Control Engineering Česko, červen 2012
Control Engineering Česko, červen 2012
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/ISSN1896-5784
Kdy mohou řídicí
systém procesu
a bezpečnostní
systém sdílet
provozní zařízení? 16
Zavádění videa do HMI 20
Čistota signálu
průmyslového Ethernetu 26
Optimalizujte čistotu signálu
v průmyslové síti 28
ZPĚT K ZÁKLADŮM
Záplatování softwarových
problémů 48
www.controlengcesko.com
Číslo 5 (50)
Ročník VII.
ISSN1896-5784
Obnova po „zlém snu“ 30
Číslo 5 (50)
Ročník VII.
ISSN1896-5784ISSN1896-5784
Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ČERVEN 2012
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/Panasonic Electric Works Czech s.r.o.
Kancelář podpory prodeje pro ČR a SR
AC Platinium, Veveří 111, 616 00 Brno
Tel: (+420) 541 217 001
Fax: (+420) 541 217 101
E-Mail (CZ): info.pewczs@eu.panasonic.com
Internet: www.panasonic-electric-works.cz
s
ic.c
wor
.r.o.
com
rks.cz
Produktová řada SAFETY
- bezpečná automatizační řešení
Aicure UJ30/35
- zařízení pro UV vytvrzování
na bázi technologie LED
Dotykové panely řady GN
- až 750 cm2 přehledného obrazu
Automatizace
bez kompromisů
... vytvrzujeme,
pak pevně, rychle,
a ekonomicky
... řídíme,
pak bezpečně
a efektivně
D t
Když ...
... zobrazujeme,
pak barevně, ostře
a přehledně
... vytv
... řídí
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 1
Již od června naleznete Control Engineering Česko pravidelně na Fa-
cebooku. Každý měsíc najdete témata a novinky vztahující se k aktuál-
nímu vydání. Přidejte se k nám a podělte se o své názory a připomínky!
Časopis Control Engineering Česko se v rámci této sociální sítě chce dostat blíže čtenářům
napříč věkovým spektrem, i napříč mírou odbornosti: vítáme příspěvky studentů, dlouholetých
odborníků i nadšenců z řad laických zájemců o obor automatizace. Snažíme se tak dynamičtěji
získávat zpětnou vazbu od našich čtenářů, sbírat inspiraci a ohlasy na práci, kterou děláme. Při-
pojte se k nám, zapojte se aktivně do naší činnosti, zajímají nás Vaše názory. Navštivte nás proto
na Facebooku právě teď!
Vážení čtenáři,
setkáváme se opět při dalším vydání časopisu Control Engineering
Česko. Pomalu nám klepou na okna letní prázdniny a věřím, že se
i Vám mílovými kroky blíží veskrze jen příjemné období. Komu by
se nelíbilo léto? K létu patří slunce, voda, odpočinek s rodinou, tu
a tam posezení s přáteli u grilování či nad osvěžujícím nápojem;
přidanou hodnotou k tomu všemu navíc bývá volnější pracovní
tempo a tak trochu „letní“ přístup k zadaným úkolům.
Od ryze letního smýšlení se však dostávám zpátky na počátek června…
V současné době se pomalu rozbíhají přípravy na velká témata, která Vás, věřím,
budou velmi zajímat. Konkrétně naši redaktoři pilně chystají katalog zaměřený na sys-
témové integrátory, který bude mít letos trochu inovovanější podobu, než na jakou
jste byli zvyklí. Druhým velkým tématem je průzkum počítačového vidění, samostatná
kapitola, která dostane prostor nejspíše v zářijovém vydání.
Ti z Vás, kteří navštěvují naše webové stránky, možná již zaznamenali, že máte ko-
nečně možnost číst časopis v digitální podobě. Bude to možná znít trošku neskromně
a vychloubavě, ale domnívám se, že e-vydání časopisu se nám opravdu podařilo: je
dynamické, interaktivní a navíc těší i jeho vizuální podoba. Pevně tedy doufáme, že se
stane součástí běžného užívání a doplní tak tradiční „papírovou“ formu a že Vás potěší
minimálně stejně jako nás.
V technických novinkách, kterými se Vám snažíme přiblížit, pokračujeme ještě jed-
nou inovací… Startujeme totiž na Facebooku! Pro některé je tato sociální síť zaryté
tabu, které má do počítače či chytrého mobilního telefonu přísný vstup zakázán. Jiným
je však tvůrčím prostorem, který umožňuje vyjádřit se a virtuálně se setkávat s přáteli
či nad tématy, pro které v „běžném“, lidském světě není až takový prostor. Založením
a aktivní správou profilu časopisu Control Engineering Česko si slibujeme mnohé:
zejména bychom byli rádi, kdybychom se dostali blíže Vám, našim čtenářům. Zní to
jako otřepaná fráze, ale opravdu nás zajímá zpětná vazba (chvála i kritika) k tématům,
kterým se věnujeme a která Vám přinášíme. Jste tedy srdečně zváni do diskuzí, ko-
mentářů, postřehů a máte možnost podílet se na neustálém zlepšování časopisu.
Minule jsme si společně lámali hlavu neřešitelnými úvahami a otázkami. Pro tento-
krát nechme závažné starosti stranou a užívejme si chvíle klidu, třeba s čtením našeho
časopisu.
Přeji Vám bezstarostné počtení.
Z REDAKCEEcontrol engineering
Barbora Byrtusová
redaktorka
bb@controlengcesko.com
REDAKCE
Vydavatel a šéfredaktor
Milan Katrušák
Editor
Lukáš Smelík
Sekretariát redakce
Lenka Chabrečková
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: mp@controlengcesko.com
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.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/2 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
Hlavní témata
16 Kdy mohou řídicí systém procesu
a bezpečnostní systém sdílet provozní zařízení?
Systémy SIS a BPCS někdy mohou sdílet komponenty,
avšak nikoli bez pečlivé analýzy.
20 Zavádění videa do HMI
Rostoucí poptávka po preciznějších a přesnějších
operacích na základní výrobní úrovni a ve vzdálených
lokalitách podněcuje využívání displejů s videem.
Dokonalejší kamery, vyšší výpočetní výkon, úložná
kapacita a konektivita vytvářejí dokonalé podmínky pro
to, aby tuto technologii měl na dosah téměř každý závod.
26 Čistota signálu průmyslového Ethernetu
Uplatnění zásad nejlepších zkušeností a nejnovějších
technologií pomáhá zajistit, aby informace přijaté
po sítích průmyslového Ethernetu reprezentovaly
požadovaná měření nebo instrukce. Patří k nim řádné
uzemnění, vedení kabelů, náležité stínění a délka kabelů.
28 Optimalizujte čistotu signálu v průmyslové síti
Fyzická vrstva se podílí na více než polovině problémů
s instalací sítí – jsou to například rušení, zemní smyčky,
odrazy signálu a přeslechy. Zlepšete čistotu signálu
na základě doporučení uvedených v tomto článku.
30 Obnova po „zlém snu“
Jak se vyhnout „zlému snu“ – v našem případě
katastrofickým projektům? Když už projekt automatizace
hluboko zabředl do problémů, možná je ve fázi, kdy je
lepší zavolat posily pro záchranné práce namísto úplného
odepsání. V článku popisujeme postup, jak se dostat
z katastrofického projektu, a příznaky, které mohou
poukazovat na budoucí neštěstí.
ČÍSLO 5 (50)
ROČNÍK VII.
Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ČERVEN 2012
Téma z obálky: Kdy mohou řídicí systém procesu
a bezpečnostní systém sdílet provozní zařízení?;
str. 16
Hlavní téma: Zavádění videa do HMI, str. 20
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 3
Rubriky
1 Z REDAKCE
8 TIPY A TRIKY
Integrace polohovacího systému – tři
přehlížené aspekty
10 MEZINÁRODNÍ POHLED
Vývoj inteligentního řešení řízení spotřeby
energie
14 IT&TECHNIKA
Stavba softwarového domu
40 ROZHOVOR
Rockwell Automation – nové výzvy s novým
vedením
42 UDÁLOST
Setkání uživatelů techniky B&R 2012
Energetický seminář společnosti Invensys
48 ZPĚT K ZÁKLADŮM
Záplatování softwarových problémů
Novinky
4 Nová distribuční struktura ve východní
Evropě
4 Soutěž o nejlepší aplikaci pro bezdrátovou
technologii IQRF zná své vítěze
4 Společnost ABB završila investici
180 mil Kč
4 Nový veletrh pro převod energie a řízení
v Milánu
Produkty
44 Cognex
Cognex In-Sight 7000: jediný systém
počítačového vidění podporující protokol
powerlink
44 HMS Industrial Networks
Nové řešení pro M-Bus od HMS umožňuje
uživatelům optimalizovat spotřebu energie
45 REM-Technik s. r. o.
Flexibilní víceosé systémy IAI
46 Schneider Electric
iPC Magelis: síla nové generace
47 Rockwell Automation s. r. o.
MICRO 800
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.
Hlavní téma: Obnova po „zlém snu“, str. 30
HLEDÁTEsystémového
integrátora?
Zápisy pro nový ročník
tištěného katalogu začínají!
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/4 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
NOVINKYNoborové
Soutěž o nejlepší aplikaci pro bezdrátovou
technologii IQRF zná své vítěze
M
ICRORISC s. r. o., jedna z předních technologic-
kých firem zaměřených na výzkum, vývoj, export
a distribuci nejmodernějších elektronických kom-
ponent a modulů, úspěšně ukončila celosvětovou soutěž
o nejlepší aplikaci pro inteligentní bezdrátovou komuni-
kaci „IQRF Wireless Challenge“. V podvečer 29. května
2012 byli slavnostně vyhlášeni vítězové a předány ceny
v hodnotě více než 10000 USD. Mezi oceněnými jsou pro-
fesionálové a studenti z několika zemí a dvou kontinentů.
Hlavní cenu za nejlepší studentský design získal
Sebestyén Gergely z Maďarska za síťový přístupový
systém. Jako nejoriginálnější nápad byl oceněn Magický
3D dálkový vysílač s 3D nano gyroskopem, IR vysílačem
a taktovkou Eduarda Pravdy. Celkově nejlepší aplikaci pro
bezdrátovou technologii IQRF navrhl a 3000 USD obdržel
Jiří Hodan za vícekanálový IQRF teploměr s napojením
na operační systém Android.
Do soutěže, která probíhala od 1. 12. 2011
do 31. 3. 2012, se přihlásilo 145 soutěžících ze 17 zemí
světa. Velké zastoupení mezi soutěžícími měla Česká
a Slovenská republika, dále pak Británie, Itálie, Indie,
Rumunsko, USA či Maďarsko. Přihlásili se však také inže-
nýři z Norska, Kanady, Číny či Indonésie. Do soutěže bylo
podáno několik desítek designů, které přinesly mnoho
zajímavých nápadů.
Více informací na www.iqrf.org/contest/
Nová distribuční struktura ve východní Evropě
S
kupina maxon motor Group pokračuje ve zkva-
litňování svých služeb v oblasti prodeje pohonů
na regionálních úrovních a přebírá distribuci poho-
nů maxon ve střední a východní Evropě od firmy Uzimex
AG.
Po více než 30 letech úspěšné spolupráce v oblasti
technologií pohonů předal Uzimex AG 1. května 2012
exkluzivní zastoupení pro distribuci výrobků maxon sku-
pině maxon motor Group. Zodpovědnost za prodej vysoce
přesných pohonů v České republice, na Slovensku, v Pol-
sku, Slovinsku a v Maďarsku, převzala firma Kwapil & Co
GmbH, člen skupiny maxon motor Group. Komunikaci se
zákazníky na místní úrovni budou zabezpečovat pobočky
v Brně (Česká a Slovenská republika) a v Siemianowicích
(Polsko). Podrobné kontaktní informace jsou uvedeny
na contact.maxonmotor.com.
S patnácti obchodními společnostmi a více než dva-
ceti smluvními distributory po celém světě, je skupina
maxon motor přítomna na všech kontinentech. Více než
2000 zaměstnanců maxon motor pracuje ve vývoji, výrobě
a distribuci pohonných systémů pro lékařské aplikace,
průmyslovou automatizaci, měřicí a řídicí techniku, auto-
mobilový a letecký průmysl a další odvětví.
www.maxonmotor.com
Nový veletrh pro převod energie
a řízení v Milánu
S
polečnost Deutsche Messe dále rozšiřuje svou
působnost o nový veletrh v Milánu. Bude to poprvé,
co tento německý pořadatel veletrhů přesune jednu
ze svých prestižních výstav HANNOVER MESSE do jiné
země EU. Nový veletrh, TPA ITALIA, je výstavou řešení
v oblasti převodu energie a řízení (tekutinové mechanismy),
hydrauliky a pneumatiky – specializace, s níž má společ-
nost Deutsche Messe mnohaleté mezinárodní zkušenosti.
Veletrh TPA ITALIA se bude konat ve městě Rho poblíž Milá-
na v květnu 2014 v rámci společného podniku společností
Deutsche Messe a Fiera Milano. Bude se konat každé dva
roky střídavě s veletrhem MDA (Motion, Drive & Automati-
on) společnosti Deutsche Messe zaměřeným na převod
energie a řízení, který se koná vždy v lichých letech v rámci
veletrhu HANNOVER MESSE pořádaného v německém
Hannoveru. www.hannovermesse.de
Společnost ABB završila investici 180 mil Kč
O
tevření nově zrekonstruované výrobní haly v brněn-
ském závodě přineslo 100 nových pracovních míst
a navýšení objemu výroby o více než 30 %.
Společnost ABB v Brně slavnostně otevřela nově zrekon-
struovanou výrobní halu, a to pro výrobu rozváděčů vysokého
napětí. Investice ve výši 180 milionů Kč zahrnovala nejen re-
konstrukci uvolněných prostor, ale také nový koncept uspo-
řádání výrobních a skladovacích prostor, doplnění výrobních
a skladovacích technologií. Současná rozloha výroby rozvá-
děčů tak dosáhla téměř 17000 m2
a byla zvýšena o 5000 m2
.
V Evropě jsou pouze dvě místa, kde ABB vyrábí vzduchem
izolované rozváděče pro vysoké napětí, a to právě závod Brně
a závod v Dalmine v Itálii. Investice společnosti ABB je vý-
znamná nejen pro brněnský závod, ale také pro celý energe-
tický průmysl v České republice.
Výrobní závod ABB v Brně vyrábí primární vzduchem izo-
lované rozváděče pro vysoké napětí řady UniGear pro větši-
nu evropských trhů a pro vybrané trhy na Blízkém východě
a v Severní Americe. Zdroj: MPR marketing
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 5
aplikační technika
Bezpečné, úsporné a inteligentní elektrické
pohony jeřábů s frekvenčními měniči Altivar
M
nohaletá spolupráce s výrobci
a provozovateli jeřábů umožňu-
je společnosti Schneider Electric
nabízet frekvenční měniče pro
pohony jeřábů s vysokou přidanou hodnotou.
Zkušená aplikační podpora
Aplikační specialisté Schneider Electric jsou
připraveni pomoci zákazníkům při zpracová-
ní projektu i při uvádění navrženého zařízení
do provozu. Jejich služeb lze využít jak pro
realizaci zákazníkem požadovaných technolo-
gických funkcí zařízení, tak pro nasazení široké
řady již hotových a odzkoušených tzv. aplikač-
ních funkčních bloků (AFB). Zejména AFB pak
umožňují splnit požadavky ve velmi krátkém
čase a při nízkých pořizovacích nákladech.
V neposlední řadě zajišťují aplikační spe-
cialisté pro zákazníky také odborná školení
zaměřená na praktické využití frekvenčních
měničů Altivar pro pohony jeřábů. Ta probíhají
buď ve Školicím středisku v Praze nebo v apli-
kační laboratoři v Písku. Podrobné technické
proškolení „na klíč“ lze samozřejmě provést
i přímo u zákazníka pomocí mobilních školicích
pracovišť.
Servis 24 hodin / 7 dní
Sehraný servisní tým společnosti Schnei-
der Electric zajišťuje operativní servis
24 hodin / 7 dní v týdnu v místě instalace,
dílenský servis v moderním servisním středisku
v Písku a mezinárodní servis v rámci celého
světa. Provádí záruční i pozáruční opravy, nabízí
speciální servisní smlouvy.
Bezpečnost především
Frekvenční měniče Altivar jsou – mimo řady
světových certifikací (UL, GHOST, C-Tick, NOM
atd.) – certifikovány pro provoz v Evropské unii
(CE) a pro řízení motorů v prostředí s nebezpe-
čím výbuchu. V České republice navíc získaly
certifikát na seizmickou odolnost pro provoz
v jaderných elektrárnách.
Všechny měniče Altivar
mají vestavěn odrušovací
filtr pro průmyslové pro-
středí. Jsou vybaveny i cer-
tifikovanými bezpečnostní-
mi vstupy a efektivně tak
řeší dosažení požadované
bezpečnosti zdvihacích
strojů. Plně vyhovují poža-
davkům platných norem
ČSN EN ISO 12100 a ČSN
ISO 13849-1/2008 resp.
ČSN EN 62061.
Funkční vyspělost
Řada funkcí je vestavěna
přímo ve frekvenčním měni-
Frekvenční měniče Altivar od Schneider Electric patří svým technickým provedením
a provozní spolehlivostí mezi světovou špičku. Vybaveny řadou ověřených funkcí
zajišťují maximální bezpečnost, pomáhají zvýšit produktivitu práce, dosahují
energetických úspor, snižují provozní náklady a prodlužují životnost jeřábu.
Aplikační specialista kontroluje nastavení
frekvenčních měničů Alitvar 71 před spuštěním
jeřábu do provozu.
Portálový jeřáb s bezpečným, úsporným a inteligentním pohonem
od Schneider Electric.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/6 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
či Altivar. Jejich využitím lze zvýšit bezpeč-
nost – např. propracovaná brzdná logika poho-
nu, bezpečné nouzové zastavení nebo detekce
prokluzu. Další funkce – nejčastěji zákaznické
rampy, rozdělení zatížení a multiparametrová-
ní – se starají o prodloužení životnosti mecha-
nických částí jeřábu. V neposlední řadě jsou
k dispozici funkce sloužící ke zvýšení produkti-
vity práce – typicky funkce vysokorychlostního
zdvihu, která podle zatížení umožní bezpečné
zrychlení zdvihu vysoko nad nominální hodnoty.
Uživatelsky vstřícné frekvenční měniče
Přes vysoký počet funkcí a parametrů je nasta-
vení pohonu s frekvenčním měničem Altivar
rychlé a bezpečné. S využitím makrokonfigurací
a za pomoci grafického displeje s českou loka-
lizací dohlíží na bezpečnost konfigurace samot-
ný měnič. Například pro nastavení pohonu
zdvihu tak stačí v menu „Základní nastavení“
zvolit makrokonfiguraci „ZDVIH“, zadat data
motoru ze štítku a provést autotuning. Měnič
si sám spolehlivě nastaví potřebné parametry
v brzdové logice, přiřadí výstup pro ovládání
brzdy a upraví další související parametry pro
zajištění bezpečného provozu. Znalý uživatel
si samozřejmě může všechny parametry dále
optimalizovat.
Energeticky úsporné pohony
Frekvenční měniče Altivar umožňují propoje-
ní stejnosměrných sběrnic a vzájemné využití
energie vrácené v generátorickém režimu poho-
nů. Pokud se to ukáže ekonomicky výhod-
né, lze frekvenční měniče doplnit rekuperační
jednotkou, vracející energii zpět do napájecí
sítě. Ekonomiku provozu je schopna přehledně
zaznamenat vložená ATV-IMC karta s aplikač-
ním funkčním blokem diagnostiky.
Pro výkony pohonů nad 90 kW lze použít frek-
venční měniče v sestavě s tzv. Aktive Front End
(AFE) jednotkou. Jednotka AFE vrací – s vyso-
kou účinností – elektrickými pohony gene-
rovanou energii zpět do sítě. Pohony s AFE
jednotkou zajistí velmi malé (nepřesahující 4 %)
zkreslení odebíraného proudu ze sítě v motoric-
kém i generátorickém režimu.
aplikační technika
Frekvenční měnič Altivar 312 je určen především
pro pohon pojezdů mostů a koček.
S bezpečným nastavením brzdné logiky si měnič poradí pouhým zadáním údajů
ze štítku motoru a provedením autotuningu.
Aplikační specialisté provádějí test nasazených aplikačních funkčních bloků (AFB).
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 7
Pro pohony jeřábů jsou určeny níže
uvedené řady frekvenčních měničů Altivar.
Altivar 312: výkonový rozsah 0,18–15 kW
Altivar 312 je určen především pro pohon
pojezdů mostů a koček. Vyniká svou kompakt-
ností (zejména do výkonu 2,2 kW) a bezkonku-
renčně úspornou zástavbou, která umožňuje
i vestavbu ke kladkostrojům malých nosností.
Již v základu je měnič vybaven komunikacemi
CANopen a Modbus. Nastavení „312“ lze provést
grafickým displejem s českou lokalizací nebo
z PC softwarem SoMove Lite.
Altivar 32: výkonový rozsah 0,18–15 kW
Altivar 32 je vhodný zejména pro horizontál-
ní pohony a pro pohony zdvihů s motory bez
zpětné vazby. Také v tomto
případě totiž propracova-
né vektorové řízení zajistí
maximálního bezpečnost
aplikace.
Unikátní formát knihy
(book) předznamená-
vá velmi malý půdorys.
Umožňuje montovat „32“
bez mezer, s pomocí adap-
téru pak i naplocho. Přes
montáž „tělo na tělo“ zvlá-
dá tento měnič bezkonku-
renční rozsah provozních
teplot -10 až +60 °C. Díky snadnému propojení
stejnosměrné sběrnice dokáže Altivar 32 efek-
tivně využívat rekuperovanou energii. Altivar 32
má integrované logické bloky (časovače, čítače,
komparátory apod.) pro sestavení zákaznických
funkcí. Za zmínku stojí také možnost nakonfigu-
rovat u „32“ bezpečnostní certifikované vstupy
pro nouzové zastavení až na úroveň vlastností
PLe, resp. SIL 3.
Frekvenční měnič Altivar 32 lze nastavovat
z PC pomocí software SoMove Lite, resp. z mobil-
ního telefonu softwarem SoMove Mobile. Díky
vestavěnému rozhraní Bluetooth se přitom již
obejdeme bez propojovacího kabelu.
Altivar 71: výkonový rozsah 0,37 kW–2,4 MW
Altivar 71 představuje nejvybavenější řadu
frekvenčních měničů jak z hlediska rozsahu
výkonu, tak z pohledu dostupných funkcí
a možné další rozšiřitelnosti o karty vstupů
a výstupů, komunikační karty nebo karty pro
připojení nejrůznějších zpětnovazebních sníma-
čů na motoru pro plné vektorové řízení.
Samostatnou kapitolou je roz-
šíření frekvenčního měniče Altivar
71 tzv. ATV-IMC kartou. ATV-IMC
je výkonný řídicí systém, ve kterém
lze naprogramovat prakticky libo-
volné další funkce pohonů jeřábu.
Širokou řadu aplikací – tzv. AFB
(aplikačních funkčních bloků) – již
společnost Schneider Electric
zpracovala a ověřila v provozu.
Díky tomu může uživatel získat
efektivní a cenově velmi úsporné
řešení celé řady jeřábových úloh.
Například frekvenční měnič
Altivar 71 (typicky zdvih) se osadí
ATV-IMC kartou. S dalšími měniči
komunikuje po sběrnici CANopen
(rozhraní RS485). Již tato velmi
jednoduchá struktura umožní
nasazení AFB dle požadavků kon-
krétního zákazníka. Jednat se přitom
může jak o komplexní diagnostiku jeřá-
bů – známou černou skříňku, tak o oka-
mžité či pozdější doplnění dalších funkč-
ních bloků, například zamezení kývání
břemene, omezení příčení mostu jeřábu,
polohová synchronizace dvou a více zdvi-
hů. Na přání uživatele lze samozřejmě
naprogramovat i funkční bloky zcela
nové.
Řídicí karta ATV-IMC dále obsahu-
je ethernetové rozhraní pro komunika-
ci s nadřazenými systémy. S využitím
komunikace Modbus k ní lze připojit
některý z široké nabídky dotykových gra-
fických panelů Magelis.
V případě zájmu o bližší informace o nabídce
Schneider Electric pro oblast průmyslových jeřá-
bů si lze na lince Zákaznického centra Schneider
Electric 382 766 333 objednat bezplatné zasílání
magazínu Jeřábnický zpravodaj.
Ing. Stanislav Vetr
www.schneider-electric.cz
Sehrané řízení jeřábů
pomocí software
SoMachine s knihovnou
aplikačních funkčních
bloků (AFB).
Altivar 71 představuje nejvybavenější řadu
frekvenčních měničů z pohledu výkonu,
funkcí i rozšiřitelnosti.
Nastavování frekvenčního
měniče Altivar 32 pomocí
Multi-Loaderu.
z
p
n
m
a
v
U
b
t
m
d
r
N
m
M
Altivar 71 s ATV-IMC
kartou, díky které lze
naprogramovat prakticky
libovolné funkce pohonů
jeřábů.
aplikační technika
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/8 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
tipy a triky
K
teré tři aspekty technici nejčastěji
přehlížejí při integraci polohovací-
ho systému? Ke třem přehlíženým
oblastem patří integrace mechaniky
a elektroniky (mechatronika), škálovatelnost
a využívání integrované architektury pro začle-
nění polohovacího systému.
1. Začlenění mechaniky a elektroniky:
Mnoho techniků nedokáže najít čas potřebný
pro náležité dimenzování komponent systému
při integraci mechaniky. Avšak předimenzova-
né nebo poddimenzované komponenty mohou
zbytečně zvyšovat náklady a snižovat výkon
systému, a to jak okamžitě, tak i z dlouhodobého
hlediska. Například výrobci strojů často nezjišťu-
jí, zda motor poskytuje přesně takový výkon, jaký
potřebuje daná aplikace, a přijdou na to až při
zprovozňování. Vracet se v tomto okamžiku zpět
a vybírat nový motor je drahé a časově náročné,
takže výrobci strojů raději vyberou motor s nad-
bytkem než nedostatkem výkonu. Nicméně příliš
vysoký výkon zvyšuje náklady, protože výkonněj-
ší motory jsou dražší a mohou ovlivnit požadavky
aplikace na dynamický výkon. Větší motory mají
navíc vyšší spotřebu energie, což zvyšuje náklady
na energii po dobu životnosti stroje.
Nalezení správně dimenzovaného motoru
ve virtuálním prostředí umožňuje výrobcům stro-
jů levně a rychle optimalizovat výkon systému
a energetickou účinnost. K dispozici jsou progra-
mové nástroje, které s tím mohou pomoci.
2. Škálovatelnost: Tradiční architektury
vyžadují samostatné řídicí infrastruktury pro
většinu aplikací automatizace závodu, včetně
bezpečnosti, polohování a řízení procesu. To
vytváří zbytečně velkou složitost, protože každá
platforma má jedinečné vývojové prostředí, uži-
vatelské rozhraní a model dodavatelské podpo-
ry. Nový, modernější přístup k řízení pomáhá
výrobcům strojů standardizovat řízení na jedné
integrované architektuře a využívat společné
prostředí k programování a konfiguraci aplikací.
Tato standardizace přispívá ke zvýšení flexibility
provedení, poskytuje možnost škálovat řídicí
systém nahoru, dolů nebo napříč aplikacemi
a naplňovat tak celou řadu potřeb.
3. Jednotná a otevřená architektura sítě:
Polohovací aplikace dříve vyžadovaly vlast-
ní vyhrazenou síť. Asi každý technik, který se
chystá integrovat polohování, velmi dobře zná
komplikace s vícevrstevnými síťovými strategie-
mi, od problémů s komunikací až po neúnosný
rozsah kabeláže. Ale nezůstávejme jen u inte-
grovaného polohování. Nahrazením vícevrstevné
síťové strategie jednotnou standardní síťovou
architekturou mohou výrobci strojů zkrátit dobu
potřebnou pro technické zajištění, zprovoznění
a nasazení a snížit integrační rizika. ce
Paul Whitney je manažer programu komerčně
dostupných produktů Integrated Architecture
společnosti Rockwell Automation.
www.rockwellautomation.com/rockwellsoftware/
www.odva.org
http://controleng.com/motors
Časopis Control Engineering se zeptal, co technici přehlížejí při integraci polohovacího
systému. Věnujte pozornost mechatronice, škálovatelnosti a výhodám použití integrované
architektury automatizace.
Integrace polohovacího systému
– tři přehlížené aspekty
Paul Whitney
Rockwell Automation
Software Motion Analyzer propojuje systémy SolidWorks a RSLogix 5000, čímž
šetří čas a peníze prováděním výpočtů setrvačnosti, krouticího momentu a zesílení
při ladění os pro účely výběru motorů a pohonů. Snímek poskytla společnost
Rockwell Automation.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/placená inzerce
Aktuální speciální nabídky
se zajímavými cenami – nyní
v DISTRELEC online obchodě!
DISTRELEC, distributor elektroniky a počítačového
příslušenství, Vám nabízí s aktualizovaným Distrelec
online obchodem jednoduchý způsob informací, týka-
jící se produktů, výběru produktů a online – vyřizování
objednávek.
Zde se vždy nacházejí aktuální speciální nabídky
s velmi zajímavými cenami.
Stránky o produktech nabízí mnoho dalších informa-
cí, jako např. aktuální ceny, stav dostupnosti, datové
formuláře, příručky pro přístroje, bezpečnostní listiny
a online – vytváření seznamu výrobků pro Vaše moduly.
S obsáhlým výběrem vysoce kvalitních produktů
od 1000 uznávaných výrobců Vám DISTRELEC nabízí
širokou škálu z oborů elektroniky, elektrotechniky, měřící
techniky, automatizace, tlakovzdušného zařízení, nářadí
a příslušenství.
Jednotlivé výrobní oblasti se průběžně rozšiřují a pro-
hlubují a osvědčený sortiment buduje nové doplňkové
skupiny výrobků.
Standardní dodací lhůta je 24 hodin. Cena za dopra-
vu zásilky činí 5 EUR plus DPH. Tato cena je nezávislá
na množství zásilky.
Mimo DISTRELEC online obchodu (www.distrelec.cz)
a různých forem e-commerce se také celkový program
nalézá v tištěném katalogu pro elektroniku a počítačová
příslušenství.
Distrelec Gesellschaft m.b.H
Tel.: 800 14 25 25
Fax: 800 14 25 26
e-mail: info-cz@distrelec.com
www.distrelec.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/10 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
Vývoj inteligentního řešení
řízení spotřeby energie
Z
áměrem projektu EuroEnergest je sní-
žit spotřebu energie v automobilovém
průmyslu. Kromě výzkumníků z Bru-
nel University ze Spojeného králov-
ství, kteří jsou zaměřeni na výrobní systémy, se
na projektu podílejí čtyři partnerské společnosti:
Enertika, finské technické výzkumné středis-
ko VTT, Universitat Politechnica de Catalunya
a společnost Comfort Consulting. Cílem tohoto
tříletého projektu, financovaného evropským
sedmým rámcovým programem, je snížit spotře-
bu energie ve specifických oblastech automobi-
lového průmyslu nejméně o 10 %.
Za tímto účelem pracují projektoví partneři
na vývoji inteligentního systému řízení spotřeby
energie (intelligent Energy Management Sys-
tem – iEMS), který by přispěl k dosažení vyso-
ké energetické účinnosti ve výrobním procesu
pomocí dynamické interakce s průmyslovými
zátěžemi a dostupnými zdroji energie. Aplikace
algoritmů umělé inteligence pro dynamickou
simulaci u dřívějších modelů (společně s optima-
lizací na základě cen energií a dat z reálné výroby)
dovolí zkoumat a vyvíjet inteligentní systém říze-
ní spotřeby energie, který umožní popsat pláno-
vací pravidla a optimalizovat propojení na úrovni
energetických prvků pro optimalizaci spotřeby
energie a nákladů.
Tento systém bude validován ve výrobním
závodě společnosti SEAT v Barceloně. (Španělská
automobilka SEAT je dceřinou společností firmy
Volkswagen. SEAT je zkratkou pro Sociedad
Española de Automóviles de Turismo.) „Zapojení
společnosti SEAT do projektu je velkým příno-
sem, protože je součástí skupiny VW/Audi, která
celá využívá podobné systémy. Úspěšný systém
by pak mohl být snadno zaveden v dalších auto-
mobilkách skupiny,“ uvedl Dr. Richard Bateman
ze skupiny AMEE (Advanced Manufacturing &
Enterprise Engineering) při Brunel University.
„Odborníci z Brunel University povedou analý-
zu celkových nákladů na energii v rámci životní-
ho cyklu a ekologického dopadu celého procesu,
přičemž definují a vyvíjejí postupy a technologie
pro měření úspor emisí CO2
,“ pokračuje Dr.
Bateman. „Pracujeme na několika integrova-
ných způsobech účinného snižování spotřeby
energie. Ačkoli se může zdát, že naše cíle jsou
relativně skromné, v automobilovém průmyslu
mohou i drobné úspory energie přinést obrovské
přínosy.“
V Evropě se každý rok vyrobí přibližně 15 mili-
onů automobilů, což je asi 25 % světové produkce
vozů, které jsou odpovědné za zhruba 1,2 % celko-
vé průmyslové spotřeby energie a produkce CO2
.
„Celkový dopad i relativně malé úspory energie
mohou být ohromné, pokud bychom je dokázali
zavést do širšího automobilového průmyslu,“
připomněl Dr. Bateman.
„Společnost SEAT se k projektu připojila,
protože se velmi zajímá o využívání alternativ-
ních zdrojů energie, jako je kogenerace a solární
energie. Alternativní zdroje energie samozřejmě
nemůžeme jednoduše zapnout a vypnout – dodá-
vají energii, jen když běží! Schopnost předvídat
poptávku je kritická pro maximalizaci využívání
alternativních zdrojů energie v průmyslovém
měřítku.
„Jedním z hlavních cílů projektu je vyvinout
celou řadu řídicích algoritmů. Proto však nejprve
potřebujeme plně porozumět tomu, co se v závo-
dě z hlediska spotřeby energie děje, a musíme to
umět řídit. Musíme být schopni měřit a mapovat
využívání energie na velmi podrobné úrovni. Dal-
ším krokem bude využít tyto znalosti ke snižová-
ní spotřeby energie a pro její lepší řízení – a nako-
nec přesouvat energii v rámci závodu tam, kde je
v daný okamžik zapotřebí.
„Pro člověka by bylo prakticky nemožné toto
dynamicky dokázat, a proto musíme využívat
automatizovaný systém se zabudovanou inteli-
gencí, která by se rozhodovala na základě soubo-
ru pravidel, což by systému dovolovalo realizovat
tento záměr v závodě.“ Dr. Bateman očekává, že
tento projekt přinese hmatatelné výsledky během
12 měsíců. Další přínosy jsou popsány v článku
na adrese http://bit.ly/GJeoQh. ce
Suzanne Gillová je redaktorka časopisu Control
Engineering Europe. Tento článek byl původně
publikován na stránkách www.controlengeuro-
pe.com.
mezinárodní pohled
Suzanne Gill
Control Engineering
Europe
Suzanne Gillová z redakce časopisu Control Engineering Europe hovořila s Dr. Richardem
Batemanem ze skupiny pro pokročilé metody výroby a podnikové technické zajištění
AMEE (Advanced Manufacturing & Enterprise Engineering) při Brunel University.
Projekt EuroEnergest usiluje o snížení spotřeby energie v automobilovém průmyslu.
s
n
E
k
a
t
s
b
l
n
e
Dr. Richard Bateman
ze skupiny Advanced
Manufacturing & Enterprise
Engineering (AMEE)
při Brunel University
pracuje na projektu
zajištění vyšší účinnosti
výrobců automobilů
do 12 měsíců.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 11
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
Aplikace
Hlavní oblastí aplikací BIP je lineární
snímání polohy vřeten a upínacích
zařízení pro nástroje a obrobky.
Optimální snímač pro monitoro-
vání upínacích vzdáleností. Polo-
hovací snímač BIP při použití v upí-
načích nástrojů ve vřetenech.
BIP Indukční polohovací systém
Lineární snímání polohy - spolehlivý a přesný
B
alluff v letošním roce
2012 představuje BIP
indukční polohovací sys-
tém. Jedná se o přesný měřící
systém pro snímání a měře-
ní polohy kovových objektů.
Snímaný kovový objekt musí
mít minimální tloušťku 8 mm
a může být vzdálen od snímače
v rozsahu 1 až 3 mm. Snímače
nabízejí rozlišení dokonce až
14 μm. Balluff nabízí indukční
polohovací systémy v různých
délkách a provedeních. Vý-
stupní signál je buď napěťo-
vý nebo proudový v rozsahu
(0–10 V) respektive (4–20 mA).
Snímač je chráněn proti vněj-
ším vlivům pouzdrem s vy-
sokou mechanickou, teplotní
a chemickou odolností. Krytí
snímače je IP 67.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/12 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
N
utnost naprosté přesnosti s povole-
nou odchylkou často jen v řádech
mikrometrů nutí výrobce automobi-
lů a rovněž jejich dodavatele pořizo-
vat technologie, které jim umožní případné větší
chyby zachytit ještě před dodáním zákazníkovi.
Proto se rozhodli ve firmě Bosch Diesel s. r. o.
v Jihlavě, jejíž výrobní program zahrnuje kom-
ponenty automobilové techniky pro divizi Die-
selových systémů, přistoupit na instalaci inteli-
gentních kamer určených ke sledování produktů
ve výrobě a ke zjišťování jejich kvality. Rovněž
byly zakoupeny čtečky datamatrixových kódů.
„Když jsem v roce 2008 do firmy přišel, byl
tady Cognex už poměrně rozšířený, měli jsme
asi 30 čteček kódů a čtyři kamery. Systémy se
nám osvědčily, protože vyrábíme tělesa nejprve
v měkkém a poté doobrábíme ve tvrdém stavu.
Nechtěli jsme používat systémy od více výrobců
kvůli kompatibilitě, a proto jsme zakoupili i další
systémy od Cognexu. Dnes máme jen na našem
oddělení výroby těles CP 3 asi 80 čteček a více
než 25 kamer. V celém výrobním areálu Bosche
v Jihlavě jsou instalovány i další,“ popisuje
zkušenosti technolog obrábění divize Dieselové
systémy společnosti Bosch Petr Koten.
„Na začátku spolupráce podstoupili vybraní
pracovníci školení od Cognexu. Následné ško-
lení pro další pracovníky firmy Bosch probíhalo
interně. Co se týká správy zařízení, nastavení
čtečky se provádí pomocí aplikace DataMan
setup tool, která je pro uživatele jednoduchá.
Instalace kamery a následného programu je
složitější a vyžaduje jisté zkušenosti. V Boschi
jsme začali používat programovací rozhraní
Spreadsheet,“ upřesňuje Petr Koten.
Školení pro uživatele čteček není nijak složité.
Dostanou kartu, na které mají vytištěny tři kon-
figurační DMC sloužící k restartu čtečky, zámě-
ně čtečky do jiné dokovací stanice a nastavení
čtečky pro danou operaci jaké osvětlení, potvr-
zovací symboly, zvuková nastavení a podobně.
Samotná obsluha stroje kameru nenastavuje,
pouze v případě potřeby otírá kryt čočky. Škole-
ní je naopak nutné pro specialisty, kteří nasta-
vují a spravují kamery.
Náročnost provozů ve společnosti Bosch Jih-
lava vyžaduje i instalaci dalších technologií,
které funkčnost systémů počítačového vidění
podpoří. „Faktorem, který může ovlivnit funkč-
nost, je okolní osvětlení. V některých případech
je proto nutné použít speciální externí světla,
např. infračervené osvětlení. Jeho zabudování
do čtecí soustavy není problém. Celou soustavu
skládající se z kamery, přídavného osvětlení,
popřípadě ofuku ovládá externí řídicí jednotka
(PLC). Naší specialitou je konverzní software,
který integruje čtecí zařízení a naši databázi,“
vysvětluje Petr Koten.
V oddělení CP 3 se čtečky a kamery od Cogne-
xu používají pro kontrolu obrábění a dokončo-
vací práce na výrobních linkách na dvanácti
úsecích. Hlavním úkolem je eliminace chyb při
výrobě a tyto technologie primárně slouží nejen
ke zjištění závady samotné, ale i který stroj
nebo pracovník chybu vyprodukoval. Firma
tak dokáže eliminovat distribuci závadných
produktů do další stanice a zároveň se z těch-
to chyb poučit. Čtečky se používají pro kont-
rolu čitelnosti vyražených šestimilimetrových
datamatrixových kódů (matrix rastr 14×14),
kamery pak obsluhují konkrétní pracovníci
pro vizuální kontrolu těles čerpadel a dalších
výrobků. Úspěšnost zachycených chyb (čtení) se
Systémy počítačového vidění jsou nesmírně důležité při produkci velmi přesných
komponentů a stále častěji se prosazují především v sériové výrobě. Zvláště automobilový
průmysl se na tyto progresivní technologie spoléhá čím dál častěji.
Systémy počítačového vidění jsou nesmírně důležité při produkci velmi přesných
Díky počítačovému vidění snížil
jihlavský Bosch zmetkovitost o 100 %
Petr Pohorský
IAM
případová studie
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 13
zvedla z původních 85 procent před nasazením
kamer a čteček firmy Cognex na nynějších 99 až
100 procent. Pokud se jedná o velmi znečištěné
prostředí s produkcí s přesností na mikrometry,
je zachycováno i 98 procent výrobků. Důležitá je
pak kvalita datamatrixových kódů.
Hlavním přínosem čteček a kamer je dostup-
nost záznamu o průběhu tělesa výrobou ze
všech klíčových operací. Dle požadavku výroby
jsou u tělesa pomocí DMC evidovány různé
vlastnosti: čas, kdy prošlo operací, jméno pra-
covníka, stroj, vřeteno, kvalita vyražení DMC
a status tělesa. Jedním z nejvýraznějších efektů
výroby je možnost zpětného dohledání, protože
díky uloženým fotografiím z výrobních opera-
cí jsou technici v jihlavském Boschi schopni
ohraničit dávku na minimum, poté vyselektovat
a následně ji zkontrolovat, resp. změřit. Pokud
by záznamy nebyly k dispozici, bylo by nutné
ohraničit širší dávku a s tím jsou spojeny kom-
plikace, například nutnost vyššího počtu měře-
ní, nedodání těles na další operace a následné
prostoje.
Další výhodou čteček používaných nyní v jih-
lavském Boschi je aplikace bez nutnosti pevné-
ho připojení, což dříve nebylo možné. Z přibližně
80 používaných čteček je zhruba 75 bezdráto-
vých. Někdy je nutné čtečku použít dva nebo
tři metry od stolu, kde jsou běžně umístěny,
a manipulace se čtečkou vybavenou kabelem by
v tomto případě byla nejen časově náročnější,
ale i nebezpečnější z hlediska ochrany zdraví při
práci na kluzké podlaze.
Při výrobě automobilových komponentů
vzniká celá řada nečistot, které ulpívají také
na kamerách. S prachem a mastnotou si však
technika dokáže poradit a pracovníci tak musí
pouzedvakrátažtřikrátzasměnuotřítkrytčočky
kamery, další údržba není nutná. U samotných
výrobků se proto používá jen dodatečný odfuk
nečistot z datamatrixového kódu, aby je mohly
zkontrolovat čtečky.
Přestože se automobilový průmysl a jeho
dodavatelé snaží o úsporu financí vkládaných
do nových technologií, plánují v divizi Dieselové
systémy zakoupit další tři kamery, a to i přes
finanční náročnost jejich pořízení. Přednost
ovšem dostane integrace kamer, které byly
zakoupeny dříve. Důležitá je v tomto směru
úspora pracovních sil a kamerové systémy
dokážou tyto náklady částečně snížit.
Petr Pohorský je publicista věnující se převážně
tématu průmyslová automatizace, kontaktovat
jej můžete na e-mailu: po@industrymedia.eu.
případová studie
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/14 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
Ř
ízení projektů IT ve výrobě se stalo
obtížnějším, protože se musí integro-
vat více výrobních systémů s dalšími
podnikovými systémy a automatizační
systémy obecně musejí respektovat podnikové
zásady a postupy pro IT. Tyto systémy se nyní
musejí integrovat do struktury podnikové sítě,
do systémů řízení přístupu uživatelů, do zásad
zabezpečení a databázových systémů.
Projektový manažer musí věnovat značný čas
a úsilí koordinaci své práce se samostatnými
IT organizacemi, které spravují mnoho různých
aspektů moderního IT systému. Mohou existovat
organizace, jež centrálně spravují všechny data-
bázové systémy, síťové služby, firewally a pravidla
pro firewally, přístupové údaje uživatelů, upgrady
systémového hardwaru a alokaci zdrojů virtuální-
ho systému. Projektový manažer bude průběžně
koordinovat práci a jednat s těmito organizacemi,
aby byl splněn harmonogram projektu.
Role projektového manažera se podobá roli
generálního dodavatele, který koordinuje výstav-
bu domu. Generální dodavatel musí koordinovat
úkoly, které na sebe často navazují a musejí
je provádět různé skupiny se svými vlastními
harmonogramy a prioritami. Každý, kdo někdy
čekal dny nebo týdny na inspektora nebo subdo-
davatele, chápe, že k neplánovaným zpožděním
obvykle dochází.
Projektový manažer musí pracovat spíše jako
generální dodavatel než jako tradiční projekto-
vý manažer, který má odpovědnost za všechny
potřebné zdroje. Manažer projektu IT ve výrobě
musí koordinovat nákupy serverů a jejich insta-
laci, nákupy síťových zařízení a jejich instalaci,
plány přístupu uživatelů, plánování směrování
sítí a pravidel pro firewally, aktualizace databá-
zí, změny systému ERP, změny automatizace
a nakonec i nákup nebo vývoj a instalaci pro-
jektového softwaru a jeho zavedení. Často je pod
přímou kontrolou projektového manažera jen
onen poslední prvek, a přesto nese odpovědnost
za nastavení a splnění celkového harmonogramu.
Projektový manažer musí vypracovat flexibilní
harmonogram s několika alternativami a plány
pro zvládání nepředpokládaných zpoždění. Jako
pomůcka k zapamatování nutnosti předběžného
plánování alternativ u externích organizací může
sloužit model označovaný jako „ANCHOR STEAR“.
Je to anglická zkratka pro Advanced Notice (AN;
včasné oznamování), Checkpoints (CH; kontrolní
místa), Order Service (OR; objednávka služby),
Scheduling (S; tvorba harmonogramů), Talk (T;
komunikace), Execution (E; provedení), Analyze
(A; analýza) a Repeat if needed (R; opakování,
je-li to potřeba).
Při práci s externími subjekty je nezbytné jim
včas oznámit (AN), že budete potřebovat jejich
služby. Toto oznámení by mělo být provede-
no dříve, než budete mít podrobný harmono-
gram, abyste věděli, jaké jsou jejich dodací lhůty
a jejich očekávaná dostupnost zdrojů. Dalším
krokem je u poskytovatele služby stanovit kon-
trolní místa (CH). Vaše předběžné oznámení
můžete poskytnout měsíce před tím, než službu
objednáte, a je důležité kontrolovat, zda se plány
a dostupnost zdrojů poskytovatele nezměnily.
Pak byste měli službu objednat (OR), dříve než
stanovíte svůj pevný harmonogram. Objednání
služby je posledním kontrolním bodem, kdy vám
poskytovatel služby řekne, zda může službu
provést.
Po objednání služeb upevněte svůj harmono-
gram (S). Před dodáním služby pravidelně komu-
nikujte (T) s dodavatelem, abyste se ujistili, že se
termín dodání nezměnil. Pokud došlo ke změně,
můžete stále změnit plán a harmonogram dříve,
než budete potřebovat službu provést. Po pro-
vedení služby (E) byste měli analyzovat (A) její
provedení, a pokud služba nebyla provedena
správně, opakujte (R) provedení, dokud nezís-
káte potřebný výsledek. Zapamatujte si pravidlo
„ANCHOR STEAR“, abyste si při práci s externí-
mi organizacemi vybavili kroky, které je nutno
podniknout. Manažeři softwarových projektů se
mohou při budování softwarového domu mnohé
naučit právě od stavebníků. Dům může být
postaven včas a v rámci rozpočtu, jen když bude-
te flexibilní. ce
Dennis Brandl je prezident společnosti BR&L
Consulting se sídlem v Cary v Severní Karolíně.
Webovástránkaspolečnostijewww.brlconsulting.
com. Tato společnost je zaměřena na informační
technologie ve výrobě. Můžete jej kontaktovat
na e-mailové adrese dbrandl@brlconsulting.com.
Aby manažeři softwarových projektů dodrželi plánovaný čas a rozpočet, musejí být
připraveni na problémy s dalšími organizacemi, vypracovat flexibilní plán a harmonogram,
který by zvládal nepředvídaná zpoždění, vypracovat plán externí komunikace a vytvořit plány
pro využití zdrojů k práci na jiných součástech projektu, pokud dojde ke zpožděním.
Stavba softwarového domu
Dennis Brandl
BR&L Consulting
it & technika
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 15
iom.invensys.cz/Modernize.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/16 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
téma z obálky
M
ohou bezpečnostní přístrojový
systém (Safety Instrumented Sys-
tem – SIS) a základní řídicí systém
procesu (Basic Process Control
System – BPCS) sdílet provozní zařízení? Beze-
sporu se tím mohou ušetřit peníze, například
velký kryogenní ventil pro zkapalněný zemní plyn
může klidně stát 500000 dolarů. Ale jak mohou
systémy SIS a BPCS sdílet ventily nebo jiné kom-
ponenty a stále splňovat požadavky norem?
Platné normy
Systémy SIS jsou obecně navrženy pro splnění
požadavků normy IEC 61511, aby vyhovovaly
požadavkům národních předpisů (verzí normy
IEC 61511 pro USA je norma ISA 84.00.01). Tato
norma říká, že je přípustné sdílet zařízení mezi
bezpečnostním systémem a základním řídicím
systémem procesu, ale stanovuje určité požadav-
ky, kdy je či není sdílení zařízení povoleno. Tyto
požadavky se často chápou nesprávně a často se
ignorují. Konečným cílem je zamezit výskytu jedi-
ného bodu selhání
(„single point of fai-
lure“) – situaci, kdy
by selhání jednoho
zařízení mohlo způ-
sobit, že se systém
vymkne kontro-
le, což by vyvolalo
požadavek na bez-
pečnostní systém,
a přitom zároveň
narušilo vypínací
systém tím, že by
mu bránilo v náleži-
tém reagování.
Pro úspěšné sdí-
lení provozních
zařízení je napros-
to nezbytné rozumět
řízenému proce-
su – nejenom bezpeč-
nostním zařízením
nebo elektronice, ale také řízeným chemickým
procesům. Musíte dobře rozumět procesu a způ-
sobu, jakým se zařízení využívají a chápat, jak
selhávají, a co se stane, když selžou.
Vezměte v úvahu poznámku k odstavci 8.2.1
normy IEC 61511, která se týká sdílení zařízení:
„Při stanovování požadavků na integritu bez-
pečnosti je nutno zohlednit dopady společné
příčiny selhání mezi systémy, které vyvoláva-
jí požadavky a ochrannými systémy určenými
k reagování na tyto požadavky.“
Nejde o normativní požadavek, nicméně říká,
že je nutno předem pečlivě rozmyslet sdílení
komponent mezi systémy BPCS a SIS, aby se
zajistilo, že se celkové riziko pohybuje v přípust-
ných mezích. Kromě toho další doporučení nabízí
odstavec 11.2.10 a k němu připojená poznámka:
„Zařízení využívané k provádění části funkce
bezpečnostního přístrojového systému by se
nemělo používat pro účely základního řízení
procesu, v situaci, kdy by selhání takového
zařízení vedlo k selhání funkce základního řízení
procesu, které by vyvolalo požadavek na funkci
bezpečnostního přístrojového systému, ledaže by
se provedla analýza potvrzující, že celkové riziko
je přijatelné.“
„POZNÁMKA: Pokud se část SIS používá také
pro účely řízení a nebezpečné selhání sdíleného
zařízení by vyvolalo požadavek na funkci prová-
děnou SIS, zavádí se nové riziko. Toto přidané
riziko závisí na pravděpodobnosti nebezpečného
selhání sdílené komponenty, protože pokud by
sdílená komponenta selhala, okamžitě se vyvolá
požadavek, na který by systém SIS nedokázal
reagovat. Z tohoto důvodu je v těchto případech
nutné provést doplňkovou analýzu pro kontrolu,
zda je pravděpodobnost nebezpečného selhání
sdíleného zařízení dostatečně nízká. Příkladem
zařízení, jejichž sdílení se systémem BPCS se
často zvažuje, jsou senzory a ventily.“
To znamená, že byste neměli využívat zaří-
zení v bezpečnostní přístrojové funkci (Safe-
ty Instrumented Function – SIF, v zásadě jde
o řídicí smyčku pro bezpečnostní účely), pokud
Systémy SIS a BPCS někdy mohou sdílet komponenty, avšak nikoli bez pečlivé analýzy.
Kdy mohou řídicí systém procesu
a bezpečnostní systém
sdílet provozní zařízení?
Ed Marsal
Kenexis Consulting
Corporation
Gary Hawkins
Emerson Process
Management
Obrázek 1: Maximální míra sdílení. Funkční blok LSLL-101,
limitér výšky hladiny, má zajišťovat bezpečnostní funkci,
avšak selhání snímače výšky hladiny nebo regulačního
ventilu by představovalo jediný bod selhání.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 17
by selhání tohoto zařízení způsobilo vydání poža-
davku ze strany smyčky BPCS na systém SIS,
a zároveň by způsobilo upadnutí této funkce
SIF do nebezpečného stavu. Z tohoto ustanovení
vychází požadavek na prevenci výskytu jediného
bodu selhání.
Poznámka k bodu 11.2.10 říká, že výskyt jedi-
ného bodu selhání je přípustný, pokud četnost
takového selhání je přijatelně nízká. To vyžaduje
podrobnou kvantitativní analýzu, což je pracný
proces, který je těžké provést správně a často
se ignoruje. Nicméně ve většině situací analýza
odhalí, že sdílení není možné.
Postup analýzy FMEA
Sdílení bude vyžadovat provedení analýzy mož-
ných způsobů selhání a jejích důsledků (Failure
Modes and Effects Analysis – FMEA) na zařízení,
které má být sdíleno. To znamená, že pro každé
sdílené zařízení – snímač, ventil nebo dokonce
i celou řídicí smyčku, se musí určit všechny
způsoby, kterým sdílené komponenty mohou
selhat, a zda tento způsob selhání představuje
jediný bod selhání. A i když to není výslovně
vyžadováno, důrazně doporučujeme, aby se tato
studie formálně zdokumentovala a verifikovala.
Proces FMEA začíná vytvořením seznamu
všech položek, které se mají sdílet u dané smyčky
nebo funkce. Musí se vypsat všechny způsoby
selhání každé položky a pro každý způsob selhá-
ní se musí popsat dopady selhání. Pokud pri-
mární selhání vyřadí ochranný prvek, pak před-
stavuje jediný bod selhání. Jediné body selhání
je následně nutno buď odstranit přepracováním
návrhu, nebo se musí provést kvantitativní ana-
lýza prokazující, že četnost selhání je dostatečně
nízká, aby bylo sdílení přípustné.
Příliš mnoho sdílení
Na obrázku 1 je znázorněn příklad značné míry
sdílení. Procesem je buben pro odlučování vody.
Rozhraní mezi uhlovodíkem a vodou monito-
ruje snímač výšky hladiny LT-101, který zasílá
procesní měření do funkčního bloku řídicího
prvku LIC-101 v řídicím systému, který nastavu-
je regulační ventil úrovně LV-101, aby udržoval
výšku hladiny vody v bubnu na žádané hodnotě.
Funkční blok LSLL-101, omezovač nízké výšky
hladiny, zajišťuje v tomto příkladu bezpečnostní
funkci. Možné způsoby selhání a jejich důsledky
jsou vypsány v tabulce 1.
Tento příklad byl zjednodušen a soustředí se
pouze na dvě sdílené komponenty. Ve skuteč-
nosti jsou sdíleny vstupní karta DCS, CPU DCS,
výstupní karta DCS a úrovňový ventil a všechny
tyto prvky by měly být zahrnuty do analýzy
selhání.
Toto uspořádání evidentně nelze použít, ale
co by se stalo, pokud by byla bezpečnostní funk-
ce oddělena, alespoň částečně? Na obrázku 2
byl přidán samostatný snímač výšky hladiny
LT-102. Ten poskytuje signál měření výšky hla-
diny svému vlastnímu logickému řešiteli, který
reaguje na stav nízké hladiny odpojením elek-
tromagnetického ventilu pro odvádění vzduchu
z regulačního ventilu LV-101, čímž dojde k jeho
zavření. V tomto scénáři je jedinou sdílenou
komponentou regulační ventil. Analýza způsobů
selhání je vypsána v tabulce 2 (str. 19).
Opět platí, že sdílení byť jen regulačního ven-
tilu poskytuje nedostatečnou ochranu.
Obrázek 3 znázorňuje situaci s doplňkovým,
samostatným uzavíracím ventilem. Analýza této
situace je jednoduchá: Nemůže zde být žádný
jediný bod selhání, protože zde nejsou žádné
sdílené komponenty.
Tabulka 1: Možné způsoby selhání a jejich důsledky
Zařízení
Způsob
selhání
Důsledek
Bezpečnostní
opatření
Poznámky
LT-101
Selhání
před
vstupem
Výstup řídicího prvku
jde na nulu, ventil je
zcela otevřený
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
Selhání
za výstupem
Výstup řídicího prvku
jde na maximum, ventil
je zcela zavřený
Není sdílená
ochrana
Selhání
na místě
Výstup řídicího prvku
přejde do zcela
otevřeného stavu,
pokud se žádaná hod-
nota změní na nižší
hodnotu
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
LC-101
Selhání
před
vstupem
Výstup řídicího prvku
jde na maximum, ventil
je zcela zavřený
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Selhání
za výstupem
Výstup regulátoru jde
na nulu, ventil je plně
otevřen
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
Obrázek 2: Zde byl přidán samostatný snímač výšky hladiny LT-102
s vlastním logickým řešitelem, který reaguje na stav nízké hladiny odpojením
elektromagnetického ventilu pro odvádění vzduchu z regulačního ventilu LV-101,
čímž dojde k jeho zavření. Nicméně sdílený regulační ventil stále představuje
jediný bod selhání.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/18 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
téma z obálky
Sdílení, které funguje
Příkladem situace, kdy je přípustné některé
komponenty sdílet, je hydrokrakovací jednotka
nebo hydrorafinační jednotka ropy. V těchto pro-
cesních jednotkách se využívá přívodní čerpadlo
přecházející z nízkotlakého přívodu o tlaku řek-
něme 0,8 MPa do velmi vysokého tlaku reaktoru
o tlaku cca 7–14 MPa. Je zde uzavírací systém,
znázorněný na obrázku 4, určený pro sledová-
ní, zda nedošlo ke ztrátě dopředného proudění
z důvodu selhání čerpadla. Uzavírací systém
následně zavře uzavírací ventil, aby nedošlo
ke zpětnému proudění z vysokotlakého systému
reaktoru přívodním čerpadlem do nízkotlakého
přívodního systému a potenciálnímu snížení
tlaku v reaktoru. V případě selhání čerpadla
bude monitor průtoku na výstupu čerpadla
reagovat na nízký průtok otevřením regulačního
ventilu ve snaze zvýšit průtok, protože namě-
řený průtok (nulový) je pod žádanou hodnotou
přívodního průtoku. Proto je ventil pro regulaci
průtoku vybaven elektromagnetickým ventilem
řízeným uzavíracím systémem. Dojde-li ke ztrátě
dopředného proudění, uzavírací systém elektro-
magnetický ventil odpojí a tím regulační ventil
uzavře.
Procesní ohřívač v rafinérii na severovýchodě USA využíval
bezpečnostní vypínací systém znázorněný na obrázku 5.
Na přívodu topného plynu byly dva uzavírací ventily XV-21
a XV-22 řízené nezávislou logikou v bezpečnostním PLC. Pokud
se průtok procesní kapaliny k ohřívači snížil příliš mnoho,
bezpečnostní systém zastavil přívod topného plynu k hořáku.
Ohřívač byl ve stabilním provozu po dlouhou dobu bez jakých-
koli problémů. Avšak bezpečnostní smyčka i řízení procesu se
opíraly o stejný snímač průtoku FT-101. Navíc byl snímač průtoku
namontován pod vedením procesní kapaliny namísto nad ním
a v impulsním vedení se kondenzovala vlhkost. V zimě panovalo
dlouhé, velmi chladné období. Nikdo si nevšiml, že ze snímače
odpadl izolační kryt, což způsobilo, že kondenzovaná vlhkost
na impulsním vedení zamrzla v led a zablokovala tak ukazatel
snímače.
V tomto období probíhala provozní změna a řídicí systém závo-
du si žádal snížit průtok procesní kapaliny k ohřívači. Smyčkový
regulátor průtoku FIC-101 začal uzavírat regulační ventil průtoku
procesní kapaliny FV-101. Průtok se snížil, avšak zablokovaný
snímač průtoku na toto snížení nereagoval. Tím došlo k uzavření
řídicí smyčky, což vedlo k úplnému uzavření regulačního ventilu
průtoku. Když průtok poklesl pod spodní mez, bezpečnostní
smyčka měla reagovat, avšak její informace
o průtoku pocházely ze stejného zablokovaného
snímače průtoku jako využívala řídicí smyčka
průtoku. Bezpečnostní systém nereagoval
a trubky v ohřívači se přehřály, praskly a nafta
a uhlovodík vytekly do topeniště ohřívače.
Ohřívač byl zcela zničen, další zařízení bylo
poškozeno a výroba se zastavila. Celková ztráta
přesáhla 10 milionů dolarů. Naštěstí nedošlo
k žádným úrazům ani ztrátám na životech.
Závod udělal chybu v tom, že snímač průtoku,
sdílený mezi řídicí smyčkou a vypínací smyčkou,
představoval jediný bod selhání, který jednak
způsoboval nebezpečnou situaci a současně
bránil bezpečnostnímu systému, aby na ni rea-
goval. Šlo o jednoznačné porušení bodu 11.2.10
normy IEC 61511. Správný návrh by vyžadoval
použít samostatný snímač pro vypínací systém,
aby se tak odstranilo jediné místo selhání.
Obrázek 5: Zde systémy SIS a BPCS sdílely snímač FT-101, který selhal a oba
systémy vyřadil z provozu, což vedlo k požáru.
Vytápěný ohřívač s omezením průtoku
Obrázek 3: Zde byl přidán samostatný uzavírací ventil XV-101. Nejsou zde žádné
sdílené komponenty, a proto zde není žádný jediný bod selhání.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 19
V tomto případě je sdílení regulačního ventilu
přípustné, protože nepředstavuje jediný bod
selhání, který by vyvolával poptávku po ochran-
né funkci a zároveň by způsoboval její nebezpeč-
né selhání. Selhání regulátoru průtoku nemůže
způsobit zpětný tok. Zpětný tok by mohlo způ-
sobit jedině selhání čerpadla. Pokud se ventil
zasekne v jakékoli pozici – na místě, otevřený
nebo zavřený, nezpůsobí to zpětný tok, pokud
bude čerpadlo nadále fungovat. Uzavírací zásah
je nezávislý na příčině nebezpečné situace, takže
sdílení ventilu pro účel bezpečnosti a pro účel
uzavírání je přípustné. Často bývá osazován
samostatný uzavírací ventil pro zajištění redun-
dance, pokud by ventil regulující průtok selhal
při uzavírání v případě odpojení elektromagne-
tického ventilu, buď kvůli selhání elektromagne-
tického ventilu, nebo kvůli zaseknutí regulačního
ventilu.
Nezabývali jsme se případy, kdy je jediný bod
selhání přípustný. Vyžaduje to podrobnou mate-
matickou analýzu četnosti potenciálních selhání,
přičemž tato analýza může být dražší než zakou-
pení samostatného zařízení.
V souhrnu lze tedy říci, že norma IEC 61511
dovoluje sdílení provozních zařízení mezi sys-
témy SIS a BPCS, avšak stanovuje požadavky,
které při správné implementaci zabrání sdíle-
ní nebezpečným způsobem. Jedním z těchto
požadavků je poměrně složitá analýza sdílených
komponent, která se často nechápe, nebo se
provádí nesprávně. A navíc musí být provedena
dokumentovaná a verifikovaná analýza FMEA
všech sdílených komponent. ce
Ed Marszal je prezidentem společnosti Kenexis
Consulting Corporation. Gary Hawkins je
globálním konzultantem společnosti Emerson
Process Management pro oblast rafinérií.
Tabulka 2: Lepší situace, ale stále nedostatečná
Zařízení
Způsob
selhání
Důsledek
Bezpečnostní
opatření
Poznámky
LV-101
Selhání
při otevření
Zcela otevřený ventil
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
Selhání
při uzavření
Ventil zavřený
Není sdílená
ochrana
Selhání
na místě
Otevřená cesta
k úplnému vytečení
nádrže, pokud
vstupní hodnota
poklesne
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
Přemostění
otevřeno
Otevřená cesta
k úplnému vytečení
nádrže
Ochrana před
přeplněním
– selhala
Jediný bod
selhání
Ktomuto incidentu došlo na příbřežní těžební plošině na Střed-
ním východě v 90. letech. Buben odlučoval tekutý uhlovodík
od vody a odváděl vodu do skladovací nádrže přes kanalizaci
olejové vody. Jak znázorňuje obrázek 2, snímač výšky hladiny
monitoroval rozhraní voda / uhlovodík a řídil průtok vody do kana-
lizace pomocí řídicího prvku LIC-101 a regulačního ventilu průtoku
LV-101. Bezpečnostní systém využíval nezávislý snímač výšky
hladiny LT-102, svůj vlastní bezpečnostní prvek PLC a elektromag-
netický ventil, který by při odpojení vypustil hnací vzduch z regu-
lačního ventilu a způsobil jeho zavření.
Systém po nějakou dobu běžel beze změny procesních podmí-
nek. Při tomto použití docházelo k zanášení a ukládání usazenin,
ale ventil nikdy nebyl podroben zkoušce částečného zdvihu, a aniž
by o tom operátoři věděli, zasekl se ve své pozici.
Pak došlo ke změně procesních podmínek a snížení produkce
vody. Hladina v odlučovacím bubnu začala klesat a řídicí smyčka
výšky hladiny zasílala regulačnímu ventilu průtoku signál ke snížení
průtoku. Protože byl ventil zaseknutý, průtok se nesnížil a hladina
v bubnu nadále klesala. Když dosáhla spodní meze, bezpečnostní
systém zareagoval a odpojil elektromagnetický ventil, nicméně
zaseknutý regulační ventil nereagoval.
Hladina v bubnu dále klesala, až se do kanalizace dostal uhlovo-
dík. Uhlovodíky se nakonec dostaly ke zdroji vznícení a kanalizace
explodovala, což zastavilo výrobu a vyžádalo si nákladné opravy.
Celková škoda přesáhla milión dolarů a naštěstí nedošlo k žádným
úrazům ani ztrátám na životech.
Stejně jako v druhém příkladu zde existoval jediný bod selhá-
ní – v tomto případě regulační ventil, což bylo jasným porušením
bodu 11.2.10. Správné provedení této aplikace by mělo vyhrazený
uzavírací ventil pro systém SIS, který by byl oddělený od systému
BPCS. Je nutno poznamenat, že i při použití samostatných ventilů
pro funkci řízení procesu a pro bezpečnostní funkci by se mělo
zvážit provádění zkoušek částečného zdvihu, protože jde o aplikaci
se známou existencí zanášení.
Buben pro odlučování vody
Obrázek 4: Tento obrázek znázorňuje, kdy je sdílení regulačního ventilu průtoku
přípustné, protože nepředstavuje jediný bod selhání, který by vyvolával poptávku
po ochranné funkci a zároveň by způsoboval její nebezpečné selhání.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/20 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
hlavní téma
O
brázek řekne víc než tisíc slov. Před
lety bylo toto rčení běžné a pravdi-
vé. S nástupem kamerových systé-
mů na bázi počítačů a aplikací pro
vysokorychlostní internet se používání tohoto
rčení utlumilo. A přesto se s technologickým
vývojem a pronikáním nových a zajímavých
možností do automatizačních systémů začíná
objevovat mírně upravená verze tohoto rčení.
Díky rychlému nárůstu výpočetního výkonu,
paměťové kapacity a kamerových funkcí se
do provozů moderních závodů a do jejich roz-
hraní HMI stále častěji zavádějí aplikace videa.
Pohyblivé obrázky proto řeknou víc než milion
slov.
Poptávka po videu ve výrobě během let vyrov-
naně rostla s tím, jak se zdokonalovaly techno-
logie a klesaly ceny. Video pro řídicí systémy
je stále běžnější a dostatečně cenově dostupné
na to, aby zastalo inspekční úkoly, které dříve
prováděly kapacitní a indukční senzory přiblíže-
ní a fotoelektrické sen-
zory. Moderní software
umožňuje extrémně
rychlé inspekce. Nyní
se využívání videa dále
rozšiřuje a dostává se
i do rozhraní HMI, kde
pomáhá řešit nejrůz-
nější problémy a kam
vnáší četné výhody.
Jak uvádí Chris Haley, architekt pro verti-
kální řešení ve výrobě společnosti Cisco, nasa-
zení videa, které je teprve v počáteční fázi,
má potenciál zcela změnit situaci v průmyslu.
„Za poslední dva roky exponenciálně vzrostl
počet koncových bodů výstupů videa,“ připomí-
ná. „Dokládá to, jak silně lidé tomuto nástroji
věří. Jak se to bude vyvíjet dále? Řekl bych, že
průmysl na vývoji těchto technologií právě nyní
pracuje.“
Úplná smršť technického pokroku
Díky technologickým vylepšením a snížení
ceny se video stalo atraktivnějším než kdykoli
předtím a je použitelným a cenově dostupným
řešením pro většinu závodů. Haley upozorňuje
na dva trendy, které v současnosti podněcují
toto rozšiřování videa ve výrobě. „Především
pozorujeme přesun od pracovníků zaměřených
na jeden úkon nebo od linkových pracovníků
ke kvalifikovanějším zaměstnancům. Automa-
tizace a přístrojová technika v průmyslu se
staly složitějšími a vzniká tak poptávka po pra-
covnících, kteří rozumějí výrobnímu procesu
a dokážou reagovat na informace poskytované
v reálném čase. Navíc dnes žijeme ve vizuální
kultuře. Zejména mladší pracovníci reagují
efektivněji na to, co vidí, než na slova nebo
numerická data. Video pak poskytuje kvalifi-
kovaným pracovníkům vizuální přehled, který
potřebují a očekávají. Tento přehled lze svázat
s centrální podpůrnou architekturou a získat
tak informace zvyšující produktivitu.“
Video se obvykle do HMI začleňuje ze dvou
hlavních důvodů:
monitorování a inspekce v reálném čase
na základní výrobní úrovni nebo na vzdále-
ných místech;
uchovávání historických záznamů a jejich
přehrávání pro postupy údržby a školení.
K aplikacím patří přenos vizuálních pohledů
do a z několika míst, dispečinku a podnikových
kanceláří, a to flexibilně a levně. Rozhraní HMI
Rostoucí poptávka po preciznějších a přesnějších operacích na základní výrobní
úrovni a ve vzdálených lokalitách podněcuje využívání displejů s videem. Dokonalejší
kamery, vyšší výpočetní výkon, úložná kapacita a konektivita vytvářejí dokonalé
podmínky pro to, aby tuto technologii měl na dosah téměř každý závod.
Zavádění videa
do HMI
Jeanine Katzelová
Control Engineering
Tok živého videa
obohacuje monitorování
a řízení, zabezpečovací
dohled a aplikace údržby
či školení. Přenos
vizuálních pohledů
mezi různými lokalitami
a dispečinkem přispívá
ke zvyšování efektivity
a bezpečnosti.
(Zdroj: Advantech)
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 21
hlavní téma
s funkcí videa rovněž poskytují možnost dohle-
du pro bezpečnost a zabezpečení závodu a dají
se použít jako instruktážní nástroje pro účely
údržby a školení. Asi nejdůležitějším využitím
je vzdálené monitorování. „Živý přenos videa
poskytuje četné výhody pro automatizaci pro-
cesu řízení ve vzdálených místech,“ tvrdí Mark
Lochhaas, produktový manažer společnosti
Advantech. „Pokud alarm signalizuje problém,
živé video vám umožní vidět, co se vlastně děje.“
„Závody využívají video z mnoha různých
důvodů,“ poznamenává Sam Schuy, technický
manažer společnosti Maple Systems, „od počí-
tačového vidění pro monitorování operací a kva-
lity produktů až po bezpečnost a zabezpečení.
Video zjišťuje, že to, co výrobce vyrábí, vypadá
tak, jak má. Ve většině případů vidíme rozhra-
ní HMI s videem sloužícím k tomu, aby závod
mohl mít vizuální záznam, buď z důvodu zabez-
pečení, nebo pro zaznamenání abnormálních
událostí a reakcí na alarm. Kamera uchovává
přesný vizuální záznam toho, co se stalo.“
„Pro otevřený systém, který je integrován
s počítačem, vybaven dotykovou obrazovkou
a připojen k síti, může být doplnění videa
v současnosti poměrně snadné,“ konstatuje
Lochhaas. „Většina moderních videokamero-
vých systémů se dodává se sadou ovladačů,
které lze přidat k aplikaci, a většina velkých
platforem HMI na bázi MS Windows obvykle
obsahuje hardware a software potřebný pro
práci s videem a další úkony.“
Změna způsobu práce
Rozhraní HMI nyní dokážou neporovnatelně
více než dříve. „HMI jsou dost ‚chytrá‘ na to, aby
dokázala řídit rozhraní a displeje lokálně a při-
pojila se k síti při instalaci,“ uvedl Steve Motter,
viceprezident pro rozvoj obchodu společnosti
IEE. „Před pěti lety bylo zpracování videa oříš-
kem, ale protože se díky PDA a tabletům stalo
sdílení videa tak běžným, jsou nyní funkce pro
práci s videem zabudovány přímo do hardwaru.
Umožňují, aby nejnovější displeje podporovaly
tyto funkce bez zvýšených nákladů nebo náro-
ků na výkon.“
Připojení kamery k rozhraní HMI opravdu
může být náročné na zdroje. „Jen před několika
lety neměla rozhraní HMI výkon potřebný pro
záznam videa a další úkony,“ připomíná Schuy.
„Ale nyní jsou procesory výkonnější a rozhraní
HMI mají paměť, která umožňuje videosysté-
mům pracovat, aniž by zatěžovaly výkonnost
rozhraní HMI,“ dodává.
Ačkoli se cena videosystémů bezesporu sníži-
la, stále představují citelnou investici, přičemž
hardware je jen částí nákladů. Významnou
část investice si vyžádá čas a technické zajiš-
tění nezbytné pro konfiguraci systému HMI,
aby prováděl požadované úkoly. „Technologie
pro video se na mnoha frontách posunula
vpřed,“ domnívá se Richard Harwell, manažer
pro vyspělá řešení a konektivitu společnosti
Eaton. „Nicméně její rozšiřování je prozatím
poměrně pomalé. U většiny HMI na otevře-
ných platformách jsou tyto schopnosti již téměř
standardně přítomné, avšak stále přetrvávají
překážky na straně aplikace.“
Motter potvrzuje, že problémy s integrací
videa do rozhraní HMI jsou závislé na aplika-
ci. „Konečný uživatel musí rozumět procesu
a parametrům implementace,“ míní Motter. „Co
bude video monitorovat? Jak rychle proces pra-
cuje a jak rychle se musejí informace přenášet?
Jakou šířku pásma potřebujete? Jaké rozlišení
displeje je potřeba?“
Michael Sopko, technik produktového mar-
ketingu zabudovaných systémů společnosti
Technology by THE INNOVATORS
www.br-automation.com
Smart
Engineering
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/22 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
National Instruments, se domnívá, že na přijetí
a zavádění videa do rozhraní HMI mají vliv otáz-
ky obecné kultury. „Pracovníci, kteří jsou zvyklí
sledovat širokoúhlé ploché televizory, očekávají
stejně špičkovou techniku na svém pracovišti,“
upozorňuje Sopko. „Ptají se: ‚Proč je nemůžeme
použít i v průmyslu?‘“
Richard Harwell ze společnosti Eaton to pova-
žuje za generační otázku. „Ve většině případů je
technologiím videa více nakloněna mladší gene-
race. Ve skutečnosti je vítají. Používání videa
v rozhraní HMI bude stále přijatelnější v souvis-
losti s tím, jak generace, jež vyrostla na YouTu-
bu, začne požadovat technologie, které považuje
za běžné. Tyto technologie mění náš způsob
práce stejně jako náš způsob života.“
Jen málo dobrých důvodů,
proč video nezavádět
Je jen málo dobrých důvodů, proč do vašich
systémů, procesů a operací video nezavádět.
Video představuje jeden z nejlepších způsobů
rychlé prezentace velkého množství informací
a dává operátorovi schopnost se rozhodnout.
Jakékoli nároky kladené na aplikaci vyvažují
přínosy pro automatizační systém a operátora.
Díky bezdrátovým technolo-
giím je zavádění videa do HMI
ještě atraktivnější. „Video vždy
hrálo v prostředí procesů svou
roli,“ připomíná Neil Peterson,
senior manažer marketingu bezdrátových pro-
duktů společnosti Emerson Process Manage-
ment, „ale náklady na rozvod kabelů u těchto
systémů byly značné. Nicméně protože je již
standardně rozšířena síť Internet a technologie
Ethernetu a výrobci videozařízení představi-
li převodníky umožňující bezdrátový přenos
videosignálu, popularita videa začala stoupat.
Technologie pro zobrazování, převod a ukládá-
ní dat se v posledních zhruba 10 letech nato-
lik zdokonalily, že videosystémy nyní mohou
mít neuvěřitelnou funkčnost. Dnes si můžete
vybrat z mnoha možností a mnoha způsobů, jak
plnit četné potřeby.“
„Náklady na instalaci videa v systémech HMI
nejsou přemrštěné,“ rychle dodává Peterson,
„zejména když je systém bezdrátový. A insta-
laci nebo využití stávající Wi-Fi infrastruktury
lze provést s ohromnými úsporami materiálu
a práce.“
Michael Sopko ze společnosti NI vidí bezdrá-
tovou techniku ještě o krok dále a očekává, že
tabletová PC nakonec převezmou roli bezdráto-
vých rozhraní HMI s videem. „Zatím ještě nejsou
dostatečně odolná, ale brzy budou,“ připouští
a dodává, že otázkou může být zabezpečení,
které však není nepřekonatelným problémem.
„Technologie tabletů má velký potenciál.“
„Ať už je připojení bezdrátové nebo kabelové,
funkčnost videa pronikající do rozhraní HMI
má bohatý přínos. Firmy, manažeři a vedoucí
pracovníci závodů si uvědomují, že informovaní
zaměstnanci jsou produktivnější,“ reaguje Chris
Haley ze společnosti Cisco. „Video je užitečné,
protože pro udržování informovanosti personá-
lu můžete využívat stejnou platformu jako pro
výrobu. Zlepšuje komunikaci a tím i pracovní
morálku. Použitím společné architektury může
závod integrovat toky živého videa ze základní
výrobní úrovně do obrazovek HMI a zpřístupnit
je mnoha pracovníkům.“
Dostupné, zabezpečené,
proveditelné
Průmysl stále více oceňuje hod-
notu začlenění videa do systému
HMI. Závody potřebují operace
vidět, aby reagovaly efektivně
a odpovídajícím způsobem. „Apli-
kace využívající HMI s videem si
dnes může dovolit většina závo-
Rozhraní HMI s videem pomáhají
výrobcům kontrolovat, že to,
co vyrábějí, vypadá tak, jak
má. Video dovoluje přesný
vizuální záznam k zachycení
abnormalit pro kontrolu kvality
a zdokonalování procesu.
(Zdroj: Maple Systems)
Technologie pro začleňování videa
do rozhraní HMI pokročila na mnoha
frontách. Tato funkčnost je téměř
standardně dostupná u většiny
rozhraní HMI na otevřených
platformách.
(Zdroj: Eaton Corp.)
hlavní téma
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 23
dů,“ domnívá se Michael Sopko ze společnosti
NI. „Přijetí videa závisí na požadavcích a nákla-
dech systému HMI s videem ve srovnání s vidi-
telnými přínosy.“
Video v rozhraní HMI poskytuje výrobcům
bližší pohled na systémy závodu a otevírá cesty
ke zlepšení každodenních operací a údržby.
„Lidská interakce s těmito zařízeními je velmi
důležitá,“ pokračuje Sopko. „K dispozici jsou
nástroje pro poměrně snadnou konfiguraci
systémů a ty jsou primárním faktorem při roz-
šiřování aplikací videa. Výkonná uživatelská
rozhraní lze vyvíjet rychle a tato flexibilita je
klíčem k vytváření toho, co chcete a potřebujete
v době, kdy je to nutné. V souvislosti s tím, jak
výrobci usilují o zvyšování účinnosti a snižo-
vání chybovosti, hraje vícedotyková funkčnost
displeje integrální roli v nové generaci disple-
jů a umožňuje pracovníkům komunikovat se
svými systémy sledováním videa v reálném čase
a reagováním dříve, než dojde k poruchám.“
S postupným pronikáním technologie videa
do rozhraní HMI vyvstává potřeba podkladové
architektury, která by podporovala jeho poža-
davky. „Mnoho výrobců si v době recese uta-
hovalo opasky a neinvestovalo do technologií
umožňujících připravenost na video,“ všímá si
Haley. „Dnes to představuje překážku. Pokud
celý výrobní proces využívá společnou sadu
protokolů nebo architekturu, nejenže to usnad-
ňuje instalaci videa, ale navíc to závodu dává
pružnost. Ve Spojených státech jsme dnes
svědky znovuzrození výroby. Firmy s nejaktu-
álnějšími systémy, zařízením a architekturami
jsou v lepší konkurenční pozici.“
Neil Peterson ze společnosti Emerson má
za to, že video budoucnosti bude „všudypří-
tomné a nomádské“ a očekává svět, kde všichni
budou mít kameru v ruce nebo na ochranné
přilbě. „Při posuzování výhod si představte, co
by se stalo, kdybyste neměli záznam z videa,
když by monitorování videem nebylo zavedeno,“
dotazuje se Peterson. „Díky videu se vyhnete
řadě problémů. Zavedení Wi-Fi infrastruktu-
ry snižuje náklady a zvyšuje flexibilitu, navíc
umožňuje provozování dalších aplikací. Pra-
covníci provádějící odstraňování závad nebo
údržbu budou moci získat pomoc odborníků,
kteří jsou 10 minut nebo 10 hodin cesty daleko.
Průmysl bude efektivnější a bude moci snad-
něji přenášet znalosti od těch nejzkušenějších
k začátečníkům. Před několika lety byla hlavní
překážkou použití těchto systémů příliš vysoká
cena nebo nebyly dostupné vůbec. Dnes jsou
cenově dosažitelné, zabezpečené a proveditel-
né.“ ce
Jeanine Katzelová je přispěvatelka časopisu
Control Engineering. Kontaktujte ji na adrese
jkatzel@sbcglobalnet.
Aplikace Data Dashboard for LabVIEW společnosti NI umožňuje technikům a vědcům vizualizovat data z distribuovaných zabudovaných
systémů na mobilních zařízeních na bázi systémů iOS a Android. Pomocí aplikace Data Dashboard for LabVIEW mohou pracovníci rychle
definovat měřidla, grafy a další ukazatele a mapovat je v rámci proměnných prostředí LabVIEW publikovaných na síti z monitorovacích
a řídicích systémů. Zařízení iPad je registrovanou obchodní známkou společnosti Apple Inc.
hlavní téma
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/24 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
placená inzerce
Spékání je jednou z nejstarších technologií
na světě. Již po několik století tímto postu-
pem tepelného opracování vznikal porce-
lán a keramika, ale v posledních zhruba
100 letech slouží i ke spojování kovových
prášků do kompaktního tvaru. Tento obor je
znám jako prášková metalurgie a má širokou
škálu použití. Vznikají tak karbidové vrtáky,
ozubená kola, náboje kol, filtry či ložiska.
Jedním z lídrů trhu je společnost GKN Sinter
Metals, pobočka mezinárodní skupiny GKN
plc. Těžko bychom našli nějaké v Evropě
vyrobené auto, které při opuštění výrobní
linky nemá rozvody VVT nebo jiné součásti
rozvodů od těchto specialistů. Závod GKN
v bavorském Bad Brückenau našel ve snaze
o zajišťování co nejvyšší kvality optimální
podporu – výkonný systém pro řízení proce-
sů APROL a řídicí technologii B&R.
Každou sekundu opustí jeden z 25 výkon-
ných lisů ve výrobním závodě GKN Sinter Metals
v Bad Brückenau jedno nové lesklé ozubené kolo.
Tyto součástky sice po opuštění lisu vypadají,
jako by s nimi již nebylo nutné nic dělat, ale
pokud by je někdo neopatrně uchopil, rozpadly
by se na prach. A i kdyby byly zdánlivě nepo-
škozené, museli byste je zahodit. Neviditelné
otisky na povrchu by ovlivnily kvalitu výrobku
i po následném spékání, které výrobku dodává
pevnost. Následky by mohly být zničující. Každý
ze 135000 dílů, které závod v Bad Brückenau
dennodenně vyrobí, bude nainstalován do důle-
žitých systémů v automobilech, například do ole-
jových a vodních čerpadel či rozvodů, jejichž
selhání by mělo za následek velké škody.
Udržování konzistentní směsi prášků
Je tedy pochopitelné, že výrobce klade velmi
vysoké nároky na suroviny i na celý výrobní pro-
ces. Na počátku výrobního procesu stojí výroba
jemného kovového prášku, který speciální lisy
a formy tvarují do požadovaného tvaru. Poté jsou
výrobky zahřáty na teplotu nižší než je teplota
tavení příslušných materiálů. Výhodou takto
vyrobených dílů je, že ani složitější tvary nevy-
žadují rozsáhlé mechanické opracování jako je
tomu u litých či kovaných výrobků.
Podle požadovaných vlastností se kovový prá-
šek může skládat ze samotných kovů nebo slitin.
Společnost GKN Sinter Metals doposud vyvinula
stovky různých složení kovových prášků. Jakkoli
malá změna ve velikostech částic nebo ve složení
materiálu má značný vliv na výsledný výrobek.
Proto je velmi důležité, aby míchání směsi probí-
halo přesně podle receptury a aby měla obsluha
přístup k podrobné a přesné vizualizaci procesu
a jeho řízení.
Od počátku roku 2010 se společnost GKN Sin-
ter Metals spoléhá na hardware a software B&R.
„Potřeba změnit dodavatele vznikla ve chvíli, kdy
známý německý dodavatel přestal dodávat řídicí
jednotky, které jsme používali, a začali jsme mít
potíže s podporou a dostupností náhradních
dílů. Kromě toho se mladší pracovníci údržby
stále méně a méně vyznali ve staré generaci
řídicích jednotek“, vysvětluje Harald Dziadek
z oddělení elektroniky společnosti GKN Sinter
Metals GmbH. Společnost GKN tedy musela řídi-
cí technologie přebudovat od začátku, a proto se
rozhodla využít příležitosti a celý systém míchání
oživit a optimalizovat. „Technologie B&R se pro
tento účel velmi hodila, protože jsme již v řadě
systémů měli řídicí jednotky B&R a oslovila nás
jejich jednoduchá obsluha, pružnost a spolehli-
vost“, dodává Harald Dziadek, který byl za obno-
vení systému zodpovědný.
Pouze APROL
Společnost GKN se pro systém APROL rozhodla
na základě vlastních zkušeností. Tento výkonný
systém pro řízení procesů již používala v pecích
s dopravníky, kde zajišťoval vizualizaci klíčo-
vých parametrů spékání, které jsou stejně jako
výroba prášku jednou ze základních činností
éká í j j d j ší h h l ií 5 d lů k
Recept na kvalitu
Se systémem APROL může obsluha míchacích systémů ve společnosti GKN Sinter
Metals ovládat a míchat podle několika set různých receptur.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 25
placená inzerce
společnosti. „Systém APROL nás přesvědčil svou
skvělou pružností, velkou bezpečností operač-
ního systému Linux a integrovanou databází
SQL“, říká Andreas Fleißner z elektronické dílny
společnosti GKN.
Proto systém APROL nyní spravuje i receptury
a vizualizuje dávkové zpracování míchacího sys-
tému. Míchací systém tvoří karusel s nádobami
obsahujícími sekundární přísady. Obsluha pří-
sady ručně odebírá a podle příslušné receptury
uložené v systému je dávkuje na vahách zařízení
Mettler Toledo. Přesně navážené přísady pak
naplní do jednoho nebo dvou míchacích strojů
vybavených čidly zatížení a váhami. V míchacích
strojích se již nacházejí primární přísady ze sila,
které se nachází přímo nad nimi. Před přidáním
další sekundární přísady je směs po dobu urče-
nou recepturou promíchávána, aby nedocházelo
k hrudkování nebo jiným nežádoucím interakcím
mezi přísadami. Po přidání všech přísad je dáv-
kování hotovo a začíná hlavní míchání. Po jeho
skončení je kovový obsah naplněn do přeprav-
ních nádob a je zkontrolováno utěsnění. Po zado-
kumentování výsledků je dávka hotova. Vyso-
kozdvižné vozíky převezou přepravní nádoby
k některému z lisů.
Systém řízení procesů a řídicí
technologie spolupracují
Srdcem modernizovaného systému je průmyslový
počítač řady APC810 s dostatkem prostředků pro
správu stovek receptur. Systém APROL provádí
obsluhu krok za krokem procesem dávkování
a míchání a procesor z řady systémů 2005 řídí
celý systém. Tento procesor také podle dat recep-
tur ze systému řízení procesů a přesné hmot-
nosti primárních přísad v míchacím stroji, které
získává přes sériové rozhraní z příslušné váhy,
počítá potřebná množství sekundárních přísad.
„Toto delegování úkolů mezi procesním řídicím
systémem a řídicí technologií zajišťuje, že míchací
systém můžeme ponechat v chodu i v případě, že
by systém řízení procesů měl neočekávané potíže“,
vysvětluje Andreas Fleißner.
Hlavní obslužný panel – dotykový panel B&R
s průmyslovou klávesnicí a nouzovým vypína-
čem – je umístěn bezprostředně u karuselu se
sekundárními přísadami. Obsluha tedy může
krok za krokem procházet procesem dávkování
a současně sledovat zbývající části systému.
V systému jsou rozmístěny tři Power panely,
které obsluhu průběžně informují o postupu
a stavu procesu míchání a umožňují jí rychle
reagovat z kteréhokoli místa.
Výhody modernizace však nepředstavuje
pouze lepší ergonomie a dostupnost. Proces
míchání byl také zkrácen – o 20 minut na dávku
v prvním míchacím stroji a o 15 minut na dávku
v druhém míchacím stroji. „Nyní máme výkonný,
plně integrovaný řídicí systém, který nám umož-
ňuje bezpečné řízení procesů, detailní monito-
rování a bezproblémovou dokumentaci“, říká
Harald Dziadek při popisování pokroku, který
jeho společnost za poslední rok dosáhla.
B+R automatizace, spol. s r. o.
Stránského 39
616 00 Brno
Tel: 541 420 311
www.br-automation.com
V závodě GKN v Bad
Brückenau vytváří
25 výkonných lisů přes
135000 spékaných dílů
z kovového prášku pro
různé systémy automobilů
jako jsou olejové a vodní
čerpadla.
Přehled procesu:
Od kovového prášku
po hotový díl.
V
B
2
z
r
j
č
P
O
p
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/26 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
hlavní téma
E
thernetové protokoly bezpečně přená-
šejí data od zdroje k příjemci. „Bez-
pečně“ v tomto kontextu znamená, že
data zaslaná z bodu A a přijatá v bodě
B jsou buď:
Identifikována jako neporušená.
Jednoznačně identifikována jako porušená,
takže se aktivují opakovací mechanismy pro
opětovné zaslání dat a obdržení neporušených
dat v bodě B. Je nutno si uvědomit, že návrháři
ethernetového protokolu se snaží v maximální
možné míře tato data chránit. Ethernetový
rámec (vrstva 2 ze sedmivrstvového modelu
OSI) využívá 32bitový kontrolní součet CRC
(Cycle Redundancy Check – cyklická redun-
dantní kontrola), který je tak těžké obelstít,
že přijetí neidentifikovaných, ale stále poru-
šených dat je natolik nepravděpodobné, že je
možno je zanedbat. Proto záleží na subjektu
provádějícím montáž a na uživateli, aby toto
úsilí nesprávnou instalací nezmařili. V situa-
cích, kde rušení závodu může zasahovat do dat
v kabelu, může dojít k několika skutečnostem.
Pokud je výskyt rušení řídký, data nako-
nec dojdou do bodu B nenarušená. Bohužel
požadavek na opakování přenosu způsobuje
zpoždění přicházejících dat.
V další situaci může dojít k tomu, že bod
A nikdy nebude schopen úspěšně odeslat
data do bodu B, až do další aktualizace. Když
k tomu dojde, data přicházející do bodu B
„skáčou“ více, než by tomu bylo za příznivěj-
ších okolností, což je další možný důsledek
zpožděného přijetí.
Třetím a nejhorším scénářem je situace, kdy
bod A prostě nedokáže odeslat žádná data
do bodu B.
Přesto si uživatelé dobře navržených komu-
nikačních systémů mohou být poměrně jisti,
že data, která přijímají, jsou v pořádku. Jinými
slovy, mají „čistý síťový signál“.
Jakmile jako hlavní příčinu toho, že data
do bodu B přicházejí zpožděná nebo nepřichá-
zejí vůbec, identifikujete nesprávné instalační
postupy, je užitečné znát prvky správných
postupů při instalaci.
Správné uzemnění
Zařízení musejí být náležitě uzemněna.
Mnoho producentů technického vybavení
věnuje u výroby svých produktů hodně času
a úsilí navrhování zemnicích připojovacích
ok a svorek. Používejte je! A nepokoušej-
te se ušetřit pár korun použitím 0,5 mm
drátu k uzemnění zařízení. Protože hovoříme
o sítích, je celkem pravděpodobné, že jsou
PLC umístěny poměrně daleko od zdroje
dat. Pokud je tomu tak, je dobré se ujis-
tit, že celý stroj je uzemněn ke stejnému
potenciálu. Pokud tomu tak není, lze zvolit
stíněný síťový kabel pro přivedení těchto
částí stroje ke stejnému elektrickému poten-
ciálu, nicméně tento typ kabelů není určen
k plnění role pevných nebo splétaných kabe-
lů navržených pro nízkoodporovou cestu
od zařízení k zemnicímu bodu.
Uplatnění zásad nejlepších zkušeností a nejnovějších technologií pomáhá zajistit, aby
informace přijaté po sítích průmyslového Ethernetu reprezentovaly požadovaná měření
nebo instrukce. Patří k nim řádné uzemnění, vedení kabelů, náležité stínění a délka kabelů.
U l t ě í á d jl ší h k š tí j ější h t h l ií áhá ji tit b
Čistota signálu
průmyslového Ethernetu
Helge Hornis, Ph.D.
Pepperl+Fuchs
p
p
S
Z
M
v
a
o
t
d
o
P
d
t
p
s
Kontinuální stínění od čtecí hlavy po délce kabelu až k řídicímu prvku umožňuje tomuto
systému RFID spolehlivě přenášet data i v průmyslovém prostředí s výskytem rušení.
Kabel použitý v tomto případě obsahuje spojovací šrouby, které se připojují ke stínění
kabelu. Běžný stíněný kabel není vhodně konstruován. Snímek poskytla společnost
Pepperl+Fuchs.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 27
Namísto toho musejí být nepropojené úseky
stroje propojeny silnými zemnicími pásy k pev-
nému zemnicímu připojení.
Když je do kovové rozvodné skříně přiveden
stíněný kabel, okamžitě stínění oddělte a připoj-
te je ke skříni v místě vstupu kabelu. Tím bude
zajištěno, že rušení ve stínění nebude přivedeno
do blízkosti zařízení v rozvodné skříni, ale že
bude odvedeno přímo do země.
Správné vedení kabelů
Typický stroj má mnoho různých elektrických
spotřebičů a některé z nich, například motory
a pohony, mají tendenci generovat vyšší úroveň
elektromagnetického rušení. Jednou z nejčas-
tějších chyb je vést motorové kabely blízko síťo-
vých kabelů. Nedělejte to! Pravidlo zní zachová-
vat mezi napájecími a řídicími kabely rozestup
10 až 50 cm a toto je jeden z případů, kdy více
je skutečně lépe.
Správný výběr technického řešení
Prvním krokem úspěšné implementace sítě je
vybrat správně navržené technické řešení. To se
týká síťové infrastruktury a všech dalších kom-
ponent. Když se vrátíme k příkladu s pohony,
instalace využívající pohon s nižším elektromag-
netickým rušením (EMC) bude z podstaty méně
problematická než instalace využívající pohon,
který výrazně znečišťuje frekvenční spektrum.
Stíněný kabel? Nenechte se zmást
Mnoho techniků chce udělat něco navíc a speci-
fikuje stíněné vícežilné kabely. Jediným problé-
mem je, že většina stíněných vícežilných kabelů
je k ničemu! Aby vícežilný stíněný kabel fungo-
val, stínění musí být nějakým způsobem při-
pojeno k uzemnění stroje. Bohužel u typických
stíněných vícežilných kabelů se stínění táhne
po délce kabelu, ale nepřipojuje se ke konektoru
nebo ke spojovacím šroubům. Jedinou výhodou
tohoto vícežilného kabelu je, že je mechanicky
odolnější. Jakékoli vnější rušení indukované
do stínění nebude svedeno do země a mimo sig-
nálové žíly. Namísto toho bude mít rušivý signál
příležitost přeskočit přímo na signálové vodiče
v konektoru.
Mějte kabely krátké
Každý kabel funguje jako anténa. Mějte je krát-
ké! Rovněž nepomáhejte rušení, aby se dostalo
do vašich signálů tím, že budete mít okolo stroje
zbytečně dlouhé kabelové smyčky. Tím se kabel
promění v transformátor a usnadní indukování
nežádoucího signálu do kabelu.
Pomůcka zdarma
Když umisťujete signálový kabel do otevřeného
kabelovodu, zatlačte jej do rohu. Díky tomu
bude dno i stěna kabelovodu přispívat k odstí-
nění kabelu od vnějšího rušení.
Ferity
V situacích, kdy rušení pochází od impulzů
s vysokou energií, je dobrým nápadem použít
ferity. Pro nejlepší výsledky by se měl síťový
kabel obtočit okolo feritu několikrát. Udělejte
to určitě na obou koncích kabelu. Ještě lepší
je použít ferity především u těch kabelů, které
rušení vytvářejí. Váš napájecí kabel k monitoru
PC má tento ferit zabudovaný z dobrého důvodu.
Kdy nestínit
Zatímco ethernetový kabel by měl být rozhodně
stíněný a dobře uzemněný, nemusí to nutně
platit pro rozhraní sítě AS-Interface používané
společně se sítí Ethernet. Tato síť je navržena
pro použití s nestíněným kabelem a je velmi
důležité, aby ani jeden ze dvou vodičů nebyl
uzemněný. I když je stínění možné a pravdě-
podobně užitečné v prostředí s nejsilnějším
elektromagnetickým rušením, použití stíněného
kabelu by vedlo ke 30% zkrácení použitelné
délky segmentu. ce
Helge Hornis je manažer skupiny Intelligent
Systems společnosti Pepperl+Fuchs.
www.pepperl-fuchs.us
http://controleng.com/networks
hlavní téma
Výběr vhodného mechanismu kódování dat významně přispívá k čistotě signálu
a spolehlivosti přenosu. Na tomto příkladu je popsán mechanismus kódování
použitý u rozhraní AS-Interface. V prvním kroku je hrubý řetězec dat NRZ
kódovaný metodou Manchester II, což způsobuje modulaci signálu s vysokým
obsahem údajů o časování. V následujícím kroku se obdélníkové impulzy kódují
metodou APM pomocí impulzů sin2. To je důležitý krok, protože potřebné
frekvenční spektrum pro impulzy sin2 je poměrně úzké a tím omezuje náchylnost
k EMC rušení. V důsledku toho jsou přenášená data z podstaty robustnější a je
velmi vysoká pravděpodobnost, že se do svého cíle dostanou nezměněna.
Snímek grafů poskytla společnost Pepperl+Fuchs.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/28 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
hlavní téma
P
roblémy s první vrstvou OSI (fyzická
vrstva) představují více než 50 % uvá-
děných těžkostí při instalacích sítě,
což podtrhuje skutečnost, že čistota
signálu je důležitým hlediskem při plánová-
ní síťové infrastruktury průmyslové aplikace.
V infrastruktuře průmyslových sítí se obvykle
pro kabeláž využívá dvojlinka tvořená krou-
ceným párem. Kabely typu Cat5e a Cat6 jsou
flexibilnější a levnější než koaxiální kabel a jsou
doporučeny pro mnoho instalací. Proto je struk-
tura kabeláže s pomocí krouceného páru kritická
pro zajištění vysoce kvalitního přenosu.
Diferenciální Ethernet
Jak funguje diferenciální Ethernet? Kabely Cat5e
a Cat6 přenášejí signály pomocí signálů diferen-
ciálního režimu, které mají opačnou polaritu
a stejnou amplitudu v každém vodiči krouceného
páru. Na přijímacím konci kanálu se u těchto
stejných signálů s opačnou polaritou posuzuje
rozdílové napětí. Pokud bychom pracovali se
signálem 2 V, pak by byl rozdíl mezi signály 4 V.
Rušení se chová jako souhlasný signál (com-
mon mode), který je indukován do tohoto kanálu
se symetrickým párem. Rušení je tak „souhlas-
né“ pro oba vodiče a má stejnou amplitudu
a fázi. Tento signál rušení se nešíří odděleně
od datového signálu, ale je integrován do celko-
vého napěťového signálu a podílí se na vzniku
složeného vlnového průběhu.
Na přenosu v rozdílovém režimu je pozo-
ruhodné, že elegantně odstraňuje rušení ze
zdrojového signálu, když se spočítá „rozdíl“
mezi dvěma vodiči (viz schéma). V případě roz-
dílového signálu 4 V (−2 V až +2 V) a například
rušivého signálu 1 V v souhlasném režimu
(+1 V na každý vodič) je rozdíl velikosti napětí
mezi dvěma vodiči stále 4 V (3 V až −1 V).
V dokonale symetrickém systému kabeláže
by se indukovaný souhlasný signál jevil jako dvě
shodná napětí, která jsou jednoduše odečtena
v přenosovém zařízení, čímž je zajištěna doko-
nalá odolnost vůči rušení.
V praxi nebývají kroucené páry dokonale
symetrické a organizace TIA (Telecommunicati-
ons Industrial Association) stanovuje omezení
pro zamýšlené specifikace kabelů, aby zajis-
tila, že je zachována alespoň základní úroveň
symetrie kroucené dvojlinky. Příkladem speci-
fikací určených pro zajištění symetrie kabelů je
nesymetrie DCR, nesymetrie kapacitance (CUB)
a ztráta při příčném převodu (TCL).
Zvyšování symetrie krouceného páru
K zajištění symetrie krouceného páru se využívá
řada strategií. Čím lépe je kabeláž kroucené-
ho páru symetrická, tím je signál spolehlivější.
K nejobvyklejším překážkám patří:
Náchylnost k rušení: Kroucený pár má sklon
k oddělení jednotlivých vodičů z důvodu pohy-
bu během instalace, ohýbání nebo manipula-
ce. Každý pár si lze představit jako anténu,
která dokáže přijímat nebo vysílat signály.
Proto jsou změny vzájemné vzdálenosti vodi-
čů kumulativní a vedou k citlivosti na elek-
tromagnetické a vysokofrekvenční rušení,
které zhoršuje přenos signálu a výkonnost
sítě.
Odrazy signálů: Když se kroucený pár oddělí,
mohou vznikat nepravidelnosti impedance,
které způsobují odrazy signálu (útlum). Také
změny impedance jsou kumulativní.
Přeslechy mezi páry: Všechny ethernetové
kabely využívající kroucené dvojlinky mají
přeslechy neboli indukci mezi páry, která
vzniká, protože každý pár má jiný počet
zkroucení na jednotku délky (délku „závitu“).
Změna délky závitu může zvyšovat přeslech,
jenž je kumulativní po celé délce kabelu.
Problematika konektoru: Jednotlivé žíly
krouceného páru se mohou oddělovat uvnitř
nesprávně ukončeného konektoru, což může
způsobovat špatnou integritu signálu. Hle-
dání degradace signálu uvnitř konektorů je
zdlouhavý a drahý proces.
Nedostatečná mechanická robustnost: Tak
jako jiné typy kabelů podléhají i kroucené
Fyzická vrstva se podílí na více než polovině problémů s instalací sítí – jsou to například
rušení, zemní smyčky, odrazy signálu a přeslechy. Zlepšete čistotu signálu na základě
doporučení uvedených v tomto článku.
Optimalizujte čistotu signálu
v průmyslové síti
Galen Gareis
Belden
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 29
dvojlinky degradaci z důvodu natahování
a ohýbání při instalaci. Když se mezi jednot-
livými konektory aplikuje tah s různou silou,
může dojít k problémům.
K rušení patří také zemní smyčky
Pokud není kroucený pár dokonale symetrický,
na vysokofrekvenčních kmitočtech bude dochá-
zet k modální konverzi symetrického na nesy-
metrický signál. Signály rozdílového režimu
na kmitočtech 20–30 MHz a vyšších se mohou
konvertovat na signály souhlasného režimu
a naopak.
Konverzní artefakty nepříznivě ovlivňují odol-
nost vůči rušení z prostředí a přispívají k přesle-
chu mezi páry a mezi jinými symetrickými kabe-
ly. Pouze vysoce symetrické kroucené dvojlinky
mohou zmírňovat artefakty spojené s modální
konverzí.
Také fáze signálu je u symetrického páru
důležitá, protože každý signál musí dorazit
na konec páru se správnou fází. Oba vodiče
musejí mít stejnou elektrickou délku, aby rozdí-
lový proces pracoval se „stejným“, ale opačným
signálem.
Do kabeláže s krouceným párem se mohou
indukovat tři druhy rušení: diferenciální, z okol-
ního prostředí a zemní smyčka. Diferenciální
rušení, tzn. rušení z blízkých párů v kabelu,
se označuje jako NEXT (interní v kabelu), při-
čemž rušení z okolních kabelů se označuje jako
ANEXT (ze sousedních kabelů).
Okolní rušení se do symetrické dvojlinky
naindukuje kapacitně nebo induktivně z exter-
ních elektromagnetických polí pocházejících
od zdrojů rušení, jako jsou elektromotory,
tlumivky zářivek a zdroje vysokofrekvenčního
rušení (uvedeno v pořadí s rostoucí závažnos-
tí). Rušení od zemních smyček je indukováno
díky rozdílu potenciálu mezi konci vodiče nebo
body fyzického uzemnění v budovách nebo mezi
budovami.
Stínění
Stínění může snižovat potenciál k modální kon-
verzi omezováním rušení indukovaného do krou-
cené dvojlinky z okolního prostředí. Stínění
funguje jako tlumení rušení, takže rušivé signály
budou co nejmenší, než ovlivní kroucený pár
pod stíněním. Stínění nemůže rušení odstranit,
může je pouze ztlumit. Symetrické kroucené
dvojlinky využívající diferenciální signály rušení
odstraňují. Čím dokonaleji jsou symetrické, tím
více rušení dokáže kroucená dvojlinka odstranit.
Čím je rušení silnější, tím větší význam má dobrá
symetrie dvojlinky.
Technologie lepené dvojlinky
Technologie lepené (svařované) dvojlinky může
odstranit mnoho problémů krouceného páru
a lze docílit vlastností, jichž bylo možné dříve
dosáhnout jen u koaxiálních kabelů a dvojlinek.
Když jsou vodiče slepeny (tj. spojeny podél jejich
podélné osy), mohou vykazovat rovnoměrnou
vzdálenost mezi vodiči, rovnoměrné kroucení izo-
lovaných vodičů do párů a robustnost zajišťující,
že se zkroucené vodiče neuvolní nebo neoddělí
během výroby nebo instalace.
Nešetřete na nepravém místě
Kabeláž kroucenou dvojlinkou poskytuje četné
výhody v aplikacích průmyslových sítí. Nicméně
šetření na kvalitě kabelů může zapříčinit odstáv-
ky a nákladnou údržbu.
Je důležité vybrat si symetrickou datovou
kabeláž, která dokáže chránit před rušením,
odrazy signálu, přeslechy a dalšími vlivy, jež
mohou zhoršovat čistotu signálu. ce
Galen Gareis je vedoucí produktový technik
společnosti Belden.
www.belden.com
www.tiaonline.org
http://controleng.com/networks
hlavní téma
Při přenosu v rozdílovém
režimu se odstraňuje
rušení ze zdrojového
signálu, když se spočítá
„rozdíl“ mezi dvěma
vodiči. V systému
symetrické kabeláže se
indukovaný souhlasný
signál projeví jako dvě
shodná napětí, která jsou
odečtena v přenosovém
zařízení, čímž je zajištěna
dokonalá odolnost vůči
rušení. Obrázek poskytla
společnost Belden.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/30 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
hlavní téma
S
ituace je taková: Váš klient integrující
automatizační systém hledí na ten
nejhorší scénář, předchozí partner
projekt vzdal a vy jste byli povolá-
ni na pomoc. Ze všech stran cítíte tlak, aby
se systém znovu rozběhl. Budete potřebovat
hodně disciplíny, abyste tuto situaci stabili-
zovali a dosáhli u klienta úspěšného konce.
Podívejme se, jak se z tohoto scénáře „zlého snu“
nejlépe dostat. Doporučení pro obnovu mohou
pomoci konečným uživatelům stejně jako systé-
movým integrátorům.
Prioritizujte požadavky
Na začátku každého záchranného plánu musíte
vyhodnotit, kde se nacházíte, a určit, kam se
potřebujete dostat. Začněte vytvořením správ-
ného přehledu podnikových priorit. Váš klient
může mít rozpracovanou velkou objednávku
nebo miliony ve financování, které jsou podmí-
něny zabalením jedné krabice hotových výrob-
ků k určitému datu. Je nezbytné vytřídit tyto
nevyhnutelné potřeby, jež by jinak musely ještě
dlouho čekat na plně funkční systém. Tímto
způsobem můžete pracovat s klientem nejpr-
ve na realistickém dosažení nejdůležitějších
položek. V závislosti na okolnostech mohou být
některé požadavky odloženy na pozdější dobu,
abyste zajistili, že bude dostatek času a zdrojů
pro dokončení primárních cílů.
Vyhodnoťte situaci
Následně musíte realisticky vyhodnotit stav pro-
jektu. Některé části tohoto vyhodnocení bude
relativně snadné posoudit, například jasně vidi-
telné a hmatatelné záležitosti. Je budova dokon-
čena (stěny, podlahy, strop, osvětlení atd.)? Je
veškeré procesní a řídicí zařízení na svém místě?
Jsou všechny požadované rozvodné sítě funkční
a připojené? Je všechno namontováno do sto-
janů, sestaveno, propojeno potrubím a kabely?
Těžší bude posoudit připravenost systémové-
ho programového vybavení. Obvykle lze takové
vybavení rozdělit do tří velkých kategorií: vizua-
lizace, řízení a výrobní informovanost. I když pro
zajištění správné funkčnosti systému musejí
běžet všechny složky společně, budete je muset
zkontrolovat jednotlivě, abyste zjistili, jaká je
situace.
Vizualizační programové vybavení znázorňu-
je stav procesního zařízení a umožňuje lidem
nejrůznějším způsobem konfigurovat procesní
zařízení a komunikovat s ním. Zařízení jsou
často znázorněna graficky, ale nemusí tomu
tak být. Při svém vyhodnocování si všímejte
následujících hledisek: Jsou znázorněna všech-
na zařízení? Je jejich animace správná? Jsou
pro každý úsek zavedeny operátorské ovládací
prvky? Jsou žádané hodnoty, vyskakovací okna
ručního řízení, parametry ladění smyček a další
konfigurační údaje zavedeny a jsou funkční?
Řídicí programové vybavení je obvykle mís-
tem, kde se programuje veškeré řízení funk-
cí, řízení zařízení, blokování, reakce na chyby
a další prvky. I když se konkrétní seznam těchto
prvků může značně lišit, lze použít obecnou
metodu vyhodnocování. Vypracujte kontrolní
seznam všech společných a funkčních operací
řídicího programového vybavení. Ty byste měli
snadno získat ze specifikace funkcí systému.
Pokud specifikace funkcí neexistuje, vytvořte
alespoň souhrn s uvedením společných operací,
požadovaných funkcí a obecným popisem, jak
by měly fungovat, včetně blokování a zvládání
chyb. Vy a váš tým byste měli sledovat fungování
řídicího programu a na kontrolní seznam zapi-
sovat, které funkce běží správně, a které nikoli.
Výrobní informovanost je odvozena od všech
dat, která se pohybují uvnitř systémů a mezi
nimi, od základní výrobní úrovně až po panelový
dispečink. I když je tento informační záběr velmi
široký, obecně má určité společné vlastnosti.
Data mohou být zasílána z jiných systémů
do systémů základní výrobní úrovně za úče-
lem konfigurace např. produktových receptur
a tvorby harmonogramů, profilů čištění zařízení
Obnova po „zlém snu“
Jak se vyhnout „zlému snu“ – v našem případě katastrofickým projektům? Když už projekt
automatizace hluboko zabředl do problémů, možná je ve fázi, kdy je lepší zavolat posily
pro záchranné práce namísto úplného odepsání. V článku popisujeme postup, jak se dostat
z katastrofického projektu, a příznaky, které mohou poukazovat na budoucí neštěstí.
David McCarthy
TriCore
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 31
Začátek nové éry: více než 550 000 produktů z oblasti
elektroniky a automatizace od předního světového
dodavatele. Okamžitá dostupnost. Dodávka během 24 hodin.
www.rscomponents.cz 228 882 613
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/32 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
a dalších parametrů. K obvyklým datům získá-
vaným ze základní výrobní úrovně patří údaje
o tom, co bylo vyrobeno, kolik toho bylo vyro-
beno, jaké suroviny se spotřebovaly atd. S kaž-
dým provozním úsekem systému je obvykle
spojen soubor výkazů. Při posuzování relativní
míry dokončenosti těchto položek byste si měli
klást tyto otázky: Je stahování produktových
receptur funkční? Aktualizují se harmonogramy
pracovního toku správně? Zachycují se všechna
relevantní data? Jsou zavedeny spouštěče udá-
lostí? Jsou výkazy v každém provozním úseku
funkční? Jsou všechny dotazy a filtry funkční?
Vypracujte svůj plán
Váš přínos tomuto procesu bude nakonec dán
tím, jak dobře zvládnete přenést systém ze situ-
ace, v níž se nachází, do situace, kde by měl
být, a to co nejrychleji a nejbezpečněji. V tomto
bodě je nutné solidní a realistické plánování.
Bylo to nejspíš právě nedostatečné plánování,
co přispělo ke katastrofické situaci.
Vaše plánování může využívat služeb původ-
ních i stávajících dodavatelů, avšak za předpo-
kladu, že mají odpovídající dovednosti a kapa-
city. Tito dodavatelé často poskytnou dobrý
vhled do příčin vzniku této katastrofické situace
a mají solidní znalosti stávajících systémů, které
pro vás nejspíš budou užitečné. Tyto zdroje
můžete často čerpat z vaší vlastní organizace,
organizace klienta a případně i ze zdrojů orga-
nizace zákazníka vašeho klienta. S ohledem
na vaše prioritizované požadavky
sestavte svůj harmonogram, abyste
zajistili, že budou splněny nejdůle-
žitější cíle projektu. Buďte realističtí
při vytváření svého kalendáře a plá-
nování zdrojů. V tomto bodě je lepší
plánovat s ohledem na nejhorší než
doufat v nejlepší.
Aby byl jakýkoli plán úspěš-
ný, musí mít podporu příslušných
zúčastněných stran. Cílem v tomto
okamžiku je dostat situaci rychle
pod kontrolu. Proto musejí všichni
účastníci chápat priority, znát svou
roli, své úkoly a harmonogram. Se
všemi zúčastněnými stranami pořá-
dejte každodenní krátké porady ves-
toje. To bude nezbytné, aby všich-
ni znali aktuální stav, každodenní
pokrok, a především vám to umož-
ní využít všechny dostupné zdroje
k řešení případných překážek, které
se mohou vynořit.
Tipy k provádění
Když máte zaveden plán a sestaven
tým, začněte útočit na problém s přiměřeným
očekáváním úspěchu. Během tohoto procesu
může nastat nutnost řídit mnoho pohyblivých
součástí. Budete muset zůstat disciplinovaní,
abyste udrželi vše ve správných kolejích. Veďte
si svůj kontrolní seznam a plánujte všechny
systémové operace potřebné k plnění vašich
primárních cílů.
U některých součástí systému může vznik-
nout potřeba rychlého uvedení do provozu, aby
tyto součásti prováděly své základní operace.
V závislosti na závažnosti plánovacích poža-
davků může být nezbytné obětovat robustní
testování blokování a reakcí na chyby ve pro-
spěch základní provozní funkčnosti. V takovém
případě je po dosažení primárních cílů nutné
vrátit se na seznamu zpět k těmto položkám
a zajistit správné fungování všech blokování
a reakcí na chyby.
Když jste pod časovým tlakem, je lepší nechat
pracovat několik týmů. Tento přístup vyžaduje
větší disciplínu a koordinaci, ale při správ-
ném provádění může zrychlit tempo projektu.
Existuje několik druhů přístupu. Jedním je
provozovat několik týmů 24 hodin denně. To
funguje nejlépe na tři směny, obvykle deseti-
hodinové, aby se zajistilo odpovídající překrytí
začátků a konců směn. Každý tým bude potře-
bovat určeného vedoucího a jasné cíle. Pokud
to proces dovoluje, několik týmů může pracovat
na stejnou směnu, přičemž pracují na různých
funkčních úsecích závodu.
hlavní téma
n
s
z
ž
p
n
p
d
n
z
o
p
ú
r
v
d
t
n
p
n
Vizualizační obrazovka dříve: Prezentované informace jsou málo podrobné, pokud jde
o směrování ventilů a cesty toku. Na obrazovce také chybí místa vstřikování páry, vody
a chemikálií. Obrázek poskytla společnost TriCore.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 33
Zakončete důstojně
Když se blížíte k cílové pásce, zajistěte, aby byly
všechny aktivity týmů řádně zdokumentová-
ny. Budete potřebovat soupis vad a nedodělků
pro sledování otevřených otázek. Zařiďte, aby
všechny problémy byly sledovány až k vyřešení.
Fungování všech procesů musí být dobře zdo-
kumentováno až na úroveň zařízení a odrážet
všechny změny, k nimž mohlo dojít během tohoto
procesu. Zabezpečte, aby byli všichni pracovníci
závodu řádně vyškoleni k provozování a údržbě
systému. Když se prach usadí a situace stabilizu-
je, otevřeně si promluvte se všemi zúčastněnými
stranami a prezentujte jim hlavní příčinu, která
vedla ke katastrofické situaci, aby se podobným
situacím mohli v budoucnu vyhnout.
I když tyto zkušenosti nejsou nikdy pro účast-
níky příjemné, můžete „zlý sen“ či jinak katastro-
fickou situaci přežít a pomoci klientovi, aby se
podobným nástrahám v budoucnu vyhnul.
Křišťálová koule pro prevenci katastrof
Po bitvě je sice každý generál, avšak s dostateč-
nými projektovými zkušenostmi je možno vypo-
zorovat určité příznaky toho, že se projekt snů
možná řítí do záhuby. Uvádíme několik faktorů,
které byste měli sledovat, ať máte klidné spaní:
Mlčeti znamená zlato, to ovšem neplatí při
řízení projektu. „Žádné zprávy – dobré zprávy“
není cestou k úspěšné implementaci. Pravi-
delné schůzky k aktualizaci stavu s výkazy
prokazatelného pokroku pomohou držet váš
projekt ve správných kolejích.
Absence specifikace funkcí může proměnit
sladké sny v noční můry. Častokrát začíná
cesta do záhuby absencí náležité specifikace.
Bez ní nemůžete provádět validaci a nemáte
jak získat přehled o stavu vývoje řídicího pro-
gramového vybavení.
Na osobě záleží. Požádali jste o překontrolování
technických zdrojů přiřazených vašemu pro-
jektu. Od vašeho projektového manažera jste
se však nedočkali žádné reakce. To je poměrně
dobrým ukazatelem toho, že váš projekt je řízen
nepořádně, pokud je vůbec pod kontrolou.
Pozor také na stroj času. Máte pocit déjà vu při
čtení několika posledních výkazů o pokroku?
Když se zdá, že se zastavil čas, je nejlepší podí-
vat se na problémy a úkoly projektu hlouběji,
dříve než se věci vymknou kontrole.
Pokud pro dodržení harmonogramu potřebu-
jete tu správnou konstelaci hvězd, pak zvažte
solidní plánování pro nepředvídané situace.
Příliš ambiciózní harmonogramy jsou dalším
způsobem, jakým začínají mnohé katastrofic-
ké situace. I u těch nejlepších týmů mohou
nastat nečekané stavy a pokrok se zpomalí.
Ujistěte se, že ve svém harmonogramu máte
bezpečnostní nárazníky a pro každý případ
také realistický záložní plán. ce
David McCarthy je prezident a CEO společnosti
TriCore.
www.tricore.com
http://controleng.com/integration
hlavní téma
Vizualizační obrazovka nyní: Informace prezentované na obrazovce po změně vylučují předpoklady
a domněnky. Obrazovka jasně znázorňuje směrování ventilů, místa vstřikování páry a vody a také druh a místo
vstřikování chemikálie. Obrázek poskytla společnost TriCore.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/34 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
E
lektrárnu Keadby Power Station
ve městě Scunthorpe, North Lincol-
nshire, provozuje společnost SSE,
jedna z největších energetických
společností ve Spojeném království. Elektrár-
na Keadby, spuštěná do komerčního provozu
v roce 1996, využívá technologii plynových tur-
bín s kombinovaným cyklem o výkonu 720 MW.
Společnost SSE rovněž vlastní ve Spojeném
království největší příbřežní zásobníky plynu
u města Hornsea v East Yorkshire a momen-
tálně staví větší zásobníky u města Aldbrough.
Elektrárna Keadby obsahuje dvě rámové ply-
nové turbíny General Electric 9FA, jednu parní
turbínu Alstom, dva třítlakové kotle Babcock
pro rekuperaci odpadního tepla a pomocnou
plynovou turbínu Siemens GT10B. O její údržbu
a provoz se stará 53 pracovníků, včetně mana-
žerů, techniků a mechaniků. Když si vedení
společnosti SSE uvědomilo, že se distribuovaný
řídicí systém (DCS) závodu blížil celozávodní
zastaralosti, firma se obrátila na společnost
Invensys Operations Management, aby moder-
nizovala závod a zavedla zde flexibilnější, škálo-
vatelnější a podporovatelnější řešení.
Společnost SSE je vertikálně integrovanou
energetickou společností a zabývá se výrobou,
přenosem, rozvodem a dodávkou elektrické
energie a skladováním, rozvodem a dodávkou
zemního plynu, telekomunikacemi a energetic-
kými službami. Společnost SSE má ve Spojeném
království přes 10 milionů zákazníků a dodává
zemní plyn a elektrickou energii více než 3,5
milionům domácností a firem.
Celková energetická kapacita této firmy činí
přes 11300 MW, z čehož je 2000 MW instalova-
né kapacity z obnovitelných zdrojů. Jako taková
je společnost SSE druhou největší energetickou
společností ve Spojeném království a největším
výrobcem elektrické energie z obnovitelných
zdrojů. Společnost SSE, která vznikla slouče-
ním firem Scottish Hydro Electric a Southern
Electric, má rovněž vlastnický podíl ve více než
100 tepelných elektrárnách a obnovitelných
zdrojích.
Nová koncepce přístupu k energetické
infrastruktuře
Před modernizací většinu závodu řídil lokální
DCS systém Emerson WDPF (Westinghouse Dis-
tributed Process Family). Jakožto řídicí systém
střední velikosti obsahoval 26 řídicích automatů
odolných vůči poruchám, 12 pracovních sta-
nic s rozhraním HMI, včetně jednoho datového
skladu – archívu a zahrnoval 6046 kabelem
propojených I/O (vstupů/výstupů), 8 komu-
nikačních datových projení na řídicí procesní
úrovni (Modbus, Allen-Bradley DH+, GE-GSM),
3 komunikační datové propojení na supervizor-
ské operátorské úrovni (Modbus-TCP, ODBC,
OSI-PI) a 190 procesních technologických obra-
zovek, obsahujících zhruba 130 přehledových
obrazovek a 48 obrazovek procesních sekvencí.
Technici SSE na začátku projektu moder-
nizace řídicího a informačního systému DCS
v elektrárně Keadby Power Station definovali
7 klíčových kritérií. Nejdůležitějším z nich byl
požadavek na zkompletování modernizace DCS
systému v souladu s harmonogramem velké
odstávky elektrárny a migrace původního systé-
mu na nový DCS systém s minimálními časový-
mi nároky na zprovoznění a spouštění na místě.
Navíc musel nový DCS systém řešit naléhavé
problémy zastaralosti a zůstat technicky aktu-
ální po zbývající očekávanou provozní životnost
elektrárny. Dalšími klíčovými kritérii byla rozši-
řitelnost DCS systému v budoucnosti a to v roz-
sahu kapacity paměti řídicích automatů, počtu
nových I/O (V/V vstupů/výstupů), přenosové
kapacity komunikační sítě, jednoduché prů-
běžné konfigurace systému. Z důvodu potenci-
álního dopadu na provozní postupy a lidských
faktorů bylo specifikováno, že nový DCS systém
pro elektrárnu musí zachovat stávající řídicí
strategie instalované technologie a standardy
rozhraní HMI pro operátory.
Přední dodavatel energie ze Spojeného království, společnost SSE, potřebovala řešit
zastaralost svého stávajícího systému DCS a zajistit rozšiřitelné řešení pro prodloužení
provozní životnosti své elektrárny Keadby. Společnost Invensys Operations Management
dodala řešení celkové modernizace včas pro plánovanou velkou odstávku a souběžně
s dalšími projekty elektrárny s minimálními časovými nároky na zprovoznění.
Přední dodavatel automatizace
plní požadavky elektrárny
případová studie
Neil Mead
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 35
Sladěná modernizace
S postupem plánování začalo být zřejmé, že
modernizace systému DCS musí být provedena
souběžně s údržbovými aktivitami zásadního
významu a s dalšími projekty pro rozšíření. Navíc
se musely práce na lokalitě realizovat s minimál-
ním narušením programu odstávky. Posouzení
rizika projektového požadavku identifikovalo dvě
problémové oblasti: modernizaci I/O – technici
elektrárny Keadby uváděli problémy jako jsou
vybledlé identifikační štítky vodičů, neúplné
výkresy smyček, rizika související s lidským fak-
torem. Další problémovým okruhem byl sta-
noven potenciální dopad na program odstávky
související s přepracováním kabeláže na místě
a testováním přibližně 6000 smyček.
„Ačkoliv byl stávající systém dříve spolehlivý,
objevovaly se problémy,“ říká Hugh Ferguson,
technik C&I elektrárny Keadby Power Station
a manažer projektu modernizace systému DCS.
„Stále větší počet součástí již nebylo možno
nově obstarat, nebo byly neopravitelné. Navíc se
paměť řídicích prvků blížila zaplnění a většina
datové šířky pásma již byla využita.“
Za problematickou oblast byla považována
také migrace aplikačního softwaru. Dokumen-
tace byla omezená a nebyly dispozici popisy
řízení. To znamenalo, že se jako zdroj informací
pro migrační proces musel použít samotný apli-
kační software, což vzbuzovalo obavy související
s potenciálem lidské chyby, požadovanou sadou
dovedností a kritérii přejímací funkční zkoušky.
Vzhledem k potenciálním překážkám nebylo
zřejmé, zda existuje alternativa k moderniza-
ci na systém Ovation, platformu WDPF nové
generace. Nicméně z důvodu obav souvisejících
s přejímacími zkouškami softwaru a pokračující
podporou stávajícího hardwaru I/O se spo-
lečnost SSE rozhodla vypsat na tento projekt
dodavatelskou soutěž.
K navrhovanému migračnímu projektu se
předběžně kvalifikovalo šest dodavatelů sys-
tému DCS, přičemž čtyři dodavatelé požádali
o předložení formálního technického posouze-
ní jimi navrhovaných řešení. SSE se nakonec
rozhodla pro společnost Invensys Operations
Management, díky jejímu osvědčenému migrač-
nímu řešení zásuvných I/O karet pro platformu
WDPF, zkušenostem s migrací platformy WDPF,
schopnostem interní simulace a začleněním
simulátoru elektrárny na bázi modelu pro testo-
vání aplikačního softwaru a školení operátorů.
Dokonalé zvládnutí procesu migrace
Migrační moduly FBM Invensys WDPF jsou
zásuvnou náhradou za I/O karty WDPF Q-Line,
což umožnilo zachovat stávající I/O stojany
WDPR, zdroje napájení a provozní kabeláž a opě-
tovně je použít v rámci systému Foxboro IA.
Z hlediska systému IA se tyto moduly jeví jako
identické se standardními moduly FBM Foxboro
řady 200.
Byly nabídnuty poloautomatické nástroje
pro migraci aplikace společnosti Westinghouse
do prostředí Invensys InFusion. InFusion je
realizačním mechanismem společnosti Inven-
sys pro řízení podniku a tvoří jej hardwarové
a softwarové součásti potřebné k zajištění sku-
tečně agregovaného přehledu informací o celé
organizaci, což umožňuje robustní základy pro
spolupráci mezi lidmi, procesy a systémy.
Dynamická simulační sada SimSci-Esscor
nabízí simulaci technologie na bázi dynamické-
ho modelu a platformu umožňující kompletní
řešení simulátoru pro školení operátorů (OTS)
zahrnující virtualizované řídicí procesory DCS,
rozhraní k virtuálním řídicím prvkům třetích
stran a mohutnou funkcionalitu tréninkové-
ho prostředí. Řešení SimSci-Esscor poskytuje
plnou sílu detailní dynamické simulace techno-
logie a emulace řídicího systému pro procesní
techniky, závodní techniky, operátory a mana-
žery, vede ke zvyšování výkonnosti a efektivnosti
výroby, zlepšuje diagnostiku řídicích prvků,
školení operátorů a celkový chod závodu. Nabízí
také moderní alternativu k zastaralým, fragmen-
tovaným, empirickým a obtížně použitelným
produktům, s nimiž se mnohé firmy technické-
ho zajištění a elektrárny momentálně potýkají.
Společnost Invensys rovněž prokázala své
rozsáhlé zkušenosti s podporou distribuova-
ného řídicího systému DCS Foxboro řady IA,
klíčové součásti podnikového řídicího systému
Invensys InFusion, a dokázala nabídnout řadu
produktů pro další rozšíření systému, včetně
sekvenčních funkčních diagramů pro sekven-
ce DCS a aplikační online SW nástroj ROMeo
výkonnostní sadu pro vyhodnocování efektiv-
nosti a výkonnosti výroby.
případová studie
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/36 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
ROMeo je vyspělým, jednotným modelova-
cím prostředím nabízejícím online optimalizač-
ní aplikace, které uživatelům pomáhají získat
z jejich provozních jednotek špičkový výkon.
ROMeo nabízí optimalizaci procesů v rámci celé-
ho podniku pomocí online modelování a schop-
ností optimalizace na bázi rovnic poskytujících
přesnější a aktuální provozní informace pro
lepší zvládání měnících se tržních tlaků, cen
produktů, nákladů na energii a výkonu zařízení.
„Migrační koncepce nabídnutá společností
Invensys Operations Management ukázala, že
alternativa ke stávajícímu systému byla živo-
taschopnou variantou,“ říká Ferguson. „Simu-
lace se také ukazuje jako zvláště užitečná při
řešení těžko replikovatelných problémů a byla
neocenitelná při uplatňování zkušeností ope-
rátorů závodu během migrace aplikačního soft-
waru.“
Zpočátku se migrace aplikačního softwaru
DCS a vývoj OTS modelu elektrárny realizovaly
jako samostatné a paralelní aktivity, prováděné
samostatnými projektovými týmy společnosti
Invensys. Po jejich dokončení se tyto dva prvky
zkombinovaly a dovolovaly testování funkčnosti
ve závodě dodavatele, před instalací na místě.
Jakmile byla specifikována architektura sys-
tému a hardware, tým společnosti Invensys
pro DCS začal vyvíjet migrační nástroje a pro-
vádět analýzy kódu, přičemž rozdělil aplikaci
na komponenty HMI, logiku blokování/ochra-
ny, sekvence technologie (start/náběh, odsta-
vování), speciální řídicí strategie a opakovatelné
strategie řízení. Migrované součásti systému
DCS pak byly testovány na modulární bázi pro-
střednictvím kombinace kontroly řídicího kódu
a základního testování funkčnosti řady I/A.
První úkol týmu OTS
Prvním úkolem týmu OTS bylo označit potrubní
a přístrojové schéma technologie (P&ID), aby se
vyjasnil požadovaný rozsah a topologie proces-
ního modelu SimSci-Esscor DYNSIM. Jakmi-
le byl vyvinut model technologie, následovalo
jeho zkoušení a validace vůči reálné technologii,
simulace procesu. Týmy DCS a OTS se pro fázi
integrace a testování spojily.
„Simulace závodu byla velkou pomocí při pro-
cesu migrace softwaru a umožnila nám zachytit
řadu problémů s integrací softwaru dříve, než
byl systém schválen pro instalaci na místě.
Jsem proto přesvědčen, že bez ní by se elektrár-
na nevrátila do provozu tak hladce, jako se to
podařilo, a zcela jistě by bylo potřeba mnohem
více času na zprovoznění,“ uvádí Ferguson.
Virtuální zprovozňování elektrárny bylo
implementováno po jednotlivých úsecích závo-
du. Virtuální zprovozňování na simulátoru imi-
tovalo, co by se stalo v reálné elektrárně, jak
by se zvládly mimořádné situace a zahrnovalo
aktivity před spuštěním, samotné spuštění,
ustálený provoz a odstavení technologie prove-
dené zkušeným operátorem elektrárny Keadby.
Jakmile bylo prokázáno, že bylo možno obslu-
hovat elektrárnu v souladu se stávajícími pro-
vozními postupy, společnost SSE dala „zelenou“
k realizaci fáze instalace modernizace systému
DCS na místě.
Dobře provedený plán
Projekt byl zrealizován včas v rámci plánované
odstávky elektrárny Keadby a v rámci rozpočto-
vých parametrů společnosti SSE. Modernizace
zařízení byla dokončena za necelých 13 dnů,
oproti původně plánovaným 18 dnům. Navíc
byla vyřešena otázka rozšiřitelnosti, protože nový
systém DCS nyní podporuje až 2000 uzlů a zatí-
žení centrálního procesoru je nižší než 25 % jeho
kapacity. Pracovníky elektrárny Keadby rovněž
těší zjednodušená konfigurace online.
Společnost Invensys také úspěšně dodala
simulační systém OTS na bázi modelu, rozšíření
sekvencí systému DCS, diagnostiku a přepiso-
vání procesních blokování a sadu pro online
vyrovnávání tepelné bilance prostřednictvím
produktu Automated Rigorous Performance
Monitoring, který je součástí sady ROMeo a ana-
lýzu chování alarmů prostřednictvím externí
sady PAS PlantState.
Článek otiskujeme se souhlasem autora
Neila Meada, originální znění naleznete
na www.connectingindustry.com.
případová studie
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 37
Údržba
jako cenný nástroj
při hledání úspor
13. září 2012
9.00–16.00
MSV v Brně
Kongresový sál B
Seminář zařazený do oficiálního
programu letošního MSV v Brně
seznámí účastníky s řadou užitečných
nástrojů, jak udělat z údržby ziskové
středisko. Pojďme společně odpovědět
na věčnou otázku manažerů, čím
může správně vedený program údržby
napomoci při snižování nákladů!
Cílová skupina:
• Střední a top management průmyslových podniků
• Pracovníci sektorů údržby v průmyslových
podnicích
• Zástupci dodavatelů nových nástrojů
průmyslové údržby
• Výzkumní pracovníci
• Zájmové organizace
• Poradenské společnosti
Témata přednášek:
• Úspora ze správně vedené prediktivní údržby
• Úspory z mazání
• Jak na implementaci IS pro řízení údržby
• Stlačený vzduch – obrovské možnostii úspor
• Bez ložisek ani ránu
• Jak zamezit ztrátám na parokondenzátních
systémech?
• Ultrazvuk, pomocník při hledání úniků
Pořadatel:
Generální
partner:
Partneři:
VSTUP ZDARMA
NUTNÁ REGISTRACE
w w w . k o n f e r e n c e - t m i . c z
no time for downtime
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/38 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
placená inzerce
Není dobrého řízení bez dobré komunika-
ce – a ta nemůže být bez kvalitního HW.
Budova bez řízení je jako auto bez řidiče. Tako-
výchto budov „bez řidiče“ je stále valná většina.
Otevřené okno jako regulátor teploty, vzdušné
vlhkosti a CO2
v místnosti je jednak velmi málo
účinné a v topné sezoně i nákladné řešení výmě-
ny vzduchu. Jako vedlejší nevýhoda pak zůstá-
vá riziko spuštění alarmu či přílišné ochlazení
místnosti v případě, že okno zapomeneme zavřít.
Pojďme se teď spolu podívat na příklady správně
použité techniky, která vypnout topení, zavřít
okno či ztlumit osvětlení určitě nezapomene.
Podívejme se podrobně na tajemstvím opřede-
ný pojem „digitální dům“. Většina dodavatelů se
snaží udržet své řešení ve sféře jistého tajemna.
Je to dobrý marketing, protože systémy se sklá-
dají většinou z běžně dostupných komponent
automatizační techniky jako jsou programovatel-
né automaty (PLC), operátorské dotykové panely,
senzory, servopohony atd. Život celému systému
dává správné propojení a optimální SW. Jako
celek je digitální dům poněkud složitý komplex
vstupních čidel, řídících jednotek a akčních členů
(zdroj světla, tepla či pohybu).
Pokud však rozložíme celé řešení
na jednotlivé části jako je topení,
alarm či elektroinstalace, nezbu-
de po jakémkoliv tajemství ani
památky. Každý průmyslovák
umí zapojit vypínač a žárovku.
To, že vypínač (akční člen) bude
zapojen na vstup PLC, a žárovka
(spínaná zátěž) na logický výstup,
je čistě věc konkrétního provede-
ní. Výhodou tohoto „inteligent-
ního“ způsobu zapojení je, že pokud všechny
vypínače elektroinstalace budou zapojeny jako
logické vstupy a všechna světla (dle výkonu přes
příslušné relé) jako výstupy PLC, můžeme pou-
hou změnou programu, bez sbíječky a majzlíku,
měnit logiku a provázanost celého systému.
Není inteligentní. Je to sluha
Jednotlivé podkategorie digitálního domu nejsou
nikde definovány. Některé části jsou autonomní
nebo zůstávají ve fyzických rukách uživatelů
(nakupování, příprava jídla, plnění myčky, mytí
vany), ale předpokládám, že v budoucnu bude
snaha záběr stále rozšiřovat. Vždyť již dnes se
odborníci shodují, že digitální domácnost není jen
o ušetření nákladů, ale hlavně o komfortu.
Do další oblasti určitě patří klimatizace a vytá-
pění. Mluvíme-li o bytu či domu, budeme předpo-
kládat jeden zdroj tepla – kotel – a není důležité
zda na plyn, elektřinu, biomasu, peletky, uhlí
atd. Důležitá je logika regulace. Pokud je regulace
součástí kotle a systém nám vyhovuje, potom jej
využijeme a naším centrálním systémem kontro-
lujeme chod kotle jako celku.
Centrálním systémem se rozumí řídicí počítač,
který může být na bázi PC, PLC či nějaké kombi-
nace. Potřebujete-li řídit osvětlení v garsonce, pak
jistě vystačíte s inteligencí programovatelného
relé, ale vzrůstající požadavky budou vyžadovat
nějaké sofistikovanější řešení na bázi vyššího
PLC. Modulární PLC vám nabídne možnost „ušít“
systém nejen na míru (počet a typ vstupů a výstu-
pů, možnosti komunikace, zálohování atd.), ale
hlavně umožní jeho rozšiřování tak, jak budou
nároky postupně narůstat.
Panasonic byl iniciátorem a následně zakláda-
jícím členem asociace PLC open, která jako první
nastavila pevná pravidla pro principy programo-
vání programovatelných automatů. Tím je samo-
zřejmě zaručeno, že vývojové prostředí FP Win
Pro je plně kompatibilní se všemi mezinárodními
standardy normy IEC 61131-3 (pro Windows
2000/XP/Vista/Windows7). Nikdy se nestalo
a ani nestane, že by pro nový HW PLC bylo nutno
pořídit finančně náročné nové vývojové prostředí.
Nové typy PLC se do systému postupně doplňu-
jí buď v nových verzích, nebo prostřednictvím
upgradu a zpětná kompatibilita se staršími typy
je vždy zachována.
Velmi zajímavá a běžně poptávaná vlastnost
programovatelných automatů a dotykových ope-
rátorských panelů je možnost komunikace více
HMI s více PLC. Až 32 programovatelných auto-
matůlzepřipojitkjedinémuoperátorskémupane-
lu. Zároveň lze, opačně, připojit až 32 dotykových
panelů k jedinému PLC a mít možnost do řízení
íh “ ů b j í j ž k d š h
Řídit budovu znamená „myslet“ dopředu
Dotykové panely přináší
do ovládání opravdové
pohodlí.
Široké spektrum možností
komunikace umožňuje
bezpečný a včasný
přenos dat
(
P
n
a
d
p
u
T
z
(
j
n
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 39
placená inzerce
vstupovat prostřednictvím operátorských panelů
rozmístěných i na odlehlých místech dle potřeby.
Další částí ovládacího systému domu budou
žaluzie. Ovládání žaluzií je v komplexních sys-
témech koordinováno s topením a světelnými
režimy; zabezpečovací technika (pohybová čidla,
kamery, siréna či komunikace s PCO), závla-
hové systémy zahrady, zavírání dveří či oken je
obdobou ovládání pohonů s použitím koncových
spínačů. Dalším benefitem digitálního domu je
možnost průběžně sledovat a archivovat inte-
riérovou i venkovní teplotu a vlhkost, spotřebu
vody, plynu, elektrické energie a tyto hodnoty
mít prostřednictvím internetu k dispozici třeba
i na dovolené kdekoliv na světě. Posledním kro-
kem, aby se digitální dům stal bez výhrady naším
sluhou, je možnost spravovat všechny jeho funk-
ce vzdáleně. „Sluhu“ jsem použil záměrně. Dnešní
inteligentní dům opravdu sluhou je – má přesně
definováno, co a kdy má dělat.
Systém automatizace budov společnosti Pana-
sonic Electric Works (PEW) si bere za cíl posky-
tovat otevřené řešení postavené na veřejných
komunikačních protokolech. Základem řízení
jsou průmyslová PLC, kde pro sběr dat jsou využi-
ty protokoly LON, BACnet nebo M-Bus; dále PLC
komunikují po standardních protokolech jako je
IEC 60870-5, OPC nebo Modbus TCP až k cent-
rálnímu systému sběru dat SCADA.
Díky této otevřenosti systému je velmi jedno-
duché získávat detailní informace o předpovědi
počasí, aktuální ceně elektrické energie či jiných
důležitých informací.
Měření je základ ekologie
Nedílnou součástí je management energií – a tím
nemám na mysli jen energii elektrickou. Stej-
ně jako u elektřiny dochází ke strmému růstu
cen také u plynu, stlačeného vzduchu či vody.
Každou pro nás důležitou energii můžeme měřit
vhodnými měřidly nejen centrálně na vstupu, ale
optimálně zvolenými čidly mohou být osazeny
i jednotlivé dílčí větve. Studie ukazují, že dobře
zautomatizované systémy šetří energie, ale již
samotný fakt on-line měření s možností tyto hod-
noty sledovat, působí z ekonomického hlediska
pozitivně na chování lidí v domácnosti.
Prostřednictvím Eco Power Metrů můžeme sle-
dovat nejen spotřebu jednofázových či třífázových
spotřebičů, ale zároveň můžeme na jejich pulzní
vstupy přivést signál z konkrétního čidla přísluš-
né měřené energie. O tyto naměřené hodnoty se
již postará bezpečný přenos dat. Jednotlivé měřící
body lze připojit k řídícímu systému přes RS485,
prostřednictvím ethernetu nebo bezdrátově. Hod-
noty z nepřipojených měřicích míst přenášíme
prostřednictvím SD karty a společně pak data
analyzujeme, aby mohla být zahájena nezbytná
opatření pro zvýšení energetické účinnosti. Neu-
stálé sledování a optimalizace jsou
základním kamenem pro moderní
a efektivní hospodaření s energií.
Vhodně postavená topologie
sítě nám do budoucna zajistí
nejen on-line sledování průběhů,
ale zároveň umožní data měnit či
dokonce jednotlivé připojené body
programovat.
ON line i OFF line – data se
neztratí
Komunikačním srdcem je FP Web Server, který
průběžně poskytuje data – sledovat je může-
te na svých chytrých telefonech, tabletech či
ve SCADA systému běžícím např. na PC v kance-
láři. Co se stane, když počítač musíte restartovat,
nebo se v horším případě odebere do „věčných
lovišť“? Naštěstí nic. Každý datový balíček má
časové razítko, a tak při výpadku cílového systé-
mu nedojde k žádné ztrátě. Všechna nedoručená
data uchovává Web Sever lokálně a při obnovení
spojení data přenese a bezpečně zkontroluje.
V budově řízené automatizační technikou
samozřejmě můžete používat klasické vypínače,
ale jistě je rozumné využít moderních dotykových
panelů, které vám nejen dovolí příkaz zadat, ale
zároveň vám poskytnou aktuální zpětnou vazbu
(teplota, tlak, průtok), samozřejmě jako aktu-
ální hodnotu či graf vývoje. Podoba číselného
či grafického zobrazení je pouze na kreativitě
autora – tedy třeba i na té vaší. Další výhodou
je úspora místa. Při použití klasických vypínačů
bude mít každý vypínač vždy pevně definovanou
funkci – dotykový panel však přináší variabilní
sofistikované řízení.
Praxe ukazuje, že přínosem je pouze dobrá
automatizace budov s optimální komunikací
a zpětnou vazbou jednotlivých systémů. PEW při-
náší komplexní rodinu automatizační techniky,
která díky své kompatibilitě poskytne opravdový
komfort do vašeho řízení.
Luděk Barták
Panasonic Electric Works Czech s. r. o.
www.panasonic-electric-works.com
Dotykové operátorské
panely 3 až 15 palců
pro každé použití.
Programové prostředí
pro zpracování projektu
poskytuje vysoký komfort.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/40 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
rozhovor/události
Aniž by se pořádně ve firmě ohřál, čelil nový
ředitel české centrály pro Rockwell Auto-
mation Peter Rožek řadě otázek nejen z řad
věrných zákazníků účastnících se letošní
Automation University Classic, ale také těm
z řad nás, zvídavých novinářů…
S jakými cíli přicházíte do společnosti Roc-
kwell Automation?
Na toto je těžké odpovědět. V jedné rovině
to musím brát jako osobní pracovní výzvu,
která je zatím asi největší, jakou jsem kdy měl.
Na straně druhé je rovina korporátní. Pokud
bych zůstal u té soukromé roviny, tak se jistě
budu snažit zúročit své letité zkušenosti, které
mám z jiných firem v oboru – a to jak manažer-
ské, tak i obchodní. Ve firemním měřítku bych
se zatím nerad konkrétně vyjadřoval, protože
se nacházím spíš v takzvaném „období hájení“,
kdy se snažím nahlédnout pod pokličku dění
ve firmě a vlastně si stanovit prvotní cíle, kte-
rých bychom měli společnými silami dosáhnout.
Myslíte si, že byste byl schopen jmenovat ale-
spoň jednu konkrétní věc, která by se za Vašeho
přispění mohla změnit?
Na tuto otázku by Vám zřejmě odpověděl každý
manažer stejně a není to až tak změna. Určitě
chci pracovat na lidském kapitálu, tedy na pra-
covním nasazení všech podřízených, respektive
na vhodném nastavení jejich osobní motivace.
Dříve jste vzpomínal své zkušenosti z jiných
oborových firem… Nedá mi to, abych se neze-
ptal. Ve vašem životopisu bychom v kolonce
předchozího zaměstnavatele mohli nalézt také
společnost Siemens. Není velkým tajemstvím,
že v Evropě jde o Vašeho největšího konku-
renta, respektive evropskou jedničku na trhu
automatizační techniky. S ohledem na zkuše-
nosti ze Siemensu, myslíte si, že má společnost
Rockwell Automation potenciál tento dlouhole-
tý fakt změnit ke svému prospěchu?
Docela by mne zajímalo, jakou odpověď by
Vám dali lidé z vedení Siemensu, kdybyste
se jich v Americe zeptal na stejnou otázku
s ohledem na naši vedoucí pozici na taměj-
ším trhu. Nemyslím si, že by naším nějakým
hnacím motorem měla být snaha nahradit
na trhu Siemens, nebo kohokoliv jiného. Jsem
přesvědčen, že na evropském trhu existují
segmenty a obory, kde jsme nejen našim stá-
vajícím zákazníkům schopni poskytnout to, co
potřebují – tedy přidanou hodnotu za rozum-
nou cenu. Toto vždy bylo a bude naším cílem,
aniž bychom se dívali napravo nebo nalevo,
a sledovali, co dělá který z našich konkurentů.
Klíčovější pro nás tedy opravdu je uspokojování
potřeb všech zákazníků, kteří si nás vyberou
jako dodavatele pro svá řešení.
Pokud nastane příležitost, tak se u Sie-
mensu pokusím položit stejný dotaz, nicméně
v USA jsem měl příležitost mluvit s vedením
Vaší společnosti. Keith Nosbush tehdy prohlá-
sil, že dle jeho mínění je největší výhodou Vaší
společnosti s porovnáním s konkurencí to, že se
historicky zaměřujete čistě na obor průmyslové
automatizace. Jak tento fakt vnímáte Vy?
Sleduji, že se dnes pohybujeme ve značně
filozofické rovině, takže bych rád upozornil, že
budu hovořit pouze v tomto duchu… Na každý
problém vždy existuje několik možností řešení.
Tato profilová segmentace je přístup, který
jsme si zvolili my. Pravdou zůstává, že díky
dlouholeté fixaci na tento obor se snažíme zís-
kávat hluboké know-how, což je opět velkým
přínosem pro naše zákazníky.
Z Vaší nynější pozice se sice orientujete
na větší část evropské mapy, než je Česká
republika, nicméně máte pocit, že by byl český
(potažmo slovenský) zákazník něčím specific-
ký?
Určitě platí, že český/slovenský zákazník je
technicky nadprůměrně vyspělý. Ví, co chce, ale
daleko výše nad tím stojí další známý fakt – ten,
že je velice citlivý na ceny.
Rockwell Automation – nové výzvy s novým vedením
Lukáš Smelík
Control Engineering
Česko
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 41
S každým rozhovorem si říkám, že už se na to
ptát nebudu, jelikož se snažíme být optimističtí
a stejně mi to znovu nedá. Na svou pozici vstupu-
jete ve stále nejisté době evropského podnikání.
Máte připraven například nějaký černý scénář,
kdyby se naplnily obavy i těch největších euros-
keptiků?
Rockwell Automation je také velice optimis-
tická společnost a jak jsem již stihl zjistit, ani
s žádným historicky katastrofickým scénářem
nepočítáme, protože by nás to mohlo pouze zdr-
žovat od toho, abychom dělali to, co umíme nejlé-
pe – a to je právě vývoj průmyslové automatizace.
Z expozice zde na AUC je patrné, že řada
Vašich řešení se začíná soustřeďovat zejména
na malé a střední zákazníky, hlavně výrobce
strojů. A to v první řadě díky kompaktním ceno-
vě dostupným modifikacím Vašich dlouholetých
top produktů. Cítili jste tento tlak od vašich
zákazníků, nebo jste naopak sami přispěchali
s touto variantou pro širší publikum?
Otázku bych zařadil do kategorie, v níž je i ta
o tom, zda bylo dřív vejce nebo slepice. Neví-
me úplně přesně, kdo tuto myšlenku vyslovil
poprvé. V každém případě máte pravdu, že jsme
viděli toto bílé místo na trhu a díky našim zku-
šenostem a zkušeným pracovníkům ve vývoji
jsme ho nyní dokázali pokrýt našim řešením
CompactLogix.
Přizpůsobit se novým požadavkům trhu
samozřejmě koresponduje s úspěšnosti obchod-
ní firmy. Pro RA je jistě nutné sledovat změny
na trhu průmyslové automatizace, dokázal byste
sám predikovat, kam se dále může obor vyvíjet?
Nebudu si hrát na experta na danou proble-
matiku, protože to ani neodpovídá tomu, co je
mým posláním ve společnosti. Nicméně opravdu
je potřeba všímat si toho, že se obor mění oprav-
du závratnou rychlostí a ty cykly se navíc ještě
více zkracují. Na jednoduchém příkladu bych to
demonstroval na pronikání internetu (respek-
tive Ethernetu) do všech aplikací procesního
řízení. Před nemnoha lety fakt, kterému byste
stěží uvěřili. A s rozšiřováním moderní techniky
do všech aspektů lidského života je jasné, že ani
průmyslová automatizace toho nebude výjim-
kou. Ale kam až může obor směřovat, to už by
bylo opravdu pouze další filozofování… ce
rozhovor/události
Po předloňském výletu na dceřinou akci podobného chara-
kteru (na Slovensko) se do Brna ve dnech 30. a 31. května
2012 vrátila akce společnosti Rockwell Automation s názvem
Automation University Classic a opět přitáhla pozornost
velkého množství firemních partnerů a zákazníků.
Místo „nad Tatrou“ se společnost Rockwell Automation
před svými zákazníky blýskla v hale E brněnského výstaviště,
kde byla v průběhu dvou dní k vidění a hlavně k slyšení řada
novinek, které se zrodily v hlavách inženýrů společnosti.
„Na technických workshopech mají návštěvníci možnost
otestovat naše produkty ve spolupráci s našimi experty
v oblasti bezpečnosti, výrobních technologií nebo inte-
grované architektury. Také mohou vést diskuze o současných
a nových technologických trendech a možnostech jejich
aplikace,“ vypočítává možnosti účastníků Kateřina Slán-
ská, manažerka pro marketingovou komunikaci Rockwell
Automation.
Hlavní přínosy akce pak společnost spatřuje zejména
v možnosti diskutovat o konkrétních problémech přímo
z výrobních podniků, které se snaží zákazníci ve spolupráci
se svým dodavatelem řešit. Stejnou měrou přispívá toto
setkání k přilákání nových potenciálních zákazníků, kteří
mají na jednom místě možnost zjistit, jaké jsou možnosti
společnosti a jaké výhody může mít dané řešení například
oproti konkurenci. Konkrétní řešitelnost problémů nám
novinářům demonstrovaly zejména dvě případové studie
zákazníků v podobě výroby autosedaček v Johnson Controls
a střešních šindelů ve slovenském závodě společnosti IKO.
V obou případech si zákazníci cenili zejména individuálního
přístupu pro splnění všech parametrů projektu.
O zájmu akce svědčí také řeč čísel, výsledek akce shrnuje
opět Slánská: „Automation University Classic v Brně byla
jednou z našich nejočekávanějších akcí letošního roku. Jsme
na ni velice pyšní a stejně jako v předchozích letech jsme
i letos dosáhli úctyhodného počtu více než 350 zúčastněných
zákazníků. Automation University je významná svým
informačně vzdělávacím programem, přičemž naším cílem je
kombinace vzdělávání zákazníků, představení nových tech-
nologií a získání nových zákazníků.“
Nový ředitel české pobočky Peter Rožek, s nímž jsme
uskutečnili krátký rozhovor, viz protější strana, k tomu ještě
dodává: „Byl jsem příjemně překvapený, že tato akce dala
možnost nahlédnout nejen na radosti, ale i starosti našich
zákazníků, protože to opět poskytuje prostor pro náš další
rozvoj.“
P ř dl ň ké ýl d ři k i d b éh h V b ří d h i ák í i ili j
Brno, Brno – automatizérů (od Rockwell Automation) plno
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/42 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
události
S
polečnost B+R automatizace spol.
s r. o. patří dlouhodobě na českém
trhu mezi přední dodavatele nejmo-
dernějších technologií v oblasti prů-
myslové automatizace. Vedle akcentu na inova-
ce je ústředním mottem společnosti i orientace
na zákazníka.
Živým důkazem snahy zajímat se
o své zákazníky a jejich zkušenosti jsou
každoroční setkávání uživatelů techni-
ky B&R. Letošní setkání se uskuteč-
nilo 17. a 18. května v kongresových
prostorách Sport hotelu v Hrotovicích.
Program byl rozdělen do dvou dnů.
Čtvrteční blok prezentací byl završen
prohlídkou slavného Dalešického pivo-
varu a ochutnávkou tamních specialit.
Téměř šedesát zákazníků ze tří
desítek firem, techniků, manažerů,
obchodníků i zájemců o automatizač-
ní řešení např. z řad zástupců střed-
ních a vysokých škol, společně uvažovalo a dis-
kutovalo nad nejnovějšími produkty a trendy
společnosti B&R. Nejdiskutovanějšími tématy
bylo především sledování energetické spotřeby,
mobilní automatizace, řízení údržby a monitoro-
vání stavu strojů, vzdálená diagnostika aj. O spo-
lupráci se společností B&R hovořili i zástupci
společnosti EPLAN ENGINEERING CZ s. r. o, se
kterými byl společně představen koncept mecha-
tronického pojetí projektu v novém vývojovém
prostředí Automation Studio 4 demonstrovaný
možnostmi importu a exportu hardwarových
konfigurací mezi vývojovými prostředími.
Firma B&R dala také prostor svým zákazní-
kům, kteří měli možnost představit své zkuše-
nosti s technikou B&R v reálných aplikacích.
Takto se představila např. firma ALVA Strako-
nice, spol. s r. o., která využívá techniku B&R
při řízení malých vodních elektráren nebo firma
Sumo s. r. o., která použila systémy X20 a frek-
venční měniče pro bioplynovou stanici ve Velkém
Uherci. Jedním z hostů byla také firma INSYS
MICROELECTRONICS CZ, s. r. o., která předsta-
vila možnost vzdálení správy a připojení k řídicím
systémům.
Tak jako kdysi Mozart uvedl: „Moji Pražané
mi rozumějí.“, můžeme s klidným svědomím
poznamenat, že společnost B+R automatizace
spol. s r. o. zase rozumí a nadále chce rozu-
mět potřebám svých zákazníků. Svědčí o tom
i firemní motto „Perfection in Automation“, jinými
slovy cílené posilování partnerství, důvěry a spo-
lehlivosti společnosti a konkrétních zákazníků.
Uplynulá akce, která se nesla v příjemně komorní
atmosféře, tuto snahu dokonale ilustruje. ce
V
nádherném prostředí pražského Stra-
hova se 31. května 2012 konal semi-
nář společnosti Invensys Operations
Management s názvem Fossil Power
Plant Optimization Seminar zaměřený na ener-
getický průmysl a pokročilé aplikace, jedny z klí-
čových oblastí zájmu společnosti. Proběhlá akce
byla unikátní v tom, že se jednalo o jakousi „první
vlaštovku“, o první seminář tohoto typu pro
oblast energetiky. Akce pro uživatelé produktů
společnosti Invensys jsou již běžnou, zažitou
praxí, ale poměrně úzce profilovaný „malý“ semi-
nář pro současné, stávající a potenciální zákaz-
níky je novinkou.
Jednodenní setkání bylo rozděleno do tří
bloků, asi tři desítky účastníků, z řad inter-
ních zaměstnanců společnosti Invensys Operati-
ons Management, z odborníků jiných institucí
a zákazníků, si ve velmi příjemném a komorním
prostředí předávaly cenné odborné zkušenos-
ti. Forma otevřeného semináře zahnala možný
ostych, který s sebou přináší prostředí „velkých“
konferenčních sálů, umožnila téměř okamži-
tou zpětnou vazbu účastníků a prezentujícího
a zaručila živé a podnětné diskuze nad prezento-
vanými tématy.
„Hlavním posláním této akce bylo šířit a lépe
prezentovat naši společnost, zejména naše řešení
v oblasti energetiky. Stojí za námi v této oblasti
až několik desítek let zkušeností, ale často se
stává, že zákazníci neví o našich expertízách,
neznají naše schopné odborníky a nevědí, že se
mohou spolehnout na zkušenosti, které máme
v rukávě,“ uvedla hlavní organizátorka akce
Mária Záhorcová. ce
Barbora Byrtusová
Control Engineering
Česko
Barbora Byrtusová
Control Engineering
Česko
Setkání uživatelů techniky B&R 2012
Energetický seminář společnosti Invensys
o
k
k
n
p
P
Č
p
v
d
o
n
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/45
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/44 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
Společnost Cognex Corporation, dodavatel systémů počítačového vidění a prů-
myslového snímání ID kódů, dnes oznámila, že rozšířila komunikační schopnosti
o komunikaci po Ethernetu v reálném čase doplněním podpory protokolu POWER-
LINK společnosti B&R Automation do produktové řady počítačového vidění In-
-Sight®
7000. Standard POWERLINK byl integrován do komunikační sady Cognex
Connect™, aby poskytoval vysokorychlostní deterministické řízení, které se přímo
integruje s programovatelnými automaty (PLC) vyvinutými přední automatizační
firmou B&R Automation se sídlem v rakouském Eggelsbergu.
Protokol POWERLINK je jedním z klíčových rozvíjejících se standardů pro
komunikaci po síti Ethernet v reálném čase, jenž je určen pro vysokorychlostní
aplikace průmyslové automatizace. Společnost Cognex si proto dala za strate-
gický cíl využívat protokol POWERLINK v řadě systémů počítačového vidění In-
-Sight 7000 a je jediným výrobcem systémů počítačového vidění, který protokol
POWERLINK podporuje.
Synchronizace mezi systémy počítačového vidění Cognex In-Sight 7000 a sys-
témy POWERLINK společnosti B&R Automation POWERLINK umožní rychleji
dodávat vysoce automatizovaná řešení uživatelům výrobních linek. Protokol
POWERLINK je dostupný pro systémy počítačového vidění In-Sight 7000 již nyní.
Další informace naleznete na adrese www.cognex.com/cognexconnect
Společnost HMS uvedla na trh nový produkt, který umož-
ňuje komunikaci mezi sítí M-Bus a jakoukoliv průmyslovou
komunikační sítí. M-Bus je široce používaný standard pro
měřicí zařízení, jako jsou elektroměry, plynoměry, vodoměry
atd. Předávat data z těchto zařízení do průmyslových komu-
nikačních sítí umožňuje vlastníkům výrobních podniků lépe
řídit celkovou spotřebu energie a médií a zefektivnit výrobní
procesy.
M-Bus (Meter-Bus) je
standard pro dálkové ode-
čty z měřicích zařízení. Pře-
vážně se používá v budo-
vách, např. pro odečty
elektroměrů, plynoměrů,
vodoměrů a dalších měřičů
spotřeby. Tím, že se data
z těchto měřičů předají
do PLC nebo SCADA, může
vlastník výrobního Podni-
ku získat celkový přehled
o spotřebě energie a médií,
včetně té spotřeby, která je
spojena s provozem budov
a která byla dříve měřena
samostatně.
Jak to funguje?
Systém se skládá ze dvou částí. První je transparentní kon-
vertor M-Bus, který převádí signály M-Bus na RS-232. Kon-
vertor pracuje jako master v síti M-Bus a umožňuje připojení
až deseti zařízení se standardním rozhraním M-Bus (slave).
Druhá část je komunikační brána Anybus Communicator,
která převádí RS-232 na vybranou průmyslovou sběrnici
nebo síť průmyslového Ethernetu.
Anybus Communicator se konfiguruje prostřednictvím
softwaru pracujícího pod Windows, který se dodává s pro-
duktem. To znamená, že pro konfiguraci spojení mezi M-Bus
a požadovanou průmyslovou komunikační sítí není třeba
žádné programování. Jestliže je systém zkonfigurovaný pro
jednu síť, je snadné vytvořit komunikační propojení i s jinou
sítí.
Co je Anybus Communicator
Anybus Communicator je rodina převodníků protokolů urče-
ných pro propojení průmyslových zařízení se všemi významný-
mi průmyslovými komunikačními sítěmi. Převodníky Anybus
Communicator dokážou převádět téměř všechny standardní
i uživatelsky specifické protokoly bez potřeby úprav hardwaru
nebo softwaru. Spojení se konfiguruje softwarem v PC bez
nutnosti programování.
www.hms.se
Cognex
Cognex In-Sight 7000: jediný systém počítačového vidění
podporující protokol powerlink
HMS Industrial Networks
Nové řešení pro M-Bus od HMS umožňuje uživatelům
optimalizovat spotřebu energie
PRODUKTYPsoftware &
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 45
Robotické dvouosé a tříosé systémy řady IK od jedničky
na japonském trhu, společnosti IAI, jsou ekonomickým a fle-
xibilním víceosým řešením pro automatizaci výroby. Díky IK
systémům zvýšíte produktivitu a návratnost investic.
Víceosé systémy řady IK se skládají ze standardních elek-
trických pohonů a jsou dodávány ve formě stavebnice, která
obsahuje vše potřebné pro montáž (včetně všech spojek, cable
tracků atd.). Komponenty tedy pouze vybalíte, snadno sesta-
víte a víceosé systémy jsou připraveny pro použití.
Variabilita systému IK
Díky výběru z několika typů dvoj- a trojosých systémů a sta-
vebnicovému provedení nabízí robotické systémy IK mnoho
variací sestavení dle konkrétních požadavků zákazníka za při-
jatelné ceny. Flexibilita řady IK zaručuje velice snadnou inte-
graci také do již existujících aplikací.
Vysoká funkčnost řízení
Řadu IK lze kombinovat s různými druhy řídicích jedno-
tek, které se snadno a intuitivně programují díky softwaru
jednotnému pro všechny elektrické
pohony IAI.
Lze zvolit od jednoduchého říze-
ní pomocí binárních signálů až
po sofistikované polohování s pou-
žitím interpolace a řízení více os
z jedné řídicí jednotky. Pro každou
osu lze nastavit zdvih, rychlost,
zrychlení nebo zpomalení. Řidicí
jednotky v sobě již obsahují PLC,
takže mohou pracovat autonomně,
zároveň zajistí běh více programů
současně a nabízí velký výběr komu-
nikačních rozhraní (PROFIBUS,
Ethernet nebo CC-Link).
Výhody systémů IK
S robotickými systémy IK se vyhnete
použití speciálních komplikovaných
pohonů pro víceosé aplikace. Konstrukce systému IK se flexi-
bilně přizpůsobí zadané aplikaci, rychle se složí a snadno se
ovládá jednoduchým softwarem, který je k dispozici zdarma.
Díky energetické efektivnosti a vysoké přesnosti (0,02 mm)
dosahují zařízení, ve kterých jsou pohony nasazeny, vyšší
produktivity.
Velký výběr způsobů řízení umožní využití robotických
systémů řady IK i v náročných aplikacích všech typů prů-
myslových výrob. Navíc IAI vždy poskytuje vysokou kvalitu
a inovativní řešení na míru zákazníkovi.
Více o robotických systémech IAI na stránkách výhradního
distributora pro ČR a SR: REM-Technik s. r. o.
www.rem-technik.cz
REM-Technik s. r. o.
Flexibilní víceosé systémy IAI
produkty
Komponenty systému
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/46 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
produkty
Společnost Schneider Electric uvádí na trh novou řadu
panelových přístrojů Magelis iPC ve třech modifikacích.
Řada Optimum s displejem 10,4" SVGA nebo 15" XGA je
určena pro nejjednodušší aplikace v bezúdržbovém provede-
ní bez rotačních částí. Má tyto parametry: CPU ATOM Z510
(1,1 GHz), ukládání dat na 2GB SD, komunikaci 3× USB,
2× RS232C, 2× Ethernet, OS Windows Embeded 2009. Vari-
anta HMIGTW354 obsahuje navíc uživatelský software Vijeo
Designer RT s neomezenou licencí.
Řada Universal s displejem 19" SXGA nebo 15" XGA nabízí
lepší technické parametry: CPU ATOM N270 (1,6 GHz), uklá-
dání dat CF 4 GB / HD 250 GB / SSD 32 GB, komunikaci
5× USB, 2+1 RS232C, 2× Ethernet, 2× PCI, OS Windows
Embeded 2009 nebo Windows XP Pro-
fessional.
Nejvyšší nároky z hlediska výkonu
plně uspokojí řada Performance. Oproti
řadě Universal je osazena CPU Intel Core
Duo P8400 (2,26 GHz) s instalovaným
OS Windows 7 (64 bitů). Volitelně lze
doplnit mechaniku DVD, RAID disky,
DVI/VGA adaptér nebo zálohovací bate-
riový modul.
Vybrané typy iPC Magelis jsou v bez-
údržbovém provedení a/nebo s pře-
dinstalovaným SCADA systémem Vijeo
Citect. www.schneider-electric.cz
Schneider Electric
iPC Magelis: síla nové generace
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/www.controlengcesko.com CONTROL ENGINEERING ČESKO ČERVEN 2012 47
Název společnosti strana www telefon
B+R automatizace, spol. s r. o. 21, 24, 25 www.br-automation.com 541 420 311
Baluff CZ s. r. o. 11 www.baluff.cz 281 000 666
Cognex 4. str. obálky www.cognex.com/cognexconnect 737 489 292
Distrelec 9 www.distrelec.cz 800 142 525
Invensys Operations Management 15, 34, 35, 36 iom.invensys.com 267 182 220
Panasonic Electric Works Czech s. r. o. 2. str. obálky, 38, 39 www.panasonic-electric-works.com 374 799 990
REM-Technik s. r. o. 45 www.rem-technik.cz 548 140 000
Rockwell Automation s. r. o. 47 www.rockwellautomation.cz 221 084 002
RS Components 43 www.rscomponents.cz 228 882 613
Schneider Electric CZ, s. r. o. 5, 6, 7 www.schneider-electric.cz 420 382 766 333
Veletrhy Brno, a. s. 43 www.bvv.cz 541 152 926
Výstavisko Trenčín 46 www.expocenter.sk 421 327 704 325
Zadavatelé reklamy
Instalace a údržba našich řídicích systémů Micro800™ je
velmi jednoduchá. Pro celou produktovou řadu se využívá
jeden softwarový balík. Tyto systémy nabízejí dostatečnou
schopnost řízení pro vaše levnější samostatné stroje. Můžete
si pořídit jen ty funkce, které potřebujete a pomocí zásuv-
ných modulů si přizpůsobit svůj systém potřebám konkrétní
aplikace.
• Nabízí širokou řadu malých řídicích prvků (10–48 bodů)
• Umožňuje přizpůsobení řídicích prvků pomocí zásuvných
modulů, takže platíte jen za ty schopnosti, které potřebu-
jete
• Nabízí jednotný balík konfiguračního softwaru, který lze
použít pro PLC, HMI a pohony
• Zahrnuje zabudovaný port USB v každém řídicím prvku
• Spolupracuje se všemi pohony PowerFlex®
třídy 4 (4, 40,
400, 40P, 4M)
• Je ideálním partnerem pro cenově výhodné komponentní
grafické terminály PanelView™
Produkty
• Řídicí prvky 2080 Micro810™
• Řídicí prvky 2080 Micro830™
• Zásuvné moduly 2080 Micro800
• Software Connected Components Workbench™
Certifikace
• C-UL-us CL1DIV2, CE, C-Tick, KC
Certifikace platí, když je produkt náležitě označen. Pro-
hlášení o shodě, certifikáty a další informace o certifikaci
naleznete na stránce
www.rockwellautomation.com/products/certification
Rockwell Automation s. r. o.
MICRO 800
produkty
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/48 ČERVEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO www.controlengcesko.com
P
očet kyberprostorových útoků na prů-
myslové řídicí systémy se zvyšuje a tuto
aktivitu můžeme pozorovat v globál-
ním měřítku v závislosti na lokalitě,
výrobci a dokonce i specifických parametrech
daného řídicího systému. K mnoha těmto útokům
dochází jen kvůli zranitelným místům v operač-
ních systémech a aplikacích, které je nutno opra-
vovat pomocí softwarových záplat. Dobrá správa
záplat sníží vaše riziko a učiní z vás odolnější cíl.
To zní dobře, co to ale znamená v praxi? V ter-
minologii řídicího systému záplatování napravuje
známé slabiny v platformě aplikací nového pro-
gramového kódu jako softwarové opravy. Těmito
platformami mohou být operátorská rozhraní,
rozhraní člověk-stroj (HMI), počítače, síťová zaří-
zení a související software nahraný na těchto
platformách.
Záplatami jsou obvykle elektronické soubory
s aktualizovanými konfiguračními údaji nebo
spustitelné procesy, které opravují příslušná
slabá místa. Záplaty mají zásadní význam pro
ochranu a zabezpečení systému a měly by se
z mnoha důvodů aplikovat co nejdříve. Jak již
bylo řečeno, záplaty řeší známé slabiny v sys-
tému. To by vás, jakožto odborníka na průmys-
lový řídicí systém, mělo znepokojovat, proto-
že nechcete, aby vaše slabá místa někdo znal.
Nicméně záplatování již z podstaty vyžaduje, aby
výrobci softwaru a hardwaru nejprve upozornili
veřejnost, že v jejich systému nebo softwaru exis-
tuje problém a následně informovali, jak tuto lze
slabinu řešit nebo opravit.
Protože je veřejnost informována různými pro-
středky, včetně aktualizací operačního systé-
mu společnosti Microsoft a aktualizací definic
antivirové ochrany, záškodníci mají k dispozici
metody, jak se o vašich slabinách dozvědět.
Bez osvědčeného a řiditelného procesu validace
a aplikace záplat do vašich systémů v častých
intervalech jste vystaveni riziku, že vaše slabá
místa zneužijí hackeři, nespokojení zaměstnanci
či dokonce teroristé.
Správa záplat je metodický proces zahrnují-
cí dokumentaci, validaci, zálohování a obnovu
a víceúrovňový krokový postup aplikace změn
do vašich kriticky významných systémů. Jádrem
efektivní správy záplat je vlastní validace změny
pro zajištění, že aktualizované záplaty nebo rozší-
ření zabezpečení nenaruší funkčnost vašeho sys-
tému. Validace by se měla provádět v laboratoři
nebo v nevýrobním prostředí a na zařízení a soft-
waru, které reprezentuje vaše výrobní prostředí.
Příslušnou záplatu může validovat také OEM
výrobce vašeho řídicího systému, nicméně to
vyžaduje určitý čas. Bez validace můžete apliko-
vat záplaty, které změní parametry zabezpečení
vašeho systému, což by mohlo zastavit komuni-
kaci mezi vašimi zařízeními.
Po účinné validaci a před aplikací záplat
na vlastní výrobní zařízení by se mělo provádět
kvalitní zálohování, nebo by měl být zaveden
plán pro obnovu po nehodě, který by zálohoval
informace a konfiguraci vašich zařízení. Záplaty
ve skutečnosti mění váš systém nebo software,
takže pokud způsobí problémy, budete chtít oka-
mžitě obnovit váš předchozí stav, abyste obnovili
výrobu.
Je nezbytné určit strategii definující pořadí
aplikace záplat do vašeho výrobního systému a je
nutno dokumentovat dodržování této strategie
při vydávání nových záplat. Ze svých systémů
vyberte „pokusného králíka“, neboli první jednot-
ku, kterou můžete odstavit z provozu po dobu,
kterou vyžaduje aplikace záplaty. Následně ji
po určitou dobu monitorujte, než zavedete zápla-
ty do zbývajících zařízení. Tímto postupným pří-
stupem (validace v laboratoři, pokusná jednotka
a zbývající zařízení) výrazně snižujete riziko, že
by změna nebo záplata narušila celý váš systém.
Jakékoli problémy lze před aplikací záplat identi-
fikovat dobře kontrolovaným, dokumentovaným
a opakovatelným způsobem.
Záplatování průmyslových řídicích systémů
zahrnuje shromažďování známých opravných
prostředků neboli záplat, validaci těchto změn
před jejich aplikací a následně metodickou apli-
kaci záplat kontrolovaným způsobem. Čím čas-
těji tento proces opakujete, tím bude váš sys-
tém aktuálnější a méně zranitelný vůči útoku.
Společnost FoxGuard Solutions a další podob-
né firmy mohou s vaším týmem spolupracovat
na definování strategie splňující vaše potřeby
a zajišťující menší zranitelnost vašeho systému
vůči útoku. ce
Mark Trump je manažerem programu zabezpečení
společnosti FoxGuard Solutions.
Mark Trump
FoxGuard Solutions
K ZÁKLADŮM
Záplatování softwarových problémů
Stejně jako byste si záplatovali díru v kalhotách, můžete najít díry ve vašem softwaru,
které vám mohou vytvářet závažná zranitelná místa kyberprostorového zabezpečení.
Záplatujte tato slabá místa dříve, než se celá látka roztrhne.
Kzpět
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/Nový časopis
na českém trhu
od září 2012
Moderní technologie pro inženýry
Cílová čtenářská skupina
■ Stavební inženýři
■ Projektanti
■ Generální dodavatelé
■ Developeři
■ Realitní manažeři
■ Manažeři a správci z komerčního
prostředí
■ Architekti
■ Projektanti plánování výstavby
■ Dodavatelé a návrháři stavebních
systémů
Posláním časopisu Inteligentní budovy je přinášet aktuální informace
o technologiích a řešeních využívaných ve stavebnictví. Cílovou
čtenářskou skupinou jsou zejména odborníci působící v oblasti
plánování, projektování, dodávání a řízení moderních budov.
Distribuce
■ Časopis je zasílán zdarma na vyžádání
v rámci České republiky a Slovenska
■ Hlavní události v oboru stavebnictví v ČR
(veletrhy, konference aj. )
■ Semináře organizované vydavatelstvím
Trade Media International
■ E-vydání pro studenty technických
univerzit
AUTOMATIZACE•ELEKTROINSTALACE•MECHANIKA•VODOINSTALACE•BEZPEČNOSTAMONITOROVÁNÍ•ICT•SPRÁVA/ŘÍZENÍ•ZELENÉBUDOVY•PRÁVNÍOTÁZKY
Objednejtesi
bezplatnézasílání
nawww.inbudovy.cz
www.inbudovy.cz
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/WHATEVER
YOU MAKE,
MAKE IT RIGHT
with Cognex Vision
Cognex revolutionizes manufacturing.
Our vision systems work tirelessly so
that the products you produce are
made at higher speeds, without defects,
and at lower cost.
With more than a half million systems
installed and over thirty years of
experience, Cognex is the world’s
most trusted machine vision company.
We have the people, experience,
knowledge, and systems you need to
ensure whatever you make, you
Make It Right.
cognex.com/makeitright
WHATEVER
YOU MAKE,
MAKE IT RIGHT
with Cognex Vision
Cognex revolutionizes manufacturing.
Our vision systems work tirelessly so
that the products you produce are
made at higher speeds, without defects,
and at lower cost.
With more than a half million systems
installed and over thirty years of
experience, Cognex is the world’s
most trusted machine vision company.
We have the people, experience,
knowledge, and systems you need to
ensure whatever you make, you
Make It Right.
Cokoli děláte,
dělejte to
správně
s kamerovými systémy Cognex
Cognex zásadním způsobem mění
výrobu. Naše kamerové systémy
neúnavně pracují tak, aby vaše výrobky
byly vyráběny rychleji, bezvadně
a za nižších nákladů.
S více než půl milionem nasazených
systémů a třicetiletou zkušeností je
Cognex nejdůvěryhodnějším výrobcem
kamerových systémů na světě.
Máme odborníky, zkušenosti, znalosti
a systémy, které potřebujete a které vám
zajistí, že cokoli budete dělat, budete
to dělat správně.
http://www.floowie.com/cs/cti/ce-0612-web/