Control Engineering Česko, listopad 2012

ISSN1896-5784 Tři pilíře průmyslového kyberprostorového zabezpečení 12 Programujte pohony v softwarových sadách pro řízení 30 Integrace počítačového vidění a snímačů ID kódu do sítě 36 ZPĚT K ZÁKLADŮM Co je to kyberprostorový útok typu zero-day? 48 www.controlengcesko.com Číslo 9 (54) Ročník VII. ISSN1896-5784 Průzkum trhu: Průmysl „poháněný“ k úspěchu 24 Číslo 9 (54) Ročník VII. ISSN1896-5784ISSN1896-5784 Zavádění průmyslového Ethernetu 18 Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci LISTOPAD 2012

Machines can talk Vzdálená cloudu PLCPLC PLC VPN VPN VPN VPN eCatcher SMS HTTPS M2Web HTTPS M2Web @ (+420) 484 845 555 www.foxon.cz foxon@foxon.cz š Stále vysíláte lidi pro zajištení podpory?

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 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, ač se zdá, že celý svět nadobro ztrácí zdravý rozum a nic není, jak by mělo být, jedno je přece jen jisté. Sešel se měsíc s měsícem a Vy v rukou držíte další, již listopadové vydání časopisu Control Engineering Česko. Hlavním tématem tohoto vydání je zavádění Ethernetu do prů- myslových aplikací. Několikastránkový materiál mimo jiné shrnuje pozitiva a negativa jeho použití a nabízí také možnost nahlédnout pod pokličku ame- rického pivovaru Saugatuck Brewing a balicí společnosti Packing Systems pro demon- straci praktické aplikace Ethernetu. Dočíst se můžete také o zásadách kyberprostoro- vého zabezpečení, jimiž jsou ve zkratce vhodně použité technologie, efektivně a snadno dostupné postupy zabezpečení a v neposlední řadě správně vyškolená a pozitivně mo- tivovaná pracovní síla. Velkou pozornost jsme v listopadovém čísle věnovali pohonům. Vedle série článků zaměřených právě na ně se naše redakce rozhodla realizovat vlastní průzkum trhu, abychom v praxi ověřili, o čem pojednává teorie a zažité předpoklady. Kolega Lukáš Smelík se ujal shrnutí výsledků, a tak můžete v článku Průmysl „poháněný“ k úspěchu porovnat svoje vlastní zkušenosti s tím, k čemu jsme v průzkumu za přispění respon- dentů dospěli. Výsledky ve formě dalších přehledných grafů a kompletní odpovědi oslo- vených odborníků, jež se nám už do tištěného vydání nevešly, najdete také ve webové podobě na stránkách časopisu. Další kolega, tentokrát Daniel Haupt, se účastnil tra- diční akce NI Days v Praze a pokud si přečtete jeho reportáž, zjistíte, co mají společ- ného zdánlivě neslučitelné položky: National Instruments, vesmír a stavebnice Lego. Se zvídavým fotoaparátem, kterému nic neujde, jsme navštívili také trenčínský veletrh Elosys a ve fotoreportáži se můžete spolu s námi přenést do slunečného říjnového dne, v němž hrála prim hlavně elektrotechnika. Zbylý nafocený materiál hledejte na našem Facebooku. Pevně doufám, že se nedáte odradit nevlídným nadcházejícím podzimem, který pod- pořen změnou na zimní čas dokazuje, jak ponurý a depresivní může být, a v klidu si dopřejete čas na různorodý mix, který jsme pro Vás připravili. Přeji Vám pohodové podzimní zážitky, třeba i při čtení listopadového vydání… iti ti Z REDAKCEEcontrol engineering 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: miroslava. pyszkova@trademedia.us Grafické zpracování Jiří Rataj TISK Printo REDAKČNÍ RADA Předseda Branislav Lacko Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Členové Marek Babiuch katedra automatizační techniky a řízení VŠB – Technická univerzita Ostrava Adam Brož výrobně-technický ředitel Budějovický Budvar, n. p. Miroslav Kárný vedoucí Oddělení adaptivních systémů Ústav teorie informace a automatizace Akademie věd ČR Michal Křena produktový manažer Schneider Electric CZ, s. r. o. Naděžda Pavelková produktová a marketingová manažerka ABB, s. r. o. Pavel Poucha jednatel Papouch, s. r. o. Ludvík Strakoš technický ředitel Evraz Vítkovice Steel, a. s. Zdeněk Švihálek aplikační manažer B+R automatizace, spol. s r. o. VYDAVATEL Trade Media International s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trade-media.cz www.controlengcesko.com Periodicita: 10× ročně Povoleno: MK ČR E 18990 Identifikační číslo vydavatele: 278 40 042 Redakce si vyhrazuje právo krátit texty nebo měnit jejich nadpisy. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Barbora Byrtusová redaktorka barbora.byrtusova@trademedia.us

2  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Hlavní témata 16 Zavádění průmyslového Ethernetu Rozhodnutí zavést protokoly průmyslových sítí, včetně průmyslového Ethernetu, pomáhá zvýšit efektivitu výroby a kvalitu s celopodnikovou konektivitou, ačkoli Ethernet pro průmysl vyžaduje speciální znalosti a postupy nad rámec Ethernetu pro domácnost a kancelář. 24 Průzkum trhu: Průmysl „poháněný“ k úspěchu Hned několik nezávislých zdrojů uvádí, že celých 60 % elektrické energie spotřebované v průmyslu jde na pohon mechanických zařízení. Vezmeme- li v úvahu, že průmysl všeobecně spotřebuje více energie, než to dokážou všechny domácnosti dohromady, a přisadíme-li všeobecnou snahu o úsporu energií, dostaneme se k závěru, že pohonům bychom měli věnovat opravdu zvýšenou pozornost. A právě to jsme v tomto průzkumu udělali… 30 Programujte pohony v softwarových sadách pro řízení Integrovaná programovací prostředí zahrnují programování pohonů a dalších polohovacích funkcí s řídicími prvky, I/O moduly, rozhraními HMI a další konfigurace, a to s menším objemem vlastního programování. Chtěli byste se naučit o jeden softwarový balík méně? Tři konkurenční dodavatelé popisují obdobné výhody. 36 Integrace počítačového vidění a snímačů ID kódu do sítě Integrujte počítačové vidění a snímkové čtečky ID kódů na bázi Ethernetu do sítí závodu a získejte přímočařejší komunikaci a nižší náklady. ČÍSLO 9 (54) ROČNÍK VII. Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci LISTOPAD 2012 Téma z obálky: Zavádění průmyslového Ethernetu; str. 16 Mezinárodní pohled: Diagnostický systém reálného času pro mikroobrábění; str. 14

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 3 Rubriky 1 Z REDAKCE 8 APLIKAČNÍ UPDATE Integrace řídicího systému a ovládání výkonu u větrné turbíny 12 IT&TECHNIKA Tři pilíře průmyslového kyberprostorového zabezpečení 14 MEZINÁRODNÍ POHLED Diagnostický systém reálného času pro mikroobrábění 42 UDÁLOSTI NI ve vesmíru i v hračkářství 42 Setkání uživatelů a vývojových inženýrů SCADA systémů 2012 43 Veletrh Elosys poprvé mezi dospělými 48 ZPĚT K ZÁKLADŮM Co je to kyberprostorový útok typu zero-day? Novinky 4 Automatizace, Regulace a Procesy 2012 4 Invensys Operations Management kupuje společnost Spiral Software 4 Eaton na veletrhu SPS IPC DRIVES 2012 v Norimberku Produkty 46 Schneider Electric Frekvenční měniče Altivar 32 šetří energii 47 Cognex Cognex DataMan čte i ty nejobtížnější 2D kódy 47 RMT s. r. o. RF620 – Laserový triangulační skener Hlavní téma: Programujte pohony v softwarových sadách pro řízení; str. 30 Události: NI ve vesmíru i v hračkářství; str. 42 Hlavní téma: Integrace počítačového vidění a snímačů ID kódu do sítě; str. 36 Přeložené texty jsou v  tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Control Engineering USA“ vydavatelství CFE  Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a  v  žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Control Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media.

4  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com NOVINKYNoborové Eaton na veletrhu SPS IPC DRIVES 2012 v Norimberku E aton Corporation, která celosvětově dodává široké spektrum produktů pro velkoobchodní odběratele i  domácnosti, představí na  blížící se výstavě SPS IPC Drives v  německém Norimberku portfolio inovova- ných elektrotechnických produktů s  vysokou provozní a energetickou efektivitou. Patří mezi ně nové frekvenční měniče Xelra nebo kompaktní PLC XC152. Expozici Eaton naleznou návštěvníci ve dnech od 27.–29. listopadu 2012 na stánku 371 v hale číslo 9 výstavního areálu. Eaton zde ukáže koncepty zařízení integrované auto- matizace, systémy pro využití v  nejrůznějších motorech, senzory, zařízení pro energetickou správu a záložní zdroje UPS. Dojde také na ukázku propojení elektrotechnic- kých a hydraulických zařízení a otázku jejich bezpeč- nosti a požadavků na vývoz. Co se týká konkrétních produktů, bude na stánku možné vidět novou řadu frek- venčních měničů Xelra, softstartéry DS7 a jako novinku i kompaktní PLC XC152, které mohou být integrovány do komunikačního systému Eaton SmartWire-DT. Dále představí také řídicí relé easy800 a multifunkční displej MFD-Titan s možností připojení přes Bluetooth. Smar- tWire-DT eliminuje složitý způsob přímého propojování jednotlivých prvků systému, toto propojování je navíc časové náročné a náchylné na vytváření chyb. Použitím SmartWire-DT tak snižujete náklady na  zprovoznění mnoha rozvaděčových aplikací, a to až o 85 %. Napří- klad v bavorském závodě na třídění brambor byla díky technologii SmartWire-DT snížena délka použitých vodičů z 1 km na 50 m. www.justC.cz Invensys Operations Management kupuje společnost Spiral Software S polečnost Invensys Operations Management, globál- ní dodavatel technologických systémů, softwarových řešení a poradenských služeb pro odvětví výroby a in- frastruktury oznámila svou akvizici společnosti Spiral Soft- ware, soukromé společnosti se sídlem v Cambridge ve Spo- jeném království. Nástroje společnosti Spiral Software pro správu znalos- tí o zpracování ropy poskytují přesné a včasné informace v rámci celého podniku, od klasifikace ropných surovin pro obchodování, až po optimalizaci procesu zpracování a maxi- malizaci spolehlivosti. Řešení společnosti Spiral Software pro plánování a tvorbu harmonogramů, poskytuje kooperativní, víceuživatelské prostředí pro sdílení společných dat a mode- lů napříč všemi pracovními procesy dodavatelského řetězce. Plánovací činnosti, jako je nákup ropných surovin a prodej produktů, lze nyní flexibilně slaďovat s výrobním harmono- gramem a reagovat na tržní a provozní podmínky. Zároveň je možno při tvorbě harmonogramů přijímat rozhodnutí s po- rozuměním jejich obchodnímu dopadu a vyhnout se přitom rigidně uplatňovaným prefabrikovaným scénářům. Integro- vaná funkce analýzy rizika umožňuje uživatelům prohlížet mnoho různých scénářů plánování a harmonogramů, což rafinériím pomáhá pochopit, jaké by na ně mohly mít do- pady změny cen surovin, poptávky po produktech a operací závodu. iom.invensys.com Automatizace, Regulace a Procesy 2012 O smý ročník konference ARaP 2012 se uskuteční 20. a 21. listopadu 2012 v konferenčním sále Fakulty strojní ČVUT v Praze. Tématem letošního ročníku je Průmyslová automatizace a bezdrátová komu- nikace v automatizaci. V rámci tématu je konference rozdělena na okruhy: • teoretické prostředky automatizace z pohledu bezdrátových technologií a vliv rozvoje bezdrátové komunikace v jejich modifikaci, • praktické aplikace moderních způsobů přenosu dat v automatizaci a to nejen použitím bezdrátových technologií, ale i klasických přenosových technologií, • teoretické nástroje (bezdrátového) přenosu dat – protokoly, normy a jejich kompatibilita, použitelnost bezdrátové komunikace v automatizaci (od telemetrie po zpětnou vazbu), • jiné progresivní principy v průmyslové automatizaci. Pro bližší informace navštivte webové stránky http://www.arap.cz/v1/. U k n p v i d p M t j č S m k t v

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 5

6  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce Bezdrátová komunikace nabízí pro měři- cí aplikace mnoho výhod, včetně nižších nákladů a možnosti vzdáleného monitoringu. Nicméně výběr technologie a způsobu imple- mentace může být těžký bez znalosti silných a slabých stránek každého z bezdrátových standardů. Článek rozebírá různé bez- drátové technologie, které jsou dostup- né na trhu, a ukazuje, jak využít výhod bezdrátové komunikace s měřicími zařízeními od National Instruments a s NI LabVIEW. Výhody bezdrátové komunikace Hlavní výhodou bezdrátové technologie pro měři- cí aplikace je možnost minimalizovat či elimino- vat použití drátů a kabelů. V závislosti na povaze aplikace a prostředí může být fyzické propojení vodiči nákladné, nepohodlné či dokonce nemož- né. Mezi příklady patří pohyblivé a otočné platfor- my, mobilní aplikace a struktury, které znesnad- ňují instalaci vodičů. Bezdrátová komunikace posouvá možný dosah měřicích zařízení za praktické možnosti kabelových spojů. Proto jsou bezdrátové tech- nologie využívány v rozsáhlých provozech, jako jsou čističky vod či zásobníky. Ačkoliv počáteční investice do hardwaru pro bezdrátové sítě mohou být vyšší než u tradičního hardwaru s vodiči, celková cena systému je obvykle výrazně nižší. Při rozhodování o implementaci bezdrátové tech- nologie je vhodné zvážit několik faktorů: výkon, dosah a bezpečnost Výkon Při posuzování výkonu je důležité vzít v úvahu velikost spektra, vzdálenost, přenosovou rych- lost, výkon, počet uživatelů a kompatibilitu tech- nologií. Přestože různé bezdrátové standardy přesně specifikují přenosové rychlosti, v praktických aplikacích můžete očekávat, že bude přenoso- vá rychlost dosahovat přibližně 30 %, či méně, z teoretické maximální propustnosti. Výkon bez- drátové sítě je ovlivňován faktory, jako jsou VF rušení a počet uživatelů. Když používáte několik kompatibilních standardů, je rychlejší z nich obvykle omezován pomalejším. Např. při použití komponent pro 802.11b a 802.11g na jedné síti je datový přenos komponent 802.11g zpomalen na přenosovou rychlost standardu 802.11b. V reálném prostředí dochází ke kompromisu mezi dosahem a propustností. Hardware by měl automaticky detekovat sílu signálu (pokud jej nenastavíte jinak) a snížit přenosovou rychlost, když je signál slabší. Pokud např. používáte standard 802.11b, dochází k snížení rychlosti z 11 Mb/s na 5,5 Mb/s, 2 Mb/s či dokonce 1 Mb/s. Pro většinu internetových přípojek je tato rychlost stále dostačující. Dosah Obecně dosah bezdrátového zařízení klesá s ros- toucí frekvencí, ale neplatí to vždy. Testy uka- zují, že standard 802.11g má shodný či možná dokonce o něco větší dosah než 802.11b, ačkoliv používají stejnou frekvenci. Na trhu jsou dostup- ná zařízení, která zvyšují dosah připojení u note- booků tak, že zvýší výkon karty nad certifikační limit pro Wi-Fi, který je 100 mW. Před nákupem dodatečných přístupových bodů pro svůj systém zvažte, jestli je využití karty s prodlouženým dosahem v souladu s předpisy. Směrové antény bývají obvykle používány pro spojení typu bod-bod. Signál je soustředěn do úzkého paprsku místo toho, aby byl vyzařován ve všech směrech, jako to dělají isotropní anté- ny v základnových stanicích. Proto s rostoucím ziskem roste i důležitost správného nasměrování antény. Tím roste riziko, že pokud není přijímač správně nasměrován, nepřijme vysílaná data. Směrové antény se obvykle označují podle dosa- ženého zisku. Vliv zisku na směrovost antény lze zjistit z vyzařovacího digramu každé antény. Bezpečnost Primárním zájmem při instalaci bezdrátové sítě je bezpečnost. Rychlé rozšiřování a vzrůstající popularita bezdrátových sítí v komerční oblasti i u spotřebitelů vedly k použití v rámci různých aplikací, včetně přenosu soukromých informa- cí. Potřeba zabezpečit soukromí vedla k vývoji protokolů pro bezdrátovou bezpečnost. Snaha zabezpečit posílaná data je jedním z nejdůležitěj- ších faktorů při návrhu bezdrátových standardů. Původní standard 802.11 zahrnoval bezpeč- nostní protokol s názvem Wired Equivalent Pri- vacy (WEP), který šifroval datové pakety dosta- tečně na to, aby je ochránil před většinou snah o odposlouchávání, ale měl několik slabých míst. Vznikla potřeba silnějšího systému pro šifrování a autorizaci, která vedla k implementaci proto- kolu IEEE 802.11i (WPA2). WPA2 nabízí mecha- nismy Extensible Authentication Protocol (EAP) a Advanced Encryption Standard (AES), což je 128-bit šifrovací algoritmus podporovaný insti- tutem NSIT a vyžadovaný v prostorách spadají- cích pod vládu Spojených států amerických. Dalším bezpečnostním opatřením je minimali- zace šíření radiových vln mimo vymezený prostor, Vývoj bezdrátového měřicího systému Obrázek 1: NI Wi-Fi DAQ.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 7 např. budovu. Bezdrátová síť se stává bezpečnější díky omezení možností odposlechu a snížení rizi- ka útoků typu „denial of service“. Bezdrátové technologie pro měření a automatizaci V posledních letech se technologie pro bezdráto- vou komunikaci staly všudypřítomnými, přede- vším díky spotřební elektronice. Existují stovky výrobců bezdrátových zařízení a podobný počet standardů. Porozumění výhodám a nedostat- kům každé technologie může usnadnit proces výběru. To je důležité v měření a automatizaci, kde nesmí dojít k narušení měřených dat, ani když jsou přenášena přes radiové vlny. Pro měřicí aplikace jsou nejčastěji používány dvě různé bezdrátové technologie. Jde o IEEE 802.11 b/g (Wi-Fi) a IEEE 802.15.4 (ZigBee). Standard IEEE 802.11 nabízí větší přenosovou kapacitu, lepší zabezpečení a je vhodný pro apli- kace, ve kterých potřebujete přenášet měřené hodnoty bezdrátově po zabezpečeném kanálu. IEEE 802.15.4 má ve srovnání s IEEE 802.11 nižší rychlost, ale větší dosah, potřebuje méně energie a může pracovat ve spolehlivém režimu sítí s topologií mesh. Proto se hodí pro aplikace s dlouhodobým monitorováním. Rozšíření měřicího systému o bezdrátovou komunikaci Společnost National Instruments nabízí dva druhy bezdrátových měřicích zařízení: NI Wi-Fi DAQ a NI Wireless Sensor Networks. NI Wi-Fi DAQ Zařízení NI Wi-Fi DAQ umožňují jednoduchá a bezpečná měření s vysokorychlostním přeno- sem dat prostřednictvím standardní a prově- řené technologie. Data lze prohlížet v reálném čase, měření dynamických průběhů lze přenášet rychlostí až 51,2 kS/s na kanál. Vestavěné před- zpracování signálu umožňuje připojení různých senzorů, včetně termočlánků, akcelerometrů, zátěžových článků aj. Zařízení využívají měřicí a řídicí moduly NI řady C se používají pro sběr dat přes USB a programovatelné kontroléry (PAC) NI CompactRIO. S použitím WPA2 chrání zařízení Wi-Fi DAQ systém před neoprávněným přístupem. Autoriza- ce zajišťuje, že přístup k síti mají pouze prověřená zařízení, a šifrování zabraňuje odposlouchávání datových paketů. Zařízení Wi-Fi DAQ podporují více metod z Extensible Authentication Protocol (EAP), které umožňují vzájemnou autorizaci mezi zařízeními DAQ a bezdrátovými přístupovými body. Podporují také šifrování 128-bit AES, které je doporučováno institutem NSIT a vyžadováno ve všech budovách spadajících pod vládu Spo- jených států. Zařízení Wi-Fi DAQ dopl- ňují ovladače NI-DAQmx a software pro měření s intu- itivnímaplikačnímrozhraním zahrnující nástroje pro kon- figuraci zařízení, asistenty měření a nástroje určené pro rychlé nastavení systému. NI Wireless Sensor Networks National Instruments Wireless Sensor Networks (WSN) nabízí spolehlivé měřicí uzly s nízkým odběrem, které dokáží fungovat až tři roky na čtyři tužkové baterie. Mohou tak být použity pro dlouhodobý provoz se vzdáleným přístupem. Protokol NI WSN je založen na technologii IEEE 802.15.4 a představuje komunikační standard s nízkou spotřebou, který má možnost směrování v sítích typu mesh. Rozšiřuje tak možnou rozlohu sítě a zvyšuje její spolehlivost. Vysoce přesné měřicí uzly NI WSN nabízejí čtyři analogové vstupní kanály a čtyři digitální vstupně výstupní kanály pro snadné připojování senzorů. Čtyři alkalické tužkové články mohou poskytnout až tři roky provozu. Každý digitální kanál může být nastaven jako vstup, výstup s uzemněním či výstup se zdrojem. Přístroj WSN- 3202 má také napájecí kanál s napětím až 12 V a s proudovým odběrem 20 mA, který z baterie či externího zdroje napájí externí senzory. Robustní zařízení splňují průmyslové požadav- ky na odolnost vůči nárazům a vibracím a jejich provozní teplota je od -40 do 70 °C. Můžete je kombinovat s NI WSN-3291, což je kryt odolný vůči povětrnostním vlivům pro dlouhodobé nasa- zení ve venkovním prostředí. Radiový spoj s frek- vencí 2,4 GHz podle standardu IEEE 802.15.4 má ve venkovním prostředí s přímou viditelností dosah až 300 m a měřicí uzly mohou být spojeny prostřednictvím spolehlivé sítě typu mesh. Když uzly nastavíte jako mesh směrovače, musí být vždy v provozu, aby přijímaly a odesílaly data prostřednictvím sítě. V takovém případě se dopo- ručuje napájet je z externího zdroje s napětím 9 až 30 V, případně ze solárního panelu či z větší baterie. Závěr Tím, že svůj stávající či nový měřicí systém roz- šíříte o možnost bezdrátové komunikace, může- te značně prodloužit jeho dosah a flexibilitu a dokonce snížit náklady. Ať se rozhodnete pro NI Wi-Fi DAQ či NI WSN, prvky pro bezdrátový provoz systému jsou hotové a připravené k pou- žití. Jak se budou vyvíjet bezdrátové technologie a budou klesat jejich náklady a složitost, bude i váš systém prodělávat stejný vývoj, když do něj tyto bezdrátové technologie zabudujete. Obrázek 2: NI Wireless Sensor Networks. National Instruments (Czech Republic), s. r. o. Dělnická 12 170 00 Praha 7 Česká republika Tel: +420 224 235 774 Fax: +420 224 235 749 E-mail: ni.czech@ni.com http://czech.ni.com CZ: 800 142 669 SK: 00 800 182 362

8  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com V ětrné turbíny typu III a IV jsou slo- žité technické systémy vyžadující kombinaci systémů regulace náklo- nu listů a výkonové elektroniky pro dosažení efektivnějšího a spolehlivějšího výkonu. Navrhování řídicího systému pro větrné turbíny s sebou nese značnou složitost ve víceoborové řídicí architektuře a ve výběru nastavení para- metrů v každé řídicí smyčce. Použití optimali- začních metod pro podrobné simulační modely může automaticky aktualizovat nastavení para- metrů v integrovaném řídicím sys- tému a maximalizovat výkon elek- tromechanické turbíny pro danou řídicí funkci a v daném provozním profilu. Pomocné řídicí signály lze použít ve výkonových měničích pro zmírnění podsynchronní rezonance. Paralelní výpočty mohou sloužit jako prostředek ke spouštění velkého počtu simulací časově efektivnějším způsobem a pro efektivnější měře- ní konfidenčních hranic spojených s provozem řídicího systému. Řídicí architektury, které obsahují několik svázaných smyček, jsou pro řídící techniky náročným úkolem, zejména při výběru vhodných para- metrů pro dosažení požadované ode- zvy. Tento úkol je ještě ztížen v situ- aci, kdy řídicí smyčky působí napříč různými fyzikálními doménami, jako je mechanické řízení náklonu listů a elektromagnetické řízení rychlosti hřídele, kdy řídící technik nemusí mít oborové zkušenosti pokrývající několik fyzikálních domén systému. Nicméně dovednosti a instinkt řídícího technika jsou nenahraditel- népronavrhovánísložitéhosystému, a to bez ohledu na fyzikální charak- teristiku systému. Také nastavení parametrů dosažené manuálním laděním je bezpochyby efektivnějším způsobem, jak se dostat do rámce požadovaného chování. Jde o Paretův princip v praxi, kdy 20 % práce představuje 80 % cesty k požadovanému chování. Fáze jemného dola- ďování je zvlášť časově náročná a právě zde mohou postupná vylepšení chování přinést další výkonové přínosy. K přínosům jemného dolaďo- vání patří vyšší kvalita elektrické energie, sní- žení mechanické únavy a přesná odezva na pří- kazy operátora systému. Počítačová simulace a automatické ladění parametrů mohou pomoci v pracovním toku řídícího technika. Hlavní pří- nos přichází v okamžiku, kdy se konečné úsilí o dosažení maximální odezvy přenese z technika do automatizovaného optimalizačního a testova- cího prostředí. Při použití větrných turbín typu III a IV jsou k dispozici optimalizační metody doplňující úkol vylaďování parametrů pro různé funkce elek- tromechanického řízení. Předmětem úvah jsou následující funkce: limitace výkonu na vstupu a výstupu při vyšších rychlostech větru, podpora jalového výkonu za podmínek nízkého napětí a zmírňování podsynchronní rezonance jakožto lokální řídicí funkce větrné turbíny. Schopnost turbíny účinně omezovat výkon je řídicí strategií vyžadující zvážení několika scéná- řů rychlosti větru pro testování schopnosti vstou- pit do limitačního stavu a schopnosti plynule z limitačního stavu vystoupit. U větrných turbín typu III a IV výkon omezují dva mechanismy. Prvním je regulace rychlosti rotoru na jeho jmeno- vitou rychlost pomocí zasílání referenčních údajů o elektromagnetickém momentu do výkonového měniče. Tento referenční údaj bude ve stavu limi- tace výkonu pravděpodobně saturován. Druhým mechanismem je naklánění listů regulátorem náklonu mimo působení větru ve snaze omezit výkon na jmenovitou hodnotu generátoru. Naklá- nění listů se může nebo nemusí saturovat v závis- losti na síle větru, avšak my uvažujeme pouze o scénáři, kdy se zachová autorita naklánění listů. Úkolem pro řízení je zajistit, aby referenční údaje o náklonu listů a referenční údaje o elek- tromagnetickém momentu účinně omezovaly výkon a nezpůsobovaly zbytečné přechodové jevy na výstupu z důvodu stavu omezování výkonu. ce Graham Dudgeon, Ph.D., je technik společnosti MathWorks pro oblast výroby energie. Integrujte do řídicího systému větrných turbín regulaci náklonu listů a ovládání výkonové elektroniky. Optimalizujte vyladění parametrů pro různé funkce elektromechanického řízení. Integrace řídicího systému a ovládání výkonu u větrné turbíny UPDATEUaplikační Graham Dudgeon, Ph.D. MathWorks Obrázek 1: Větrné profily pro testování a funkci limitace výkonu. Všechny grafy poskytla společnost MathWorks. Obrázek 2: Aktivní výkonová odezva u původního nastavení parametrů. Obrázek 3: Hranice odezvy pro výstup při limitaci výkonu. m té tr ř p p z P p h m n ř n a t p la z p s n ř z m z a r jOb á k 2 Ak i í ýk á d

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 9 Obrázek 5: Dopad aktivního snížení výkonu na kapacitu jalového výkonu. Obrázek 7: Dopad pomocného tlumení na referenční údaj o elektromagnetickém momentu na zmírnění podsynchronní rezonance u větrné turbíny typu III. Obrázek 8: Histogram výstupního výkonu větrné turbíny u původního a vyladěného řídicího systému. Obrázek 6: Optimalizační úkol pro aktivní řízení výkonu během podpory jalového výkonu. Obrázek 9: Dopad paralelních výpočtů na rychlost simulací metodou Monte Carlo. Obrázek 4: Optimalizované odezvy aktivního výkonu.

10  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com aplikace v praxi Zajištění systémů pro vzdálený průmys- lový přístup pro výrobce strojů a OEM je na dobré cestě stát se standardním způ- sobem vzdáleného připojení k automatizo- vanému systému nebo stroji. Za méně než pět let vešel vzdálený přístup k internetu do světa automatizačních techniků a nahra- dil telefonní připojení jakožto prostředek přístup k systému. Pojmy jako „průmyslový router" a „VPN“ se nyní v servisních organi- zacích používají naprosto běžně. VPN (Virtual Private Network – virtuální pri- vátní síť) a tunelování jsou metody, které umož- ňují šifrovat datová spojení mezi vámi a jiným počítačem. Komunikace VPN je dnes součás- tí života nás všech, když používáme internet k získání přístupu k privátním zdrojům, jako je například v podnikovém prostředí připojení PC k centrálnímu serveru aplikace Office. Co je Talk2M? Talk2M nabízí služby konektivity na bázi cloudu pro připojení uživatelů k jejich počítačům pro- střednictvím internetu pomocí zabezpečených tunelů VPN. Těmito uživateli jsou obvykle ser- visní nebo automatizační technici, kteří potře- bují přístup k svým strojům nainstalovaným na několika lokalitách zákazníka, obvykle rozptý- leným po celém světě. Na straně uživatele je nutno nainstalovat softwarovou aplikaci, která běží na PC s ope- račním systémem Windows. Tento software s názvem eCatcher na žádost uživatele zřizuje prostřednictvím internetu plynulé komunikační spojení mezi PC a Talk2M. Na straně stroje instalujeme průmyslový rou- ter eWON připojený k srdci stroje, PLC (progra- movatelnému logickému automatu), průmys- lovému PC nebo jakémukoli automatizačnímu zařízení – uvnitř závodu. Zařízení eWON je připojeno ke stroji buď přes čtyřportový ether- netový přepínač, nebo sériové spojení (RS485 nebo typu Siemens MPI). A uprostřed máme TalK2M, cloudovou struk- turu tvořenou několika servery, které přená- šejí komunikaci vytvořenou uživateli k jejich strojům. Celý systém funguje za minimálních podmínek, za nichž obě strany komunikace mohou přistupovat k internetu a spojit se se servery Talk2M. Služba Talk2M existuje ve dvou verzích. Pré- miová verze, označovaná jako Talk2M Free+, je zdarma a verze Talk2M Pro nabízí rozšířené funkce pro výrobce strojů vyžadující doplňkové služby (viz www.talk2M.com). Jak lze připojit stroj k internetu? Jak již bylo uvedeno, stranu stroje je nutno připojit k internetu, aby se mohla spojit se ser- verem Talk2M. K internetu se lze připojit mnoha způsoby:  Prvním a nejpopulárnějším způsobem je přes síť LAN připojenou k internetu.  Druhým způsobem je připojení prostřed- nictvím mobilní sítě. Sítě 2G, 3G a 4G jsou dostupné celosvětově a poskytují velmi prak- tický způsob připojení k internetu. V tomto případě je zapotřebí SIM karta od mobilního operátora, která umožní mobilnímu modemu připojit se k internetu.  Jinak lze použít tradičnější způsoby prostřed- nictvím připojení pevnou linkou, např. ADSL nebo PSTN. Podle modelu zařízení eWON se připojení k internetu zřizuje prostřednictvím připojení WAN zajištěného buď ethernetovým rozhraním, nebo zabudovaným modemem (pro mobilní sítě, ADSL nebo PSTN). Některé modely eWON mohou nabízet ethernetové rozhraní i zabudo- vaný modem. Dvě důležité funkce Talk2M „v cloudu“ zpřístupněny v roce 2012 Řešení pro zabezpečený mobilní přístup ke služ- bě Talk2M prostřednictvím iPhonu, iPadu nebo jakéhokoli zařízení se systémem Android M2Web je novou funkcí umožňující uživate- lům rychle a přímo si prohlížet stav parametrů Zajištění vzdáleného přístupu k internetu ve světě automatizace Yvan Rudzinski eWON Zabezpečený vzdálený přístup přes VPN k základní výrobní úrovni prostřednictvím služeb Talk2M.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 11 aplikace v praxi stroje vzdáleně pomocí běžného prohlíže- če připojeného ke službě Talk2M. „Až doposud si museli zákazníci nain- stalovat náš klientský software eCatcher na svých PC se systémem Windows. S funkcí M2Web není žádná instalace zapotřebí. Jde o nový způsob přístupu ke službě Talk2M – připojujete se přímo přes webový prohlížeč,“ říká Pierre Cro- kaert, CTO a spoluzakladatel společnosti eWON. Další velkou výhodou této inovace je to, že zařízení eWON je nyní plně kom- patibilní se světem mobilních zařízení. Pro výrobce strojů a jejich zákazníky může mít přístup k parametrům PLC odkudkoliv zásadní význam, zejména pokud jde o izolovaný stroj bez místního operátora. Díky funkci M2Web si nyní budou moci uživatelé prohlížet stav svých strojů pomocí chytrého telefonu nebo tabletu. „Uživatelé si nyní budou moci prohlížet webové stránky routeru eWON nebo dokonce webové stránky rozhraní HMI (operátorského panelu) za samot- ným routerem eWON. To představuje obrovskou výhodu jak z hlediska pružnosti, tak rychlosti vzdáleného přístupu,“ uzavírá Serge Bassem, CEO společnosti eWON. E-mailové a SMS relace prostřednictvím serveru TalK2M Tento nový systém upozornění poskytovaných přes službu Talk2M zlepšuje stávající systém upozorňování na události. „Stroje, které jsou připojeny k lokální síti, budou moci zasílat upo- zornění transparentně do služby Talk2M, která je předá dál,“ říká Serge Bassem. Funkce upozorňování a diagnostiky samo- zřejmě nejsou ničím novým. Všechny tyto funk- ce byly zahrnuty v řadě routerů eWON a dokon- ce bylo možné zasílat prostřednictvím routeru e-maily s upozorněním. „Dříve mohly být zprávy SMS zasílány pouze prostřednictvím modemu s funkčností SMS. Nyní bude moci zasílat alarm pomocí SMS nebo e-mailu prostřednictvím ser- veru Talk2M jakýkoli router eWON připojený k internetu,“ vysvětluje Pierre Crokaert. Případové studie využívání řešení Talk2M Řešení Talk2M využívá mnoho výrobců stro- jů a klíčových hráčů v oblasti automatizace na celém světě. Společnost Zanichelli Meccanica (Zacmi) je italská firma, která vyrábí stroje a dodává kom- pletní závody pro potravinářský průmysl. Spo- lečnost si zvolila službu Talk2M společnosti eWON v kombinaci s hardwarovými moduly řady eWON 2005CD pro své potřeby vzdálené- ho přístupu, aby závodům umožnila vzdálenou podporu PLC. Zákazník potvrzuje svou spo- kojenost. „Od zavedení řešení eWON se doba potřebná pro zásah výrazně zkrátily. Přístup přes internet umožňuje technikům virtuální přítomnost na pracovišti, kde je zaznamenán stroj se závadou.“ Podívejme se na další příklad v oblasti roboti- ky. Řešení společnosti eWON umožňuje společ- nosti ABB Remote Service zlepšit dostupnost, snížit počet servisních návštěv, snížit náklady na údržbu a maximálně zefektivnit celkové náklady na vlastnictví. Pomocí služby Remo- te Service robot sám automaticky upozorňuje pohotovostního technika, který může okamžitě přistupovat k podrobným datům robota a rychle identifikovat hlavní příčinu závady. Tato jedi- nečná služba odlišuje společnost ABB od jejích konkurentů, zvyšuje tak spokojenost zákazníků a drasticky snižuje ekologický dopad díky men- šímu rozsahu cestování. Výrobky společnosti eWON v České republice distribuuje společnost Foxon (www.foxon.cz). Pověst vynikající technické kompetence v oblasti průmyslové automatizace a nadšení jejich tech- nického týmu pro produkty eWON je dobrým znamením pro zákazníky, kteří vyžadují spo- lehlivý vzdálený přístup k PLC a automatizova- ným zařízením. Pro další informace o produktech společnosti eWON navštivte webovou stránku www.ewon.biz. Nový zabezpečený mobilní přístup a správa upozornění prostřednictvím služeb Talk2M.

12  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com T aké kyberprostorové zabezpečení v průmyslu vyžaduje tři opěrné „pilí- ře“ jako základnu pro efektivní systém kyberprostorového zabezpečení: tech- nologii, zásady a postupy, lidi. 1. Vrstvená technologie Prvním pilířem je technologie. Technologie zabez- pečení se nejsnadněji identifikuje a kvantifikuje, takže se na ni často soustředí většina úsilí orga- nizace na poli kyberprostorového zabezpečení. Avšak i když je technologie důležitá, není o nic důležitější než další dva pilíře. Zabezpečova- cí technologie se zabývá autentizací uživatelů a systémů, řízením přístupu, firewallem, antivi- rovým softwarem, šifrováním dat, branami, sys- témy detekce vniknutí, systémy řízení přístupu k síti a síťovým zabezpečením. Systémy kyberprostorového zabezpečení na bázi technologie jsou jako zámky na dve- řích a detektory pohybu uvnitř budov. Fungují jako ochranné opatření proti neprofesionálním útokům, avšak jakoukoli technologii lze překo- nat, pokud na ni zaútočí profesionálové. Experti z amerického ministerstva pro vnitřní bezpečnost na nedávno konaných konferencích předvedli, jak snadné je proniknout do řídicích systémů. Průniky byly úspěšně realizovány, i když systé- my byly za správně nakonfigurovanými firewally, s několika úrovněmi ochrany heslem a běžely pod systémem detekce průniku s řízením přístupu k síti. Tyto simulované útoky prokazují, že pro implementaci účinného kyberprostorově zabez- pečeného průmyslového systému je zapotřebí více než jen technologie. 2. Efektivní zásady Druhým pilířem je soubor dobře definovaných a snadno dostupných zásad a postupů. Zásady a postupy definují, jak aplikovat technologic- ká řešení zabezpečení efektivním způsobem. Zahrnují znalosti potřebné pro konfigurování, obsluhu a posuzování vašich systémů kyber- prostorového zabezpečení. Zásady a postupy by měly začít zásadami pro zabezpečení, které definují celkové odůvodnění zásad a pravidla pro riziko vs. náklady, jež lze aplikovat u dal- ších zásad a postupů. Zásady pro zabezpečení by neměly definovat technologie, které se mají použít. Technologická řešení se budou měnit, ale zásady by měly definovat specifické požadavky, jež platí pro všechny implementace technologií. Zásady a postupy by měly specifikovat zabezpe- čovací organizaci, správu výrobních prostředků, řízení přístupu, správu nehod, plány obchodní kontinuity, správu dodržování předpisů, výběr dodavatele, údržbu systému zabezpečení a sprá- vu komunikací. 3. Školení v oblasti zabezpečení Třetím pilířem je vyškolená a motivovaná pracov- ní síla. I ty nejlepší technologie, zásady a postupy stále ještě neposkytují efektivní systém zabezpe- čení, pokud nemáte podporu těch správných lidí. Vaše pracovní síla musí být vzdělaná v oblasti technologií zabezpečení a postupů zabezpečení. Vzdělávání v oblasti postupů zabezpečení lze obvykle provést s nízkými náklady a lze je inte- grovat do jiného podnikového školení v oblasti bezpečnosti a plnění předpisů. Vzdělání v oblasti technologie zabezpečení obvykle vyžaduje externí školení a je nákladné, ale je nezbytné, pokud se má technologie efektivně instalovat a využívat. Pokud technologická řešení instaluje a udržuje nevyškolená pracovní síla, můžete snadno nabýt falešného pocitu bezpečí. Navíc i ti nejlépe vyško- lení pracovníci musejí být motivováni, aby správ- ně dodržovali zásady a postupy. Motivace vychá- zí z pochopení následků narušeného systému a důvodů pro zásady a postupy. Je důležité, aby zaměstnanci chápali, že nevšímavost a nedbalost mohou závažně poškodit jejich firmu, pracovní místa a komunitu. Motivace vychází také z toho, že pracovníci přijmou zásady a postupy za své. Obvykle se toho dosahuje povzbuzováním uživa- telů, aby navrhovali vylepšení zásad a postupů pro zabezpečení. Průmyslové systémy kyberprostorového zabez- pečení musejí být postaveny na stabilní základně technologií, zásad a postupů a lidí. Pokud některý z těchto článků bude chybět, systém bude zrani- telný a nebude odolný vůči napadení a poškození s vážnými důsledky pro bezpečnost, firmu, pra- covní místa a komunitu. ce Dennis Brandl je prezident společnosti BR&L Con- sulting se sídlem v Cary v Severní Karolíně. Webo- vá stránka společnosti je www.brlconsulting.com. Tato společnost je zaměřena na informační tech- nologie ve výrobě. Stabilní konstrukce ve fyzickém světě vyžaduje nejméně tři hlavní opěrné body. Tři pilíře průmyslového kyberprostorového zabezpečení Dennis Brandl BR&L Consulting „Motivace vychází také z toho, že pracovníci přijmou zásady a postupy za své. Obvykle se toho dosahuje povzbuzováním uživatelů, aby navrhovali vylepšení zásad a postupů pro zabezpečení. “ TECHNOLOGIETIT & technika

placená inzerce DISTRELEC – bezplatný telefon i faxové číslo pro české zákazníky! DISTRELEC, distributor elektroniky a  počíta- čového příslušenství, poskytuje služby pro české zákazníky na bezplatném telefonickém a faxovém čísle a taktéž nabízí nový rozšířený katalog 2012 s velmi zajímavými produkty. S obsáhlým výběrem vysoce kvalitních produk- tů od 1000 uznávaných výrobců Vám DISTRELEC nabízí širokou škálu produktů z oboru elektroniky, elektrotechniky, měřící techniky, automatizace, tlakovzdušného zařízení, nářadí a příslušenství. Jednotlivé výrobní oblasti se průběžně rozšiřují a prohlubují a osvědčený sortiment buduje nové doplňkové skupiny výrobků. Standardní dodací lhůta je 24 hodin. Cena za dopravu zásilky činí 5 EUR plus DPH. Tato cena je nezávislá na množství zásilky. Mimo DISTRELEC online obchodu (www.distre- lec.cz) a  různých forem e-commerce naleznete celkový program také 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

14  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Obrázek 1 ukazuje diagnostický systém reálného času pro mikroobrábění. Obrázek poskytla společnost Západopomořanská technická univerzita a Control Engineering Poland. POHLEDmezinárodní V zhledem k širšímu využívání mini- aturních komponent ve všech obo- rech je stále důležitější věnovat pozornost kvalitě mikroobrábění různých materiálů. Diagnostický systém pro mikroobrábění pracující v reálném čase umož- ňuje monitorování stavu nástroje a zlepšuje výrobní kvalitu kovových dílů. Monitorovací systém zaručuje přesnost, kvalitu a především stabilitu procesu mikroobrábění. Výběr správného signálu poskytujícího tu nejlepší informaci o podmínkách procesu má zásadní význam. Z důvodu dostupnosti, jedno- duchosti použití a ceny jsou nejobvyklejší volbou senzoru akcelerometry. Senzory umístěné do klí- čových míst mikroobráběcího stroje zaručují, že algoritmus pro zpracování signálu akcelerometru může podávat spolehlivé a užitečné informace o procesu. Důležité je také měřit obráběcí síly procesu mikroobrábění. Vzhledem k charakteru mik- roobrábění může být amplituda obráběcí síly velmi malá (pod 1 N) a obtížně měřitelná. Stejně jako informace o vibracích jsou pro diagnostiku mimořádně důležité také údaje o obráběcí síle . Výběr vhodného měřicího systému je důleži- tým faktorem při vývoji diagnostického systému. Diagnostický systém pro mikroobrábění pracují- cí v reálném čase byl vytvořen na bázi hardwaru a softwaru společnosti National Instruments: řídicího prvku PAC cRIO-9022 a analogových modulů s dynamickým získáváním signálu pro provádění měření frekvence s vysokou přesností z integrovaného elektronického piezoelektrického akcelerometru (IEPE). Řídicí prvek obsahuje šasi s překonfigurovatelným polem FPGA umožňující zachycování analogového signálu až do frekven- ce 51,2 kHz. Data jsou filtrována a následně zpracovávána v reálném čase a poskytují tak determinismus a stabilitu monitorovacím algo- ritmům. Podle potřeby je možno zachycená data zapisovat na pevný disk zařízení nebo vizualizo- vat v uživatelském panelu rozhraní na obrazovce počítače. Systém může komunikovat s řídicím prvkem pohonů mikroobráběcího stroje. Díky flexibilitě použitého měřicího zařízení byl vytvořen monitorovací systém a speciálně přizpůsoben procesům mikroobrábění. Modul FPGA a systém LabVIEW Real-Time umožňují vývoj algoritmů pro deterministické pořizování dat a zpracování dat. Pokud jde o jiné techno- logie, polohování využívá lineární nanomoduly Aerotech (rozlišení pohybu 250 ns); měření síly je založeno na dynamometru Kistler pro malé síly a pro měření akcelerace se využívá PCB Pie- zoelectronics . Hlavním předpokladem diagnostické proce- dury bylo zpracovávat získané signály pomocí algoritmu FFT. Inspekční program na bázi rych- losti otáčení elektrické hřídele zjistil vhodnou výseč spektra signálů akcelerace a obráběcích sil ve všech třech osách. V případě výskytu dalších frekvencí poblíž budicí frekvence informuje ihned monitorovací algoritmus operátora prostřed- nictvím panelu uživatelského rozhraní a zasílá příslušná upozornění řídicímu prvku pohonů mikroobráběcího stroje. Během operací mikroobrábění ukládá pevný disk zařízení data pro analýzu všech variací dia- gnostických signálů. V případě potřeby je možná rychlá implementace nových algoritmů pro zvý- šení různorodosti měření. Malé rozměry a odolné provedení umožňují použití v mnoha aplikacích. Pro testování diagnostického systému pro mikroobrábění, který pracuje v reálném čase, byla vypracována sada experimentů. Diagnostic- ký systém pracující v reálném čase, vypracovaný Pro zajištění kvality procesů mikroobrábění je důležité monitorování stavu nástrojů. Lze je zlepšit pomocí diagnostického systému pracujícího v reálném čase. Výběr diagnostických signálů, algoritmus kontroly opotřebení nástroje a volba vhodného měřicího systému jsou v tomto případě užitečnými prvky. Pro zajištění kvality procesů mikroobrábění je důležité monitorování stavu nástrojů Lze je Diagnostický systém reálného času pro mikroobrábění Bogdan Broel-Plater, Krzysztof Pietrusewicz, Paweł Waszczuk Control Engineering Poland

Na obrázku 2 je porovnání stavu povrchu po obrábění novým (vlevo) a opotřebeným (vpravo) nástrojem. Obrázek poskytla společnost Západopomořanská technická univerzita a Control Engineering Poland. Na obrázku 3 je porovnání dat shromážděných z akcelerometrů při výrobě s mikroobráběním novým (nahoře) a opotřebeným (dole) nástrojem. Obrázek poskytla společnost Západopomořanská technická univerzita a Control Engineering Poland. pro mikroobrábění, je zajímavým řešením pro jakoukoli aplikaci, kde se požaduje přesnost a zvýšená kvalita. Díky modularitě jej lze překon- figurovat podle různých podmínek. Malé rozměry a odolnost umožňují použití v široké řadě aplika- cí. Intuitivní uživatelské rozhraní lze přizpůsobit potřebám operátora. Zavedení real-time systému pro mikroobrábění do průmyslových aplikací pomáhá ušetřit čas a peníze. ce Bogdan Broel-Plater, Krzysztof Pietrusewicz a Paweł Waszczuk působí na Západopomořan- ské technické univerzitě a jsou přispěvateli časo- pisu Control Engineering Poland. www.udrzbapodniku.czwww.udrzbapodniku.cz Přední technický časopis věnovaný otázkám řízení a údržby průmyslových závodů ELEKTROTECHNIKAELEKTROTECHNIKA STROJNÍ INŽENÝRSTVÍSTROJNÍ INŽENÝRSTVÍ AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKAAUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA ÚDRŽBA & SPRÁVAÚDRŽBA & SPRÁVA LOGISTICKÁ ŘEŠENÍLOGISTICKÁ ŘEŠENÍ

16  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Zavádění průmyslového Ethernetu R ozhodnutí zavést protokoly průmyslo- vých sítí, včetně průmyslového Ether- netu, pomáhá zvýšit efektivitu výroby a kvalitu s celopodnikovou konektivi- tou, ačkoli Ethernet pro průmysl vyžaduje spe- ciální znalosti a postupy nad rámec Ethernetu pro domácnost a kancelář. Při instalaci a pro- vozování sítě průmyslového Ethernetu je nutno mít dobré znalosti v pěti základních oblastech týkajících se kabeláže, kvality signálu, zemních smyček, přepínačů a síťového provozu. Případové studie nabízejí příklady, jak lze zavádět průmyslový Ethernet. Společnost Sau- gatuck Brewing využila průmyslový Ethernet ke čtyřnásobnému zvýšení objemu výroby piva za dva roky. Nově navržený balicí stroj společ- nosti VC999 Packaging Systems využívá síť sběrnice gigabitového Ethernetu. V mnoha aplikacích sítí s protokolem TCP/IP může být omezení dosahu měděného etherneto- vého kabelu na 100 m problémem. Ethernetové sítě lze rozšířit pěti způsoby, pomocí některých i na více než 15 km. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, mhoske@cfemedia.com. Sítě v průmyslu přispívají k lepší integraci systému Aby se výrobci lépe vyrovnali s vyvíjejícími se nároky na sítě, jako je decentralizace řízení, integrovaná diagnostika a zjednodušená údržba, síťové protokoly se integrují s průmyslovými zařízeními a řídicími systémy, aby komunikova- ly významné aktualizace stavu a výrobní data. Silným průmyslovým nástrojem pro optimalizaci průmyslové výroby je spolehlivá celopodniková konektivita poskytující tu nejvyšší míru přehled- nosti, řízení a flexibility, což pomáhá zvyšovat produktivitu a snižovat provozní náklady. Ustupuje se od dvoubodových spojení (point- -to-point) a konektivitu, kooperaci a integraci z úrovně zařízení k podnikovým obchodním systémům zajišťují vyspělé síťové architektury. Díky maximalizaci řízení výroby může podniko- vá konektivita zvýšit kvalitu produktů, spokoje- nost zákazníků a ziskovost firmy. Při výběru řešení sítě musejí uživatelé porozu- mět individuálním požadavkům na komunikaci Zajistěte kvalitu signálu, když používáte Ethernet pro průmyslové aplikace, jako je Thermoformer řady i-Series společnosti VC999 Packaging Systems využívající pro komunikaci gigabitový Ethernet. Fotografii kabelu a konektoru Ethernet Cat 5e poskytla společnost TriCore Inc.; fotografii stroje poskytla společnost Mitsubishi Electric, CC-Link Partner Association – Americas; obálku navrhl Michael Smith. téma z obálky

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 17 stejně jako nárokům prostředí daných aplika- cí. Posuzování výkonnostních možností, prvků a charakteristik průmyslových protokolů může výrobcům pomoci při výběru ideálního řešení sítě pro kritické komunikační potřeby. Ethernetová fyzická vrstva byla vyvinuta za primárním účelem přenosu velkých objemů informací. Ethernet, který se nejprve uplatnil v sítích na úrovni kanceláří, kde mnoho uživatelů využívá síť ke sdílení informací, se rozšířil nad rámec tradičního využití až na základní výrobní úroveň, zejména s příchodem protokolů průmys- lového Ethernetu. Ethernetovou komunikaci lze využívat pro sběr, přenos a monitorování prů- myslových dat. Další informace o protokolech TCP/IP, Ether- Net/IP, Profinet, DeviceNet, Profibus a konek- torových sítích naleznete on-line na adrese http://bit.ly/oKPdbr. Bob Kollmeyer je manažer pro rozvoj obchodu v oblasti sítí společnosti Turck. www.turck.us To podstatné o průmyslovém Ethernetu aneb Co potřebujete vědět Na rozdíl od starého pohodlného Ethernetu pro kancelář a domácnost je Ethernet průmyslové- ho typu novým druhem vyžadujícím speciální znalosti a postupy. Níže uvádíme určité základní informace, které potřebujete vědět o oblasti kabe- láže, kvality signálu, zemních smyček, přepínačů a síťového provozu, když instalujete a provozuje- te síť průmyslového Ethernetu. Na kabelech záleží Stejně jako v případě všech ostatních sítí je i váš průmyslový Ethernet jen tak dobrý, jak dobrá je jeho kabeláž. Kromě silného elektromagne- tického rušení (EMI) jsou průmyslová prostředí obecně vystavena teplotním změnám, prašnosti, vlhkosti a mnoha dalším faktorům, které obvyk- le neexistují v domácnosti nebo v kanceláři. Jak tedy zvolit správný kabel? V kanceláři je kabel dimenzovaný pro kancelářské prostře- dí, jako je kategorie 5, vhodný pro rychlosti do 10 MB a kabel kategorie 5e je vhodný pro rychlosti do 100 MB. Norma ANSI/TIA-1005 uvádí, že u hostů nebo zařízení vystavených průmyslovému prostředí by se měly používat kabely kategorie 6 nebo lepší. Kabel kategorie 6 je vhodný pro rychlosti až do 1 GB při vzdálenosti až 100 metrů a pro rychlosti 10 GB do 55 metrů. Kabel kategorie 6e dokáže přenášet data rychlos- tí až 10 GB do vzdálenosti 100 metrů. Kabel kategorie 6 je obecně méně náchylný k přeslechům a vnějšímu elektromagnetickému rušení než kabely kategorie 5 a 5e. Kabely pro průmyslový Ethernet jsou navrženy tak, aby byly odolnější vůči fyzickému poškození v nároč- nějších průmyslových prostředích. Při instalaci kabelu kategorie 6 zajistěte, aby i zakončení a konektory RJ45 byly také kategorie 6. Pro dosažení nejlepších výsledků použijte předem vyrobené propojovací kabely pro krátké vzdále- nosti s továrně namontovanými konektory. Pro delší vzdálenosti nainstalujte konektory sami. Kabely, stínění, zemní smyčky Některé aplikace vyžadují stínění, avšak nespráv- ně nainstalovaný stíněný kabel může vytvářet více problémů, než jich vyřeší. Stíněný ethernetový kabel se může chovat lépe v prostředí se silným elektromagnetickým rušením, když je veden mimo kabelovod. U stí- něného kabelu hraje klíčovou roli správné uzem- nění. Nezbytné je používat jednu referenční zem. Více připojení k zemi může vytvářet zemní smyčky, kde rozdíl mezi napěťovým potenciálem mezi zemními spojeními může v kabelech způ- sobovat rušení. Zemní smyčka může ve vaší síti napáchat značné škody. Abyste dosáhli správných výsled- ků, použijte uzemněný konektor RJ45 pouze na jednom konci kabelu. Na druhém konci pou- žijte nevodivý konektor RJ45, abyste odstranili možnost vzniku zemních smyček. Pokud má ethernetový kabel křížit napájecí vedení, vždy zajistěte křížení v pravém úhlu. Zabezpečte odstup paralelních ethernetových a napájecích kabelů nejméně 20 až 30 cm od sebe, v případě vyšších napětí a delších paralelních tras i více. Pokud ethernetový kabel vede v kovové kabelové dráze nebo kabelovodu, každá sekce dráhy nebo kabelovodu musí být napojena k sousední sekci, aby byla zajištěna elektrická návaznost podél této trasy. Obecně veďte ethernetové kabely mimo zaří- zení, která generují elektromagnetické rušení, jako jsou motory, zařízení pro řízení motorů, osvětlení a napájecí vodiče. V panelech oddělte ethernetové kabely od vodičů nejméně o 5 cm. Když kabely v panelu obcházíte zdroje elektro- magnetického rušení, dodržujte doporučený poloměr ohybu kabelů. Síťové protokoly propojují kanceláře s výrobní úrovní a zajišťují zabezpečenou a plynulou interoperabilitu mezi sítěmi výrobního podniku pro trvalou internetovou a podnikovou konektivitu. Obrázek poskytla společnost Turck. téma z obálky

18  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Přepínače a huby Jednoduše řečeno, nikdy nepoužívej- te hub v prostře- dí průmyslového Ethernetu. Huby nejsou nic jiného než víceportové repeatery. Odstra- něním používání hubů vám zůstává volba mezi řízený- mi a neřízenými přepínači. I když jsou řízené přepí- nače preferovaněj- ší, jsou také dražší než neřízené přepínače. Každé zařízení v síti má unikátní identifiká- tor, označovaný jako adresa MAC (Media Access Control). Ta je klíčem k mnohem větší rozlišovací schopnosti přepínače ve srovnání s hubem. Při prvním zapnutí se přepínač nejprve chová jako hub a přenáší veškerý provoz všude. Když zaříze- ní posílají informace mezi porty přepínače, pře- pínač sleduje tento provoz, zjišťuje, která adresa MAC je přiřazena ke kterému portu, a ukládá tyto informace do tabulky adres MAC. Jakmile zjistí adresu MAC zařízení připojeného k určité- mu portu, bude vyhlížet informace určené pro tuto adresu MAC a přenese danou informaci pouze do portu, který má přiřazenu tuto adresu. V síti průmyslového Ethernetu probíhají tři druhy provozu. Individuální (unicast) provoz probíhá mezi jedním a druhým bodem. Sku- pinový (multicast) provoz probíhá mezi jedním bodem a více body. Všeobecný (broadcast) pro- voz probíhá mezi jedním bodem a všemi body. Jakmile si přepínač vytvoří svou tabulku adres MAC, řízené a neřízené přepínače realizují individuální i všeobecný provoz stejným způ- sobem. Obecně udržují všeobecný provoz pod 100 řenosy za sekundu, a to s šířkou pásma 100 Mb. Malá míra všeobecného provozu je nedílnou součástí každé sítě. Příkladem zaří- zení, která mohou iniciovat všeobecný provoz, jsou tiskové servery, jež síti periodicky oznamují svou přítomnost. Snooping: Víc než jen zvědavost Jedním z hlavních rozdílů mezi řízenými a neří- zenými přepínači je způsob, jakým realizují sku- pinový (multicast) provoz. Skupinový provoz obvykle pochází od chytrých zařízení v proces- ních sítích na základní výrobní úrovni, tj. v rámci spojované (connection-oriented) technologie na bázi producenta/spotřebitele. V tomto kon- textu je spojením jednoduše vztah mezi dvěma nebo více uzly v síti. Zařízení musí být členem multicastové sku- piny, aby mohlo obdržet data skupiny. Data obdrží všichni členové skupiny. Pro odeslání dat skupině nemusíte být členem skupiny. Hlavním problémem u skupinového provozu v modelu producent/spotřebitel je to, že s počtem hostů provoz exponenciálně roste. A v tuto chvíli při- cházejí na scénu řízené přepínače. Řízený přepínač dokáže zapnout funkci IGMP (Internet Group Management Protocol) snoo- pingu. Jak tento princip funguje? Je-li funkce IGMP snoopingu zapnutá, odesílá všeobecný (broadcast) provoz, aby určila členy případných multicastových skupin. Pomocí této informace, v kombinaci s tabulkou adres MAC, umožňuje řízenému přepínači směrovat multicastový pro- voz pouze do portů souvisejících se členy mul- ticastové skupiny. Neřízený přepínač pracuje s multicastovými daty stejně jako s broadcasto- vými a odesílá je všude. Pokud síť využívá technologii producent/ spotřebitel nebo má multicastový provoz, řízený přepínač je nutností a stojí za vyšší cenu. Zrcadlení portů, odstraňování chyb Existují i další důvody, proč zvážit použití řízené- ho spínače. Tato třída přepínačů obvykle nabízí chybové protokoly, řízení rychlostí jednotlivých portů, duplexová nastavení a schopnost zrca- dlení portů. Tyto doplňkové funkce umožňují přesnější řízení chování sítě a mohou být neoce- nitelnou pomůckou při odstraňování problémů, které se v síti dříve či později objeví. Když dojde k problémům s chováním sítě, prvním podezřelým často bývá přepínač, ačkoli přepínač jen málokdy bývá jádrem většiny pro- blémů s výkonem sítě. Přepínače bývají v sys- tému místem s nejnižší latencí, obvykle pracují 10- až 50krát rychleji než všechny ostatní kom- ponenty sítě. I když na trhu existují vynikající softwary pro odstraňování problémů s chováním sítě, většina dokáže vidět jen broadcastový multicas- tový provoz. To je pochopitelné, protože mnoho problémů s chováním je způsobeno neváza- ným multicastovým provozem nebo nadměrným broadcastovým provozem. Pokud z nějakého důvodu potřebujete zkoumat unicastový provoz, jediným způsobem je zrcadlení portů. Je v pořádku používat neřízený přepínač, pokud na síti neprobíhá multicastový provoz. Ve velmi malých a jednoduchých sítích s několi- ka zařízeními využívá mnoho lidí neřízené přepí- nače. Někdy jdou na půl cesty a kombinují tyto dva typy, přičemž několik vzdálených zařízení je na neřízeném přepínači, který je pak napojen do řízeného přepínače. Obecně lze pro sítě s více než jen několika málo uzly, pokud náklady nej- sou prvořadým hlediskem, doporučit výběr říze- Průmyslový přepínač společnosti N-Tron využívá kabely pro gigabitový Ethernet. Obrázek poskytla společnost TriCore. P a J n t d E n n r n h v m p j n z j S J z Klíčové koncepce  Přínosy a úskalí používání průmyslového Ethernetu  Doporučení pro fyzickou vrstvu průmyslového Ethernetu a odstraňování chyb  Využívání Ethernetu v aplikacích balicích strojů a pivovarnictví  Metody prodloužení dosahu Ethernetu nad 100 m téma z obálky

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 19 ného přepínače, který se při zpětném hodnocení často ukáže jako mnohem lepší volba. Informace o analyzátorech a monitorech s diagramy naleznete v internetové verzi článku „To podstatné o průmyslovém Ethernetu aneb Co potřebujete vědět“; http://bit.ly/Pz65P9. David McCarthy je prezident a CEO společnosti TriCore. www.tricore.com Více piva s průmyslovým Ethernetem Pivovar Saugatuck Brewing vyrábí několik druhů klasických piv, jako jsou pilsner, ale, hefeweizen, porter, stout a IPA (India Pale Ale), s vyváženými moderními úpravami. Tento pivovar se sídlem ve městě Douglas, stát Michigan, dosáhl význam- ného nárůstu objemu výroby v letech 2011 a 2012, a to díky rozšíření vybavení fermentátoru a přetlačného tanku. Výrobní kapacita pivovaru Saugatuck v roce 2009 činila pouze 500 barelů. Rozšíření zdvojná- sobilo objem výroby na cca 1000 bare- lů v roce 2010 a více než 2000 barelů v roce 2011. Pokud to pivovar dokáže, ambiciózní cíl 4200 barelů v roce 2012 bude pokračovat v trendu zdvojnáso- bování již třetí rok po sobě. Americké mikropivovary mohou rozšiřování provádět rychle, avšak v několika postupných krocích. To si žádá modulární automatizační systém, který se dokáže rozšiřovat v několika fázích, jež následují poměr- ně rychle po sobě. Aby pivovar Sauga- tuck dokázal udržet optimální úroveň sycení CO2 a zajistil budoucí rozšiřo- vání pivovaru, rozhodl se pro řešení v podobě řízení na bázi PC a pro komunikační systém průmyslového Ethernetu. V současnosti pivovar Saugatuck Brewing využívá v celém procesu výroby piva sběrni- ci EtherCAT jako síťový systém s I/O termi- nály s krytím IP20 zabudovanými ve skříni a I/O boxové moduly EtherCAT s krytím IP67 namontované vně skříně v prostorách závodu. Pro procesní řídicí prvek společnost Saugatuck využívá kompaktní řídicí panel s 5,7" dotykovou obrazovkou s ethernetovým rozhraním k moder- nizovanému karbonizačnímu systému pivovaru. Řídicí panel využívá procesor Intel IXP420 s tech- nologií Intel XScale a frekvencí 533 MHz. Řídicí panel rovněž ovládá rozhraní HMI pivo- varu Saugatuck Brewing, takže zaměstnanci mohou nastavovat karbonizační parametry a měnit další nastavení. Společnost Saugatuck Brewing programovala své rozhraní HMI pomo- a p p s l v a b b r v s s Pivovar Saugatuck Brewing vyrobí 4200 barelů piva v roce 2012 – bude to již třetí rok, co pivovar zdvojnásobuje svou kapacitu. Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation, Saugatuck Brewing. Ovládací panel/skříň Ether-CAT v pivovaru Saugatuck Brewing zajišťuje konektivitu protokolu průmyslového Ethernetu ke sběrnici EtherCAT. Řídicí panel CP6607 společnosti Beckhoff Automation na bázi PC (tvořící rozhraní k modernizovanému karbonizačnímu systému) umožňuje rychlé rozšíření bez dalších nákladů na zvyšování počtu samostatných řídicích prvků při každém rozšíření. Počáteční úspory nákladů ve výši 50 % se zvyšují s každým rozšířením. Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation. téma z obálky

20  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com cí jednotné integrované programovací platformy pro řídicí prvek a HMI namísto využití samostat- ného softwarového balíku pro HMI. Díky použití technologie na bázi PC a sběrni- ce EtherCAT zvýšila společnost Saugatuck Bre- wing kvalitu a stejnoměrnost kvality produktu a drasticky snížila náklady na výrobní zařízení. „Řídicí systém je o 50 % levnější na tank ve srovnání s alternativní architekturou řídicí- ho prvku, o níž společnost Saugatuck Brewing uvažovala,“ hodnotí Ron Conklin, sládek pivo- varu Saugatuck Brewing. „Druhý systém byl zamítnut ihned, jakmile jsme zjistili, že bychom museli kupovat nový hardwarový řídicí prvek pokaždé, když bychom se rozšiřovali. Stan- dardizace na jednotném systému na bázi PC, který řídí všechny pivovarské nádrže, významně usnadňuje provoz, údržbu a další modernizaci závodu.“ Další informace viz „Technologie použité při modernizaci pivovaru Saugatuck Brewing na průmyslový Ethernet“; http://bit.ly/PjBjen. Viz galerie snímků Ethernetu a automatizace pivovaru Saugatuck Brewing. http://bit.ly/ NlHbQK Shane Novacek je manažer marketingové komu- nikace společnosti Beckhoff Automation. www.beckhoffautomation.com www.saugatuckbrewing.com Použití gigabitového Ethernetu u balicího stroje Zařízení Thermofor- mer řady i-Series společnosti VC999 Packaging Systems je novou generací balicí technologie využí- vající pro komunikaci průmys- lovou síť gigabitového Ethernetu. Zamýšlená modularita provedení musela umožňovat snad- nou a rychlou změnu délky, šířky a možností, rozšiřitelnost po instalaci na základě požadavků zákazníka a snižovat náklady na montáž, přepra- vu a instalaci. Společnost VC999 rovněž požadovala, aby nové provedení využívalo špičkovou technolo- gii, a to nejlepší ve své třídě, všude tam, kde je to možné, pokud to bude přínosné a cenově přijatelné. S ohledem na požadavky společnosti VC999 se společnost Power Motion podílela na vývoji řešení řízení, které by splňovalo konstrukční cíle, a využila programovatelný logický automat (PLC), servomotory a frekvenční měniče (VFD) a ethernetovou síť s protokolem CC-Link IE Field. Konstrukční provedení stroje a segmenty Stroj řady i-Series je postaven, přepravován a instalován na bázi tří segmentů (tváření, zatavování a vykládka) a každý segment má svou vlastní řídicí skříň připojenou k síti Ether- net. Serva jsou řízena analogovým signálem nebo specializovanou polohovací sítí, v závis- losti na specifických osách a měniče VFD jsou řízeny analogovým signálem. Budoucí prove- dení mohou zahrnovat veškerou komunikaci síťového protokolu CCLink IE Field. Společnost VC999 požadovala, aby síť sběrnice řídicího sys- tému byla založena na Ethernetu a připojovala se k hlavní elektrické skříni (zatavovací stanici) prostřednictvím elektrických skříní umístěných na tvářecí a vykládkové stanici, aby se zjed- nodušila správa kabeláže, snížily se náklady na kabeláž a na zapojování, zjednodušila se demontáž stroje pro přepravu a instalaci stroje v lokalitě zákazníka. Ethernetové sítě jsou navíc preferovanou volbou pro nová provedení strojů. Ethernetová síť s protokolem CCLink IE Field Ethernet je nejrychlejší a první ethernetovou sítí s rychlostí 1 gigabit za sekundu pro řízení automatiza- ce. Ostatní sítě běží rychlostí 10/100 Mb/s. (Gb/s znamená 1000 Mb/s, je tedy 100- nebo 10krát rychlejší.) Další podrobnosti, fotografie a technologie jsou popsány v článku „Gigabitový Ethernet, PLC, serva a pohony“; http://bit.ly/O2MowF. Terry Carson je viceprezident společnosti Sales- Power Motion, distributora více dodavatelů a systémového integrátora. www.powermotionsales.com www.vc999.com www.cclinkamerica.org Nejlepší způsoby prodloužení dosahu Ethernetu Když se síť protokolu TCP/IP přesune z domác- ností nebo kanceláří do reálného světa, ome- zení dosahu měděného ethernetového kabelu na 100 m se stává problémem. Například vzdá- lené senzory podél ropovodu budou vyžadovat delší dosah. S konverzí a prodloužením mohou sítě pokrývat vzdálenosti, které se měří spíše na kilometry než na metry. Prodloužení Ethernetu Snadným řešením je ethernetový extender. Ethernetové extendery využívají technologie DSL k prodloužení dosahu až na 1900 metrů (viz diagram). Fungují navíc s různými typy měděného kabelu a jsou proto cenově velmi výhodné. Práce a vedení kabeláže u instalace sítě obvykle představuje značnou část nákladů, Pohled zezadu na stroj Thermoformer řady i-Series společnosti VC999 ukazuje zavřené skříně tvářecí, zatavovací a vykládkové stanice (zleva doprava). Tyto tři skříně propojuje síť gigabitového Ethernetu protokolem CC-Link. Obrázek poskytla společnost Mitsubishi Electric, CC-Link Partner Association – Americas. téma z obálky c p n c w a v h u v z m p d Balicí stroj Thermoformer řady i-Series společnosti VC999 Packaging Systems využívá komunikaci protokolem CC-Link IE Field po síti Ethernet k propojení programovatelného logického automatu a dalších automatizačních zařízení v této skříni zatavovací stanice s tvářecí a vykládkovou stanicí. Obrázek poskytla společnost Mitsubishi Electric, CC-Link Partner Association – Americas.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 21 avšak ethernetové extendery dokážou využít již položené stávající kabely, například kategorie 5, ba dokonce staré telefonní linky. Úspory mohou být značné. Ethernetové extendery se zavádějí v párech. První extender konvertuje ethernetová data pro přenos protokolem DSL. Druhý extender je konvertuje zpět. Přenosová rychlost může být v závislosti na dosahu až 50 Mb/s. Dato- vé signály se po měděném kabelu samozřej- mě utlumují, ale dokonce i v plné vzdálenos- ti 1900 metrů mohou ethernetové extendery zajistit přenosovou rychlost 1 Mb/s. Některé ethernetové extendery jsou rovněž vybaveny pro zajištění napájecí funkce Power over Ethernet (PoE), která řeší problém s napájením vzdá- lených zařízení umístěných daleko od zdroje energie přiváděním elektrické energie přímo přes port prodlouženého Ethernetu. Pro nejlepší výkon zajistěte, aby se na kabelu prodloužení nevyskytovaly nabíjecí cívky, filtry a děliče. Optické kabely jednovidové a vícevidové Když 1900 metrů nestačí nebo když se vyžaduje enormně široké přenosové pásmo, ve větších sítích se obvykle využívá optický kabel. Exis- tují dva druhy. Levnější varianta, tj. vícevidový optický kabel, využívá světlo LED a může pře- nášet data na vzdálenost několika kilometrů. Často se využívá jako páteřní infrastruktura kancelářských budov a sítí závodů. Telefonní a kabelové společnosti budou spolu se svou potřebou většího dosahu využívat spíše jednovidový optický kabel. Jednovidový kabel přenáší data pomocí laseru namísto LED a dovoluje telefonním společnostem přenášet data mezi kontinenty. Stejně jako je vícevidový optický kabel a jeho související zařízení dražší než měděný kabel, je instalace jednovidového kabelu dražší než u vícevidového. Avšak mnoho návrhářů sítí stále specifikuje dražší jednovido- vé optické kabely už od začátku a zdůvodňuje to tím, že náklady na práci budou představovat značnou část nákladů na instalaci v každém případě a že velká šířka pásma a dosah zajiš- těný jednovidovým optickým kabelem zajistí, že instalace nebude v dohledné budoucnosti zastaralá. Další informace o rádiových a mobilních sítích naleznete spolu s diagramy v internetové verzi článku „Pět nejlepších metod prodloužení Ethernetu“ – http://bit.ly/OSPTZ9. Mike Fahrion je odborník na datové komunikace a ředitel produktového managementu společnosti B&B Electronics. www.bb-elec.com Technology by THE INNOVATORS Just POWERLINK www.br-automation.com Ethernetový extender využívá technologie DSL k prodloužení dosahu až na 1900 metrů. Obrázek poskytla společnost B&B Electronics. Otázky ke zvážení…  Jak daleko dosáhne váš průmyslový Ethernet ve vaší příští průmyslové implementaci nebo návrhu stroje?  Jak mohou tato doporučení pro kabeláž a navrhování fyzické vrstvy Ethernetu pomoci zajistit kvalitu vašeho signálu?

placená inzerce S polečnost HMS sídlí ve švédském Halmstadu a je přední firmou na trhu komunikačních rozhraní pro průmys- lové aplikace. Moduly Anybus usnad- ňujíinženýrůmvývojautomatizačníchtechnologií kompatibilních se širokou škálou sběrnicových systémů a sítěmi na bázi Ethernetu. Nedávné rozšíření modulů Anybus o standard POWER- LINK ilustruje, jak moduly Anybus dělají čest svému názvu. Pro Staffana Dahlströma, ředitele společnosti HMS, to značí začátek úzké spolu- práce se společností B&R a skupinou EPSG. Tato inovace ještě více zlepšuje dostupnost předem připravených výrobků POWERLINK. Společnost HMS Industrial Networks AB (HMS = Hassbjer MicroSystems) založil v roce 1988 Nicolas Hassbjer a od té doby je v popředí vývoje komunikačních technologií, především v oblasti výroby strojů. S modulem Anybus uvedla tato švédská společnost na trh síťové karty, které dokážou připojit prakticky jakékoli zařízení ke kterékoli síti. O 21 let později několik stovek pracovníků společnosti HMS vyvíjí a vyrábí hardware, díky němuž mohou výrobci zařízení zajistit kompati- bilitu se širokou škálou sběrnicových systémů a sítěmi na bázi Ethernetu. Hlavní nabídku výrobků představují řady Anybus CompactCom (plug-in moduly), Anybus Master/Slave (vesta- věné moduly) a Anybus-IC DIL-32 (síťová roz- hraní na tištěné obvody). Všechny jsou určeny k montáži do zařízení pro průmyslovou automa- tizaci. Katalog společnosti HMS doplňují měniče protokolů Anybus Communicator a zařízení pro komunikaci mezi sítěmi Anybus X-Gateway. Společnost HMS je tedy předním dodavatelem řešení pro průmyslovou komunikaci a nabízí hardware a software pro převádění dat mezi mnoha průmyslovými zařízeními a sítěmi, které jsou momentálně na trhu. Při zahájení veletrhu SPS/IPC/DRIVES v roce 2011 poskytl výkonný ředitel společnosti HMS Staffan Dahlström rozhovor časopisu automotion a odpověděl na některé obecné otázky k výrobkům HMS a především k přidání sběrnice POWERLINK. automotion: Proč by si měla firma vyrábějící zařízení pro průmyslovou automatizaci kupo- Anybus přidává POWERLINK „Závazek společnosti B&R podporovat sběrnici POWERLINK nám pomohl při rozhodování o integraci tohoto standardu,“ říká Staffan Dahlström, výkonný ředitel společnosti HMS Industrial Networks AB (vlevo). Stefan Schönegger, vedoucí divize Open Automation Tech- nologies ve společnosti B&R a výkonný ředitel skupiny EPSG (Ethernet POWERLINK Stan- dardization Group) je také potěšen skutečností, že „Zapojení sběrnice Anybus umožňuje snadnou integraci dalších 900 vynikajících výrobků do systémů se sběrnicí POWERLINK.“ 22  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com

placená inzerce vat výrobky Anybus místo integrování síťových technologií a sběrnic vlastními silami? Dahlström: Naši zákazníci vidí výhody v několika oblastech. S technologií Anybus mohou zákazníci společnosti HMS uvolnit ruce svých inženýrů od náročných úkolů mimo hlav- ní oblast jejich působení a umožnit jim soustře- dit se na skutečné cíle jejich práce. Stačí jediná iterace návrhu a moduly Anybus zařídí vytvoře- ní víceprotokolové sběrnice a připojení automa- tizačních zařízení k průmyslovému Ethernetu. Sériové moduly Anybus k připojení do hardwa- ru zákazníků jsou připraveny na skladě, a proto je tato integrace možná i v menších objemech. Významné zkrácení cyklu navrhování a rych- lejší uvádění na trh je silnou motivací pro společnosti, které si chtějí zachovat konkuren- ceschopnost na náročných trzích. automotion: Ve kterých aplikacích vidíte nej- vyšší zájem o kompatibilitu se sběrnicí POWER- LINK? Dahlström: Našimi zákazníky jsou výrobci průmyslových zařízení všech druhů. Moduly Anybus jsou nyní součástí více než 900 typů výrobků. U sběrnice POWERLINK vidíme zájem o aplikace průmyslové automatizace obecně a především o velmi výkonné stroje. Ty totiž vyžadují síťové technologie kombinující velkou spolehlivost a rychlé přenosy dat. automotion: Ve kterých částech světa oče- káváte největší zájem o aplikace se sběrnicí POWERLINK? Dahlström: Průmyslová automatizace se stále více stává globálním fenoménem a poža- davky na sběrnici POWERLINK přicházejí od zákazníků od Číny po USA. Největší zájem je však stále na středoevropském trhu, který má silnou pozici globální špičky v oboru sofistiko- vaných strojů. automotion: V jakém časovém rámci budou moduly Anybus se sběrnicí POWERLINK k dis- pozici? Dahlström: První výrobek podporující sběr- nici POWERLINK – Anybus CompactCom – jsme představili na norimberském veletrhu SPS/ IPC/DRIVES v roce 2011. První prototypy budou brzy dodány první skupině zákazníků. B+R automatizace, spol. s r. o. Stránského 39 616 00 Brno Tel.: 541 420 311 www.br-automation.com HLEDÁTEsystémového integrátora? Hledejte na správném místě: www.integratori.controlengcesko.com

24  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com průzkum trhu P okud bychom hovořili dále v řeči čísel a vycházeli bychom přitom z infor- mace, že zhruba třetinu spotřeby elektrické energie v ČR v hodno- tě cca 22 TWh představuje průmysl, dosta- li bychom se k číslu 13 TWh připadajících na pohon průmyslových zařízení. A to rozhodně není při stále rostoucích cenách energií nik- terak malé číslo. Sledovat tedy nové trendy v této oblasti je jednou z možných cest, jak sní- žit náklady na samotnou výrobu. „Současný trh v oblasti pohonů vykazuje stabilní nárůst, což je jistě ovlivněno faktem, že 60 % energie v prů- myslu spotřebovávají elektrické motory. Je tedy vhodné nahrazovat starší motory novými, jež mají vyšší účinnost a také možnost regulovat otáčky, a šetřit tak náklady na spotřebovanou elektrickou energii s rychlou návratností inves- tice,“ objasňuje tzv. optimální cestu Naděžda Pavelková, senior produktová manažerka spo- lečnosti ABB. Drží-li se však této výzvy vlastníci výrobních kapacit v ČR a na Slovensku, pomá- hal zjistit průzkum trhu s pracovním názvem Pohony, motory a příslušenství, kde jsme se na danou problematiku ptali našich čtenářů. Měnící se pohled na měniče Stejně jako před necelými třemi lety se v prů- zkumu potvrdilo, že většinový podíl na trhu tvoří bez velkého překva- pení pohony z kate- gorie asynchronních, které mají nejčastěj- ší využití pro přenos energie. Uplatně- ní ovšem nacházejí ve značné míře také při dalších běžných činnostech, jako je pohánění dopravní- kových pásů, odsá- vání prachu či ven- tilace. Přestože byste se například v jedné z největších veřejně dostupných encyklopedií dočetli, že u běžných asynchronních motorů se instalace frekvenč- ních měničů pro regulaci ovládání rychlosti nevyužívá kvůli její neekonomičnosti, průmys- lové aplikace prokazují pravý opak. Až dvě tře- tiny dotázaných dnes disponují pohony, které jsou opatřeny zařízeními pro regulaci rychlos- ti, přičemž při nákupu vychází asi jedna ku jedné poměr koupě měniče u stejného výrobce, jako je tomu například u pohonu. „Standardně tvoří frekvenční měniče asi desetinu obratu,“ konstatuje Jaroslav Čada, ředitel společnosti Opis Engineering, a David Wurst ze společnos- ti Schneider Electric se přidává: „Frekvenční měnič je jádrem naší pohonářské nabídky.“ Sám Wurst pak vyzdvihuje zejména řešení Alti- var, které nachází největší uplatnění u jeřábo- vé techniky. Konkrétní procentuální vyjádření pak potvrzuje, že běžně jsou frekvenční měniče instalovány ve 30–40 % zařízení podniku. Pro více informací o možnostech užití frekvenčních měničů doporučujeme článek Možnosti a ome- zení použití pohonů s frekvenčním měničem (viz infobox na str. 26). Z dat získaných od našich respondentů vyplývá, že téměř polovina motorů užívaných v průmyslovém prostředí dosahuje výkonu 1–5 kW a druhou nejčetněji zastoupenou šká- lou jsou aplikace s 10–100 kW výkonu – tady lze Hned několik nezávislých zdrojů uvádí, že celých 60 % elektrické energie spotřebované v průmyslu jde na pohon mechanických zařízení. Vezmeme-li v úvahu, že průmysl všeobecně spotřebuje více energie, než to dokážou všechny domácnosti dohromady, a přisadíme-li všeobecnou snahu o úsporu energií, dostaneme se k závěru, že pohonům bychom měli věnovat opravdu zvýšenou pozornost. A právě to jsme v tomto průzkumu udělali… H d ěk lik á i lý h d jů ádí ž lý h 60 % l kt i ké i tř b é Průmysl „poháněný“ k úspěchu Lukáš Smelík Control Engineering Česko

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 25 předpokládat, že jde zejména o větší venkovní aplikace. U aktuálních trendů na trhu pohonů není radno zapomenout ani na zvyšující se podíl pohonů s převodovkami či se zabudovaným softstartem nebo na rostoucí procento využívá- ní servomotorů (nejen pro aplikace CNC strojů). Aby zákazník zůstal v poho… dě Ačkoli z úst námi oslovených výrobců a doda- vatelů zaznívá poměrně značný optimismus pramenící z průběžných výsledků segmentu, při pohledu na resumé naší ankety se to jed- noznačně potvrdit nedá – hodnoty 0 procent dosáhla například položka, která by v nejbližším období pomohla zvýšit objem nákupu pohonů. Jak už jsme se zmiňovali v jiných průzkumech, procesní zákazník je také velice náročný zákaz- ník. Není tedy od věci podívat se na souhrn jeho dnešních požadavků. Mezi nejdůležitější faktory ovlivňující nákup se tak většinou řadí spolehli- vost zařízení, technická podpora, snadné použití a energetická účinnost. David Wurst má o nejdůležitějším požadavku zákazníků jeho společnosti také svou představu, která výše uvedené jen podtrhuje: „Je to přede- vším již zmíněná technická a aplikační podpora. Servis funguje 24 hodin denně 7 dní v týdnu. Naši aplikační specialisté pomáhají zákazníkům s technickou specifikací přímo u nich v provo- zu. Běžně nabízíme prodlouženou záruku nebo celou řadu servisních smluv – včetně možnosti zřízení servisního skladu pro potřebu velmi rych- lého zásahu v řádu hodin.“ Kam trh pohání dnešní pohony? O nutnosti bedlivě sledovat obor pohonů jsme se jistě dávno přesvědčili (i když předpokládám, že u většiny našich pozorných čtenářů to nebylo potřeba). Ovšem aby průmysl mohl dále pra- covat na snaze optimalizovat výrobu, je nutno neustále hledat řešení, která jej v tomto budou podporovat. Kam směřuje dnešní nabídka, se nám snažili poodhalit oslovení zástupci trhu. „Zajímavou novinkou v oblasti pohonů jsou synchronní reluktanční motory, které s nově vyvinutým softwarem měničů frekvence dosa- hují minimalizace rozměrů a zvýšení účinnosti,“ zmiňuje se Naděžda Pavelková z ABB a také Jaroslav Čada ze společnosti OPIS Engineering vidí budoucnost ve frekvenčních měničích, a to hlavně kvůli jejich klesající ceně. Velkou měrou se podle něj podepíše na trhu také zavádění motorů s účinností IE3. Stejně jako jsme tento text společně započali, v podstatě jej tak i ukončíme. „Úspory energií – to je klíčové slovo současnosti a zároveň podmínka úspěšné budoucnosti,“ zní odpověď zástupce společnosti Schneider Electric na otázku, jaké bude heslo budoucnosti pro pohony. „Elektrické pohony hrají v této oblasti logicky klíčovou roli. Například nasazením frekvenčních měničů uživatelé běžně dosahu- jí energetických úspor v řádu několika desítek procent. Boom zažívají také decentralizované inteligentní kompakt- ní pohony, které před- stavují jednoduché a ekonomické řešení pro pomocné pohony na strojích a výrobních linkách,“ doplňuje své tvrzení David Wurst. ce www.bibus.cz Snímače tlaku Snímače teploty Snímače hladiny Snímače průtoku Již 20 let nabízíme zákazníkům na českém trhu technickou podporu, návrhy řešení a dodávky komponent. průzkum trhu Na internetových stránkách www.controlengcesko.com najdete u článku nejen všechny graficky zpracované výstupy průzkumu, ale také kompletní odpovědi námi oslovených odborníků.

26  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Možnosti a omezení použití pohonů s frekvenčním měničem (VFD) Rozsah použití produktu překračuje rámec energetické účinnosti. Pohony s frekvenčním měničem (VFD), střídače, pohony a pohony s proměnnými otáčkami lze označit za termíny, které v současné době v běžném průmyslovém použití vyjadřují elektronickou řídicí jednotku, jež může být použita ke změně otáček či točivého momentu dodaného motorem. Zatímco v současnosti většina nových aplikací s proměnnými otáčkami užívá buď asynchronní motory, motory s permanentním magnetem (PM), střídavé motory či spínané reluktanční motory (SRM), pro účely tohoto článku budeme ignorovat tyto technologické rozdíly. Každá technologie má své výhody a přednosti. Tento článek začne výčtem základních pojmů a popisem několika příkladů souvisejících s některými hlavními výzvami v oblasti použití řízených otáček pro úsporu energie. Omezení použití VFD Začínáme důležitým poznatkem: VFD nedělají motory účinnějšími. Ztráty VFD se totiž přidávají k základním ztrátám motoru (následkem ztrát harmonických; tj. jelikož tvary křivek, které dodávají VFD do motoru, nejsou dokonale sinusoidní, dochází k dodatečnému zahřívání motoru). Většina motorů má rovněž nižší účinnost, když se jejich rychlost odchyluje od „základní“ rychlosti. A přesto mají VFD schopnost přispívat k tomu, že celková aplikace, systém či celý proces je energeticky účinnější než bez jejich použití. Zatímco v současné době jsou VFD široce využívány v průmyslu, v technických vybaveních budov, ba dokonce v domovních aplikacích, lze se setkat s nesprávným pochopením přímo na úrovni managementu podniku v souvislosti s tím, jak vlastně tyto investice do zdokonalení systémů ve skutečnosti fungují. VFD mohou být užívány pro úsporu energie takovým způsobem, že řídíme otáčky motorů v několika aplikacích či procesech. Navíc k dodaným úsporám energie může použití VFD vést rovněž k šetření díky lepšímu strojnímu vybavení či prodloužení doby provozuschopnosti přístrojů, k nižším nákladům na rozváděče a kabeláž, lepšímu řízení procesů a z toho důvodu k vyšší produktivitě, kvalitě apod. Tom Aloor, Nidec Motor Corp.T Celý článek najdete na www.controlengcesko.com průzkum trhu V s p n l k T C n

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 27 aplikace v praxi Stoupající podíl elektroniky a software ve strojích staví před vývojový proces nové výzvy a vynucuje si nové formy spoluprá- ce konstrukčních a softwarových týmů. Současně se musejí novým požadavkům přizpůsobit dodavatelé automatizačních systémů a proces návrhu podepřít průchod- ným portfoliem výrobků, rozšířením návr- hových nástrojů a rozsáhlou podporou. Zvláště výrazně se to projevuje na příkladu balicích strojů, u nichž se podíl elektroniky a tím i rozsah inženýrských prací inte- grováním robotických funkcí právě nyní výrazně zvýšil. Výrobci strojů mají mnoho důvodů pro to, aby zvýšili podíl elektroniky ve svých výrobcích. Elektronika v kombinaci se software neumož- ňuje jen nové funkce (např. dálkovou údržbu, Condition Monitoring, změnu průběhu pohybu během provozu), ale dovoluje také přizpůsobit se rychleji a s nižšími náklady novým podmínkám. Navíc se mechanické doplňky mohou nahradit elektronicky a tím se dá dosáhnout snížení ceny. Není tedy žádný div, že právě také výrobci balí- cích strojů – jejichž zákazníci musejí realizovat při velkém tlaku na náklady stále menší výrobní dávky inovativních tvarů balení – stále více sáze- jí na mechatroniku, tedy kombinaci elektroniky a mechaniky. V současnosti dostává tento trend dodatečný impuls z aktuální tendence integro- vat robotické funkce přímo do strojů. Interdisciplinární spolupráce je žádoucí Stále rostoucí objem a stoupající význam elek- troniky pro úspěch stroje na trhu staví zcela nové požadavky pro návrhový proces – a tím také na organizaci spolupráce mezi konstrukč- ními odděleními. U převážně mechanických strojů je logické, že odpo-vědnost za vývojový proces přebírá konstrukční oddělení. U těchto strojů totiž určuje obsah a druh funkcí pře- vážně mechanika. Při nahrazení centrálních mechanických součástí, jako například hlav- ního hřídele synchronizovanými elektropohony a využití takto získané flexibility vznikají ale otázky, které musejí být řešeny pouze ve spolu- práci konstrukčních a elektronických expertů. Zastavení stroje s elektronickým hlavním hří- delem ve výjimečné situaci (nouzové vypnutí, rozpojení bezpečnostního okruhu) a následný opětný rozběh je podstatně složitější, než při čistě mechanické variantě. Jestliže úsek elektroniky není včas zapojen do procesu vzniku stroje, nedá se spolehlivě prohlásit, že všechny plánované ekonomické a technické rámcové podmínky bude možné dodržet. Zvláště kritické je to tehdy, když stroje mají být vybaveny novými složitými funkcemi. Tuto zkušenost muselo už udělat nemálo výrobců strojů, kteří zkoušeli své balicí stroje kom- binovat s roboty, a přitom se rozhodli použít kromě řízení stroje také separátní řízení robotu. Třebaže jak vlastní balicí stroj, tak i robot sám prokazatelně dokázaly zvládnout plánovaný takt výrobního zařízení, nezřídka se při uvedení do provozu ukázalo, že žádoucí propustnost byla výrazně nižší. Příčiny spočívaly v četných omezeních v komunikaci mezi řízením stroje a robotu, které ztěžovaly optimální harmonizaci Mechatronické systémy jako interdisciplinární výzva pro výrobce strojů a automatizační techniky. Nové možnosti, větší složitost – vyšší podíl elektroniky a software mění proces projektování a konstruování Výkonné průmyslové počítače, jako L-force Controller 3200 C od Lenze jsou vhodné jako optimální hardwarová platforma. Dietmar Hamberger Lenze

28  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com aplikace v praxi pracovního procesu a nebo jej úplně znemož- nily. Podstatně jednodušeji se toho dosáhne, když roboty jsou ovládány také řídicí jednotkou stroje. Cesty ke zdolání složitosti návrhu S integrováním dalších funkcí do (řídicího) soft- ware, stoupá současně také složitost zpraco- vávaného vývojového úkolu. Tradiční přístupy, které jsou založeny na jednotlivých nástrojích se zpravidla úzce definovaným rozsahem funk- cí, orientovaných na jednu součást systému, (PLC, Motion-Control, řízení robotu, pohon atd.) a zčásti s vlastními programovacími jazyky, jsou pro to vhodné pouze podmíněně. Integro- vané softwarové prostředí má zde jasné výhody. Složité nebo často používané funkce mají být přitom zapouzdřeny do na míru vytvořených (standardních) softwarových bloků, v nichž uži- vatel potřebuje jen zadat parametry a vložit je do automatizační aplikace. Taková stan- dardizace urychluje proces návrhu a zlepšuje přehlednost. Úplně „mimochodem“ se použitím přezkoušených bloků snižuje počet zdrojů chyb a usnadňuje se opětné použití části kódu. V následujícím oddílu bude stručně znázor- něno, jak se složité funkce dají lépe zvládnout pomocí bloků a integrovaného návrhového pro- středí, a to na příkladu robotických funkcí a návrhového prostředí PLC Designer od Lenze. K tomu pohled do nedávné minulosti: Jestliže měl být balicí stroj kombinován s robotem, mělo to ještě nedávno za následek, že paralelně s říze- ním stroje bylo instalováno další, přímo pro něj určené řízení. Každé řízení bylo programováno vlastním programovacím jazykem. Navíc musel programátor více či méně ručně zřídit komuni- kační kanál mezi oběma řízeními, aby mohl pra- covní procesy navzájem koordinovat. Tento pří- stup je kvůli použití dvou řízení nejen nákladný a drahý, ale vyžaduje kromě programátora pro řízení technologického procesu a příslušných pohybů, také vyloženého specialistu na řízení robotů. A to všechno bez ohledu na skutečnost, že funkce robotu při úkolu Pick&Place z důvodu jednoduchých pohybů nejsou vůbec nutné (nej- vyšší přesnost je potřebná většinou jen v oka- mžiku uchopení a odložení). Parametrické funkční bloky pro robotické funkce Moderní návrhová prostředí, jako PLC Desig- ner 3.0 od Lenze, nabízejí předem připravené parametrizované bloky pro jednodušší robotické aplikace, případně pro odpovídající kinematiky, jako jsou roboty Scada nebo Tripod, ve formě knihoven. Tyto bloky mají stejná rozhraní jako bloky např. pro funkce PLC nebo Motion-Con- trol a mohou být proto navázány do progra- mů obvyklým způsobem. Jako parametry je nutné zadat jen rozměry mechaniky robotu, aby bylo možné funkce robotu využívat v programu řízení – zbytek, tedy potřebné transformace různých souřadnicových sys-témů (převedení požadovaného pohybu špičky nástroje robotu na potřebné otáčivé pohyby motoru robotu), přebírá automaticky software. Synchronizace os robotů (jako celku) se sku- pinami os, nebo s jednotlivými osami balicího stroje, je stejně jednoduchá jako synchronizace os navzájem. Tak je možné rychlost taktu bali- cího stroje a robotu bez problémů navzájem sladit. Navíc odpadá separátní říze- ní robotu, protože funkce PLC, CNC robotu a Motion-Control mohou být zpracovány na jedné hardwarové plat- formě. To zjednodušuje výměnu dat mezi jednotlivými částmi řízení. Proto- že proměnné jsou používány průběžně v celém programu řízení, je srozumi- telnost programu značně vyšší a zjed- nodušuje se na vytvoření vizualizace nebo rozhraní člověk – stroj. Efektivní návrh vyžaduje systémový pohled Jestliže má stroj plně využívat poten- ciál mechatronických systémů, musí návrhový nástroj poskytovat také možnosti analýzy, které přesahují rámec vlastností jednotlivých součás- tí. Teprve pak může uživatel napří- klad rychle a bezpečně stanovit, zda měnič frekvence nebo servozesilovač je správně dimenzován, nebo zda celý s n r z f m ž v t n n E s J c n m r t k m j Významný příspěvek k zjednodušení návrhu poskytuje široké, hluboké a jemně odstupňované portfolio výrobků, jako toto od Lenze.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 29 systém je navržen energeticky účin- ně. Co lze dnes již provádět, ukazuje L-force Drive Solution Designer, který je mnohem více než pouhý nástroj návr- hu pohonu: v něm je možné simulovat úplné hnací řetězce, včetně synchronně pracujících skupin několika os, a také je optimalizovat. Jak výrobcům strojů zjednodušit život Kromě poskytování vhodných nástrojů může výrobce automatizačních prvků, který se jako Lenze považuje za tech- nologického partnera výrobce strojů a zařízení, zjednodušit život inženýrů také přiměřeným portfoliem výrobků. K tomu patří rozsáhlé spektrum výrob- ků, v němž jsou připraveny k použití součásti systému s jemně odstupňo- vaným výkonem a také s různým roz- sahem funkčních vlastností. Tím se uživatel dostává do situace, kdy může zredukovat počet dodavatelů a potřeb- ných nástrojů a pro danou aplikaci volit řešení na míru. Ale ten, kdo nabízí automati- zační techniku, může pro podporu návrhového procesu udělat ještě více. Místo dodávání „pou- hých“ součástí, které uživatel musí pro každý stroj znovu volit, navzájem přizpůsobit a pří- padně také mít skladem, může sestavit pakety pro standardní případy použití. Lenze ukazuje, jak toto může vypadat. Pod označením Drive Package sestavuje specialista na automatizaci pohonů pakety, které jsou složeny z optimálně navazujících motorů, převodovek a měničů frek- vence. Kombinace je přitom navržena tak, aby mohla být pomocí software flexibilně přizpůso- bena požadavkům aplikace v širokém rozsahu. Tím je připraven standardní paket, který posky- tuje podobné výhody jako softwarové bloky v návrhovém prostředí: velký stupeň integrace, kontrolovanou kvalitu a možnost jednoduchého přizpůsobení různým požadavkům – s důsled- kem, že je nutné zvládnout a spravovat jen několik různých součástí. Podpora získává na významu I když výrobci automatizační techniky mohou usnadnit návrh mechatronických strojů popsa- ným způsobem, potřebuje ale někdy výrobce strojů a zařízení ještě rozsáhlou podporu doda- vatele. Důvodem mohou být krátké termíny dodávky nebo úzké profily na personální úrovni, nebo se například nepočítá s tím, aby byly pře- dem vyhrazeny zdroje a nebo získáno odpovída- jící know-how. Lenze toto včas zjistil a vytvořil široce založenou organizaci (Support-Organi- sation) ze zkušených aplikačních inženýrů, kteří v případě potřeby mohou provést volbu správ- ných součástí pohonu, případně pokračovat až k provedení kompletního návrhu automatizace určitého stroje. Zvláštní výhoda pro zákazníky: neznají produkty jen z vnější strany, ale znají je dokonale až do interních podrobností, a také mají obsáhlé znalosti o procesech a aplikacích. Závěr S rozšiřování elektronických částí ve strojích a zařízeních vzrůstá také složitost návrhových úkolů. Partneři, kteří se podílejí na procesu vzni- ku, musejí začít včas spolupracovat aby mohli plně využít možností mechatronických systémů a předešli vzniku chyb. K tomu musely být dříve oddělené domény jako – PLC,CNC, Motion-Con- trol a robotika – spojeny v jedné integrované softwarové platformě. Jako pozitivní vedlejší efekt se sníží čas na zapracování a rozsah ško- lení. Stoupá ale složitost softwarové platformy. Aby uživatel mohl celý rozsah zvládnout, musejí být složité funkce zapouzdřeny do jednoduše použitelných (standardních) bloků. Zároveň musí být možné provádět například analýzy energetické efektivnosti při jejich součinnosti, jak to již provádí Lenze se svým PLC Designer 3.0 a L-force Drive Solution Designer. Rozsáh- lé a průchozí portfolio výrobků zůstává i pro budoucnost základem efektivního návrhu. Aby se výrobce strojů nebo zařízení mohl soustředit na své základní kompetence, musí mít navíc možnost v případě potřeby dosáhnout na tech- nicky zkušenou podporu se strany dodavatele automatizačních zařízení. aplikace v praxi Volbu součástí pohonu výrazně zjednodušují pohonné pakety, jako Lenze DrivePackages, složené z navzájem optimálně přizpůsobených motorů, měničů frekvence a převodovek.

30  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma Méně programování a stahování firmwaru „Při programování polohování se uživatelé chtějí soustředit na aplikační úkony a nechat software, ať se postará o zbytek (jako je stahování firmwaru pohonů a jejich konfigurování). V tomto jim může pomoci integrované prostředí pro programování softwaru,“ uvedl Robert Muehlfellner, ředitel pro automatizační technologie společnosti B&R Industrial Automation. Níže uvádíme jeho pohled na věc. Při automatizaci stroje každý potřebuje inte- grovat řízení pohybu a dráhy, připojovat pohony a mít k dispozici funkce, jako je vizualizace, zpra- cování I/O a komunikace. V minulosti to způso- bovalo určité obtíže, protože vhodné systémy pro tento typ homogenní integrace nebyly dostupné. Nyní lze v reálném čase modifikovat dokonce i antropomorfní roboty, složité zpracování 3D strojů CNC a pohyby několika provázaných os, a to až na úroveň stanovování polohy jednotli- vých os. A každý z těchto úkonů lze realizovat v rámci jednoho prostředí pro programování softwaru. Programovací software a operační systém reálného času vytvářejí všestranné prostředí potřebné pro úkony polohování s vysokou přes- ností. Generované nastavené pozice lze přenášet do pohonu bez jitteru po sítích Ethernet pracu- jících v reálném čase, jako je Powerlink. Navíc lze k systému mimořádně flexibilně doplňovat požadované I/O body. Pro vytváření složitých funkcí stroje lze také použít předem definované vizualizační kompo- nenty. Kromě „klasických“ komponent, jako je konfigurace parametrů a obsluha programu pohybu, jsou zde zahrnuty nástroje pro simu- laci, protokolování a diagnostiku procesu. To je základem pro všechna zakázková vizualizační řešení pro polohovací aplikace. Flexibilní systé- mová architektura a velký počet funkcí umožňují přizpůsobit a modularizovat linku stroje, aby splňovala specifické požadavky zákazníků. Tento software uživateli usnadňuje používat a volit různé technologie motoru, jaké jsou potře- ba pro požadovaný výkon stroje, a minimalizovat náklady na hardware, a to bez zvyšování technic- ké složitosti. Integrovaná platforma může zahrnovat poho- ny, řízení pohybu a dráhy, vizualizaci a práci s I/O stejně jako řízení dráhy s funkčností CNC, s nástroji pro všechny projektové fáze. Řídicí prvky s otevřenou i uzavřenou smyčkou, pohony, CNC, robotiku, komunikaci a vizualizaci i pro- gramovatelné bezpečnostní funkce lze všechny Integrovaná programovací prostředí zahrnují programování pohonů a dalších polohovacích funkcí s řídicími prvky, I/O moduly, rozhraními HMI a další konfigurace, a to s menším objemem vlastního programování. Chtěli byste se naučit o jeden softwarový balík méně? Tři konkurenční dodavatelé popisují obdobné výhody. Programujte pohony v softwarových sadách pro řízení Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, mhoske@cfemedia.com. Obecné polohování Operace na uživatelské vrstvě PLC open Funkční rozsah pro průmysl CNC RobotikaPolohování Měnič Hydraulika Powerlink Krokový motor Servomotor Akční členy Řízení pohonů, pohybu a dráhy, vizualizace a práce s I/O lze integrovat do jednoho prostředí, jako je platforma B&R Generic Motion Control (GMC), a to pomocí programovacího softwaru B&R Automation Studio. Obrázek poskytla společnost B&R Industrial Automation.Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation. Klíčové koncepce  Zahrnutí funkcí integrovaných pohonů, polohování a programování řídicích prvků.  Softwarové nástroje mohou ušetřit čas pro technické zajištění.  Využívání takového softwaru je přínosné pro navrhování strojů.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 31 konfigurovat na jednom místě a zkrátit tak čas potřebný pro integraci a snížit náklady na údrž- bu pro výrobce strojů a konečné uživatele. Modulární architektura a struktura progra- movacího prostředí podporuje každodenní pra- covní tok programování a dává vývojářům větší kapacitu pro základní kompetence stroje. Uži- vatelé dostávají integrované a standardizované jazyky dle normy IEC 61131-3 a hladkou inte- graci ANSI-C a ANSI-C++ do světa IEC. Všech- ny polohovací funkce, jako je přesun z bodu do bodu, koordinované pohyby os nebo složité cesty pro robotiku, jsou prováděny pomocí jed- notných funkčních bloků. Ustavování pozice jednotlivé osy, pohyby pro- vázaných os, CNC a robotiku lze kombinovat v jednom softwarovém systému pro usnadnění integrace technologií pohonů pro stejnosměrné motory, lineární motory, servomotory a střídavé motory. Stejný software lze aplikovat s jednodu- chou konfigurací namísto programování. Podrobnosti o produktu viz „Integrovaný software a platforma pro programování polohování“. http://bit.ly/QGxH1B www.br-automation.com/automationstudio Centralizovaná konfigurace pro polohovací software Asi nejvýraznějším vylepšením programování pohonů je přechod k centralizovaným progra- movacím platformám, které pokrývají celý auto- matizovaný systém, a opuštění softwarových sad specializovaných na programování poho- nů,“ poznamenává Matt Lecheler, specialista na polohování společnosti Beckhoff Automation. „Při tomto moderním přístupu mohou technici programovat programovatelné logické automa- ty (PLC), I/O zařízení, polohování a funkčnost pohonů z jednoho místa na jedné softwarové platformě. Tím se mohou značně snížit nákla- dy, protože uživatelé snižují počet softwarových balíků, které musejí nakupovat, licencovat a učit se,“ připomíná Matt Lecheler. Úspory se týkají také techniků, a to díky zkrácení doby potřebné pro programování a kvůli snížení požadavků na zaškolení. Níže uvádíme pohled Matta Leche- lera na tuto problematiku. Výhody se zde netýkají jen programování a softwaru, ale také nepraktických kabelů, které jsou stále vyžadovány v některých specializo- vaných prostředích pro programování pohonů. Centralizovaná platforma pro programování automatizace využívající standardizované hard- warové komponenty, jako jsou pohony pod- porující síť Ethernet, může odstranit nutnost speciálních adaptérů a kabelů pro programování a konfigurování pohonů. Specializovaná zařízení jsou stále běžným požadavkem u mnoha pohonů na trhu. Tyto speciální kabelové komponenty nejsou zvlášť drahé, ale mohou způsobit značné komplikace, pokud potřebujete náhradní kabel nebo kabelový adaptér v situacích, kdy dojde k selhání pohonu a odstavení stroje. Samozřejmě že centralizované programovací prostředí pro pohony a všechny ostatní automa- tizační zařízení na stroji není novou myšlenkou. Koncepce integrovaného programování je zde již více než 15 let. Tento způsob programování přijí- má stále více výrobců strojů. Pomocí komplexní softwarové platformy na bázi PC mohou uživatelé programovat pohony v rámci celkového automa- tizačního systému, nikoli individuálně pomocí samostatného softwaru. Některý software automaticky identifikuje zařízení na digitálních sítích fieldbus (jako je protokol EtherCAT pro průmyslový Ethernet), včetně servopohonů od více dodavatelů. Tím technici získávají další časové úspory, což se projeví v kratší době potřebné pro návrh, v efek- tivnějším uvádění do provozu a v rychlejším uvá- dění na trh, a to jak pro výrobce strojů, tak pro jejich zákazníky. Softwarová platforma typu „vše v jednom“ dovoluje, aby ladění pohonů a dalších automatizačních zařízení prováděl stejný správce systému. Integrovaný software zahrnuje možnost programovat funkčnost pokročilého polohování se speciálními knihovnami určenými pro číslico- vé řízení (NC), číslicové řízení počítačem (CNC), bezpečnost pohonů a další oblasti. Výrazně vyšší efektivity programování pohonů lze dosáhnout hlavní téma Software TwinCAT společnosti Beckhoff Automation je integrovaným programovacím prostředím pro programování pohonů a dalších průmyslových zařízení. Pracuje s hardwarem různých výrobců. Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation. „Ustavování jednotlivých os, pohyby provázaných os, CNC i robotiku lze zkombinovat v jednom softwarovém systému. “

32  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com v jakýchkoli typech aplikací pohonu, od jedno- duchých až po složité. Podrobnosti o produktu viz „Programovací software pohonů jakožto integrované programovací prostředí“. http://bit.ly/RkQBBC www.beckhoff.com/twincat Bezproblémový návrh a zprovozňování systému „Invertory, pohony, frekvenční měniče, motorové pohony – ať už jim říkáte jakkoli, technici chápou a akceptují jejich přínosy, pokud jde o zvýše- ní výkonu, úsporu energie a ochranu motoru. Nabídka pohonů na trhu je velmi široká. Mnoho hardwaru je založeno na podobné technologii, což přináší vynikající nebo vylepšenou kvalitu v rámci předních značek,“ všímá si Greg Mears, produktový manažer společnosti Rockwell Auto- mation pro software pohonů. Níže uvádíme jeho pohled na tuto oblast. Technici zvažující možnosti pohonů by se měli zaměřit na nástroje pro snadnější používání a funkce poskytované konfiguračním softwarem stejnou měrou jako na samotný hardware. Při posuzování komplexního řešení pro pohony, zejména konfiguračního softwaru, se mohou tech- nici rozhodovat mnohem informovaněji a ušetřit si tak čas a práci při konfigurování, zprovozňová- ní a spouštění. Konfigurační software pro pohony se snadněji využívá a je výkonnější. K nejpodstat- nějším vylepšením patří integrace řídicího prvku a pohonu. U pohonů zapojených do sítě pomáhá tato integrace snižovat náklady na programování, instalaci a celkové nákla- dy na vlastnictví tím, že se minimalizuje objem potřebných softwarových nástrojů. Tím se urychlu- je zprovozňování, zvyšuje se přesnost a usnadňuje údržba systémů pohonů. Přidání pohonu do řídi- cího systému tradičně znamenalo naučit se pra- covat s novým softwaro- vým nástrojem a spravo- vat samostatné soubory pro konfiguraci pohonu. Při použití programo- vacího softwaru, který integruje pohony a řídi- cí prvek, mají uživatelé jednodušší křivku učení a mohou snadněji spravo- vat pohon a řídicí systém, protože jim stačí zakoupit si a naučit se jen jeden softwarový balík. Snižujte riziko nesouladných I/O: Při instalaci pohonů je nejsložitější nakonfigurovat parametry tak, aby se synchronizovala dvě programova- cí prostředí. Může nastat například konflikt v nastavení konfigurace I/O v případě, že řídicí prvek a pohon jsou nakonfigurovány v různých dobách různými nástroji. Řídicí prvek očekává určitý typ I/O, zatímco pohon je nakonfigurován pro jiný typ, což v programu vyvolává chybu připojení I/O. Programátoři se s těmito obtížemi často setkávají v časově vypjaté fázi zprovozňo- vání systému. V případě integrované konfigura- ce pohonů mohou uživatelé nyní konfigurovat obě strany síťového připojení zároveň a pomocí jednoho nástroje, což snižuje potenciál vzniku chyb, a to je zvláště přínosné u aplikací s velkým počtem pohonů. Optimalizujte konfiguraci: Pro usnadnění údržby a zlepšení přístupu k informacím uklá- dá některý software konfigurační data pohonů jakožto součást projektového souboru řídicího prvku a umísťuje je také v řídicím prvku. Proto odpadá potřeba uchovávat a udržovat mnoho souborů – uživatelé potřebují pouze jeden soubor pro řídicí prvek a všechny konfigurace pohonů. V případě závady je výměna a obnovení původní konfigurace pohonu mnohem snadnějším proce- sem. Řídicí prvek může do vyměněného pohonu stáhnout konfiguraci automaticky, což dále zkra- cuje dobu odstávky. Žádné nesrozumitelné parametry: Individuální programování parametrů a značek při konfigura- ci pohonů může být velice náročné. Mnoho řídi- cích prvků ukládá informace o pohonu do paměti jako souvislý blok, kde každý parametr pohonu reprezentuje fyzická adresa nebo číslo namísto popisného názvu. Obvyklé značky (tagy) mohou vypadat jako „.data3“ nebo „.data4“, což uživatele nutí neustále nahlížet do uživatelských příruček pro vysvětlení a dokumentaci řídicího programu. Tento pracný proces je velmi zdlouhavý a často se musí opakovat pro každý pohon v systému. Zjednodušte kódování: Při instalaci pohonů mohou různí technici vyvíjet různé verze stejné- ho programového kódu, což zvyšuje složitost. Při mnoha variacích kódu je instalace a zprovoznění obtížnější a složitější. Uživatelem definované pří- davné instrukce zapouzdřují specifické operace pro pohon do opětovně použitelného modulu programového kódu, což usnadňuje vývoj a vali- daci a přispívá k větší jednotnosti napříč různými projekty, protože odpadá nutnost neustále znovu vytvářet obvykle používané řídicí algoritmy. Další informace o integraci I/O a jednodušším kódování naleznete v následujícím článku on-line. http://bit.ly/NJpScC www.rockwellautomation.com/ rockwellsoftware/design/rslogix5000/ hlavní téma j ú z v v Software RSLogix 5000 v20 společnosti Rockwell Automation poskytuje integrovaný řídicí systém pro výrobce a konstruktéry strojů vyžadující menší řídicí systém. Integruje polohovací schopnosti po síti EtherNet/IP s řadou řídicích prvků Allen-Bradley CompactLogix a dovoluje uživatelům škálovat od 200 do 10 000 I/O bodů. Přídavné profily, jako je zde vyobrazený přídavný profil pohonu PowerFlex 755 otevřený v softwaru RSLogix 5000, umožňují konfiguraci zařízení jiných výrobců. Obrázek poskytla společnost Rockwell Automation. v p Otázky ke zvážení… Kolik softwarových balíků pro programování a konfiguraci řízení využíváte? Existuje u vás prostor pro sjednocení a zjednodušení v rámci příští modernizace technologie?

placená inzerce 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 BIS V průmyslový RFID systém Nová generace pro ještě vyšší efektivitu Pouze BIS V kombinuje RFID a snímače Technické výhody  Indikace funkce: každá čtecí/zapisovací hlava má dvě LED diody pro indikaci stavu a provozního režimu.  Osm jednobarevných LED zobrazuje stav sběrnice.  LCD indikace s ovládacími tlačítky: nastavení a zobrazení Profibus adresy a zobrazení čtených dat UIDs.  USB připojení: pro rychlé uvedení do provozu bez připojení na sběrnici (čtení a zápis datových nosičů), update/upgrade vyhodnocovací jednotka nebo čtecích/zapisovacích hlav a volání provozního menu jako PDF souboru.  Napájecí konektor pro úsporu prostoru a kabelů v místě aplikace.  Jednoduchá montáž na lištu nebo do tvarových profilů. B alluff rozšířil svoje řady RFID systémů o  prvek nové generace, který nabízí ještě vyšší efektivitu. Variabilní systém pro výměnu dat v  malém prostoru: připojte až čtyři čtecí/zapisovací hlavy na  jednu vyhodnocovací jednotku. Vytvořte rychlou, podstatně účinější, bezdotykovou datovou komunikaci s průmyslovým RFID BIS V od společnosti Balluff. Pouze BIS  V  kombinuje RFID a  snímače. BIS  V  má spolu s  čtyřmi RFID kanály integrován IO-Link master v  nejnovější verzi 1.1. Čtyři RFID kanály pracují zcela na  sobě nezávisle. Potřeba menšího množství vyhodnocovacích jednotek podstatně šetří náklady. Prostřednictvím IO-Link masteru získáte uzel pro dosažitelnost dalších informací, můžete tak přímo připojit další snímače a/nebo akční prvky a můžete tak vytvářet jednoduché síťové struktury. Vysoký výkon BIS V nabízí maximální výhody. Displej a stavové LED diody podporují jednoduché použití. Prostřednictvím USB můžete snadno připojit servisní rozhraní a  standardní hardware, jako je PC. Všechna připojení jsou snadno přístupná a  nevyžadují žádné instalace. Typická aplikace pro kombinaci RFID vyhodnocovacích jednotek a snímačů zahrnují identifikační úlohy pro sledování toku materiálu ve výrobních systémech, pro dopravníkové systémy ve strojírenství, na montážních linkách a elektrických závěných dopravních systémech nebo v celé oblasti logistiky. Další informace a bohatou nabídku příslušenství najdete na našich webových stránkách www.balluff.cz.

34  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com případová studie Software SoMove se používá pro nastavo- vání frekvenčních měničů Altivar, soft- startérů Altistart, synchronních pohonů Lexium, motorových spouštěčů TeSys U a multifunkčních relé TeSys T již déle než dva roky. Organicky tak zapadl do celkové nabídky softwarových nástrojů Schneider Electric. Od července 2012 je volně dostup- ná aktuální verze 1.5. Letošním rokem zároveň končí podpora předchozího poho- nářského softwaru PowerSuite. Jaké pohony lze konfigurovat? Software SoMove slouží ke konfiguraci a nasta- vování parametrů frekvenčních měničů Altivar (ATV 12, ATV 312, ATV 31, ATV 32, ATV 61 aATV71),softstartérůAltistart(ATS22aATS48), servopohonů Lexium 32, motorových spouštěčů TeSys U a multifunkčních relé TeSys T. Poho- nářský sortiment Schneider Electric je pocho- pitelně širší. Další verze SoMove – plánovaná na rok 2013 – proto počítá se zařazením dalších pohonů řady Lexium. Předchozí software PowerSuite lze nadá- le používat pro konfiguraci zařízení, která již nejsou v aktuální nabídce Schneider Electric. Jedná se především o starší frekvenční měniče Altivar (ATV11, ATV28, ATV38 a ATV58) a ser- vopohony Lexium (LXM05). Jak to funguje? Pro propojení mezi PC s operačním systémem Windows XP nebo Windows 7 resp. mobilním zařízením (telefonem) s operačním systémem Symbian a vlastním inteligentním zařízením (např. frekvenčním měničem) lze použít USB kabel nebo bezdrátové propojení standardu Bluetooth. Funguje i starší koncepce na bázi sériového kabelu RS232. Z pohledu PC je pro navázání spojení meta- lického i bezdrátového připraveno vše. Napros- tá většina stolních počítačů a notebooků má konektory USB resp. Bluetooth zabudovány. Na straně inteligentního zařízení – pohonu – je vždy konektor RJ45 s fyzickým rozhraním RS485 pro případ použití metalického kabelu. Pokud se uživatel rozhodne pro bezdrátový standard Bluetooth, připojí se do konektoru RJ45 tzv. Bluetooth dongle, tedy převodník z Bluetooth na Modbus RTU- RS485. Řadič pro převodník USB – Modbus/RS485 – se po prvním připojení do počítače po předchozí instalaci pří- slušného SW automaticky nainstaluje. Konfigurační software SoMove: vaše pohony vás budou poslouchat! SoMove: bezproblémovému uvedení do provozu pomohlo nahrání off-line připraveného konfiguračního souboru do nastavovaných měničů Altivar 32. SoMove: velmi užitečnou – především ve stádiu ladění pohonu – je funkce osciloskopu.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 35 případová studie Těžko na cvičišti, lehko na bojišti Software SoMove má unikátní off-line režim, který umožňuje přístup ke všem parametrům nastavovaného zařízení (ještě před samotným připojením k nadřazenému systému). Jeho výstupem je konfigurační soubor, jenž lze archivovat, tisknout nebo exportovat do Excelu a následně odeslat např. e-mailem. Vytvořenou konfiguraci dokáže načíst zaříze- ní Multi-Loader, které mimo jiné umožňuje kopírování parametrů bez použití osobního počítače. Multi-Loader obsahuje také SD kartu, na kterou lze připravené konfigurační soubory archivovat. Software SoMove zároveň kontro- luje vzájemnou slučitelnost takto vytvořených nastavení. Hurá do provozu! Bezproblémovému uvedení do provozu pomůže software SoMove jak nahráním off-line připra- veného konfiguračního souboru do nastavova- ného zařízení, tak porovnáním nově vytvořeného a zařízením aktuálně používaného konfigurač- ního souboru. Díky SoMove si uživatel dokáže nakonfiguro- vat také bezpečnostní funkce (ty nelze nastavit pomocí zabudované klávesnice resp. displeje na frekvenčním měniči Altivar). Velmi užiteč- nou – především ve stádiu ladění pohonu – je pak funkce osciloskopu. Připojená zařízení lze následně vyladit pomocí porovnávání oscilogra- mů v režimu on-line, resp. získané oscilogramy (potažmo chybová hlášení) archivovat. Poslušné pohony Bezproblémový chod a snadnou obslužnost zařízení zajišťuje software SoMove pomocí iden- tifikace ovládaného pohonu, včetně volitelného příslušenství (přesné typové označení, základní technické údaje a sériová čísla). Parametry se zobrazují v přehledné tabulce, jejíž formu lze uživatelsky konfigurovat. K dalším užitečným vlastnostem SoMove patří monitorování provozních parametrů při běhu motoru. Získané údaje se zobrazují v gra- fické formě v digitálním nebo analogovém tvaru. V jiném okně může uživatel sledovat alarmy i chybová hlášení (včetně historie), a tím pádem velmi rychle diagnostikovat poruchu. Výhradně s pomocí SoMove lze programovat ATV Logic – jednoduchý software unikátně zabudovaný ve frekvenčním měniči Altivar 32. Díky němu dokáže Altivar 32 předzpracovat sig- nály, které přicházejí do měniče, a v konečném důsledku dovede spolehlivě zastoupit externí malý řídicí systém. SoMove zvládá FDT/DTM Ke konfiguraci, řízení a monitorování moder- ních regulovaných pohonů dochází čím dál častěji přes standardizované komunikační sys- témy. Proto software SoMove ovládá užiteč- nou – a dnes již nezbytnou – technologii FDT/ DTM (Field Device Tool / Device Type Manager). Dané zařízení je tak v komunikační struktuře jednoznačně identifikováno a vzájemná výměna dat probíhá po sběrnici na základě meziná- rodně domluvených standardů. Aktuální verze je bezplatná Software SoMove se ovládá intuitivně a pro všechny případy je vybaven on-line nápově- dou. Jeho praktické předvedení tvoří nedíl- nou součást standardních školení na elek- trické pohony. Aktuální verzi SoMove 1.5 lze získat zdarma na www.schneider-electric.com. Po instalaci je nutná registrace. Ing. David Wurst Schneider Electric SoMove: konfigurace bezpečnostních funkcí trvá jen pár minut. SoMove: spojení s frekvenčním měničem Altivar 12 bylo úspěšně navázáno. Propojení Bluetooth mezi PC a zařízením umožňuje Dongle – RJ45-RS485.

36  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma T radiční přístup k integraci systémů počítačového vidění nebo snímačů ID kódu na bázi snímků s automatizací závodu zahrnuje připojení k osobní- mu počítači přes vyhrazený sériový kabel nebo port USB a spuštění překladačového programu na PC, který tvoří rozhraní k programovatelné- mu logickému automatu (PLC) řídicímu linku. Nejnovější generace systémů počítačového vidě- ní a snímačů ID kódu nabízí podstatná vylepše- ní tím, že přináší konektivitu k sítím Ethernet a nástroje pro komunikaci přímo s prvky PLC, řídicími prvky robotů, počítači PC a rozhraními HMI. Ke klíčovým přínosům patří odstranění nut- nosti použít PC a kabeláž od PC k systému počítačového vidění nebo snímači ID kódu, odstranění nutnosti softwaru na PC a schop- nost komunikovat se systémem počítačového vidění nebo snímačem ID kódu odkudkoli v síti závodu. Připojení systémů počítačového vidění a snímačů ID kódu k sítím závodu je nyní jed- nodušší díky novým komunikačním rozhraním, jak ukazují příklady. Rozhraní na úrovni zařízení Tradiční metody propojení sítí závodu a snímačů ID kódu a systémů počítačového vidění využívají sériová spojení RS232 nebo USB k osobnímu počítači. Na osobním počítači běží překlada- čový software nebo zakázkový skript, který data analyzuje a odesílá do prvku PLC a někdy i do dalších síťových umístění. Tento přístup zahrnu- je náklady, jako je nákup a programo- vání PC a zajištění kabeláže pro snímač ID kódu nebo sys- tém počítačového vidění. V minulosti výrobci často mul- tiplikovali signály počítačového vidění z jednoho PC a distribuovali je do více míst na výrobní lince. Tradiční metody mohou zahrnovat značné výdaje na nákup PC a kabeláže k propojení sys- témů počítačového vidění a snímačů ID kódu. Ještě větší náklady mohou jít na vývoj nebo nákup a konfiguraci překladačového softwaru pro PC. Počet snímačů kódu nebo systémů počítačového vidění, které lze připojit k jedno- mu PC, je omezený, takže tento přístup není snadno škálovatelný. Firmy, jež jsou povinny dodržovat zásady dobré výrobní praxe (Good Manufacturing Practices – GMP), mají další náklady na validaci PC a softwaru. Dalším ome- zením je to, že snímač ID kódu nebo systém počítačového vidění komunikuje pouze s PC, ke kterému je přímo připojen. Proto může být náročné zajistit propojení s dalšími aplikacemi, jako je statistické řízení procesů (Statistical Pro- cess Control – SPC), nebo stahovat konfigurace k více systémům počítačového vidění, například v případě změny modelu. Ethernetová rozhraní a úroveň řízení Nejnovější generace snímačů ID kódů a systémů počítačového vidění obsahují porty pro síť Ether- net k připojení k jakémukoli přepínači nebo hubu v síti závodu a k následné komunikaci se všemi zařízeními v síti. Nejnovější systémy počítačového vidění a snímače ID kódů rovněž obsahují nástroje usnadňující přímé připojení k obvyklému hardwaru automatizace závodu, jako jsou prvky PLC, řídicí prvky robotů, rozhra- ní HMI a počítače PC. Tím se odstraňuje nutnost použít PC a kabeláž od PC ke snímači ID kódu nebo systému počítačového vidění, což snižuje náklady. Další úspory vznikají díky odstranění nutnos- ti použít software na PC a u firem podléhajících zásadám GMP také odstranění potřeby validovat PC a jeho software. Přímá komunikace po síti Ethernet mezi snímačem ID kódu nebo systé- mem počítačového vidění a sítí závodu zlepšuje škálovatelnost, protože umožňuje přidávat sní- mače ID kódu nebo systémy počítačového vidění bez potřeby doplnění dalšího hardwaru nebo softwaru. Konektivita RS232 a USB umožňují Integrujte počítačové vidění a snímkové čtečky ID kódů na bázi Ethernetu do sítí závodu a získejte přímočařejší komunikaci a nižší náklady. Integrace počítačového vidění a snímačů ID kódu do sítě John Lewis Cognex č z k a P i u p j n v k I t v v t Robot naváděný počítačovým viděním uchopuje skříně spojky z dopravníku. Obrázek poskytla společnost Cognex.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 37 hlavní téma přímé připojení k PC pro nastavení a odstraňo- vání chyb u starších aplikací. Protože je lze snadno propojit a řídit jako systém po síti, celkové náklady a úsilí potřebné pro implementaci a údržbu počítačového vidě- ní jsou sníženy. Systémy počítačového vidění, jejich senzory a snímače ID kódu, umožňují sběr dat a snímků v centrálním bodě, jejich prohlí- žení na jednom monitoru a jejich archivaci pro analýzu trendů a průběžné zlepšování procesu. Připojení k síti rovněž umožňuje systémům počítačového vidění zvýšit výrobní pružnost díky automatizaci postupů, jako je přestavění v pří- padě zpracovávání různých modelů. Vyspělé systémy počítačového vidění a sen- zory nabízejí softwarové nástroje pro centrali- zaci vývoje aplikací a správy sítě. Technik může nastavit a modifikovat aplikace počítačového vidění, sdílet aplikace s jinými lokalitami závo- du a vzdáleně odstraňovat problémy za pomoci odborných techniků, aniž by opustil kancelář. Tyto nástroje usnadňují přidávání nových sen- zorů pro počítačové vidění ke stávající lince nebo kopírování aplikací pro stávající senzory počítačového vidění do nových senzorů pro jejich opětovné použití na nové lince. Integrace počítačového vidění a sítí závodu Pro dosažení těchto přínosů musí snímač ID kódu nebo systém počítačového vidění komuni- kovat po síti s ostatními zařízeními automatizace závodu, jako jsou PLC. Obvykle se používají různé protokoly průmyslového Ethernetu:  EtherNet/IP – Tento protokol organizace ODVA umožňuje napojení systémů počítačo- vého vidění ke kompatibilním PLC a dalším zařízením po jednom ethernetovém kabelu, čímž se odstraňuje nutnost složitých zapojení a drahých síťových bran. (www.odva.org)  Modbus/TCP – Tento protokol pro průmyslo- vé sítě (organizace Modbus) dovoluje přímou konektivitu k PLC Modicon a dalším zařízením v síti Ethernet. (www.modbus.org)  Profinet – Tento průmyslový komunikační protokol je definován organizací Profibus International a umožňuje systémům počíta- čového vidění komunikovat s kompatibilními PLC a s dalšími zařízeními automatizace závo- du. (www.us.profinet.com) K typickým komunikačním funkcím patří pře- dem nakonfigurované ovladače, snadno pou- žitelné šablony a vzorový programový kód pro urychlení nastavení systému a zajištění hladké komunikace s roboty a řídicími prvky závodu. Obvykle je poskytována celá paleta možností pro vizualizaci pro integraci inspekčních snímků do centrálního operátorského rozhraní. Myší ovládané konfigurační rozhraní řídí několik sys- témů počítačového vidění ze síťového PC a umož- ňuje uživatelům snadno přenášet data a snímky do podnikového souborového serveru nebo je zobrazovat ve vlastním operátorském rozhraní uživatele. Nové systémy počítačového vidění poskytují ovladače, šablony a vzorový kód pro etherne- tové komunikační protokoly s otevřeným stan- dardem, jako jsou MC Protocol, EtherNet/IP a Profinet, pro připojení k široké řadě PLC a dal- ším automatizačním zařízením od společností Mitsubishi, Rockwell, Siemens a dalších výrob- ců. Systémy počítačového vidění dokážou komu- nikovat s robotem téměř kteréhokoli výrobce. Předem nakonfigurované ovladače, připravené šablony a vzorový počítačový kód jsou dostup- né pro roboty společností ABB, Denso, Fanuc, Kawasaki, Kuka, Motoman a Staubli. Podporo- vána je také komunikace s roboty firem Mitsub- ishi, Adept, Epson a mnoha dalších výrobců. Diskrétní I/O a sériové protokoly dokážou pod- porovat starší PLC a zařízení bez síťové konekti- vity. Podpora sběrnice fieldbus je zajištěna pro zavedené standardy, včetně CC-Link, DeviceNet a Profibus. K dispozici jsou možnosti vizualizace pro integraci inspekčních snímků, dat o kvalitě a interaktivních ovládacích prvků do operátor- ského rozhraní. Jedním z typických přístupů je zabudovat snímek systému počítačového vidě- ní a zakázkový displej do zakázkové aplikace kompatibilní s platformou .NET či ActiveX nebo do systému rozhraní HMI na bázi PC od spo- lečností Rockwell, Wonderware, Citech a dal- ších. Servery OPC (organizace OPC Foundation) mohou odkazovat data do rozhraní HMI, systé- mů SPC, dohledových systémů závodu a apli- kace Microsoft Excel pro monitorování operací a zápis statistických dat. Pro vytváření zakázko- vých rozhraní pro správu systémů počítačového vidění pomáhají sady pro vývoj softwaru. Příklad propojení snímače ID kódu a PLC Přídavný profil nahraný do příslušného softwa- ru lze použít pro nastavování nového modulu na PLC a pro definování vstupních a výstupních uzlů. Příklad ukazuje (viz snímky obrazovky), jak lze systém počítačového vidění nebo snímač ID kódu připojit prostřednictvím protokolu EtherNet/IP pomocí přídavného profilu Rockwell (Add-On Profile – AOP). Prvním krokem je nahrát soubor elektronického katalogového listu (Electronic Data Sheet – EDS) dodaný se systémem počíta- čového vidění do softwaru průvodce EDS spo- lečnosti Rockwell, RSLogix. Soubory EDS jsou jednoduché textové soubory používané nástroji pro konfiguraci sítě při identifikaci produktů Otázky ke zvážení…  Zvyšuje snadnější nastavení pravděpodobnost používání technologií počítačového vidění?  Může integrace výsledků z počítačového vidění s dalšími systémy pomoci kvantifikovat investici?

38  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com a jejich zprovoznění v síti. AOP systému počítačo- vého vidění nebo snímače ID kódu je pak nahrán pomocí nastavovacího nástroje AOP Rockwell. Třetím krokem je nastavit nový modul na PLC, přidat unikátní název a nastavit IP adresu sní- mače. Posledním krokem je definování vstupních a výstupních uzlů. Pak může technik napsat aplikaci a definovat související logiku v progra- movacím prostředí Rockwell Automation. Odyssey Machine Než může huť svému zákazníkovi dodat skříň spojky z hliníku o hmotnosti 18 kg, musí nejpr- ve odřezat vtokové zbytky a odstranit přetoky. Dříve to bylo tak, že jeden operátor umístil odlitky do stroje, který ořezal vtokové zbytky, a druhý operátor držel odlitky, zatímco další pracovník odstraňoval přetoky. Společnost Odyssey Machine Company z města Bowling Green (stát Ohio) vyvinula aplikaci robota navá- děného počítačovým viděním, jenž odstraňuje tyto obtížné a potenciálně nebezpečné úkony. Systém počítačového vidění identifikuje, který z osmi dílů se nachází na přívodním dopravníku a jaké je umístění tohoto dílu. Robot následně díl uchopí a umístí jej do třífázové odřezávačky vtokových zbytků. Poté robot vyjme díl z odřezá- vačky a přemístí jej do vysokorychlostní řezačky v druhém přípravku pro odstranění přetoků. Robot manipuluje se skříněmi spojky Pracovní buňka běží pod kontrolou programova- telného logického automatu (PLC) Allen-Bradley připojenéhoksystémupočítačovéhoviděnípomo- cí ethernetového kabelu. Použitý robot (Fanuc S900W) byl zákazníkem dříve vyřazen z provozu, ale společnost Fanuc jej přestavěla pro tuto aplikaci. Řídicí prvek PLC byl snadno připojen k systému počítačového vidění prostřednictvím ethernetového připojení, protože obsahuje protokoly potřebné pro komunikaci s PLC. Systém počítačového vidění je připojen k ovládá- ní robota RJ2 digitálními I/O pro komunikaci s řídi- cím prvkem robota. Systém počítačového vidění zasílá informace o identifikaci dílu a souřadnice dílu do prvku PLC, který odesílá informa- ce řídicímu prvku robota. Ověřování a sledování Ve státě Texas musí být každá láhev s alkoholem prodávaná ve velkoobchodě, například v hote- lích a restauracích, opatřena daňovým kolkem. Společnost Goody-Goody Liquor z Dallasu chtě- la automatizovat proces čtení kolků, aby zajisti- la, že každá láhev má kolek, a pro účely auditu uchovávala jeho číslo v databázi společně s čís- lem láhve. Tato aplikace je pro čtení čárového kódu velkou výzvou. Systém pracuje rychlostí jedna láhev za sekundu, přičemž láhve mají různé tvary a různá pozadí. Navíc může být ští- tek v různých pozicích a osvětlení se často mění. Společnost Cisco-Eagle, která postavila auto- matizační systém pro aplikaci štítků, spolupra- covala s firmou Goody Goody Liquor na vývoji systému, jenž by automaticky nanášel daňové kolky s 1D čárovým kódem a snímal čárový kód pro účely ověřování a sledování. Systém počí- tačového vidění se používá k identifikaci láhví, které nemají kolek, aby je bylo možno z linky vyjmout. Počítačové vidění se využívá také pro zachycení čísla daňového kolku, aby jej bylo možno zadat do databáze společně s číslem láhve pro případ auditu. Snímač ID kódu komunikuje pomocí proto- kolu EtherNet/IP a má ovladač pro řídicí prvky PLC, které integraci usnadňují. Po instalaci ovladače do PLC se v PLC kamera zobrazuje jako komponenta. Prvek PLC pak lze snadno naprogramovat, aby vydával příkazy kameře pro pořízení snímku s minimálním programováním. V této aplikaci stačí tři řádky kódu pro vydání příkazu snímači čárového kódu k pořízení sním- ku, pro získání zpětné vazby, zda byl čárový kód detekován či nikoli, a pro zaslání čísla čárového kódu. Optimalizovaná komunikace Dříve nezbytné použití PC pro rozhraní se sys- témy počítačového vidění a snímači ID kódu vyžadovalo nákup drahého hardwaru a vývoj někdy složitého softwaru pro komunikaci se sítěmi závodu. Nová generace systémů počíta- čového vidění a snímačů ID kódu se zabudo- vanou ethernetovou konektivitou a s nástroji pro přímou komunikaci s běžnými zařízeními automatizace závodu optimalizuje integraci sítě závodu. Kromě zkrácení času a snížení nákla- dů potřebných pro implementaci zvyšují nová zařízení rovněž hodnotu systémů počítačového vidění a snímačů ID kódu tím, že umožňují snadnější přístup k informacím, které generují, a jejich použití v dalších aplikacích. John Lewis je manažer pro rozvoj trhu společnosti Cognex, Natick, stát Massachusets. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, mhoske@cfemedia.com. hlavní téma e p p s v n I c p i a P c O a V k Snímač ID kódu čte čárový kód daňového kolku pro účely ověření a sledování. Obrázek poskytla společnost Cognex.

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

40  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce S ložitá výrobně distribuční a dodava- telská síť v automobilovém průmyslu vyžaduje precizní řízení a spolehlivou kontrolu. Dodavatel musí mít přesné informace o tom, kde se komponent nachází, kdy se dostane na místo určení, kdy byl přijat a zda vše proběhlo podle plánu. Koncepce „sledovatelnosti“ je v odvětví dodá- vek automobilového průmyslu již proto pevně zakořeněná. Příkladem je společnost Continental, mezinárodní dodavatel působící v automobilovém průmyslu, která většinu svých komponent pře- misťuje v přepravkách. Standardizované přeprav- ky, jež tvoří základ interní logistiky, urazí za svůj život enormní vzdálenosti. Mít přehled o statisí- cích přepravek, které hrají klíčovou roli v inter- ním přepravním systému závodu společnosti Continental se sídlem v německém Frankfurtu, už vyžaduje sofistikovaný identifikační systém. Mnohé systémy dodnes používají ruční skenery Přepravky získávají zpravidla unikátní identitu přidělením čárového kódu nebo 2D maticové- ho kódu. Pro zajištění zabezpečené logistiky je nezbytné, aby byly šarže jednotlivých dílů v kaž- dém okamžiku sledovatelné. Dosažení tohoto cíle vyžaduje rozmístit inspekční jednotky v pravidel- ných intervalech a na místech kritických rozhra- ní. Ovšem je nutno konstatovat, že mnohé systé- my dodnes stále využívají aktivity zaměstnanců, kteří pracně snímají kódy ručními skenery. Tím aktualizují umístění přepravky, v důsledku čehož jsou díly vyžadované ve výrobním procesu aktualizovány v logistickém systému. Společnost Continental se ve svém výrobním závodě ve Frankfurtu rozhodla tento tradiční model opustit. Ve spolupráci s firmou Stemmer Imaging, specializující se na technologii zpraco- vání obrazu, bylo původní ruční zadávání čáro- vých kódů jednotlivých přepravek zautomatizo- váno. Nové řešení In-Sight 5605 od společnosti Cognex využívá technologii inteligentního sys- tému počítačového vidění s vysokým rozlišením. Systém počítačového vidění pomocí nejvyššího, 5megapixelového rozlišení rozpoznává a čte kódy i na vysokých stozích sestavených z různého počtu přepravek. Proces identifikace přepravek proběhne během pouhých několika milisekund. „Systém počítačového vidění nejprve identifikuje umístění až jedenácti kódů na stohu, poté rozliší jejich typ, tj. zda se jedná o čárové kódy nebo 2D maticové kódy, a následně načte informace do logistického systému,“ vysvětluje proces sní- mání kódů Marc Wilhelm, projektový manažer společnosti Continental, který se se svým vývo- jářským týmem podílel na implementaci nového řešení, a dodává, „nejspodnější kód ve stohu přepravek slouží jako hlavní kód, podle něhož může být celý stoh identifikován. V následném inspekčním místě pak není nutné číst všechny jednotlivé kódy znovu, stačí načíst jen ten nej- spodnější kód.“ Měření výšky stohu vylučuje průnik černých pasažérů Kromě zapsání kódu se rovněž změří výška stohu. Ta slouží pro další ověření výsledku čtení. „Pokud by například systém počítačového vidění detekoval pouze jeden kód, existovalo by riziko, Čtečky kódů založené na zpracování obrazu přinášejí rychlou a bezchybnou identifikaci kódu Společnost Continental se sídlem ve Frankfurtu se rozhodla k významnému kroku vpřed. Ve spolupráci s firmou Stemmer Imaging bylo původní ruční zadávání čárových kódů jednotlivých přepravek automatizováno pomocí inteligentního systému počítačového vidění s vysokým rozlišením, jenž pochází z produkce společnosti Cognex. Systém počítačového vidění pomocí nejvyššího, 5megapixelového rozlišení rozpoznává a čte kódy i na vysokých stozích tvořených různým počtem přepravek, a to během několika milisekund.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 41 že by mohly projít i další nekódované přepravky jako černí pasažéři,“ upozorňuje Marc Wilhelm. A právě měření výšky podle něj spolehlivě vylu- čuje toto nepravděpodobné, ale v teoretické rovi- ně zranitelné místo zabezpečení. Ve srovnání s dřívějším manuálním skenováním má nový systém mnoho výhod. Proces je výrazně rych- lejší a odstraňuje potenciál vzniku chyb při ruč- ním skenování. Duplicitní nebo nenaskenované kódy již proto patří ve společnosti Continental do historie. Při implementaci nového řešení se dodavatel inteligentních systémů na zpracování obrazu musel vypořádat s různými nástrahami. Jedna z překážek spočívala v tom, že zóny okolo před- ního a zadního okraje čárových kódů byly často příliš malé. A právě tyto okrajové zóny byly pro identifikaci kódu před jeho načtením důležité. Pro vyřešení tohoto úkolu využila firma Stemmer Imaging technologii PatMax, opět od společnosti Cognex. „Technologie PatMax využívá vyspě- lý algoritmus pro porovnávání geometrických struktur za účelem spolehlivé a přesné lokalizace dílů i za těch nejnáročnějších podmínek,“ vysvět- luje Christian Berg z oddělení prodeje řešení zpracování obrazu, který vedl projekt pro spo- lečnost Stemmer Imaging. Technologie PatMax zachycuje geometrii kódu pomocí několika okra- jových křivek, které nejsou navázány na žádnou pixelovou síť, a pak hledá podobné tvary ve sním- ku, aniž by využívala specifické hodnoty škály šedé. Výsledkem je značné zlepšení lokalizační schopnosti a přesnosti, a to i při různých úhlech, velikostech a zastínění. Nová technologie umožňuje zřetelně číst i dříve nečitelné kódy Řešení od společnosti Stemmer Imaging doká- zalo pomocí zmíněné technologie zřetelně číst i dříve nečitelné kódy. „S využitím stejně inova- tivní a ověřené technologie In-Sight 5605 společ- nosti Cognex, algoritmu PatMax a s podporou odborníků na zpracování obrazu z firmy Stem- mer Imaging je pilotní projekt ve frankfurtském závodě společnosti Continental průkopníkem zabezpečeného a rychle běžícího logistického řetězce, který může být brzy podobně imple- mentován i v dalších logistických aplikacích ve frankfurtském závodě,“ hodnotí projekt Marc Wilhelm a dodává: „Pořizování všech potřebných komponent z jednoho zdroje a možnost využívat komplexní rozsah služeb od jednoho partnera bylo pro projekt velmi přínosné.“ V testovací fázi pomohla možnost využít laboratoř Na závěr se Marc Wilhelm vrací k průběhu spo- lupráce se společností Stemmer Imaging, která byla schopna poskytnout kvalitní služby již při procesu plánování a implementace systému. Během fáze navrhování podoby nového řešení mohla společnost Continental využívat labora- toř firmy Stemmer Imaging. „V laboratorních podmínkách jsme prováděli předběžné testy na potenciálních komponentech systému zpra- cování obrazu a ve značné míře jsme je již zde dokázali vybrat.“ Konečná specifikace systému byla uskutečněna přímo na místě instalace na vypůjčeném zařízení. Testováním v laboratorních podmínkách vzájemná spolupráce zdaleka neskončila. Spo- lečnost Stemmer Imaging poskytla dodavateli komponentů v automotivu rovněž podporu při vývoji softwaru. Kromě toho ke konci projektu umožnila pracovníkům společnosti Continental absolvovat školicí kurz, který ještě více prohlou- bil znalosti o zpracování obrazu. Přednosti snímačů kódů založených na zpracování obrazu: • rychlost čtení • dlouhodobá spolehlivost • všesměrové čtení kódu • čtení 2D kódu • několikanásobné zachycení kódů a možnost vydání • archivace obrazu úspěšného nebo neúspěš- ného zachycení • jednoduché seřízení, obsluha a aktualizace • feedback o kvalitě čárových kódů • zobrazení a komunikace • bezpečná investice do budoucna Kontakt na prodejce: Pavel Sejček Sales Engineer Czech Republic info.cz@cognex.com placená inzerce

42  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Společnost National Instruments (NI) vyniká velmi kvalit- ní podporou svých zákazníků a celé inženýrské obce, kteří používají jejich produkty. Další z řady NI Days je toho více než dobrým důkazem: zájemci z celé republiky se mohli zdarma dozvědět vše podstatné o novinkách v NI a stejně tak si mohli prohlédnout prezentace kolegů z inženýrské praxe. Program byl i tentokrát více než nabitý zajímavými přednáškami a prezentacemi, které se konaly paralel- ně ve čtyřech přednáškových sálech pražského hotelu Mariott. Výčet poutavých příspěvků by zabral značný prostor, protože prezentovaných témat bylo opravdu mnoho a každý si zde určitě našel to „své“. Jak bývá u akcí pořádaných NI dobrým zvykem, celá akce proběhla ve velmi přátelském a sympatickém duchu. Tuto skutečnost bylo cítit hned z rána při registraci a úvodní řeč Thorstena Mayera, regionálního ředitele pro střední a východní Evropu, ji jen podtrhla. Na úvodu bylo odvysíláno video zachy- cující start rakety společnosti SpaceX a její následný šťastný návrat. Zdánlivě nesouvisející snímek byl v zápětí Thorstenem Mayerem osvětlen: potvrdil spolupráci společnosti NI při vývoji systémů směřujících do vesmíru. Na druhou stranu zmínil také systém Mindstorm od Lega, na němž poukázal na obrov- ský rozsah spolupráce NI s různými odvětvími vědy, techniky i zábavy. Slovo bylo poté postupně předáváno odborníkům NI z rozličných oborů a bylo možné slyšet novinky i historická fakta v angličtině, slovenštině a samozřejmě také v češtině. Rostislav Halaš mluvil o novém systému šablon pro vývoj programů v prostředí LabView. „Mottem nové verze LabView je accelerate you, čehož jsou důkazem například šablony, které mají sloužit pro zjednodušení a zrychlení vývoje aplikací v pro- středí LabView,“ vysvětloval posluchačům Halaš výhody této novinky. Maciej Antonik, academic engineer NI, dále hovořil o spolupráci NI s univerzitami. Vyzdvihl např. projekt Swit- chblade robot studentů z University of Californica San Diego, který využívá Single-Board RIO platformu, nebo otevření první evropské NI Innovation Lab na Technické univerzitě Cluj- -Napoca v Rumunsku. Představení nového embeded a logovacího systému Stand- -Alone NI CompactDAQ se setkalo s úspěchem mezi aplikač- ními inženýry. Jedná se o samostatný škálovatelný systém obsahující vlastní harddisk a dvoujádrový procesor. Jeho aplikační výhody byly popsány na problému In-Vehicle Testing of Exhaust Systems. Martin Štefík následně představil další z důležitých novinek NI a to PXIe 5644R 6GHz Vector Signal Transciever, jehož hlavní předností je možnost programovat firmware FPGA přímo pomocí LabView. Zvýšení rychlosti zpracování dat je zřejmé již z podstaty FPGA, ale dohromady s možností jeho programování v LabView, které je jednoduché a názorné, dělá z tohoto zařízení něco opravdu unikátního. NI Days se zdá být stále úspěšnější setkání teoretiků s prak- tiky, profesionálů z NI s laickou veřejností. Jak poznamenala Éva Svantner z maketingového oddělení, počet registrovaných účastníků se od prvního NI Days ztrojnásobil a jeho obliba roste i nadále. Nezbývá, než popřát společnosti NI mnoho úspěchu při příštím setkání s českými i zahraničními inženýry na jednom z příštích NI Days. ce SCADA Servis s. r. o., distributor produktů Citect, Clear- SCADA a SCADAPack ve spolupráci se společností Schne- ider Electric uspořádal pravidelné setkání uživatelů SCADA systémů z České republiky a Slovenska s manaže- ry zahraničních vývojových center. Setkání se uskuteč- nilo 16. a 17. 10. 2012 v hotelu Lanterna v Beskydech. Peter Hogg, Marketing Director, Energy Management ze společnosti Schneider Electric Austrálie, představil novou verzi produktu Vijeo Citect 7.30 a Vijeo Historian 4.40. Oba produkty se zamě- řují na významné zvýšení efektivi- ty jak při tvorbě SCADA aplikace, tak i při jejím pro- vozu. „Díky nové- mu hierarchickému modelu umožníme našim integrátorům vytvářet SCADA aplikace mnohem rychleji. Integrované nástroje pro monitorování, vyhodnocování a optimalizaci spotřeby energií zase umožní uživatelům našeho řešení dosáhnout vyšší energetickou účinnost řízené technologie,“ řekl Peter Hogg. Další den věnovaný telemetrii uvedl Stefan Kramer, Busi- ness Development Manager pro EMEA ze společnosti Schne- ider Electric TRSS, sadu softwarových nástrojů pro oblast vodárenství, rozšířenou řadu RTU/PLC stanic SCADAPack a představil nové vlastnosti software ClearSCADA 2013. Zdůraznil výhody integrovaného telemetrického řešení, které je postaveno na otevřených průmyslových standardech, zajištující vysokou dostupnost informací a vysokou úroveň zabezpečení vůči kybernetickému útoku. Uživatelé také ocenili informace o směrování dalšího vývoje klíčových SCADA produktů. Zahraniční partneři měli příleži- tost získat zpětnou vazbu od koncových uživatelů a integrá- torů z našeho regionu. Bližší informace o SCADA systémech naleznete na stránkách www.scadaservis.cz a www.schneider-electric.cz. NI ve vesmíru i v hračkářství SCADA Servis s r o distributor produktů Citect Clear vytvářet SCADA aplikace mnohem rychleji Integrované Setkání uživatelů a vývojových inženýrů SCADA systémů 2012 události v C H p ř z t S t v m m n

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 43 Osmnáctý ročník mezinárodního veletrhu se konal ve dnech 9.–12. října 2012. Nabízíme pohled na událost prostřednic- tvím redakčního fotoaparátu… Osmnáctý ročník mezinárodního veletrhu se konal ve dnech 9 12 října 2012 Nabízíme pohled na událost prostřednic Veletrh Elosys poprvé mezi dospělými události Veletrh = těžká práce a obchodní schůzky, ale také zábava, relax a odpočinek. Napilno měli na veletrhu také dodavatelé kabelů na českém a slovenském trhu – společnost LAPP GROUP. Trenčínské výstaviště svými branami uvítalo po osmnácté návštěvníky z řad příznivců elektrotechniky, elektroniky, energetiky a telekomunikací. Společnost MICRO-EPSILON mimo jiné vystavovala i svůj analyzátor kvality LED diod. Měří správnou barvu světla a jeho intenzitu. Analyzátor se pyšní přesností kolem +/- 4 nm a také vysokou rychlostí vyhodnocení. Pozoruhodnou výstavku nabídla firma ControlSystem s. r. o. – industry automation HW & SW, která zastupuje mj. společnosti VIPA, eWon nebo Deltalogic. Pavilon 3 a stánek 96 zcela ovládl specialista na nevýbušná elektrická zařízení – Generi, s. r. o. Že mají zástupci společnosti opravdu „pod čepicí“, dokládá jak bohatý přehled referencí, tak námi zachycená fotografie.

44  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce Základní vlastnosti systémových termokamer Moderní systémové termokamery využívají jako senzor maticový nechlazený bolometr, na který přes optickou soustavu dopadá infračervená energie vyzářená povrchem měřených objek- tů. Úměrně množství energie dopadající na senzor se mění vlastní teplota jednotlivých bolo- metrů a tedy i jejich elektrický odpor. Elektronický systém termokamery vyhodnocuje průběžně tyto změny senzoru a vypočítává tep- lotu v jednotlivých pixelech měřené scény. Kaž- dému pixelu systém přiřadí odpovídající barevný odstín z vybrané palety barev podle jeho teploty. Výsledkem je dvourozměrná barevná mapa tep- lotního pole snímané scény – termogram. K dis- pozici jsou hodnoty teploty ve všech pixelech termogramu, a tak je možné snadno určit místa teplotních anomálií. Termokamery Raytek Pi20 Systémové termokamery Raytek Pi20 mají robustní provedení s vysokým krytím proti nepří- znivým vlivům okolního prostředí. K dispozici jsou provedení se třemi optickými charakteris- tikami a dvěma teplotními rozsahy. U nízko- teplotních modelů se uživatelsky volí teplotní rozsah od -40 do 120 °C nebo od 0 do 500 °C. Vysokoteplotní termokamery mají jediný teplotní rozsah od 200 do 2000 °C. Pro zvýše- ní stupně krytí a tepelné odolnosti existuje celá škála krytů s ochran- ným germaniovým okénkem a vzduchovým čištěním optiky. Při chlazení vodou odolává ter- mokamera okolním teplotám až do 200 °C. K propojení termokamer Pi20 s vyhodnocovacím počítačem se využívá rozhraní Ethernet, přes které se připojují také přídavné moduly pro přenos dat, signalizaci a úpravu vstupních a výstupních řídicích signálů. Termokamery Pi20 pracují v dynamickém režimu s obrazovou frekvencí až 30 Hz, jsou tak vhodné i pro zobrazování relativně rychlých dějů. Dostupné programové vybavení umožňuje ukládat a vyhodnocovat sekvence termogramů a signalizovat případné překročení či nedo- sažení nastavených teplotních mezí. Součástí každé termokamery je program TSA pro prostou vizualizaci snímané scény. K uživatelskému programování specifických zón, nastavování teplotních mezí a jejich vyhodnocování a pro nahrávání sekvencí termogramů s možností jejich pozdější analýzy je určen program DTPi. Pro profesionální aplikace slouží vývojová sada pro prostředí C++ a LabView, která umožňuje implementaci termokamer Pi20 do vyšších sys- témů řízení technologických procesů. Aplikace termokamer Raytek Pi20 Systémové termokamery se používají při moni- torování teplotních polí průmyslových výrob- ních procesů, kdy užití standardních pyrometrů neumožňuje získat dostatek informací. Nízko- teplotní modely se používají zejména při výro- bě a zpracování plastů, v textilním průmyslu, v potravinářství a v polygrafii. Vysokoteplotní modely pak najdou uplatnění zejména při výrobě a zpracování kovů, při monitorování vyzdívek pecí, ve výrobě sklářských výrobků a stavebních hmot. Uveďme příklady nejčastějších aplikací. Při výrobě indukčně svařovaných trub má zásadní vliv na kvalitu výrobku správná teplota svařovacího procesu s možností jejího říze- ní. Ocelový plech prochází induktorem, který prohřívá svár na teplotu 1400 °C nutnou pro Systémové termokamery Raytek Základní parametry termokamer Pi20 Pi20 LT Pi20 HT Teplotní rozsah -40 až 120 °C 0 až 500 °C 200 až 2000 °C Přesnost měření ± 2 °C nebo ± 2 % Spektrální citlivost 8 až 14 μm Zorné pole 21,7° / 30° / 45,2° Snímkový kmitočet 30 Hz Rozlišení 320 × 240 pixelů Krytí IP54

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 45 placená inzerce dosažení pevného spojení. Pro zajištění kvality sváru je klíčové sledování polohy roury a šířky sváru. Termokamera umožňuje sledovat změny polohy a teploty v souvislosti se změnami rych- losti a rotace roury. Detekované změny jsou přes výstupní moduly přivedeny do řídicího systému svařovacího automatu a využity pro korekci polohy roury a výkonu induktoru. Příliš horký materiál na výstupu z rotační pece nebo sušičky může poškodit dopravní pás. V jiných technologiích může dojít ke vznícení a znehodnocení materiálu a poškození výrobní- ho zařízení. Termokamera umožňuje průběžné sledování a automatické vyhodnocování teploty dopravovaného materiálu. Vadné solární panely vykazují při zatížení teplotní anomálie. Monitorovací systém s ter- mokamerou je registruje a automaticky signali- zuje místo poškození. Včasné zjištění a vyřazení vadného výrobku snižuje zmetkovitost a nákla- dy a zvyšuje produktivitu. Monitorování na výstupu technologie snižu- je riziko pozdějšího zahoření a zvyšuje život- nost dopravních zařízení, omezuje riziko havárií a s nimi spojené nákladné odstávky spalovny. Monitorování teplotního profilu je navázáno na chladicí systém a řízení rychlosti dopravní- ku. Výsledkem je zlepšení kvality produktu, sní- žení energetické náročnosti výroby a zabránění případným škodám na technologii v důsledku požáru na dopravních cestách. Bezkontaktní měření teploty pomocí termoka- mer umožňuje poskytnout detailnější informace o technologickém procesu a pomáhá tak zvýšit kvalitu výroby, její produktivitu a reprodukova- telnost. Díky technologické pokročilosti systé- mových termokamer Raytek je jejich nasazení v průmyslových aplikacích jednodušší a přináší vyšší efektivitu měřicího a řídicího procesu. TSI System s. r. o. www.tsisystem.cz Svařování ocelových trub Výroba koksu a aglomerátu Spalování odpadu Výroba a testování solárních panelů Výpal a sušení materiálu

46  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Schneider Electric Frekvenční měniče Altivar 32 šetří energii produkty Velmi úspěšné frekvenční měniče řady Altivar 32 jsou určeny především pro regulaci otáček synchronních a asynchronních motorů v pra- covních strojích. Mají zabudovány bezpečnostní funkce dle ČSN EN 61800-5-2. Začátkem roku 2013 bude na český trh uvedena volitelná interní karta pro otáčkovou zpětnou vazbu, která zvýší funkční bezpečnost především u zdvihových aplikací. Pracovní stroje s vysokými nároky na dyna- miku a na přesnost regulace optimálně uspo- kojí kombinace frekvenčního měniče Altivar 32 a nové řady synchronních motorů BMP. Motory BMP vynikají vyšší účinností než asynchronní motory s třídou účinnosti IE3 (Premium). Záro- veň mají o 40 % menší objem než výkonově ade- kvátní trojfázové asynchronní motory a výrazně tak šetří zastavěný prostor. www.schneider-electric.cz Název společnosti strana www telefon B + R automatizace, spol. s r. o. 21, 22, 23 www.br-automation.com 541 420 311 Balluff CZ s. r. o. 33 www.balluff.cz 281 000 666 BIBUS s. r. o. 25 www.bibus.cz 547 420 311 Cognex 40, 41, 47, 4. str. obálky www.cognex.com/cognexconnect 737 489 292 Distrelec Ges.m.b.H. 13 www.distrelec.cz 800 142 525 eWON 10, 11, 2. str. obálky www.ewon.biz +32 (0)67 709 143 Lenze, s. r. o. 27, 28, 29 www.lenze.cz 565 507 111 National Instruments 5, 6, 7 www.ni.com/czech 800 142 669 RMT s. r. o. 47 www.rmt.cz 558 640 218 RS Components 39 www.rscomponents.cz 228 882 613 Schneider Electric CZ, s. r. o. 34, 35, 46 www.schneider-electric.cz +420 382 766 333 Terinvest spol. s r. o. 9 www.amper.cz 221 992 144 TSI System s. r. o. 44, 45, 47 www.tsisystem.cz 545 129 462 Ná l č ti t Zadavatelé reklamy

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO LISTOPAD 2012 47 DataMan 9500 společnosti Cognex disponuje vynikající schopností čtení kódu a využívá výkonný algoritmus 2DMax™. 2DMax poskytuje to nejvyspělejší dostupné dekódování pro obtížně čitelné kódy 2D, včetně bodově vyznačených a laserově vyleptaných kódů na jakémkoli kovovém povrchu. Proměnlivé zaostřování s tekutými čočkami maximalizuje hloubku ostrosti pro čtení čárových kódů. Tato průmyslově ověřená technologie umožňuje zařízení DataMan 9500 dekódovat přiblížené snímky značek 2D DPM nebo čárové kódy 1D z větší vzdálenosti. Data- Man 9500 se připojuje přímo k sítím závodu pomocí protokolů 802.11 a/b/g v pásmech 2,4 GHz a 5 GHz a umožňuje tak bezdrátovou komunikaci. www.cognex.com/9500 Senzor RF620 je optický přístroj fun- gující na základě triangulačního principu s mnohostrannými funkcemi k bezdo- tykovému měření vzdálenosti a tloušť- ky materiálu. Linearita v ose Z < 0,1 % z rozsahu Z, měřící rozsah od 3 mm do 300 mm, sériové rozhraní RS485 / Ether- net, krytí IP 67. Vhodné pro aplikace:  Měření délky, šířky, výšky, hladiny a polohy objektu k okolí  Zaměřování při ustavování dílů strojů  Kontrola kvality navíjení papíru, ocelových nebo hliníkových svitků  Měření šířky a tloušťky plechů, bram  Měření výšky hladiny kapa- lin a sypkých látek, měře- ní hladiny v zásobnících  Měření pozice žhavých objek- tů  Měření a regu- lace průvěsu www.rmt.cz Cognex Cognex DataMan čte i ty nejobtížnější 2D kódy RMT s. r. o. RF620 – Laserový triangulační skener produkty MI3HT Vysokoteplotní hlavice s laserovým zaměřováním Bezkontaktní teploměry Compact Nejmenší pyrometry pro měření teploty od -40°C do1800°C Optické rozlišení až100:1 Rychlá odezva do10 ms Nastavitelné měřicí parametry Analogová a digitální rozhraní Vícekanálové aplikace Program DataTemp Multidrop Odolné průmyslové provedení MI3 TSI System s.r.o. Mariánské nám. 1 61700 Brno ČR tel.+420 545129 462 fax 545129 467 info@tsisystem.cz www.tsisystem.cz

48  LISTOPAD 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com J edním z pojmů, které uslyšíte pravi- delně, pokud budete sledovat otázky kyberprostorového zabezpečení, je útok nebo zranitelnost typu zero-day. Toto označení zní hrozivě, a to oprávněně. Označuje zranitelnost, kterou hacker zjistil v síti nebo v produktu a kterou lze zneužít, o níž však nikdo odpovědný za obranu systému nic neví. Pokud společnost Microsoft objeví zranitelné místo související s operačním systémem Win- dows, tato společnost začne hledat cesty, jak programový kód změnit nebo záplatovat, aby problém odstranila. Mezitím může zranitelné místo publikovat, aby mohli uživatelé posoudit, zda jsou ohroženi, a následně podniknout vhod- né kroky k zavedení dalších obranných opatření do doby, než bude pro problém vydána záplata. Až do okamžiku rozpoznání problému a infor- mování uživatelů mohou hackeři toto zranitelné místo využívat. Tento konkrétní pojem v daném případě znamená, že obránci nemají ani jeden den na vyvinutí řešení. Vezměme si netechnický příklad: Řekněme, že mnoho z vašich strategicky významných zařízení je zabezpečeno kombinačním zámkem společ- nosti Whizzo Lock Company. Tato firma má dobrou pověst, nebo si to alespoň myslíte, takže věříte, že tyto zámky jsou účinnou ochranou. Avšak řekněme, že nějaká chytrá osoba s kri- minálními sklony začne tyto zámky studovat, nakupovat stejný model a rozebírat jej. Pro ilu- straci může ke svému úžasu zjistit, že všechny tyto zámky mají kromě své obvyklé kombinace zabudovanou ještě univerzální kombinaci. Spo- lečnost Whizzo je navrhla tak, aby servisní pra- covníci firmy mohli otevřít jakýkoli zámek pomocí této tajné kombinace. Uživatelé o této možnosti nevědí, a proto se proti ní nesnaží chránit, pro- tože firma o tom informuje jen velmi úzký okruh vybraných osob. Podobné je to u PLC s napevno zakódovaným uživatelským jménem a heslem, která jsou zabudovaná do zařízení, ale nejsou uvedena v dokumentaci a v podstatě tvoří speci- ální „zadní vrátka“ pro účely servisu. Anebo jako druhou možnost uveďme, že krimi- nalistický analytik přezkoumá skupinu zámků a zjistí, že sériové číslo vlastně dává kombinaci zámku, pokud víte, jak ji dekódovat. Pokud se tedy někdo snaží o proniknutí, může se dostat k zámku, přečíst číslo a pomocí kalkulačky a násobení tajným násobitelem získat kombina- ci zámku. Opět je to něco, co firma ze zjevných důvodů neříká široké veřejnosti. Je to podobné jako server s napevno zakódovaným heslem, které lze odvodit z MAC adresy. A do třetice je možné, že objeví mechanickou slabinu. Zámek lze vypáčit páčidlem bez velké- ho úsilí, když je číselník nastaven na hodno- tu 39. To však nebylo záměrné, jde o konstrukční chybu, kterou si výrobce neuvědomuje. Podobá se to chybě v programování nebo hardwarovému nedostatku, jenž umožňuje hackerovi dostat se do systému nebo způsobit jinou škodu. Existují i jiné cesty útoku, které nejsou vyslo- veně typem zero-day, ale dokážou hackerovi zaji- stit úspěch. A jako čtvrtou možnost lze označit situaci, kdy firma zakoupila zámky, které mají všechny stejnou kombinaci, aby si zaměstnanci nemuseli pamatovat více než jednu. Narušitel sleduje eBay a nakoupí zařízení, které firma prodává jako nadbytečné, přičemž stále obsa- huje zámek, a tato osoba tak získá příslušnou kombinaci. Podobné to je v případě, když firmy prodávají použité prvky PLC nebo jiná zařízení s nedotčeným programovým vybavením, daty a hesly. Bohužel jde o běžnou praxi. Tyto příklady představují slabá místa, která byla nalezena v nejrůznějším hardwaru a zaříze- ních průmyslových sítí nebo uživatelských postu- pech. Pokud o nich hacker ví a uživatelé nikoli, jde v podstatě o zranitelnost typu zero-day. Tím se dostáváme k širší otázce týkající se zabezpečení, o níž jsme hovořili v jiných souvis- lostech. Jak píše Matt Luallen v titulním článku zářijového čísla týkajícího se mobilní výpočetní techniky, všechna obranná opatření vyžadují určitou dávku důvěry. Pokud tato důvěra selže, obranné opatření neposkytuje ochranu, kterou má dávat. Jestliže selže nadměrné množství obranných opatření, zločinec se zmocní sítě. Když opatření selže kvůli zranitelnosti typu zero- -day, nebudete vědět, jak se skrz vaši obranu dostal. Můžete se poněkud uklidnit tím, že jakmi- le se problémy identifikují poté, co bude předmě- tem útoku někdo jiný, uživatelé mohou přijmout příslušná opatření nebo by je přinejmenším měli přijmout, než by je měl potkat stejný osud. Bohužel zranitelná místa, která jsou odhalená, ale neopravená, nadále poskytují cesty pro útok. ce Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese pwelander@cfemedia.com. Peter Welander Control Engineering K ZÁKLADŮM Co je to kyberprostorový útok typu zero-day? Toto označení zní hrozivě, protože je to hackerským snem – utajené zranitelné místo, proti němuž není žádná konkrétní obrana. Kzpět „Až do okamžiku rozpoznání problému a informování uživatelů mohou hackeři toto zranitelné místo využívat. Tento konkrétní pojem v tomto případě znamená, že obránci nemají ani jeden den na vyvinutí řešení. “

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

52