Control Engineering Česko, únor 2013

ISSN1896-5784 Řídí se vaše projekty Wrightovým zákonem? 6 Spojování funkční bezpečnosti a kyberprostorového zabezpečení 16 Rekuperační systém mění teplo v elektřinu 20 Integrované systémy ukládání energie 26 ZPĚT K ZÁKLADŮM Fyzické aspekty kyberprostorového zabezpečení 48 www.controlengcesko.com Číslo 1 (56) Ročník VIII. ISSN1896-5784 Série profilů finalistů čtenářské ankety Produkt roku 2012 36 Číslo 1 (56) Ročník VIII. ISSN1896-5784ISSN1896-5784 Zdokonalování smyček PID 10 Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ÚNOR 2013

www.rscomponents.cz Kompletní sortiment průmyslových řešení od předních světových výrobců nyní k dispozici na www.rscomponents.cz Nenašli jste značku, které důvěřujete?

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 1 Hlasování o Produkt roku 2012 začíná! Využijte možnosti zapojit se do čtenářské ankety časopisu Control Engi- neering Česko, staňte se na okamžik přísnými soudci průmyslových podni- ků a hlasujte v anketě o nejlepší Produkt roku 2012. Prostřednictvím webových stránek máte možnost přidělit hlas produk- tům v osmi soutěžních kategoriích a posuzovat technologický přínos, ino- vativnost a dopad na průmyslový trh. POZOR – hodnotí se jako ve škole, od jedničky po pětku. Využijte možnosti a zapojte se – podrobnosti na straně 36! Vážení čtenáři, jsme na startu nového roku 2013 a stejně tak začíná i nový – osmý ročník časopisu. Věřím, pro Vás bude přínosný po všech strán- kách. Co Vás v tomto čísle čeká a nemine? Tak například jsme si po- svítili na trh jihovýchodní Asie – konkrétně na čínské průmyslo- vé roboty, s odborníky ze společnosti Invensys jsme zjišťovali, jak mají fungovat bezpečnostní systémy a v případové studii nazvané Rekuperační systém mění teplo v elektřinu (str. 20) máte zase možnost krok za krokem sledovat, jak vý- robce travních sekaček a malých motorů dosáhl snížení nákladů na energie. Hlavním tématem jsou pak metody a systémy pro ukládání energie, zejména z větrných a so- lárních elektráren. V závěru roku a v lednu jsme nelenili a vysílali redakční kolegy do všech světových stran: kolegyně Jana Poncarová zmapovala zákaznický den společ- nosti ZAT a. s. a její příspěvek přináší ohlédnutí společnosti za rokem 2012, ale i plány na rok 2013. Katarzyna Jakubek, naše polská kolegyně z polské redakce časopisu Con- trol Engineering Polska, zase vyzpovídala nového ředitele pro region střední a východní Evropy společnosti Mitsubishi Electric. Dále si dovoluji přizvat Vás k aktivitám, které naše vydavatelství podniká na poli konferenčním. Vedle v tomto čísle avizované konference Automatizace, moderniza- ce a údržba v potravinářském průmyslu chystáme ve spolupráci s časopisem Řízení a údržba průmyslového podniku další a věříme, že rovněž zajímavé akce. Více o našich připravovaných seminářích a aktivitách hledejte na www.konference-tmi.cz. Vedle obvyklých tematických celků, na které jste zvyklí, je pozornost únorového vy- dání zaměřena na tradiční, již šestý ročník čtenářské ankety Produkt roku (od stra- ny 36). Věříme, že se do ankety zapojíte a pomůžete vyzdvihnout ten produkt, který je dle Vašeho názoru ten „nej“ – nejinovativnější, nejužitečnější a který v roce 2012 na poli průmyslové automatizace zastínil všechny ostatní. Přeji Vám klidné čtení. Z REDAKCEEcontrol engineering REDAKCE Vydavatel a šéfredaktor Milan Katrušák Editor Lukáš Smelík Sekretariát redakce Monika Galbová Redaktoři Barbora Byrtusová, Daniel Haupt, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Zdeněk Mrózek, Martina Bojdová, Dušan Říha, Petr Klus, Jaroslav Vlach, Pavla Rožníčková REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková Tel.: +420 777 793 392 E-mail: miroslava.pyszkova@trademedia.us Grafické zpracování Jiří Rataj TISK Printo REDAKČNÍ RADA Předseda Branislav Lacko Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Členové Marek Babiuch katedra automatizační techniky a řízení VŠB – Technická univerzita Ostrava Adam Brož výrobně-technický ředitel Budějovický Budvar, n. p. Miroslav Kárný vedoucí Oddělení adaptivních systémů Ústav teorie informace a automatizace Akademie věd ČR Michal Křena produktový manažer Schneider Electric CZ, s. r. o. Naděžda Pavelková produktová a marketingová manažerka ABB, s. r. o. Pavel Poucha jednatel Papouch, s. r. o. Ludvík Strakoš technický ředitel Evraz Vítkovice Steel, a. s. Zdeněk Švihálek aplikační manažer B+R automatizace, spol. s r. o. VYDAVATEL Trade Media International s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trade-media.cz www.controlengcesko.com Periodicita: 10× ročně Povoleno: MK ČR E 18990 Identifikační číslo vydavatele: 278 40 042 Redakce si vyhrazuje právo krátit texty nebo měnit jejich nadpisy. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Barbora Byrtusová redaktorka barbora.byrtusova@trademedia.us

2  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Hlavní témata 10 Zdokonalování smyček PID Proporcionální – integrační – derivační regulátory sice mohou být všudypřítomné, avšak nejsou dokonalé. 16 Spojování funkční bezpečnosti a kyberprostorového zabezpečení Obě zabezpečení musejí fungovat, aby byl závod skutečně bezpečný. Jak se můžeme naučit a využívat to nejlepší z obou? 20 Rekuperační systém mění teplo v elektřinu Případová studie: Rekuperační systém ve společnosti Briggs & Stratton, první svého druhu, snižuje náklady v laboratoři pro testování spolehlivosti. Globální výrobce malých motorů zachycuje odpadní energii a očekává úsporu 50000 dolarů ročně. Zároveň modernizuje systém pro sběr dat a řízení. 26 Integrované systémy ukládání energie S rostoucím využíváním obnovitelných zdrojů k výrobě elektřiny nabývá na významu nepřerušovaná dostupnost elektrické energie. Ukládání energie může být přínosné zejména pro větrné a solární elektrárny, které se potýkají s přerušovanou dostupností zdroje energie – z důvodu dynamických změn počasí či střídání dne a noci. Potenciální řešení nabízejí nové a stávající metody ukládání energie. ČÍSLO 1 (56) ROČNÍK VIII. Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ÚNOR 2013 Téma z obálky: Zdokonalování smyček PID; str. 10 Hlavní téma: Spojování funkční bezpečnosti a kyberprostorového zabezpečení; str. 16

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 3 Rubriky 1 Z REDAKCE 6 IT&TECHNIKA Řídí se vaše projekty Wrightovým zákonem? 12 MEZINÁRODNÍ POHLED Zaměřeno na inteligentní průmyslové roboty v Číně 33 UDÁLOSTI Novinka ZAT na rok 2013: SandRA Z210 34 ROZHOVOR Trh střední Evropy spotřebovává uvnitř vlastních zemí více, než jsme očekávali 48 ZPĚT K ZÁKLADŮM Fyzické aspekty kyberprostorového zabezpečení Novinky 4 Společnosti Siemens a ŽĎAS uzavřely dohodu o strategické spolupráci 4 Operátorské panely v přímém spojení s chytrými telefony i tablety! 5 Druhé výročí ve východní Evropě: trvalý růst a rozvoj společnosti RS Components 5 Eva Snopková jmenována HR ředitelkou v Eaton Elektrotechnika Produkt roku 2012 36 Série profilů finalistů čtenářské ankety Produkt roku 2012 37 Aplikační a programovací software 38 Měřicí technika a senzory 41 Motory, pohony a polohování 42 Roboty a manipulátory 43 Rozhraní člověk-stroj (HMI) a průmyslová PC 44 Řízení procesů a pokročilé řízení 45 Řízení strojů a zabudované řízení 46 Síťový a komunikační hardware a software Rozhovor: Trh střední Evropy spotřebovává uvnitř vlastních zemí více, než jsme očekávali; str. 34 Události: Novinka ZAT na rok 2013: SandRA Z210; str. 33 Přeložené texty jsou v  tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Control Engineering USA“ vydavatelství CFE  Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a  v  žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Control Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media.

4  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com NOVINKYNoborové Společnosti Siemens a ŽĎAS uzavřely dohodu o strategické spolupráci D ohodu o strategické spolupráci, která umožní efek- tivnější získávání zakázek oběma stranám na tuzem- ském i zahraničním trhu, uzavřeli v pondělí 21. ledna 2013 představitelé společností Siemens a  ŽĎAS. Kromě záměru navýšit objem vzájemných zakázek je předmětem dohody také snaha nalézat společná technická řešení pro třetí strany a využít specifické know-how obou partnerských firem. „Společnost ŽĎAS patří k  předním českým výrobcům v oblasti těžkého průmyslu a jejich bohaté zkušenosti s výro- bou a  prodejem tvářecích strojů, kovacích lisů a  zařízení pro strojírenskou metalurgii nám otevírají přístup k novým zakázkám. Úspěchy společnosti ŽĎAS v Česku i v zahra- niční jsou i naše úspěchy, jako dodavatelské firmy. Společně pak přispíváme ke zvyšování české konkurenceschopnosti a objemu českého exportu. Významným prvkem je rovněž shoda v podpoře transparentního a etického podnikání, které je jednou z hlavních priorit obou společností,“ uvedl Eduard Palíšek, generální ředitel Siemens Česká republika. „Siemens je průkopníkem v oblasti energetické efektivity a vývoji produktů šetrných vůči životnímu prostředí. Imple- mentace těchto inovativních produktů do  našich zařízení zvyšuje jejich konkurenceschopnost, a to jak na domácím, tak na  zahraničním trhu,“ uvedl Miroslav Šabart, místo- předseda představenstva a  generální ředitel společnosti ŽĎAS, a dodal: „Naše spolupráce se však neomezuje pouze na odběr špičkových řídicích systémů a pohonářské techni- ky. Chceme společně realizovat také velké projektové celky na klíč a zintenzivnit spolupráci v oblasti jejich následného servisu.“ V rámci dosavadní reciproční spolupráce Siemens spo- lečnosti ŽĎAS dodává své produkty pro průmyslovou auto- matizaci a  techniku pohonů, pracovní týmy firmy ŽĎAS naopak pro Siemens zpracovávají výrobní zakázky v oblasti energetiky a dodávek pro metalurgický průmysl. www.siemens.cz Operátorské panely v přímém spojení s chytrými telefony i tablety! C hytré telefony a  tablety poskytují široké možnosti zobrazení, ovládání i bezdrátové komunikace. Díky těmto užitečným vlastnostem postupně nacházejí uplatnění také v průmyslovém prostředí. Schneider Electric přichází na  trh s  produktem Vijeo Design´Air, který je součástí softwarových produktů HMI Magelis. Tato aplikace slouží pro tablety a telefony na bázi operačníhosystémuAndroid(min.2.3.3)neboiOS(min. 6.0). Mobilní terminály se k operátorským panelům Magelis, které jsou vybaveny rozhraním ethernet, připojují přes bez- drátovou síť v režimu klient/server. Mezi panelem (server) a  tabletem (klient) lze zvolit tyto typy komunikací: WiFi, 3G, 4G nebo LTE. V  inženýrském nástroji Vijeo Designer lze příslušnému terminálu nastavit automatické připojení. Externí mobilní zařízení následně automaticky detekuje cílový panel a naváže komunikaci. Přístup je možné omezit konkrétním nastavením přístupových práv a/nebo zadáním uživatelského jména a hesla. Obsluha může prostřednictvím tabletu sledovat i  řídit technologii s  komfortem a  mož- nostmi, které tato zařízení poskytují. Nad rámec běžného projektu pro Magelis – tedy snímků, zobrazení poruchových hlášení a trendů – dokáže Vijeo Designer vytvořit speciální stránky s rozlišením vhodným právě pro tablety, resp. chytré telefony. Varianta software Vijeo Design´Air Plus obsahuje navíc grafický editor pro tvorbu a editaci procesních snímků přímo na míru konkrétního typu mobilního zařízení. Vijeo Design´Air a Vijeo Design´Air Plus si lze stáhnout prostřednictvím webového portálu Google Play nebo App Store s iTunes. Aktuální verze softwaru Vijeo Designer je pak připravena na www.schneider-electric.cz.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 5 Eva Snopková jmenována HR ředitelkou v Eaton Elektrotechnika E aton Elektro- technika s. r. o. jmenoval Evu Snopkovou na  pozi- ci ředitelky pro lidské zdroje. Je zodpověd- ná především za  tvor- bu personální strategie pro českou, slovenskou a  maďarskou pobočku skupiny Eaton Corpo- ration. Do  firmy Eaton Elektrotechnika přechází z pozice personální ředi- telky pro skupinu zemí v regionu EMEA v John- son & Johnson, divize Zdravotnická technika a diagnostika. „Mým klíčovým úkolem ve společnosti Eaton je tvorba personální strategie v souladu s obchodní strategií spo- lečnosti. Mezi mé prioritní činnosti patří kontinuální zlep- šování personálních procesů,“ řekla Ing. Eva Snopková, HR Director společnosti Eaton Elektrotechnika. „Největší hodnotou každé firmy jsou zaměstnanci, a proto je důleži- tá akcelerace rozvoje a osobního růstu těch našich. Svými zkušenostmi chci přispět k vybudování silné firemní kul- tury a posílení hrdosti na špičkovou značku, kterou firma Eaton reprezentuje,“ dodala Eva Snopková. www.justC.cz LG SYSTEM, spol. s r. o., Jasmínová 808, 252 42 Jesenice www.lgsystem.cz V září 2010 zahájila firma LG SYSTEM spol. s r. o. realizaci projektu vzdělávání zaměstnanců s názvem „Adaptabilita zaměstnanců společnosti LG SYSTEM spol. s r. o.“, registrační číslo projektu: CZ.1.04/1.1.02/35.00870. Ke dni 31. 8. 2012 došlo k ukončení tohoto projektu. Dotace tohoto projektu byla poskytnuta z Operačního programu lidské zdroje a zaměst- nanost vyhlašovaným Ministerstvem práce a sociálních věcí, výzva 35 „Školení je šance“. Povedlo se naplnit všechny plánované indikátory. Projekt byl velice úspěšný a byl financován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR. Druhé výročí ve východní Evropě: trvalý růst a rozvoj společnosti RS Components P řed dvěma lety společnost RS Components začala podnikat ve východní Evropě a rychle se zvětšující počet spokojených zákaz- níků zajistil prudký růst distributora v Polsku, České republice a Maďar- sku. Zákazníci oceňují zejména sklado- vou dostupnost elektronických pro- duktů a produktů pro automatizaci a údržbu na webu RS Components a jejich spolehlivé dodání. Tímto způsobem nabízí společnost RS Components zákazníkům možnost objednat online vzorek, který budou mít následující den na stole. Distributor tak podporuje zákazníky v jejich po- třebě malosériových vzorků pro návrhy a prototypy i pro- dukčních objemů pod úrovní běžných objednávek výrob- ců. Elektronika se na celkových tržbách společnosti podílí více než 50 %. Tato hodnota je vyšší než na většině trhů, na kterých společnost RS Components působí. Vynikajícími službami a zpřístupněním nejširší nabíd- ky produktů v Evropě společnost poskytuje jedinečnou nabídku zákazníkům. Společnost RS Components patří k předním světovým distributorům pro malé a střední od- běratele v oborech elektroniky a automatizace. Objednáv- ky se zpracovávají ve skladu společnosti v německém Bad Hersfeldu, odkud se distribuují pomocí evropské sítě dis- tribučních středisek. Obchodování podporuje regionální multikanálový marketingový tým, který zajišťuje stejnou nabídku rychlých, spolehlivých a vysoce kvalitních slu- žeb, jaké společnost RS Components poskytuje na ostat- ních zavedených trzích po celé Evropě. www.rscomponents.cz novinkynovinky – bezdrátové solární žaluzie, průmyslová automatizace, vývoj a  výroba průmyslové a domácí elektroniky – elektroprojekce, montáž rozvaděčů, PLC programy, vývoj SW, servisní podpora, energetika evropský sociální fond v ČR PODPORUJEME VAŠI BUDOUCNOST www.esfcr.cz

6  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com V šichni v oboru elektroniky znají Moo- reův zákon, který je empirickým zjiš- těním, že hustota tranzistorů v inte- grovaných obvodech se každých 18 měsíců zdvojnásobuje, a to se souvisejícím sní- žením nákladů a zvýšením funkčnosti a výkonu. Většina techniků a produktových manažerů by si přála, aby se i jejich odvětví a projekty řídily podobným pravidlem. Ve skutečnosti existuje i obdobné pravidlo pro další odvětví a projek- ty, označované jako Wrightův zákon. Wrightův zákon, známý také jako pravidlo zkušeností, poprvé zdokumentoval Theodore P. Wright v roce 1936 na stránkách časopisu Journal of Aero- nautical Sciences. Jednoduchá forma zákona zní „učíme se děláním“ a náklady na každou vyrobe- nou jednotku se snižují jako funkce kumulativ- ního počtu vyrobených jednotek. Mooreův zákon pro oblast polovodičů je jen speciálním případem Wrightova zákona. Zkušenostní křivka, prediktor zlepšení Nedávná analýza technologického pokroku v 62 oborech, která byla provedena v Santa Fe Institutu, zjistila, že Wrightův zákon je dobrým prediktorem zlepšení v mnoha odvětvích, včetně výroby piva, energie, chemie, kovů a potravin. „Zkušenostní křivka“, graf jednotkových nákladů oproti kumulativnímu počtu vyrobených jedno- tek, se dá použít na jakoukoli technologii, kde se díky většímu objemu výroby můžete učit a zlep- šovat. Je rozumné se ptát, zda se Wrightův zákon vztahuje také na softwarový průmysl. Pokud jde o software, za proměnnou vyrobených jednotek by se měly brát vyvinuté jednotky, nikoli prodané jednotky. Náklady na duplikaci a distribuci soft- waru jsou zanedbatelné ve srovnání s náklady na vývoj, takže důležitým kritériem pro softwa- rově náročné projekty je efektivita a zkušenosti vývojářského týmu. Wrightův zákon ukazuje, že vytvoření druhé jednotky, která je stejná jako první, poskytuje přínos v podobě zkušeností. Avšak softwarové projekty jsou bohužel spíše jednorázového cha- rakteru a je jen omezeně možné znovu použít požadavky, provedení a kód z předchozích pro- jektů. Není ale vše ztraceno, existuje způsob, jak využívat zkušenostní křivku pro váš prospěch, pokud si zorganizujete své projekty, aby využí- valy zkušenosti ve specializovaných oblastech. Zkušenostní křivku lze aplikovat na konkrétní osoby, když repetitivně používají stejné nástroje a postupy u různých projektů. Většina techniků a programátorů se bude učit děláním. V souvis- losti s tím, jak se seznamují s programovacími jazyky, jako jsou C++, liniová schémata nebo sek- venční funkční grafy, se stávají produktivnějšími. Získat můžete tehdy, když bude mít vývojářský tým možnost zvládnout své nástroje a metody. Učte se z chyb a úspěchů u konkrétních techno- logií a metod a využívejte je u nových projektů, abyste realizovali přínosy zkušenostní křivky. Motivační křivka Zvýšení produktivity získané díky zkušenostní křivce budete muset vyvažovat něčím, co ozna- čuji za „motivační křivku“. Jednoduše řečeno, „motivují nás zlepšení“ a naše motivace odvést dobrou práci se bude snižovat, jakmile se práce začne stávat repetitivní a nudnou, bez příležitosti ke zlepšení. V oblasti managementu se zákon for- muluje jako „nezařazujte do škatulky někoho jen proto, že dokáže dělat jednu věc dobře“. Dobré manažerské techniky a osobní rozvojové plány vyváží zkušenostní křivku a motivační křivku pro každého pracovníka, aby získával zkušenosti a zároveň si udržoval motivaci k odvádění dobré práce. Wrightův zákon je se svým ověřeným mate- matickým vzorcem nezpochybnitelným důvo- dem ke snaze maximalizovat opětovné používání technologií a metod v softwarových projektech. Motivační křivka rovněž varuje před zaškatulko- váním osob do specifických oblastí bez příležitos- ti ke zlepšení. Vyrovnání vzájemně soupeřících sil vám umožní, aby se vaše softwarové projekty řídily Wrightovým zákonem a zároveň abyste si zachovávali motivovanou pracovní sílu. ce Dennis Brandl je prezident společnosti BR&L Consulting, která sídlí v Cary v Severní Karolíně. Webová stránka společnosti je www. brlconsulting.com. Tato společnost je zaměřena na informační technologie ve výrobě. Dennise Brandla můžete kontaktovat na e-mailové adrese dbrandl@brlconsulting.com. Mooreův zákon říká, že se hustota tranzistorů v integrovaných obvodech každých 18 měsíců zdvojnásobuje, a to se souvisejícím snížením nákladů a zvýšením funkčnosti a výkonu. Existuje i podobné pravidlo pro další odvětví a projekty, označované jako Wrightův zákon. ů k k h ů h b d h k d h ů Řídí se vaše projekty Wrightovým zákonem? Dennis Brandl BR&L Consulting „Wrightův zákon je se svým ověřeným matematickým vzorcem nezpochybnitel- ným důvodem ke snaze maximalizovat opětovné používání technologií a metod v softwarových projektech. “ TECHNOLOGIETIT & technika

Balluff CZ s.r.o. Pelušková 1400 198 00 Praha 9 - Kyje Česká republika Telefon +420 281 000 666 Fax +420 281 940 066 obchod@balluff.cz Snímače pro pneumatické válce – navíc s možností montážního systému Balluff snímače pro pneumatické válce nabízejí spolehlivé, bezdotykové snímání polohy pístů všech pneumatických válců. Snímače detekují magnetické pole magnetu vloženého do pístu. Díky bezkontaktnímu sní- mání polohy pracují elektronické magnetické snímače Balluff spolehlivě, bez opotřebení, bez opálení kontaktů, bez zákmitů a bez lepení. Balluff nabízí ideální řešení pro válce s krátkým zdvihem a mini upínače v podobě Mini-snímače řady BMF 303, která se vyznačuje lepší možností integrace. Mini-snímače od firmy Balluff pro malé válce patří mezi nejmenší na trhu a mají velmi přesný bod sepnutí. Máte tak možnost využít velmi dokonalé spínací reakce ke kontrole i nejmenšího pohybu pístu! Balluff nabízí široký výběr typů magnetických snímačů a k nim rozsáhlé portfólio držáků pro pneumatické válce. Pro pneumatické válce od  různých výrobců se pak nabízí možnost použít pouze jeden typ snímače s různými druhy držáků. Tím můžete zásad- ně snížit Vaše skladové zásoby – méně typů pro více aplikací. Balluff disponuje také magnetickými snímači do oblasti ATEX. Pokrývá tak především oblasti s nepřetržitým, dlouho- trvajícím a častým výskytem prachu, plynů a par (Zóna 0/20, kategorie 1G/1D). Montáž se provádí stejně jako u stan- dardních typů magnetických snímačů pro pneumatické válce. S odpovídajícími úhlovými držáky je možné snadno nainstalovat snímač na kruhové válce a na válce s podélnou výztuhou. Instalaci snímače ještě usnadňuje 6 metrů dlouhý připojovací kabel pro připojení snímače k odpovídajícímu oddělovacímu zesilovači. Oddělovací zesilovač s re- leovým výstupem slouží jako rozhraní mezi elektrickými signály z oblasti s nebezpečím výbuchu (Ex zóna) a oblasti bez nebezpečí výbuchu (bezpečná zóna). Oddělovací zesilovač je součástí Balluff sortimentu. Více informací o snímačích pro pneumatické válce a bohatou nabídku příslušenství najdete na našich webových stránkách www.balluff.com.  Mini-snímač řady BMF 303  Nasaditelné přímo shora  Vysoce svítivá LED  Snímač nemůže být z drážky vytržen  Drží pevně v každé drážce (např. Parker, Festo, SMC, Bosch)  Minimální délka  Variabilní příslušenství  Více informací můžete také nalézt v našem katalogu: „Přehled magne- tických snímačů pro pneumatické válce BMF“ SSnnímmačee pro pneumatické válce nnavíc ss možností montážního sy alluff snímače pro pneumatické válce na snímání polohy pístů všech pneumatic magnetické pole magnetu vloženého do pí mání polohy pracují elektronické magnetic bez opotřebení, bez opálení kontaktů, bez z í í á í ř š í á á

8  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Vyjímací robot z pohledu dílu – kamera se nachází vpravo nahoře. Obrázek poskytla společnost Cognex, JMP Engineering. POHLEDmezinárodní V zhledem k rostoucím nákladům na práci a zaměstnávání ztrácí čín- ský výrobní průmysl svou výhodu levné pracovní síly ve prospěch zemí jihovýchodní Asie, kde jsou náklady na práci nižší. Proděkan institutu Academy of Macroe- conomic Research, NDRC, Ma Xiaohe nedáv- no uvedl, že skončila éra, kdy byl tuzemský ekonomický růst posilován velkým objemem exportu. Novými motory ekonomického růstu budou urbanizace a nová industrializace. Čín- ská výroba se potřebuje přesunout ke stratifika- ci na vyšší úrovni a omezovat základní výrobu. Čínský výrobní průmysl již modernizuje své výrobní linky, aby se vyrovnal s rostoucími tuzemskými náklady na práci. Nahrazování pracovníků průmyslovými roboty je jednou z nejúčinnějších cest, jak toho dosáhnout. Sni- žuje výrobní náklady a osvobozuje pracovníky od namáhavé fyzické práce, takže se mohou přesouvat na pozice vyžadující vyšší technické a manažerské dovednosti. Přesun výroby do zemí s nižšími pracovními náklady není jedinou metodou snižování podni- kových nákladů. Například japonská společnost Canon, která trvá na tuzemské výrobě, plánuje v zájmu snížení výrobních nákladů automa- tizovat všechny své výrobní linky a najít pro pracovníky nové pozice právě na těchto linkách. Také v USA se pro zvýšení konkurenceschop- nosti výroby přistupuje k vysoce produktivním automatizovaným výrobním linkám. Pokud jde o nahrazování pracovníků na výrobních linkách výměnou za roboty, má Čína bezesporu výhodu toho, že je zavádí poz- ději. „Očima“ tradičních robotů jsou zejména průmyslové senzory, jako jsou tlakové snímače a senzory polohy, a proto mohou provádět jen předem definované instrukce v přísně omeze- ném prostředí, aniž by vnímaly okolní prostředí a reagovaly na ně, což omezuje záběr robo- tizovaných aplikací. Nyní mohou tzv. inteli- gentní roboty dosahovat efektivního polohování s použitím počítačového vidění a nepotřebují instrukce nebo off-line programování pro svou polohovací dráhu, což významně šetří úsilí při programování a zvyšuje produktivitu i kvalitu produktu. S tříbením technologie počítačového vidění se budou odstraňovat další požadavky na odlišo- vací charakteristiky a osvětlení. Například třídicí roboty mají obrovský potenciál ve výrobě potra- vin, nápojů a obalového materiálu. Při třídění středně velkých a malých předmětů mají zjev- nou výhodu oproti lidem, pokud jde o efektivitu a náklady, protože mohou třídit rychle a neu- naví se. Hlavní komponenty a moduly takových robotů jsou na trhu snadno dostupné. Pokud mají výrobci hlavní programovací technologie, jejich roboty mohou provádět třídicí úkony. Ačkoli přesnost třídění nemusí být velmi vysoká, dostupná míra přesnosti je pro mnoho odvětví dostačující. Proto mnoho tuzemských firem do této oblasti vstupuje a vyvíjí vlastní značky robotů a ceny robotů se pak pohybují v širokém rozmezí, protože cílí na odlišné požadavky. Čínský průmyslový trh pro inteligentní roboty obsluhující výrobní linky bude obrovský. Týká se to významných oblastí, jako je kooperativní integrace, synchronizovaná integrace a poloho- vání naváděné počítačovým viděním. ce Tento článek byl vydán v časopise Control Engineering China a byl přeložen pro tištěné a elektronické vydání dalších mutací Control Engineering. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, mhoske@cfemedia.com. Vzhledem k narůstajícím nákladům na práci a zaměstnávání ztrácí čínský výrobní průmysl svou výhodu levné pracovní síly ve prospěch zemí jihovýchodní Asie. Rostoucí využívání průmyslových robotů snižuje výrobní náklady a osvobozuje pracovníky od namáhavé práce, takže se mohou přesouvat na pozice s vyššími technickými a manažerskými dovednostmi. Zaměřeno na inteligentní průmyslové roboty v Číně Zhu Xu Control Engineering China n c n e e b s c v t p z ž

placená inzerce DRR450 Kompaktní PID regulátor teploty integrovaný do DIN modulu SSR Firma Pixsys, výrobce regulační techniky pro průmysl se zaměřením na vysokoteplotní procesy, uvádí na trh nový kompaktní PID regulátor teploty. DRR450 přichází jako odpověď na požadavky malého rozměru a jednoduchého zapojení. Začleňuje nejnovější technologii Pixsys do DIN pouzdra solid state relé (SSR) 30A (volitelně 50A) řady ESUC od firmy Celduc. Výsledkem je kompaktní řešení pro aplikace v rozličných oborech, např.: – vytlačování a vstřikování plastů, – balicí stroje (těsnění, obaly), – vypalovací a sušicí linky v elektrických tunelových pecích, – vícezónové tepelné ochranné systémy. Základní údaje: – Kompaktní DIN pouzdro – šířka od 22,5 mm do max. 49,5 mm (pro větší napájecí jednotky). – Volitelný vstup pro termočlánky typu K, J, R, E, PID regu- lace. – Integrovaný proudový transformátor 50A pro monitoring zátěže. – Sériová komunikace RS485, opticky oddělená. – Protokol Modbus RTU / Slave, přenosová rychlost volitelná od 9600 do 115000 Baud. – Alarm a/nebo diagnostika funkcí (alarm přerušení reg. smyčky, alarm přerušení ohřevu). – Přenos alarmu přes sériovou komunikaci a/nebo pomocný výstup. – Zasouvací konektory pro přímé připojení k SSR 25A až 50A. – Ideální připojení pro operátorské panely Pixsys nebo PLC pro monitoring nebo supervizi (např. TD700). Další informace a kompletní nabídku najdete na našich stránkách www.logitron.cz. LOGITRON s. r. o. Volutová 2520 158 00 Praha 5 utová 2520 00 Praha 5

10  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com I když byl algoritmus PID poprvé použit pro řešení problému zpětnovazebního řízení již před více než stoletím a slouží jako stan- dard pro procesní řízení od 40. let minulého století, smyčky PID zaznamenaly za léta mnohá vylepšení. Mechanické PID systémy byly postup- ně nahrazovány pneumatickými, elektronickými a počítačovými zařízeními a samotná kalkulace PID byla vylaďována pro získání přesnějšího řízení. Prvním zavedeným zlepšením pro vylepšení výkonu zpětnovazebních regulátorů byl inte- grační zásah neboli automatické přenastavení v dobách, kdy byly řídicí prvky vybaveny pouze proporcionálním zásahem. Základní regulá- tor typu „pouze P“ aplikuje korektivní zásah na proces v poměru k rozdílu neboli odchylce mezi žádanou hodnotou a aktuálním měřením regulované veličiny. Když žádaná hodnota stoupá nebo regulo- vaná veličina klesá, odchylka mezi nimi roste a regulátor reaguje pozitivním regulačním zása- hem posouvajícím regulovanou veličinu zpět nahoru k žádané hodnotě. V opačném případě odchylka roste záporným směrem a regulátor reaguje záporným regulačním zásahem posou- vajícím regulovanou veličinu zpět dolů. Regulátor typu „pouze P“ je intuitivní a snad- no se implementuje, avšak projevuje se u něj efekt snižování účinku. S tím, jak se odchylka s každým regulačním zásahem snižuje, se stej- ně snižuje i následující regulační zásah. Tím se zpomaluje tempo zmenšování odchylky, až se přestane měnit zcela. Tento ustálený stav bohužel nikdy není nulový. U regulátoru typu „pouze P“ vždy zůstává regulovaná veličina mírně mimo žádané hodnoty. Důvody toho- to jevu vysvětluje graf „Odchylka v ustáleném stavu“ na straně 13. Integrační zásah probíhající souběžně s pro- porcionálním zásahem eliminuje tuto odchylku v ustáleném stavu. Zvýší regulační zásah úměr- ně k průběžnému součtu neboli integrálu všech minulých odchylek a pokračuje v růstu, dokud nějaká odchylka zůstává. V důsledku toho se proporcionálně-integrační neboli „PI“ regulátor nikdy nevzdává. Pokračuje v uplatňování stále rostoucího regulačního zásahu, dokud regulo- vaná veličina nedosáhne žádané hodnoty. Zavedení integračního zásahu bohužel způ- sobuje jiné problémy, které vyžadují svá vlastní řešení. Asi nejvýznamnějším je zvýšené riziko u uzavřené smyčky, kdy neústupnost integrač- ního zásahu způsobí více škody než užitku. Může růst tak mnoho, že přinutí regulovanou veličinu přejet žádanou hodnotu. Pokud bude řízený proces zvláště citlivý na zásahy regulátoru, toto přejetí způsobí ještě větší odchylku v opačném směru. Regulátor nakonec změní směr, aby novou odchylku eli- minoval, ale skončí tím, že regulovanou veli- činu vrátí zpět opačným směrem a ta skončí ještě dále od žádané hodnoty. Nakonec začne regulátor oscilovat mezi plně zapnutým a plně vypnutým stavem v marné snaze dosáhnout ustáleného stavu. Nejjednodušším řešením tohoto problému je zmenšit činitel zesílení neboli zisk, kterým regulátor násobí integrovanou odchylku, aby generoval integrační zásah. Na druhé straně, snížením zesílení integračního zásahu vzni- ká riziko prodlužování doby, za kterou sys- Vance VanDoren, PhD, PE Control Engineering téma z obálkytéma z obálkytéma z obálky PIDProporcionální – integrační – derivační regulátory sice mohou být všudypřítomné, avšak nejsou dokonalé. ZDOKONALOVÁNÍ SMYČEK v v Klíčové koncepce Pokud se domníváte, že je strategie PID pevně daná, rozmyslete si to. Vzniklo mnoho pokusů změnit způsob, jakým funguje, aby se vyřešily některé základní koncepční problémy. V článku uvádíme několik typických příkladů, jak byl proces upraven s ohledem na běžné situace.

tém s uzavřenou smyčkou dosáhne ustáleného stavu s nulovou odchylkou. V průběhu let byly vypracovány stovky analytických a heuristic- kých metod pro určení hodnot pro integrační a proporcionální zesílení, které jsou pro danou aplikaci přesně tím správným. Unášení po přenastavení Integrační zásah může také způsobit unášení po přenastavení (reset wind-up), když akční člen nedokáže implementovat zvlášť velký regulační zásah vyžadovaný regulátorem. Může se to napří- klad stát tehdy, když hořák není dost velký pro dodávání dostatečného množství tepla, ventil je příliš malý na generování dostatečně vysokého průtoku, nebo čerpadlo dosáhne své maximální rychlosti. Akční člen je tzv. nasycený při určité limitní hodnotě – buď na svém maximálním, nebo minimálním výkonu. Když nasycení akčního členu brání další- mu růstu regulované veličiny, regulátor nadále vidí kladné odchylky mezi žádanou hodnotou a regulovanou veličinou. Integrovaná odchylka nadále roste a integrační zásah nadále volá po stále agresivnějším regulačním zásahu. Avšak akční člen zůstává na svém maximál- ním výstupu, nedokáže proces už více ovliv- nit, takže regulovaná veličina se k žádané hodnotě nemůže přiblížit. Operátor se může pokusit o nápravu problému snížením žádané hodnoty zpět do rozsahu, kterého je akční člen schopen dosáhnout, avšak regulátor nebude rea- govat z důvodu ohromné hodnoty, kterou by celková integrovaná odchylka dosáhla během doby, kdyby byl akční člen plně satu- rován. Tento součet zůstane velký po velmi dlouhou dobu, bez ohledu na to, jaká zrovna bude aktuální hodnota odchylky. V důsled- ku toho zůstane integrační zásah velmi vyso- ký a regulátor bude tlačit akční člen k jeho horní mezi. Naštěstí se odchylka dostane do záporné hod- noty, pokud operátor dostatečně sníží žádanou hodnotu, takže celková integrovaná odchylka nakonec začne klesat. Stále však bude zapo- třebí dlouhá řada záporných odchylek, aby došlo ke zrušení dlouhé řady kladných odchy- lek, které se nahromadily v průběžném součtu integrátoru. Než k tomu dojde, integrační zásah zůstane dost velký na to, aby nadále akční člen nasycoval, bez ohledu na to, po jakém souběž- ném proporcionálním zásahu se volá. Viz graf „Unášení po přenastavení“ na straně 12. Pro ochranu před unášením po přenastavení se doporučuje několik metod. Zjevným řešením je nahradit poddimenzovaný akční člen za větší, který dokáže skutečně přivést regulovanou veli- činu zcela k žádané hodnotě nebo zvolit žádané „Mechanické PID systémy byly postupně nahrazovány pneumatickými, elektronickými a počítačovými zařízeními a samotná kalkulace PID byla vylaďována pro získání přesnějšího řízení. “

12  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com téma z obálky hodnoty, kterých stávající akční člen dokáže skutečně dosáhnout. Jinak lze integrátor jedno- duše vypnout, když se akční člen nasytí. Přednačítání K unášení po přenastavení také dochází, když je vypnutý akční člen, ale regulátor ne. Například u kaskádového regulátoru nebude regulátor vnější smyčky vidět žádnou reakci na své regu- lační zásahy, zatímco je vnitřní smyčka v manu- álním režimu. Pokud je regulátor vnější smyčky ponechán v provozu během tohoto intervalu, jeho integrační zásah bude „unášen“ s tím, jak odchylka zůstává konstantní. Obdobně, když jsou hořák, ventil nebo čer- padlo vypnuté mezi cykly dávkových operací, regulované veličině je bráněno dostat se ještě blíže k žádané hodnotě, což opět vede k uná- šení. To nepředstavuje problém, dokud akční člen zůstává vypnutý, ale jakmile se na počátku nové dávky opět aktivuje, regulátor začne oka- mžitě volat po 100% regulačním zásahu a nasytí akční člen. Zjevným řešením tohoto problému je vypnout integrátor regulátoru vždy, když je akční člen vypnutý, nebo uměle odchylku odstranit posu- nutím žádané hodnoty na hodnotu, na kterou se regulovaná veličina dostane mezi dávkami. Existuje však jiný přístup, který nejenže brání unášení po přenastavení mezi dávkami, ale sku- tečně zlepšuje výkon regulátoru při příští dávce. Přednačítání pozastavuje výstup integráto- ru regulátoru mezi dávkami, takže integrač- ní zásah začne novou dávku s celkovou inte- grovanou odchylkou, která se nashromáždila ke konci poslední dávky. Tato metoda před- pokládá, že regulátor nakonec bude potřebo- vat stejné množství integračního zásahu, aby dosáhl stejného ustáleného stavu jako u před- chozí dávky, takže zde nemá smysl začínat integrovanou odchylku nulou. S přednačítáním integrační zásah v podstatě začne opět působit tam, kde přestal na konci předchozí dávky, čímž se zkrátí doba potřebná pro dosažení ustáleného stavu u příští dávky. Přednačítání funguje nejlépe, pokud je každá následující dávka víceméně identická jako před- cházející, takže se regulátor pokouší dosáhnout stejné žádané hodnoty pokaždé za stejných podmínek zatížení. Avšak i když dávky nejsou Unášení po přenastavení V tomto příkladu (vlevo dole) se operátor snažil zvýšit žádanou hodnotu na vyšší hodnotu, než jaké je scho- pen dosáhnout akční člen. Po zjištění, že regulátor nebyl schopen dostat regulovanou veličinu tak vysoko, operátor snižuje žádanou hodnotu. Všimněte si, že regulátor nezačne snižovat svůj regulační zásah, dokud není žádaná hodnota snížena, neboť integrační zásah vzrostl velmi vysoko během marné snahy regulátoru dosáhnout vyšší žádané hodnoty. Regulátor namísto toho nadále volá po maximálním regulač- ním zásahu, i když se odchylka změnila na zápornou. Regu- lační zásah se nezačne snižovat, dokud záporné odchylky po změně žádané hodnoty nepřetrvají tak dlouho, jako trvaly kladné odchylky před změnou žádané hodnoty (neboli přes- něji, dokud integrál záporných odchylek nedosáhne stejné výše jako integrál kladných odchylek). Zde (vpravo dole) operátor opakoval stejnou sekvenci změn žádané hodnoty, ale tentokrát s použitím PID regulá- toru vybaveného ochranou před unášením po přenastavení. Logika doplněná k PID algoritmu vypne integrátor regulá- toru, když akční člen dosáhne své horní meze. Regulovaná veličina stále nemůže dosáhnout vyšší žádanou hodnotu, ale integrační zásah regulátoru se během této snahy neza- čne unášet. To regulátoru umožňuje reagovat okamžitě při snížení žádané hodnoty. Regulovaná veličina Maximální regulační zásah Regulační zásah Žádaná hodnota Čas Čas Regulovaná veličina Maximální regulační zásah Regulační zásah Žádaná hodnota Čas Čas Kladná odchylka Záporná odchylka „K unášení po přenastavení také dochází, když je akční člen vypnutý, ale regulátor není. U kaskádového regulátoru nebude regulátor vnější smyčky vidět žádnou reakci na své regulační zásahy, zatímco je vnitřní smyčka v manuálním režimu. “

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 13 téma z obálky identické, někdy je možné použít matematic- ký model procesu pro předvídání, jaké úrovně integračního zásahu bude nakonec zapotřebí pro dosažení ustáleného stavu. Požadovanou integrační odchylku pak lze odečíst a předna- číst do integrátora regulátoru na začátku každé dávky. Tento přístup bude fungovat také pro kontinuální procesy, pokud je lze modelovat před počátečním spuštěním. Bezvýkyvový přesun Jednou z potenciálních nevýhod přednačítání je náhlá změna, kterou to může způsobit ve výstu- pu akčního členu na začátku každé dávky. Ačko- liv nezačne akční člen okamžitě působit naplno, když se přednačtení použije pro prevenci unášení po přenastavení, bude se snažit začít následu- jící dávku na pozici nebo poblíž pozice, kde byl na konci předchozí dávky. Pokud to způsobuje náhlou změnu, která by asi poškodila akční člen, lze integrátor regulátoru nastavit na postupný nájezd na jeho přednačtenou hodnotu. K podobnému problému může dojít, když je regulátor přepnutý z automatického do manu- álního režimu a zase zpátky. Pokud operátor ručně upraví regulační zásah během tohoto intervalu, regulátor náhle přepne regulační zásah na ten PID algoritmus, po němž se volá v okamžiku obnovení automatického režimu. Bezvýkyvový přesun řeší problém tím, že uměle přednačte do integrátoru tu hodnotu, která je zapotřebí pro restartování automatic- kého provozu beze změny regulačního zásahu ze stavu, ve kterém jej operátor zanechal. Regu- látor stále bude muset provést úpravy, pokud zásahy operátora, změny regulované veličiny nebo změny žádané hodnoty vytvořily odchylku, zatímco byl regulátor v manuálním režimu, ale dojde k menšímu výkyvu, když se regulátor pře- sune zpět do automatického režimu. A další problémy s unášením Všechny problémy s unášením se dále kom- plikují dobou necitlivosti – intervalem potřeb- ným k tomu, aby se regulovaná veličina změnila po změně regulačního zásahu. K době necitli- vosti typicky dochází, když je senzor regulované veličiny umístěn v procesním toku příliš daleko za akčním členem. Ať se regulátor snaží sebevíc, nemůže začít redukovat odchylku mezi regulova- nou veličinou a žádanou hodnotou, dokud mate- riál, který byl ovlivněn akčním členem, nedojde k senzoru. Když regulátor čeká na to, než se regulační zásah projeví, regulovaná veličina a odchylka zůstávají fixní, což způsobuje unášení integrač- ního zásahu stejně, jako by byl akční člen satu- rovaný nebo vypnutý. Nejobvyklejším řešením tohoto problému je naladit regulátor níže, to znamená snížit integrační zesílení tak, aby se snížil maximální integrační zásah způsobený unášením. Stejného účinku lze dosáhnout vybavením integračního zásahu jeho vlastní dobou necitli- vosti, takže unášení nezačne dříve, než uběhne alespoň část doby necitlivosti procesu. Tím se sníží celková integrační odchylka, která se v regulátoru může nashromáždit během inter- valu, po který je odchylka fixní. Unášení způsobené dobou necitlivosti lze také zlepšit tím, že bude integrační zásah pře- rušovaný. Nechejte proporcionální zásah konat jeho práci až do doby, kdy se regulovaná veličina ustálí poblíž žádané hodnoty, a pak zapněte integrační zásah jen na tak dlouho, než se odstraní zbývající odchylka ustáleného stavu. Tento přístup nejen oddaluje nástup unáše- ní, ale dává integračnímu zásahu jen malou odchylku, kterou musí řešit, a tím snižuje efekt maximálního unášení. Ale počkejte, je toho ještě více Tím jsme pouze poodhalili několik z mnoha způ- sobů, jakými technici usilují o zdokonalení regu- lace. Také algoritmus PID byl upravován, aby uměl pracovat s akčními členy s omezenou rych- lostí, časově proměnnými procesními modely, rušením při měření regulované veličiny, nadměr- ným derivačním zásahem při změnách žádané veličiny a dalšími faktory. V dalším pokračování této série se zaměříme na jevy, které tyto problé- my způsobují a na to, jak se jim vyhnout. ce Vance VanDoren, PhD, PE, je specialistou časopisu Control Engineering pro obsah dodaný přispěvateli. Kontaktujte jej na adrese controleng@msn.com. Odchylka v ustáleném stavu V tomto jednoduchém příkladu obecné regulační smyčky proporcio- nální regulátor se ziskem 2 řídí proces se ziskem v ustáleném stavu 3. To znamená, že regulátor zesiluje odchylku konstantou 2 pro vykonání regulačního zásahu a proces vynásobí regulační zásah konstantou 3 (a přidá několik přechodových oscilací) pro dosažení výše regulované veličiny. Pokud je žádaná hodnota 70%, regulovaná veličina po uklidnění přechodových jevů zůstane na hodnotě 60%. Odchylka zůstává nenulová, a přesto regulátor přestane usilovat o její další snížení. Žádaná hodnota = 70% Odchylka Regulační zásah = 60% Regulátor typu „pouze P“ Proces x 2 x 3 = 20% Regulovaná veličina = 60 % + -

14  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com bezpečnost N orma GL se primárně zaměřuje na definování všech myslitelných scénářů zatížení, které mohou nastat během plánované životnosti turbíny. Jakékoli podmínky mimo tyto scénáře mohou vést k nedefinovanému chování turbíny. V nejhorším případě by mohlo dojít k ohrože- ní obsluhy i vybavení. Úkolem bezpečnostní- ho řešení je zajistit, aby se tak nikdy nestalo. Proto byla nejnovější verze předpisu GL z roku 2010 doplněna o důležitou část – požadavek na moderní bezpečnostní systém podle normy ISO EN 13849, „Bezpečnost strojů“. Konkrétněji požaduje vyhodnocování všech kritických sou- částí z hlediska bezpečnosti. Verze 2010 nahra- zuje verzi z roku 2003 a přechodné období trvá do roku 2015. Integrovaná bezpečnostní technologie B&R je elegantním řešením, které splňuje všechny požadavky a poskytuje maximální bezpečnost. Systému přísluší hodnocení výkonnostní úro- veň e podle normy ISO EN 13849 a SIL 3 podle normy IEC 61508. Bezpečnostní technologie B&R je odolná i efektivní a zvládne i ta nejnároč- nější prostředí. To potvrzuje i certifikace GL pro námořní využití. Nejrychlejší bezpečnostní systém – nižší zatížení Bezpečnostní technologie B&R nabízí praktic- ky neomezené možnosti. Je také jedním z nej- rychlejších řešení na trhu. Její reakční doba je 7 milisekund – od okamžiku přijetí dat na vstu- pu bezpečnostního modulu do výstupu, včetně cyklu zpracování. Tak rychlé reakce umožňu- jí nastavení parametrů umožňujících šetrnější odstavení systému. Namáhání systému mohou dále snížit i inteligentní reakce na bezpečnostní rizika, například reakce beroucí ohled i na aktu- ální provozní režim. Bezpečnostní technologii B&R lze bezproblé- mově integrovat do hlavního řídicího systému. Z hlediska hlavního řídicího systému se bezpeč- nostní součásti chovají stejně jako všechny ostat- ní vstupní/výstupní moduly. A bezpečnostní moduly pak mají přístup ke všem datům hlavní- ho řídicího systému. Proto je možné do hlavního řídicího systému bez omezení implementovat krokové sekvence, složité algoritmy pro řízení s uzavřenou smyčkou, a dokonce i koordinované polohování. Lze využívat i osvědčené konvenční nástroje a ovládat bezpečnostní výstupy přímo z hlavního řídicího systému. Bezpečnostní řídi- cí systém prostě monitoruje situaci na pozadí Revoluce v oboru bezpečnosti větrných turbín Větrné farmy se v mnoha oblastech a stále častěji stávají součástí krajiny. Jsou pro to dobré důvody. Generátory větrných turbín jsou nakonec jedním z nejčistších dostupných zdrojů energie. Stejně jako jiné stroje však musejí dodržovat přísné bezpečnostní podmínky. Progresivní bezpečnostní řešení B&R nabízejí výrobcům větrných turbín všechny nástroje, které ke splnění těchto požadavků potřebují. Větrné turbíny musejí být schopny bezpečně fungovat za všech myslitelných podmínek včetně extrémního počasí. Všechna hlediska výroby energie z větru se řídí přísluš- nými předpisy, které slouží jako pevná pravidla pro výrobce. Potvrzením kvality obřích větrníků je certifikace podle normy IEC 61400 pro větrné turbíny nebo „Předpis k certifikaci větrných turbín“ organizace Germanischer Lloyd (GL). Obr. 1: Hladká integrace standardních a bezpečnostních systémů snižuje objem kabeláže na minimum. Bezpečnostní modul je prostě umístěn v blízkosti bezpečnostního čidla, například nouzového vypínače.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 15 bezpečnost a zapojuje se ve chvíli, kdy detekuje kritický stav. Další zřetelnou výhodou hladké integrace bezpečnostního a standardního řídicího systému je minimalizace kabeláže. Bezpečnostní modul je prostě umístěn v blízkosti bezpečnostního čidla, například nouzového vypínače. Standardní systém má k bezpečnostnímu modulu přístup, a proto není nutné oba systémy na všech místech propojovat. Bezpečnostní data jsou přenášena po systémové sběrnici, což umožňuje decentrali- zaci přes různé typy kabeláže (například měděné či optické kabely). Mezi turbínou a patou stožáru nemusí být další bezpečnostní kabeláž. Vývojové prostředí pro bezpečnostní aplikaci je hladce integrováno do nástroje B&R Automation Studio. Díky grafickému programování a certi- fikovaným funkčním blokům je programování bezpečnostních aplikací jednoduché a intuitivní. Uživatelé také mohou při psaní složitých aplikací nebo přenášení existujících řešení volně vyvíjet vlastní bezpečnostní funkční bloky ve vysoko- úrovňových programovacích jazycích, jako je ANSI C nebo C++. Potvrzování chyb a aktualizace softwaru ze vzdálené stanice Společnost B&R nabízí certifikované rozhraní pro vzdálený přístup. K bezpečnostnímu systému tedy můžete přistupovat i z těch nejvzdálenějších míst. Toto rozhraní může například rozšířit i bez- pečnostní aplikaci. Pokud pomocí odpovídajících opatření – například kamerou nebo speciálními čidly – zjistíte, že je systém v bezpečném stavu, můžete chyby potvrdit a vymazat i ze vzdálené stanice. Tento typ řešení je v pravidlech Ger- manischer Lloyd výslovně povolen. Potvrzování chyb na dálku snižuje počet drahých a časově náročných servisních zásahů a významně zlep- šuje dostupnost systému. Pro komunikaci bezpečnostních dat využívá společnost B&R protokol openSAFETY na princi- pu open source. Výrobcům bezpečnostních čidel a součástí stačí certifikovat funkčnost samotné- ho čidla nebo součásti. Na rozdíl od ostatních bezpečnostních protokolů není protokol openSA- FETY svázán s konkrétní sběrnicí. Datové pakety jsou zabezpečené a je možné je přenášet přes libovolný datový kanál. Koncoví zákazníci mohou i nadále využívat své preferované sběrnice a podle potřeby používat různorodé výrobky od různých výrobců. Systémová bezpečnostní řešení Úplná transparentnost bezpečnostní technologie B&R a využití standardu openSAFETY umožňují svobodnou vzájemnou komunikaci mezi bezpeč- nostními řídicími jednotkami B&R. Tak je možné dosáhnout redundance nebo vytvořit bezpeč- nostní síť, ve které celkový bezpečnostní systém obsluhuje celou větrnou elektrárnu a každá tur- bína je nastavena jako její podsystém. U každé turbíny elektrárny pak nemusí být vlastní čidla pro směr a rychlost větru nebo tvorbu námrazy, ale přitom je stále možné monitorovat bezpečnost jednotlivých turbín. Když je nutné kvůli nad- měrné síle větru vypnout jednu turbínu, lze pro ostatní vydat varování. Mohou se tedy na vypnutí připravit a proces vypínání je pro jejich součásti šetrnější. Pouze čas nám potvrdí, kterým směrem se budou vyvíjet bezpečnostní technologie pro větr- né turbíny. Bezpečnostní technologie B&R vás dobře vybaví i pro nejmodernější inovace – a to dnes i v budoucnu. B+R automatizace, spol. s r. o. Stránského 39 616 00 Brno Tel.: 541 420 311; www.br-automation.com Technology by THE INNOVATORS www.br-automation.com Smart Safe Reaction

16  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma V souvislosti s vývojem potřeb podniků vzrostla poptávka po sloučení dat reál- ného času ze systémů řízení procesů s podnikovými daty, jako je plánování výroby, výnosy, kvalita, spotřeba energie a emise. Tím nastala nutnost integrovat doménu podniko- vé sítě s doménou procesního řízení, což má při- nést dynamičtější podnikové operace a umožnit vlastníkům upravovat objem výroby tak, aby se naplnila poptávka a zároveň se příznivě využívaly změny na trhu. Jestliže je vaše procesní řídicí síť stále oddě- lena od vaší podnikové sítě a očekáváte, že to tak i zůstane, pak je riziko vzájemné konta- minace poměrně nízké. (Pokud si myslíte, že jsou vaše sítě stále oddělené, možná byste si to měli zkontrolovat. Existuje mnohem více potenciálních míst, kde jsou propojeny, než si ve skutečnosti uvědomujete.) Ale pokud, stejně jako mnoho vašich kolegů, modernizujete váš závod, abyste dosáhli větší konektivity mezi doménami podnikové a procesní řídicí sítě, žádá si to větší spolupráci mezi systémy, které chrání doménu procesního řízení a technického zajištění, a systémy chránícími podnikovou doménu a vaším prvořadým zájmem by měla být infrastruktura IT. Sbližování modelů ochrany Po dlouhá léta odvětví IT pečlivě provádělo hod- nocení rizik a hrozeb, od fáze vzniku samotné koncepce přes návrh až po nasazení a zavádění Obě zabezpečení musejí fungovat, aby byl závod skutečně bezpečný. Jak se můžeme naučit a využívat to nejlepší z obou? Spojování funkční bezpečnosti a kyberprostorového zabezpečení Gary Williams, MSc, ITSEC, a Steve J. Elliott, Invensys Operations Management

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 17 hlavní téma IT sítí. Tato hodnocení se prováděla v soula- du s mnoha standardy, mimo jiné BS7799, BS17799, ISO27001-27005 a ISA99. Zároveň se výrobci, například v oblasti zpra- cování ropy, plynu a petrochemie, zabývají podobnými činnostmi pro identifikaci a posou- zení potenciálních rizik pro pracovníky, zařízení a životní prostředí. K nim patří strukturované a systematické hodnocení bezpečnosti, rizika a hrozeb; analýza rizik a provozuschopnos- ti (HAZOP), analýza vrstev ochrany (LOPA); určení a validace bezpečnostní úrovně (SIL) a další. Tyto aktivity v oblasti funkční bezpeč- nosti se provádějí v souladu s jejich příslušnými průmyslovými standardy, jako jsou IEC61511, ANSI/ISA S84.00.001 apod. Spojování sil Protože dnešní kyberprostorové hrozby jsou stále zákeřnější a míří na automatizační systémy, jejich vyspělost vyžaduje, abychom proti nim bojovali spojenými silami koncepce kyberpro- storového zabezpečení a koncepce technické funkční bezpečnosti. Už si dále nemůžeme myslet, že veškerá rizika mohou plynout jen ze selhání zařízení, z požárů, ze záplav nebo z jiných událostí uvnitř závodu. Nyní je možné, aby byla rizika iniciová- na zvnějšku závodu, přičemž některá z nich by nás nikdy nenapadla, pokud bychom se dívali jen z hlediska techniky. A i kdybychom je vzali v úvahu, analýza už může být zastaralá, protože hrozba pro jakýkoli systém není konstantou. Je to neustálý vývoj. Hodnocení funkční bezpečnosti se obvykle soustředí na selhání určitého zařízení a zabý- vá se pravděpodobností selhání, potenciálními následky a jejich dopady na bezpečnost, život- ní prostředí a firmu. Hodnocení IT jsou velmi podobná, ale následkem narušení systému by pravděpodobněji byly výrazné ekonomické dopa- dy kvůli přerušení výroby než ztráta na životě. V souladu s firemními postupy pro IT byly vytvořeny nástroje pro použití u technických sítí procesního řízení, které skenují systém a hledají detaily, jako je identifikace výrobních prostřed- ků, používané protokoly, status operačního systému, úrovně verzí, úrovně záplat a instalace servisních balíčků. Ale pokud se neprovádějí s ohledem na kyberprostorové zabezpečení, tyto nástroje mohou ze své podstaty poskyt- nout potenciálním hackerům údaje, které pro ně dříve byly nedostupné. Proto by se u všech aspektů bezpečnosti, od provozních zařízení až po podnikový firewall u připojení k interne- tu, měla uplatňovat kombinace obou souborů dovedností nebo oddělení. Hodnocení zranitelnosti Tato hodnocení by se měla provádět pro použí- vání protokolů až na úroveň provozních zaříze- ní. Které jsou zranitelné v případě útoků po síti s protokolem IP (Internet Protocol)? Hodnocení by měla pokračovat po úroveň, na které je výstup provozních zařízení konvertován pro kompatibilitu se systémem DCS. Široce kvalifi- kovaný hodnoticí tým musí například určit, zda narušené provozní zařízení může účinně řídit nebo přerušit operace. Toto určování vyžadu- je znalost mnoha různých technologií, včetně protokolů, sítě, ve kterých pracují, přepínačů, kabelových tras a napájení. Pokud by se například síťový přepínač spo- jující síťovou infrastrukturu s doménou pro- Klíčové koncepce  I když mohou být bezpečnostní systémy závodu navrženy tak, aby chránily před lidským nebo technickým selháním, nemusejí zvažovat důsledky záměrného kyberprostorového útoku zvenčí.  Vaše skupina pro procesní bezpečnost může a pravděpodobně by měla spolupracovat s vaší skupinou pro zabezpečení IT, protože tyto dva systémy potřebují pracovat ruku v ruce na ochraně před tradičními bezpečnostními hrozbami a kyberprostorovými hrozbami. Název studie: Strana: z Číslo výkresu: Číslo revize. Datum: Tým HAZOP: Uvažované díly: Záměr návrhu: Zdroj materiálu: Místo určení aktivity: Číslo: Vodicí termín Prvek Odchylka Možné příčiny Důsledky Bezpečnostní opatření Poznámky Požadovaná akce Akce přidělena komu: Když se provádí analýza HAZOP, zvažujte nejen procesní rizika, ale také rizika v oblasti IT, jejich následky a dopady. Překonejte tradiční rozdělení mezi funkce bezpečnosti a kyberprostorového zabezpečení.

18  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma cesního řízení ocitl bez proudu nebo byl jinak narušen, jaké by byly následky? Redundance není vždy odpovědí, protože návrh by mohl redundantní přepínače zpřístupnit virům útočí- cím na jeden přepínač. Co když hacker přesmě- ruje port nebo jinak přesměruje procesní řídicí příkazy z jednoho síťového portu/cesty na jiný? Jde o obvyklý útok, který se využívá pro zneužití dat z přepínačů, ale co kdyby tento útočník pře- směroval příkazy a řídicí data z jednoho portu nebo sítě do jiné? Po vyhodnocení provozních protokolů, síťo- vých komponent a portů je další na řadě domé- na procesního řízení (Process Control Doma- in – PCD) nebo systém DCS. Doba, kdy měli síťovou infrastrukturu systému DCS pod kont- rolou výhradně přístrojoví nebo řídící technici, rychle končí. Tyto sítě jsou nyní podrobová- ny analýze hrozeb z hlediska malwaru, virů a obvyklých trendů rizik. Proto má oddělení IT obvykle potřebnou sadu dovedností a znalostí pro posouzení škod, k nimž by mohlo dojít, pokud by se do sítě dostaly zlovolné programy. Samozřejmě že oddělení technického zajištění stále musí posoudit škodu způsobenou výrobní- mu procesu, pokud by útok na bázi IT odstavil určité zařízení! Navíc jsou změny v doméně procesního říze- ní tradičně pomalé, ve srovnání se změnami v klasickém systému IT. Systémy IT počítají s narušením zvnějšku již od 70. let 20. století a vyvinuly se již s taktickou mentalitou v přístu- pu k zabezpečení, zatímco procesní řízení zau- jímá spíše strategický postoj. Až nyní se stává více taktickým, a proto má zásadní význam, aby se při posuzování rizik dnešních závodů spojily dovednosti a postupy z oblasti IT i z oblasti tech- nického zajištění. Lidský faktor Podíváme-li se na nárůst počtu útoků v poslední době, asi nejznámějším byl virus Stuxnet, a to především díky jeho publicitě, podrobnému odesílání dat a skutečnosti, že konkrétně mířil na procesní automatizační systémy. Tato hroz- ba byla vytvořena mimo závod a byla navržena tak, aby způsobila narušení rutinního chodu procesu nebo procesů. Tento virus byl navržen s konkrétní znalostí protokolů využívaných v procesní řídicí síti, což mu umožnilo způso- bit zkázu. Bylo by zajímavé vědět, zda některá předběžná analýza rizik a provozuschopnosti (pre-HAZOP) nebo hodnocení rizika a hrozeb zvažovaly tento typ útoků, když se systém navr- hoval a implementoval. Ale v případě viru Stuxnet nešlo jen o tech- nologii. Šlo zde také o lidskou slabost a chybo- vání. Virus byl patrně zavlečen prostřednictvím zařízení USB, které bylo ponecháno tam, kde je mohli zaměstnanci najít. Zvážili pracovníci, kteří toto zařízení našli, riziko, dopad a násled- ky použití zařízení v doméně procesního řízení? Nejspíš ne. Které oddělení by tedy mělo při svých hodno- ceních bezpečnosti, zabezpečení, rizika a hrozeb postihovat tento typ hrozby? Odpověď zní – obě! Při zpětném pohledu je evidentní, že z hle- diska IT by mohla pomoci lepší správa USB portů. Pokud by zaměstnanci dodržovali zásady a postupy, za předpokladu, že byly zavedeny a vyžadovány, nezavlekli by virus do domé- ny procesního řízení. Mnoho oddělení IT nyní zaměstnancům dává autorizovaná USB zaříze- ní, aby se bránili takovým incidentům a zabrá- nili pracovníkům používat jejich vlastní zařízení. Další nedávný útok, tentokrát malwarem Shamoon, sestával ze tří prvků: odesílání dat, přepsání ovladačů, programů nebo knihoven a nejničivější funkce přepisující záznam MBR a následný příkaz k restartování počítače, což vedlo k jeho nepoužitelnosti. Pokud by se při hodnocení funkční bezpeč- nosti bralo v úvahu kyberprostorové zabezpeče- ní, mohly by se vyhodnotit a pochopit následky a dopady, což by vedlo k zavedení příslušných opatření ke zmírnění rizika. Mohlo sem patřit například deaktivování USB portů, zajištění zavedení zásad a postupů, vyškolení personálu o rizicích používání zlovolných USB zařízení apod. Integrace postupů a procesů Pouhá komunikace mezi skupinami IT a tech- nického zajištění nestačí. Efektivní spolupráce vyžaduje podrobnou analýzu postupů a pro- cesů u obou oddělení, aby se zjistily případné nesrovnalosti. Synergie je dobrá, ale jakékoli nesrovnalosti by mohly být potenciální slabinou vašeho systému. Nastal čas, abychom spojili to nejlepší ze světa IT a světa funkční bezpečnosti. Až budete příště provádět analýzu HAZOP, zvažujte nejen procesní rizika, ale také rizika v oblasti IT, jejich následky a dopady. Čím dříve dokážeme odstranit tradiční rozdělení mezi funkcemi bez- pečnosti a kyberprostorového zabezpečení, tím lépe na tom budeme jak z finančního hlediska, tak z hlediska obecného blaha. A nejlepším způ- sobem, jak to udělat, je pochopit zásady nejlepší praxe v obou světech, učit se z nich a aplikovat tyto znalosti společně. ce Gary Williams, MSc, ITSEC, je produktový manažer pro řídicí a bezpečnostní produkty společnosti Invensys Operations Management. Steve J. Elliott je produktový ředitel pro řadu Triconex společnosti Invensys Operations Management. „Doba, kdy síťovou infrastrukturu systému DCS řídili výhradně přístrojoví nebo řídící technici, rychle končí. Tyto sítě jsou nyní podrobovány analýze hrozeb z hlediska malwaru, virů a obvyklých trendů rizik. “

placená inzerce DISTRELEC a východní trh! Společnost DISTRELEC pracuje osvědčeným způsobem a orientuje se mimo jiné také na zákazní- ky a vybrané trhy východní Evropy. V celkovém pro- gramu výroby je v současnosti obsáhlý výběr vyso- ce značkových výrobků od 1000 různých výrobců. Firma DISTRELEC poskytuje služby zákazníkům, které vyřizují zásadně spolupracovníci – rodilí mluvčí a to již ve více než deseti zemích východní Evropy. S obsáhlým výběrem vysoce kvalitních produktů od 1 000 uznávaných výrobců nabízí DISTRELEC širokou škálu produktů z oboru elektroniky, elektro- techniky, měřicí techniky, automatizace, tlakovzduš- ného zařízení, nářadí a ostatního příslušenství. Rychlé zpracování objednávek a vysoká úroveň logistiky umožňuje rychlé zásobení východoevrop- ského trhu. Cílem efektivního obchodu je prodej malého množství prostřednictvím elektronického obchodování. Řízení všech aktivit v  zemích východní Evropy probíhá prostřednictvím firmy DISTRELEC, která sídlí v Rakousku ve Vídni. Distrelec Gesellschaft m.b.H Tel.: 800 14 25 25 Fax: 800 14 25 26 e-mail: info-cz@distrelec.com www.distrelec.cz

20  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com S polečnost Briggs & Stratton, výrobce travních sekaček a malých motorů, utrácela přes milion dolarů jen za pali- vo, aby prováděla testy výdrže moto- rů ve svých laboratořích. Pro snížení nákladů a obnovu energie vyplýtvané na teplo u stáva- jících dynamometrů spolupracovala společnost Briggs & Stratton s dodavatelem automatizace na vývoji nového systému rekuperace energie. Nový systém pomohl společnosti Briggs & Strat- ton získat dvě ocenění za udržitelnost. Očekáva- ný výstupní výkon 556000 kWh by mohl napájet 48 domácností po celý rok. Laboratoří pro testování spolehlivosti uvnitř hlavního závodu společnosti Briggs & Stratton poblíž města Milwaukee, stát Wisconsin, každý den nepřetržitě zní bzučení malých motorů. „Naším úkolem je v laboratoři odhalit závady a ověřit odolnost a bezpečnost konstrukční- ho provedení dříve, než budou motory pro- dávány zákazníkům,“ vysvětluje Ray Matu- szak, technický manažer testování společnosti Briggs & Stratton. „Nepřetržité, konzistentní a přesné měření testovací doby a provozních charakteristik je nezbytné pro určení dlouhodo- bé spolehlivosti motorů.“ V únoru 2011 začal Matuszak a jeho tým shromažďovat tyto kriticky významné informa- ce z plně automatizovaných testovacích stolic, které rovněž poskytují unikátní přínos – reku- perují elektrickou energii pro závod. Tyto inova- tivní technologie pomohly spolehlivostní labora- toři společnosti Briggs & Stratton stát se jednou z nejvyspělejších v oboru a rychle získat firemní ocenění za ekologickou udržitelnost. Avšak pře- konání mnoha překážek souvisejících s projek- tem si vyžádalo čtyři roky úsilí a vynalézavosti. Zásadní otázka – obrovské náklady na pohonné hmoty Nekonečné testy odolnosti ve spolehlivostní labo- ratoři jsou drahé. Společnost Briggs & Stratton utrácela téměř milion dolarů jen za pohonné hmoty, aby byla schopna provádět testy výdrže motorů ve svých laboratořích. Technici společ- nosti Briggs & Stratton si uvědomovali, že by mohli snížit provozní náklady, pokud by dokázali zachytit energii, která se ze stávajících dynamo- metrů ztrácela ve formě tepla. Jejich cílem bylo zachytit tuto energii a převést ji na elektrický proud pro spotřebu závodu. Technici se obávali, že náklady by mohly být příliš velké na to, aby se investice vyplatila. Kromě toho potřebovala spo- lehlivostní laboratoř další vyspělou technologii pro plnění svých hlavních cílů. Byl to především automatizovaný systém průmyslového řízení a sběru dat se speciálními funkcemi pro vizuali- zaci a historické sledování. V této době ještě technici s poznámkový- mi bloky manuálně monitorovali každý motor během jeho doby životnosti v laboratoři, zazna- menávali zatížení, různé provozní teploty a další klíčové ukazatele. Tento na práci náročný sys- tém sběru dat byl náchylný na nekonzistence a lidské chyby. Rekuperační systém mění teplo v elektřinu hlavní téma Případová studie: Rekuperační systém ve společnosti Briggs & Stratton, první svého druhu, snižuje náklady v laboratoři pro testování spolehlivosti. Globální výrobce malých motorů zachycuje odpadní energii a očekává úsporu 50 000 dolarů ročně. Zároveň modernizuje systém pro sběr dat a řízení. Motory Briggs & Stratton jsou testovány a pomocí rekuperačních stanic vracejí energii pro použití v rámci závodu. Obrázek poskytla společnost Rockwell Automation.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 21 Řešení zaměřené na energii Když technici obou firem začali rozvíjet nápady na speciální požadavky projektu, hledali také cesty k dosažení co nejlepší návratnosti investi- ce. Jednou z potenciálních příležitostí byl grant „Zaměření na energii“ od státu Wisconsin, který jako mnoho dalších amerických států začal nabí- zet stimulující akce pro zvýšení využívání obnovi- telných zdrojů energie. Technici soutěžili o získání státního financo- vání v roce 2008 a znovu v roce 2009. Na třetí pokus již získali grant na úhradu poloviny nákla- dů pilotního projektu. Kombinovaný technický tým strávil několik následujících měsíců úzkou spoluprací na udr- žení zachycené elektrické energie v závodě při zachování plynulého a bezpečného spojení s externí elektrickou sítí. Automatizační technici spolupracovali s místním elektrorozvodným pod- nikem, společností We Energies, na sladění obou energetických toků. Na straně sběru dat bylo největší překážkou určit, jaké informace musí automatizační systém zachytit a jaké ovládací prvky a bezpečnost- ní ochrany budou začleněny v systému. Pak následovaly diskuse o podrobnostech řízení, o způsobu zobrazování provozních charakteristik motoru společně se zakázkovými prvky pro dobře srozumitelný systém pojmů a dat. „Pro techniky zvyklé zapisovat informace do poznámkového bloku představovala inter- aktivní dotyková obrazovka velký posun v pří- stupu,“ uvádí Richard Feustel, manažer podni- kových energetických služeb společnosti Briggs & Stratton. „Dodavatel automatizace v učebně zaplněné našimi pracovníky hodiny u tabule vysvětloval možnosti zadávání, sběru a sdílení dat. Každý, koho by se mohla konverze týkat, měl I když energeticky účinné systémy šetří energii, znovuzachycená kinetická energie může rekuperovat elektrickou energii. Většina invertorů nedokáže dodávat brzd- nou energii zpět do sítě, protože jsou s tímto procesem spojeny další náklady a v mnoha případech to není zapotřebí. Pokud stojí za to obnovit energii a vrátit ji do sítě, musí být ke stejnosměrné sběrnici jednoho nebo více invertorů připojen doplňkový rekuperační modul. Proto se ekonomicky vyplatí použít rekuperační modul, jestliže průměrná reku- perační energie přesahuje 5 kW. V mnoha aplikacích se značnou brzdnou silou běží zároveň jiné pohony v motorovém režimu, jako jsou synchronizované pohony a odvíječe v průběžných výrobních linkách. V takových případech by měly být stejno- směrné sběrnice invertorů propojeny, aby umožňovaly přímou výměnu energie. Připo- jení stejnosměrné sběrnice lze rovněž použít pro společné využití centrální rekuperační jednotky s několika pohony a tím ušetřit peníze. Dalším způsobem, jak využít brzdnou energii, je uložit ji do kondenzátoru a poté ji zpřístupnit během následující procedu- ry akcelerace nebo zdvihání. V porovnání s rekuperační jednotkou je tato varianta lev- nější, avšak ukládací kapacita kondenzátoru je omezená. Ukládání energie je v součas- nosti cenově výhodné pro pohony s velmi rychlým cyklem. Další informace naleznete na adrese http://bit.ly/NAyWhX. Mariusz Jamroz je vedoucí technik společ- nosti Lenze pro OEM výrobce. www.lenzeamericas.com Většina invertorů nedokáže dodá- vat energii zpět do sítě, protože jsou s tímto procesem spojeny další náklady a v mnoha případech to není zapotřebí. Obrázek poskytla společnost Lenze. V mnoha brzdicích aplikacích, kde jiné pohony zároveň běží v režimu motoru, by měly být stejnosměr- né sběrnice invertorů propojeny, aby umožňovaly přímou výměnu energie. Připojení stejnosměrné sběrnice lze rovněž použít pro spo- lečné využití centrální rekuperační jednotky s několika pohony a tím ušetřit peníze. Obrázek poskytla společnost: Lenze Pokud stojí za to obnovit energii a vrátit ji do sítě, musí být ke stej- nosměrné sběrnici jednoho nebo více invertorů připojen doplňkový rekuperační modul. Proto se eko- nomicky vyplatí použít rekuperační modul, jestliže průměrná rekuperač- ní energie přesahuje 5 kW. Obrázek poskytla společnost Lenze. Při ukládání brzdné energie do kondenzátoru je možné ji znovu zpřístupnit během následující pro- cedury akcelerace nebo zdvihání. Ukládání energie je v současnosti cenově výhodné pro pohony s velmi rychlým cyklem. Obrázek poskytla společnost Lenze. Jak získat zpět brzdnou energii j Provoz v generátorovém režimu s brzdovým odporníkem = ~= ~ M 3~ j j Výměna energie mezi dvěma pohony = ~= ~ M 3~ = ~ M 3~ 3~ = ~= ~ M 3~ Provoz v generátorovém režimu s obnovou energie do sítě Ukládání energie v kondenzátoru = ~= ~ M 3~ 3~

22  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com možnost přispět k plánování, takže jsme dostali přesně to, co jsme chtěli. Usnadnilo to také poz- dější přechod v laboratoři, protože naši lidé byli součástí procesu navrhování,“ dodává Feustel. V únoru 2011 vstoupil pilotní program do praxe s 12 testovacími stolicemi navrženými pro použití s různými typy motorů a výkonovými mezemi. Každou testovací stolici pohání střídavý elektromotor s frekvenčním měničem (VFD). Pohony běží s pevnou rychlostí a nastartují záže- hový motor. Jakmile se zážehový motor dostane do otáček, elektromotor a pohon zatěžují motor na úroveň krouticího momentu na základě jme- novitého výkonu motoru. Rekuperační systém zachycuje výstupní výkon zážehových motorů a generuje elektrickou energii. Všech 12 stří- davých elektromotorů a pohonů ji konvertuje na napájení společné stejnosměrné sběrnice. Napájení stejnosměrné sběrnice je pak konver- továno na střídavý proud a synchronizuje se střídavým síťovým vedením, přičemž veškerá elektrická energie je směřována zpět do interní rozvodné sítě, čímž se snižuje potřeba odběru elektřiny z vnějšího rozvodného závodu. Šest lokálních skříní zajišťuje dvě funkce: lokální řízení pohonů pro nastavení a až šest termočlánků na jeden motor. Data používaná pro monitorování zdraví motoru a pro diagnostiku potenciálních závad, včetně doby běhu testu, několika teplotních ukazatelů, napětí alterná- toru a rychlosti otáčení a krouticího momentu motoru, jsou zasílána do programovatelného automatu (PAC) po síti Ethernet. Pomocí softwaru rozhraní člověk-stroj mohou technici a mechanici sledovat v reálném čase informace o zatížení motoru, rychlosti, teplotě, době trvání testu, míře spotřeby oleje a další proměnné na jakémkoli průmyslovém počítači v laboratoři. Software datového skladu automa- ticky zachycuje data v reálném čase pro analý- zu pomocí Microsoft Excel. Mechanici dokážou identifikovat trendy pro spolehlivostní techniky. Společnost investovala do softwaru pro prů- myslovou správu energie, komplexní webové aplikace, která protokoluje a analyzuje data o spotřebě energie v rámci jednoho závodu nebo z několika pracovišť. Tým řízení spotřeby energie společnosti Briggs & Stratton využívá software pro sběr informací o spotřebě elektřiny, plynu a páry z monitorovacích zařízení spotřeby energie nainstalovaných v areálu v Milwaukee. Manažeři pro spotřebu energie mohou přistupovat k infor- macím v softwaru pro průmyslové řízení energie a vytvářet přehledy o trendech využívání energie, které mohou sdílet s ostatními odděleními závo- du. Tyto informace pomáhají identifikovat oblasti spotřeby energie s nejvyšší prioritou. „Dávalo smysl investovat do softwaru pro říze- ní spotřeby energie, protože můžeme poměřovat naši spotřebu energie a sledovat naše úspory,“ tvrdí Feustel. „Dříve byly našimi jedinými infor- macemi o spotřebě energie účty za elektřinu.“ Společnost Briggs & Stratton dosáhla celé řady přínosů. Spolehlivostní laboratoř podle všeho vygeneruje ročně až 556000 kWh a bude energii dodávat zpět do interní sítě závodu, což jí, jak společnost doufá, ušetří 50000 dolarů ročně. Další přínos pro životní prostředí: jen elektric- ká energie generovaná 12 testovacími stolicemi snižuje emise skleníkových plynů závodu ročně o 422 tun. Projekt rekuperace byl hlavním důvo- dem, proč společnost Briggs & Stratton zís- kala v roce 2011 dvě ocenění za udržitelnost. Při přebírání ceny Environmental Innovation Award poděkoval zástupce společnosti Brig- gs & Stratton svému dodavateli automatizace za jeho roli při vytváření rekuperačního systému. Matuszak uznává důležitost rekuperačního sys- tému samotného, ale tvrdí, že možnosti automa- tizovaného sběru dat a řízení jsou také hodnotné. „Je jisté, že bez zpětné hodnoty v podobě reku- perace energie by se tento projekt neposunul kupředu,“ připomíná Matuszak. „Avšak automa- tizovaný sběr dat a řízení má mnoho pozitivních dopadů na finanční výsledky firmy. Nejdůležitěj- ším přínosem je zlepšení přesnosti testů – zopti- malizovali jsme sběr dat oproti dřívějším hrubým tradičním metodám. Dokážeme okamžitě říci, kdy motor nefunguje normálně nebo kdy je test nesprávně nastaven. Nový systém rovněž zvyšu- je produktivitu a účinnost uvolněním techniků pro další úkoly.“ Feustel a Matuszak se shodují v tom, že by rádi projekt někdy rozšířili, ale nej- prve musejí zpracovat všechny poznatky. „Pestrost a objem informací jsou mimořádné,“ říká Feustel. „Stále se učíme, jak nejlépe využít data, která získáváme z 12 testovacích stolic.“ Společnost Briggs & Stratton však rychle rozši- řuje své využívání softwaru pro průmyslové řízení energie a jeho schopností sledovat, analyzovat a vizualizovat data o spotřebě energie z více loka- lit. Společnost nainstalovala dvanáct monitorů spotřeby energie ve svém závodě v Milwaukee, které zasílají informace do softwaru. Společ- nost Briggs & Stratton v nejbližší době plánuje zavést pět monitorů do svého závodu v Murray, a do pěti let očekává, že je zavede v ostatních deseti výrobních závodech firmy na celém světě. „Díky webovému systému můžeme vidět uka- zatele v jiných závodech a sledovat spotřebu energie a výdaje v rámci celého podniku,“ vysvět- luje Feustel. „Doplňování prvků do této globální přístrojové desky je velmi snadné, zjednodušuje cestu k ještě větší udržitelnosti.“ Informace poskytla společnost Rockwell Automation. Upravil Mark T. Hoske. hlavní téma z Klíčové koncepce Návratnost investic – podrobné údaje:  cena projektu: 216 800 dolarů;  úspory: 48 031 dolarů za rok (regenerováno 533 678 kWh při předpokládaném testování motorů při ceně 0,088 dolaru na kWh);  jednoduchá návratnost: 4,5 roku (2 roky s grantem Focus on Energy);  výše grantu Focus on Energy: 118 600 dolarů;  dokončení: 28. 2. 2011;  zvláštní zmínka v rámci ceny Wisconsin Green Building Alliance Sustainability and Energy Efficiency (SE2) Award. o z s p a n p m a k d s n Řídicí skříň rekuperační jednotky ve společnosti Briggs & Stratton: skříň a pracovní stanice rekuperační jednotky. Obrázek poskytla společnost Rockwell Automation.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 23 placená inzerce Kombinace nabízí výkonné, optimální integrované řešení řízení pohybů na síti EtherNet/IP Servoměnič Kinetix 5500 a servomotor řady VPL s nízkou setrvačností a technolo- gií chytrých kabelů jsou vzájemně zkombi- novány, a nabízejí tak kompaktní a snáze využitelné integrované řešení řízení pohy- bů na síti EtherNet/IP. Toto nové řešení řízení pohybů vylepšuje naše aktuální portfolio architektury pro aplikace středního rozsahu a je navržené k propoje- ní a provozu s novou řadou procesorů Allen- -Bradley CompactLogix využívajících software Studio 5000 a podporuje integrované řízení pohybu na síti EtherNet/IP. S řešením budou uživatelé schopni realizovat polohovací aplikace souběžně s automatizač- ními, procesními a bezpečnostními řešeními na jediné řídicí platformě s využitím jediné sítě – zjednoduší tak proces návrhu, provoz a údržbu zařízení. Systém složený z měniče Kinetix 5500 a moto- ru VPL je ideální pro balicí a zpracovatelské sys- témy a systémy manipulace s materiálem, neboť nevyžaduje vyhrazená silová vedení nebo další příslušenství, a strojní zařízení tak lze škálovat podle potřeby. A díky využití technologie inteli- gentních kabelů s rychlospojkami na principu jednoho otočení je výrazně jednodušší i zapojení systému, protože realizace napájecích přívo- dů a zpětné vazby jediným kabelem eliminuje potřebu více připojovacích svorek na hardwaru a vodičích. Hustota výkonu řešení, jež dosahuje nejvyšší úrovně ve své třídě, umožňuje 50% zmenšení velikosti na základě optimálního sladění jmeno- vitých hodnot motoru a měniče, a spotřebuje tak o polovinu méně energie než srovnatelná řešení, přičemž však poskytuje maximální výkonnost danou specifikací času spínání smyčky 125 μs. Externí společná střídavá/stejnosměrná sběr- nice rovněž snižuje požadavky na hardware a umožňuje hladké škálování při využití jediné platformy pro jednoosé nebo víceosé systémy. Pro další vylepšení možností konstrukce dis- ponují měniče Kinetix 5500 dvěma porty sítě Ethernet, které umožňují podporu vícesíťových topologií. Digitální zpětná vazba poskytuje řídicímu systému informace o výkonu motoru v reál- ném čase a nový displej poskytuje dodatečné informace pro uvádění do provozu, odladění a zlepšenou diagnostiku. Schopnost provozu servomotorů a indukčních motorů s jedinou platformou měničů snižuje náklady na sklado- vé zásoby a rozsah výkonu měničů od 600 W do 15 kW nejen že rozšiřuje rozsah výkonu systémů s architekturou střední velikosti, ale rovněž znamená, že pro aplikace s napětím 230 a 480 V je třeba pouze jeden měnič. Jelikož snadnost použití a nižší náklady jsou na vysokých příčkách žebříčku priorit mnoha společností, plní tato inovativní kombinace měniče, motoru a kabelu cíle mnohých jejich požadavků. Snadnosti použití a snížení nákla- dů však není dosahováno na úkor výkonnosti a flexibility a toto řešení disponuje stejnými schopnostmi jako další zařízení na trhu, navíc ale poskytuje množství dalších výhod. Více informací naleznete na: www.rockwellautomation.cz

24  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Firma Euchner doplňuje svůj široký sortiment bez- kontaktních bezpečnost- ních spínačů s unikátně kódovanými RFID transpon- déry novými typy CES-AP/ CET-AP, které jsou určeny pro snadné a rychlé pro přímé připojení ke vstup- ně/ výstupním modulům decentralizovaných řídicích systémů (například k modu- lům ET200S/ET200 Pro). Všechny spínače a zámky jsou nově vybaveny standard- ními konektory M12 se čtyřmi piny, spojení s modulem je tedy jen otázkou připojení kabelu do konektorů, a to včetně zámků typu CET-AP. Ty jsou vybaveny dvěma konektory, jedním se přenáší informace o uzavření/uzamčení dveří, druhý slouží pro ovládání zamykacího elektro- magnetu. Spínače řady CES vyhovují kat.4/PLe dle ČSN EN 13849-1 při použití jediného spínače na dve- řích, zámky CET mají PLe dokonce i na funkci monitorování uzamčení. Díky unikátně kódo- vaným transpondérům uvnitř aktuátorů mají všechny tyto systémy velmi vysokou odolnost proti neoprávněné manipulaci – spínače reagují jen na jeden předem naučený aktuátor. Společnost Euchner doplňuje svůj široký sortiment bezkontaktních bezpečnostních spínačů s unikátně kódovanými RFID trans- pondérynovýmitypyCES-AP/CET-AP,které jsou určeny pro snadné a rychlé pro přímé připojení ke vstupně/výstupním modu- lům decentralizovaných řídicích systémů (například k modulům ET200S/ET200 Pro). Nový bezkontaktní spínač CES-C04 rozšiřuje širokou nabídku bezpečnostních spínačů Euch- ner s unikátně kódovanými transpondéry o verzi s velmi malými rozměry. Unikátně kódovaný transpondér v aktuátoru zajišťuje velmi vysokou odolnosti proti neopráv- něné manipulaci, tato technologie také znamená dosažení nejvyšší úrovně bezpečnosti dle EN ISO 13849-1 (kat.4/PLe). Zvláště malé rozměry pouzdra C04 a možnost přibližovat aktuátor ke čtecí hlavě z více směrů dovoluje jednoduchou a místo šetřící instalaci na dveřích/krytu, které mají být chráněny. Vzdálenost aktuátoru od čtecí hlavy lze volit díky třem montážním otvorům v aktuátoru dle potřeb (velký čtecí dosah nebo naopak vypnutí bezpečnostních výstupů již při malém otevření dveří). Symetrické provedení umožňuje použi- tí jak na posuvných dveřích, tak i na dveřích na pantech – levých i pravých. Pro indikaci stavu a diagnostiku jsou na pouzdře spínače dva LED indikátory, vždy viditelné bez ohledu na způsob/ polohu instalace. Kromě obvyklých stavů umí signalizovat i stav, kdy je vzdálenost mezi spína- čem a aktuátorem limitní a je nutno seřídit dveře. Tím lze preventivně přecházet neočekávanému zastavení stroje či technologie. Spínače CES-C04 se dodávají jak ve verzi AP pracující jako samostatný prvek určený pro přímé připojení k decentralizovaným I/O modu- lům, tak i ve verzi AR, která umožňuje sériové řazení až 20 spínačů. Do tohoto řetezce lze zapojit jakékoliv komponenty značky EUCHNER vyba- vené AR rozhraním (například jiné typy spína- čů CES-AR, zámky CET-AR nebo bezpečnostní dveřní moduly MGB-AR…) Euchner CES – bezpečnost pro přímé připojení k decentralizovaným I/O modulům Bezpečnostní spínač Euchner CES-C04: maximální bezpečnost na minimálním prostoru produkt exclusive

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 25 Nový bezpečnostní systém ESL od firmy EUCHNER je multi- funkční dveřní madlo pro ochranu a monitorování bezpečnost- ních dveří, krytů a klapek na strojích a výrobních linkách. Skládá se z vlastního madla a integrovaného bezpečnostního spínače, využívající prověřenou technologii CES. Použití této technologie využívající unikátně kódovaných RFID transpondérů zajišťuje nejvyšší možnou úroveň bezpečnosti dle EN ISO 13849-1 (kat.4/PLe) a současně nejlepší možnou ochranu proti neoprávněné manipulaci. Integrovaná elektronika CESAR umožňuje zapojit až 20 systémů ESL (nebo jiných s technologií Euchner AR) do série. ESL má také dva LED indikátory, zobrazující stavové a dia- gnostické informace. Kompaktní a symetrické provedení dovoluje snadnou montáž na hli- níkové nebo ocelové profily šířky 30–50 mm, jak pro dveře zavěšené vpravo, tak i pro dveře zavěšené vlevo. Uživatel může také snadno přemístit konektor nahoru nebo dolů. Robustní celokovové provedení je vhodné pro průmyslové použití, pouzdro je konstruováno tak, aby mohlo být používání také jako doraz dveří. V pouzdře je navíc instalována zámková vložka – tou lze madlo uzamknout a zabránit tak neautorizovaným osobám otevřít dveře a zastavit stroj nebo linku. Euchner ESL – dveřní madlo s integrovaným bezpečnostním spínačem produkt exclusive www. euchner.cz

26  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma U kládání energie ve velkém měřítku se využívá pro vyvažování regionální potřeby elektrické energie pomocí systémů přečerpávání vodní energie a v omezenějším rozsahu také pomocí systémů stlačeného vzduchu (Compressed Air Energy Storage – CAES). Tyto metody používají pro rea- lizaci ukládání tradiční zdroje energie a využívají místní geografické a geologické struktury. Přirozená variabilita větrné a solární energie představuje vážná omezení pro jejich široké proniknutí na trh. Ukládání energie začíná mít zásadní význam. Předpisy rovněž mohou vyža- dovat, aby bylo zařízení pro generování rezerv připraveno k nasazení pro případ nedostatečné- ho větru v určité době nebo oblasti. Toto náklad- né opatření zhoršuje energetickou účinnost. Perspektivní výhledy předpokládají využí- vání velkých systémů ukládání energie, které budou vyvažovat fluktuace dodávek v elektrické síti. Mezi možná řešení patří novější nadzemní systémy CAES a rozšířené systémy přečerpává- ní vodní energie. Pro koncentrátorové solární elektrárny může být odpovědí tepelné ukládání. Také bateriové ukládání se pohybuje kupředu. V nejrůznějších technologických odvětvích se realizují ukázkové projekty. Ukládání energie by solárním elektrárnám umožnilo fungovat i po západu slunce, nebo umožní větrným farmám běžet na plnou kapa- citu častěji, s menší nutností pravidelných ome- zení pro zabránění nadměrnému generování elektrické energie. Všechny navrhované velko- kapacitní systémy ukládání energie jsou drahé a potýkají se s problémem získání podpory veřej- nosti a politické reprezentace. Některé metody vyžadují další zkušenosti s jejich používáním nebo vývoj, avšak časem se ukáže, která řešení budou vítězná. Součástí představy o budouc- nosti je životaschopný systém rozvodné sítě, který by přiváděl elektrickou energii tam, kde je zapotřebí. Vítr, voda a gravitace Velmi jednoduše řečeno, přečerpávané vodní ukládání (Pumped-Hydro Storage – PHS) zna- mená dvě velké vodní nádrže v různých výškách. Hydroelektrické turbíny s možností zpětného chodu čerpají vodu do horní nádrže v obdo- bí mimo špičku spotřeby elektřiny. Následně v období vysoké poptávky voda vypouštěná do spodní nádrže protéká přes turbíny produku- jící elektrickou energii přes připojený generátor. Účinnost systému PHS může podle laboratoře National Renewable Energy Laboratory přesa- hovat 75 %. PHS je nejrozšířenější metodou ukládání spo- jenou s výrobou elektrické energie. Na celém světě je v provozu mnoho elektráren, ale jen málo je přímo integrováno s ukládáním větrné nebo solární energie. Podle předpovědí se to v budoucnu změní. Větrná (nebo solární) elek- trická energie může čerpat vodu přímo do horní nádrže pro zvýšení ukládané kapacity nebo sni- žovat normální spotřebu energie turbíny – podle toho, kdy je nadměrná energie z obnovitelných zdrojů dostupná. Vzhledem k topologickým požadavkům a souvisejícím nákladům se staví jen málo nových elektráren s vodním přečer- páváním. Nicméně ty stávající se rozšiřují nebo modernizují. Společnost E.ON AG, jeden z největších glo- bálních producentů elektrické energie a plynu, chce podstatně rozšířit kapacitu její hydroe- lektrické přečerpávací stanice u jezera Eder ve středním Německu. Vedle stávající elektrárny Waldeck 2 má být vybudována nová elektrár- na o výkonu 300 MW. „Zahájení stavby čeká na ‚konečně rozhodnutí o investici‛, ale všechna potřebná externí povolení jsou připravena,“ říká Alexander Ihl, mluvčí společnosti E.ON. Stavba má podle předpokladů trvat čtyři roky. Firma zmiňuje i plány na další elektrárnu s přečerpávacím ukládáním energie v jihový- chodním Bavorsku s rakouským partnerem. T V u u z v j Klíčové koncepce  Integrované systémy ukládání energie pomáhají solárním a větrným elektrárnám dodávat energii tehdy, když je potřeba, ne jen v době, kdy je generována.  K formám ukládání patří přečerpávání vody, stlačený vzduch, baterie a tepelné systémy.  Jsou zapotřebí životaschopné regulační prvky pro rozvodný a přenosový systém, které by rozváděly energii tam, kde je potřeba. Integrované systémy ukládání energie S rostoucím využíváním obnovitelných zdrojů k výrobě elektřiny nabývá na významu nepřerušovaná dostupnost elektrické energie. Ukládání energie může být přínosné zejména pro větrné a solární elektrárny, které se potýkají s přerušovanou dostupností zdroje energie – z důvodu dynamických změn počasí či střídání dne a noci. Potenciální řešení nabízejí nové a stávající metody ukládání energie. Frank J. Bartos, PE Control Engineering

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 27 V současnosti probíhá projektové plánování pro elektrárnu s výkonem 300 MW (s označením projekt Riedl), ačkoliv výstavba nezačne dříve než v roce 2014. „Obecně lze elektrárny s přečerpávacím uklá- dáním používat pro ukládání nadbytečné větrné elektrické energie, což platí pro lokalitu Wal- deck. Také projekt Riedl bude ukládat energii z obnovitelných zdrojů,“ říká Ihl. Výborným příkladem velkého závodu PHS je elektrárna s přečerpávacím ukládáním jižně od města Ludington, stát Michigan. Elektrárna dokáže generovat až 1872 MW elektrické ener- gie z nádrže 4 km dlouhé, 1,6 km široké a 34 m hluboké, umístěné 111 m nad východním bře- hem jezera Lake Michigan. „Šest turbín s možností zpětného chodu, každá o jmenovitém výkonu 312 MW, běží zpět- ně během nízké poptávky po elektrické energii pro naplnění horní nádrže, obvykle každou noc,“ říká Dennis McKee, oblastní manažer pro státní a veřejné záležitosti společnosti Consumers Energy – provozovatele a 51% vlastníka elek- trárny Ludington s přečerpávacím ukládáním. Vlastníkem 49 % akcií je společnost Detroit Edison. Voda se vypouští během období špičko- vé poptávky, pohání turbíny opačným směrem a generuje elektrický proud. Potřeba denního generování a čerpání bývá v elektrárně Ludington kolísavá. Lze využít jednu nebo všech šest jednotek, podle poptávky zákazníka a cen elektřiny mimo špičku. „Jednu jednotku o výkonu 312 MW dokážeme uvést do provozu asi za tři minuty. Náš rekord je zprovoznění všech šesti, některé z nich zároveň, za 11 minut,“ říká McKee. Protože elektrárna v Ludingtonu není připojena přímo ke zdroji větrné energie, může pro svůj přečerpávací režim využívat jakýkoli dostupný zdroj energie v síti. Větrnou energii lze ukládat do budoucna, podle množství dostupné nadměrné energie. „Dnes má tento závod širší přínosnou roli pro vyvažování regionální poptávky a nabídky, s bezkonkurenč- ní schopností rychle poskytovat velké množství elektrické energie,“ dodává McKee. CAES Ukládání energie pomocí stlačeného vzduchu je založeno na využívání denní elektrické energie mimo špičku ke stlačování vzduchu v jesky- ních, opuštěných dolech nebo jiných velkých podzemních prostorách. K produkování elek- třiny ve špičce je stlačený vzduch smíšen se zemním plynem a spalován v modifikovaných plynových turbínových generátorech. V komerč- ním provozu jsou zatím pouze dvě instalace CAES – v německém Huntorfu (290 MW, posta- vena v roce 1978) a ve městě McIntosh, stát Alabama (110 MW, postavena v roce 1991). Jakýkoli zdroj energie připojený k síti lze použít pro počáteční natlačení vzduchu do ukládací komory, včetně větrné energie. Provozy CAES čelí zajímavému kompromisu. Díky vysokotlakému vstupu vzduchu (7,7 MPa) je zapotřebí mnohem méně zemního plynu pro produkování stejného elektrického výkonu než u konvenční plynové turbínové elektrárny. Přesto základní proces CAES vyžaduje další plyn pro opětovné zahřátí před expanzní částí tepelného cyklu pro kompenzaci ztráty tepla Elektrárna Ludington s přečerpávacím ukládáním dokáže generovat až 1872 MW (ve špičce) energie, typicky během dne, ale až 2200 MW elektrické energie může být spotřebováváno, když všech šest jednotek se zpětným chodem běží jako čerpadla pro naplnění nádrže na její kapacitu. Modernizační projekt plánovaný na rok 2013 zvýší generační kapacitu elektrárny o 300 MW. Obrázek poskytla společnost Consumers Energy.

28  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com během stlačování vzduchu. Účinnost systému je u stávajících elektráren v rozmezí 42–50 %. Probíhají nejrůznější vylepšování procesu a výzkum a vývoj pro zvýšení účinnosti elektrá- ren CAES, jako je ukládání tepla ze stlačování a jeho opětovné použití pro zahřátí stlačeného vzduchu před expanzí, čímž se snižuje potřeba použití zemního plynu navíc. Novější elektrárny CAES jsou ve fázi plánování a získávání povolení. Vývoj se rovněž zaměřuje na nadzemní systé- my CAES pro snížení nákladů a zjednodušení instalace. Menší americké firmy se zázemím v oblasti průmyslu a státní správy posouvají technologii CAES kupředu. Jedna z těchto firem, SustainX, vyvinula a registrovala „isotermální“ technologii CAES (ICAES), která usiluje o udržení teplot vzduchu blízko teplotě okolního prostředí při kompresi a expanzi. Tím se minimalizují ztráty energie, ale vyžaduje to vysoce účinnou výmě- nu tepla během celého procesu. Isotermální expanze podle společnosti SustainX produkuje elektrickou energii bez spalování zemního plynu. Modulární nadzemní systémy ICAES postavené na bázi velkých zásobníků, procesního potrubí a standardních mechanických systémů mohou usnadnit integraci obnovitelných zdrojů energie. Systémy ICAES se postupně dostávají z fáze malých ukázkových instalací. Společnost Sus- tainX v současnosti staví systém s výkonem až 2 MW, který má být zprovozněn v první polovině roku 2013. Tepelné ukládání energie Dvě technologie tzv. koncentrátorových solár- ních elektráren – s parabolickými žlaby a cent- rální věží, mohou zvláště těžit z výhod ukládání energie, protože využívají konečný termodyna- mický cyklus k produkování páry pro pohon konvenčního turbínového generátoru. Nicméně pro soustředění a hromadění solární energie využívají různé metody. Parabolické žlaby využívají paralelní řady parabolických reflektorů soustředících sluneční světlo na absorpční trubici umístěnou podél každé ohniskové linie, čímž se generuje teplo v kapalině (obvykle oleji) čerpané okruhem těch- to absorpčních trubic. Výměníky tepla převádějí tepelnou energii do energetického bloku, kde se převádí na páru. Solární věžová elektrárna (Solar Power Tower – SPT) využívá velké pole počítačem říze- ných zrcadel (heliostatů) pro koncentrování slu- nečního světla na přijímací parní generátor postavený na vrcholu vysoké věžové stavby. Přijímač je zahříván zvenčí a je vyspělým kotlem s termodynamickým potrubím a řízením, kde tepelná energie mění vodu na přehřátou páru. Ukládání energie spočívá v použití určité energie produkované během slunečního svitu hlavní téma K tradiční tepelné solární věžové elektrárně společnosti BrightSource Energy byla doplněna technologie SolarPlus s dvounádržovým systémem ukládání energie pomocí roztavené soli (vpravo dole). Kromě ukládání energie je rozvržení elektrárny stejné jako u elektrárny Ivanpah SEGS (ve výstavbě), kde bude 173 500 heliostatů koncentrovat sluneční světlo na tři věže o výšce 140 m. Obrázek poskytla společnost BrightSource.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 29 k dalšímu zahřívání ukládací kapaliny, která proudí do nádrže (nebo zásobníků). Vyzkoušena a předvedena byla nejrůznější média, včetně roz- tavené soli, materiálu, který průmyslové experti považují za dostupný, bezpečný a ekonomicky životaschopný pro komerční využití. Teplo z roz- tavené soli se později používá pro přeměnu vody v páru, která je potrubím vedena do turbínového generátoru pro výrobu elektřiny, když slunce nesvítí. Plné využívání ukládání energie může zajistit vyrovnané dodávky solární energie. Po světě je v provozu mnoho elektráren s para- bolickými žlaby a centrálními věžemi, ale více provozních zkušeností je se žlabovými systémy. Jen několik solárních elektráren v současnosti využívá tepelné ukládání, avšak tepelné gene- rátorové věže poskytují větší účinnost ukládání. Je zapotřebí menší ukládací objem, protože jsou zde vyšší provozní teploty (566 °C) než u parabo- lických žlabů (cca 400 °C). Společnost BrightSource Energy, jedna z firem aktivních v této oblasti, vyvinula systém ukládání energie s roztavenou solí s obchod- ní značkou SolarPlus, který je dostupný pro budoucí solární elektrárny. „Ukládání tepla do roztavené soli je dobře prozkoumanou technologií používanou v oboru solárních elektráren,“ uvedl Israel Kroizer, výkonný viceprezident pro technické zajištění a výzkum a vývoj společnosti BrightSource. „Naší hlavní výhodou je schopnost naší solárně tepelné technologie dosahovat vyšších úrovní teplot a tlaku, což našim elektrárnám umožňuje běžet efektivněji s ukládací kapacitou nebo bez ní.“ Mezitím se světově největší věžová solární elektrárna v poušti Mojave počátkem srpna 2012 dostala přes polovinu své výstavby, jak potvrzuje společnost NRG Energy (developer) a Bright- Source Energy, dodavatel technologie termální věžové elektrárny. Investorem projektu je společ- nost Google. Třígenerátorové solární elektrárně Ivanpah o čistém výkonu 370 MW SEGS (Solar Electric Generating System) se již blíží dokon- čení, první jednotka má začít dodávat energii společnosti Pacific Gas & Electric od poloviny roku 2013. Avšak součástí elektrárny Ivanpah není systém ukládání energie. Bateriové ukládání je oblastí ukládání energie zahrnující mnoho technologií v různých fázích vývoje. Ukázkové projekty a komerční instalace se přesouvají od menších kapacit k hodnotám až 50 MW. Bateriové ukládání čelí mnoha pro- blémům, jako je výkonová hustota, materiálově náročná výroba, fyzické rozměry a další. Některé z nich jsou ve fázi rozpracování. V budoucnu lze také očekávat technologické průlomy. V této oblasti je aktivních mnoho firem, například AES a Xtreme Power. Trhy a omezení Po celém světě rostou investice do technologií ukládání energie. Očekává se, že růst kapaci- ty ukládání energie se v příští dekádě urychlí, přičemž projekty mají v období let 2011–2012 představovat objem přes 122 miliard dolarů, uvádí společnost Pike Research, poradenská firma v oblasti analýzy globálního trhu s čistými technologiemi. Přečerpávané vodní ukládání a „baterie s vyspělým tokem“ jsou považovány za technologie přispívající k největší části cel- kových tržeb, následované dalšími typy baterií a systémy CAES. Společnost Pike Research vidí jako dvě nejvýznamnější aplikace ukládání energie integraci větrné elektrické produkce a vyrovnávání zátěží/posouvání špiček, které se na celkovém objemu trhu podílejí 50 % a 31 %. Podobnou předpověď robustního růstu trhu s ukládáním energie vydalo v únoru 2012 také sdružení Electricity Storage Association (ESA), které vycházelo ze zprávy společnosti Copper Development Association. Zpráva uvádí, že během následujících pěti let by se měla posta- vit kapacita ukládání energie ve výši 2–4 GW, v závislosti na finančních pobídkách, společně se snižováním nákladů, s tím, jak ukázkové projek- ty ukládání energie přejdou do fáze komerčního využití. „Následujících pět let bude kritických a poskytne obrovské příležitosti pro přesun tech- nologií ukládání do plné komercializace,“ uvedl Brad Roberts, výkonný ředitel společnosti ESA. Společnost Pike Research uvádí několik fak- torů, které v současnosti omezují růst ukládání energie. Patří mezi ně: • nepružné struktury trhu s elektrickou energií, • vysoké investiční náklady, • nepropojení mezi vlastníky výrobních pro- středků a stranami, které mají prospěch z takových projektů, • nestabilita sítě – přirozená a dále zvýšená inte- grací nových, obnovitelných zdrojů energie. Společnost však dodává, že přínosy technolo- gie ukládání energie „začnou v příštích několika letech převažovat nad těmito překážkami.“ S rostoucím využíváním energie z obnovitel- ných zdrojů se objevují překážky, které je nutno překonat z hlediska technologie, současné eko- nomické situace a společenského přijetí. Širší dostupnost systémů ukládání energie by mohla umožnit, aby větrná a solární energie těžila z lep- ších cen na energetickém trhu a zaujala odpo- vídající podíl na generování elektrické energie v našem energetickém mixu. ce Frank J. Bartos, PE, je specialistou časopisu Control Engineering pro obsah dodaný přispěvateli. Kontaktujte jej na adrese braunbart@sbcglobal.net. hlavní téma Otázky ke zvážení…  Elektrická energie na vyžádání: Obnovitelné zdroje využívající solární a větrnou energii často vyžadují infrastrukturu. Systémy pro ukládání a regulaci energie pomáhají elektřině proudit správným směrem, v době a na místo, kam je potřeba.

30  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce X TS je mechatronický systém, který se skládá pouze z několika komponen- tů, které zajišťují veškeré potřebné funkce pro provoz: – z modulárního, plně integrovaného lineárního motoru s napájecí elektronikou a odměřová- ním polohy, – z jednoho či více jezdců, – z mechanického vodicího systému, – z průmyslového PC s řídícím softwarem Twin- CAT. Požadovaná geometrie, délka a úhly dráhy jsou dosaženy pomocí správné volby počtu a typu jednotlivých komponent. Díky integra- ci napájecích obvodů a měření polohy odpadá řešení problémů s kabeláží a jejím vedením. XTS dovoluje maximální prostorové využití, jezdci se mohou pohybovat v obou směrech, není tedy nutný kruhový pohyb pouze jedním směrem, vše záleží na konkrétním případě použití. Nový princip lineárních motorů Virtuálně neexistují žádné limity v možnostech použití XTS. Jezdci mohou akcelerovat, brzdit, pozicovat se buď absolutně, či relativně, mohou vytvářet skupiny, ve kterých mohou také mezi sebou udržovat konstantní sílu, pomocí které např. svírají přemisťovaný výrobek, a to vše s precizním polohováním bez oscilací a s malými náklady na údržbu. Tento nový princip lineárních motorů přináší kompletně nové možnosti v technologii pohonů: – charakteristiky lineárních motorů na neko- nečné dráze, – jakýkoliv počet jezdců na stejné dráze, – modulární struktura, jednoduché přizpůsobe- ní se aplikaci, – malé prostorové a napájecí nároky, – jednoduchá implementace požadované pře- pravy. Servomotor AM8000 Dynamické, odolné a efektivní – to je jen pár slov, které popisují novou sérii servomotorů od firmy Beckhoff, která byla představena již na SPS IPD Drives 2011. Série AM8000 se již stala velmi populární a zpětná vazba od provozovatelů prv- ních strojů osazených těmito servomotory je Nová éra pohonů Nový XTS systém od firmy Beckhoff přináší zcela nový stupeň volnosti při návrhu mechanických řešení. Kombi- nuje výhody rotačních i lineárních pohonů, díky čemuž představuje nový systém, který rozšiřuje tradiční prin- cip pojetí lineárních motorů: XTS je lineární motor pohybující se v kruhu. V motoru je kompletně integrována napájecí elektronika s měřicími obvody. Jeden či více jezdců může být dynamicky polohován rychlostí až 4 m/s po téměř libovolné a flexibilní cestě. Kompaktní XTS tedy přináší revoluci v technologii pohonů a umožňuje kompletně nový pohled na koncepci strojů.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 31 placená inzerce velice kladná. Jedním z důvodů je významné prodloužení servisních intervalů ložisek motoru. Nakonec, kuličková ložiska jsou nejvíce opotře- bovávanou částí motoru a jejich porucha vede k vysokým nákladům na opravy. Dalším, neméně důležitým důvodem oblíbenosti těchto motorů je jednokabelová technologie, která reprezentuje skutečnou inovaci a nastavuje nové standardy. Cílem při návrhu jednokabelové technologie bylo použití existujícího napájecího kabelu bez nutnosti potřeby speciální linky pro zpětnou vazbu. To se povedlo díky odesílání modulova- ných zpráv z enkodéru pomocí linky pro teplot- ní ochranu. Jelikož se data přenášejí rychlostí 10 MBaud, bylo zapotřebí upravit jádro a stí- nění standardního kabelu, což však nemělo vliv na jeho cenu. V jednokabelových motorech je tedy použit enkodér, a ačkoliv je u klasických motorů enko- dér dražší než resolver, tento cenový rozdíl je smazán již při použití 5m kabelu a navíc s výho- dami elektronického štítku a vyšším rozlišením. Dále také platí, že čím delší kabeláž, tím větší úspory. Žádné hrany, žádné rohy – AM8800 Nová série nerezových servomotorů AM8800 od firmy Beckhoff doplňuje již dříve zmíněnou sérii AM8000. Hlavním znakem těchto motorů je všestranný „hygienický design“ a jejich použití ve velmi drsném a korozivním prostředí. Tato série obsahuje čtyři velikosti motorů, což pokrý- vá většinu aplikačních požadavků. Ve spojení s nerezovými řídícími panely a I/O moduly nabízí Beckhoff kompletní řešení pro potravinářský, chemický a lékařský průmysl. DYGER s.r.o. Výstaviště 1 648 59 Brno Tel.: +420 541 321 004 Fax: +420 541 249 208 E-mail: info@dyger.cz www.dyger.cz

32  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com AUTOMATIZACE, MODERNIZACE A ÚDRŽBA V POTRAVINÁŘSKÉM PRŮMYSLU 2013 17. dubna 2013, Tennis Club Prostějov Současnost i budoucnost modernizace, automatizace a bezporuchového chodu provozů firem z potravinářského průmyslu. Vstup na konferenci pro technický personál potravinářských provozů ZDARMA! Obchod s bílým masem. Neodsuzujeme… Zefektivňujeme! WWW.KONFERENCE-TMI.CZ

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 33 události Jubilejní desátý zákaznický den uspořádala pro své klienty společnost ZAT a. s., která je dodavatelem komplexních řešení v oblasti automatizovaných systémů řízení techno- logických procesů a zabývá se také výrobou a realizací systémů kontroly a řízení pro energetické společnosti. Pro návštěvníky z řad zákazníků i obchodních partnerů byl připraven zajímavý program, který začínal konferencí a vyústil v tematické workshopy. Rok 2012 byl pro společnost ZAT úspěšný. „Fiskální rok 2012 bude pro naši společnost vůbec nejúspěšnější v historii, protože odhaduje- me, že obrat dosáhne 800 milionů korun,“ sdělila ekonomická ředitelka Ivana Bergerová. K významným zakázkám, které společnost ZAT uskutečnila v minulém roce, patří záměna vyhodnocení polohy regulačních tyčí v systému RRCS pro jadernou elektrárnu Temelín nebo obnova jaderné elektrárny Dukovany, kde byl instalovaný výkon zvýšen na 2000 MW. Neustálý výzkum a vývoj Významnou roli ve strategii ZAT hrají inovační procesy. „Maximálně se snažíme přizpůsobit naše produkty požadavkům zákazníků, což vyža- duje, abychom znali jejich potřeby. Důležitou součástí inovační strategie je proto sběr dat, ať už externích od našich zákazníků, nebo interních přímo ve firmě,“ uvedl Jiří Vacátko, ředitel útvaru kvality. Závazek k pravidelné inovaci úzce souvisí s požadavky na vysokou kvalitu produktů, jelikož se společnost ZAT soustředí na odvětví, kde jsou kladeny velké nároky na bezpečnost, spolehlivost a individuální řešení. ZAT také v oblasti výzkumu a vývoje dlouhodobě spolupracuje s významnými univerzitami, jako je například ZČU v Plzni, ČVUT v Praze nebo Technická univerzita v Liberci. „Minulý rok jsme se také zapojili do soutěže Best Innovator, kterou pořádá renomovaná spo- lečnost AT Kearney. Zúčastnilo se jí na sto firem a my jsme se zařadili mezi prvních pět nejlépe hodnocených společností v kategorii velkých podniků,“ dodal Vacátko. Jaké inovace přinesl rok 2012? K významným produktům společnosti ZAT patří řídicí stanice SandRA Z100 a SandRA Z200 (při- pomeňme, že název je složen z počátečních pís- men hesla Safe and Reliable Automation – bez- pečná a spolehlivá automatizace). „Řídicí stanice Z200 jsou díky svému vysoké- mu výpočetnímu výkonu a systémové otevřenos- ti určeny pro obecné použití v systémech kont- roly a řízení především v energetice,“ připomněl Pavel Kulík, vedoucí úseku automatizačních prostředků. Pro řídicí stanice Z200 byly vyvinuty nové komponenty – například deska pro měření otá- ček parní a vodní turbíny, či napájecí zdroj s vnitřní diagnostikou, která sleduje a vyhod- nocuje vnitřní teplotu, přítomnost vstupního napětí, proudové zatížení a řadu dalších veličin. „Rád bych také upozornil na nové komunikace Z200, založené na protokolu Ethernet POWER- LINK. Jedná se o plně deterministický real-time průmyslový Ethernet, využívající standardní prvky sítě Ethernet 100 Mb/s,“ doplnil Kulík. K hlavním přednostem technologie Ether- net POWERLINK patří možnost redundantního uspořádání komunikační sítě, která pak funguje např. i v případě přerušení komunikačního kabe- lu. Velmi výhodná je varianta zapojení sběrnice do tzv. redundantního kruhu (Ring Redudancy), který je odolný proti poruše, při minimálním navýšení nákladů na realizaci. Další důležitou inovací Z200 realizovanou v minulém roce je také implementace protokolu HART, který je určen pro komunikaci s inteligentními snímači po proudové smyčce a spolu s nástrojem ZAT IMS umožňuje provádět jejich konfiguraci a dia- gnostiku. Co ZAT chystá na rok 2013? Ve druhém čtvrtletí letošního roku uvede společ- nost ZAT na trh novou řadu SandRA Z210, která je určena pro lokální řídicí stanice rozsáhlých systémů, autonomní řídicí systémy s malým počtem vstupů či telemetrické stanice. „Co se týče technických parametrů, bude mít stejný procesor jako Z200, vybavena bude slotem pro SD kartu, USB rozhraním, obvodem reálného času RTC a několika komunikačními linkami. Nejde o velkou řídicí stanici – novinka Z210 bude mít rozměry 120×160×50 mm,“ prozradil Kulík s tím, že již dnes je ve vývoji další varianta této novinky. ce Novinka ZAT na rok 2013: SandRA Z210 Jana Poncarová Control Engineering

34  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Novým ředitelem pro region střední a východ- ní Evropy společnosti Mitsubishi Electric Fac- tory Automation Euro- pean Business Group se v červnu loňského roku stal Hitoshi Namba, který do té doby zastával pozici prezidenta polské poboč- ky Mitsubishi Electric. O jeho názorech, cílech a plánech pro budoucí léta vedla rozhovor Katarzyna Jakubek, kolegyně z pol- ské redakce časopisu Con- trol Engineering Polska. Jak byste charakterizo- val pozici Polské republiky, České republiky, nebo obec- ně střední Evropy na globál- ním trhu z hlediska společ- nosti Mitsubishi Electric? Společnost Mitsubishi Electric založila naše zastou- pení za účelem naplnění rostoucí poptávky na tomto trhu. Vidíme, že řada firem z mnoha důvodů investuje nebo přesouvá své závody do této oblasti. Region střední a východní Evro- py se rychle stávají uznávaným centrem výrobní excelence. Těšíme se, že budeme hrát význam- nou roli ve vývoji regionu, jakožto partner pro inovativní řešení průmyslové automatizace. Co je podle Vašeho názoru největším speci- fikem trhu ve střední Evropě? Nakolik odlišní jsou lokální zákazníci? Naše první představa byla taková, že jsou zde nižší pracovní náklady a vysoká úroveň tech- nických dovedností. Ale v nedávné době jsme si uvědomili, že trh střední Evropy poskytuje nejen produkty na export, ale spotřebovává uvnitř vlastních zemí více, než jsme očekávali. Naše obchodní činnost tak získává další pozitivní směr. V loňském roce jste nastoupil na pozici ředi- tele pro střední a východní Evropu. Jaké jsou Vaše hlavní cíle v této funkci? Mým hlavním cílem je co nejvíce rozšířit obchodní působnost společnosti Mitsubishi Electric a vybudovat v regionu povědomí o znač- ce Mitsubishi Electric, jakožto firmy vyrábě- jící elektrická zařízení a nejrůznější produkty ve všech obchodních oblastech. Jak byste charakterizoval hlavní trendy vývo- je Vaší společnosti? Je pro Vás klíčová inovace, kvalita, či ceny? Hlavním trendem je dodávat společnosti eko- logicky šetrné produkty a řešení. Protože je evropský trh mimořádně náročný, je důležité nabízet úplná a specializovaná řešení, která lze v závodech okamžitě implementovat. Jaký byl pro Vaši společnost rok 2012? Jaké inovace jste tento rok uvedli a s jakou odezvou se setkaly? Měli jsme silné zastoupení i v jiných zemích, než tomu dříve bývalo zvykem. Například v Maďarsku a v zemích západního Balkánu. Také jsme zjistili, že například v Polsku jsou průmyslová odvětví ve velmi „zdravém“ stavu, včetně výroby potravin a nápojů, věd o živé pří- rodě, úpravy vody a ekologických oborů. Všech- ny tyto obory velmi úzce souvisejí s činností člověka. Polsko má obrovskou populaci, která dokáže vytvořit ohromnou domácí poptávku po určitých druzích produktů. Jsem si jist, že trhy střední a východní Evropy mají v těchto oblastech ohromné příležitosti pro růst i příští rok. Jsme na počátku roku 2013. Jaké má spo- lečnost Mitsubishi Electric letos hlavní plány? Posílíme naši přítomnost v České republice a na Slovensku ve stávající obchodní oblasti. Pokud jde o klíčová odvětví, budeme nadá- le zaměřeni na potravinářství, přírodní vědy, úpravu vody a zelená odvětví, přičemž všechny mají silnou poptávku po automatizaci závodů. Zařízení pro průmyslovou automatizaci nejenže šetří náklady na práci, ale přináší také přesnost a čistotu výroby. Tato odvětví od řešení systémů průmyslové automatizace požadují právě takové výsledky. Trh střední Evropy spotřebovává uvnitř vlastních zemí více, než jsme očekávali rozhovor/události N r n M t p v s d p k O a v J s t v Č n n n E p r t z n Katarzyna Jakubek, Control Engineering Polska

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 35 V příštím roce plánujeme také rozšířit naši obchodní působnost na další produkty, které momentálně nenabízíme. Bude to opravdu náročný rok. Kdo jsou Vaši zákazníci a jaké jsou jejich potřeby v České republice? Jsou výrazně odlišné od jiných regionů? Máme dlouhou historii silných vztahů s výrob- ci strojů, systémovými integrátory a konečnými zákazníky. Naše vztahy jsou založeny na vzá- jemné důvěře a pochopení vzájemných potřeb. Určitě existují poněkud jiné přístupy k obcho- dování v regionech střední a východní Evro- py, ale nejjednodušším způsobem, jak udržet obchodování v dobrém stavu, je poskytovat tu nejvyšší úroveň nabízených řešení a poprodejní podpory. Můžete popsat profil společnosti Mitsubishi Electric a rozsah jejích aktivit? Společnost Mitsubishi Electric Corporation je uznávaným světovým lídrem ve výrobě, uvá- dění na trh a prodeji elektrických a elektronic- kých zařízení využívaných v oblasti zpracování informací a komunikací, spotřební elektronice, průmyslových technologiích a v produktech pro energetiku, vodohospodářství a oblast odpad- ních vod, přepravu a stavební zařízení. Naše obchodní zastoupení, výzkumná a vývojová cen- tra a výrobní závody se nacházejí ve více než 30 zemích. V rámci regionu střední a východní Evropy společnost Mitsubishi Electric Europe B. V. pro- vozuje v České republice od roku 2007 Centrum průmyslové automatizace a v roce 2009 jsme v Polsku založili Centrum průmyslové automa- tizace ve městě Balice, poblíž Krakowa. Polské zastoupení je regionálním centrem pro střední a východní Evropu a soustřeďuje se na zpro- středkování špičkových technologií do celého regionu, nejen do Maďarska a Polska, ale také České republiky, Slovenska, Rumunska, Bul- harska a dalších balkánských zemí. Dovedete v této chvíli říci, jaké změny jste učinil od doby, kdy jste zaujal pozici ředitele pro střední a východní Evropu? Soustředil jsem se zejména na zajištění efek- tivnějších výsledků prodejního týmu a úsilí v tomto směru stále pokračuje. Velmi důležitou otázkou pro následujících několik měsíců je rozšíření naší obchodní činnosti na další pro- dukty, včetně strojů pro laserové zpracování a klimatizační systémy v celém regionu střední a východní Evropy. Jak už jsem zmínil, bude to náročný rok pro všechny naše divize. ce rozhovor/události www.udrzbapodniku.czwww.udrzbapodniku.cz Přední technický časopis věnovaný otázkám řízení a údržby průmyslových závodů ELEKTROTECHNIKAELEKTROTECHNIKA STROJNÍ INŽENÝRSTVÍSTROJNÍ INŽENÝRSTVÍ AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKAAUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA ÚDRŽBA & SPRÁVAÚDRŽBA & SPRÁVA LOGISTICKÁ ŘEŠENÍLOGISTICKÁ ŘEŠENÍ

36  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 Letošní ročník ankety Produkt roku 2012 se pyšní přívlastkem „šestý“. Snad již můžeme říct, že se sou- těž stala neodmyslitelnou součástí trhu průmyslové automatice a zajímavým způsobem propojuje jak sféru automatizačních společností, tak oblast jejich uživa- telů. Čtenáři časopisu Control Engineering Česko mají možnost rozhodovat o jednotlivých produktech v sou- těžních kategoriích, o jejich technologickém přínosu, vlivu na průmyslový trh či užitečnosti. Letošní ročník jsme pojali v podobné podobě jako v loň- ském roce. Pro každou soutěžní kategorii jsme připravili speciální hlasovací webovou stránku, na níž lze pohodlným a jednoduchým způsobem hlasovat pro vybraný produkt. Seznam odkazů naleznete níže na stránce a také u jednot- livých kategorií v následujícím přehledu finalistů. Podobně jako v loňském roce přinášíme v tomto vydání profily jednot- livých produktů – v krátké, výstižné prezentaci máte možnost získat hlavní přehled o přihlášených produktech. Detailnější informace pak poskytnou zmiňované webové stránky, kde mimo další technické údaje získáte představu o možnostech aplikace soutěžních produktů a jeho hlavních odlišnostech ve srovnání s produkty konkurenčními. V letošním roce poměří síly produkty v těchto osmi kate- goriích:  Aplikační a programovací software  Měřicí technika a senzory  Motory, pohony a polohování  Roboty a manipulátory  Rozhraní člověk-stroj (HMI) a průmyslová PC  Řízení procesů a pokročilé řízení  Řízení strojů a zabudované řízení  Síťový a komunikační hardware a software Také bychom na tomto místě chtěli upozornit na to, že po loňském úspěšném ročníku pokračuje také vyhlašování za časopis Řízení a údržba průmyslového podniku. Také jeho hlasování figuruje na speciálních hlasovacích webových stránkách. Pokud máte zájem zjistit, co nového se na trhu událo v oblasti kompresorů, diagnostických přístrojů či které produkty spadají do kategorie energetické účinnosti, jste srdečně zváni k náhledu. On-line hlasování bude probíhat během celého února – vyberte si tedy to nejlepší na trhu! ce Neváhejte tedy a pojďte si zvolit své Produkty roku! Produkt roku 2012 Série profilů finalistů čtenářské ankety Produkt roku 2012 Kategorie a hlasovací stránky ankety – Control Engineering Česko Aplikační a programovací software www.controlengcesko.com/anketa/1 str. 37 Měřicí technika a senzory www.controlengcesko.com/anketa/2 str. 38 Motory, pohony a polohování www.controlengcesko.com/anketa/3 str. 41 Roboty a manipulátory www.controlengcesko.com/anketa/4 str. 42 Rozhraní člověk-stroj (HMI) a průmyslová PC www.controlengcesko.com/anketa/5 str. 43 Řízení procesů a pokročilé řízení www.controlengcesko.com/anketa/6 str. 44 Řízení strojů a zabudované řízení www.controlengcesko.com/anketa/7 str. 45 Síťový a komunikační hardware a software www.controlengcesko.com/anketa/8 str. 46 Kategorie a hlasovací stránky ankety – Řízení a údržba průmyslového podniku Automatická identifikace www.udrzbapodniku.cz/anketa/1 Diagnostické přístroje www.udrzbapodniku.cz/anketa/2 Elektrotechnika, elektronika a energetika www.udrzbapodniku.cz/anketa/3 IT systémy v průmyslu www.udrzbapodniku.cz/anketa/4 Průmyslová čerpadla a armatury www.udrzbapodniku.cz/anketa/5 Průmyslové kompresory www.udrzbapodniku.cz/anketa/6 Bezpečnost www.udrzbapodniku.cz/anketa/7 Energeticky účinná zařízení www.udrzbapodniku.cz/anketa/8

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 37 PRODUKT ROKU 2011www.controlengcesko.com/anketa/1 APLIKAČNÍ A PROGRAMOVACÍ SOFTWARE Software DYNSIM je precizní dynamický simulátor na bázi „prvního principu“, který předvídá časově závislé chování programu průmyslových procesů a umožňuje uživatelům splnit a překonat dynamické nároky spojené s navrhováním a provozováním moderního procesního závodu bezpečným a ziskovým způsobem. Klíčové přínosy: • Snižování nákladů na procesní zařízení za účelem splnění přechodových požadavků. • Zvyšování bezpečnosti závodů díky vyhodnocování hořáko- vých a odlehčovacích systémů. • Validace strategie řízení procesů pro snížení rizika při abnormálních událostech. • Vyhodnocování postupů pro spouštění a odstavování závo- du a operací pro snížení rizika zpoždění při spouštění. • Validace operací pro prevenci přerušení provozu a zvýšení efektivity výkonu závodu. • Posuzování dávkových operací od „suchého" spuštění. • Funkce simulá- toru pro školení operátorů, mode- lování procesů, rozhraní strojové a instruktorské stanice. iom.invensys.cz NI TestStand je software pro sprá- vu testů, který je navržen tak, aby zákazníkům pomá- hal vyvíjet auto- matizované tes- tovací a validační systémy rychleji. Software NI Test- Stand lze používat k vývoji, provádě- ní a zavádění soft- ware pro testování systémů. Navíc je možné vyvíjet tes- tovací sekvence, které integrují moduly kódu psané v jakém- koli jazyku pro programování testů. Sekvence rovněž spe- cifikují tok provádění, přehledy, protokolování do databází a konektivitu s dalšími podnikovými systémy. Nová verze softwaru TestStand je vybavena dalšími funkcemi, které uživatelům pomáhají zvyšovat produktivitu testovacího pro- středí a kapacitu testu. www.czech.ni.com Wonderware Historian je první relační databáze pra- cující v reálném čase pro použití ve výrobních pod- nicích. Spojuje v sobě ote- vřenost a flexibilitu relační databáze s rychlostí a dato- vými kompresemi vyžado- vanými aplikacemi pracujícími v reálném čase. Nejnovější verze procesní historizační databáze Wonderware Historian 2012 R2 představuje další zásadní milník ve vývoji tohoto produktu. Mezi nejdůležitější novinky Wonderware Historian 2012 R2 patří: • Značný nárůst výkonnosti díky použití 64bitové technologie. • Navýšení počtu licencovaných proměnných – nově až 500000 proměnných. • Podpora nových verzí softwarových platforem firmy Micro- soft – Windows Server 2008 R2, SQL Server 2008 R2 a SQL Server 2012. • Rozšíření možností analýz uložených dat. • Vyšší dostupnost dat v rámci řešení na bázi moderní platformy Wonderware System Platform – Wonderware Application Server může ukládat data do dvou nezávislých Historian Serverů. • Prohloubení integrace v rámci Wonderware System Plat- form – automatická propagace změn z Application Serveru do Historian Serveru. www.pantek.cz LabVIEW 2012) je nová verze grafické platformy pro navrho- vání systémů, určené pro vývoj řídicích, zkušebních a zabudo- vaných systémů. Produktovou řadu NI LabVIEW tvoří vývojové prostředí LabVIEW a doplňkové softwarové nástroje rozšiřující možnosti grafického programování LabVIEW pro specifické aplikace. Hlavní rysy platformy LabVIEW 2012: – Platforma LabVIEW 2012 zavádí šablony a vzorové projekty, které poskytují doporučené výchozí body určené pro zajiště- ní kvality a škálovatelnosti systému. – Vylepšení stability – Další nové funkce: • Řízení a vizualizace dat ze sys- témů LabVIEW na zařízení iPad s nejnovější verzí aplikace NI Data Dashboard (vydáno v polovině září). • Vysoce výkonné schopnosti ana- lýzy a zpracování obrazu, včetně konektivity s grafickými kartami NVIDIA® CUDA™. www.czech.ni.com DYNSIM 5.0 Invensys Operations Management NI TestStand 2012 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. Wonderware Historian 2012 R2 Pantek (CS) s. r. o. NI LabVIEW 2012 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. s v n z h m t s S S k n w s

38  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 PRODUKT ROKU 2012 APLIKAČNÍ A PROGRAMOVACÍ SOFTWARE www.controlengcesko.com/anketa/1 MĚŘICÍ TECHNIKA A SENZORY www.controlengcesko.com/anketa/2 SCADA systém PROMTOIC je komplexní vývojový nástroj umožňující tvorbu aplikací pro vizualizaci, monitorování a říze- ní technologických procesů v širokém spektru průmyslo- vých odvětví. Splňuje všechny požadavky kladené na efektivní a spolehlivé SCADA systémy, což potvrzují stovky aplikací běžících v průmyslových podnicích nejen v České a Slovenské republi- ce. Nejvýznamnější výhodou systému PROMOTIC při srovnání s konkurencí je kombinace vysoce sofistikovaných funkcí (plně srovnatelné s WinCC, InTouch, Citect, atd.), výjimečně otevřené architektury a velice příznivé ceny. Další významnou vlastností systému je nativní vícejazyčná podpora jak ve vývo- jovém prostředí, tak v runtime (slovenština, čeština, angličtina, němčina, polština…). PROMOTIC disponuje mimo standardních funkcí také propracovaným WEB serverem, který umožňuje automaticky zpřístupnit data a obrazy aplikací do Internetu/Intranetu. Do webu je možné zpřístupnit také alarmy, události, trendy a tiskové sestavy. Samozřejmostí je také podpora zpětných zásahů do systému ze strany webového klienta. SCADA systém PROMOTIC je nyní k dispozici také jako fre- eware, tedy zcela bezplatně (na webových stránkách www.pro- motic.eu) při zachování vysoké míry funkčnosti. www.promotic.eu Nové snímače řady DataMan 300 dramaticky zvyšují frek- venci a rychlost snímání čárového kódu díky novému algo- ritmu 1DMax+™ využívajícímu novou revoluční technologii „Hotbars™“. U 2D maticových a obtížně čitelných kódů DPM (Direct Part Mark) byl snímací výkon také výrazně zvýšen významnou aktualizací algoritmu z 2DMax™ na 2DMax+™. Řada DataMan 300 nabízí dva modely. DataMan 300 posky- tuje standardní rozlišení 800×600 pixelů a DataMan 302 je modelem s vysokým rozlišením 1280×1024 pixelů. Snímač DataMan 302 je ideální pro čtení velmi malých kódů DPM na drobných součástkách pro zajištění plné sledovatelnosti, což je trend panující například v automobilovém průmyslu. Vysoce výkonné algoritmy čtení kódu byly dále zdokonaleny a představují kvantový skok před současné nejlepší technologie v dané třídě. Technologie Hotbars využí- vá textury pro lokalizaci čárových kódů v jakékoli orientaci a poté extrahuje 1D signály s vysokým rozlišením pro dekódo- vání. www.cognex.com Energetický měřicí přístroj pro měře- ní elektrických parametrů nízkonapě- ťových zařízení do 700 V, pořizování záznamů jednotlivých harmonických oscilací – schopný rozšíření komuni- kačními a funkčními moduly. Model MAA-600, který je schopen měřit napětí do 700 V AC a proud bez použití prou- dových transformátorů. Vyhodnocuje vyšší harmonické složky až do 63 a nabízí i jednotlivou analý- zu. Je schopen předávat data po síťových rozhraních RS485, Profibus nebo Ethernet. Pro tento model se nabízí ethernetový gateway, pomocí kterého lze připojit do Ethernetu až 246 měři- cích zařízení v již předprogramovaném vizualizačním rozhraní. Rozšiřujícími moduly jsou analogový výstup, který převádí sledovanou hodnotu do signálu 0–20 mA nebo 4–20 mA. Modul teploty, ke kterému je možné připojit 3 PT100 čidla a vyhod- nocovat tak teploty v rozvaděči od -20 až do 150 °C. Posledním z rozšiřujících modulů je paměť, která je schopna pojmout měření z 62 dnů po 10 minutách. www.phoenixcontact.cz PROMOTIC 8.2. Microsys, spol. s r. o. DataMan 300 Cognex Corporation EEM-MA600 PHOENIX CONTACT, s. r. o. j u v n v v p a p V d s v v v s v Software zenon 7 nabízí přes 230 nových vlastností a funkcí, z nichž některé jsou revolučními prvky v oblasti HMI/SCADA aplikací. Zenon je otevřený a na platformě nezávislý modulární nástroj obsahující přes 300 různých systémových ovladačů, čímž je schopen komunikovat s obrovskou škálou výrobních zařízení a umožňuje tak velmi hladkou integraci do stáva- jící struktury výrobního provozu. Uživatel zenonu nepotře- buje znát složité programovací jazyky, protože software vyu- žívá technologii parametrizace objektů a dokonce i méně zku- šení uživatelé jsou schopni si samostatně vytvořit svůj vlastní projekt bez nadměrného úsilí. Software zenon 7 poskytu- je unikátní ergonomii a zvyšu- je efektivitu využití výrobních zařízení. Jako první SCADA systém na světě implementuje dotykovou technologii multi- touch pro dosažení zcela nových možností ovládání výrobního zařízení. Podpora DirectX 11 a WPF elementů dále rozšiřuje grafické možnosti výsledných projektů a zvyšuje jejich výkon. Dále umožňuje zenon nově generovat graficky vyspělé reporty za pomoci propojení s technologií Reporting Services od společ- nosti Microsoft a použít je pro zpětný audit provozu a dokonalý přehled a analýzu výrobních procesů. www.prozestechnik.cz zenon 7 Prozesstechnik Kropf s. r. o.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 39 PRODUKT ROKU 2012Pwww.controlengcesko.com/anketa/2 MEŘICÍ TECHNIKA A SENZORY Pro řadu senzorů PH12 je nabízen výběr ze tří elek- trod poskytujících to nejlepší řešení pro jedinečné apli- kační požadavky uživatelů. Rozsáhlý výzkum a testování ve společnosti Invensys při- nesly recepturu skla, které je možno formovat do odolné, ploché membrány při zachování vynikajícího výkonu až do teploty 125 °C (257 °F). Vylepšené složení vypuklého skla je doporučeno pro velmi vysokou teplotu a/nebo teplotně cyklické aplikace. Je rovněž vynikající volbou pro aplikace s vysokým pH a vysokým obsa- hem sodíku. S maximální jmenovitou teplotou 140 °C (284 °F) je tato elektroda nejlepší volbou pro parou sterilizovatelné aplikace. Společnost Invensys využívá složení skla, které má velmi nízkou impedanční charakteristiku. Elektroda s nízkou impedancí může podávat dobré výsledky za velmi nízkých teplot. Se specifikovaným teplotním rozsahem -25 až +125 °C (-13 až +257 °F) poskytuje tato elektroda jeden z nejširších použitelných rozsahů ze všech pH elektrod na trhu. Senzory Foxboro PH12 byly navrženy pro nasazení v nároč- ných aplikacích biofarmaceutických procesů. Kromě toho, že vydrží mnoho cyklů sterilizace, jsou také biologicky kompati- bilní i v nejkritičtějších podmínkách. iom.invensys.cz Tubescan X4 je snímací systém, který měří ovalitu, průměr a profil trubek při tepelném zpracování s teplotou až do 1200 ºC. Pomocí tohoto bezkontaktní- ho měření lze monitorovat výrobu trubek o průměru 100–800 mm a délce až 25 m. Laserové skenery snímají v intervalu 5 skenů/sec profil trubky. Z jednotlivých skenů je vyhodnocen průměr trubky, její vnější tvar v řezu a minimální a maximál- ní odchylky od zadaného průměru. Po projetí trubky měřícím rámem se jednotlivá data ze všech naměřených skenů zpracují do konečného výsledného profilu, průměru trubky a min./ max. odchylkách. Laserové snímače jsou vybaveny datovým rozhraním, které přenáší současně naměřená data do průmys- lového (embedded) PC. Vizualizace se provádí podle požadavků zákazníka – WinCC, InTouch, a další. Výsledkem měření je průměr trubky, ovalita a profil trubky v požadovaném rozsahu. Způsob měření s využitím triangulačních skenerů typu flying spot umožňuje nezávisle na kvalitě a teplotě povrchu trubky sledovat a měřit její profil po celé délce. Naměřená data každé trubky se archivují v databázi, kdy je možné naměřené hodnoty použít pro případnou kontrolu kvality výroby každé trubky. www.rmt.cz Průtokové senzory 871FT poskytují neinvazivní měření vodivosti a značně snižují vliv povlaků a usazenin na měře- ní vodivosti. Jedinečný sanitární senzor z materiálu VPEEK je certifikován hodno- cením 3A dle normy Standard 74. Senzory dovolují úspory produktů a poskytují ušetření, pokud jde o dobu potřebnou pro údržbu a u manuálně monitorovaných řešení nebo a/nebo řešení s jednorázovým použitím čisticích prostředků. Schopnost in-line kalibrace zbavuje nutnosti otevírat procesní linku vlivům prostředí, což často vyžaduje novou certifikaci procesní linky. Kalibraci lze provést bez zastavení procesního toku. Průmyslové sensory nabízejí široký výběr materiálů smáče- ných částí a jsou vhodné pro většinu chemických látek a pro- vozních aplikací, od agresivních po mírné, s vysokou či nízkou vodivostí. U aplikací, které jsou nebezpečné pro personál, nebo ve výbušném prostředí, může být tradiční kalibrace vodivosti pracná, nebezpečná a drahá. S kalibračním portem 871FT se obsluha nevystavuje styku s médiem, kalibrace se provádí na místě a související náklady a problémy s bezpečností jsou výrazně sníženy. iom.invensys.cz Laserový snímač BVMM 400X se instaluje přesně nad osou dopravníkového pásu. Snímač skenuje povrch přepravovaného materiálu na páse, podle naměřeného profilu a rychlosti pásu vypočte odpovídající objem materiálu. Naměřené údaje se zpra- covávají v průmyslovém PC a pak jsou zasílány přes volitelná rozhraní ethernet TCP/IP, RS-232/422/485, digitální I/O, analogový 4–20 mA, na nadřazené řídicí a monitorovací systé- my. Přesnost měření snímače je nižší ± 2 %. Laserový snímač lze aplikovat v různých průmyslových oborech, kde je důležité monitorování objemu nebo váhy přepravované sypké látky. Výhodou je bezkontaktní způsob měření, nízké náklady na instalaci a provozování snímače, jednoduchá kalibrace, možnost instalace jak na nové, tak na již existující dopravní- ky. BVMM 400X může měřit i materiál s vyšší povrcho- vou teplotou, např. popel, vysokopecní struska apod. Od konkurence se odlišuje rychlostí měření, vyšší přes- ností zpracování dat, vol- bou způsobu zpracování dat podle struktury přepravova- ného materiálu. www.rmt.cz Elektrochemický senzor řady PH12 Invensys Operations Management Tubescan X4 RMT s. r. o. Neinvazivní sanitární a průmyslové průtokové vodivostní senzory řady 871FT Invensys Operations Management BVMM 400X RMT s. r. o. m p d h o 5 s v

40  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 MĚŘICÍ TECHNIKA A SENZORY www.controlengcesko.com/anketa/2 LDS 30 je ultra- rychlý laserový snímač vzdále- nosti pracující na principu měře- ní doby letu lase- rového paprsku. Senzor LDS 30 je jedním z nejrych- lejších dálkoměrů na trhu laserových měřičů. Laserový dál- koměr LDS30 je určen pro velmi rychlé, pohotové a vysoce přesné měření vzdálenosti v širokém rozsahu aplikací. Je vhodný zejména pro použití v aplikacích, které vyžadují okamžitou hodnotu po spuštění. Rychlost měření dosahuje 30 kHz v celém měřícím rozsahu. Měřící rozsah snímače je od 0,2 do 250 m s přesností měření v řádu centimetrů. Měřící paprsek využívá laserové záření s vlnovou délkou 905 nm. Výkon laseru spadá do kategorie Class I a je tedy bezpečný pro lidský zrak. Konstrukční řešení snímače LDS 30 je optimální pro snadnou integraci. Snímač se dodává ve dvojím provede- ní, a to buď v robustním pouzdře s třídou ochrany IP67 nebo jako samostatný modul určený pro speciální zabudování. Zapouzdřená verze je odolná vůči nárazům a je vhodná zejmé- na pro průmyslové aplikace. www.rmt.cz Modul NI 9381 je vůbec prvním C-Series modulem s multi- funkčními vstupy a výstupy (MIO). Kombinuje v sobě funkč- nost tří modulů řady C-Series v jednom. S osmi analogovými vstupy, osmi analogovými výstupy a čtyřmi linkami DIO je ideálním nástrojo- vým modulem pro specia- lizované systémy. I/O moduly řady C Series jsou navrženy jako soběstačné měřicí modu- ly. Veškerá elektronika potřebná pro specific- ká měření je obsažena v modulu samotném. Veš- kerá konverze A/D a D/A probíhá v modulu dříve než data přijdou do šasi. Většinu I/O modu- lů řady C Series můžete používat v měřicích plat- formách NI CompactDAQ a CompactRIO. Moduly jsou identické a můžete je přesouvat z jedné platformy do druhé bez nutnosti jakýchkoli modifi- kací. www.czech.ni.com Společnost NI rozšířila platformu NI CompactDAQ o samo- statné systémy sběru dat určené pro náročné kompaktní sys- témy pro měření a ukládání dat. Šasi NI cDAQ-9139 obsahuje zabudovaný dvoujádrový procesor Intel Core i7. Je to poprvé, co může NI CompactDAQ běžet zcela samostatně bez externího PC a poskytovat výkon a flexibilitu pro aplikace zabudovaného měření a protokolování. Nové samostatné šasi CompactDAQ má prvky (o kterých se dozvíte z popisu u příslušné stránky hlaso- vání), díky nimž je jedinečné ve srovnání s konkurencí ve svém oboru. www.czech.ni.com Vektorový signálový transceiver (VST) je novou třídou přístrojové tech- niky, která v sobě kombinuje vekto- rový signálový generátor (VSG) a vek- torový signálový analyzátor (VSA) se zpracováním a řízením signálu v reál- ném čase na bázi pole FPGA. Světově první VST od společnosti National Instruments rovněž nabízí uživa- telsky programovatelné pole FPGA, které umožňuje přímou implementaci vlastních algoritmů do hardwaru přístroje. V posledních několika desetiletích jsou stále oblíbenější softwarově definované RF testovací systémy. Téměř každý komerčně dostupný automatizovaný RF testovací systém dnes využívá aplikační software pro komunikaci prostřednic- tvím rozhraní sběrnice s přístrojem. Protože jsou aplikace RF stále složitější, technici neustále čelí dilematu, jak dosáhnout zvyšování funkčnosti bez prodlužování doby testování a tedy i nákladů na testování. I když algoritmy měření testů, rychlosti sběrnice a rychlosti CPU zkrátily doby testování, jsou zapotřebí další zlepšení pro řešení neustálého zvyšování složitosti RF testovacích aplikací. www.czech.ni.com LDS 30 RMT s. r. o. NI 9381 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. NI cDAQ-9139 (Stand-Alone cDAQ) National Instruments (Czech Republic), s. r. o. NI PXIe-5644R Vector Signal Transceiver National Instruments (Czech Republic), s. r. o.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 41 PRODUKT ROKU 2012Pwww.controlengcesko.com/anketa/3 MOTORY, POHONY A POLOHOVÁNÍ Zabudované zařízení pro řízení a sběr dat NI Single- -Board RIO General-Purpo- se Inverter Controller (GPIC) v sobě integruje procesor pro práci v reálném čase, uživa- telsky konfigurovatelné pole FPGA, úplnou sadu I/O pro řízení výkonové elektroniky a komunikační I/O v malém rozměrovém formátu posky- tující volnost při navrhování multifunkčních zabudovaných řídicích systémů výkonové elektroniky. Spojuje v sobě zabu- dovaný kontrolér NI sbRIO-9606 s průmyslovým procesorem běžícím s taktem 400 MHz a polem FPGA Xilinx Spartan-6 LX45 FPGA, s mezaninovou kartou NI 9683 osazenou úplnou sestavou analogových a digitálních I/O pro řízení výkonové elektroniky. Karta NI 9683 je připojena k zabudovanému řadiči prostřednictvím konektoru RIO Mezzanine Card, vysokorych- lostního konektoru s velkou šířkou pásma poskytujícím pří- stup k procesoru a 96 digitálním 3,3 V I/O linkám pole FPGA. Tento řídicí prvek je určen pro snadné zabudování do sériově vyráběných aplikací řízení výkonové elektroniky vyžadujících flexibilitu, spolehlivost a vysoký výkon. www.czech.ni.com M i t s u b i s h i Electric nabízí pro- střednictvím série MELSERVO MR-J4 a příslušných polo- hovacích modulů, pohybových modu- lů a high end sys- témů řízení pohy- bu servozesilovač, se kterým výrobci strojů a koncoví zákazníci zlepší produktivitu a zvýší bezpečnost ve výrobním procesu. Série zesilovačů MR-J4 byla vyvinuta pro požadavky na automatizační techniku zítřka. Mitsubishi Electric inte- grovala řadu inovativních a uživatelsky přívětivých funkcí, např. pro minimalizaci časově ztrátové a náročné koordinace mezi mechanikou a elektronikou. Standardně integrovaný absolutní enkodér má rozlišení 22 bitů. To odpovídá více než 4 milionům impulzů/na otáčku. Výsledkem je maximální přesnost polohování a rychlost zpra- cování, která je více než dostatečná pro výkonové požadavky moderních high end strojů. www.mitsubishi-automation-cz.com IVAC je hmotnostně optimalizovaný pohon obsahující integrovaný ventilový terminál s elektromagneticky ovlá- danými ventily. Patentované konstrukční řešení přináší řadu výhod, především nižší spotřebu energie a provozní náklady, kratší reakční dobu pohonu, optimál- ní využití prostoru či nižší náklady na montáž a logistiku. IVAC představuje plně integrovanou jednotku modulární konstrukce s jediným přívodem vzduchu a jediným elektric- kým konektorem. Připojení je snadné a přispívá ke zkrácení doby instalace. Kompaktní provedení redukuje potřebnou délku vzduchového potrubí a tím přispívá ke snížení spotřeby vzduchu a provozních nákladů až o 50 %. K dispozici jsou 4 různé ventilové konfigurace, které nabízejí maximální fle- xibilitu použití. Vestavěná tlaková ochrana zajišťuje uzavření tlaku ve válci, takže komponenty lze během údržby bezpečně demontovat. Válce IVAC jsou vyráběny v souladu s rozměrovými standar- dy ISO/VDMA a jsou rozměrově zaměnitelné se standardními válci, resp. umožňují dodatečnou montáž do stávajících insta- lací. K dispozici jsou v hygienickém provedení IVAC Cleanline podle EN1672-2 s krytím IP67 nebo v průmyslovém provede- ní IVAC Industrial s krytím IP65. Dodávají se v průměrech 32–100 mm a s délkou zdvihu 25–1000 mm. www.norgren.cz Jedná se o stejnosměrné motory se samonosným patento- vaným vinutím maxon. Rotor je bezželezný, přispívá k nízké- mu momentu setrvačnosti, vysoké účinnosti, nízkému hluku. Hlavní předností pohonů s motory DCX je především mož- nost volby některých z parametrů pohonu. Uživatel si může na webové stránce dcx.maxonmotor.com sám sestavit pohon z motoru DCX, převodovky GPX a inkrementálního snímače ENX. Pohon je pak možné zde přímo objednat s velmi krátkým dodacím termínem. Webové rozhraní umožňuje vygenerovat 3D model celého pohonu. Planetové převodovky GPX jsou modulární ve smyslu počtu planetových stupňů a převodového poměru. Uživatel může konfigurovat přírubu převodovky a výstupní hřídel. Inkrementální snímače jsou k dispozici ve dvou velikostech ENX 10 v průměru 10 mm a ENX 16 v průměru 16 mm. Snímač ENX 10 je možné na motor namontovat v jedné ze dvou mož- ných variant, a to buď EASY nebo QUAD, ENX 16 je v EASY variantě. EASY snímač je 3kanálový a v roz- sahu 1–128 pulsů na otáčku má volitelné rozlišení. QUAD snímač je jednoduchou a levnou variantou pro řízení otáček. Snímač je pouze 2kanálový s 1 pulsem na otáčku. www.kwapil.cz NI Single-Board RIO GPIC Kit National Instruments (Czech Republic), s. r. o. MELSERVO MR-J4 Mitsubishi Electric Europe B. V. – organizační složka Úsporný pneumatický válec IVAC IMI International s. r. o. – NORGREN DCX pohony maxon Kwapil & Co GmbH, organizační složka ř - s v p t F ř a r ý pohon obsahující magneticky ovlá- ukční ižší E s M a h p l t b s s z

42  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 ROBOTY A MANIPULÁTORY www.controlengcesko.com/anketa/4 Nový robot FANUC LR Mate 200iD je vylepšenou verzí jeho předchůdce série 200iC. Patří mezi kompakt- ní průmyslové 6osé roboty s kloubovou kinematikou, má jedinečným poměr nos- nosti a vlastní váhy mecha- nické jednotky. Nosnost robota na zápěstí je 7 kg při celkové váze pouze 25 kg a jeho dosah se prodlou- žil na 717 mm. Celkový čas cyklu se zrychlil až o 35 % při zachování opakovatelnosti. Vzhledem k tomu, že robot má univerzální použití, dostalo se i na vylepšení uživatelského rozhraní na rameni robota pro snadnější integraci nástroje s robotem. Integrované kabelové vedení kabelů a hadic usnadňuje pře- pojení nejen digitálních vstupů a výstupů, ale také vzduchu, obsahuje solenoidní ventily. Specialitou robota je také integro- vané vedení pro adaptivní senzoriku jako je kamerový systém iR Vision nebo Force sensor, Ethernet přepojení nebo kabel pro externí osu chapadla. To vše na rameni ulehčuje integraci a používání robota, omezením vnějších kabelů se také zlepšuje spolehlivost celého zařízení. Nová mechanická jednotka je řízená nejnovějším řídicím systémem série R-30iB Mate. Ovládací panel má nyní dotyko- vou obrazovku, která uživatelům usnadňuje práci. www.fanucrobotics.cz Nová řada RH-F jsou robustní, vysoce kvalitní roboty s vyni- kajícím poměrem cena/výkon. Dají se použít v celé řadě průmyslových aplikací, kde jim velmi často stačí standard- ní vybavení. Roboty řady RH-F dosahují nejvyšších rychlostí ve své třídě díky novým motorům vyvinu- tým společností Mitsubishi Electric, vysoké pevnosti ramene a jedinečné techno- logii řízení. Zásluhou kratší doby cyklu, která je pouhých 0,29 sekundy u 12“ cyklu, lze výrazně zvýšit produkti- vitu a zdokonalit nepřetržitý provoz. Při použití více robo- tů v rámci jedné pracovní buňky jsou jednotlivé roboty řízeny pomocí CPU řídicích jednotek umístěných na společné vysokorychlostní základní sběrnici. To umožňuje např. koor- dinaci pohybů ramen při přenášení společné zátěže, nebo pre- diktivní ochranu proti kolizi ramen. V manuálním i automatickém reži- mu funguje také protikolizní sys- tém, který vyhodnocuje vnější síly na jednotlivé osy a zastaví roboty ještě předtím, než dojde k tvrdé- mu nárazu. Modely řady RH-F lze snadno a rychle naprogramovat pomocí dodávaného softwaru RT ToolBox2. Ten disponuje grafickým rozhraním, které umožňuje snadno a rychle zobrazit 3D náhled polo- hy robota, programové proměnné, simulaci funkce robota a informace pro údržbu. www.mitsubishi-automation-cz.com UR10 je šestiosý kloubový univerzální robot s nosností v zápěstí 10kg. Je možné jej nainstalovat a spustit během několika minut od doručení. UR10 byl zkonstruo- ván a vyvi- nut speciálně pro bezprostřední spo- lupráci s lidskou obsluhou. Při jeho používání, proto nejsou potřeba žádné zábrany, ploty či podobné "omezující " prostředky. UR10 se ovlá- dá prostřednictvím grafického uživatelského rozhraní na 12" dotykovém barevném LCD panelu s možností zobrazení robota jak ve 2D tak i 3D souřadnicovém prosto- ru. To je natolik intuitivní, že si jed- noduché (a později i složitější) operace dokáže uživatel robota naprogramo- vat zcela sám ihned, nebo po krát- kém zaškolení. Uživatelské rozhraní je k dispozici v mnoha světových jazycích včetně češtiny. UR10 je také možno připojit prostřed- nictvím LAN/WAN sítí pomocí stan- dardizovaného protokolu Ethernet. S tím souvisí i unikátní možnost jeho programování v režimu off-line tzv. „na dálku“ přes zabezpečené VPN či internetová připojení. Tento protokol dovoluje kontinuální zasílání a průběžné sledování právě pro- váděných činností v rámci podnikového ERP/CRM systému. www.universal-robots.cz Robot FANUC LR Mate 200iD R-30iB Mate FANUC Robotics Czech s. r. o. Scara Robot – řada RH-F Mitsubishi Electric Europe B. V. – organizační složka UR10 Universal Robots A/S M v 2 n s m n n r c a ž d V m t n j m s p T r a h s p

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 43 PRODUKT ROKU 2012Pwww.controlengcesko.com/anketa/5 ROZHRANÍ ČLOVĚK-STROJ (HMI) A PRŮMYSLOVÁ PC Magelis GTO představuje novou generaci HMI roz- hraní s širokou škálou pokročilých vlastností, s výkon- ným softwarem Vijeo Designer a bohatou nabíd- kou zajímavého příslušenství. Všech pět rozmě- rů displejů od 3,5 po 12,1" obsahuje barevný, dotykový displej s podporou 65k barev. Nízké spo- třeby, vysoké životnosti a širšího rozsahu teplot je docíleno podsvícením LED. Pro uživatele z potravinářského průmyslu nebo farmacie jsou určeny panely v nerezovém provedení s krytím IP66k. Náročným průmyslovým podmínkám vyhoví širší rozsah teplot od 0 do 55 °C. Terminál obsahuje širokou škálu komunikačních ovládačů (multiprotokol) nejen k PAC Modicon, ale i jiným systémům prostřednictvím sériové linky, nebo vestavěného Ethernetu. Diagnostika, nebo ovládání a řízení je možné vzdáleně prostřednictvím běžného webové- ho prohlížeče na PC. Pro účely údržby se nabízí připravená aplikace Vijeo Design´Air pro mobilní Smart tefefony s doty- kovou obrazovkou nebo tablety s iOS nebo Android. Lokální archivaci dat zabezpečuje průběžné ukládání na USB flash disk nebo na SD kartu s kapacitou až 32 GB. www.schneider-electric.com NI PXIe-8135 je v současnosti nejvýkonnějším průmys- lovým kontrolérem PXI na trhu. Obsahuje vysoce výkonný procesor Intel Core i7-3610QE využívající PXI Express sběrnici. Čtyřjádrový procesor pracuje na základní frekvenci 2,3 GHz,v případě potřeby umožňuje krátkodobě využít jedno jádro v tzv. Turbo Boost režimu na frekvenci 3,3 GHz. S těmito parametry je kontrolér vhodný pro aplikace modu- lární přístrojové techniky a sběru dat, které jsou náročné na výpočetní výkon. NI PXIe-8135 RT je ideální pro deterministické aplikace modulární přístrojové techniky a sběru dat v reálném čase, jež jsou náročné na procesor. Aplikace lze vyvíjet v modulu NI LabVIEW Real-Time a v systému Windows a je možné stáhnout si program do zařízení NI PXIe-8135 RT přes Ethernet. Na kontroléru je možné nainstalovat buď OS Win- dows, nebo OS reálného času. Programování aplikací pod OS Windows přínáši jednoduchost programování pomocí expresních funkcí. Využití OS reálného času naopak přináši determinismus a je tak vhodný pro náročné aplikace, které jsou provozovány dlouhodobě. www.czech.ni.com Dotykový panelový počítač NI TPC-2215 využívá architek- turu postavenou na procesoru Intel Atom, kterou lze používat pro aplikace rozhraní HMI v náročných průmyslových pro- středích s rozšířeným provozním teplotním rozsahem -20 až 60 °C. Díky použití výkonného a přesto úsporného procesoru Intel Atom se systémem Windows Embedded OS lze se zaří- zením TPC-2215 vytvářet složitá a multimediální rozhraní. NI TPC-2215 je nejnovějším a největším z řady dotyko- vých panelových počítačů vyráběných společností National Instruments. Srdcem počítače je procesor Intel Atom s taktem 1,33 GHz s 1 GB paměti DDR2 SDRAM, který má dostatečný výkon, aby na něm běžely aplikace nebo poskytoval rozhraní HMI pro operátora. www.czech.ni.com Magelis GTO Schneider Electric CZ s. r. o. NI PXIe-8135 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. NI TPC-2215 National Instruments (Czech Republic), s. r. o.

44  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 ŘÍZENÍ PROCESŮ A POKROČILÉ ŘÍZENÍ www.controlengcesko.com/anketa/6 PXI je odolná plat- forma na bázi PC pro měřicí a automatizač- ní systémy. PXI v sobě kombinuje prvky sběrnice PCI s modu- lárním provedením formátu zásuvného modulu, k nimž dopl- ňuje specializované synchronizační sběr- nice a klíčové softwa- rové prvky. Společ- nost NI vydala novou řadu programovatel- ných rezistorových modulů na bázi PXI a PXIe. Tyto testovací moduly replikují chování vstupů výstupů na bázi odporu, jako jsou např. poten- ciometry, senzory RTD, napěťové děliče a můstkové prvky. Programovatelné rezistorové moduly NI 272x automaticky nastavují hodnoty odporu až do 16 kΩ s rozlišením 16 bitů. Jsou vhodné pro simulaci okolních podmínek při testování hardwaru ve smyčce (HIL). Programovatelné rezistory jsou testovacími moduly, které využívají řadu relé a odporových hodnot pro programovatelné řízení celkového odporu napříč kanálu. Například osmibitový modul má 8 různých rezistorů, které jsou doplňovány a ode- bírány z celkového odporu otevíráním/spínáním určitých relé v rámci kanálu. V tomto případě může modul vytvářet odpory od 1 do 255 Ω v krocích po jednom ohmu. www.czech.ni.com NI DIAdem je softwarový nástroj, který lze používat pro rychlou loka- lizaci, vizualizaci, analýzu a tvorbu přehledů pro namě- řená data shromáž- děná při sběru dat a/nebo generovaná během simulací. Je navržen tak, aby splňoval požadavky dnešních testovacích prostředí, která vyžadují rychlý přístup, zpracování a vykazování velkých objemů široce roztroušených dat v mnoha speciálních formátech. V rámci nástroje DIAdem byly do prostředí zahrnuty stovky technických a vědeckých analytických kalkulací – od jedno- duchého sčítání až po složité maticové zpracování a řádovou analýzu. Analytické funkce v softwaru DIAdem jsou založeny na konfiguraci. Není nutné žádné programování, ani pro pro- vádění složité analýzy, jako je digitální filtrování. Nejdůležitější nové prvky ve verzi pro rok 2012: - Rychlejší vyvíjení skriptů s novým objektově orientovaným přehledovým rozhraním API - Kontrola aktualizací modulů DataPlugins z aplikace DIAdem - Analýza více dat s novými funkcemi - Použití škálovatelných snímků pozadí pro 2D grafy - Rozšířené kontextové menu v nástroji Navigator - Větší účinnost a použitelnost přehledů www.czech.ni.com PXIe-2727 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. NI Diadem 2012 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. APROL EnMon je technické řešení připravené pro monito- rování energií a je založeno na kompletním distribuovaném řídicím systému APROL (DCS APROL).PrávěDCSAPROLnabí- zí maximální flexibilitu a škálo- vatelnost navrhnutého řešení. S minimálním úsilím je možné realizovat projekty, které saha- jí daleko nad rámec běžných úkolů monitorování energie. V každém řešení je tak kromě jiného implementován komplet- ní alarmový a trendovací sys- tém, který slouží k zobrazení trendu všech procesních pro- měnných vstupujících do pro- jektu. Dochází také k logování všech zásahů operátorů. Tyto logy jsou pak dostupné v systé- mu reportů pro jakéhokoliv uživatele. Bez ohledu na to, zda existuje několik desítek nebo stovek měřících bodů, může být systém dokonale přizpůsoben požadavkům uživatele. Monitorování spotřeby ener- gie nástrojem APROL EnMon není omezeno pouze na elek- trickou energii. Nástroj podpo- ruje monitorování všech druhů energie, které lze v genericky sestaveném systému zcela volně definovat i pojmenovat. Kromě elektrické energie lze monitoro- vat i olej, plyn, páru nebo dálko- vé teplo, ale i média, která často za energetická nepovažujeme, například stlačený vzduch nebo vodu. www. br-automation.com APROL EnMon B+R automatizace, spol. s r. o. s p g n t r e s d e v v z n v

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 45 PRODUKT ROKU 2012Pwww.controlengcesko.com/anketa/7 ŘÍZENÍ STROJŮ A ZABUDOVANÉ ŘÍZENÍ Produktová řada NI Single-Board RIO v sobě spojuje pře- dem připravená zabudovaná zařízení vybavená procesorem pro práci v reálném čase, překonfigurovatelné pole FPGA a analogové a digi- tální I/O na jediné desce naprogramova- né pomocí softwaru NI LabVIEW. Zabudova- ná analogová a digi- tální I/O můžete roz- šířit pomocí modulů řady NI C Series. Zaří- zení NI Single-Board RIO jsou určena pro velkosériové a OEM zabudované aplikace pro řízení a sběr dat vyžadujících vysoký výkon a spolehlivost. Zabudované zařízení pro řízení a sběr dat NI sbRIO-9636 obsahuje procesor pro práci v reálném čase, uživatelsky kon- figurovatelné pole FPGA a I/O na jediné desce tištěných spojů PCB. Využívá 400 MHz průmyslový procesor, pole FPGA Xilinx Spartan-6 LX45, 16 jednoduchých/8 diferenciálních 16bito- vých analogových vstupních kanálů s frekvencí vzorkování 200 kS/s, čtyři 16bitové analogové výstupní kanály a 28 digi- tálních I/O (DIO) linek. Zařízení sbRIO-9636 disponuje ethernetovým portem 10/100 Mbit/s, který lze použít k programové komunikaci po síti a hostovat zabudované webové (HTTP) a souborové (FTP) servery. Nabízí také integrované porty USB, CAN, SDHC a sériové porty RS232 a RS485 pro řízení periferních zařízení. www.czech.ni.com FANUC Power Motioni je speciální číslicový řídicí systém určený pro obecné aplikace průmyslové automatizace. Nad konkurenčními produkty automatizace na bázi obecných PLC s polohovacími kartami vyčnívá FANUC koncepcí vývoje. Power Motioni totiž není obyčejné PLC, ale konstrukčně vychází ze standardních CNC systémů pro obráběcí stroje FANUC série 3xi. Tím je dána neobyčejná hardwarová robustnost a spoleh- livost tohoto zařízení, do kterého FANUC promítl svoji padesá- tiletou zkušenost z vývoje daleko náročnějších polohovacích aplikaci na kovoobráběcích strojích. Servomotory s absolutními snímači na úrovni nanometrické přesnosti a impozantním roz- sahem krouticího momentu 0,5 až 3000 Nm jsou stejné, jaké se používají na obráběcích strojích a průmyslových robotech (připojení světlovodným kabelem FSSB). Hardware řídicí jed- notky včetně vstupně/výstupních zařízení je převzatý z nejmo- dernějšího CNC systému 30i-B používá LSI komponenty a ECC techniku vnitřních datových přenosů s jediným cílem: maxi- mální spolehlivost v průmyslovém prostředí včetně náročných podmínek tropických nebo polárních oblastí. www.fanuc.cz OMC 8000 nabízí širokou škálu funkcí v základním modu- lu, včetně vestavěného barevného displeje, paměťové karty a datové komunikace. Další výhodou je, že nabízí funkce střední třídy PLC za cenu třídy nižší. OMC 8000 je určeno pro řízení malých a střed- ních aplikací. Základní modul OMC 8000 nabízí tyto funkce: – napájení 24 Vac/dc nebo 230 V ac/dc, – programování a ladění přes TCP/IP protokol, – komunikaci s OPC serverem přes týž protokol, – UDP komunikaci uživatelských aplikací mezi PLC nebo PLC a PC, – ukládání dat na mikroSD paměťovou kartu až 32 GB, – 3 digitální vstupy se společnou svorkou na napájení, – 6 univerzálních analogových / digitálních / datových vstupů, – na tyto univerzální vstupy jsou též připojeny hardwarové vratné čítače, které mohou pracovat jako kvadraturní nebo vratné, se vstupním kmitočtem až 500 kHz – 5 výstupů s relé nebo otevřenými kolektory NPN, – prostý spínač nebo PWM s dělením 10 kHz – proudový a napěťový analogový výstup s rozlišením 16 bitů, který nahradí 2 relé, – programování dle ČSN EN 61131-3. Rozšiřující moduly řady OMC8000 nabízí širokou škálu digitálních i analogových vstupů a výstupů v několika třídách přesnosti. www.orbit.merret.cz NI sbRIO-9636 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. FANUC Power Motion i FANUC FA CZ s. r. o. Měřicí modulové PLC OMC 8000 ORBIT MERRET, spol. s r. o.

46  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com PRODUKT ROKU 2012 SÍŤOVÝ A KOMUNIKAČNÍ HARDWARE A SOFTWARE www.controlengcesko.com/anketa/8 Talk2M nabízí služby konektivity na bázi clou- du pro připojení uživatelů k jejich počítačům prostřed- nictvím internetu pomocí zabezpečených tunelů VPN. Uživateli jsou obvykle servis- ní nebo automatizační tech- nici, kteří potřebují přístup k svým strojům nainstalovaným na různých lokalitách, obvykle rozptýleným po celém světě. Na straně stroje instalujeme průmyslový router VPN eWON připojený k srdci stroje, PLC, průmyslovému PC nebo jakému- koli automatizačnímu zařízení – uvnitř závodu. Zařízení eWON je připojeno ke stroji buď přes čtyřportový ethernetový přepínač, nebo sériové spojení. Podle modelu routeru eWON se připojení k internetu na straně stroje zřizuje prostřednictvím připojení WAN zajištěného buď ethernetovým rozhraním, nebo zabudo- vaným modemem. Na straně uživatele je nutno nainstalovat softwarovou aplikaci, která běží na PC s operačním systémem Windows. Software s názvem eCatcher zřizuje prostřednictvím internetu plynulé komunikační spojení VPN mezi PC a Talk2M. Ve spojení s routery eWON VPN s velkým rozsahem usnad- ňuje Talk2M hladkou integraci pro účely vzdáleného přístupu s nejrůznějšími PLC a automatizovanými zařízeními. www.ewon.biz Zařízení NI 9881 je jednoportovým modulem řady C Series pro vysokorych- lostní sběrnici CANopen, která je určena pro vývoj aplikací používajích protokol CANopen v softwaru NI LabVIEW pro- vozovaných na hardwarové platformě NI CompactRIO. I/O moduly řady C Series jsou navrže- ny jako samostatné měřicí moduly. Veš- kerá elektronika potřebná pro specifická měření je obsažena v modulu samotném. Konverze signálu A/D a D/A probíhá v modulu dříve, než data přijdou do šasi. Většinu I/O modulů řady C Series lze používat v měřicích platformách NI CompactDAQ a CompactRIO. Moduly jsou identické a můžete je přesouvat z jedné platformy do druhé bez nutnosti jakýchkoli modifikací. CANopen je komunikační protokol postavený na fyzické vrstvě sběrnice (CAN), kterou můžete používat jako interní sběrnici pro zabudovaná zařízení a polohovací aplikace. Hard- warové moduly společnosti National Instruments pro sběrnici CANopen v sobě spojují vedoucí konektivitu pro systémy NI CompactRIO, PCI a PXI do jednoho softwarového rozhraní NI LabVIEW API. Ovladač (NI-Industrial Communications for CANopen) podporuje operační systém Windows nebo LabVIEW Real-Time. www.czech.ni.com Talk2M eWON NI-9881 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. Měřicí uzel WSN-3214 přináší do platformy NI WSN hard- warově časovaný sběr dat vlnových průběhů. Se čtyřmi analo- govými vstupními kanály, které můžete konfigurovat na bázi jednotlivých kanálů pro čtvrt, půl a plné můstky, tenzometry, je tento uzel ideální pro bezdrátové aplikace monitorování technického stavu staveb. Měřicí uzly a brány NI WSN komu- nikují bezdrátově v pásmu 2,4 GHz s protokolem NI-WSN, který je založen na normě IEEE 802.15.4 a ZigBee. Síť pojme až 36 uzlů na bránu, s přístupem ke čtrnácti nepřekrývajícím se bezdráto- vým kanálům, takže můžete spolehlivě nakonfigurovat čtrnáct 36uzlových sítí (tzn. 2016 analogových kanálů!) v bez- prostřední blízkosti bez jakéhokoliv sdí- lení šířky pásma. Brány, routery a koncové uzly společ- ně vytvářejí síť typu mesh. Měřicí uzly mohou fungovat jako routery nebo kon- cové uzly a poskytovat flexibilitu pro rozšíření rozsahu nebo hustoty vaší sen- zorové sítě. www.czech.ni.com Brána PLX31-EIP-SIE je členem nové řady bran PLX30, kte- rou společnost ProSoft Technology na trh uvedla v roce 2012. Na základě dvacetiletých zkušeností navrhuje nové brány tak, aby jejich konfigurace byla ještě snadnější, byly rychlejší a více integrované se softwarem PLC. Tato brána umožňuje obousměrnou komunikaci mezi sítěmi EtherNet/IP a Sie- mens Industrial Ethernet. V blízké budoucnosti uvede ProSoft Technology na trh verzi pro ModbusTCP. Z hlediska uživatele přináší toto zařízení následující hlavní výhody: • Úzká integrace se softwarem RSLogix5000 pomocí přídavné- ho profilu AOP a AOI. • Připojení I/O Class 1 pro ovladač EtherNet/IP – vyšší obno- vovací frekvence a prioritizace. Max. RPI pro připojení 5 ms. • Přímý přístup k datům z procesorové paměti pomocí názvů značek. • Konfigurace se provádí po Ether- netu, takže již není zapotřebí sériový port. • Ethernetový port 10/100 Mb s automatickým křížením kabelů. • Modul SD Personality – obnova při potížích a konfigurace pomocí CD karty. www.prosoft-technology.com WSN-3214 National Instruments (Czech Republic), s. r. o. PLX31-EIP-SIE ProSoft Technology Are you still sending people for support ? Cloud-based VPN connectivity for your eWON-enabled machines PLCPLC PLC VPN VPN VPN VPN eCatcher SMS HTTPS M2Web HTTPS M2Web @

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ÚNOR 2013 47 Název společnosti strana www telefon ABF, a. s. 25 www.forindustry.cz 225 291 612 B + R automatizace, spol. s r. o. 14, 15 www.br-automation.com 541 420 311 Balluff CZ s. r. o. 7 www.balluff.cz 281 000 666 Distrelec Ges.m.b.H. 18 www.distrelec.cz 800 142 525 DYGER s. r. o. 30, 31 www.dyger.cz 541 321 004 EUCHNER electric s. r. o. 24, 25 www.euchner.cz 533 443 151 Invensys Operations Management 4. str. obálky iom.invensys.com 267 182 220 LG SYSTEM, spol. s r. o. 5 www.lgsystem.cz 241 933 339 LOGITRON s. r. o. 9 www.logitron.cz 251 619 284 Rockwell Automation 23 www.rockwellautomation.cz 221 500 111 RS Components 2. str. obálky www.rscomponents.cz 228 882 613 Schneider Electric CZ, s. r. o. 4 www.schneider-electric.cz +420 382 766 333 Terinvest spol. s r. o. 3. str. obálky www.amper.cz 221 992 144 Zadavatelé reklamy Bezplatné zasílání je realizováno od nejbližšího čísla. Pro objednávku nebo prodloužení bezplatného zasílání je nutno vyplnit formulář a  odeslat na  adresu redakce Trade Media International s. r. o., Mánesova 536/27, 737 01 Český Těšín nebo na fax: +420 558 711 187. V případě potřeby nás kontaktujte na tel.: +420 558 711 016 Bezplatné zasílání je možno si také objednat on-line na adrese: www.controlengcesko.com Jméno: ........................... Příjmení: ....................................................... Funkce: ...................................................................................................... Firma: ........................................................................................................ Ulice: .................................................. Číslo: ......................................... PSČ: ........................... Město: ................................................................. Kraj:............................................................................................................ Telefon: ............................................... Fax: ............................................ E-mail: ....................................................................................................... Do kterého odvětví spadají výrobky a služby vaší firmy?  potravinářský průmysl  strojírenský průmysl  textilní průmysl  papírenský a celulózový průmysl  petrochemický průmysl  rafinérský průmysl  chemický průmysl  farmaceutický průmysl  elektrický průmysl  hutnický průmysl  počítačový průmysl  elektronický průmysl  lékařský průmysl  letecký průmysl  hornictví  komunální služby  inženýrské služby, systémová integrace  služby v oblasti vědy a výzkumu  zpracování dat a služby spojené s programovým vybavením  státní správa a armáda  jiné (uveďte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Se kterým druhem činnosti je spojena vaše práce?  systémová integrace, konzultace  inženýrské služby ve výrobě,  inženýrské služby v oblasti řízení  kontrola kvality, norem  projektant výrobků  projektování systémů  provoz a údržba  řízení/správa  inženýrské služby včetně projektování, programování  jiné (uveďte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Které z uvedených výrobků a systémů doporučujete, specifikujete nebo nakupujete?  snímače a relé  snímače a regulátory  rozhraní člověk-stroj  spojky, vodiče, kabely  programové vybavení  panely řízení, signalizace, blokád  PLC  relé, vypínače, regulátory času  motory a pohony  počítačové vybavení  systémy kontroly pohybu  systémy řízení  zabudované systémy  optické systémy  analytická zařízení  zařízení na získávání dat  testovací a kalibrovací zařízení  ventily, přístroje  jiné (uveďte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Je vaše práce spojena s oblastí systémové integrace?  Ano  Ne Počet zaměstnanců ve vaší firmě:  méně než 30  31–100  100–301  301–700  více než 700 O časopisu Control Engineering Česko jsem se dozvěděl/a:  z výtisku doručeného poštou  z e-mailu  z časopisu získaného na veletrzích  z reklamy (jaké?). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  z jiného zdroje (jakého?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V souladu se zákonem č. 101/2000 Sb. o ochraně osobních údajů tímto souhlasíte se zpracová- ním svých osobních údajů a jejich využitím pro vnitřní statistické a marketingové účely. Máte právo k přístupu ke svým osobním údajům, na jejich aktualizaci nebo odstranění. Správcem vašich osobních údajů je Trade Media International s. r. o. Ano, souhlasím. Datum: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Podpis: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . OBJEDNEJTE SI BEZPLATNÉ ZASÍLÁNÍ

48  ÚNOR 2013 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com K dyž hovoříme o kyberprostorovém zabezpečení, již název napovídá, že jde o něco, co existuje v umělém světě počítačů. Do fyzického světa vstupuje jen v případě, když nám z bankovního účtu začí- nají mizet peníze nebo když v chemickém závodě vybuchne potrubí. Většinou jsou opatření kyberprostorového zabezpečení technického rázu. Zařízení chráníme firewallem nebo vytvoříme program pro deteková- ní počítačových virů. V některých případech jde o procedurální opatření. Nařídíme zaměstnan- cům, aby pravidelně měnili hesla, nenavštěvovali podezřelé webové stránky či neotevírali e-mailové přílohy neznámých odesílatelů. To jsou strategie pro ochranu systémů před vnějšími a vnitřními hrozbami, které přicházejí prostřednictvím sítě. Jsou však i okamžiky, kdy musíme uvažovat, kdo by se mohl dostat do blízkosti zařízení a způsobit škodu staromódním způsobem. Přestřihnutí kabelů nebo rozbití PLC kladivem nevyžaduje vyškolení v průmyslových sítích. Naštěstí jsou tyto události poměrně vzácné vzhle- dem k vysokému riziku přistižení. Hackeři dávají přednost možnosti nevzbuzovat pozornost. Tak jako rozbití PLC vyžaduje fyzický přístup, nutný je i u některých metod kyberprostorových útoků. Uveďme několik příkladů: K sítím bez bezdrátového přesahu a s účinnou ochranou vnějšího obvodu může být obtížné se dostat zvenčí. Aby se hacker dostal dovnitř, musí mít možnost připojit se k hardwaru. Pokud připo- jení nelze provést, protože jsou servery za zamče- nými dveřmi a distribuované řídicí prvky a I/O zařízení jsou v uzamčených skříních, je úkol mnohem těžší. Připojení přenosného počítače k vysoce chrá- něné síti je učebnicovou metodou pro krádež informací nebo nahrání malwaru. Menší zařízení se pronesou dovnitř snáze a jsou stejně efektivní. Jedním z řešení je uzavřít porty, které by tento druh připojení umožňovaly. Pokud jsou na síťo- vých zařízeních nevyužívané USB porty, můžete je zalepit epoxidem. Možná to zní jako extrémní opatření, ale nezapomeňte, že virus Stuxnet byl nejspíše vnesen pomocí infikované paměťové klíčenky. Do některých řídicích zařízení, jako jsou PLC, se jejich programový kód nahrává prostřednic- tvím USB klíčenky, SD karty nebo podobným způsobem. V závislosti na výrobci nemusejí tato zařízení vyžadovat heslo ani jiné metody auten- tizace pro ověření, zda je změna přípustná. Hackerovi může stačit vložit novou kartu, aby program přepsal. Zařízení ani nemusí zapro- tokolovat, že ke změně došlo. Změna může být účinná okamžitě, avšak sofistikovanější hacker může zabudovat zpoždění v délce jedné hodiny nebo i týdnů, aby zajistil, že nebude identifiko- ván jako původce. Zařízení je nutno uchovávat v uzamčených skříních. Mobilní zařízení používaná v závodě musejí být pečlivě kontrolována. Ruční komunikátor, který interaguje se sítí, bude obsahovat uži- tečná data. Pokud hacker může se zařízením strávit pár minut o samotě, není těžké zaří- zení naklonovat a zachytit přihlašovací jména a hesla. Na zařízení se musí vztahovat postupy pro vyzvedávání a odevzdávání, nesmí opustit závod a musejí být pod zámkem, když se nepo- užívají. Zvláštní pozornost vyžadují vzdáleně využí- vaná síťová zařízení. Vzdálený terminál kdesi v budce na opuštěném místě může být z pro- vozního hlediska nezbytný, z hlediska zabezpe- čení je noční můrou. Kromě náležité technické ochrany jsou vhodným řešením fyzické překáž- ky s ostnatým drátem, silnými zámky a bezpeč- nostními kamerami. Zařízení pro fyzické zabezpečení mohou být napojena do většího automatizačního systému. Operátoři mohou být upozorněni na fyzické události, jako je neobvyklý pohyb, otevření skří- ně a vstup do určitých prostor závodu. Samo- zřejmě že jsou ohroženy i systémy fyzického zabezpečení, ale to je téma pro jinou diskusi. V neposlední řadě je nutno udržovat bezpečná hesla. Osoby, které nemají důvod komunikovat se sítěmi, by k nim neměly mít přístup. Zdvo- jená autentizace se zabezpečovacím zařízením a heslem mívá velký smysl. Je to klišé, ale nápad zapsat si heslo k řídicímu prvku na dvířka skříně zařízení by měl být důvodem k sesazení z funkce nebo i k propuštění. ce Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese pwelander@cfemedia.com. Peter Welander Control Engineering K ZÁKLADŮM Fyzické aspekty kyberprostorového zabezpečení Udržování našich kyberprostorových aktiv v bezpečí může záviset na fyzických zařízeních, jako jsou zámky. Kzpět „Aby se hacker dostal dovnitř, musí mít možnost připojit se přímo k hardwaru. Pokud toto připojení nelze provést, protože jsou servery za zamčenými dveřmi a distribuované řídicí prvky a I/O zařízení jsou v uzamčených skříních, je tento úkol mnohem těžší. “

51

52