadnych dodatkowych elementów. W przypadku takich aplikacji nie są konieczne bardzo wydajne procesory ani pamięci o dużej pojemności, liczy się za to cena i prostota implementacji. Urządzenia tego typu reprezentowane są przez modele takie jak: Autonics LP-S070, Delta TP04P, serię XLe i XL7 firmy Horner, sterowniki firmy Kernel Sistemi, serię LT4000M firmy Pro-face i Magelis HMISCU firmy Schneider Electric czy też Unitronics Samba. Wszystkie mają wbudowane wejścia i wyjścia cyfrowe, a większość również analogowe (niektóre są przystosowane do współpracy z czujnikami temperatury). Co więcej, szybkie wejścia (nawet do 500 kHz, jak w przypadku Horner XL7e) umożliwiają podłączenie enkodera, a szybkie wyjścia – sterowanie silnikami z użyciem wbudowanych instrukcji ruchu. Kompaktowe rozmiary tych urządzeń (3,5” urządzenia, takie jak Unitronics Samba, mieszczą się na dłoni) ułatwiają ich aranżację nawet na niewielkich pulpitach sterowniczych. Warto wspomnieć o ciekawym rozwiązaniu, jakim jest montaż w otworze o średnicy 22 mm (pod przycisk), możliwy dzięki rozdzieleniu wyświetlacza i elektroniki, zastosowany w urządzeniach Pro-face LT4000M i Schneider Electric Magelis HMISCU (rys. 1).

REKLAMA

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

Rys. 2. Architektura systemu Schneider Electric Magelis HMISCU

Inną użyteczną funkcją, zastosowaną w tych sterownikach, jest możliwość podłączenia urządzeń, takich jak listwy przyciskowe, przyciski biometryczne lub kolumny sygnalizacyjne, do portu USB, co pozwala zmniejszyć liczbę wykorzystywanych wejść i wyjść (rys. 2). Wyświetlacze w urządzeniach kompaktowych dostępne są w skrajnie różnych wariantach – od ekonomicznych, tekstowych, wykonanych w technologii STN, np. Kernel Sistemi VT403 i współpracujących z klawiaturą membranową, przez monochromatyczne, tekstowo-graficzne (np. Delta TP04P) aż po wielokolorowe, dotykowe matryce o wysokiej rozdzielczości (np. Autonics LP-S070 z rozdzielczością SVGA i 16 milionami kolorów). Druga grupa urządzeń to rozwiązania przeznaczone do większych, bardziej złożonych aplikacji. Są wyposażone w szybkie procesory i pamięci o dużej pojemności. Cechuje je również większa możliwość konfiguracji, ale najczęściej są droższe i wymagają dodatkowych modułów zdalnych do obsługi wejść/wyjść. Jej przedstawicielami są serie Panel PAC LP3x firmy ASEM, Power Panel 65 i 500 firmy B&R, Esaware EW100 firmy ESA, Pilz PMI czy Unitronics Unistream.

Ta ostatnia jest połączeniem mocnego kompaktowego PLC z graficznym, dotykowym panelem operatorskim. Oznacza to dwa urządzenia (z niezależnymi procesorami, pamięcią itd.) składane w zestaw. Może on zawierać jedną z dwóch dostępnych wersji

panelu operatorskiego, w którego tylnej części umieszczono szynę do montażu CPU wraz z dodatkowymi modułami (rys. 3). Z kolei urządzenia firm ASEM, B&R, ESA oraz Pilz to już właściwie bardziej komputery przemysłowe, które w sterowniki PAC przekształca odpowiednie oprogramowanie. Ich konfiguracja również przypomina składanie komputera. Przykładowo B&R Power Panel 500 umożliwia swobodny wybór bazy z wyświetlaczem, procesora, pamięci i kart komunikacyjnych, a nawet systemu operacyjnego, na którym będzie uruchomione oprogramowanie producenta – Automation Runtime. Podobnie sprawa wygląda w przypadku Pilz PMI – otwartej platformy sprzętowej, na której może pracować dowolne oprogramowanie, np. programowy sterownik PLC firmy COPA-DATA. Z kolei ASEM i ESA postawiły na coraz popularniejsze ostatnio środowisko, jakim jest CoDeSys. Obydwie grupy urządzeń, poza wbudowanymi wejściami i wyjściami oraz lokalnymi rozszerzeniami, można rozbudowywać stosując moduły rozproszone. W tym celu wykorzystywany jest pełen wachlarz dostępnych sieci przemysłowych, od tych starszych, choć wciąż z powodzeniem implementowanych jak Modbus RTU, przez CAN, Profibus DP, aż po najnowsze standardy oparte na Ethernecie (np. Powerlink w urządzeniach Power Panel

Leszek Szkudlarek, B&R Automatyka Przemysłowa Nasi klienci przeważnie wybierają rozwiązanie zintegrowane, gdzie panel operatorski jest połączony w jednym urządzeniu ze sterownikiem oraz interfejsem sieci Fieldbus (np. Powerlink), za pomocą której sterowane są I/O, system bezpieczeństwa, napędy lub inne peryferia. Rozwiązanie takie, oprócz tego, że jest nieco tańsze, ma też inne zalety – minimalizacja liczby interfejsów w systemie oraz mniejsze gabaryty szafy sterowniczej. W aplikacjach dla małych i średniej wielkości systemów stosowane są urządzenia kompaktowe, oparte na wbudowanym systemie operacyjnym czasu rzeczywistego. Natomiast w średnich i dużych systemach, gdzie wymagane są większe moce obliczeniowe, stosowane są rozwiązania bazujące na technologiach znanych z komputerów przemysłowych. Dają one większą swobodę w wyborze systemu operacyjnego – oprócz dedykowanych systemów czasu rzeczywistego możne to być Windows lub Linux. Obydwa rodzaje urządzeń są w pełni kompatybilne oraz zamienne programowo. W zależności od wymagań danej aplikacji możliwe jest również zastosowanie specjalnych opcji lub dodatkowych akcesoriów, np. wykonanie w wariancie higienicznym dla przemysłu spożywczego, wbudowany czytnik RFID do identyfikacji operatora lub inne.

Fot. Schneider Electric, Unitronix

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

Fot. Schneider Electric, Unitronix

firmy B&R). Przydatnym rozwiązaniem, szczególnie w przypadku rozległych instalacji, mogą się również okazać karty GSM/GPRS (dostępne np. dla sterowników Horner). Istotną cechą, na którą zawsze warto zwrócić uwagę w przypadku zintegrowanych rozwiązań jest dostępne oprogramowanie inżynierskie. Tutaj również występuje znaczne zróżnicowanie, od prostszych do bardziej złożonych środowisk i od niezależnych narzędzi do wizualizacji i programowania (jak w przypadku urządzeń ASEM, Autonics, Delta i ESA) do zintegrowanych. Obydwa warianty mają swoich zwolenników i przeciwników. Zintegrowane środowisko umożliwia szybsze i prostsze połączenie elementów wizualnych z danymi w programie (np. za pomocą wspólnej bazy tagów). Z kolei w przypadku rozdzielenia oprogramowania dla panelu i sterownika możliwa jest równoległa praca dwóch osób nad wizualizacją i programem (choć z drugiej strony wariant ze środowiskiem zintegrowanym takiej możliwości często również nie wyklucza).

Razem czy osobno? Porównywanie rozwiązań zintegrowanych z klasycznymi, bazującymi na odrębnym panelu i sterowniku PLC, przypomina porównywanie systemów scentralizowanych i rozproszonych – nie można wskazać jednoznacznego faworyta. Oczywistą zaletą urządzeń zintegrowanych jest brak problemów z kompatybilnością, które mogą występować w przypadku stosowania rozwiązań do sterowania i wizualizacji od różnych producentów (a czasami nawet w przypadku różnych serii jednego producenta). Jako zaletę na pewno można również traktować niższe koszty – prawie zawsze rozwiązanie zintegrowane będzie tańsze niż odpowiadający mu sterownik PLC wraz ze wszystkimi niezbędnymi modułami i panelem operatorskim. Pośrednio na koszty inwestycji wpływa również ograniczenie miejsca zajmowanego przez elementy sterownicze w szafie. Panel ze sterownikiem montowany jest na jej drzwiach lub na pulpicie, ewentualnie na wysięgniku, co umożliwia kupno mniejszej, a więc i tańszej szafki sterowniczej. Kolejnym

Rys. 3. Budowa urządzenia Unitronics Unistream

czynnikiem przemawiającym na korzyść rozwiązań zintegrowanych jest redukcja liczby połączeń. Przyspiesza to projektowanie i montaż systemu, ale także zmniejsza prawdopodobieństwo awarii (dzięki eliminacji części złączy). Nie należy również zapominać o fazie tworzenia programu i wizualizacji.

REKLAMA

Delta Industrial Automation

PRZEMIENNIKI CZĘSTOTLIWOŚCI

Seria CP2000 - dedykowana do aplikacji wentylatorowych i pompowych ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź ź

Energooszczędność – dwa rygory pracy (Light/Normal Duty) zależnie od obciązenia Tryb „Pożarowy” Parametryzowalny tryb pracy wielopompowej Użyteczna funkcjonalność: PID, usypianie/wybudzanie zależnie od częstotliwości, startu w locie Wbudowany sterownik PLC (10000 kroków pamięci) z RTC Wbudowany filtr EMI (modele z oznaczeniem „E”) Wbudowany port RS485 z zaimplementowanym protokołem Modbus ASCII / RTU oraz BacNet Duża ilość dodatkowych modułów (2 wolne sloty na falowniku) Opcjonalne moduły magistral (DeviceNet, Profibus, CANopen Master/Slave, Modbus TCP, EtherNet/IP) Programator z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym Możliwość wyświetlania własnej strony startowej Wbudowane 10 wejść cyfrowych/ 3 wyjścia cyfrowe Wbudowane 3 wejścia analogowe i 2 wyjścia analogowe Przełącznik RFI dla sieci IT Dostęp do szyny DC falownika Wymienialne listwy połączeniowe Wymienialne wentylatory Pełna funkcjonalność zabezpieczenia napędu i silnika (przeciążenia, przepięcia) Demontowalny programator (możliwość zamontowania na szafie sterującej)

InduProgress Delta Industrial Automation

www.induprogress.pl ul. Płowiecka 109A/5 Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014 67 biuro@induprogress.pl 04-501 Warszawa

68 brak

brak

Wbudowane wyjścia

brak danych

4 GB eMMC (SSD)

1 GB

Wbudowane wejścia

Wydajność

Pamięć nieulotna

Pamięć RAM

Procesor

Freescale i.MX537 (800MHz) lub i.MX535 (1GHz), architektura ARM Cortex-A8

brak

Wbudowana klawiatura

STEROWNIK

tak

brak

16 cyfrowych

16 cyfrowych, w tym 2 szybkie (100 kHz)

brak danych

232 kB SRAM

8000 kroków programu + 16 MB (grafika) 2μs / instrukcję bitową

128 MB

AMD Geode LX800 (500 MHz)

brak, 10 lub 30 klawiszy

tak

262 144

3,5” lub 5,7” (320 × 240)

graficzny (LED TFT)

Power Panel 65

B&R Polska

B&R

brak danych

brak

tak

16 777 216

7” | 800 × 480

5,7” (640 × 480), 7” (800 × 480), 8,4” (800 × 600), 10,4” (800 × 600), 12,1” (800 × 600), 12,1” (1024 × 768), 15” (1024 × 768), 15,6” (1366 × 768)

262 144 lub 16 777 216

graficzny (LED TFT)

LP-S070

WObit

Autonics

graficzny (LED TFT)

Panel PAC LP3x

Sabur

ASEM

Matryca dotykowa

Liczba kolorów

Przekątna i rozdzielczość

Typ

WYŚWIETLACZ

MODEL

Dystrybutor

PRODUCENT

Tab. 1. Urządzenia HMI z PLC

brak

zależna od konfiguracji

512 kB SRAM

512, 1024 lub 2048 MB

8 lub 16 przekaźnikowych; 1 lub 2 analogowe

8 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie (10kHz); 2 lub 4 analogowe

0,35 μs / krok (instrukcja LD)

1 MB flash (8000 kroków programu)

64 kB

NXP LPC1787FBD208, architektura ARM Cortex-M3

10 klawiszy numerycznych i 7 systemowych

brak, 22, 32, 40, 44, 58, 64 lub 124 klawisze

Intel Atom Z510 (1.1 GHz), Z520 (1.33 GHz) lub Z530 (1.6 GHz)

nie

monochromatyczny

4,1” (192 × 64)

tekstowo-graficzny (STN)

TP04P

InduProgress

Delta

tak

262 144 lub 16 777 216

5,7” (640 × 480), 7” (800 × 480), 10,4” (640 × 480), 12” (800 × 600) lub 15” (1024 × 768)

graficzny (LED TFT)

Power Panel 500

B&R Polska

B&R

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

Cena katalogowa

Gwarancja

INNE

Inne

Zasilanie

Temperatura pracy/wilgotność

Obudowa (front)

PARAMETRY MECHANICZNE I ELEKTRYCZNE

Cena katalogowa

Języki programowania

Nazwa

OPROGRAMOWANIE

Możliwości rozbudowy

Inne

Karty pamięci

USB (host/device)

Ethernet

Porty szeregowe

860,00–1500,00 EUR

1879,50 PLN

1 rok

konstrukcja bezwentylatorowa

konstrukcja bezwentylatorowa, dostępna w wersji TrueFlat (LP3x-TF)

1–3 lat

24 V DC

0...+50 °C/35...85 %

IP65F

bezpłatne

LD, IL

24 V DC

0...+50 °C/ ...80 %

IP66

wersja Basic w cenie urządzenia

LD, FBD, CFC, SFC, IL, ST

GP Editor (wizualizacja) i SmartStudio (program)

brak

moduły zdalne po sieciach obsługiwanych przez CoDeSys

Premium HMI 4 (wizualizacja) i CoDeSys v3 (program)

brak

1/1

1 × 10/100 Mbit/s

dostępna u dystrybutora

1–3 lat

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC

0...+50 °C/10...90 %

IP65

dostępna u dystrybutora

160,00–240,00 EUR

18 miesięcy

konstrukcja bezwentylatorowa

konstrukcja bezwentylatorowa, dostępna w wykonaniu o powyższonym IP

1–3 lat

24 V DC

0...+50 °C/10...90 %

IP66 / NEMA4

bezpłatne

LD, FBD, SFC, IL

TPEditor (wizualizacja) i ISPsoft lub WPLSoft (program)

24 V DC

0...+55 °C/5...90 %

IP65

dostępna u dystrybutora

LD, FBD, CF, SFC, IL, ST, Automation Basic, ANSI C, ANSI C++

LD, FBD, CF, SFC, IL, ST, Automation Basic, ANSI C, ANSI C++ dostępna u dystrybutora

Automation Studio

moduły zdalne serii SLIM (po sieci Modbus ASCII/RTU)

karty: Ethernet, CAN, POWERLINK, X2X Link i Audio; moduły zdalne i napędy (po sieci X2X Link, POWERLINK lub CAN)

karty: RS-232/422/485, CAN i Profibus DP Slave; moduły zdalne i napędy (po sieci X2X Link, POWERLINK lub CAN)

Automation Studio

brak

slot na karty rozszerzeń, wbudowany czytnik RFID

1 × X2X Link lub POWERLINK, slot na karty komunikacyjne

brak

0/1

brak

2 × RS-485

8 lub 16 przekaźnikowych; 1 lub 2 analogowe

8 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie (10kHz); 2 lub 4 analogowe

CompactFlash, SD

2/0 lub 3/0

1 × 10/100/1000 Mbit/s

1 × RS-232

brak

CompactFlash

2/0

1 × 10/100 Mbit/s

brak

16 cyfrowych, w tym 2 szybkie (100 kHz)

1 × RS-232 + 1 × RS-232/422

brak

16 cyfrowych

CAN (CANopen) w LP31

SD/SDHC

2/0

2 × 10/100 Mbit/s

1 × RS-232/422/485

brak

Wbudowane wyjścia

INTERFEJSY

brak

Wbudowane wejścia

70 brak

Wbudowana klawiatura

brak

Wbudowane wyjścia

brak danych

Wbudowane wejścia

Wydajność

3 GB flash + 32 kB NVRAM

256 lub 512 MB

Pamięć RAM

Pamięć nieulotna

ARM Cortex-A8

Procesor

STEROWNIK

tak

12 lub 24 cyfrowe, w tym 4 szybkie (500 kHz); 2 lub 4 analogowe (12 lub 16 bit, 0...10 V/0..20 mA/4...20 mA/ termopara/RTD)

12 lub 24 cyfrowe, w tym 4 szybkie; 2 lub 4 analogowe (10 lub 16 bit, 0...10 V/0...20 mA/4...20 mA/ termopara /RTD)

6, 12 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie 6, 12 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie (65 kHz); 0 lub 2 analogowe (12 bit, (200 kHz); 0 lub 2 analogowe (14 bit, 0..10 V/0..20 mA/4..20 mA) 0...10 V/0...20 mA/4...20 mA)

13 μs/1 kB programu

1 MB (program) + 27 MB (grafika)

brak danych

1,2 ms/1 kB programu

256 kB (program) + 1MB (grafika)

brak danych

6 klawiszy

10 klawiszy funkcyjnych i 10 systemowych

brak danych

tak

65 536

7” (800 × 480)

graficzny (LED TFT)

XL7e

ASTOR

Horner

tak

monochromatyczny

2,25” (128 × 64)

4,3” (480 × 272), 7” (800 × 480), 12,1” (1280 × 800) lub 15,6” (1366 × 768)

262 144 lub 16 777 216

graficzny (LED LCD)

XLe

ASTOR

Horner

graficzny (LED TFT)

Esaware EW100

Sabur

ESA Elettronica

Matryca dotykowa

Liczba kolorów

Przekątna i rozdzielczość

Typ

WYŚWIETLACZ

MODEL

Dystrybutor

PRODUCENT

Tab. 1. Urządzenia HMI z PLC (ciąg dalszy)

10 tranzystorowych lub przekaźnikowych; 2 analogowe (10 bit)

16 cyfrowych; 4 analogowe (12 bit)

14 cyfrowych, z tego 4 szybkie (5 kHz); 4 16 cyfrowych, z tego 4 szybkie (10 kHz); konfigurowalne, analogowe (10 bit) 4 konfigurowalne, analogowe (10 bit)

cykl min. 5 ms

128 kB flash (program) + 128 kB flash (grafika) + 64 kB EEPROM (dane i receptury)

64 kB flash (program) + 64 kB flash (ekrany) + 16 kB EEPROM (dane i receptury) cykl min. 1 ms

brak danych

Fujitsu MB91467 (100 MHz)

brak

tak

256

5,7” (320 × 240)

graficzny (LED TFT)

TSP570

VENT-Ex

Kernel Sistemi

brak danych

Hitachi H8S/2145B (20 MHz)

8 klawiszy funkcyjnych i 6 systemowych

nie

monochromatyczny

2 linie po 20 znaków

tekstowy (STN)

VTP403

VENT-Ex

Kernel Sistemi

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

Cena katalogowa

Gwarancja

INNE

Inne

Zasilanie

Temperatura pracy/wilgotność

Obudowa (front)

382,00–1940,00 EUR

1099,00–2214,00 PLN

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa

konstrukcja bezwentylatorowa, dostępna w 3 wersjach: AA - HMI, AB - HMI+PLC i AC – HMI+PLC+I/O

1 rok

24 V DC

–10...+60 °C/5...95 %

IP65

bezpłatne

LD, FBD, SFC, IL, ST

Cscape

24 V DC

–10...+50 °C/…90 %

IP66

w cenie urządzenia

LD, FBD, CFC, SFC, IL, ST

Crew (wizualizacja) i CoDeSys v3 (program)

4009,00–4655,00 PLN

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC

–10...+60 °C/5...95 %

IP65

bezpłatne

LD, FBD, SFC, IL, ST

Cscape

karty: PROFIBUS DP Slave i GSM/GPRS; moduły zdalne SmartMod (po sieci Modbus RTU), SmartRail (Modbus TCP), SmartStix i SmartBlock (CsCAN)

karty: Ethernet, PROFIBUS DP Slave i GSM/GPRS; moduły zdalne SmartMod (po sieci Modbus RTU), SmartRail (Modbus TCP), SmartStix i SmartBlock (CsCAN)

moduły lokalne I/O w wersji AC, moduły zdalne po sieciach obsługiwanych przez CoDeSys w wersjach AB i AC

PARAMETRY MECHANICZNE I ELEKTRYCZNE

Cena katalogowa

Języki programowania

Nazwa

OPROGRAMOWANIE

Możliwości rozbudowy

2 × CAN (CsCAN, CANopen), Audio In, Audio Out, slot na karty komunikacyjne

CAN (CsCAN, CANopen, J1939, DeviceNet), slot na karty komunikacyjne

1/1

2 × 10/100 Mbit/s

1 × RS-232 + 1 × RS-485 + 1 × RS-232/485

CAN, PROFIBUS

brak

2 × RS-232/422/485

microSD

Inne

(500 kHz); 2 lub 4 analogowe (12 lub 16 bit, 0...10 V/0..20 mA/4...20 mA/ termopara/RTD)

2 lub 4 analogowe (10 lub 16 bit, 0...10 V/0...20 mA/4...20 mA/ termopara /RTD)

microSD

SD / SDHC / MMC

1/1 lub 2/1

1 lub 2 × 10/100 Mbit/s

Karty pamięci

USB (host/device)

Ethernet

Porty szeregowe

2 × RS-232/485

brak

Wbudowane wyjścia

INTERFEJSY

brak

Wbudowane wejścia

440,00–490,00 EUR

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC/15...22 V AC

–10...+70 °C/0...90 %

IP55

bezpłatne

LD, IL, C

FLASH lub LogicPaint (w przygotowaniu)

moduły I/O

brak

1 × R-S232/422/485 + 1 × RS-232/485

10 tranzystorowych lub przekaźnikowych; 2 analogowe (10 bit)

1200,00–1280,00 EUR

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC/15...22 V AC

–10...+70 °C/0...90 %

IP55

bezpłatne

LD, IL, C

FLASH lub LogicPaint (w przygotowaniu)

moduły I/O

CAN (CANopen master)

brak

1/1

opcja

1 × RS-232 + 1 × RS-422/485

16 cyfrowych; 4 analogowe (12 bit)

14 cyfrowych, z tego 4 szybkie (5 kHz); 4 16 cyfrowych, z tego 4 szybkie (10 kHz); konfigurowalne, analogowe (10 bit) 4 konfigurowalne, analogowe (10 bit)

72 brak

brak danych

Wydajność

Wbudowane wejścia

512 MB flash

256 MB

brak danych

8 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie; 0 lub 4 analogowe (2 × 13

12 lub 20 cyfrowych, w tym 2 szybkie (100 kHz); 0 lub 4 analogowe (2 × 13

128 MB flash (aplikacja) + 128 kB FRAM (dane)

132 kB flash (15 000 kroków programu, rozszerzalne kosztem 1 MB na grafikę do 60 000) + 192 kB SRAM + 24 MB (grafika) brak danych

128 MB

RISC (333 MHz)

brak

tak

65 536

3,5 lub 5,7” (320 × 240)

graficzny (LED TFT)

Magelis HMISCU

Schneider Electric Polska

Schneider-Electric

brak danych

brak

4 klawisze funkcyjne i 4 systemowe (tylko w wersji 3,5”)

ARM (1 GHz)

tak

65 536

3,5 lub 5,7” (320 × 240)

3,5” (320 × 240), 5,7” (320 × 240), 6,5” (640 × 480), 7,0” (800 × 480), 10,4” (800 × 600), 12,1” (800 × 600) lub 15,0” (1024 × 768) 65 536

graficzny (LED TFT)

LT-4000M

Pro-Face Europe B.V.

Pro-face

graficzny (LED TFT)

PMI + COPA-DATA SoftPLC

Pilz Polska

Pilz

Pamięć nieulotna

Pamięć RAM

Procesor

STEROWNIK

Wbudowana klawiatura

Matryca dotykowa

Liczba kolorów

Przekątna i rozdzielczość

Typ

WYŚWIETLACZ

MODEL

Dystrybutor

PRODUCENT

Tab. 1. Urządzenia HMI z PLC (dokończenie)

12 cyfrowych, w tym 2 cyfrowo/ analogowe (10 bit, 0...10 V / ...20 mA)

15 μs/1 kB programu

0,5 MB (program) + 1,5 MB (grafika)

brak danych

brak

tak

65 536

3,5” (320 × 240)

graficzny (LED TFT)

Samba

Elmark

Unitronics

brak

0.13 μs/instrukcję bitową

3 GB (system) + 1 GB (grafika) + 1 MB (program)

512 MB

RISC 32 bit (800 MHz) w panelu + RISC 32bit (400 MHz) w CPU

brak

tak

65 536

7” (800 × 480) lub 10,4” (800 × 600)

graficzny (LED TFT)

Unistream

Elmark

Unitronics

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

Audio Out

Inne

Cena katalogowa

Gwarancja

INNE

Inne

Zasilanie

Temperatura pracy/wilgotność

Obudowa (front)

PARAMETRY MECHANICZNE I ELEKTRYCZNE

Cena katalogowa

Języki programowania

Nazwa

OPROGRAMOWANIE

8 lub 10 cyfrowych, w tym 2 szybkie; 0 lub 2 analogowe (12 bit)

6 lub 10 cyfrowych, w tym 2 szybkie (65 kHz); 0 lub 2 analogowe (12 bit)

569,40-1800,00 EUR (bez software)

1 rok

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC

0...+50 °C/…95 %

od 470,00 EUR

1950,00 – 2600,00 PLN

18 miesięcy

konstrukcja bezwentylatorowa, modułowa umożliwiająca montaż w otworze 22 mm

2 lata

24 V DC

0...+50 °C/5...85 %

IP65F / NEMA4X

600,00 PLN

LD, FBD, CFC, SFC, IL, ST

1215,00 PLN

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa

24 V DC

0...+50 °C/10...90 %

IP65/IP66/NEMA4X

darmowe

VisiLogic

porty: Ethernet, RS-232/485 i CAN; moduły zdalne (po sieci CAN)

moduły zdalne Modicon OTB lub STB (po sieciach Ethernet, CANopen lub Modbus)

SoMachine (oparte na CoDeSys v3)

możliwość montażu dodatkowych portów

brak

1 × RS-232

8 tranzystorowych lub przekaźnikowych

12 cyfrowych, w tym 2 cyfrowo/ analogowe (10 bit, 0...10 V / ...20 mA) i 3 szybkie (30 kHz)

15 μs/1 kB programu

CAN (CANopen master)

brak

1/1

1 × 10/100 Mbit/s

24 V DC

0...+50 °C/5...85 %

IP65F/NEMA4X

w promocji bezpłatne (w cenie sterownika)

220,00 – 2.800,00 EUR (64 – 8192 zmiennych)

IP65

GP-Pro EX

moduły zdalne po sieci CANopen

CAN (CANopen master)

brak

1/1

1 × 10/100Mbit/s

1 × RS-232/485

8 lub 16 cyfrowych, w tym 2 szybkie; 0 lub 4 analogowe (2 × 13 + 2 × 16 bit dla termopary)

12 lub 20 cyfrowych, w tym 2 szybkie (100 kHz); 0 lub 4 analogowe (2 × 13 + 2 × 16 bit dla termopary)

1 × RS-232/485

brak danych

LD, FBD, SFC, IL, ST

COPA-DATA zenon Logic

moduły zdalne serii PSS

SD / SDHC

Karty pamięci

Możliwości rozbudowy

1/1 lub 2/1

1 × 10/100 Mbit/s

USB (host/device)

Ethernet

Porty szeregowe

1 × RS-232

brak

Wbudowane wyjścia

INTERFEJSY

brak

brak danych

Wbudowane wejścia

Wydajność

(grafika)

4458,00 lub 6075,00 PLN

2 lata

konstrukcja bezwentylatorowa, modułowa (HMI + PLC)

12/24 V DC

–20...+55 °C/5...95 %

IP65/IP66/NEMA4X

darmowe

UniLogic

moduły lokalne: I/O i RS-232/485; moduły zdalne (po sieci CAN)

CAN, Audio Out, głośnik

microSD

2/1

2 × 10/100 Mbit/s

1 × RS-485

brak

0.13 μs/instrukcję bitową

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

W urządzeniach zintegrowanych często obydwa elementy tworzone są za pomocą jednego narzędzia – eliminuje to problemy z konfiguracją połączenia i umożliwia stosowanie wspólnej bazy zmiennych dla programu i wizualizacji, co również przekłada się na czas realizacji i koszty projektu (oczywiście zintegrowane środowisko programowania dostępne jest często również w przypadkach klasycznych rozwiązań). Wadą opisanych rozwiązań, szczególnie tych z grupy All-In-One, jest natomiast mniejsza elastyczność. Umożliwiają one rozbudowę (niektóre nawet znaczną), ale najczęściej nie na taką skalę, jak sterownik PLC/PAC połączony z panelem operatorskim. Najbardziej zaawansowane urządzenia typu PAC pozwalają na współpracę kilku procesorów w obrębie jednej kasety, mają wbudowaną obsługę sterowania ruchem (ang. motion control) oraz umożliwiają praktycznie nieograniczone rozszerzanie o kolejne moduły wejściowo-wyjściowe i magistrale komunikacyjne. Taka elastyczność kosztuje i to często słono, a jak wspomniano

na początku, kompaktowe urządzania zintegrowane przeznaczone są do tych mniejszych (i tańszych) aplikacji. Mniejsza elastyczność dotyczy również fazy doboru. Nie zawsze wyświetlacz o optymalnych dla nas parametrach będzie szedł w parze z potrzebnym nam sterownikiem – często konieczny będzie kompromis. Kolejnym ograniczeniem są koszty. O ile bowiem kupno kompaktowego rozwiązania All-In-One, tj. sterownika zintegrowanego z panelem, modułami wejściowo-wyjściowymi i interfejsami sieciowymi, jest tańsze niż zakup tych elementów osobno, o tyle w przypadku uszkodzenia może być konieczna wymiana całości. Mogło by się wydawać, że sterownik zintegrowany z panelem będzie mniej wydajny niż ten w wersji klasycznej. Nic bardziej mylnego – zintegrowane sterowniki najczęściej nie ustępują mocą swoim „wolnostojącym” odpowiednikom.

urządzeń. Telefony już dawno przestały służyć tylko do wykonywania połączeń głosowych, a telewizory zamieniają się w centra multimedialne. Ten trend nie ominął również automatyki, gdzie urządzenia zintegrowane są wybierane coraz chętniej przez osoby zajmujące się projektowaniem systemów sterowania. Ma to miejsce szczególnie w przypadku mniejszych aplikacji, w których kontrolery All-In-One niewielkim nakładem kosztów znacznie upraszczają parametryzację i diagnostykę. Tego typu rozwiązania dostępne są także dla bardziej złożonych i wymagających systemów sterowania. Tracą wtedy niektóre cechy urządzeń kompaktowych, ale w zamian oferują lepszą wydajność i możliwości porównywalne z modułowymi sterownikami PLC/PAC.

Do wszystkiego czy do niczego? Ogólnoświatową tendencją jest integrowanie coraz większej liczby funkcjonalności w coraz mniejszej liczbie

mgr inż. Marcin Zawisza PAR

REKLAMA

Na tej konferencji nie może Państwa zabraknąć!

XII EDYCJA KONFERENCJI

WORLD CLASS MANUFACTURING – PRODUKCJA KLASY ŚWIATOWEJ 25-26 listopada 2014 r., Katowice

Zagadnienia omawiane podczas konferencji: • Brąz, srebro, złoto – jak benchmarkują się firmy klasy światowej i jakie korzyści z tego czerpią • Koszty a straty – identyfikacja grup kosztów i procesów w celu identyfikacji strat • Stałe podnoszenie wydajności – never ending story produkcji i utrzymania ruchu • Jak efektywnie monitorować i prezentować wskaźniki produkcji • Produkcja w XXI – bezpieczeństwo, jakość, technologia, koszty. Wymagania rynkowe i tendencje rozwoju • Workplace organization – narzędzia, stanowiska montażowe • Jak zejść z odpowiedzialnością do operatorów • Filar Quality Control a ISO 9001 – doświadczenia z wdrażania i doskonalenia • Skutecznie łączymy poszczególne etapy łańcucha dostaw w dążeniu do klasy światowej • Każdego dnia robimy krok naprzód – Continuous Improvement Management (CIM) – rozbudzamy tę pasję wśród pracowników wszystkich szczebli • Efektywne systemy mapowania strumienia wartości (end to end) • Ergonomia pracy – możliwości, metody i doskonalenie

WARSZTAT DLA MENEDŻERÓW „JAK REALIZOWAĆ WYZNACZONE PRZEZ FIRMĘ CELE Z ZAANGAŻOWANIEM ZESPOŁU”, 24 listopada 2014 r., Katowice Sponsor Główny:

Sponsor Koktajlu:

Wystawca:

Patroni medialni:

74 Osoby zainteresowane udziałem w konferencji prosimy o kontakt: +48 22 458 66 10

gbip.com.pl

3 w 1: wizualizacja, sterowanie i zdalny dostęp serwisowy Rodziny paneli PAC LP30 i LP31 firmy ASEM umożliwiają ekonomiczne i skuteczne tworzenie systemów sterowania i wizualizacji w instalacjach automatyki. LP30/31 to panele HMI z pakietem SoftPLC, do których można podłączać zdalne wejścia/wyjścia. Takie rozwiązanie eliminuje konieczność stosowania dwóch osobnych urządzeń. Do tej pory zadania sterowania i wizualizacji realizowane były najczęściej przez tradycyjne zastosowanie sterownika PLC, we współpracy z panelem

Fot. Sabur

operatorskim.

Promocja

Oprócz funkcji wizualizacyjno-sterujących panele z PAC (ang. Programmable Automation Controller – programowalny sterownik automatyki) gwarantują bezpieczny, zdalny dostęp w trybie serwisowym do urządzeń i instalacji, który realizowany jest z użyciem technologii ASEM Ubiquity.

Wizualizacja i sterowanie Funkcje związane z wizualizacją procesów wykonywane są na bazie środowiska HMI/SCADA Premium HMI 4. Pakiet ten jest dostępny w wersjach Basic i Advanced oraz obsługuje wszystkie panele i komputery producenta. Funkcje sterowania zapewnia pakiet SoftPLC CODESYS. Środowisko CODESYS pozwala na komunikację w trybie master z użyciem wielu popularnych sieci przemysłowych, m.in. CANopen, EtherCAT, Modbus RTU i Modbus TCP. Panele LP30/31 obsługują wymienione sieci, w efekcie czego można je rozbudowywać o moduły zdalnych wejść/wyjść, podłączane właśnie przez te interfejsy sieciowe.

Elastyczna konfiguracja Panele LP30/31 są oferowane w aluminiowych obudowach, w tym w wersji True Flat. Dostępne są w siedmiu wielkościach ekranu: 5,7”, 8,4”, 10,4”, 12,1”, 15” w proporcjach 4:3 oraz 7” i 15,6” w proporcjach 16:9. Urządzenia charakteryzuje bezwentylatorowa

konstrukcja i architektura oparta na procesorach ARM Cortex A8 (z procesorem 1 GHz w LP30 i 800 MHz w LP31). Pracują pod kontrolą systemu Windows Embedded Compact 7 Pro. W wersji podstawowej panele wyposażone są w dwa porty ethernetowe, dwa porty USB, RS-232/422/485 oraz zewnętrznie dostępny slot na karty SD. Urządzenia mogą pracować w temperaturze od 0 °C do +50 °C, a front ma stopień ochrony IP66K.

Zdalny dostęp serwisowy Unikalną cechą komputerów przemysłowych i paneli operatorskich firmy ASEM jest technologia ASEM Ubiquity. Pozwala ona na korzystanie z zaawansowanych funkcji bezpiecznego, zdalnego dostępu do systemów i urządzeń działających w sieciach Ethernet oraz szeregowych, realizowanych w systemach Windows CE oraz innych 32- i 64-bitowych. Ubiquity umożliwia serwis i rekonfigurację systemów informatyki, w tym zdalne programowanie, debugowanie i aktualizację sterowników PLC, paneli HMI, komputerów IPC, napędów i innych urządzeń automatyki. SABUR Sp. z o.o. ul. Puławska 303, 02-785 Warszawa, tel. 22 549 43 53, fax 22 549 43 50 e-mail: sabur@sabur.com.pl www.sabur.com.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

RYNEK I TECHNOLOGIE ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

HMI i SCADA a mniejsza liczba awarii Oprogramowanie wizualizacyjne zmniejsza liczbę awarii

HMI/SCADA, powszechnie stosowanych w firmach produkcyjnych, jest przede wszystkim dostarczanie informacji o tym, jak przebiega nadzorowany proces oraz natychmiastowe powiadamianie użytkowników, gdy wystąpi problem lub awaria.

Od czasu, kiedy w latach 80. XX wieku pojawiły się pierwsze wizualizacje interfejsów dla operatorów, wyświetlane na ekranach paneli operatorskich i komputerowych stacjach roboczych, rynek systemów HMI/SCADA rozwijał się bardzo intensywnie. Przez lata pojawiały się coraz bardziej zaawansowane graficznie i funkcjonalnie rozwiązania, oferujące zestaw narzędzi do tworzenia bogatych ekranów wizualizacyjnych. Szybki rozwój technologii informatycznych sprawił, że producenci oprogramowania HMI i SCADA ulepszali swoje produkty, nadając im możliwości tworzenia zaawansowanych wizualizacji, z uwzględnieniem nawet animacji 3D. W efekcie w fabrykach zaczęły pojawiać się piękne wizualizacje, ale ilość i sposób prezentowanych informacji stopniowo zaczęły przytłaczać użytkowników. W efekcie coraz trudniej było im dostrzec w gąszczu kolorowych, wylewających się z ekranów grafik to, co istotne dla produkcji.

Prosty interfejs to dobry interfejs Jednym z celów, jakie powinno się postawić przed wdrażanym lub rozwijanym

systemem HMI/SCADA, jest dostarczanie informacji w taki sposób, by ich prezentacja wpływała na zwiększenie skuteczności działań prewencyjnych oraz zmniejszenie liczby awarii podczas produkcji. Do barier, które w fabrykach na całym świecie przeszkadzają w osiągnięciu tych celów, zalicza się zbyt dużą liczbę szczegółów oraz elementy upiększające ekrany wizualizacyjne. Zaciemniają one wizualizację i utrudniają dostrzeżenie istotnych informacji we właściwym czasie. Według badań przeprowadzonych przez autorów przewodnika „The High Performance HMI Handbook” operatorzy wykorzystujący tradycyjne (często nieergonomiczne) ekrany wizualizacyjne, tylko w 10 proc. przypadków są w stanie wykryć zagrożenie wystąpienia awarii na podstawie wskazań wizualizacji. W pozostałych sytuacjach zgłaszają awarie dopiero po wystąpieniu alarmu. Autorzy przewodnika, opierając się na przeprowadzonych badaniach, wskazują, że współczynnik awarii przewidzianych przed ich wystąpieniem można znacznie podnieść przez dostarczenie

Rys. 1. Przykład czytelnej aplikacji wizualizacyjnej Wonderware InTouch, stworzonej z wykorzystaniem komponentów biblioteki SAL

Promocja

Fot. ASTOR

Rolą systemów wizualizacji

Procesy 22% Błędy ludzkie 42%

Wady maszyn i sprzętu 36% Rys. 2. Rozkład przyczyn awarii podczas produkcji według ASM Consortium

operatorom ergonomicznych ekranów wizualizacyjnych, stworzonych w oparciu o podejście określane angielskim wyrażeniem „Situational Awareness”, („Pokaż to, co najważniejsze”). Korzystając z tego podejścia, operator realizujący swoje zadania produkcyjne używa bardzo prostej, schematycznej wizualizacji pracy urządzenia. Obserwując prezentowane analogowo parametry maszyny, dokładnie widzi, jak przebiega jej praca. Nie musi przełączać się między wieloma oknami, a gdy parametry pracy urządzenia są prawidłowe, nie absorbują jego uwagi. Dopiero w momencie, gdy coś jest nie tak, wizualizacja przyciąga uwagę operatora i eksponuje te parametry, które zaczynają odbiegać od założeń. W tej sytuacji operator jest w stanie zareagować, zmieniając nastawy maszyny lub informując dział utrzymania ruchu o symptomach, zanim jeszcze wystąpi awaria. Z badań autorów wspomnianego przewodnika wynika, że dzięki takiemu podejściu skuteczność detekcji zagrożeń przed wystąpieniem awarii wzrasta pięciokrotnie. Przewidywalność awarii przez samych operatorów wzrasta z 10 proc. do 48 proc., co przekłada się na radykalne zmniejszenie liczby usterek i pozwala pracownikom działu utrzymania ruchu poświęcić więcej

czasu na realizację planowanych zadań prewencyjnych.

Błędy ludzkie Badania przeprowadzone przez Konsorcjum ASM (Abnormal Situation Management Consortium) wskazują, że aż 42 proc. przyczyn awarii jest spowodowanych ludzkim błędem. 36 proc. awarii wynika z wad maszyn i sprzętu, a pozostałe 22 proc. generują same procesy. Ograniczenie liczby ludzkich błędów może przyczynić się do istotnego zmniejszenia częstości awarii. Operator, korzystając z ergonomicznego ekranu wizualizacyjnego, który pokazuje to, co najważniejsze, otrzymuje dostęp do odpowiednich informacji, zaprezentowanych dokładnie, w sposób jednoznaczny i czytelny. Zmniejszenie ilości napływających informacji, a także wyodrębnienie i przeniesienie na pierwszy plan tylko tych najważniejszych, korzystnie wpływają na pracę operatora i przekładają się na zmniejszenie błędów powodujących awarie. Sterowanie w oparciu o alarmy zwiększa ryzyko awarii Stosunkowo często operatorzy bazują na rejestrowanych alarmach i na tej podstawie podejmują decyzje odnośnie sterowania. Ilustruje to rys. 3.

Takie podejście do realizacji np. czynności produkcyjnych powoduje m.in. niechciane wahania w długości cyklu maszyny, odchylenia od norm jakościowych, generowanie dużej ilości odpadów, nieplanowane przestoje oraz zwiększone ryzyko wypadków. Jeśli do sterowania procesem lub pojedynczą maszyną wykorzysta się oprogramowanie wizualizacyjne, stworzone w oparciu o podejście situational awareness, operatorzy są w stanie lepiej prowadzić produkcję. Ergonomiczne ekrany wizualizacyjne dostarczają im tylko takich informacji, które są im w danym momencie potrzebne. Dzięki klarownej informacji o tym, co się dzieje z procesem lub maszyną, operatorzy przestają bazować tylko na rejestrowanych alarmach i dzięki ich bardziej wydajnej pracy liczba awarii oraz koszty związane z nieprawidłowym sterowaniem zostają znacząco obniżone.

Trendy w systemach HMI/SCADA Aktualnie, zarówno w życiu codziennym, jak i w pracy, jesteśmy ze wszystkich stron atakowani ogromną ilością informacji, których nie jesteśmy w stanie szybko przyswoić. Aby odciążyć operatorów, będących bezpośrednimi użytkownikami systemów HMI/SCADA, producenci oprogramowania wizualizacyjnego dostarczają narzędzia, które umożliwiają tworzenie ergonomicznych, prostych, a zarazem wysoce funkcjonalnych ekranów wizualizacyjnych. Pionierem w tym zakresie jest firma Wonderware, która wraz z najnowszą wersją systemu Wonderware InTouch 2014 dostarcza użytkownikom gotowe biblioteki obiektów Situational Awareness Library (SAL), wspierające podejście projektowania ergonomicznych interfejsów HMI/SCADA dla operatorów. Więcej informacji na temat oprogramowania Wonderware można znaleźć na stronie internetowej www.astor.com. pl/wonderware2014

Arkadiusz Rodak specjalista ds. oprogramowania przemysłowego ASTOR ul. Smoleńsk 29 31-112 Kraków Fot. ASTOR

tel. 12 428 63 00 Rys. 3. Porównanie przebiegów sterowania nieoptymalnego, opartego o progi alarmowe (z lewej), oraz sterowania pożądanego, wspieranego informacją z ergonomicznej wizualizacji (z prawej)

fax 12 428 63 09 e-mail: info@astor.com.pl www.astor.com.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

II KONGRES ELEKTRYKI POLSKIEJ 1-2 grudnia 2014

Kongres jest pierwszym od 5 lat najobszerniejszym przeglądem stanu i kierunków rozwoju szeroko rozumianej elektryki. Organizowany jest w szczególnej chwili, gdy Stowarzyszenie Elektryków Polskich, największe i najstarsze stowarzyszenie inżynierskie w Polsce, świętuje swoje 95-lecie.

Honorowy Patronat Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej Bronisława Komorowskiego

Sesje plenarne Bezpieczeństwo energetyczne „Kiedy grozi nam elektroenergetyczna apokalipsa?” Cyberbezpieczeństwo

II KONGRES ELEKTRYKI POLSKIEJ 1-2 -2 grudnia 2014 Warszawski Dom Technika NOT Warszawa ul. Czackiego 3/5

i bezpieczeństwo informacyjne „Jak zmniejszyć ryzyko cyfrowej katastrofy?” Badania naukowe a innowacyjna gospodarka „Kierunki i strategia rozwoju –

Zapraszamy przedstawicieli mediów Akredytacja pod adresem:

zbierać punkty czy wdrożenia?”

STOWARZYSZENIE ELEKTRYKÓW POLSKICH ul. Świętokrzyska 14, Warszawa 22 336 14 25/19 www.kongres-sep.pl www.kongreswww.kongres sep.pl :: biuro@kongres biuro@kongres-sep.pl biuro@kongressep.pl

Wybrane problemy współczesnej energetyki

Organizatorzy: Stowarzyszenie Elektryków Polskich i Politechnika Warszawska przy wsparciu Wojskowej Akademii Technicznej, Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego oraz Naczelnej Organizacji Technicznej.

Sesje tematyczne: Cyberbezpieczeństwo, Cywilizacyjne wyzwania elektryki, Elektroenergetyka, Elektryka w medycynie, Elektryka w systemach inteligentnego transportu, Energetyka jądrowa, Energetyka rozproszona i odnawialne źródła energii, Historia elektryki, Informatyzacja i cyfryzacja, Mechatronika, Młodzież w SEP, Nowoczesność w elektronice, Oświetlenie, Polski przemysł elektrotechniczny, Trakcja elektryczna

ZINTEGROWANE ROZWIĄZANIA DO STEROWANIA I WIZUALIZACJI

RYNEK I TECHNOLOGIE

Modułowe sterowniki HMI UniStream UniStream to seria sterowników firmy Unitronics o modułowej budowie. Rodzina ta obejmuje wszechstronny i potężny procesor, wiele dotykowych i kolorowych paneli HMI oraz bardzo łatwe w montażu moduły komunikacyjne i moduły I/O, wymagające jedynie minimalnego okablowania.

Fot. Elmark Automatyka

Modułowa budowa sterowników UniStream pozwala na dostosowanie ich do konkretnych wymagań użytkownika. Składają się na to trzy kroki: wybór panelu dotykowego HMI (dostępne panele mają przekątne: 7², 10,4² i 15,6²), wybór jednostki procesorowej, wpinanej z tyłu panelu oraz wybór modułów I/O i portów komunikacyjnych, wpinanych obok procesora. Wynikiem jest kompaktowy sterownik ze zintegrowanym panelem HMI i wbudowanymi portami wejść i wyjść, który pasuje do wybranej aplikacji. Sterowniki można łączyć z urządzeniami innych producentów przez interfejsy Ethernet, CAN bus lub RS-232/485, używając protokołu Modbus lub CANopen. Dostęp do nich można uzyskać z każdego miejsca o każdej porze, łącząc się bezpośrednio przez Ethernet lub USB, ewentualnie używając VNC w celu podłączenia do komputera PC, tabletu, czy nawet telefonu. Darmowe oprogramowanie UniLogic i wsparcie techniczne pozwalają ograniczyć koszty instalacji. Nieduża ilość potrzebnego okablowania pozwala zaoszczędzić przestrzeń zajmowaną przez sterownik, a intuicyjne oprogramowanie przyspiesza proces tworzenia aplikacji nawet o 50 proc.

Moduły paneli dotykowych W ramach rodziny UniStream dostępne są dotykowe, kolorowe panele HMI o wysokiej rozdzielczości. Oferowane są w trzech wersjach: 7², 10,4² i 15,6². Tylna część obudowy jest wyposażona Promocja

w szynę DIN, na którą można wpiąć procesor, moduły I/O i moduły komunikacyjne. Każdy panel zawiera: • wejście AUX, służące do podłączenia CPU, • wyjście audio 3,5 mm (mini-jack), • gniazdo kart microSD, • dwa porty USB host typu A i jeden port mini USB typu B do programowania, • dwa porty Ethernet RJ45, 10/100 Mb/s, • złącze zasilania 12/24 V DC.

Moduł procesorowy Procesor obsługuje do 2048 wbudowanych lokalnych i zdalnych wejść i wyjść. Zawiera izolowane porty RS-485 i CAN bus, port do łączenia modułów I/O i komunikacyjnych, a także baterię do podtrzymania pamięci. Pozostałe cechy sterowników UniStream to: • automatyczne strojenie regulatora PID do 48 niezależnych pętli, • dynamiczne wykresy, tabele danych i eksport danych do programu Microsoft Excel, • obsługa Multi Master/Multi Slave, RTC, biblioteka string, obsługa alarmów, • odtwarzanie plików MP3 za pomocą wewnętrznego lub zewnętrznego głośnika, • stopień ochrony IP20, NEMA1, przy montażu na szynie DIN i IP65/66, NEMA4X, przy montażu panelowym;

temperatura pracy od –20 °C do +55 °C, dwuletnia gwarancja, • obsługa modemów, w tym GPRS/ GSM, web serwer, • aktualizacja aplikacji i oprogramowania z użyciem USB Flash Drive, • dostępna duża biblioteka obrazów o wysokiej rozdzielczości, setki ekranów użytkownika i obrazów na aplikacje, elementy wielowarstwowe, włączając animowane GIF-y.

Pozostałe informacje Dzięki adapterowi rozszerzającemu UAG-XK (wersja bez zasilacza) lub UAG-XKP (wersja z zasilaczem) istnieje możliwość podłączenia dodatkowych 8 lub 16 modułów do jednego CPU. Dostępne są one z przewodami o długości 125 cm, 300 cm, 600 cm i 1200 cm. Gdyby sytuacja wymagała rozbudowania o kolejne moduły, wystarczy podłączyć do sieci CAN bus adapter EX-RC1, do którego z kolei można podłączyć do ośmiu kolejnych modułów, znanych z serii Vision. W sieci CAN bus może pracować jednocześnie do 60 urządzeń.

ELMARK Automatyka Sp. z o.o. ul. Niemcewicza 76 05-075 Warszawa Wesoła tel. 22 541 84 60 fax 22 541 84 61 e-mail: elmark@elmark.com.pl www.moxa.elmark.com.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NOWOŚCI CZUJNIKI

Czujniki wizyjne SBSI Sposób na zbudowanie prostych rozwiązań wizyjnych

SBSI upraszczają pracę z przetwarzaniem obrazu w zastosowaniach przemysłowych. Intuicyjna konfiguracja czyni je łatwymi w użyciu, nawet bez specjalistycznej wiedzy.

Czujniki SBSI są dostępne w dwóch wersjach: jako czytniki kodów (SBSI-B) dla kodów 1D/2D oraz jako czujniki do detekcji obiektów (SBSI-Q), do prostych zadań kontroli jakości. Mają zintegrowaną optykę i oświetlenie. W zależności od modelu różnią się długością ogniskowej, polem widzenia i kolorem oświetlenia.

Cechy czujników Zalety nowych czujników wizyjnych SBSI są szczególnie widoczne w prostych, ekonomicznych rozwiązaniach wizyjnych. Czujniki te są dodatkowymi produktami w ofercie Festo, plasującymi się między optycznymi czujnikami zbliżeniowymi SOE

a rodziną kompaktowych systemów wizyjnych SBO. Podstawowe właściwości omawianego produktu to: 1. łatwość pracy – wystarczą trzy lub cztery kroki, by zbudować rozwiązanie: • nie jest wymagana wiedza specjalistyczna, • szybka parametryzacja pozwala oszczędzić czas, 2. dostępność wszystkich opcji w jednej jednostce – wybór różnych wersji zintegrowanej optyki oraz systemów oświetlenia: • nie jest wymagane kosztowne oświetlenie zewnętrzne,

Kontrola poziomu napełnienia, obecność pokrywki, nadruku/etykiety, sprawdzenie kompletności (np. w przemyśle spożywczym i w maszynach pakujących)

Promocja

Fot. Festo

Nowe czujniki wizyjne

Tab. Dane techniczne czujników Funkcje czytnika kodów (SBSI-B)

kody kreskowe 1D: EAN, UPC, RSS, 2/5 interleaved, 2/5 industrial, Code 39, Code 93, Code 128, GS1, kody farma, kody Codabar 2D: ECC200, kod QR, PDF 417

Funkcje czujników do detekcji obiektów (SBSI-Q)

prosta kontrola jakości i wykrywanie położenia, kompleksowa weryfikacja, obecność/brak itp. (z kompensacją 360°)

Oświetlenie

oświetlenie zewnętrzne zintegrowane lub z opcją łatwego, bezpośredniego podłączenia; kolory: czerwony, podczerwień, biały (w zależności od modelu)

Optyka

zintegrowana; długości ogniskowych (w zależności od modelu): • f = 6 mm (odległość robocza: 6 mm – nieskończoność; pole widzenia min. 5 mm × 4 mm), • f = 12 mm (odległość robocza: 30 mm – nieskończoność; pole widzenia min. 8 mm × 6 mm)

Interfejsy

• Ethernet, EtherNet/IP, • RS-232/RS-422 (tylko modele czytników kodu), • wejścia/wyjścia: 2 wejścia, 4 wyjścia, 2 wybierane wejścia/wyjścia (wszystkie przełączalne PNP/NPN)

Rozdzielczość

736 × 480 pikseli (WVGA)

Liczba klatek

50 klatek/sek.

Wymiary

45 mm × 45 mm × 76,7 mm (W × L × H)

Stopień ochrony

IP67

Temperatura otoczenia

0...50 °C

Napięcie robocze

24 V DC

• mniej skomplikowany montaż niż w przypadku typowych systemów kamer, 3. wysoka wydajność dzięki szybkim i niezawodnym narzędziom programowym: • kompensacja w zakresie 360° – nie ma konieczności dokładnego, kątowego pozycjonowania części, • pewny odczyt kodów kreskowych, nawet wyżłabianych punktowo czy oznakowanych laserowo.

Zalety i zastosowania

Fot. Festo

Do zalet omawianych produktów należą m.in. bardzo proste budowanie aplikacji,

kompensacja położenia produktu w zakresie 360° oraz dostępność specjalnych narzędzi programowych. Elastyczność w ustawieniu oświetlenia, dzięki możliwości bezpośredniego podłączenia zewnętrznych źródeł światła (lampy punktowe i pierścieniowe), daje dodatkowe możliwości. Spektrum czujników czyni je idealnym rozwiązaniem do odczytu kodów 1D i 2D (np. kodów Data Matrix, w tym wyżłabianych punktowo czy oznakowanych laserowo) oraz do prostej kontroli jakości, np. sprawdzania kompletności lub prawidłowego położenia i pozycji. Te zastosowania spotyka się przede wszystkim przy montażu małych części, np. w produkcji urządzeń

Bezpośredni odczyt kodów typu Data Matrix, wyżłabianych punktowo (np. w przemyśle motoryzacyjnym)

elektronicznych, w przemyśle motoryzacyjnym, w przemyśle spożywczym i w maszynach pakujących na końcu linii – przykładowo w przemyśle farmaceutycznym. Jako osprzęt dostępne są bezpośrednio podłączane oświetlenie zewnętrzne (lampy punktowe i pierścieniowe połączone w łańcuch) oraz nowe, łatwe w użyciu rodzaje mocowania.

Festo Sp. z o.o. ul. Mszczonowska 7, 05-090 Raszyn tel. 22 711 41 00, fax 22 711 41 02 e-mail: festo_poland@festo.com www.festo.pl

Kontrola obecności głowicy i uszczelnienia (np. w zespole mechatronicznym)

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NOWOŚCI SYSTEMY TRANSPORTOWE

Firma igus rozwinęła system e-rover, który umożliwia automatyczne podłączenie systemu zasilania do suwnic bramowych. Ramię teleskopowe łączy suwnicę RTG z systemem prowadnikowym, znajdującym się w rynnie prowadzącej. Dzięki temu system zapewnia gwarancję niezawodnej Rozwiązanie e-rover firmy igus umożliwia automatyczne podłączenie i odłączenie od suwnicy w minutę

transmisji danych i zasilania.

Automatyczne podłączenie energii i danych System e-rover firmy igus

RTG (ang. Rubber-Tyred Gantry Cranes) to mobilne suwnice bramowe, które można przełączać między korytarzami kontenerowymi. Zazwyczaj są one napędzane paliwem. Aby zredukować koszty oraz chronić środowisko naturalne, kilka lat temu prace nad rozwojem suwnic RTG skupiono na pojazdach elektrycznych, które są podłączane do systemów zasilania w momencie rozpoczęcia pracy.

Rozwiązanie e-rover

W momencie połączenia z systemem zasilania suwnica przestaje być napędzana spalinowo, oszczędzając tym samym energię i środowisko

Promocja

Firma igus opracowała system e-rover, który umożliwia automatyczne podłączanie i odłączanie systemu zasilania, równocześnie zapewniając bezpieczne prowadzenie energii i danych w przewodach i światłowodach z gigabitowymi przepustowościami. Proces podłączenia trwa około minuty, bez żadnych ograniczeń prędkości przejazdu suwnicy RTG. W momencie połączenia z systemem zasilania suwnica przestaje być napędzana spalinowo. Obecnie do zasilania można stosować przewody o przekroju 180 mm².

Równoważenie nierównoległości w pionie i poziomie System działa za pomocą podłączonego do suwnicy ramienia teleskopowego, które może się wsuwać i wysuwać. Taka konstrukcja ma dwie zasadnicze zalety. Po pierwsze, możliwe jest podłączenie automatyczne, a prowadnik kablowy, w którym są wszystkie media, może być prowadzony przez suwnicę – dzięki temu doprowadzenie energii i danych jest gwarantowane. Po drugie, odchyłki nierównoległości w pionie i poziomie mogą być kompensowane. System jest odpowiedni do długich przesuwów, przekraczających nawet 800 m, a dokładne parametry zależą od indywidualnych wymogów klienta w porcie suwnicowym.

igus Sp. z o.o. ul. Nakielska 3, 01-106 Warszawa tel. 22 863 57 70 fax 22 863 61 69 e-mail: info@igus.pl www.igus.pl

ZASILACZE

NOWOŚCI

Zasilacze z interfejsem DALI i regulacją prądu wyjściowego Firma Mean Well, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom użytkowników systemów oświetleniowych, wprowadziła do oferty zasilacze z interfejsem DALI. Takie rozwiązanie zwiększa możliwość współpracy zasilaczy LED z innymi systemami sterowania oświetleniem, np. w automatyce budynkowej, oraz ułatwia rekonfigurację systemu.

Dotychczas w kilku seriach zasilaczy LED firmy Mean Well dostępne były funkcje ściemniania za pomocą napięcia od 1 V do 10 V, z użyciem sygnału PWM lub przez zewnętrzny rezystor. Obecnie do sterowania oświetleniem w pomieszczeniach coraz częściej używa się cyfrowych protokołów komunikacyjnych, zintegrowanych z systemami komputerowymi, takich jak np. DALI.

Fot. igus, Elmark Automatyka

Czym jest DALI? DALI (ang. Digital Addressable Light Interface) jest cyfrowym interfejsem sterowania oświetleniem, umożliwiającym integrację urządzeń różnych producentów, obsługujących ten standard. DALI określa metody komunikacji między urządzeniami końcowymi sieci (np. zasilaczami, oprawami oświetleniowymi oraz czujnikami ruchu lub oświetlenia) a systemem sterującym. Linia sygnałowa, po której odbywa się dwukierunkowa transmisja, składa się z dwóch przewodów o maksymalnej długości 300 m. Mimo dużych odległości, sieć DALI jest odporna na zakłócenia. Przy jej łączeniu można stosować dowolną topologię, m.in. liniową, pierścienia, drzewa czy gwiazdy. Pojedyncza sieć DALI może składać się z maksymalnie 64 adresowanych urządzeń, które mogą być przypisane do maksymalnie 16 grup. Dla każdego z urządzeń można zdefiniować 16 trybów pracy (scen świetlnych). Niewątpliwie dużą zaletą jest łatwa rekonfiguracja systemu. W przypadku zmiany aranżacji oświetlanego Promocja

pomieszczenia nie ma konieczności demontowania jego elementów, gdyż wystarczy zmiana ustawień sterownika i ponowne pogrupowanie urządzeń.

Nowe zasilacze LED Zasilacze LCM-25DA, LCM-40DA i LCM-60DA firmy Mean Well mają nie tylko interfejs DALI, ale także funkcję ściemniania wyzwalaną przyciskiem. Zwierając przewód fazowy z wejściem push można regulować natężenie oświetlenia w pomieszczeniu. Dodatkowo możliwe jest jednoczesne sterowanie 10 urządzeniami. Wystarczy podłączyć równolegle wyjścia synchronizacyjne kablem o maksymalnej długości 20 m. Nowym rozwiązaniem jest możliwość ustawienia prądu wyjściowego za pomocą przełącznika. Zakres dopuszczalnych wartości wynosi od 350 mA do 1050 mA dla modeli 25 W, 40 W i od 500 mA do 1000 mA dla modelu 60 W. Szeroki zakres napięć wejściowych (180–295 V AC) i wbudowana, dwustopniowa funkcja PFC, skutkująca

uzyskaniem współczynnika mocy na poziomie 0,98, pozwalają spełnić wymagania normy EN 61000-3-2 klasy C, a dodatkowa odporność na udary prądowe do 2 kV między przewodem fazy i przewodem neutralnym, spełnia wymogi dotyczące oświetlenia. Zasilacze mogą pracować w otwartym obiegu powietrza, w temperaturze od –30 °C do +60 °C. Aby zwiększyć żywotność diod LED, zastosowano funkcję kompensacji prądu, w zależności od temperatury, która wymaga podłączenia zewnętrznego czujnika temperatury NTC (brak w modelu 25 W). Standardowo w urządzeniach zaimplementowano zabezpieczenia przeciwzwarciowe, przepięciowe (w modelach 40 W i 60 W) oraz temperaturowe. Szczelna, izolowana obudowa wykonana jest w izolacji klasy II (nie potrzeba uziemienia) oraz ma stopień ochrony IP20. Złącza wejść i wyjść umieszczone są na jednej ścianie bocznej, co ułatwia montaż przewodów. W modelach 40 W i 60 W dodatkowe wyjście 12 V/50 mA daje możliwość zasilenia urządzeń o małym poborze prądu, takich jak np. wentylator. Wysoka sprawność zasilaczy, która wynosi do 91,5 proc., oraz bardzo niski pobór mocy, nieprzekraczający 1 W (0,5 W dla LCM-25DA), gdy nie jest podłączone obciążenie, sprawiają, że koszt eksploatacji zasilaczy jest niski. Dzięki spełnianiu szeregu norm dotyczących oświetlenia, zasilacze nadają się do instalacji LED. Co więcej, omawiane produkty objęte są trzyletnią gwarancją.

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

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NOWOŚCI PREZENTACJA FIRMOWA

Pneumatyka i automatyzacja dla wymagających Kiedy w 1976 r. Biuro Dokumentacji Technicznej Przemysłu Terenowego w Kielcach zmieniono w Centrum Produkcyjne Pneumatyki Prema, nikt nie spodziewał się, że zostanie ono największym krajowym producentem pneumatyki siłowej i sterującej. Obecnie oferta firmy obejmuje szeroką gamę elementów pneumatyki i hydrauliki, a technologie używane podczas produkcji pozwalają na stosowanie wyrobów Premy w wielu gałęziach przemysłu.

Linia do klejenia palet tekturowych

Sprzęt firmy Prema z powodzeniem można odnaleźć zarówno w małych maszynach przydomowych warsztatów, jak i w urządzeniach wykorzystywanych w przemyśle energetycznym, górniczym czy kolejowym. Rozwój firmy jest oparty na dążeniu do zadowolenia odbiorcy, który ma otrzymać nowoczesne i niezawodne w działaniu produkty.

Kompleksowa obsługa Idąc z duchem czasu, działalność przedsiębiorstwa została silnie ukierunkowana na kompleksową obsługę kontrahentów. Zwiększenie wydajności i obniżenie kosztów produkcji to cel, jaki inżynierom Premy stawiają klienci. W odpowiedzi firma zapewnia klientom obsługę na każdym etapie realizowanego zadania: od pomysłu, przez projekt, dobór elementów i wykonanie, aż do serwisu eksploatacyjnego i pogwarancyjnego. Jest to możliwe dzięki doskonale wyszkolonej kadrze inżynierskiej, o wieloletnim doświadczeniu w projektowaniu urządzeń.

Promocja

Biuro konstrukcyjne Premy jest wyposażone w siedem gniazd projektowych, gotowych w każdej chwili na podjęcie nowych wyzwań, stawianych przez klientów. Jego rozwinięciem jest dział rozwoju automatyzacji produkcji oraz budowy maszyn specjalnego przeznaczenia. Zadaniem związanych z nim inżynierów jest kompleksowa obsługa w zakresie systemów automatyki, pneumatyki, robotyki oraz napędów elektrycznych.

Szeroka oferta Kierując ofertę do szerokiego grona odbiorców, proponujemy klientom maszyny przeznaczone dla kilku gałęzi przemysłu. Najbardziej popularne są realizacje dla branży drzewnej i meblarskiej. Wśród nich są paletyzery i depalatyzery, podajniki płyt HDF i MDF z zastosowanym systemem przyssawek oraz linie precyzyjnych podajników listewek. W toku cyklu produkcyjnego ważną rolę odgrywa kwestia transportu

elementów przeznaczonych do obróbki mechanicznej. Firma Prema oferuje klientom systemy przenośników rolkowych akumulacyjnych oraz podajniki ciężkich materiałów, o wadze do 1500 kg. Dzięki stosowanym przez nas rozwiązaniom odbiorca otrzymuje możliwość pełnej kontroli długości obrabianych materiałów i prędkości ich podawania. Wiele ciekawych rozwiązań przygotowaliśmy z myślą o branży tworzyw sztucznych. Do najbardziej interesujących można zaliczyć znakowarkę laserową z obrotowym zasobnikiem. Znakowanie wyrobów odbywa się „w locie”, bez zatrzymywania detali, co zapewnia ciągłość pracy i zwiększa wydajność maszyny. Innym atrakcyjnym urządzeniem jest stanowisko do usuwania wlewków. Jest to precyzyjna frezarka, przeznaczona do usuwania nadlewek po procesie wtrysku. Klientom związanym z przemysłem tekturowym i branżą opakowań proponujemy automatyczną linię do klejenia palet tekturowych. Składa się ona z szeregu połączonych ze sobą modułów: podajnika tektury, maszyny klejącej, bloku dystrybuującego i podającego stopki oraz systemu transportowego.

Podsumowanie Centrum Produkcyjne Pneumatyki Prema ma już 38 lat doświadczenia w dostarczaniu kontrahentom kompletnych rozwiązań z zakresu napędów liniowych. Zapraszamy do kontaktu, nie tylko w sprawach pneumatyki siłowej i sterującej. Chcemy nawiązać współpracę z każdym, kto myśli o rozwoju swojej firmy i zwiększeniu wydajności produkcji, w oparciu o sprawdzone metody.

Centrum Produkcyjne Pneumatyki PREMA SA ul. Wapiennikowa 90 25-101 Kielce tel. 41 361 95 24 e-mail: prema@prema.pl www.prema.pl

ŁOŻYSKA NOWOŚCI

W miejscach, gdzie dostosowywanie taśm PTFE do wymogów aplikacji jest bardzo kosztowne, pierścienie tłokowe iglidur firmy igus mogą być w prosty sposób zamontowane na tłoku lub śrubie. Ta przystępna cenowo opcja jest dostępna w różnych wymiarach i wykonywana z różnych materiałów. Klienci mogą wybierać spośród szerokiego asortymentu katalogowego łożysk tłokowych iglidur

Łożyska zatrzaskowe igus Bezsmarowe pierścienie tłokowe firmy igus od wielu lat doskonale sprawdzają się zarówno w elementach ruchomych systemów opakowaniowych i medycznych, jak i w maszynach budowlanych i rolniczych. Klienci igus mają w katalogu do wyboru szeroki wachlarz elementów, oferowanych w 45 różnych wykonaniach materiałowych, a nawet mogą indywidualnie skonfigurować odpowiednie dla siebie łożysko tłokowe. Szczególnie polecane materiały to: • iglidur J350, przeznaczony do wysokotemperaturowych aplikacji, • iglidur A180, zgodny z wymogami FDA, • iglidur J, wszechstronny i odporny na ścieranie. Wszystkie pierścienie są dostępne z magazynu jako łożyska tłokowe, oferowane w 24 specjalnych rozmiarach.

montażu. Dzięki temu błędy instalacyjne są natychmiast eliminowane.

Zastosowania Łożyska tłokowe iglidur są odpowiednie do ruchów liniowych lub obrotowych oraz wahliwych. Ponadto są odpowiednie nie tylko do aplikacji „czystych” w branży medycznej lub opakowaniowej, ale również do zastosowań wymagających bardzo dobrych parametrów mechanicznych, np. w maszynach budowlanych i rolniczych. Jest to możliwe dzięki temu, że całkowicie eliminują potrzebę smarowania oraz są odporne na chemikalia i korozję. Niski koszt i długa żywotność powodują, że są doskonałą alternatywą do taśm PTFE.

Fot. Prema, igus

Łatwy i szybki montaż

Nasuń, zatrzaśnij i gotowe – bezobsługowe łożyska tłokowe firmy igus są montowane jednym ruchem ręki i coraz częściej zastępują drogie w produkcji taśmy PTFE

Promocja

Wciskane łożyska tłokowe zapewniają długotrwałą pracę, bez potrzeby zewnętrznego smarowania, konserwacji lub wymiany. Podczas gdy taśmy PTFE muszą być w skomplikowany sposób docinane i montowane w kilku etapach, łożyska tłokowe firmy igus można w prosty sposób montować na tłoku lub w obudowie i bez problemu przesuwać w odpowiednie miejsce

igus Sp. z o.o. ul. Nakielska 3 01-106 Warszawa tel. 22 863 57 70 fax 22 863 61 69 e-mail: info@igus.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

www.igus.pl

WYDARZENIA RELACJE

Urządzenia i technologie dla modernizowanej polskiej energetyki Już po raz 27. na Podbeskidzie zjechali wystawcy z branży elektroenergetycznej, aby uczestniczyć w Międzynarodowych Energetycznych Targach Bielskich ENERGETAB 2014, które odbyły się w dniach 16–18 września. W tegorocznej edycji wzięła udział rekordowa liczba firm krajowych i zagranicznych.

Bielskie targi ENERGETAB są największymi w branży energetycznej targami w Europie Środkowej. Organizator targów, ZIAD Bielsko-Biała, po raz kolejny odniósł sukces wystawienniczy, ponieważ zgromadził 749 wystawców z 20 krajów Europy i Azji. Wśród wystawców zagranicznych tradycyjnie dominowały firmy z Niemiec (18) i Czech (13). Wystawców z Azji reprezentowało 12 firm z Chin i dwie firmy z Indii. Pozostali wystawcy zagraniczni pochodzili z Austrii, Belgii, Bułgarii, Danii, Estonii, Hiszpanii, Holandii, Litwy, Słowacji, Słowenii, Szwajcarii, Turcji, Ukrainy, Węgier, Wielkiej Brytanii i Włoch. W uroczystości otwarcia targów wraz z gospodarzami udział wzięli m.in. J.E. Lukas Beglinger – Ambasador Szwajcarii w Polsce, Edward Słoma – zastępca dyrektora Departamentu Energetyki Ministerstwa Gospodarki, Piotr Szymczak – prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich, Jacek Faltynowicz – prezes Elektrobudowy, Janusz Nowastowski – wiceprezes Polskiej Izby Gospodarczej Elektrotechniki, Andrzej Pazda – zastępca dyrektora Polskiego

Towarzystwa Przemysłu i Rozdziału Energii Elektrycznej. Wystawcy na swoich stoiskach prezentowali najnowsze produkty, technologie i usługi, które mają służyć poprawie sprawności i niezawodności przesyłania energii elektrycznej oraz podniesieniu efektywności jej wytwarzania i użytkowania. Wśród wystawców były dobrze znane międzynarodowe korporacje dostarczające produkty na globalne rynki, jak i większość liczących się na polskim rynku firm dostarczających m.in. nowoczesne maszyny, urządzenia, aparaty czy kable albo wykonujących sieci energetyczne. Gama prezentowanych rozwiązań i usług była bardzo bogata. Wiele eksponowanych produktów związanych było z zastosowaniem odnawialnych źródeł energii. W tym roku targi odwiedziło ponad 20 tys. gości z kraju i zagranicy. Zwiedzający targi mogli uczestniczyć w licznych prezentacjach, seminariach i warsztatach, chociaż nie wszędzie wstęp był wolny – przykładowo udział w warsztatach zorganizowanych przez Polskie Towarzystwo Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej „Nowoczesne

Fot. J. Górska-Szkaradek (PAR)

Bielskie targi ENERGETAB zakończone sukcesem

Fot. J. Górska-Szkaradek (PAR)

technologie w energetyce” możliwy był tylko dla zaproszonych uczestników. Od pięciu lat w targach uczestniczy Polsko-Szwajcarska Izba Gospodarcza, która pierwszego dnia imprezy zorganizowała „Polsko-Szwajcarski Panel Energetyczny”. W drugim dniu targów odbyła się konferencja podsumowująca VI Krajowy Konkurs Energetyczny. W konkursie uczestniczyła młodzież starszych klas szkół średnich i studenci pierwszych lat studiów, zgłaszając interesujące opracowania na temat „Inteligentnego zarządzania energią i środowiskiem”. Uczestnicy różnych wydarzeń odbywających się w salach konferencyjnych ZIAD mogli obejrzeć specjalną wystawę zorganizowaną w ich sąsiedztwie. Wystawa ta prezentowała sylwetkę i dokonania zasłużonego pioniera polskiego przemysłu elektrotechnicznego oraz współzałożyciela SEP (Stowarzyszenie Elektryków Polskich) – Kazimierza Szpotańskiego. SEP ogłosiło rok

2014 Rokiem im. Kazimierza Szpotańskiego. Tradycyjnie ogłoszony był konkurs targowy, do którego wystawcy zgłosili 71 innowacyjnych produktów. Po południu pierwszego dnia targów, werdykt komisji konkursowej ogłosił jej przewodniczący prof. dr hab. inż. Jacek Wańkowicz. Komisja konkursowa wyróżniła pucharem Ministra Gospodarki rozdzielnicę GIS o nazwie OPTIMA 145 produkowaną przez Elektrobudowę. Medale 27. Międzynarodowych Energetycznych Targów Bielskich ENERGETAB 2014 przyznano: • Medal Złoty za UniGear Digital – rozdzielnica SN – firmie ABB Sp. z o.o., • Medal Srebrny za zintegrowany cyfrowy miernik pola elektrycznego ZCMP-1 – Instytutowi Energetyki – Instytut Badawczy, • Medal Brązowy za rozdzielnicę SN typu e2ALPHA – firmie Elektrometal Energetyka SA.

Pełna lista produktów i firm wyróżnionych przez komisję konkursową jest dostępna na stronie internetowej www.energetab.pl/konkurs_targowy.php. Wśród wystawców była firma Poltraf (fot. 1), oferująca wysokiej jakości urządzenia kontrolno-pomiarowe, a wśród nich hybrydowy czujnik gęstości gazu SF6 szwajcarskiej firmy Trafag AG (opis czujnika typu 87X6 – patrz PAR nr 9/2014). Czujniki typu 87X6 wykonane są w specjalnej technologii z komorą referencyjną wypełnioną identycznym gazem, który stanowi izolację w komorach urządzenia wysokiego napięcia. Zarówno technologia wykonania, jak i komponenty czujników gwarantują wysoką trwałość i niezawodność, a także wieloletnią bezawaryjną pracę w bardzo trudnych warunkach eksploatacyjnych. Czujniki mogą pracować w temperaturze od –60 °C do +70 °C.

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11 /2014

WYDARZENIA RELACJE

Producent czujników, szwajcarska firma Trafag AG, jest światowym liderem w tego typu rozwiązaniach technologicznych i dostarcza czujniki do takich potentatów, produkujących urządzenia wysokiego napięcia, jak ABB, Siemens, Alstom, Toshiba i innych. W czujniki typu 87X6 wyposażona jest rozdzielnica OPTIMA 145 nagrodzona pucharem Ministra Gospodarki. Firma Limatherm Sensor (fot. 2) prezentowała rozwiązania pomiarowe dla przemysłu energetycznego, ze szczególnym uwzględnieniem sztandarowych urządzeń – czujników temperatury i mierników elektrycznych oraz usług laboratorium wzorcującego. Na stoisku białostockiej firmy APS (fot. 3) można było zapoznać się z urządzeniami i aparaturą dla branży automatyki przemysłowej oraz przekrojem usług m.in. z zakresu gospodarki wodno-ściekowej, ciepłownictwa

i modernizacji przeprowadzonych w energetyce. Niektóre z tych rozwiązań – np. jedno z ostatnich wdrożeń spółki: modernizacja ciepłowni Kawęczyn – były prezentowane na łamach miesięcznika PAR. Odwiedzający stoisko firmy Siemens (fot. 4) mogli rozmawiać z ekspertami oraz zapoznać się z najnowszą ofertą wybranych jednostek sektorów Energy oraz Infrustructure & Cities. Firma Eaton swoje najnowsze rozwiązania prezentowała na stoisku składającym się z wolnostojącego pawilonu (fot. 5), pojazdu prezentacyjnego oraz ekspozycji zewnętrznej (fot. 6). Wśród prezentowanych nowości były m.in. komputery przemysłowe XP500, kolumny sygnalizacyjne SL4, szynoprzewody Power Xpert XP i system rozdzielnic xEnergyXT. Jak zwykle bogatą ofertę urządzeń, w tym opisywanych na naszych

łamach, prezentowały także takie firmy, jak Elmark (fot. 7), HARTING (fot. 8) czy igus (fot. 9). Na stoisku firmy VIGO (fot. 10) można było zobaczyć kamery termowizyjne do zastosowań na małych latających dronach. Ich zastosowanie zapewne niedługo wyręczy wiele osób, ponieważ drony będą służyć do przeglądu linii wysokiego napięcia. Organizator targów, firma ZIAD Bielsko-Biała, już dzisiaj zaprasza wszystkich zainteresowanych nowościami światowymi z zakresu wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej do Bielska Białej na targi ENERGETAB 2015, które odbędą się w dniach 15–17 września 2015 r.

mgr inż. Jolanta Górska-Szkaradek PAR

KALENDARIUM PAR

WYDARZENIA

Targi | Konferencje | Kongresy | Sympozja | Wystawy Publikujemy w środkowym miesiącu kwartału

Listopad 2014

5–6 marca 2015, Kielce, POLSKA

ul. Dworcowa 11, 20-406 Lublin

• XVIII Międzynarodowe Targi Energetyki i Elektrotechniki ENEX • XIII Targi Odnawialnych Źródeł Energii ENEX – Nowa Energia • XVI Międzynarodowe Targi Ochrony Środowiska i Gospodarki Odpadami EKOTECH

tel. 81 532 37 10, fax 81 534 92 95

Kontakt:

e-mail: info@targi.lublin.pl

Targi Kielce Sp. z o.o.

18–20 listopada 2014, Lublin, POLSKA • ENERGETICS 2014 – V Lubelskie Targi Energetyczne Kontakt: Targi Lublin SA

ul. Zakładowa 1, 25-672 Kielce

25–27 listopada 2014, Norymberga, NIEMCY

tel. 41 365 12 22, fax 41 345 62 61

• SPS/IPC/DRIVES – Międzynarodowe Specjalistyczne Targi i Kongres, Automatyzacja Elektryczna – Systemy i Komponenty Kontakt:

e-mail: biuro@targikielce.pl

MERITUM s.c. Przedstawicielstwo Targów Norymberskich w Polsce ul. Kwiatkowskiego 1/29, 03-984 Warszawa tel. 22 828 27 34, e-mail: meritum@meritum.it.pl www.nuernbergmesse.de

Grudzień 2014

10-12 marca 2015, Kielce, POLSKA • PNEUMATICON – VIII Targi Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań • SPAWALNICTWO – X Międzynarodowe Targi Technologii i Urządzeń dla Spawalnictwa • STOM-TOOL – VIII Targi Obróbki Metali, Obrabiarek i Narzędzi • WIRTOPROCESY – Targi Wirtualizacji Procesów Kontakt: Targi Kielce Sp. z o.o.

2–3 grudnia 2014, Sosnowiec, POLSKA

ul. Zakładowa 1, 25-672 Kielce

• Transport Innovation EXPO 2014 – Targi Innowacji dla Transportu, Logistyki i Infrastruktury

tel. 41 365 12 22, fax 41 345 62 61 e-mail: biuro@targikielce.pl

Kontakt: Centrum Targowo-Konferencyjne Expo Silesia

16–20 marca 2015, Hanower, NIEMCY

ul. Braci Mieroszewskich 124, 41-219 Sosnowiec tel. 32 78 87 500, fax 32 78 87 502

• CeBIT – Światowe Targi Technologii Informatycznych, Telekomunikacji, Oprogramowania oraz Usług

e-mail: expo@exposilesia.pl

Kontakt: Targi Hanowerskie s.c.

Luty 2015

Przedstawicielstwo Deutsche Messe AG w Polsce ul. Ostrobramska 101, 04-041 Warszawa

24–26 lutego 2015, Norymberga, NIEMCY

tel. 22 465 66 22, fax 22 465 66 23

• embedded world – Targi & Konferencja

e-mail: info@targihanowerskie.com.pl

Kontakt:

www.messe.de

MERITUM s.c. Przedstawicielstwo Targów Norymberskich w Polsce

17–20 marca 2015, Warszawa, POLSKA

ul. Kwiatkowskiego 1/29, 03-984 Warszawa tel. 22 828 27 34

• XXI Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów AUTOMATICON Automatyka Pomiary Elektronika

e-mail: meritum@meritum.it.pl

Kontakt:

www.embedded-world.de

Biuro Targów AUTOMATICON Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

Marzec 2015

tel. 22 863 82 52, 874 03 02, fax 22 874 01 49 e-mail: targi@automaticon.pl

Fot. J. Górska-Szkaradek (PAR)

3–5 marca 2015, Sosnowiec, POLSKA • GRINDEXPO 2015 – Targi Technologii Szlifowania • ExpoCUTTING 2015 – Targi Technologii Cięcia • LASERexpo 2015 – Targi Techniki Laserowej

18–20 marca 2015, Warszawa, POLSKA

Kontakt:

Centrum Targowo-Konferencyjne Expo Silesia

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

ul. Braci Mieroszewskich 124, 41-219 Sosnowiec

Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

tel. 32 78 87 500, fax 32 78 87 502

tel. 22 874 02 05, 874 01 62

e-mail: expo@exposilesia.pl

fax 22 874 02 20, 874 02 21

• XIX Konferencja Naukowo-Techniczna Automatyzacja – Nowości i Perspektywy AUTOMATION 2015

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11 /2014

NAUKA

Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0

System sterowania grupą robotów ligi Small Size Robot League Mateusz Kalisch, Wawrzyniec Panfil Politechnika Śląska, Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn

Streszczenie: W artykule przedstawiono oprogramowanie służące do sterowania drużyną robotów piłkarskich klasy Small Size Robot League. Projekt oprogramowania uwzględnia możliwość sterowania drużyną robotów rzeczywistych, których konstrukcja jest zgodna z regulaminem zawodów, a także sterowanie robotami w symulatorze. Podstawą sterowania grupą robotów są strategie bazujące na schemacie Game – Role – Skill. Badania weryfikacyjne oprogramowania i algorytmów przeprowadzono w środowisku symulacyjnym i w najbliższym czasie będą kontynuowane z udziałem rzeczywistych robotów. Słowa kluczowe: roboty mobilne, systemy wielorobotowe, SSL RoboCUP DOI: 10.14313/PAR_213/90

oboty mobilne są coraz powszechniej stosowane w przemyśle i w codziennym życiu człowieka. Mają coraz szersze zastosowanie w wielu dziedzinach, zaczynając od celów rozrywkowych, przez przemysł, aż do zadań zapewnienia bezpieczeństwa oraz działań militarnych. W przemyśle coraz częściej stosowane są wózki transportowe, których konstrukcja bazuje na kołach szwedzkich lub omnikierunkowych. To rozwiązanie pozwala na przemieszczanie się robota w dowolnym kierunku na płaszczyźnie bez potrzeby wykonywania obrotu. Ta cecha (holonomiczność) pomaga podczas poruszania się robota w ciasnej przestrzeni, np. w hali magazynowej. W podobny sposób skonstruowane są roboty piłkarskie należące do klasy RoboCup Small Size Robot League [10], gdzie niezależny ruch robota na płaszczyźnie boiska pozwala na dynamiczną zmianę położenia i skuteczniejszą realizację strategii gry. Realizacja ruchu robota wymaga oczywiście opracowania odpowiednich algorytmów sterujących. Na skuteczną grę drużyny robotów wpływa nie tylko sposób przemieszczania się robotów na boisku, ale także przyjęta strategia gry i sposób koordynacji, czy kooperacji zadań w systemie wielorobotowym. Zagadnienia te są uwzględniane nie tylko w sterowaniu drużynami robotów piłkarskich [8, 9], ale także podczas zarządzania grupami robotów wykonujących inne zadania [2–4, 6], np. inspekcyjne [5].

Sterowanie ruchem pojedynczego robota, jak również całą drużyną, oprócz algorytmów sterujących wymaga działania odpowiedniej aplikacji. Z racji tego, że żadna z drużyn nie udostępnia takich aplikacji, konieczne było opracowanie własnej. Niniejszy artykuł prezentuje m.in. pierwsze wyniki prac członków Studenckiego Koła Naukowego „Zastosowania Metod Sztucznej Inteligencji AI-METH” Politechniki Śląskiej, zmierzających do zbudowania drużyny robotów mogących w przyszłości wystartować w zawodach Small Size Robot League rozgrywek RoboCup. W pracy skupiono się na oprogramowaniu sterującym taką drużyną [1].

1. Small Size Robot League – SSL Liga małych robotów piłkarskich pozwala na rozgrywanie meczów robotów o średnicy nie większej niż 180 mm i wysokości 150 mm. Roboty poruszają się zwykle (rys. 1) wykorzystując cztery koła omnikierunkowe (rzadziej trzy), natomiast do przytrzymywania i wybijania piłki służy układ kicker− dribbler. Roboty są sterowane zdalnie za pomocą aplikacji uruchomionej na komputerze należącym do danej drużyny. Ogólny schemat komunikacji elementów systemu SSL w trakcie rozgrywanego meczu przedstawiono na rys. 2. Pozycja robotów obliczana jest za pomocą systemu wizyj-

Rys. 1. Model CAD robota ligi SSL Fig. 1. CAD model of the SSL robot

nego składającego się z dwóch kamer umieszczonych nad boiskiem i serwera, na którym jest uruchomiona aplikacja SSLVision [7] zajmująca się akwizycją i rozpoznawaniem obrazu. Informacje z systemu wizyjnego wysyłane są

– opracowanie protokołu umożliwiającego komunikację z rzeczywistym(i) robotem(ami), – różne sposoby sterowania ruchem robota (aplikacja użytkownika, klawiatura, kontroler gier), – wizualizacja sytuacji na boisku w oknie aplikacji operatora, – sterowanie z wykorzystaniem współrzędnych punktu docelowego.

2.1. Udostępnione oprogramowanie

Rys. 2. Schemat komunikacji w czasie meczu SSL Fig. 2. Scheme of communication during the SSL match

za pomocą protokołu UDP do komputerów obu drużyn, gdzie na ich podstawie podejmowane są decyzje o taktyce, a następnie w ostatnim kroku wysyłane są rozkazy sterujące do robotów. W skład danych wchodzą informacje o pozycji robotów oraz piłki, geometria boiska i dodatkowe dane dotyczące systemu wizyjnego. Algorytm sterujący drużyną robotów działa w pełni autonomicznie i w trakcie meczu nie jest możliwy wpływ na jego działanie. W trakcie meczu sędziowie obsługują aplikację sędziowską o nazwie RefereeBox. Aplikacja ta umożliwia zatrzymanie gry lub wymuszenie na każdej z drużyn określonego zachowania za pomocą dodatkowych rozkazów. Każda z drużyn musi uwzględniać te rozkazy w swoich algorytmach sterowania, aby roboty prawidłowo reagowały w przypadku wystąpienia jednej z sytuacji wyjątkowych, jak np. faul lub gol. W rozgrywce bierze udział do sześciu robotów w każdej drużynie, jednak istnieje możliwość rozegrania meczu mniejszą liczbą robotów, jeżeli obie drużyny wyrażą taką wolę. Czas trwania jest ustalany przez zespoły przed rozpoczęciem meczu, najczęściej są to dwie połowy po 10 minut. W przypadku zakończenia drugiej połowy wynikiem remisowym, przewidziana jest w regulaminie dogrywka składająca się również z dwóch części, o odpowiednio krótszym czasie trwania. Podobnie jak w przypadku prawdziwego meczu, jeżeli dogrywka również zakończy się remisem, można rozegrać serię rzutów karnych w celu wyłonienia zwycięzcy.

2. Oprogramowanie sterujące drużyną robotów Przed przystąpieniem do opracowania projektu oprogramowania, a następnie jego implementacji przyjęto szereg założeń, z których wiele wynika z regulaminu SSL oraz udostępnionych modułów oprogramowania, z którymi opracowywane oprogramowanie powinno być kompatybilne. Do najważniejszych założeń należy zaliczyć: – język programowania C++, – system operacyjny Linux, – komunikacja z symulatorem grSim [11], – kompatybilność z aplikacją sędziowską RefereeBox [12] oraz systemem wizyjnym SSL-Vision [7],

Ze względu na brak istniejącego rzeczywistego robota prace wykonywane w trakcie opracowywania oprogramowania były weryfikowane za pomocą symulatora. Podczas realizacji prac skorzystano z następującego oprogramowania: – Symulator grSim [11] – oprogramowanie, za pomocą którego zostały przeprowadzone badania weryfikacyjne algorytmów sterowania grupą i pojedynczymi robotami. – Aplikacja sędziowska RefereeBox [12] – moduł oprogramowania, który jest obsługiwany przez sędziów i umożliwia za pomocą prostych rozkazów decydować o zatrzymaniu lub wznowieniu rozgrywki. Aplikacja ta została opracowana przez osoby zaangażowane w rozwój ligi z myślą o pełnej automatyzacji meczów i ma na celu zminimalizowanie udziału człowieka w procesie rozgrywki (ręczne usuwanie, rozstawianie robotów na boisku). – System wizyjny SSL-Vision [7] – system wizyjny zamontowany nad boiskiem, którego zadaniem jest przesyłanie informacji o położeniu wszystkich robotów i piłki do komputerów drużyn. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań weryfikacyjnych wykonanych za pomocą symulatora. Należy zaznaczyć, że opracowane oprogramowanie współdziała już z systemem SSL-Vision, dzięki czemu możliwe jest dalsze rozwijanie systemu i oprogramowania dla rzeczywistej grupy robotów.

2.2. Projekt systemu sterowania

Standardowa architektura systemu (rys. 3), podczas trwania zawodów ligi małych robotów piłkarskich, wymaga połączenia aplikacji sterującej z systemem wizyjnym w celu zebrania informacji o rozmieszczeniu robotów i piłki, połączenia z aplikacją sędziowską oraz połączenia z drużyną robotów. W celu umożliwienia weryfikacji algorytmu sterującego – bez konieczności budowania całej drużyny robotów, pełnowymiarowego boiska i kalibracji systemu wizyjnego – postanowiono dodać kolejny moduł pełniący funkcję symulatora sceny rozgrywek (boisko, piłka, roboty, bramki) i systemu wizyjnego, przez co komunikacja między aplikacją sterującą a symulatorem jest dwustronna. Docelowo algorytm ma współpracować z rzeczywistymi robotami za pomocą protokołu połączenia szeregowego, dlatego dodano kolejny element pełniący funkcję emulatora pozwalającego na testowanie połączenia szeregowego i porównania poprawności jego działania z protokołem wysyłającym rozkazy do środowiska symulacyjnego. Oficjalna aplikacja sędziowska musi być obsługiwana w pełnym zakresie przez sędziów, nie ma więc zaimplementowanych żadnych mechanizmów pracujących autonomicznie. Dlatego też, na potrzeby projektu, zbudowano nowy RefereeBox, będący rozbudowaną wersją Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NAUKA

Rys. 3. Projekt systemu sterowania drużyną robotów SSL Fig. 3. Project of SSL control system

oficjalnego programu z dodatkowymi funkcjami pozwalającymi na autonomiczną pracę bez ingerencji człowieka. Elementem docelowo tworzonym i rozwijanym przez drużyny konstruktorów jest Moduł sterowania robotami (rys. 4). W jego skład wchodzą następujące elementy: – Tracker – predykcja danych z systemu wizyjnego, – Moduł budowania strategii, – Moduł wyznaczania ścieżki ruchu robota, – Moduł wizualizacji. Dane z systemu wizyjnego są odbierane bezpośrednio przez moduł Tracker, który przygotowuje dane wykorzystywane następnie w module strategii. Do jego zadań należy między innymi predykcja pozycji piłki i robotów w przypadku odebrania niekompletnych danych z systemu wizyjnego, niwelowanie opóźnień powstałych w wyniku akwizycji obrazu i transmisji informacji o pozycji robotów, piłki oraz geometrii boiska, a także usuwanie zakłóceń i szumu wynikających z procesu akwizycji obrazu. Moduł budowania strategii odbiera dane z Trackera oraz z aplikacji sędziowskiej, na ich podstawie decyduje o przydziale zadań poszczególnym robotom na boisku. Jeżeli wśród zadań pojawia się rozkaz przemieszczenia robota do innego punktu na boisku, to współrzędne tego punktu są wysyłane do Algorytmu wyznaczającego ścieżkę ruchu robota, który zwraca zestaw punktów należących do ścieżki, którą powinien podążać robot, aby ominąć wszystkie przeszkody. W końcowej fazie algorytm uwzględnia punkty w ścieżce i wysyła bezpośrednio do robotów rozkazy mówiące o ich prędkości w kierunku normalnym i stycznym oraz kątową prędkość obrotu robota. Moduł wizualizacji nie jest bezpośrednio połączony z żadnym z modułów, korzysta ze zmiennych dostępnych w środowisku aplikacji sterującej i na tej

podstawie wyświetla informację na ekranie w formie graficznej lub tekstowej.

2.3. Strategia sterowania drużyną robotów

Po przeanalizowaniu informacji udostępnionych przez zespoły startujące w zawodach postanowiono zrealizować koncepcję przyjętą przez większość drużyn – kaskadową metodę budowania strategii (rys. 5) opartą na trzech krokach: – Strategia (Gra), – Role, – Zadania (Umiejętności). Na podstawie ogólnej sytuacji na boisku, w module strategii podejmowana jest decyzja o taktyce gry całej drużyny, czyli określane jest, czy drużyna przyjmuje postawę defensywną, neutralną czy ofensywną. W tym miejscu analizowane są również rozkazy płynące z aplikacji sędziowskiej, ponieważ tego typu polecenia wynikają z regulaminu gry i mają nadrzędny priorytet. Role przypisywane robotom definiują jego zachowanie w danej sytuacji na boisku. Wśród ról można wymienić „Napastnik”, która oznacza, że ten konkretny robot ma piłkę i jego priorytetowym zadaniem jest zdobycie punktu. Inną rolą może być „Obrońca”, którego zadaniem jest przeszkadzanie w zdobyciu punktu przez przeciwną drużynę. To, jaka rola zostanie przypisana do zawodnika, zależy od zastosowanej metody przydziału. Drużyny należące do aktualnej czołówki zawodów stosują różne koncepcje. Wśród niżej plasujących się w rankingu zespołów można zaobserwować naśladowanie rozwiązań stosowanych w zespołach odnoszących już sukcesy. Zadania stanowią najniższy poziom algorytmu sterowania, a ich celem jest obliczenie wartości podstawowych parametrów

Rys. 4. Schemat modułu algorytmu sterującego drużyną robotów Fig. 4. Scheme of SSL team control algorithm

sterujących robotami, jak np. prędkość ruchu robota. Docelowo moduł ma określić miejsce, w którym ma się znaleźć robot oraz czas, po jakim to nastąpi, co przekłada się na jego prędkość. Znając jego rolę moduł musi przygotować pozostałe podzespoły zawodnika do jej wykonania, np. jeżeli rolą robota jest oczekiwanie na podanie i strzał na bramkę, to powinien przygotować odpowiedni ładunek energii w kondensatorach i ustawić się pod odpowiednim kątem w stosunku do podającego i bramki. Jest to system z koordynatorem, dlatego wszystkie elementy strategii (gra, role, umiejętności) są realizowane na komputerze klasy PC, na którym uruchomiona jest odpowiednia aplikacja sterująca. Umiejętności znajdujące się na najniższym poziomie strategii, odpowiadają za wysyłanie określonego zbioru parame-

Rys. 5. Ogólny schemat komunikacji modułu budowania strategii z pozostałymi elementami systemu SSL Fig. 5. General scheme of communication between strategy building module and the rest of SSL system

trów do każdego z robotów sterowanej drużyny. Wśród tych parametrów znajdują się informacje o prędkości liniowej oraz kątowej robota, rozkaz dotyczący stanu driblera (włączony lub wyłączony), informacja o sile i rodzaju kopnięcia. Ten trójstopniowy algorytm jest stosowany przez wiele zespołów, a na pewno przez drużyny odnoszące największe sukcesy w zawodach, dlatego postanowiono zbudować koncepcję systemu sterującego bazując na tym schemacie. Wśród wszystkich opisanych metod doboru ról do zawodnika, zdecydowano skupić się w pierwszej kolejności na koncepcji stosowanej przez zespół Odens, opierającej się na tabelarycznym zapisie reguł. Ta metoda została bardzo dobrze opisana, dodatkowo jest stosunkowo prosta w stosowaniu oraz umożliwia modyfikację strategii w bardzo szerokim zakresie. Opracowując algorytm sterowania autorzy skorzystali jedynie ze sposobu zapisywania strategii zespołu Odens [9], natomiast role oraz definiujące je umiejętności zostały opracowane samodzielnie. Poniżej zestawiono zaproponowane role, a w nawiasach podano umiejętności charakterystyczne dla tych ról: – Główny napastnik (Odbierz podanie, Jedź do piłki, Kopnij, Kopnij górą, Podaj do kopnięcia), – Napastnik/Pomocnik (Wspomagaj napastnika, Odbierz podanie), – Ofensywny pomocnik (Jedź do piłki, Podaj górą, Podaj dołem, Blokuj podanie, Podaj do kopnięcia, Wspomagaj Napastnika), – Defensywny pomocnik (Jedź do piłki, Blokuj podanie, Blokuj robota 1, Blokuj robota 2), – Obrońca (Odbierz podanie, Broń bramki, Blokuj robota 1, Blokuj robota 2). Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NAUKA

2.4. Aplikacja użytkownika

Elementem scalającym system sterowania drużyną robotów piłkarskich jest aplikacja użytkownika (wraz z interfejsem). Aplikacja pełni kilka funkcji, z których najważniejsze to: – Konfiguracja systemu – możliwe jest konfigurowanie wymiarów boiska, parametrów systemu komunikacji, profilów prędkości robotów, parametrów modułu testowania umiejętności, konfiguracji strategii (w tym ról i umiejętności), – Wizualizacja aktualnej sytuacji na boisku – obserwowanie położenia i ruchu robotów oraz piłki, na bieżąco rysowane są ścieżki ruchu robotów, wektory prędkości robotów, wolne strefy między robotem posiadającym piłkę a bramką przeciwnika, – Sterowanie ręczne wybranym robotem, – Uruchamianie trybu autonomicznego sterowania drużyną robotów.

3. Badania weryfikacyjne W pierwszej kolejności przeprowadzono badania weryfikacyjne działania aplikacji. Sprawdzano, czy prawidłowo działają wszystkie moduły oprogramowania, system komunikacji, czy między modułami przesyłane są właściwe dane. Następnie dokonano weryfikacji działania umiejętności. Polegało to na wyznaczaniu wartości miar skuteczności działania umiejętności dla różnych wartości parametrów definiują-

Tab. 1. Wyniki rozgrywek dla różnych konfiguracji strategii: a) neutralna–neutralna, b) ofensywna–neutralna, c) defensywna–neutralna, d) defensywna–ofensywna Tab. 1. Matches results of different strategy types: a) neutral–neutral, b) offensive–neutral, c) defensive–neutral, d) defensive–offensive

1 połowa

2 połowa

1 połowa 2 połowa

Tab. 2. Ogólne wyniki dla testowanych strategii Tab. 2. General results of each strategy

Strategia

Wygrane

Remis

Przegrane

Defensywna

Neutralna

Ofensywna

cych te umiejętności. Przykładowo, dla umiejętności Kopnij modyfikowano takie parametry jak margines kątowy (umożliwiający wykonanie kopnięcia) oraz prędkość obrotu robota wokół piłki, natomiast miarą skuteczności – procent celnych strzałów na bramkę. Główne badania weryfikacyjne przeprowadzono dla oprogramowania, w szczególności algorytmów sterujących zachowaniem drużyny. Badanie to polegało na tym, że w pierwszej kolejności zdefiniowano trzy strategie gry drużyny (defensywna, neutralna i ofensywna), a następnie przeprowadzono testy w symulatorze dla różnych konfiguracji tych strategii (tab. 1). Strategie zostały skonfigurowane zgodnie z przyjętym schematem zespołu Odens [9]. Rozróżnienie strategii wynika z różnych ról przypisanych robotom dla podobnych sytuacji na boisku, a także modyfikowaniu wag umiejętności definiujących poszczególne role. Definiowanie strategii następowało na drodze doświadczalnej na podstawie obserwacji zachowań użytkownika. Badania prowadzono dla rozgrywek składających się z dwóch 5-minutowych połów. Wymiary boiska przyjęto zgodnie z regulaminem SSL. W tabeli 1 zestawiono wyniki rozegranych meczów. Dla każdej z kombinacji dwóch strategii rozegrano cztery mecze oznaczone w tabeli skrótami M1, M2, M3 i M4. W samej tabeli zawarto wynik meczu w postaci zdobytych przez każdą z drużyn punktów. Na podstawie rozegranych meczów opracowano ranking strategii (tab. 2), w którym zebrano liczby wygranych, zremisowanych i przegranych meczów przez drużyny robotów. Analiza wyników badań weryfikacyjnych strategii pokazuje, że najskuteczniejszym typem strategii, spośród wszystkich testowanych, jest strategia defensywna. Na osiem rozegranych meczów, siedem z nich (gdzie stosowano strategię defensywną) zostało wygranych, a jeden zakończył sie remisem. Kolejną strategią, charakteryzującą się dużą liczbą wygranych meczów, jest strategia neutralna. Spośród ośmiu zrealizowanych meczów, cztery zostały wygrane, jeden zremisowany a trzy przegrane. Drużyna sterowana strategią neutralną zyskała znaczną przewagę nad drużyna ofensywną. Drużyna stosująca strategię ofensywną nie mogła wygrać żadnego meczu, przez co ta strategia została oceniona najgorzej, ponieważ wszystkie rozegrane mecze zostały przegrane. Analizując wszystkie wyniki, można zauważyć, że jednym z najistotniejszych elementów strategii jest obrona. Najskuteczniejszą okazała się drużyna dysponująca największą liczbą robotów defensywnych pomagających bramkarzowi w obronie bramki.

4. Podsumowanie W ramach badań powstały zarówno aplikacja jak i algorytmy pozwalające na sterowanie drużyną robotów piłkarskich klasy Small Size Robot League. Opracowane moduły oprogramowania zostały przygotowane w sposób umożliwiający sterowanie drużyną robotów, zarówno w środowisku symulacyjnym jak i w warunkach rzeczywistych. Jako podstawę opracowania strategii zachowań drużyny zastosowano schemat Game – Role – Skill. Przeprowadzone w środowisku symulacyjnym badania weryfikacyjne wykazały, że najkorzystniejsza jest strategia defensywna, trochę mniej neutralna, a najmniej ofensywna. Zdaniem autorów na podstawie obserwacji zachowania drużyny robotów w trakcie gry można wywnioskować, że przewaga strategii defensywnej wynika z tego, ze roboty większość czasu – w stosunku do pozostałych strategii – przebywają w pobliżu pola karnego swojej drużyny. Istotnym elementem dalszej pracy jest przetestowanie algorytmów sterujących na grupie robotów w warunkach rzeczywistych. Dotychczasowe badania weryfikacyjne zostały przeprowadzone w warunkach wirtualnych, dlatego ważne jest, aby porównać zachowania drużyn robotów rzeczywistych z wirtualnymi i uwzględnić różnice działania między nimi. Inną ścieżką rozwoju oprogramowania będzie opracowanie modułu, który w sposób adaptacyjny do zachowania drużyny przeciwnej mógłby modyfikować parametry algorytmów sterujących tak, aby możliwa była zmiana strategii w trakcie gry.

Bibliografia 1.

Kalisch M., Algorytmy autonomicznego sterowania grupą robotów ligi Small Size Robot League, Praca Dyplomowa Magisterska, Politechnika Śląska, Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Gliwice 2013. Skrzypczyński P., Multi-agent software architecture for autonomous robots: a practical approach, “Management and Production Engineering Review”, Vol. 1, No. 4, 55−66, 2010. Dahl T.S., Mataric M., Sukhatme G.S., Multirobot task allocation through vacancy chain scheduling, “Robotics and Autonomous Systems”, Vol. 57, Issues 6–7, 674–687, 2009. Zhang Y., Parker L.E., Multi-Robot Task Scheduling, Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2013. Panfil W., System sterowania grupą inspekcyjnych robotów mobilnych bazujący na zachowaniach, Politechnika Śląska, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Zeszyt 145, Gliwice 2012. Turek W., Cetnarowicz K., Zaborowski W., Software Agent Systems for Improving Performance of Multi-Robot Groups, “Fundamenta Informaticae”, Vol. 112, 103−117, IOS Press, Amsterdam 2011. Zickler S., Laue T., Birbach O., Wongphati M., Veloso M., SSL-Vision: The Shared Vision System for the RoboCup Small Size League, Springer 2009, 425–436.

Zickler S., Biswas J., Luo K., Veloso M., CMDragons 2010 Team Description, http://robocupssl.cpe.ku.ac.th/tdp/2010/cmdragons. pdf. 9. Fukumoto Y., Nakajima M., Masutani Y., ODENS 2011 Team Description, http://robocupssl.cpe.ku.ac. th/tdp/2011/Odens TDP 2011.pdf. 10. RoboCup Small Size League: SSL Web Site., http://small-size.informatik.uni-bremen.de, 2013. 11. Parsian: RoboCup Small Size Robot Soccer Simulator. https://github.com/mani-monaj/grSim. 12. Referee Box Users Manual. http://robocupssl.cpe.ku.ac.th/referee:manual.

Control System of the Small Size Robot League Robots Group Abstract: The paper presents the software intended for controlling the robots team of the Small Size Robot League. The software project takes into account the possibility of control of the robots team both in the 3D simulator and in the real conditions. The Game – Role − Skill schema serves as the foundation of the team’s control algorithms. Verification tests of the software and the control algorithms have been carried-out in the simulator and in the near future they will take place in the real conditions. Keywords: mobile robots, multi-robot systems, SSL RoboCUP

Artykuł recenzowany, nadesłany 16.05.2014 r., przyjęty do druku 17.10.2014 r.

mgr inż. Mateusz Kalisch Jest asystentem naukowym w Instytucie Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Śląskiej. Pracę magisterską obronił na Wydziale Mechanicznym Technologicznym Politechniki Śląskiej w 2013 r. e-mail: mateusz.kalisch@polsl.pl

dr inż. Wawrzyniec Panfil Jest adiunktem w Instytucie Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Śląskiej. W 2011 r. obronił rozprawę doktorską dotyczącą sterowania grupą inspekcyjnych robotów mobilnych. Jego zainteresowania obejmują zagadnienia robotyki mobilnej (w szczególności systemów wielorobotowych), a także zastosowań poszerzonej rzeczywistości w diagnostyce i eksploatacji maszyn. e-mail: wawrzyniec.panfil@polsl.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

młodzi

innowacyjni

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP ogłasza

VII Ogólnopolski Konkurs na

inżynierskie, magisterskie i doktorskie w dziedzinach Automatyka Robotyka Pomiary Zgłoszenie należy przesłać na adres konkurs@piap.pl do dnia 21 lutego 2015 r. Regulamin konkursu i formularz zgłoszeniowy są dostępne na stronie www.piap.pl Autorzy najlepszych prac otrzymają nagrody pieniężne lub wyróżnienia w kategorii prac doktorskich:

I nagroda 3500 zł

II nagroda 2500 zł

w kategorii prac magisterskich:

I nagroda 3000 zł

II nagroda 2000 zł

w kategorii prac inżynierskich:

I nagroda 2500 zł

II nagroda 1500 zł

Wyniki konkursu zostaną ogłoszone podczas Konferencji AUTOMATION w Warszawie, w dniu 18 marca 2015 r. Patronat Komitet Automatyki i Robotyki Polskiej Akademii Nauk Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej Polskiej Akademii Nauk Polska Izba Gospodarcza Zaawansowanych Technologii Polskie Stowarzyszenie Pomiarów Automatyki i Robotyki POLSPAR

Patronat medialny Miesięcznik PAR Pomiary Automatyka Robotyka Organizator konkursu

www.piap.pl

Informacji udzielają: Małgorzata Kaliczyńska: mkaliczynska@piap.pl, tel. 22 8740 146

Jolanta Górska-Szkaradek: jgorska-szkaradek@par.pl, tel. 22 8740 191 Bożena Kalinowska: bkalinowska@piap.pl, tel. 22 8740 015

Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0

NAUKA

Metrologiczne podejście do doboru narzędzia pomiarowego Olga Iwasińska-Kowalska Politechnika Warszawska, Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej

Streszczenie: W artykule zaprezentowano informacje dotyczące sposobu doboru narzędzia pomiarowego ze względu na wymagania związane z dokładnością pomiaru. Pod uwagę brane były też właściwości metody pomiarowej, cechy mierzonego elementu, wymagania techniczne i inne. Podejście zaprezentowano na przykładzie wyznaczenia wymiaru promienia elementu mechanicznego.

zaprezentowana jest analiza wymienionych kryteriów, na przykładzie wyznaczenia wymiaru promienia zaokrąglenia krawędzi w elemencie z proszków spiekanych.

2. Wielkość mierzona

Słowa kluczowe: pomiar konturu, profil, wyznaczenie niepewności pomiaru

Wielkość mierzona jest cechą fizyczną związaną z obiektem. W omawianym przykładzie jest nią promień zaokrąglenia krawędzi o wartości nominalnej 0,3 mm i symetrycznej tolerancji ±0,025 mm.

DOI: 10.14313/PAR_213/97

3. Zakres pomiarowy

1. Wprowadzenie Każdy pomiar ma na celu ustalenie wartości wielkości mierzonej. Wartość ta podawana musi być z niepewnością [1, 2]. Obie liczby: wynik i niepewność jego wyznaczenia są wyrażone w jednostce przyjętego układu. Wyznaczenie ich wykonuje się najczęściej w celu sprawdzenia czy mierzona cecha obiektu jest zgodna z założoną wartością nominalną. Wartość nominalna jest podawana wraz z przedziałem tolerancji. Jeśli wynik pomiaru zawiera się w przedziale tolerancji zgodność cechy z wymaganiem zostaje potwierdzona. Sprawdzenie zgodności wymaga doboru odpowiedniej metody pomiaru. Na jej dobór wpływa wiele czynników, z których podstawowe to: rodzaj wielkości i zakres wielkości mierzonej, wymagana niepewność pomiaru, wymagania techniczne, formalne i ekonomiczne. W artykule

1 2

kU 3 TZ LTL

UTL

Rys. 1. Przedział tolerancji TZ z przykładowymi realizacjami wyników pomiaru Fig. 1. Tolerance zone TZ with sample measurement results

Zakres pomiarowy urządzenia jest przedziałem w którym może ono poprawnie mierzyć. Przykładami są zakresy: profilometru 500 µm, przyrządu do wyznaczania konturu 50 mm, mikroskopu optycznego 50 mm, maszyny współrzędnościowej 900 × 1200 × 700 mm [3] itd. Wszystkie wymienione przyrządy, ze względu na ich zakresy pomiarowe, pozwalają na wyznaczenie promienia zaokrąglenia krawędzi 0,3 mm.

4. Tolerancja a niepewność pomiaru Tolerancja cechy to przedział wartości, w którym powinny znaleźć się realizacje mierzonej cechy aby obiekt można było uznać za wykonany zgodnie z wymaganiem. Przedział tolerancji decyduje o wymaganiach związanych z niepewnością pomiaru. Typowym przypadkiem jest tolerancja dwustronna. Jest to przedział między górną UTL a dolną LTL granicą tolerancji (rys. 1). Przedział ten TZ może być symetryczny względem nominału [4] albo znajdować się odpowiednio: poniżej odchyłki górnej UTL albo powyżej dolnej LTL. W przypadku kiedy wartość rzeczywista cechy, zawiera się w granicach pola tolerancji (UTL, LTL), to można uznać, że element spełnia stawiane wymaganie (wynik 1 rys. 1). Wartości rzeczywiste znajdujące się poza jedną lub drugą granicą pola tolerancji (np. wynik 2) oznaczają, że element jest niezgodny z wymaganiami. Należy jednak mieć świadomość, że wartość rzeczywista nie jest znana. Pomiar pozwala jedynie na przybliżenie wartości rzeczywistej wartością zmierzoną. Precyzję tego przybliżenia opisuje się parametrem niepewności pomiaru. Jest ona Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NAUKA

przyrząd

obiekt

warunki

przetworniki właściwości wzorce odniesienia konfiguracja

podatność

kompetencje doświadczenie obecność człowiek

na obiekt na przyrząd

sposób wyk. pomiaru wybór metod oblicz.

strategia

przedziałem, w którym z określonym prawdopodobieństwem zawiera się wartość rzeczywista. Przedział ten, dla wszystkich trzech wyników (1, 2 i 3), oznaczono na rys. 1 poziomymi odcinkami, a znaczniki pionowe reprezentują wartość zmierzoną, która estymuje wartość rzeczywistą. Definicja niepewności według [1, 2] przyjmuje brzmienie: Niepewność to parametr związany z wynikiem pomiaru i charakteryzujący rozrzut wartości, który może być w uzasadniony sposób przypisany do wartości wielkości mierzonej. W sytuacji uzyskania wyniku pomiaru w zakresie bliskim granicy pola tolerancji, zawierającym się w przedziale równym niepewności (oznaczonym na rys. 1 szarym polem), należy się liczyć z pewnym ryzykiem błędnej decyzji. Wartość wyniku pomiaru 3 jest w granicy tolerancji, ale rzeczywista i nieznana wartość wielkości może znaleźć się w części szarego zakresu, poza granicą UTL. W normie [5] zakres szarego pola (rys. 1) nazwano „bezdecyzyjnym”. W przypadku uzyskania wartości wyniku pomiaru w tym zakresie można powtórzyć pomiar dokładniejszą metodą albo uznać element za zgodny, ale przy większym ryzyku popełnienia niepoprawnej kwalifikacji. Jest to jednak sytuacja, której użytkownik chce uniknąć. Prawdopodobieństwo jej wystąpienia można zmniejszyć ograniczając niepewność pomiaru. W praktyce pomiarowej przyjmuje się, że niepewność pomiaru powinna być 10 razy mniejsza niż pole tolerancji. Taka relacja (1:10) pozwala ograniczyć ryzyko błędnego zakwalifikowania elementu do poziomu przyjętego statystycznie za dopuszczalny. Im mniejszy jest iloraz niepewności i tolerancji, tym ryzyko błędu maleje ale jednocześnie wzrasta koszt realizacji metody pomiaru. W przypadku, kiedy wymaganie dla wartości cechy mierzonej jest podane przez tylko jedną granicę tolerancji nie można skorzystać z reguły (1:10). Przykładem tak ograniczonej cechy jest np. wytrzymałość na zerwanie (nie może być mniejsza niż dolna wartość graniczna LTL), lub wartość odchyłki kształtu (nie może być większa niż górna wartość graniczna UTL).

Rys. 2. a) Diagram Ishikawy dla wybranego przypadku pomiaru wymiaru elementu mechanicznego, b) przykładowy wynik pomiaru Fig. 2. a) Ishikawa diagram for sample dimensional measurement of a mechanical part, b) an example of measurement result

Dla jednostronnej granicy tolerancji należy ocenić przedział zmienności związany z mierzoną cechą. Przedział tej zmienności podzielony na 10, daje w wyniku wymaganą wartość niepewności metody pomiaru. Oznacza to, że jeżeli np. odchyłka okrągłości nie może przekraczać 2 µm (UTL), a metoda wytwarzania nie pozwala uzyskać mniejszej odchyłki niż 0,5 µm, to przedział zmienności jest 1,5 µm. Przy wyborze metody sprawdzania tej odchyłki należy założyć, że jej niepewność pomiaru nie powinna być większa niż 0,15 µm. W przypadku, kiedy wymagania nie można spełnić, z przyczyn technicznych lub ekonomicznych, przyjmuje się mniejszą wartość relacji (np. 1:5). W takich przypadkach wzrasta ryzyko błędnego zakwalifikowania elementu. Przyjmując podaną zasadę 1:10, w omawianym przykładzie pomiaru promienia zaokrąglenia, niepewność jego wyznaczenia powinna być mniejsza niż 0,005 mm, przy przedziale tolerancji 0,05 mm.

4.1. Ocena źródeł niepewności

Metrolog oczekuje, że niepewność pomiaru będzie wystarczająco mała, by ocena zgodności wartości zmierzonej cechy z wartościami dopuszczalnymi była rzetelna a ryzyko błędnej kwalifikacji ograniczone. Musi więc ocenić wpływ czynników, które składają się na niepewność pomiaru. Czynników tych jest zazwyczaj bardzo wiele, ale tylko niektóre wpływają w sposób znaczący. W celu zidentyfikowania czynników istotnych, konieczna jest szczegółowa analiza przebiegu pomiaru. Przydatnym do tego celu narzędziem jest diagram Ishikawy (rys. 2), na którym graficznie grupowane są czynniki wpływające na niepewność pomiaru. Diagram Ishikawy dla przykładowego pomiaru promienia zaokrąglenia krawędzi w elemencie układu wtryskowego przedstawiono na rys. 2. Wielkością mierzoną był promień R01 (rys. 2b) o nominalnej wartości 0,3 mm i tolerancji 0,05 mm. Element wykonano przy użyciu technologii proszków spiekanych. Do głównych źródeł niepewności pomiaru zaliczono: czynniki związane z przyrządem pomiarowym, cechami obiektu, warunkami otoczenia, wpływem operatora, strategią pomiaru.

Tab. 1. Sposób wyznaczenia niepewności dla szczegółowych przyczyn związanych z przyrządem pomiarowym Tab. 1. Methodology of the uncertainty estimation when factors related to measuring instruments considered źródło

oszacowana niepewność

metoda typu

sposób wyznaczenia niepewności

0,30 µm

seria pomiarów na płytce wzorcowej

wzorce odniesienia

0,10 µm

świadectwo kalibracji

rozdzielczość

0,01 µm

seria odczytań

przyczyna szczegółowa przetworniki konfiguracja

przyrząd pomiarowy

Przyrząd pomiarowy. Pomiar promienia był możliwy do przeprowadzenia w technice współrzędnościowej przy zastosowaniu metody odwzorowującej przekroje poprzeczne. W laboratorium [3] dostępne były: profilometr, przyrząd do pomiaru konturu, współrzędnościowe maszyny pomiarowe i mikroskop optyczny. Ze względu na nominalną wartość promienia mniejszą niż 1 mm, z wymienionych, wybrano metodę profilometryczną z użyciem przyrządu do pomiaru konturu. Polegała ona na odwzorowaniu przekroju metodą skanowania profilu a następnie dopasowaniu okręgu do zmierzonych współrzędnych. Współrzędne rejestrowano podczas przemieszczania się końcówki pomiarowej 1 (rys. 3) po powierzchni mierzonej 2. Skanowanie odbywało się przez rejestrację położenia głowicy 3 na podstawie sygnału przetwornika kątowego 4. Odczyt następował co 1 µm wyznaczany na przetworniku liniowym 5. Składowa niepewności związana z przyrządem profilometrycznym zależała od dokładności przetworników – przede wszystkim indukcyjnego przetwornika kąta 4 i liniowego przetwornika inkrementalnego 5. Drugim czynnikiem była konfiguracja głowicy pomiarowej i końcówki. Elementy te mogą mieć różną długości i dobierane są zależnie od potrzeb przez operatora. Układ trzech elementów: przetwornik, końcówka i ramię głowicy, był kalibrowany za pomocą wzorców w celu wyznaczenia krzywej kalibracyjnej. Krzywa służy do przeliczania przemieszczenia kątowego przetwornika na kartezjańską współrzędną Z. Niepewność związaną z wyznaczeniem krzywej kalibracyjnej oszacowano na uk = 0,3 µm dla całego zakresu przemieszczenia w osi Z. Zawierała się w tej wartości także niepewność przetwornika kątowego. Udział w niepewności

4 1

3 2

Rys. 3. Schemat przyrządu do pomiaru konturu Fig. 3. Schematic diagram of contour measuring instrument

składowej wynikającej z cyfrowej rozdzielczości odczytu był uo = 0,01 µm. Trzecim czynnikiem są – wzorce do wyznaczania krzywej kalibracji. Muszą być one okresowo sprawdzane. Wzorcowanie jest niezbędne do przeniesienia jednostki miary. W czasie kalibracji przyrządu użyto płytek klasy 0, z aktualnym świadectwem wzorcowania. Niepewność związana wymiarem wzorca nie przekraczała uw = 0,1 µm. Dla przypadku mierzonego parametru uzyskano składową niepewności 0,32 µm. Obiekt. Element mierzony wykonany był z proszków spiekanych, a więc jego powierzchnia była niejednorodna. Na profilu, który był wycinkiem okręgu o mierzonym promieniu R01 (rys. 2b) uwidoczniły się liczne mikronierówności. Związany z nimi składnik niepewności oszacowano na 3 µm, przez ocenę zmienności wyznaczonego promienia (2 s) dla serii 10 prób na sąsiadujących profilach. Element był wykonany z twardego materiału, więc jego podatność na nacisk końcówki nie miała znaczącego wpływu i nie przekraczała 0,1 µm. Wartość tę wyliczono teoretycznie korzystając ze wzorów na ugięcia sprężyste i danych katalogowych. Warunki. Pomiar wykonywano w warunkach pomieszczenia klimatyzowanego. Wymiar mierzony był na tyle mały, że wpływ rozszerzalności cieplnej na obiekt był pomijalny (mniej niż 0,001 µm). Czas pomiaru (1 min) był dostatecznie krótki by przyjąć, że zmiany temperatury nie powodowały fluktuacji wskazań przyrządu. Obserwując losowe zmiany wskazania w czasie wpływ tego czynnika oszacowano na mniej niż 0,1 µm. Warto jednak mieć świadomość, że przy pomiarze większych elementów (np. o długości 100 mm), w temperaturze znacznie odbiegającej od odniesienia (np. 5 K) można spodziewać się błędów związanych z rozszerzalnością cieplną nawet do kilku mikrometrów. Człowiek. Wpływ człowieka ujawnia się wielu grupach źródeł niepewności. Został jednak wymieniony dodatkowo, ze względu na kompetencje, których brak może powodować nadmierne błędy wynikające np. z niedostatecznej adiustacji elementu względem kierunku przemieszczenia. Przyjęto, na podstawie przeliczenia rozdzielczości adiustacji na błąd kosinusowy wyznaczania profilu, że niepewność związana z adiustacją została ograniczona przez doświadczonego operatora do 0,1 µm. Doświadczenie umożliwia przeprowadzenie pomiaru sprawnie, dzięki czemu zredukowany zostaje także wpływ zmian warunków otoczenia. Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

NAUKA

u 4 µm W omawianym przykładzie zostało przyjęte, że obecność operatora powodowała 3 drgania oraz zmiany temperatury, których wpływ na 2 niepewność oszacowano na 0,1 µm. 1 Strategia. Jest to sposób postępowania, który wynika 0 przyrząd człowiek warunki strategia obiekt ze znajomości wymagań dla sprawdzanego wymiaru, Rys. 4. Zestawienie czynników wpływających na pomiar właściwości elementu, Fig. 4. Set of factors influencing measurement dostępnego oprzyrządowania, wiedzy i doświadczenia operatora. W omawianym przypadku poprawny sposób wykonania pomiaru zawierał pomiarowego. Poprawki pw, ze świadectwa wzorcowania takie elementy jak: kierunek skanowania względem orienpłytek nie były uwzględnione w oprogramowaniu przytacji przedmiotu, prędkość skanowania, liczność próbek, rządu. Przyjęto więc, że pw i pk, nie są znane i mają wartość pochylenie głowicy względem przedmiotu. Ustalono, że zero. Wyznaczono ich niepewność. Dla płytek wzorcowych dobór tych parametrów powodował różnice w wyznaczeniu klasy 0 znane są dopuszczalne odchyłki wymiaru, które wymiaru nieprzekraczającą 0,6 µm. Po pomiarze operator są miarą niepewności związanej z długością płytki. Jeśli miał wybór metod obliczeniowych – dopasowania okręgu, płytka wzorcowa o długości mniejszej niż 25 mm jest klasy np.: najmniejszej sumy kwadratów lub stycznego. Niepew0, to tolerancja jej wymiaru będzie 0,1 µm. Wielkość u jest ność związana z tym czynnikiem oszacowana została na niepewnością, z jaką oszacowano wartość zmierzoną w a k jest współczynnikiem rozszerzenia (zwykle 2). 0,6 µm. W omawianym przypadku najbardziej znaczący był, wykonywany przez operatora, dobór długości odcinka Niepewność szacowana jest przez: dopasowania. W tym przypadku ujawniał sie znaczący u = uo2 + uw2 + uk2 wpływ mikronierówności na wynik. Ten czynnik uwzględ(2) niono w grupie obiekt. gdzie uo oznacza niepewność odczytu (dyskretyzacji), 4.2. Sposób oszacowania niepewności uw – niepewność poprawki na długość wzorca, uk – niepewW poprzednim punkcie podano wartości przypisanej ność poprawki dla krzywej kalibracji w punkcie. Po podstawieniu danych uzyskano wartość 0,32 µm. Niepewność poszczególnym czynnikom niepewności. Wartości te ustarozszerzona tego czynnika jest 0,63 µm. lone zostały dwiema metodami A lub B [1]. Metoda typu Pozostałe czynniki szacowano w podobny sposób. A polega na ocenie zakresu zmienności przy wielokrotnym powtórzeniu. Zakres ten najczęściej estymowany jest odchyleniem standardowym eksperymentalnym. Rozkład 4.3. Wnioski z analizy niepewności wartości mierzonej cechy jest najczęściej normalny. Metoda Na podstawie zestawienia wartości składowych niepewności typu B polega na skorzystaniu z innych informacji, np. (rys. 4) można stwierdzić, że dominował składnik niepewności związany z obiektem, a kolejne czynniki, pod wzglęz danych z wcześniej prowadzonych pomiarów, informacji dem wielkości, wynikają z właściwości przyjętej strategii producenta, wyniku sprawdzenia urządzenia, doświadczenia, źródeł naukowych, danych katalogowych itp. i urządzenia. Całkowita niepewność oszacowana przez pierRozważymy sposób wyznaczenia niepewności poszczewiastek z sumy kwadratów poszczególnych składowych jest gólnych czynników dla jednej z zestawionych w diagrarówna 3 µm. Wartość ta jest ponad 10 razy mniejsza od tolerancji wymiaru R01 (TZ = 50 µm). Można więc przymie Ishikawy grupy czynników związanych z przyrządem jąć, że wybór przyrządu do pomiaru konturu, ze względu pomiarowym. W tabeli 1 zestawiono szczegółowe źródła niepewności związane z przyrządem pomiarowym, ich oszana warunek stosunku niepewności wyniku pomiaru do cowanie i metodę zastosowaną do oszacowania wpływu przedziału tolerancji (1:10), jest uzasadniony. czynnika na niepewność. Wartość niepewności jest oszacowaniem dla metody Całkowita niepewność wyznaczenia pozycji punktu zastosowanej w przypadku pomiaru szczególnego obiektu. w jednej osi została oszacowana przy założeniu, że funkW przypadku, gdyby czynnik związany z obiektem i strację opisującą wskazanie przyrządu można zapisać: tegią był mniejszy to ujawniłby się wpływ przyrządu. Przy pomiarze małego promienia elementu szlifowanego (1) o jednorodnej powierzchni, jej struktura nie wpływałaby w = (O + pw + pk ) ± ku w znaczący sposób na niepewność wyniku pomiaru. Straprzy czym w jest wskazaniem przetwornika, O – odczytegia zaś zależy od właściwości mierzonego elementu, więc tem z przetworników, pw – poprawką na długości wzorców, i jej wpływ mógłby również ulec zmniejszeniu. pk – poprawką na błąd wynikający z odchyłki od wyznaPokazany na rysunku diagram (tzw. Pareto) jest ilustraczonej krzywej kalibracyjnej dla kąta wychylenia ramienia cją znanej zasady 80/20. Zasada ta podaje, że 20 % przy-

100

czyn powoduje 80 % skutków. W tym przypadku obiekt stanowi 1 z 5 czynników (20 %) i ma przeważający (blisko 80 %) udział w niepewności.

5. Inne wymagania techniczne Kolejnym kryterium doboru przyrządu i metody pomiarowej są wymagania techniczne, niezwiązane z dokładnością czy zakresem, takie jak czas, koszt pomiaru czy dostępne wyposażenie (specjalne końcówki pomiarowe, czujniki, sondy itp). W omawianym przykładzie promień zaokrąglenia elementu z proszków spiekanych można było wyznaczyć za pomocą mikroskopu. Wymagałoby to jednak np. wykonania odcisku detalu w specjalnej masie plastycznej lub przecięcia elementu. Przeprowadzenie badania byłoby czasochłonne ze względu na przygotowanie próbki. W sytuacji, w której pomiar stykowy byłby niedostępny, takie podejście mogłoby mieć uzasadnienie. Do czynników technicznych zaliczyć należy także możliwość mocowania elementu. W omawianym przypadku pomiaru promienia elementu zespołu wtryskowego (o gabarytach j 30 i 10 mm) zastosowano imadło z zespołem adiustacji kątowej i liniowej. W wielu jednak przypadkach zamocowanie może wpływać na wybór metody (np. profil cienkościenny odkształcająca się pod wpływem grawitacji, co wpływa na niepewność wyznaczenia jego wymiaru). Innym czynnikiem decydującym o wyborze metody jest możliwość przenoszenia przyrządu lub jego pracy w warunkach zewnętrznych (pomiary odkształceń konstrukcji budowlanych). Kolejny czynnik to wymagana prędkość pozyskiwania danych (wyznaczanie zmiany pozycji matryc drukarskich przy druku rolowym). Powiązanymi czynnikami może być liczba danych pomiarowych i czas (np. współrzędne przestrzenne elementu uzyskane w tomografii przemysłowej lub pomiar topografii powierzchni profilometrem w sposób stykowy przez skaning profili) itp. Czynnikiem ekonomicznym jest czas pomiaru, z którym wiąże się m.in. koszt pracy personelu i urządzeń. Wybór metody może być także podyktowany kryteriami wynikającymi z przepisów prawnych lub umów i norm, których stosowanie uzgodnili zleceniodawca i wykonujący pomiary.

6. Podsumowanie Wybór metody pomiarowej zależy od szeregu przedstawionych czynników. Metrologiczne podejście do doboru narzędzia pomiarowego polega na wybraniu takiej metody, która zapewni rzetelną ocenę wielkości mierzonej i poprawne stwierdzenie czy wartość rzeczywista znajduje się w granicach tolerancji. Wiąże się to z wnikliwą analizą czynników, które wpływają na pomiar. Są one związane z cechą mierzoną, jej wartością, właściwościami obiektu, metody i otoczenia. Ocena tych czynników wymaga znajomości całego łańcucha odtworzenia jednostki. W omówionym przykładzie były to trzy kroki: 1) przeniesienie jednostki w procesie wzorcowania płytek wzorcowych (świadectwo wzorcowania), 2) kalibracja przyrządu za pomocą płytek

wzorowy (krzywa kalibracyjna), 3) wykonanie pomiaru i analizę współrzędnych. Każdy z tych kroków miał swój udział w końcowym bilansie niepewności. Celem bilansu było sprawdzenie, czy przyrząd i metoda pomiaru może być użyta do oceny wymiaru. Warunkiem podstawowym było spełnienie założenia, że niepewność wyniku pomiaru powinna być w przybliżeniu 10 razy mniejsza niż przedział tolerancji sprawdzanej cechy.

Bibliografia 1. DOKUMENT EA–4/02. Wyrażanie niepewności pomiaru przy wzorcowaniu. 2. International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology, II wydanie 1993, International Organization for Standardization (Genewa, Szwajcaria). Wydanie polskie: Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych terminów Metrologii. Główny Urząd Miar, 1996. 3. [www.pomiary.edu.pl] – Laboratorium Zaawansowanych Technik Pomiarów Geometrycznych. 4. PN-EN 22768-2:1999 Tolerancje ogólne -- Tolerancje geometryczne elementów bez indywidualnych oznaczeń tolerancji. 5. ISO 14253–1 Geometrical Product Specifications (GPS) — Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment — Part 1: Decision rules for proving conformance or nonconformance with specifications.

Metrological approach towards the selection of a measuring instrument Abstract: Tutorial of measuring instrument selection when the demanded measurement accuracy considered has been presented. Other factors taken into account were metrological properties of a measurement method, properties of a measured object, technical requirements, etc. The recommended approach has been shown with a use of a case study referring to mechanical part radius measurement. Keywords: contour measuring, profile, estimating measurement uncertainty

Artykuł recenzowany, nadesłany 06.02.2014 r., przyjęty do druku 02.09.2014 r.

dr inż. Olga Iwasińska-Kowalska Adiunkt w Zakładzie Metrologii i Inżynierii Jakości na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej. Naukowo zajmuje się technikami pomiarów interferencyjnych długości i kąta oraz geometrii powierzchni. e-mail: o.iwasinska@mchtr.pw.edu.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

101

NAUKA

Zezwala się na korzystanie z artykułu na warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0

Wpływ architektury i protokołów komunikacyjnych na przepustowość i czas nieprzerwanej pracy bezprzewodowych sieci sensorowych Tadeusz Goszczyński Zespół Badań Podstawowych, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Streszczenie: Sieci sensorowe, przeznaczone do zbierania danych dotyczących środowiska oraz do lokalizacji i śledzenia obiektów poruszających się w przestrzeni, powinny być optymalizowane ze względu na wymagany jak najdłuższy czas nieprzerwanej pracy jej węzłów oraz jak największą skuteczność przesyłania zbieranych danych. W artykule przedstawiono matematyczne odwzorcowanie i analizę systemu sieci przedstawioną w formie programu liniowego, określającego czas nieprzerwanej pracy sieci oraz analizę przepustowości dla dwóch modeli sieci, jak również dla różnych algorytmów śledzenia ruchomych obiektów. Przedstawiono także przykład symulacji pracy sieci. Słowa kluczowe: sieci bezprzewodowe, sieci sensorowe, czas nieprzerwanej pracy, przepustowość sieci, symulacja DOI: 10.14313/PAR_213/102

sprecyzować jako: czas nieprzerwanej pracy systemu oraz przepustowość systemu. Wartość tej pierwszej zależy od konstrukcji węzłów, wpływającej na ich wydajność energetyczną, a wartość drugiego parametru zależy od efektywności komunikacji samych węzłów oraz zastosowanej strategii i rozwiązań sieciowych całego systemu. W artykule przedstawiono przegląd znanych z literatury rozwiązań oraz ich ocenę i propozycje przyszłych prac w tej dziedzinie. Plan artykułu jest następujący. W rozdziale 2 przedstawiono podstawowe problemy zbierania danych w przestrzeni. W rozdziale 3 – matematyczne odwzorowanie problemu – w postaci programu liniowego. W rozdziale 4 zawarto analizę przepustowości systemu w zależności od wybranego typu komunikacji. W rozdziale 5 omówiono algorytmy stosowane w sieci do lokalizacji i śledzenia ruchomych obiektów, zaś w rozdziale 6 przedstawiono wnioski i plan dalszych prac.

1. Wprowadzenie

2. Zbieranie danych w przestrzeni

Wraz z rozwojem bezprzewodowych sieci informatycznych oraz miniaturyzacją czujników powstają liczne koncepcje sieci czujnikowych przeznaczonych do zbierania różnych danych w przestrzeni badanej. Sieci te mogą być stosowane do monitorowania środowiska, w tym także do wykrywania i śledzenia ruchomych obiektów. Postęp w technice pozwala obecnie na budowanie wyspecjalizowanych zminiaturyzowanych węzłów (tzw. sensor motes) z czujnikami oraz wbudowanymi własnymi źródłami zasilania. Są one coraz tańsze, a ich liczba w sieci może być o kilka rzędów wielkości większa od liczby węzłów stosowanych w tradycyjnych sieciach bezprzewodowych. Wynika stąd możliwość i potrzeba opracowania nowych rozwiązań organizacyjnych i obliczeniowych. Ze względu na konieczność rozmieszczenia w przestrzeni węzłów sieci pracujących bez możliwości dostarczenia energii z zewnątrz, powinny one pobierać jak najmniejszą ilość energii a jednocześnie dostarczać odpowiednio dużą ilość informacji do centrali systemu. Te cechy systemu można

Bardzo rozpowszechnionym obszarem zastosowań bezprzewodowych sieci sensorowych jest analiza pola przestrzeni. Celem takiej analizy jest uzyskanie, w czasie pracy systemu, danych dotyczących wybranych parametrów fizycznych w określonej przestrzeni: jedno-, dwu- lub trójwymiarowej. Wynikiem pomiarów zrealizowanych w takiej sieci jest przedstawienie obrazu wartości, np. wilgotności powietrza w określonej chwili czasu w całej przestrzeni badanej. W tym celu wyniki pomiarów ze wszystkich węzłów sensorowych są przesyłane bezprzewodowo do jednego węzła „kolektora”, a czynności pomiarów i transmisji są powtarzane co określony odstęp czasu. Podstawowe kryteria oceny działania tego typu sieci to: czas nieprzerwanej pracy systemu (wynikający z ograniczonej ilości energii magazynowanej w węzłach) mierzony w godzinach, oraz całkowita wielkość danych dostarczonych (w czasie nieprzerwanej pracy) mierzona w ilości danych dostarczanych przy poborze jednej jednostki energii. Wartości tych parametrów, charakteryzujące jakość sieci, zależą od

102

następujących czynników: ilości zmagazynowanej energii początkowej, liczby węzłów sieci sensorowej i sposobu ich rozmieszczenia, położenia w przestrzeni centrali systemu, odstępów czasu między kolejnymi pomiarami, szybkości przesyłania danych, zakresu transmisji i wymaganej mocy, a także od zastosowanej strategii routingu.

3. Matematyczne odwzorowanie – program liniowy Do analizy jakości pracy sieci sensorowych stosowane są różne metody matematyczne. Przy pewnych założeniach upraszczających możliwe jest utworzenie matematycznego modelu biorącego pod uwagę takie cechy jak: ilość energii dostępna w węźle, ilość energii potrzebna do działania czujnika i transmisji danych oraz rozmieszczenie węzłów w terenie. Model ten może być następnie wykorzystany do optymalizacji systemu w celu zwiększenia do maksimum czasu pracy systemu lub ilości zebranych danych do czasu zużycia dostępnej energii. Autorzy w [1] przedstawiają analizę systemu w formie programu liniowego sformułowanego dla sieci z gęsto instalowanymi węzłami sensorowymi. Ich rozmieszczenie dość dokładnie oddaje wzór wykorzystujący ciągłą funkcję gęstości ( ), gdzie (x,y) oznacza dowolny punkt w przestrzeni badanej. Z kolei gęstość energii e( ) przedstawia ilość energii w polu (w dżulach na jednostkę przestrzeni), a funkcja gęstość informacji i( ), wyrażona w bitach na jednostkę czasu na jednostkę powierzchni, reprezentuje ilość energii wytwarzanej przez źródło informacji. A reprezentuje przestrzeń, w której węzły sensorowe są rozmieszczone, a C to przestrzeń, w której ulokowane są węzły zbierające dane typu sink. Przepływ f( , ’) oznacza sumę danych przesyłanych z punktu do punktu ’ (w bitach na jednostkę powierzchni). Przy założeniu, że wartość gęstości informacji i( ) jest znana, maksymalne zwiększenie czasu t jest równoznaczne z maksymalnym zwiększeniem całkowitej sumy danych dostarczonych w tym czasie.

max t ∫ f

σ∈Α

i (s )d s ~ max t

(1)

gdzie:

(2)

(3) przy ograniczeniach: f (s, s ′) ≥ 0 ,

f (s, s ′) ≥ 0 , ∀s, s ′ ∈ Α ∪ C∀s, s ′ ∈ Α ∪ C (4)

(5)

(6)

4. Przepustowość systemu Przepustowość systemu zależy między innymi od przyjętego modelu uwzględniającego rozchodzenie się fal radiowych w jego przestrzeni. W przedstawionych [2] modelach propagacji A1 i A2 moc odebrana jest różna. W modelu A1, w którym węzły położone są daleko od siebie wynosi , a w modelu gęsto rozmieszczonych węzłów A2 jest określona przez P/(1 + xi,j) , gdzie: xi,j – odległość między węzłami i oraz j; – stała strat; P – moc nadawania. Model A1 jest stosowany przy transmisji na duże odległości. Nie sprawdza się w przypadku bardzo małych odległości, ponieważ wykazuje wzmocnienie mocy odbieranej dla xi,j < 1. W tym modelu transmisja od węzła i do węzła j będzie możliwa, gdy:

(7)

gdzie: N – poziom szumu otoczenia, G – wzmocnienie przetwarzania, – stosunek poziomu sygnału do szumu. Natomiast w modelu A2 transmisja będzie możliwa, gdy:

(

P / 1 + xk , j

)

(

N + (1/G ) ∑ k =1,k ≠i P / 1 + x k , j k =n

)

(8)

≥ b

Model A2 jest uniwersalny – nie wykazuje wzmocnienia mocy odbieranej (jak w A1), a przy dużych odległościach daje wyniki bardzo podobne do modelu A1.

4.1. Model transmisji typu jeden do jednego

Wykres przepustowości dla scenariusza: wiele przesyłających w trybie jeden do jednego dąży asymptotycznie do maksimum dla liczby węzłów dążącej do nieskończoności. Przy dodatkowym założeniu, że każdy węzeł ma maksymalną szybkość transmisji W (bit/s) wykazano, że zdolność przesyłowa węzła wynosi: bit-m/s

(9)

i jest uzyskana wtedy, gdy moc transmisji P jest minimalna, konieczna do nawiązania połączeń. Warunkiem do uzyskania górnej granicy przepustowości jest wyznaczenie dopuszczalnego poziomu transmisji jednoczesnych. W obu modelach istnieje graniczna liczba jednoczesnych skutecznych transmisji. Liczba ta rośnie ze wzrostem liczby węzłów n, gdyż moc jest zmniejszona do minimum koniecznego do nawiązania połączeń, a moc odebrana jest równa .

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

103

NAUKA

W pracy [3] rozważono ten problem dla modelu A2 z dodatkowym założeniem, że węzły mogą odbierać wiele przesyłek w tym samym czasie. Jest to bardziej realistyczne dla małych odległości, gdy odbiornik nie musi wzmacniać sygnału. W tym modelu liczba jednoczesnych transmisji jest zwiększona o wartość stałą niezależną od wartości n (a nie rosnącą wraz z n, jak dla modelu A1). Dla modelu A1, gdy węzły znajdują się dowolnie blisko siebie, moc P może być mniejsza, gdy liczba jednoczesnych transmisji rośnie wraz ze wzrostem n. Z drugiej strony dla modelu A2 nie może ona spaść poniżej pewnej wartości nawet wtedy, gdy węzły bardzo zbliżą się do siebie. Dlatego przepustowość w tym modelu wynosi , podczas gdy dla modelu A1 to . Jak widać, model A1 ma tendencję do prezentowania bardziej optymistycznych wyników, zakłada bowiem możliwy wzrost liczby jednoczesnych transmisji wraz ze wzrostem n.

4.2. Model transmisji wiele do jednego

Model ruchu w sieci typu wiele do jednego jest realizowany wtedy, gdy dane z wielu węzłów czujników są przetwarzane w jednym węźle typu kolektor. W [4] wykazano, że przy większym zakresie transmisji przepustowość węzła sieci, określona jako (1/n·f(r,Δ)), osiąga większe wartości, gdzie: r – zakres transmisji, f (r,Δ) jest funkcją malejącą r. Występuje tu sytuacja odwrotna niż w systemie realizującym wielu transmisji typu jeden do jednego, w którym większa przepustowość jest uzyskiwana dla przypadku najmniejszego zakresu transmisji. Autorzy wykazali też, że przy stosowaniu transmisji w sieci typu wiele do jednego z klastrów (jeśli węzły prowadzące klastrów są w zasięgu jednego przeskoku od kolektora), przy braku interferencji między tymi dwoma warstwami można uzyskać przepustowość równą W/n. W [5] wykazano, że korzystne jest stosowanie dwustopniowej transmisji, w której najpierw węzeł-źródło przesyła sygnał do kilku najbliżej położonych węzłów-sąsiadów, a następnie wszystkie te węzły przesyłają dane do węzła-kolektora w trybie współpracy. Podczas wykonywania takiej operacji kolejno przez wszystkie węzły-źródła w sieci o modelu A1, przepustowość każdego węzła może być zwiększona do Θ(log n/n).

5. Algorytmy lokalizacji i śledzenia ruchomych obiektów Węzły sieci sensorowej przeznaczonej do śledzenia w przestrzeni obserwowanej poruszających się obiektów mogą współpracować ze sobą w tym celu, stosując różne algorytmy pracy. W literaturze opisano wiele takich rozwiązań. Na przykład algorytm przedstawiony w [6] wybiera różne węzły do współpracy, optymalizując w dynamiczny sposób przydatność uzyskanych danych w odniesieniu do ilości energii zużytej na komunikację miedzy węzłami i obliczenia w tych węzłach. Wymaga to skutecznego wyboru tylko tych węzłów, które posiadają najbardziej przydatne informacje. W tym celu zaproponowano następujące kryteria oceny: jakość wykrywania obiektów, jakość śledzenia

104

wykrytych obiektów, możliwość jednoczesnej pracy nad wieloma obiektami, niezawodność oraz wydajność energetyczna. Podczas pracy takiego systemu ważniejsza jest faza śledzenia obiektów niż ich wykrywanie. W tej fazie musi być zawsze aktywny jeden węzeł prowadzący i wybierający następny węzeł prowadzący oraz przesyłający do niego informacje dotyczące śledzenia. Przy tworzeniu takiego systemu przyjęto założenie, że jeżeli aktualne położenie obiektu oznaczymy jako x, to każdy kolejny pomiar położenia zj zostanie wykorzystany do określenia nowego przypuszczalnego położenia obiektu p(x|z1, …, zj-1, zj) przez wykorzystanie w nim bieżącej oceny (estymaty) położenia p(x|z1, …, zj-1). Sposób wyboru takiego węzła j, aby dawał on maksymalną korzyść w zwiększeniu jakości oceny przy jak najmniejszym zużyciu energii, stanowi problem optymalizacyjny określany przez parametry: zysk informacji i zużycie energii w systemie. Określa to poniższe równanie:

(10) gdzie: Φinf 0 – zysk informacji, Φenerg – zużycie energii, względna waga tych parametrów.

–

Protokół śledzenia w zaproponowanym algorytmie określa następujące po sobie kolejne czynności/zadania. Użytkownik wysyła zapytanie do sieci węzłów śledzących. Wiedza zgromadzona wcześniej w czasie pracy systemu (lub nauki systemu) pozwala skierować to zapytanie do obszaru sieci, w którym jest największe prawdopodobieństwo pobytu obiektu. Węzeł prowadzący tworzy estymatę położenia obiektu oraz wyznacza – jako następnego prowadzącego – węzeł, który ma aktualnie najlepszą charakterystykę w zakresie swojego położenia, cech czujnika i przewidywanego wkładu danych. Następnie przekazuje mu zestaw obecnie posiadanych informacji o położeniu obiektu. Wyznaczony nowy węzeł prowadzący przez połączenie własnej bieżącej oceny z oceną otrzymaną, oblicza nowe położenie obiektu i na jego podstawie wybiera i wyznacza kolejny węzeł prowadzący. Proces ten jest kontynuowany w przedstawiony sposób aż do zakończenia zadania, przy czym co pewien określony czas aktualny węzeł prowadzący, wykorzystując algorytm najkrótszej ścieżki routingu, przesyła informacje o bieżącym położeniu obiektu z powrotem do węzła generującego zapytanie. Inny algorytm śledzenia, wykorzystujący rozproszone przetwarzanie danych do śledzenia obiektów, przedstawiono w [7]. Charakteryzuje się on tym, że wszystkie czujniki najpierw określają, czy obiekt znajduje się w ich zakresie wykrywania, a następnie współdziałają z sąsiednimi węzłami i na podstawie zebranych danych opracowują statystyczną interpretację aproksymacyjną w celu wyznaczenia trajektorii ruchu obiektu. Zakłada się tu, że węzły sensorowe są równomiernie rozmieszczone w przestrzeni nadzorowanej oraz, że jeżeli ich zakres pomiarowy

wynosi R, to zawsze wykryją one obiekt położony w odległości od czujnika mniejszej niż (R–e), a czasami także obiekt w odległości z zakresu od (R–e) do (R+e), ale nie wykryją nigdy obiektu z odległości większej niż (R+e), gdzie e = 0,1R. Trajektoria obiektu jest aproksymowana za pomocą odcinków linii prostej i przy założeniu stałej prędkości obiektu. Każdy węzeł rejestruje czas, w jakim obiekt znajduje się w jego zakresie pomiarowym, a następnie węzły wymieniają między sobą dane: czas obserwowania obiektu w ich zakresie pomiarowym, dane identyfikacyjne oraz lokalizację węzła. Pozycja obiektu jest w określonych odstępach czasu wyznaczana jako średnia ważona wszystkich pomiarów. Wagi są wyznaczane jako wielkości proporcjonalne do czasu przebywania obiektu w zakresie pomiarowym każdego z węzłów. Algorytm wyznaczania trajektorii obiektu stosuje regresję nieliniową metodą najmniejszych kwadratów. Ekstrapolacja pozwala na wyznaczenie dalszej trajektorii obiektu w celu asynchronicznego budzenia do pracy kolejnych węzłów sensorowych. W tym systemie przyjmuje się założenie, że węzły znają swoje położenie w przestrzeni oraz że ich zegary są zsynchronizowane. Gęstość rozmieszczenia węzłów musi być odpowiednio duża, aby ich zakresy pomiarowe nakładały się częściowo na siebie, a węzły muszą odróżniać wykrywany obiekt od reszty ich otoczenia. Można stosować różne techniki ważenia: wagi równe dla wszystkich, metodą heurystyczną: (11) gdzie: ti – czas obserwowania obiektu przez czujnik, lub wyznaczając wagi odwrotnie proporcjonalne do odległości węzła od trasy obiektu. Korzystniejszy jest ten drugi sposób. Obliczanie trasy wymaga tu zebrania w jednym centralnym węźle wszystkich wykrytych pozycji. W celu minimalizacji opóźnienia oraz obciążenia pasma transmisji, niektóre węzły są stosowane w systemie jako bramy do zewnętrznych sieci mających większe możliwości obliczeniowe. Sieć taka jest zorganizowana w logiczne drzewa wychodzące z każdej bramy. Każdy węzeł-wierzchołek zbiera dane od swoich węzłów-dzieci, a następnie wysyła je do najbliższej, wyżej położonej bramy lub do bramy najmniej obciążonej. Protokół działa bardzo dobrze w systemach o dużym obciążeniu i o dużych wymaganiach czasowych. Może on w ciągły sposób usprawniać system i doskonalić obliczenia ścieżki ruchu obiektu, łącząc dawniej zebrane dane z danymi uzyskiwanymi na bieżąco. Taki protokół ma też tę zaletę, że przy większej liczbie i większej gęstości położenia węzłów uzyskuje się bardziej dokładny wynik położenia ścieżki obiektu, jeżeli wszystkie węzły w pobliżu obiektu są wybudzone ze stanu uśpienia. Protokół może zmieniać te parametry w zależności od potrzeby dokładności wyznaczania trasy obiektu. Wadą tego protokołu jest brak możliwości wykrywania wielu obiektów równocześnie i brak odporności na fałszywe odczyty czujników. Inną metodę opisują autorzy w [8], przedstawiając rozwiązanie problemu w systemie opartym na czujnikach

Rys. 1. Wyznaczanie trajektorii ruchu obiektu Fig. 1. Trajectory estimation for moving object

i węzłach o dużych możliwościach obliczeniowych i zdolności rozróżniania. Takie węzły mogą mieć zdolność do samokonfiguracji i tworzyć system odporny na zakłócenia dzięki zapewnieniu współpracy kilku czujników przy określaniu położenia obiektu. Przy zastosowaniu trybu oszczędzającego energię węzły analizują trasę ruchu obiektu, przewidując jego dalsze położenie i wybudzają tylko te czujniki, które znajdują się w pobliżu trasy obiektu, a komunikacja jest wtedy ograniczana do węzłów położonych w pobliżu (aktualnej i przewidywanej) trasy obiektu. Węzły w tym systemie są rozmieszczane w przestrzeni w sposób przypadkowy, lecz znają swoje położenie i mają czujniki pozwalające na określenie odległości obiektu od węzła. Co określony czas następuje odczyt z czujnika i jeżeli obiekt jest obecny, to dane o jego odległości od węzła oraz o lokalizacji węzła są wysyłane do całej sieci. Ponieważ węzeł nie określa pozycji obiektu, a jedynie odległość do obiektu, to do wyznaczenia jego pozycji w przestrzeni wykorzystuje się metodę triangulacji. Każdy węzeł, który skompletuje trzy przesyłki (lub dwie i pomiar własny), oblicza położenie obiektu w przestrzeni. Jeśli odebrane zostaną dwie różne w czasie przesyłki z informacją o położeniu tego obiektu, to możliwe będzie wyznaczenie kierunku ruchu obiektu linią prostą przez te dwa punkty lub w bardziej zaawansowany sposób krzywą ruchu. Gdy zostanie już wyznaczona trajektoria ruchu obiektu, węzły o określonej odległości d od tej trajektorii wysyłają przesyłkę ostrzeżenie podającą lokalizację nadawcy oraz parametry aproksymujące trajektorię linią prostą. Węzły znajdujące się w określonej odległości retransmitują tę przesyłkę. Aby zoptymalizować transmisję owych przesyłek ostrzegawczych, ich przesyłanie jest ograniczone tylko do kierunku ruchu obiektu. W tym celu węzeł odbierający ostrzeżenie wyznacza linię prostopadłą do trajektorii ruchu i przechodzącą przez niego (rys. 1). Linia ta oddziela dwa obszary S1 i S2, przy czym ruch obiektu odbywa się

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

105

NAUKA

Tab. 1. Wyniki badań symulacyjnych Tab. 1. Results of simulations

DRP

FAD

Epidemic

skuteczność dostarczenia przesyłek [%]

90,7

87,5

46,4

76,1

liczba dostarczonych kopii [szt.]

6,1

6,2

1,0

9,3

opóźnienie [s]

525

623,1

993,4

405,2

10,71

10,28

7,48

65,6

czas pracy sieci [min]

w kierunku S2. Węzeł przesyła komunikat ostrzegawczy dalej tylko wtedy, gdy znajduje się on w zdefiniowanej wcześniej odległości i jeżeli odebrał przesyłkę od węzła leżącego w obszarze S1. Przedstawiona na rysunku grubsza linia pionowa określa trajektorię ruchu obiektu. Protokół ten zapewnia skalowalność systemu i oszczędność energii, lecz podobnie jak poprzednio przedstawiony, nie umożliwia jednoczesnej obserwacji wielu obiektów.

6. Symulacja pracy sieci W celu oceny pracy sieci dla różnych protokołów transmisji stosuje się różnego typu symulatory pracy sieci, np. utworzone w środowisku obliczeniowym MATLAB/Simulink. Przykładem może być praca [9], w której m.in. przedstawiono porównanie wykonane przy wykorzystaniu bazy MIT Reality za pomocą nowego protokołu DRP (ang. delay-based routing protocol) ze znanymi już protokołami FAD [10], Direct Transmition (DT) oraz Epidemic [11]. W przedstawionym protokole DRP węzeł typu sink wysyła okresowo przesyłkę typu hello. Każdy węzeł oblicza wyznaczone szacunkowo opóźnienie dostarczenia danych, określone na podstawie odebranej przesyłki typu hello i przyjmuje tę wartość jako podstawę do obliczeń zdolności dostarczania przesyłek. Gdy spotykają się dwa węzły, to przesyłka jest przekazywana dalej (ang. forward) do węzła, który ma mniejszą szacunkową wartość opóźnienia. Aby ograniczyć przepełnienie w transmisji opracowano schemat zarządzania kolejką przesyłek, który na podstawie rankingu przesyłek i rankingu czasu życia wyznacza decyzję o transmisji przesyłki lub jej odrzuceniu. W pozycji [12] wykazano, że istnieje regularność i powtarzalność w życiu każdego człowieka i wysnuto wniosek, że ludzka mobilność jest przewidywalna w 93 %. Autor przedstawił wyniki badań mobilności użytkowników telefonów w ciągu 3 miesięcy i przedstawił je na wykresie, na którym widać, że jednorazowe dłuższe badanie może być podstawą do wyciągania wniosków na przyszłość. W pracy [9] przedstawiono problem czujników noszonych przez ludzi, które działają w sieci typu DTMSN (ang. Delay Tolerant Mobile Sensor Network). W systemie tym każdy węzeł zawierający czujnik wylicza szacunkowy czas

106

opóźnienia dostarczenia danych i określa tę wartość jako wskaźnik zdolności dostarczania przesyłek, przy czym im mniejsze jest opóźnienie, tym większa zdolność dostarczania węzła czujnikowego. Gdy spotykają się dwa takie węzły, to przesyłki z danymi są przesyłane dalej (przesyłką forward) do węzła o mniejszym opóźnieniu. Do badań jakości wykorzystano przy symulacji następujące dane: poziom skuteczności dostarczenia danych, opóźnienie dostarczenia danych oraz liczbę dostarczonych kopii każdej z przesyłek (overhead). W wyniku symulacji czterech różnych protokołów określono, że protokół typu DRP dał najlepsze wyniki (tab. 1). Jak wynika z symulacji, protokół DRP zapewnia wyższą skuteczność dostarczania przesyłek przy relatywnie mniejszym czasie opóźnienia (dostarczania) przy zbliżonej do protokołu FAD liczbie nadmiarowych kopii. Transmisja bezpośrednia DT zapewnia mały nadmiar kopii, lecz ma bardzo mały współczynnik skuteczności dostarczania. Protokół typu Epidemic ma najwyższy wskaźnik kopii przy małej wartości wskaźnika skuteczności dostarczania przesyłek.

7. Wnioski Wyniki przeprowadzonych analiz zostaną wykorzystane w dalszych pracach dotyczących zastosowania robotów mobilnych do poprawy jakości sieci sensorowych [13], a także sieci przemysłowych. Dlatego pożądane jest tworzenie nowych metod analizy wpływu różnych sposobów oceny jakości na wyniki oceny. Pożądane jest także opracowanie praktycznych algorytmów umożliwiających dokładniejszą ocenę systemów sieci sensorowych, także dla przesyłu. Pomocne mogą tu być nowe wydajne algorytmy dla warstw sieci MAC i network. Większość opisanych w literaturze charakterystyk jakości sieci dotyczy architektury płaskiej, a architektura hierarchiczna nie została jeszcze dostatecznie szeroko zanalizowana. W analizach systemów coraz trudniejsze staje się modelowanie tych elementów i ich jakości. Potrzebne jest uzyskiwanie coraz lepszych uogólnionych przedstawień systemów (abstraction) i dokładniejszych modeli ich elementów. Powstają w związku z tym nowe koncepcje, w któ-

rych system określa kierunek, z jakiego pojawia się obiekt. Kierunek jest obliczany na podstawie próbek uzyskanych z pomiarów, realizowanych za pomocą sieci wykorzystujących czujniki kalibrowane, określających jedynie wielkość obiektu. W tym systemie najpierw określana jest różnica kierunków uzyskanych z tej sieci. Następnie z odczytów uzyskuje się kierunek odniesienia dokładnie wykalibrowanej podsieci i wynik ten jest odporny na płynięcie w czasie charakterystyk kanałów pomiarowych. W systemach rozproszonego przetwarzania danych stosowane są różne protokoły zarządzania siecią, typy architektury i struktury sieci oraz algorytmy pracy. W kolejnych publikacjach dotyczących przeglądu rozwiązań systemów do śledzenia ruchomych obiektów przedstawione zostaną m.in. protokoły umożliwiające formowanie grupy spośród węzłów sieci sensorowej i tworzenie jednocześnie kilku grup, gdy potrzebne jest śledzenie kilku obiektów jednocześnie. Omówione zostaną strategie rozmieszczania czujników w badanej przestrzeni i architektury sieci wykorzystujące hierarchiczne oraz heterogeniczne szerokopasmowe sieci sensorowe [13]. Przedstawione zostaną także kierunki prac badawczych, w których zostaną poddane analizie nowe modele i wyniki działania różnych scenariuszy dla dokładniejszych modeli w celu określenia nierozpoznanych wcześniej ich wad i/lub zalet. Na przykład, wpływ czasu pracy systemu na przepustowość może wynikać z wybierania tras zwiększających czas pracy systemu, może to jednak w efekcie powodować powstawanie wąskich gardeł na tych trasach i zmniejszenie przepustowości całości sieci.

Bibliografia 1.

Duarte-Melo E.J., Liu M., Misra A., An effcient and robust computational framework for studying lifetime and information capacity in sensor networks, „ACM Kluwer MONET“ (special issue), 2004. Gupta P., Kumar P.R., The capacity of wireless network, ”IEEE Trans. Inform Theory”, Vol. 46, No. 2, March 2000. DOI: 10.1109/18.825799. Arpacioglu O., Hass Z., On the scalability and capacity of wireless networks with omnidirectional antennas, [w:] Proc. Int. Workshop on Information Processing in Sensor Networks – IPSN’04, Berkeley, CA, April 2004. DOI: 10.1145/984622.984648. Duarte-Melo E.J., Liu M., Misra A., Data gathering wireless sensor networks: Organization and capacity, “Wireless Sensor Networks”, Vol. 43, No. 4, 2003. DOI: 10.1016/S1389-1286(03)00357-8. El Gamal H., On the scaling laws of dense wireless sensor networks, “IEEE Trans. Inform Theory”, March 2005. Zhao F., Shin J., Reich J., Information-driven dynamic sensor collaboration for tracking applications, “IEEE Signal Proces. Mag.”, March 2002. Mechitov K., Sundresh S., Kwon Y., Agha G., Cooperative tracing with Binary-Detection Sensor Networks,

10.

11.

12.

13.

Computer Science Dept University Illinois at Urbana – Champaign, 2003. Gupta P., Das S. R., Tracking Moving Targets in a smart sensor network, [w:] Proc VTC Symp., 2003. DOI: 10.1109/VETECF.2003.1286181. Hui Z., Ming L., A Delay-Based Routing Protocol for Human-Oriented Delay Tolerant Mobile Sensor Network (DTMSN), [w:] 32nd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops, 2012. Wang Y., Wu H., Delay/fault-tolerant mobile sensor network (dft-msn): a new paradigm for pervasive information gathering, “IEEE Transactions on Mobile Computing“, Vol. 6, No. 8, 2005. Vahadat A., Becker D., Epidemic Routing for Partially Connected ad hoc Networks, Technical Report Vol. CS-200006, Durham, 2006. Song C., Qu Z., Blumm N., Barabasi A., Limits of Predictability in Human Mobility, “Science”, Vol. 327, Issue 5968, 2010. DOI: 10.1126/science.1177170. Goszczyński T., Pilat Z., Considerations on Methods for Best Position Evaluation for Mobile Robot Node to Improve Coverage of Wireless Sensor Network. [w:] ROBTEP 7–9.06.2010, Bardejov, Słowacja.

The impact of architecture and algorithms used in sensor networks on its throughput and lifetime Abstract: Wireless sensor networks can be used for localization and tracking of moving targets. The article presents mathematical analysis of lifetime and throughput for two types of network structures and different algorithms used. Valuation of results obtained is presented. Keywords: wireless networks, sensor networks, network lifetime, network throughput

Artykuł recenzowany, nadesłany 11.01.2014 r., przyjęty do druku 08.09.2014 r.

mgr inż. Tadeusz Goszczyński Absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Od 1971 r. pracuje w PIAP. Autor ponad 30 publikacji w czasopismach technicznych i jednego podręcznika. Główny Wykonawca 3 Projektów Celowych dotyczących zautomatyzowanych stanowisk pomiarowych. Autor 15 patentów. Laureat Zespołowej Nagrody Państwowej II st. oraz Mistrza Techniki – Warszawa 2002, NOT. e-mail: tgoszczynski@piap.pl

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

107

INDEKS FIRM ZESTAWIENIE REKLAM I MATERIAŁÓW PROMOCYJNYCH

108

Astor Sp. z o.o.

tel. 12 428 63 00 www.astor.com.pl

AutomatykaOnLine

tel. 46 857 73 72 www.automatykaonline.pl

Automatyka-PomiarySterowanie SA

tel. 85 74 83 400 85 74 83 403 www.aps.pl

Centrum Produkcyjne Pneumatyki „PREMA” Spółka Akcyjna

tel. 41 361 95 24 www.prema.pl

13, 84

II okł., 62–63, 76–77

PPUH Eldar

tel. 77 442 04 04 www.eldar.biz

Elesa+Ganter Polska Sp. z o.o.

tel. 22 737 70 47 www.elesa-ganter.pl

Elmark Automatyka Sp. z o.o.

tel. 22 541 84 65 www.elmark.com.pl

15, 16, 65, 79, 83

Festo Sp. z o.o.

tel. 22 711 42 71 www.festo.pl

17, 80–81

GBI Partners Sp. z o.o.

tel. 22 458 66 10 www.gbi.com.pl

HARTING Polska Sp. z o.o.

tel. 71 352 81 71 www.HARTING.pl

HIWIN GmbH

tel. +49 781 93278-0 22 544 07 05 www.hiwin.de

InduProgress Delta Industrial Automation

tel. 22 290 31 78 www.induprogress.pl

igus Sp. z o.o.

tel. 22 863 57 70 www.igus.pl

JPEmbedded

tel. 12 266 25 44 www.jpembedded.eu

KUKA Roboter CEE Sp. z o.o. Oddział w Polsce

tel. 32 730 32 14 www.kukarobotics.pl

I okł., 34–36

Metronic Systems

tel./fax 12 632 32 82 www.metronic.com.pl

27, 82, 85

MOVIDA Conferences Izabella Kiriczok i Wspólnicy s.k.

tel. 22 626 02 62 www.movida.com.pl

Omron Electronics Sp. z o.o.

tel. 22 458 66 66 www.omron.pl

21, 54–55

PELTRON TPH Sp. z o.o

tel. 22 615 63 56 fax 22 615 70 78

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

37, 44–47, 48–49, III okł.

Radwag Wagi Elektroniczne

tel. 48 384 88 00 www.radwag.pl

50–53, IV okł.

RITTAL Sp. z o.o.

tel. 22 310 06 12 www.rittal.pl

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

Schmersal-Polska Sp. j. E. Nowicka, M. Nowicki

tel. 22 816 85 78 www.schmersal.pl

SCHUNK Intec Sp. z o.o.

tel. 22 726 25 00 www.schunk.com

38–40, 41

Stäubli Łódź Sp. z o.o.

tel. 42 636 85 04 www.staubli.com

25, 43

Stowarzyszenie Elektryków Polskich

tel. 22 336 14 25/19 www.kongres-sep.pl

ZAP-ROBOTYKA Sp. z o.o.

tel. 62 73 72 528 zap-robotyka.com.pl

PPH WObit E.K.J. Ober s.c.

tel. 61 222 74 22 www.wobit.com.pl

61, 63

31, 33

Pomiary Automatyka Robotyka nr 11/2014

109

REDAKCJA

Rok 18 (2014) nr 11 (213) ISSN 1427-9126, Indeks 339512 Redakcja Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel. 22 874 00 66, fax 22 874 02 02 e-mail: redakcja@par.pl www.par.pl Redaktor naczelny dr inż. Jan Jabłkowski Zastępca redaktora naczelnego mgr Seweryn Ścibior, sscibior@par.pl Sekretarz redakcji mgr Urszula Chojnacka 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 Marketing mgr inż. Jolanta Górska-Szkaradek, jgorska@par.pl tel. 22 874 01 91 Paulina Siódmak, psiodmak@par.pl tel. 22 874 02 02 Skład i redakcja techniczna Ewa Markowska, emarkowska@par.pl EDIT Sp. z o.o. Wydawca Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

PRENUMERATA miesięcznika naukowo-technicznego „Pomiary Automatyka Robotyka” Prenumeratę zamówią Państwo 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 infolinia: 801 443 122 prenumerata@ruch.com.pl www.prenumerata.ruch.com.pl KOLPORTER Spółka z o.o. S.K.A. 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 tel./fax 22 817 20 12 prenumerata.warszawa@garmondpress.pl www.garmondpress.pl

110

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 inż. Milan Dado, University of Žilina (Słowacja) 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. Igor P. Kurytnik, Akademia Techniczno-Humanistyczna 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 hab. inż. Joanicjusz Nazarko, Wydział Zarządzania, Politechnika Białostocka 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. Peter Švec, Slovak Academy of Sciences (Słowacja) 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

Miesięcznik PAR jest indeksowany w bazach BAZTECH oraz INDEX COPERNICUS (2,93) oraz w bazie naukowych i branżowych polskich czasopism elektronicznych ARIANTA. Punktacja MNiSW za publikacje naukowe w miesięczniku PAR wynosi 4 pkt (poz. 1643). Wersją pierwotną (referencyjną) jest wersja papierowa. Redakcja zastrzega sobie prawo skracania i adiustacji tekstów. © Wszelkie prawa zastrzeżone

Ceny prenumeraty przyjmowanej przez kolporterów wynoszą: y roczna – 99,00 zł, y I półrocze – 54,00 zł, II półrocze – 45,00 zł, y 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. Prenumeratę zamówić można także w siedzibie redakcji: Redakcja PAR Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa, tel. 22 874 03 51, fax 22 874 02 02, oraz na stronie www.par.pl/prenumerata. Koszt prenumeraty STANDARD (dla firm, instytucji i osób fizycznych): y roczna – 99,00 zł, y dwuletnia – 176,00 zł. Koszt prenumeraty EDU (dla uczniów, studentów, nauczycieli i pracowników naukowych): y roczna – 69,99 zł, y dwuletnia – 120,00 zł. Prenumeratę zakupioną w redakcji oraz na par.pl rozpocząć można od dowolnego numeru i na dowolny okres. Koszt przesyłki pokrywa dostawca. Wszystkie ceny są kwotami brutto.