Control Engineering Česko, prosinec 2012

ISSN1896-5784 Zpětnovazební řídicí prvky dělají, co mohou… 16 Evoluce rozhraní HMI 24 Osvědčuje se bezdrátová přístrojová technika? 30 Modernizace automatizačního systému vodárny 36 ZPĚT K ZÁKLADŮM Kde jsou všichni? 48 www.controlengcesko.com Číslo 10 (55) Ročník VII. ISSN1896-5784 Digitální verze: Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu Číslo 10 (55) Ročník VII. ISSN1896-5784ISSN1896-5784 Volba mezi systémy na bázi servomotorů nebo indukčních motorů 20 Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci PROSINEC 2012

Zvýšení výnosu Zlepšení kvality Zvýšení ziskovosti V Mitsubishi Electric máme rozsáhlé zkušenosti s řešením výrobních procesů a manipulací s mate- riálem v potravinářském a nápojovém průmyslu. Nabízíme špičkovou inovaci, flexibilitu, spolehli- vost a služby, které přináší zvýšený výnos, vyni- kající kvalitu a zvýšenou ziskovost našim zákaz- níkům v potravinářském a nápojovém průmyslu. Pro všechny, kteří se chtějí dozvědět více: www.mitsubishi-automation-cz.com Poradíme klientům, jak aplikovat principy cel- kové efektivity zařízení (OEE) a zeštíhlení výroby poskytováním informací v reálném čase o do- stupnosti výrobní linky, výkonu a kvalitě. Pro- střednictvím našich OEE řešení nabízíme škálo- vatelnost od sledování jednotlivého aktiva nebo procesu až po rozsáhlá podniková řešení real time dat a reportingu. Promluvte si s experty z potravinářské a nápojové automatizace

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 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, nevím, jak pro Vás, ale pro mne je prosinec a vůbec celá zima období, kdy nejraději u okna, z tepla domova velmi horlivě obdivu- ji „ladovskou zimu“. Ven pak nevylézám jinak než ve spolehlivém několikavrstvém „zakuklení“, případně s horkým nápojem v ter- mosce. Ač se může zdát, že se příroda a její tvorové pomalu stahu- jí k zimnímu spánku, u nás v redakci jsme mu zatím nepodlehli a přinášíme Vám vše, nač jste na stránkách časopisu zvyklí. Věříme, že si z bohaté nabídky vyberete i tentokrát. V listopadu jsme průzkumem trhu poukázali na situaci pohonů v průmyslu a pro- sincové vydání na toto téma volně navazuje. Jedním z hlavních témat jsou totiž sys- témy se servomotory a indukčními motory. Předkládanou verzi článku doplňuje její internetová podoba, nabízí další informace a obrázky, které se do tištěného vydání nevešly. V dalším redakčním článku zase zjišťujeme, jak se na průmyslové scéně ujala bezdrátová technika – před několika lety utopie, dnes samozřejmá součást každodenní- ho života každého z nás. Jaké jsou její výhody, jaká úskalí? Odpověď hledejte na stra- ně 30. S redakčními kolegy jsme také tento měsíc navštívili řadu zajímavých akcí, kromě nevšedních zážitků jsme z nich přivezli i nové zkušenosti, které prezentujeme v sekci Události. Jmenovitě bych ráda upozornila na japonskou metodiku karakuri a její nasazení v liberecké společnosti. K prosincovému vydání jsme se taky rozhodli připojit velkou digitální přílohu, která je k náhledu na internetových stránkách časo- pisu, nebo prostřednictvím floowie aplikace. Příloha je zaměřena na trh nápojového průmyslu a nabídne pro něj přehled nejnovějších technologií v České republice. V ne- poslední řadě bych chtěla vyzvat ke spolupráci všechny zástupce českých či sloven- ských společností, kteří mají čas a zájem bojovat o vítězství v tradiční soutěži Produkt roku. Pozvánku s výpisem soutěžních kategorií naleznete v tomto vydání, podrobnější informace hledejte na webových stránkách časopisu. Těšíme se na spolupráci a věříme, že pro Vás účast bude přínosem! Vážení čtenáři, držíte v rukou poslední letošní vydání časopisu Control Engineering Česko a nezbývá než doufat, že se vzhledem k očekávanému konci světa nejedná rovněž o historicky poslední číslo vůbec. Ačkoli osobně prognózám starobylých Mayů věřím asi tolik, jako věřím v to, že se naučím trojité salto s pěti vruty a vyhraji s ním místní sko- kanskou exhibici, přesto Vám pro jistotu přeji bezbolestné přežití 21. prosince 2012, příjemné prožití nejkrásnějších svátků v roce a pokud možno co nejméně namáhavou oslavu závěru roku. Těším se na setkání v novém roce! a přinášíme Vám v Z REDAKCEEcontrol engineering REDAKCE Vydavatel a šéfredaktor Milan Katrušák Editor Lukáš Smelík Sekretariát redakce Monika Galbová Redaktoři Barbora Byrtusová, Daniel Haupt, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Zdeněk Mrózek, Martina Bojdová, Dušan Říha, Petr Klus, Jaroslav Vlach, Pavla Rožníčková REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková Tel.: +420 777 793 392 E-mail: miroslava.pyszkova@trademedia.us Grafické zpracování Jiří Rataj TISK Printo REDAKČNÍ RADA Předseda Branislav Lacko Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Členové Marek Babiuch katedra automatizační techniky a řízení VŠB – Technická univerzita Ostrava Adam Brož výrobně-technický ředitel Budějovický Budvar, n. p. Miroslav Kárný vedoucí Oddělení adaptivních systémů Ústav teorie informace a automatizace Akademie věd ČR Michal Křena produktový manažer Schneider Electric CZ, s. r. o. Naděžda Pavelková produktová a marketingová manažerka ABB, s. r. o. Pavel Poucha jednatel Papouch, s. r. o. Ludvík Strakoš technický ředitel Evraz Vítkovice Steel, a. s. Zdeněk Švihálek aplikační manažer B+R automatizace, spol. s r. o. VYDAVATEL Trade Media International s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trade-media.cz www.controlengcesko.com Periodicita: 10× ročně Povoleno: MK ČR E 18990 Identifikační číslo vydavatele: 278 40 042 Redakce si vyhrazuje právo krátit texty nebo měnit jejich nadpisy. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Barbora Byrtusová redaktorka barbora.byrtusova@trademedia.us

2  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Hlavní témata 16 Zpětnovazební řídicí prvky dělají, co mohou… … avšak plnění specifických výkonnostních ukazatelů je těžší, než vypadá. 20 Volba mezi systémy na bázi servomotorů nebo indukčních motorů Volba mezi systémy se servomotorem s permanentním magnetem a indukčním motorem závisí na výkonnostních kritériích aplikace. Při výběru toho nejvhodnějšího řešení vezměte v úvahu následující doporučení. V internetové verzi článku jsou k dispozici další informace a fotografie, včetně srovnávací tabulky. 24 Evoluce rozhraní HMI Od tlačítkových spínačů k počítačům PC, od textového znázornění ke grafickému, od obrazovek CRT k LCD – podoba a role toho, co nazýváme „vizualizací“, se za posledních pár krátkých let dramaticky změnily. Přesun od ostrůvků automatizace k sofistikovanému řízení a analytice odráží bezprecedentní růst. Tato cesta však zdaleka ještě nekončí. 30 Osvědčuje se bezdrátová přístrojová technika? Když před pěti lety ve velkém stylu vtrhla na scénu bezdrátová procesní přístrojová technika, zdálo se, že její masivní zavedení je už za rohem. Stal se tento sen skutečností? 36 Modernizace automatizačního systému vodárny Uživatel komentuje rozhodnutí managementu svého závodu přejít na řízení pomocí PLC před 17 lety. Opuštění starého systému SCADA dalo vodárně flexibilitu, kterou stále plně využívá. ČÍSLO 10 (55) ROČNÍK VII. Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci PROSINEC 2012 Téma z obálky: Volba mezi systémy na bázi servomotorů nebo indukčních motorů; str. 20 Hlavní téma: Evoluce rozhraní HMI; str. 24

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 3 Rubriky 1 Z REDAKCE 8 IT&TECHNIKA Když se z outsourcingu stane slowsourcing 12 APLIKAČNÍ UPDATE Operátorské rozhraní modernizovaného stroje využívá ikony 14 TECHNOLOGICKÝ UPGRADE Bodeho analýza smyčky na bázi PLC pro průmyslové řízení 40 UDÁLOSTI Nápojový průmysl – Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost 42 „Malý Amper“ v Ostravě? ElfetexFest! Šikovné mechanismy ovládly Žilinu 43 Žluté roboty v nových kabátech 48 ZPĚT K ZÁKLADŮM Kde jsou všichni? Novinky 4 RadioLinx od Prosoft Technology umožňuje bezdrátovou správu vodohospodářské soustavy na ostrově Guernsey 4 Dva tisíce maker přístrojů Festo vyvinutých pro uživatele EPLANa 4 Vysoká kvalita českého inženýringu slaví úspěchy na světových trzích 5 Rozdány Ceny Siemens 5 Společnost Brammer Czech jmenovala Roberta Innemana novým vedoucím obchodního místa v Praze 6 Společnosti ZAT dokončila modernizaci další elektrárny na Kubě 6 Společnost CNRL využívá pro automatizaci těžby ropy a zemního plynu pcVue od firmy Arc Informatique Produkty 44 Schneider Electric Bezpečné zastavení pásových dopravníků i v drsných podmínkách českých dolů… 44 Cognex Společnost Cognex představuje technologii umožňující logistickým provozům číst více čárových kódů s méně snímači 45 RMT s. r. o. Tubescan X4 – měření průměru, ovality a profilu trubek za tepla 45 PHOENIX CONTACT, s. r. o. Zařízení HMI pro graficky náročné aplikace 46 Distrelec Gesellschaft m.b.H. Logicstudio 16 46 Siemens, s. r. o. Produkty značky Siemens pro průmyslový Ethernet 47 OMRON ELECTRONICS spol. s r. o. Řídicí jednotky Sysmac NJ – nové funkce pro Delta roboty Události: „Malý Amper“ v Ostravě? ElfetexFest!; str. 42 Hlavní téma: Modernizace automatizačního systému vodárny; 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  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com NOVINKYNoborové RadioLinx od Prosoft Technology umožňuje bezdrátovou správu vodohospodářské soustavy na ostrově Guernsey O strov Guernsey je britské korunní závislé území. Je to jeden z  Normanských ostrovů a  leží v  Lamanšském průlivu, pade- sát kilometrů od  severního pobřeží Francie a přes sto kilometrů od jižních břehů Anglie. Společnost Guernsey Water využívá komunikační síť, která spojuje čtyřicet vodohospodářských zařízení. Jsou to čerpací stanice, úpravny vody a  kancelářské budovy. Základem komunikační sítě je technika od firmy ProSoft Technology, založená na normě IEEE 802.11n, spolehlivá, se snadnou integrací a cenově výhodná. Obecně se dá říci, že bezdrátové sítě nabízejí mnohé výhody pro širokou škálu úloh. V tomto případě je hlavním přínosem možnost snadno propojit vzdálená zařízení. To je právě to, co bylo třeba v náročném projektu společnosti Guernsey Water (www.water.gg), která je zodpovědná za dodávku kvalitní vody obyvatelům ostrova. Cílem společnosti Guernsey Water bylo navíc poskytovat zákazní- kům vysokou úroveň služeb – a k tomu je efektivní komunikační síť nezbytná. Vzdálená zařízení byla dosud vždy propojena telefonní sítí. U nově vysta- věného vodohospodářského díla však nebyly žádné telefonní linky k  dis- pozici. Nabízelo se místo budování nové kabelové trasy vybavit lokalitu radiovým spojením; v  tomto pilotním projektu tedy byly společností Boul- ting Group nainstalovány dva rádio- vé moduly RadioLinx. Pilotní projekt sloužil současně pro ověřění, testování a další vývoj. Po roce byly zhodnoceny názory inženýrů a  členů montážních a  provozních týmů. Protože tyto názory byly pozitivní a  protože bylo nutné zmodernizovat vodohospodářskou síť SCADA, rozhodla se společnost Guernsey Water rozšířit pokrytí radiovou sítí na celý ostrov. Mepax Dva tisíce maker přístrojů Festo vyvinutých pro uživatele EPLAN P artneři Festo a EPLAN pokračují v cestě propojo- vání světů elektrických a pneumatických přístrojů. Společnost Festo vyvinula speciálně pro uživatele systémů EPLAN balíčky softwaru s makry pro více než 2000 inteligentních přístrojů, které zlepšují využití me- chatronického příslušenství připojeného na terminály CPX. Uživatelé EPLAN Platform mohou softwarové balíčky snadno využít pro tvorbu výkresů, pneumatických a elek- trických schémat a přehledu funkcí PLC. Nová exkluzivní kolekce s více než 2000 makry přístro- jů pro kombinované ventilové a elektrické terminály Festo CPX umožňuje společně navrhovat elektrické i pneuma- tické systémy. Údaje o přístrojích jsou dostupné v šesti jazycích a je- jich součástí je inteligentní konfigurace modulů, jež již obsahuje logiku propojení elektrické a pneumatické části, včetně připravených šablon nejrůznějších funkcí. Vazbou je typové označení konfigurovaného terminálu Festo. Ob- sahuje dva identifikační kódy, jeden pro elektrickou a je- den pro pneumatickou část. Projektant může tyto identifikační (ID) kódy použít pro výběr nejvhodnějších z předdefinovaných přístrojových modulů a umístit je metodou drag and drop do dokumen- tace elektrické nebo pneumatické části. Uživatelé EPLAN Electric P8 a EPLAN Fluid je mohou použít zároveň pro jednoduchou a rychlou tvorbu 2D výkresů elektrických a pneumatických schémat a schémat funkcí PLC. Mepax o W k j p v n p n r p t v s a Vysoká kvalita českého inženýringu slaví úspěchy na světových trzích A BB, přední světový dodavatel v  oblasti energe- tiky a  automatizace, oslavila 10  let fungování evropského inženýrského centra v  Ostravě pro divizi Procesní automatizace. ABB má pouze dvě tato střediska, kromě České republiky ještě v Indii. Ostravské operační centrum zaměstnává přes 140 lidí, kteří pro- vádějí inženýring pro jednotky po celé Evropě, zejména pro Norsko, Německo, Švýcarsko, Finsko, Velkou Britá- nii, Irsko a Švédsko. Za poslední dva roky došlo téměř ke zdvojnásobení počtu zaměstnanců. Jen v letošním roce zaměstnalo 50 nových inženýrů. Středisko nabízí skvělé uplatnění například pro studenty Vysoké školy báňské v  Ostravě a  pracovní příležitosti pro inženýry v celém regionu. Tento růst umožnila především vysoká kvalifikace inženýrů v ostravském regionu. Operační centrum ABB Česká republika v Ostravě se zabývá především vývojem SW aplikací pro průmysl, programováním PLC automatů včetně návrhu hardware, informačními technologiemi (IT) a jejich zabezpečením, návrhem a oživováním pohonů a projektováním elektro- částí nn i vn (nn-nízké napětí, vn-vysoké napětí). Středis- ko nyní zahájilo činnost i v oblasti mechanického inžený- ringu a disponuje pro něj dobrým růstovým potenciálem díky vysoké kvalifikaci v oblasti mechaniky, vycházející z metalurgického, automobilového a těžebního průmys- lu v ostravském regionu. MPR marketing

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 5 Společnost Brammer Czech jmenovala Roberta Innemana novým vedoucím obchodního místa v Praze S polečnost Brammer Czech a.  s., součást skupiny Brammer Group, celoevropského distributora prů- myslového výrobního vybavení pro MRO (údržba, oprava, provoz), dnes oznámila jme- nování Bc. Roberta Innemana novým vedoucím obchodního místa Brammer Czech v Praze. Robert Inneman (42) má téměř dvacet let zkušeností v  oblasti obchodu. Před přícho- dem do společnosti Brammer působil na pozici obchodního ředitele divize modernizací výtahů ve  společnosti ThyssenKrupp Výtahy s.  r.  o. (dceřiná společnost ThyssenKrupp Elevator), kde se věnoval kompletnímu vedení divize včetně vytváření a  kontroly rozpočtů a  péče o  klíčové dodavatele a  obchodní partnery. Předtím zastával pozici obchodního a  provozního ředitele ve společnosti Avitus a. s. Ve své nové pozici bude Robert Inneman zodpovídat za řízení a rozvoj obchod- ního místa Brammer v Praze. Jeho současným cílem je stabilizace pobočky a další rozvoj akti- vit ve svěřeném regionu. V České republice si společnost vybudovala velmi dobré jméno v  oblasti prodeje ložisek, součástek pro přenos mechanického výkonu a hydraulických i pneumatických komponentů, včetně doplňkového sortimentu pro údržbu, což jsou oblasti, ve kterých zaujímá pozici lídra na trhu. Mezi její zákazníky v této oblasti patří např. Plzeňský Prazdroj, Kraft Foods, Lassel- sberger a Continental. www.brammer.cz Rozdány Ceny Siemens R ekordní počet 190 došlých přihlášek v šesti kate- goriích musely posoudit jednotlivé poroty složené z rektorů a prorektorů pro vědu a výzkum českých technických a ekonomických vysokých škol a zástupců Akademie věd České republiky. Letošní ročník byl totiž rozšířen o nové kategorie otevírající příležitost k ocenění výsledků práce mladých vědeckých pracovníků s nejlep- šími výsledky v  oblasti základního výzkumu a  v  oblasti inovací. V případě dvou tradičních kategorií diplomových a disertačních prací byl nově oceněn nejen student, ale také vedoucí pedagog. Další novou kategorií bylo oceně- ní nejlepšího pedagoga za přínos oboru, výchovu mladé generace a nové učební metody. „Vítězné práce jsou tradičně na  velmi dobré úrovni a často jsou součástí širší badatelské činnosti. Oceněním pedagogů chceme nově přispět také ke zvýšení prestiže učitelského povolání a poukázat na mnohdy velmi dobrou pedagogickou spolupráci mezi univerzitami a  Akademií věd ČR,“ řekl Eduard Palíšek, generální ředitel skupiny Siemens v České republice, a dodal: „Konkurenceschop- nost České republiky je závislá na  kvalitním základním výzkumu a inovacích. Jedno bez druhého nemůže dlou- hodobě existovat  –  vždyť základní výzkum je konverze peněz do  poznání, inovace jsou pak konverzí poznání do  peněz. Proto chceme svou podporou přispět také ke zviditelnění mladých vědců, kteří v těchto dvou oblas- tech dosáhli mimořádných výsledků.“ Ceny Siemens s  plaketou vynálezce Wernera von Siemens byly letos uděleny již po patnácté. Celkem bylo oceněno již 233 studentů, pedagogů a vědců. Ve formě stipendií a  finančních odměn Siemens podpořil české školství a vědu celkovou částkou dosahující šest milionů korun. Cena Siemens je jediným projektem svého druhu, který soustavně podporuje českou vědu a školství nezá- visle na škole, tématu či spolupráci s firemním sektorem. www.siemens.cz novinkynovinky I n cc vv vv ss aa vv cc n n s

6  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com novinky Společnosti ZAT dokončila modernizaci další elektrárny na Kubě Z AT v  polovině listopadu předa- la do  ostrého provozu na  Kubě modernizovanou turbínu TG6 o výkonu 110 MW v tepelné elektrár- ně RENTE. Během šesti měsíců zde odborníci ZAT zrekonstruovali řídicí a ochranný systém včetně rekonstruk- ce hydraulické části. Turbínu ruské výroby nově řídí český řídicí systém PRIMIS  2000, který se v  náročných klimatických podmínkách osvědčil už v  předešlých rekonstrukcích kubán- ských elektráren. Bezpečnost a stabi- litu řídicího systému prověřil i hurikán Sandy, který se plnou silou přehnal nad elektrárnou v  době zkušebního provozu. „V kubánské elektrárně RENTE jsme prvně aplikovali na ruskou turbínu náš řídicí a ochranný systém PRIMIS 2000 a zároveň jsme realizovali rekonstruk- ci hydraulické části přechodem z níz- kotlaké na  vysokotlakou technologii. Kompletní realizací hydraulické části a  aplikací našich řešení na  tento typ technologie jsme rozšířili portfolio našich produktů a zároveň se zařadili mezi společnosti schopné rekonstrukcí parních turbín v tomto rozsahu, které poskytuje jen úzký okruh firem,“ říká Ivo Tichý, výkonný ředitel pro obchod a realizaci společnosti ZAT a. s. Podle Tichého je obtížné získat na  Kubě důvěru investorů. ZAT je jedna z  mála evropských firem, která se dlouhodobě podílí na  moderniza- ci kubánské energetické soustavy. Za deset let zde týmy odborníků ZAT nasadily řídicí systémy nebo jejich části v  šesti elektrárnách včetně elektrárny FELTON, která modernizací řídicích systémů všech provozních souborů dosáhla jednoho z  nejvyšších výko- nů u  kubánských tepelných elektrá- ren  –  2×250  MW. Elektrárna FELTON se i díky společnosti ZAT významnou měrou podílí na stabilizaci celé kubán- ské energetické soustavy zejména sta- bilním provozem při častých výkyvech počasí a  je nejvýznamnějším zdrojem elektrické energie na Kubě. www.zat.cz Společnost CNRL využívá pro automatizaci těžby ropy a zemního plynu pcVue od firmy Arc Informatique S polečnost Canadian Natural Resources Limited (CNRL) hledala nový způsob, jak spravovat pro- cesy regulace a řízení svých 300 sběrných stanic, 800 kompresorových stanic a 150 zařízení na zpracová- ní zemního plynu. Kurtis Jackson, specialista na systé- my SCADA u firmy CNRL, byl hlavní osobou, která pro- sadila nahrazení původních systémů SCADA FactoryLink za pcVue a FrontVue. CNRL používá množství nezávislých automatizačních systémů různých značek. Jackson chtěl sběr dat centralizovat a dosáhnout tak jejich konzistence začleněním co nejvíce samostatných automatizačních sys- témů do jednotného systému pcVue. CNRL navíc chtěla využít schopnosti pcVue podporovat síťovou architekturu s mnoha stanicemi, v současné době pracujících s Mod- bus Roc, Roc Talk a BSAP. Proces náhrady za- čal přibližně před osmi měsíci, kdy CNRL zača- la s migrací od Facto- ryLink SCADA k pcVue s využitím nástroje Smart Generator. Ten- to nástroj, jenž je sou- částí pcVue, dokáže snadno a automaticky konvertovat velkou část existujících aplikačních programů do pcVue, a přitom zajistit jejich maximální kompatibilitu a bezpečnost konverze. „Upgradovali jsme většinu svých aplikačních programů a přibližně 60 až 80 % aplikací z Fa- ctoryLink jsme snadno automaticky převedli do pcVue. To nám ušetřilo ohromné množství času, protož jsme nemuse- li rekonfigurovat všechny aplikace, a to znamenalo, že jsme nemuseli ani přeškolovat naše uživatele. Také jsme tím in- vestovali do budoucnosti svého systému SCADA, protože pcVue jej pravidelně doplňuje o nové verze a funkce,“ řekl Jackson. Pro společnost CNRL je charakteristické, že její výrob- ní procesy se odehrávají ve vzdálených lokalitách. Proto chce mít dohled nad všemi automatizovanými činnostmi při vrtání, těžbě, distribuci, dopravě a úpravě vytěžených surovin z několika řídicích středisek. Bezpečný a odolný systém SCADA musí být schopný sledovat kritické situace a parametry, jako jsou zaplavení vrtu, únik ropy, požár, stisknutí tlačítka havarijního hlásiče, průtok a proteklé množství ropy a plynu, tlak v distribučním potrubí, tlaky v produkčních křížích na hlavách vrtů, činnost čerpadel, výšky hladiny v nádržích, stav zařízení sběrných stanic a další. Vzhledem k přírodní povaze těžených a násled- ně transportovaných surovin s proměnnými vlastnostmi a potenciálnímu nebezpečí těžby pro životní prostředí při havárii vrtu je systém SCADA nezbytný. Mepax b a č m l r s S t č s n m p p I a n j s c Z n v F s d n r s m s b

placená inzerce Skupina Dätwyler Skupina Dätwyler – mezinárodně orientovaný multio- borový hráč – působí jako průmyslový dodavatel a distri- butor technických a elektronických součástek. Koncern se přitom soustřeďuje na atraktivní trhy a orientuje se take na  mezery trhu, které umožňují zvýšení tvorby hodnot a trvalý rentabilní růst. Se svými čtyřmi divizemi – kabe- ly, guma, farmaceutické obaly a  technické kompo- nenty – se Dätwyler zaměřuje na průmyslové trhy, trhy s farmaceutickými produkty a datovou komunikaci. Díky padesáti operativním společnostem, prodeji ve více než 100  zemích a  přibližně 4900  zaměstnancům dosahuje skupina Dätwyler obrat v  hodnotě asi 1400  mil. CHF. Od roku 1986 je skupina kótována na hlavním segmentu burzy SWX Swiss Exchange. S  obsáhlým výběrem vysoce kvalitních produktů od  1000 uznávaných výrobců Vám DISTRELEC nabízí širokou škálu produktů z oboru elektroniky, elektrotech- niky, měřicí techniky, automatizace, tlakovzdušného zaří- zení, nářadí a příslušenství. Jednotlivé výrobní oblasti se průběžně rozšiřují a pro- hlubují a  osvědčený sortiment buduje nové doplňkové skupiny výrobků. Standardní dodací lhůta je 24 hodin. Cena za dopra- vu zásilky činí 5 EUR plus DPH. Tato cena je nezávislá na množství zásilky. Mimo DISTRELEC online obchodu (www.distrelec.cz) a různých forem e-commerce naleznete celkový program také v  tištěném katalogu pro elektroniku a  počítačové 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

8  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com V ětšina velkých a mnoho středních firem zadává standardní úkony IT centralizovaným podpůrným skupi- nám. K těmto úkonům patří prvky infrastruktury, jako je stavění serverů, stavění počítačů, podpora databází, podpora firewallů, správa uživatelských účtů, konfigurace routerů a podpora antivirové ochrany. Outsourcované podpůrné skupiny se rovněž využívají pro apli- kačně specifickou podporu, jakou je např. e-mail, aplikace pro zasílání zpráv, kancelářské nástroje, nástroje pro výzkum a vývoj, technické nástroje a podpora systémů ERP (Enterprise Resource Planning – plánování a řízení podnikových zdro- jů). Dokonce i středně velké firmy mohou nako- nec spolupracovat se šesti a více nezávislými externími podpůrnými organizacemi. Výhodou externí podpory je nepřetržitá dostupnost podpory odborníků. V rámci out- sourcované podpory máte k dispozici odborníky, kteří mají znalosti a přístupová práva k rychlému diagnostikování a řešení vašich problémů. K dal- ším výhodám centralizovaného outsourcingu patří jednotnost stavění serverů a osobních počí- tačů a jednotnost instalací aplikačních nástrojů. S dobře provozovanou centralizovanou podpůr- nou organizací může být většina úkonů, jako je přidávání přístupu k aplikacím přes firewall, vytváření standardního systému osobního počí- tače nebo přidávání databázového účtu, otázkou několika minut. Centralizovaná podpora má bohužel i nevýho- dy, zejména pokud využíváte několik nezávislých externích organizací. Když se objeví problémy, které jsou netypické, nebo problémy, s nimiž jste se ještě nesetkali, pak nalezení té správné podpůrné organizace a správných lidí v této orga- nizaci může být spíše „cestou za pokladem“ než jediným telefonátem. Například řešení problému s aplikačním rozhraním, které vyžaduje změnu konfigurace portu firewallu a vlastní práce by trvala méně než 30 minut, si může vyžádat týdny hledání, dojednávání a upomínání. Problém se změnou outsourcingu na slow- sourcing máte tehdy, když úkony, jež dříve trvaly minuty, nyní potřebují dny nebo týdny nebo když musíte hledat, s kým potřebujete hovořit, jestliže se setkáte s problémem, jenž nespadá do žádné specifické škatulky podpůrné organizace. Pokud se z vašeho outsourcingu stal slowsourcing, můžete podniknout několik kroků. 1. Nejprve se snažte minimalizovat počet nezá- vislých podpůrných organizací. Bohužel toto je často rozhodnutí na úrovni ředitele pro informa- tiku (CIO) a je těžké je odůvodnit jen hledisky podpory výrobního systému. 2. Druhou možností je definovat hlavní pod- půrnou organizaci, aby se ujala problému, pokud nebude vyřešen během určené doby, a dát této hlavní organizaci právo využívat odborníky z jakékoli podpůrné organizace, aby se problém vyřešil. Může to být organizace v oblasti IT, která je zaměřena jen na podporu výroby, takže to nemusí vyžadovat schválení na úrovni CIO. 3. Třetí možností je v rámci firemního oddělení IT zřídit funkci ombudsmana, který může upo- mínat problémy s podporou a povolávat zdroje, aby se problémy vyřešily. Nejhorším řešením je vytvořit pozici ombudsmana, jenž se soustředí na vysvětlování a omlouvání nedostatků podpory namísto jejich řešení. Jakožto řídící technici víme, že nemůžete zlep- šovat to, co nedokážete změřit. Proto je důležité, aby každá outsourcovaná podpůrná organiza- ce u každého řešeného problému uplatňovala přinejmenším zásady měřitelné zpětné vazby. Zásady pro zpětnou vazbu by měly zahrnovat měření ušlého času a dopadu problému, včetně času potřebného pro nalezení správné podpůrné organizace. Pokud se měří jen samotná doba „opravy“, jak je u podpůrných organizací obvyklé, pak jsou skutečné náklady související s pro- blémem skryté. Externí zadávání podpůrných úkonů v oblasti IT může být pro firmu velkým přínosem a poskytovat lepší služby. Pokud ale váš outsourcing nesplňuje požadované potřeby podpory a je zpomalující složitou podporou, pak problém řešte včas, dříve než se stane význam- nou překážkou projektu a všechny vaše harmo- nogramy zavádění se začnou zpožďovat. ce Dennis Brandl je prezident společnosti BR&L Consulting, která sídlí v Cary ve státě Severní Karolína. Nemůžete zlepšovat to, co nedokážete změřit. Proto je důležité, aby každá outsourcovaná podpůrná organizace u každého řešeného problému uplatňovala přinejmenším zásady měřitelné zpětné vazby. Zvažte také použití následujících tří kroků. Když se z outsourcingu stane slowsourcing Dennis Brandl BR&L Consulting „Řešení problému s aplikačním rozhraním, které vyžaduje změnu konfigurace portu firewallu (vlastní práce by trvala méně než 30 minut), si může vyžádat týdny hledání, dojednávání a upomínání. “ TECHNOLOGIETIT & technika

11

10  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com S polečnost CMD – výrobce stro- jů – usnadnila používání, když pro svůj nejnovější stroj navrhla operátorské rozhraní na bázi ikon. K výsledkům patří snížení nutného rozsahu překládání popis- ků do jiných jazyků o 40 %, snadnější zaškolování a po nastavení parametrů přechod ze zastavení do plně výrobního stavu stisknutím pouhých čtyř tlačítek. Na prezentaci červnové konference RSTechED společnosti Rockwell Automation s názvem „Stra- tegie pro příležitosti na rozvíjejících se trzích“ uvedl Dave Kuchenbecker, projektový technik společ- nosti CMD, že jeho firma zamýšlí expandovat nabí- zením strojů na spodním konci produktové nabíd- ky. „Byly vytvořeny inter- disciplinární týmy tvořené pracovníky z oblasti tech- nického zajištění, prodeje, nákupu, výroby a účetnic- tví,“ vysvětlil Kuchenbec- ker, který již 8 let působí na pozici hlavního elektro- technika modernizační sku- piny pro výzkum a vývoj společnosti CMD. Společ- nost CMD je OEM výrobcem plastových sáčků a zařízení pro zpracování fólií. Pestré diskuse v této interdisciplinární skupině přinesly zajímavé vhledy s debatami o struk- turách financování v zahraničí, dále informace o menší krabici pro snadnější přepravu a o jed- nodušším provedení. „Některé nápady se neu- chytily, jako např. dřevěné rámy, ruční páková obsluha a odstranění bezpečnostních zábran stroje,“ poznamenal Kuchenbecker. Řada diskusí se týkala toho, jak mnoho tech- nologií začlenit, protože firma je známá díky svým špičkovým strojům. Technologie použité v novém stroji CMD 864, cenově dostupném stroji na výrobu sáčků s kon- tinuálním pohybem, zahrnují řídicí prvek Com- pactLogix L3y, pohony Kinetix 6500 s poloho- váním CIP a rozhraní HMI PanelView Plus 700 společnosti Rockwell Automation s komunikací po síti EtherNet/IP. (Common Industrial Pro- tocol, CIP a EtherNet/IP, protokol průmyslo- vého Ethernetu, jsou technologie organizace ODVA.) „Výběr technologie a zjednodušení snížily náklady na řídicí technologie o 4 %,“ zdůraznil Kuchenbecker. K výhodám nového provedení patří automa- tizace četných kroků při výrobě dobrého sáčku. „Poté, co je stroj navinutý, stačí jen stisknout čtyři tlačítka pro uvedení stroje do plné výroby,“ informoval Kuchenbecker. Stroj nabízí vynikající kontrolu napnutí v lince a možnost přidávat další pohony. Jednodušší provedení operátorského rozhra- ní se snáze obsluhuje, učí a používá v jiných jazycích. K vyspělým funkcím na strojích CMD potřebu- jí noví zákazníci mnohdy důkladné zaškolování, což je náročné, když stroje provozují pracovníci s méně zkušenostmi nebo formálními dovednost- mi. „Ještě patrnější to bylo po návštěvě závodu nového zákazníka,“ dodal Kuchenbecker. Zjednodušení obrazovky se stalo projektovým cílem. „Překlady jsou drahé a jen málokdy se vejdou do vyhrazeného prostoru na obrazov- ce. Mnoho průmyslových pojmů se nepřekládá dobře,“ znímil se Kuchenbecker. Funkcím stroje odpovídá několik mezinárodně standardních ikon ve specifikaci ISO 7000. „Pro optimalizaci návrhu a provozu byly vyvinuty Rozsáhlé konstrukční přepracování stroje a modernizace automatizace zahrnovaly rozhraní HMI na bázi ikon, které usnadnilo zaškolování a zjednodušilo obsluhu stroje, jak uvádí společnost CMD, OEM výrobce plastových sáčků a zařízení pro zpracování fólií. Rozsáhlé konstrukční přepracování stroje a modernizace automatizace zahrnovaly rozhraní Operátorské rozhraní modernizovaného stroje využívá ikony UPDATEUaplikační Mark T. Hoske Control Engineering Obrazovka operátorského rozhraní na bázi ikon pro stroj CMD 864 na výrobu sáčků zjednodušuje zaškolení a provoz. Obrázek poskytla společnost CMD. Společnost CMD navrhla ikony operátorského rozhraní pro stroj CMD 864 na výrobu sáčků, jež vypadají jako součást stroje, kterou reprezentují. Obrázek poskytla společnost CMD.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 11 ikony představující hlavní funkce stroje, a to na bázi využívaných součástí stroje,“ vysvětlil Kuchenbecker. Fotografie ukazují podobnost ikon se součástmi stroje, které reprezentují. Nyní většinu úkonů, které operátoři denně potřebují provádět, reprezentuje 27 ikon souvi- sejících se součástmi stroje. Další funkce, které bývaly na hlavních obrazovkách, jsou skryté. „Všechny operátorské obrazovky byly převede- ny do grafické podoby. Nemilosrdně jsme oddělili operátorské úkony od ostatních funkcí. Méně obvyklé úkony byly přesunuty na obrazovky chráněné heslem, přičemž je většinou využívají servisní mechanici a technici. Na těchto obra- zovkách se stále používají slovní popisy, ale je jich méně a do značné míry nejsou dostupné operátorům,“ dodal Kuchenbecker. Firemní technici a mechanici (celkem 29) dosáhli nejdříve průměrně skóre 33 % po prv- ním pokusu pracovat na operátorském rozhraní s ikonami. Po přepracování několika ikon bylo průměrné skóre úspěšnosti 75 %. Byla zjednodušena také správa alarmů. Nyní se v případě alarmu objeví na obrazovce žlutý nebo červený kruh v místě skříně, kde se nachází závada. V případě více alarmů se zobrazí text. Konečné náklady se vešly do rozpočtu. Spo- lečnost CMD představila nové řešení na jarním veletrhu. První zařízení bylo prodáno zákazníkovi v USA, kterému se líbily stroje CMD, ale obvykle kupoval již stroje použité. „Školení bylo prove- deno za méně než jeden den a grafické dotykové obrazovky byly příznivě přijaty, zejména druhou směnou, kde bylo méně anglicky hovořících zaměstnanců,“ zhodnotil situaci Kuchenbecker. „Očekává se, že vyspělé řídicí prvky, jedno- dušší provedení a operátorská rozhraní na bázi ikon se uplatní také ve vyspělejších strojích,“ dodal Kuchenbecker. Další fotografie najdete na http://bit.ly/MCq4xV. ce Mark T. Hoske je obsahový ředitel časopisu Cont- rol Engineering. Kontaktovat jej můžete na adrese mhoske@cfemedia.com. www.cmd-corp.com www.RSTechED.com Nově navržený stroj CMD 864, cenově dostupný stroj na výrobu sáčků s kontinuálním pohybem, má modernizovanou automatizaci, jednodušší provedení, snadnější správu alarmů a rozhraní HMI na bázi ikon. Obrázek poskytla společnost CMD. 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

12  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com průmyslová komunikace Koncepce PlantStruxure od Schneider Electric poskytuje možnost horizontální i vertikální komunikace. Transparentní pří- stup napříč podnikovou i řídicí sítí umož- ňuje pohled až na úroveň sběrnicových systémů a inteligentních akčních členů. Od doby, kdy byl na trh uveden Modicon 084, první programovatelný automat na světě, řešení pro automatizaci výrazně pokročila. Příčinou jsou neustále zvyšující se nároky jak na množ- ství přenášených dat a jejich bezpečnost a dostupnost, tak nároky na vzájemnou intero- perabilitu. Vývoj ukázal, že tradiční proprietární řešení výrobců nejsou dostatečná. Dalším kro- kem je proto důsledný přechod k průmyslovým ethernetovým komunikacím. Strategie sběrnic? Transparentně a rychle! V rámci PlantStruxure vychází Schneider Electric ze všeobecně uznávaných standardů. Pro řídi- cí sítě a komunikaci s inteligentními systémy na bázi ethernetu používá původní průmyslový protokol Modbus TCP nebo Ethernet IP. Pro úro- veň akčních členů navíc zvládá sběrnice CANo- pen, Profibus DP/Pa a Hart. Připojení a sprá- vu externích přístrojů zajišťuje metodou FDT/ DTM – v rámci PlantStruxure plně integrovanou. Podporovány jsou rovněž specifické protokoly prooblastenergetikyatelemetrieIEC60870-104 (klient/server) a DNP3. Návrh sítí s vysokou dostupností Návrh komunikační sítě vychází vždy z konkrét- ních požadavků dané aplikace. V tomto směru lze využít široké škály řízených i neřízených metalicko-optických přepínačů ConneXium. Vyšší stupeň integrace ethernetových sítí se nabízí u PAC Modiconu M340. Komunikační jednotka obsahující čtyřportový přepínač umož- ňuje vytvořit kruhovou síť bez použití jakých- koliv externích řízených přepínačů (podpora RSTP). Přerušení kabelu v kruhu je automatic- ky detekováno a k obnově komunikace dojde do 50 ms. Tento modul podporuje mimo jiné také DHCP server a možnost přiřazení IP adresy účastníkům na síti. V kombinaci s adaptérem pro systém v/v Advantys STB s duálním portem se nabízí důležitá vlastnost FDR (Fast Device Replacement). V případě poruchy komunikační- ho adaptéru stačí vyměnit vadný komunikační modul s identickým jménem nastaveným pře- pínači. Modicon M340 následně automaticky přiřadí danému zařízení IP adresu a obnoví komunikaci bez nutnosti zásahu programátora. Modicon x80: horká novinka s flexibilní architekturou Modicon Quantum rozšiřuje možnosti novou nabídkou výkonných komunikačních procesorů pro rozsáhlé sítě. V tomto případě se opět jedná o integrované čtyřportové přepínače s podpo- rou komunikačních služeb RSTP, SNMP, SMTP i FDR. Adaptér zvládá i vzájemné propojení různých sítí, např. úroveň řídicí sítě s úrovní akčních členů bez použití externích řízených přepínačů. Horkou novinkou je právě uvolněný systém Modicon x80, který vychází z velmi oblíbené hardwarové platformy v/v jednotek Modicon M340. Základ systému tvoří adaptér BMXCRA (communication remote adapter), který obsahuje 3 porty RJ45. První slouží pro místní připojení např. operátorského panelu Magelis a druhé dva pro napojení do kruhové redundantní sítě s pod- porou RSTP. Tento subsystém může obsahovat běžné v/v jednotky, ale také speciální čítačové resp. komunikační moduly nebo vstupní jed- notky se záznamem časové značky s přesností 1 ms. Zajímavým řešením je použití jednotky BMXNRP0200 ke konverzi z optického „multimo- de /singlemode“ na metalický ethernet 100Base- -TX. Optické rozhraní se typicky využívá na delší vzdálenosti nebo k eliminaci vysokého rušení způsobené například frekvenčními měniči. Pro Nová generace průmyslové komunikace pro PlantStruxure Ethernetový adaptér Modicon x80 Media konvertor Modicon x80

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 13 průmyslová komunikace kritické kontinuální procesy představuje klíčo- vou vlastnost podpora změn hardwarové konfi- gurace (včetně možnosti doplnění nové jednotky) nebo vzdálené nastavení vstupů/výstupů z inže- nýrské stanice. Kombinace Modicon Quantum a Modicon x80 přináší vysoký výkon, možnosti redundance na straně kontroléru a kompaktní technicky vyspělé řešení se snížením pořizova- cích nákladů. Diagnostika a transparentní přístup Inženýrský software pro tvorbu aplikací PAC Modicon Unity Pro představuje v nové verzi 7.0 řadu zajímavých vlastností. Kromě standardních nástrojů obsahuje také Network manažer, který poskytuje například tyto služby: • konfiguraci sítě, • komplexní grafické zobrazení topologie sítě, • nastavení adres jednotlivých zařízení, • verifikace adres. Pokud má uživatel příslušná práva, může získat detailní pohled na zatížení komunikační sítě, výpadky, statistiku komunikačního portu, stav redundance nebo přehled aktuálních stavů vstupních a výstupních signálů. Tyto informace jsou dostupné – přes aplikaci FactoryCast – pro- střednictvím webových služeb, tedy s pomocí běžného Microsoft internet prohlížeče. V případě alarmu nebo události dokáže komu- nikační procesor vygenerovat e-mail s přísluš- ným popisem události. V rámci architektury PlantSruxure mohou být veškeré informace o událostech a alarmech dostupné pro pracov- níky údržby nebo operátory a vyhodnocovány na úrovni operátorské stanice Vijeo Citect. Ochrana investic a zabezpečení Díky otevřenosti a využití průmyslových komu- nikačních standardů chrání koncepce PlantStru- xure finanční prostředky, které do ní investor vloží. Omezuje rizika aplikováním ověřených řešení – tzv. TVDA (Tested and Validated Distri- buted Architectures). Nesmírně závažným problém současnosti je zajištění kybernetické bezpečnosti celého systé- mu proti externímu zneužití. Schneider Electric proto vytvořil pracovní tým špičkových odbor- níků, který se zabývá vývojem a doporučeními pro zabezpečení řídicích systémů v souladu s metodikou DID (Defense in Depth). Základem jsou nové průmyslové metalické nebo meta- licko-optické firewally umožňující až 256 VPN spojení. Michal Křena Schneider Electric Vzdálené řízení Stanice RTU Podnik Výroba Proces Provoz Ethernet s topologií zdvojeného kruhu Systém ERP Systém MES Operátorské stanice Procesní systémové servery Řídicí systém Modicon Quantum™ Hot-Stanby Operátorský panel Magelis Řízení pohonů Altivar Ochrana motorů TeSys U Spouštění motorů TeSys U Energetický monitoring Powerlogic Systém Distribuované v/v Advantys STB Distribuované v/v Advantys STB Vzdálené v/v Vzdálené v/vVzdálené v/v Snímače a akční členy Snímače a akční členy Systém pro řízení dávek Inženýrská stanice Správa výrobních prostředků (AMS) Řídicí systém Modicon Quantum SIL 3 Zvolený řídicí systém Modicon: – Modicon Quantum – Modicon Premium™ – Modicon M340™

14  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com B odeho analýza zpětnovazební řídicí smyčky se tradičně využívá v oblas- ti elektroniky, ale kvůli nákladnosti a složitosti souvisejícího specializova- ného vybavení nebyla tak běžná v oblasti prů- myslového řízení. Dnešní výkonnější prvky PLC mohou provádět Bodeho analýzu v logice PLC bez dřívější nákladnosti a složitosti. Ačkoli to může znít triviálně, pro zachování stability záporné zpětnovazební smyčky musí zpětná vazba zůstat negativní. Pokud se na jaké- koli frekvenci fázový posun smyčky dostane na 360 stupňů, záporná zpětná vazba se stane kladnou a smyčka se stane nestabilní. Protože odčítání ve zpětnovazební smyčce představuje samo o sobě fázový posun 180 stupňů, ostatní složky smyčky se musejí podílet méně než zbý- vajícími 180 stupni. Obrázek 1 ukazuje, jak se smyčka stává nesta- bilní, když je celkový posun smyčky 360 stupňů a zesílení smyčky je 2,0. Na rozdíl od zjedno- dušeného diagramu na obrázku 1 se zesílení a fáze každého bloku řídicí smyčky může lišit od frek- vence a provozního bodu. Obrázek 2 ukazuje řídicí bloky typické řídi- cí smyčky s frekvenčně závislými složkami. V ideálním případě by zařízení, které se pokou- šíme řídit, mělo nekoneč- nou šířku pásma (jinými slovy řečeno, zařízení by nevykazovalo žádné frek- venčně závislé chování v celém frekvenčním roz- sahu). To je však bohužel velmi vzácné. Na určité frekvenci začne zaříze- ní vykazovat neideální chování, obvykle tvořené několika horními a dolní- mi propustmi na různých filtrovacích frekvencích. Pro účely tohoto příkla- du bude zařízení modelováno s pevným zesílením 1,0 (zesílení 2 = 1,0) a dolní propustí účinnou na frekvenci 10 Hz (F2 = 10 Hz). Jednoprvková dolní propust, jako je filtr v tomto zařízení, bude vykazovat nulový fázový posun hluboko pod svou filtrovací frekvencí (F2), 45 stupňů na své filtrovací frekvenci a 90 stupňů vysoko nad svou filtrovací frekvencí. Obdobně jeho zesílení bude zesílením 2 na nízké frekvenci, zesílení 2/√2 na jeho filtrovací frekvenci a zesíle- ní 2/frekvence na vysokých frekvencích. Pokud zařízení tvoří dvě nebo více dolních propustí, každá může přispívat fázovým posu- nem 90 stupňů, součet může dosáhnout 180 stupňů a způsobit tak nestabilitu řídicí smyčky. Obvyklou metodou pro zamezení vzniku této situace je začlenit do kompenzačního bloku smyčky dominantní pól. Dominantní pól tvoří jednoprvková dolní propust na frekvenci, která je mnohem nižší než jakýkoli filtr v zařízení. Cílem je, aby účinkem tohoto filtru (nad nímž máme kontrolu) byla dominance nad filtry v zařízení (nad nimiž obvykle nemáme kontrolu). Pro účely tohoto příkladu umístíme domi- nantní pól na frekvenci 1 Hz (F1) se zesílením 10 (zesílení 1). Obrázek 3 ukazuje fázový a zesilovací příspěvek dominantního pólu a demonstruje, jak celkové zesílení klesá pod 1,0 (0,0 dB) dostatečně dříve, než celková fáze dosáhne 180 stupňů (360 stupňů, když je zahrnuto odečtení). Obrázek 3 ukazuje zesílení a fázi prvků smyčky a fázi při jednotkovém zesílení. Obecně platí, že čím vyšší je zesílení, tím bude lépe řídicí smyčka schopna udržovat regulova- nou veličinu (výstup) na požadované žádané hod- notě (vstup). To však vyžaduje vyvažování. Pokud změníme zesílení kompenzace smyčky z 10 na 20, jak je uvedeno na obrázku 4, fázový posun smyčky vzroste ze 120 stupňů na 137 stupňů. Jak je popsáno dále v následující části, cenou za toto zvýšení přesnosti jsou zákmity při změ- nách kroku. Je úkolem řídícího technika, aby udržoval tuto rovnováhu a využíval i další metody pro zajištění potřebné přesnosti při zachovávání nutné stability. Dnešní prvky PLC mohou provádět Bodeho analýzu řídicí smyčky, což průmyslovému řízení přináší výhody, které se dosud dlouho využívaly jen ve světě elektroniky. Popisovaný funkční blok Bodeho analyzátoru zlepšil řídicí smyčku využívanou u motoru s plynovou turbínou, včetně certifikace řídicích systémů turbíny. š í k h ádě d h lý řídi í čk ž ů l é ří Bodeho analýza smyčky na bázi PLC pro průmyslové řízení Gary L. Pratt GE Intelligent Platforms UPGRADEUtechnologický Obrázek 1 Obrázek 2

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 15 Obrázek 4 ukazuje zesílení a fázi u většího zesílení smyčky. Bodeho analýza smyčky Bodeho analýza je proces měření celkového zesí- lení a fázového posunu smyčky na různých frek- vencích a následné určení dostupných rezerv, než dojde k nestabilitě systému. Velikosti těchto rezerv poskytují dobrý přehled o tom, jak je smyčka stabilní. Fázová rezerva je definována jako 360 stupňů minus fáze smyčky, kdy velikost zesílení smyčky dosáhne jednotkové hodnoty, a rezerva zesílení je zesílení, kdy celková fáze smyčky dosáhne 360 stupňů. Smyčka s fázovou rezervou větší než nula (fázový posun menší než 360 stupňů) bude stabilní, ale čím blíže je fázová rezerva nule, tím více bude smyčka při změně kroku zakmitávat. Platí, že fázová rezerva menší než 45 stupňů obvykle poskytuje dobrou stabilitu s určitým zakmitáváním při změně kroku. Fázová rezerva 60 stupňů obvykle poskytuje velmi dobrou sta- bilitu s malým nebo žádným zakmitáváním při změně kroku. Obrázek 3 ukazuje měření fázové rezervy u příkladu řídicího systému. Mějte na paměti, že v některých případech se efektivní zesílení smyčky sníží, když sou- část dosáhne meze svého rozsahu (nasycení). Všimněte si například, že fázová rezerva smyčky na obrázku 5 poklesne téměř na nulu (při 0,1 Hz), pokud se zesílení sníží o 25 dB. Pokud změna kroku přivede některou ze součástí v této smyčce na pokraj nasycení, smyčka může kmitat na frekvenci 0,1 Hz, dokud se kmitání nevyrovná v bodě, kde všechny součásti smyčky pracují ve svém lineárním rozsahu. Automatické měření fázové rezervy zabudova- né do bloku Bodeho analyzátoru popsaného níže proto definuje fázovou rezervu jako 360 stup- ňů minus největší fázový posun zaznamenaný v době, kdy je zesílení smyčky vyšší než jednot- kové. Podle této definice bude fázová rezerva smyčky na obrázku 5 zhruba 5 stupňů. Obrázek 5 ukazuje typický Bodeho diagram s rezervou zesílení a fáze. Bodeho analýza nelineárních systémů Jen velmi málo fyzických zařízení je dokonale lineárních v celém svém provozním rozsahu. Přenosová funkce lineárního zařízení by byla rovnou diagonální linií. Obrázek 6 (v interne- tové verzi článku) uka- zuje přenosovou funkci nelineárního zařízení. Všimněte si, že zesíle- ní přenosové funkce je menší než 1,0 na kon- cích provozního rozsa- hu a až 2,0 v jeho stře- du. Bodeho analýza je čistě lineárním měře- ním. Je-li systém neli- neární, smyčka by byla stabilní v některých provozních rozsazích, ale ne v jiných. Proto je důležité provádět ana- lýzu smyčky ve všech provozních rozsazích součástí smyčky. Bodeho analýza neli- neárního systému se provádí realizací série Bodeho analýz, přičemž se žádaná hodnota stej- nosměrného systému postupně zvyšuje – viz obrázek 7 (v interneto- vé verzi článku). Zatímco jednoduchá lineární Bodeho ana- lýza může být vekto- rem, nelineární Bode- ho analýzu lze chápat jako analýzu vlastností povrchu. To lze zná- zornit nejprve vypočte- ním zesílení přenosové funkce jakožto funkce vstupu (jinými slovy použitím derivace pře- nosové funkce). ce Gary L. Pratt je aplikač- ní manažer společnos- ti GE Intelligent Plat- forms. www.ge-ip.com Obrázek 3 Obrázek 4 Obrázek 5 Obrázky poskytla společnost GE Intelligent Platforms. Překlad popisků grafů: PLC PLC Plant Zařízení Input Vstup Set Point Žádaná hodnota Loop Compensation Kompenzace smyčky Gain1 Zesílení 1 Loop Feedback Zpětná vazba smyčky Output Výstup Process Variable Regulovaná veličina Gain (dB) Zesílení (dB) Frequency (Hz) Frekvence (dB) Dominant Pole Dominantní pól Total Loop Smyčka celkem Phase (degrees) Fáze (stupňů) Phase @ 0dB = -120 / -138 degrees Fáze při 0 dB = -120 / -138 stupňů

16  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma Z pětnovazební řídicí prvek měří výstup procesu a následně manipuluje vstu- pem podle potřeby, aby regulovanou veličinu dostal směrem ke stanovené žádané hodnotě. Řídicí prvek reaguje na změny žádané hodnoty inicializované operátorem a také na náhodná narušení regulované veličiny vyvola- ná vnějšími silami. Tuto sekvenci měření – roz- hodnutí – akční zásah opakuje, dokud se regulo- vaná veličina nerovná žádané hodnotě. Bohužel se to snáze řekne, než udělá. Setrvač- nost procesu brání řídicímu prvku v okamžité změně regulované veličiny, takže se řídicí prvek musí alespoň krátkodobě spokojit s hodnotou „dostatečně blízkou“. Jak přesně blízkou závisí na provedení řídicího prvku a toto provedení obvykle vychází ze skutečnosti, jak velký rozdíl mezi regulovanou veličinou a žádanou hodnotou je přijatelný pro konkrétní aplikaci. Příklad z praxe Vezměme si například proces pečení, kdy se těsto v troubě musí upéct bez připálení. Když operátor na začátku dávky nastaví prudké zvýšení teploty trouby, řídicí prvek musí žár zvyšovat tak, aby se dosáhlo požadované teploty pečení, ale aby tato teplota nebyla překročena. V této aplikaci „blízko“ znamená omezený překmit neboli „co nejblíže žádané hodnotě, leč bez jejího přílišného překročení“. Naproti tomu vyhřátí luxusního vozu v chlad- ném dni vyžaduje mnohem více rychlost než přesnost. Řidič obvykle chce, aby interiér vozu dosáhl komfortní teploty co nejdříve, i kdyby to znamenalo, že řídicí prvek teploty vozu musí teplotu zvýšit tak rychle, že žádanou hodnotu překročí. Zde „blízko“ znamená co nejkratší dobu pro nárůst neboli „co nejblíže žádané hod- notě a zároveň co nejrychleji“. Blízkost lze vyčíslit buď objektivní funkcí, nebo výkonnostním ukazatelem, který na jed- notlivé statistické hodnotě ukazuje, jak dobře se regulovaná veličina dostala na žádanou hodno- tu. Je možno vybrat z celé řady výkonnostních ukazatelů, a to v závislosti na tom, která definice „blízkosti“ je pro danou aplikaci nejvhodnější. Graf znázorňující základní výkonnostní uka- zatele zobrazuje přímočařejší přístupy, často využívané v aplikacích, kde se žádaná hodnota mění často. Provedení řídicího prvku Zvolený výkonnostní ukazatel naopak diktu- je, jak by měl být řídicí prvek navržen, aby bylo dosaženo požadovaných výsledků regulace s uzavřenou smyčkou. Minimální překmit nutný v případě pečení by vyžadoval vyladit řídicí prvek tak, aby byl při manipulaci s procesem obzvlášť konzervativní. Regulátor teploty vozidla by musel být vyladěn agresivněji, aby bylo dosaženo co nejrychlejšího nárůstu teploty. Jde o poměrně přímočarou kalkulaci, když společně se zvoleným výkonnostním ukazate- lem přichází soubor vztahů, které umožňují převádět pozorovatelné procesní charakteristiky přímo do nastavení řídicího prvku. Například pravidla ladění klasickou metodou Ziegler- -Nichols využívají kritické zesílení a kritickou periodu procesu pro generování parametru PID, což řídicímu prvku poskytne schopnost míry tlumení ¼ v reakci na změnu žádané hodnoty. Bohužel to obvykle není tak snadné. Většina výkonnostních ukazatelů vyžaduje rozsáhlejší výpočty pro určení parametrů ladění, které poskytují optimální výsledky. Výborným pří- kladem jsou integrované výkonnostní ukazatele na druhém obrázku. Pokus a omyl Navrhnout řídicí prvek pro optimalizaci kterého- koli z těchto výkonnostních ukazatelů obvykle zahrnuje matematický model procesu, simulační program off-line a iterační zkoušku metodou pokus-omyl. Návrhář nejprve odhadne soubor ladicích parametrů, které by mohly přinést opti- mální výsledky, a pak na modelu procesu konfi- guruje simulaci takto naladěného řídicího prvku. Návrhář následně na simulovaném systému s uzavřenou smyčkou vyzkouší předem stano- vený soubor změn žádané hodnoty a narušení, které byly zvoleny, aby napodobovaly příslušné očekávané podmínky reálného systému s uza- vřenou smyčkou. Na konci první iterace návrhář vypočte výkonnostní ukazatel pomocí hodnoty … avšak plnění specifických výkonnostních ukazatelů je těžší, než vypadá. Zpětnovazební řídicí prvky dělají, co mohou… Vance VanDoren Control Engineering Klíčové koncepce  Rozhodnutí, zda smyčka běží dobře nebo špatně, závisí na tom, co se od smyčky očekává ve větším procesním kontextu.  Různé typy procesů vyžadují různé řídicí strategie. Jejich naplnění může být záludné.  Nakonec musíte určit, zda je odpověď skutečně technická nebo zda zde působí širší vlivy.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 17 hlavní téma regulované veličiny generované v simulovaném testu. Ve druhé iteraci návrhář upraví původní parametry tak, aby produkovaly ještě menší hodnotu výkonnostního ukazatele, když je test opakován za stejných simulovaných podmínek. To je ošidná část. Není vždy zřejmé, jakým způsobem je možné zlepšit parametry ladění. Vyžaduje to buď značné zkušenosti s laděním smyček, nebo určitý optimalizační algoritmus, který může dávat informovaný odhad na zákla- dě výsledků předchozí zkoušky (zkoušek). Návrhář tedy buď manuálně, nebo podle pokynů počítače opakuje tento postup pokus- -omyl, dokud nepřestane být nutné další sni- žování výkonnostního ukazatele. Poslední sou- bor ladicích parametrů je pak možno nahrát do reálného řídicího prvku, aby se reálná regu- lovaná veličina udržovala blízko žádané hodnoty za skutečných provozních podmínek. ce Vance VanDoren, Ph.D., PE, je specialista časo- pisu Control Engineering pro obsah dodaný přispěvateli. Kontaktujte jej na adrese contro- leng@msn.com. Je odpověď v zásadě technická, nebo obchodní? Ačkoli řídicí strategii považujeme primárně za technickou záležitost, nezapomínejme, že zde existuje mnoho obchodních nebo podniko- vých faktorů. Peter Martin, viceprezident pro řešení pro obchodní hodnoty společnosti Inven- sys Operations Management, vybízí pracovníky zabývající se procesy, aby zohledňovali, co je skutečně významné z hlediska vyššího vedení podniku. „Proces je pod kontrolou, když každá smyčka zajišťuje odezvu, která průběžně plní cíle firmy,“ tvrdí. „Obvykle to znamená kon- cepční kaskádovou strategii s primární smyč- kou zaměřenou na maximalizaci zisku a další obchodní cíle a se sekundárními smyčkami coby tradičními procesními smyčkami závodu. Stan- dardně se optimalizátory využívají pro splnění potřeb primárních smyček, avšak z důvodu zvý- šené rychlosti obchodování je to již nepraktické. V budoucnosti se bude teorie řízení v reálném čase aplikovat na obchodní i procesní veličiny v celkovém obchodním řídicím systému pracu- jícím v reálném čase,“ dodává Martin. Možná je poněkud zklamáním, že se o smyč- kách řídicích proces uvažuje jako o sekundár- ních v poměru k obchodním hlediskům, avšak taková je už realita světa výroby. Otázkou, kte- rou si musíte položit, je, zda víte, co je těmito cíli. Musíte věnovat pozornost faktorům, jež udržují tempo vašeho podnikání. Peter Welander Základní výkonnostní ukazatele Tento registrační graf ukazuje regulovanou veličinu (modrá čára) reagující na změnu žádané hodnoty v případě, kdy byl řídicí prvek naladěn tak, aby byl obzvláště agresivní při snižování rozdílu mezi těmito dvěma hodnotami co nejrychleji. Hodnotu čtyř výkonnostních ukazatelů lze odvodit z tohoto grafu změřením, jak daleko první a druhý vrchol regulované veličiny překročily žádanou hodnotu (vzdálenosti A a B), určením množství, o kolik byla změněna žádaná hodnota (C), času (D) potřebného k tomu, aby regulovaná veličina dosáhla poprvé žádané hodnoty po její změně, a času (E) nezbytného k ustálení regulované veličiny v rozmezí 5 % žádané hodnoty (šrafovaná plocha). Tedy: překmit (v procentech) = 100 A/C tlumicí koeficient = B/A doba nárůstu = D doba ustálení = E Integrované výkonnostní ukazatele B A C E Čas D Žádaná hodnota Regulovaná veličina Všechny tyto výkonnostní ukazatele zohledňují odchylky e(t) mezi regulovanou veličinou a žádanou hodnotou, k nimž došlo při každém času t v rámci vzorkovacího období T sekund. Vyladění řídicího prvku, aby minimalizoval všechny tyto hodnoty, přináší jinou výkonnostní charakteristiku systému s uzavřenou smyčkou. Například minimalizace ITAE produkuje řídicí prvek, který mimořádně usilovně působí na omezování odchylek, k nimž dochází ke konci vzorkovacího období T sekund, zejména na koncovou reakci regulované veličiny na změnu žádané hodnoty nebo narušení. = integrál z absolutní hodnoty regulační odchylky (IAE) = integrál z kvadrátu regulační odchylky (ISE) = integrál ze součinu absolutní hodnoty regulační odchylky a času (ITAE)

18  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com případová studie Ř idiči luxusních limu- zín požadují to nejlep- ší na poli bezpečnosti, individuality i pohod- lí. Německý automobilový prů- mysl na tyto požadavky reaguje obrovskou nabídkou volitelných prvků v interiéru, a to především ve vozech nejvyšší třídy. Součástí štědré nabídky interiérů BMW je velký výběr druhů sedadel. V katalogu najdete mnoho typů sedadel s nejrůznějšími volitel- nými prvky a se stovkami kombi- nací materiálů a barev. Prakticky žádná dvě sedadla nejsou stej- ná. Tato svoboda volby je velmi atraktivní pro zákazníky, ale pro výrobní linky představuje značné logistické a technické výzvy. Výroba sedadel „just in sequence“ Skupina BMW nedávno přešla v závodě na výrobu sedadel v Dingolfingu z prin- cipu samostatných buněk k výrobním linkám. V každé ze dvou hal je nyní samostatná linka, která vyrábí sedadla v rytmu „just in sequence“. Každá výrobní linka má čtyři hlavní montážní dopravníky, na nichž se para- lelně vyrábějí čtyři součásti celého seda- cího vybavení pro jeden automobil. Pokyn k výrobě konkrétní sady přichází na linku až ve chvíli, kdy je příslušné vozidlo připra- veno k montáži. Po vyzvednutí a připrave- ní součástí předního sedadla jsou na lince na samostatných dopravnících sestaveny mechanické součásti a opěradlo. Rám sedadla pak pokračuje na dopravník pro závěrečnou montáž – k dokončení kompli- kovaných čalounických prací a airbagů, předpínačů bezpečnostních pásů, ovlá- dacích prvků, vyhřívání a chlazení, krytů a displejů. Na konci pásu má sedadlo za sebou 26 operací. Jeden počítač Panel PC na každé stanici Konkrétní materiály a součásti pro dané seda- dlo zjišťují dělníci na jednotlivých montážních stanicích v počítačích Panel PC 725 od B&R, které jsou ergonomicky umístěny na ramenech. Montážní data spravuje systém BVIS v Panel PC se systémem Windows XP. V Panel PC pra- cuje také vizualizační aplikace COPA-DATA Zenon. Díky dostatečné velikosti paměti RAM a 1,6GHz procesoru ATOM mají počítače dosta- tečný výkon pro práci aplikací BVIS i Zenon v jednom Panel PC. Nastavené hodnoty i data ze skeneru se objevují na obrazovce, jakmile jsou k dispozici. Je tedy možné ušetřit nákla- dy i úsilí na integraci obou aplikací. Robustní konstrukce a elegantní profil Panel PC dobře zapadají do náročného průmyslového prostředí. Systém je velmi odolný proti nárazům, rázům i vibracím. Místo pevných disků využívá karty CompactFlash, je plně chráněn krytím IP65 a pracuje bez ventilátoru. Individualita na montážní lince Společnost B&R vyvinula výkonný počítač Panel PC 725 speciálně pro provoz u linek. Toto pozoruhodně odolné zařízení má plné krytí IP65, snadno zvládá rázy i vibrace a umožňuje jednoduchou a rychlou montáž na rameno výrobní linky. Je dokonale připraveno pro flexibilní monitorovací i provozní aplika- ce. Díky těmto funkcím zvládá společnost BMW ve svém závodě v německém Dingolfingu enormní variabilitu součástí pro montáž sedadel a pružně reagu- je na změny v konstrukci a designu i na nejrůznější velikosti sérií. l m o p v š j V s n n ž n a v l S u r l c D j V továrně BMW v Dingolfingu vyrábí modely řad BMW 5, 6 a 7, BMW M5 a BMW M6 zhruba 18600 zaměstnanců.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 19 případová studie Montáž na rameno umožňuje rychlé změny polohy Po sestavení až do posledního objednaného detailu a po důkladném vyzkoušení přepraví elektrický dopravník s vozíky úplnou sadu sedadel k hlavní montážní lince o patro níže přesně v okamžiku, kdy má být sada namon- tována na podvozek. Systém dopravníků má minimální rezervy, proto je nezbytné přizpůso- bit načasování výroby sedadel změnám nača- sování hlavní montážní linky podle výkyvů v počtu montovaných automobilů. Navíc musí být možné snadno a rychle změnit uspořádání pracovních stanic a polohy Panel PC. Pro tyto průmyslové počítače je taková pruž- nost běžnou záležitostí. Panel PC s krytím IP65 jsou obvykle připojovány drahými kabely s kry- tím IP65, ale u počítačů Panel PC 725 jsou všechny kabely vedeny přes přírubu krytu, a proto je možné použít levnější standardní kabely. Baterie a karta CompactFlash jsou za samostatným krytem a přístup během ser- visu je tedy snazší. Při demontáži Panel PC obsluha pouze odpojí standardní ethernetový kabel, který počítač spojuje s výrobní sítí BMW, a napájecí kabel M12. Poté postačí uvolnit šrouby s šestihrannou hlavou na přírubě, které počítač pevně drží na ramenu. Stejně snad- no lze Panel PC namontovat na jinou stanici a pokračovat ve výrobě bez přerušení. Dokonalá montáž je tedy možná za všech okolností. B+R automatizace, spol. s r. o. Stránského 39 616 00 Brno Tel.: 541 420 311 www.br-automation.com Technology by THE INNOVATORS www.br-automation.com Smart Engineering

20  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com téma z obálky Přehled: Volba mezi systémy se servomoto- rem s permanentním magnetem a indukč- ním motorem závisí na výkonnostních kritériích aplikace. Při výběru toho nejvhod- nějšího řešení vezměte v úvahu následující doporučení. V internetové verzi článku jsou k dispozici další informace a fotografie, včetně srovnávací tabulky. V ýběr motoru: Při rozhodování mezi systémy se servomotorem s perma- nentním magnetem a indukčním motorem vezměte v úvahu dynamické chování, hustotu krouticího momentu, nutnost přizpůsobení setrvačnosti a řídicí schémata. Volba mezi servomotory a indukčními motory závisí na úrovni aplikačního výkonu a na nákla- dech. Indukční motory jsou jednoduché, levné a přímočaré. Servomotory mohou nabízet vyšší výkon, vyšší rychlosti a menší rozměry. Synchronní motory s permanentními magnety nabízejí výhody v apli- kacích s vysokou spotřebou energie a vysokou dynamikou ve srovnání s indukčními motory. Frekvenční měniče používané s asynchronními motory lze používat také se synchronními servo- motory a dosahovat tak vyšší účinnosti než asyn- chronní motory a přitom využívat v polohovacích aplikacích přibližně o 30 % méně energie. Systémy s indukčními motory (levnější, spo- lehlivé a dobře známé) mohou v určitých aplika- cích nabízet alternativu k systémům se servomo- tory (tradiční, zavedené řešení). To samozřejmě vychází z předpokladu, že se využívá podobné elektronické řízení (s nejmodernější technologií a přibližně stejnou cenou) a jediným rozhodují- cím činitelem zůstává cena motorů. Děkujeme Franku Bartosovi, přispěvateli časopisu Control Engineering, a čtyřem dalším autorům za výše uvedené informace. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfeme- dia.com. Motory s permanentními magnety v mnoha aplikacích překonávají indukční motory Synchronní motory s permanentními magnety se už mnoho let využívají v obráběcích strojích a dalších výrobních strojích pro jejich spoleh- livý výkon, odolnost, relativně nízké náklady a elektrickou stabilitu. Tyto motory byly standar- dem v průmyslu obráběcích strojů po desetiletí a využívaly se u soustruhů, otáčení pracovních stolů, kloubových spojení cest a dílů, v rotačních a lineárních aplikacích řízeného polohování. S nástupem obráběcích robotů pro manipulaci s materiálem (změny obrobku a nástrojů, funk- ce vysoce přesného vkládání a vyjímání a další funkce) využívání těchto motorů během let expo- nenciálně vzrostlo. Nacházíme je u pásů pro odvod třísek, hydraulického potrubí, zásobníků oleje a čerpadel chladiva. Výrobní stroje, napří- klad pro formování a vytlačování plastu a pryže, výrobu papíru, balení, výrobu textilu, keramiky, skla, pro práci se dřevem a další zařízení, využí- vají tyto motory pro polohování. Kompaktní motory s vysokou hustotou krouticího momentu Základní funkční princip permanentního mag- netu v sestavě rotoru, tj. generování ustáleného magnetického pole (namísto zkratového proudu u asynchronních /indukčních/ motorů), přináší mnoho výhod pro konstruktéry a výrobce strojů a doplňkových zařízení. K výhodám patří kom- Volba mezi systémy na bázi servomotorů nebo indukčních motorů Typickou aplikací pro dnešní vyspělé motory s permanentními magnety jsou mimo jiné stroje pro lití plastové fólie. Obrázek poskytla společnost Siemens. Klíčové koncepce  Motory s permanentními magnety excelují v mnoha aplikacích obráběcích strojů, jako jsou soustruhy, ovládání kloubů robotů a akční členy pro pracovní stoly a výrobní stroje.  Motory s permanentními magnety a asynchronní (indukční) motory sdílejí určité výkonnostní rozsahy. Motory s permanentními magnety se osvědčují lépe ve vysoce dynamických aplikacích.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 21 paktní rozměry s vysokou hustotou krouticího momentu a nižší hmotností, vyšší stálý krouticí moment v širším rozsahu rychlostí, nižší setrvač- nost rotoru, vyšší dynamický výkon pod zatíže- ním, vyšší provozní účinnost bez magnetizačního proudu a odpovídající absence tepla z důvodu proudu v rotoru. Dochází u nich k menšímu efek- tu zvlnění krouticího momentu a mají robustněj- ší chování než stejnosměrné motory, nevyjímaje dobrý účiník a lepší využití pohonu. Ceny surovin vzrostly z důvodu určitých eko- nomických podmínek na světovém trhu, avšak nedávné objevy magnetů ze vzácných zemin v USA a v dalších lokalitách to mohou změnit. Výrobci motorů navíc řeší technické aspekty, jako jsou omezené rychlostní rozsahy v provoz- ních aplikacích a degradace z důvodu protinapětí vytvořeného magnety, kdy je obvykle považován za nezbytný převodník pro komutaci, společně s nevyhnutelným stavem limitního přetížení. Nové aplikace pro motory s permanentními magnety Motory s permanentními magnety jsou díky vyšší provozní účinnosti velkým příslibem pro zvýšení produktivity strojů na nových trzích. Mechat- ronická analýza servočerpadla s permanentním magnetem zjistila značné úspory energie, pro- vozní zlepšení a ekologické přínosy díky aplikaci motoru s permanentními magnety u zásobníku hydraulického oleje, když bylo vyměněno čerpa- dlo s proměnlivou kapacitou za servo. Nyní motor čerpadla s permanentním magnetem a přímým pohonem běží, jen když je potřeba, což u nových a modernizovaných strojů přináší 50% úsporu energie. Synchronní momentové motory s permanent- ními magnety mají typicky o 30–60 % vyšší momentovou kapacitu a o 30 % lepší využití krouticího momentu s vyšším zrychlením a zpo- malením než asynchronní (indukční) motory. K aplikacím patří obráběcí stroje a další zařízení pro obrábění kovů, kde je funkce rychlého posu- vu klíčová pro udržení vysoké produktivity. U současných rychlých, často nedozorovaných aplikací má omezení odstávek kritický význam. Motory s permanentními magnety mají výrazně rychlejší odezvu a nedochází u nich k prokluzu. Ve vyšších výkonových rozsazích vykazují motory s permanentními magnety mnohem delší provoz- ní životnost, a to hlavně díky větší míře kompen- zace namáhání rotoru. Výsledkem je omezení zpětných rázů (hystereze) a precizní polohování, ať už pod zátěží, či bez ní. Z hlediska magnetis- mu je tento stav dán kombinací větší vzduchové mezery a menších radiálních magnetických sil s nižším momentem setrvačnosti a vyšší kapaci- tou krátkodobého přetížení při zachování poža- dovaného krouticího momentu. Inteligence pohonu pomáhá motorům s per- manentními magnety v aplikacích, jako je přes- nost polohování soustruhu a preciznost obrá- běcího stroje. Pohon rovněž provádí komplexní výpočty proudu pro vyšší rychlost a identifikaci páru rotorových pólů v případě použití jednoduš- ších převodníků. Asynchronní (indukční) motory zdaleka nej- sou zastaralé, zejména vzhledem k vylepšením prvků motorového systému, jako jsou frekvenční měniče a invertory používané v různých konfigu- racích. A i kdyby, vylepšení v oblasti konfigurace magnetu a vyšší míry inteligence v technologii pohonů otevírají každý den nové oblasti použití motorů s permanentními magnety. Viz tabulka a fotogalerie ukazující, jak motory s permanentními magnety překonávají indukč- ní motory v mnoha aplikacích: http://bit.ly/ RRzVSg. Harald Poesch je produktový manažer pro poloho- vací motory, USA, Siemens Industry www.usa.siemens.com/motioncontrol www.usa.siemens.com/servo-pump Polohování: Výrobce balicích strojů dosahuje úspor díky použití servosystému a modernizaci řídicích prvků: http://bit.ly/Rrck4I. Systémy se servomotory s permanentními magnety versus systémy s indukčními motory Aplikace vyžadující výkon 37 kW (50 k) a více, dlouho považované za tradiční doménu indukč- ních motorů, lze nyní řešit pomocí servomo- torů s permanentními magnety. Tyto aplikace mohou mít dynamické aspekty vyžadující uza- vřenou smyčku pozice-čas a vysoká zrychlení. Při akceleraci velkých zátěží mohou servomoto- ry s permanentními magnety fungovat s velmi vysokými poměry zátěž-setrvačnost a zachová- vat výkonnostní požadavky. Nižší setrvačnost obvykle umožní menší ztráty energie v motoru. Krouticí moment (τ) je součinem setrvačnosti (j) a úhlového zrychlení (α). Když je požadováno přizpůsobení setrvačnosti, polovina energie se ztrácí na zrychlování motoru. Pokud je poměr mezi setrvačností motoru a zátěže velký, řídicí schémata musejí být dostatečně dynamická, aby bránila pohánění motoru zátěží, namísto toho, aby motor řídil zátěž. Rozložené zobrazení rotačního momentového motoru. Tento motor je ideální pro vysoký krouticí moment při nízké rychlosti u nejrůznějších strojů. Obrázek poskytla společnost Siemens. Nákres ukazuje konfiguraci asynchronního (indukčního) motoru (nahoře) a synchronního motoru s permanentním magnetem. S rozvojem technologií se v provedení s permanentními magnety vyrábějí stále silnější motory. Obrázek poskytla společnost Siemens.

22  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com téma z obálky Kompromisy, úvahy, náklady Servomotory s per- manentními magne- ty a indukční motory mají překrývající se výkonnostní rozsahy, a to bez přímé náhra- dy. Pokrok v oblasti pohonů a technologií indukčních motorů jim dal dynamické chování, které bylo dříve doménou servosystémů s permanentními magnety. Indukční motor servo nenahrazuje, jen poskytuje více možností. Při rozhodování mezi nimi zohledněte krou- ticí moment, rychlost a tepelné charakteris- tiky. Servomotor s permanentním magnetem je synchronním motorem se zpětnou vazbou pro komutaci, rychlost a informace o pozici. Vektorově poháněný indukční motor bude také vyžadovat stejné zpětnovazební řízení, aby mohl být konkurenceschopný, ale je poháněn plně elektromagnetickým, nikoli permanentním mag- netickým polem. Vzhledem k současným cenám magnetů ze vzácných zemin se může zdát nepraktické mít servomotor s permanentními magnety v aplikaci vyžadující větší výkon než 15–23 kW (20–30 k). Pokud by požadavky na rozměry a dynamické chování byly mimo záběr indukčních motorů, musí se ve většině případů použít servomotor s permanentním magnetem. Zdroj konstantní- ho magnetického toku motoru s permanentním magnetem může přinést vyšší hustotu krouticího momentu než ekvivalentní systém s indukč- ním motorem. Důležitým dynamickým požadav- kem může být poměr setrvačností. Při vysokých zrychleních a zpomaleních bude velikost rotoru významně zvyšovat setrvačnost a snižovat pou- žitelný krouticí moment. Jistý výrobce skla tyto technologie kombinoval a zvolil čtyři serva s per- manentními magnety se jmenovitým výkonem 54 kW (72 k) z důvodu vysokého dynamického zatížení a požadavků na vyšší výkon. Provedení s magnety zapuštěnými v roto- ru značně snižuje setrvačnost ve srovnání s indukčními motory podobných jmenovitých parametrů. S nižší setrvačností může dynamický výkon překonávat jiné technologie. Indukční motor generuje magnetické pole statorem a vinutím kotvy a laminovanou kon- strukcí rotoru. Stator je podobný kotvě motoru s permanentními magnety, která je stacionární. Zde podobnost končí. Zatímco u motoru s permanentními magnety zajišťují konstantní stav magnetického toku magnety ze vzácných zemin, generované magnetické pole bude táh- nout generované magnetické pole rotoru, v němž byl indukován proud (odtud pojem „indukční“) na sekundárním vinutí okolo lamel kotvy rotoru. Slovo „táhnout“ je důležité, elektromagnet nemůže tlačit. Dva stejné póly u elektromagne- tu mají při použití synchronního řízení namísto odpuzování vzájemně rušivý účinek, podobně jako vzájemný induktor. To je částečně důvo- dem, proč bude synchronní indukční motor mírně opožděn za otáčením pole. Abychom přiměli magnetické pole rotovat okolo kotvy a dosáhli synchronizace rotoru, proud se přerušuje, aby měnil magnetická pole, nebo aby v zásadě poklesla veškerá uložená energie. Poněkud to komplikuje řízení, ale je to zcela v rámci schopností řídicího prvku. Většina servosystémů dokáže pracovat s vel- kými nedynamickými zátěžemi, pokud je prove- dení odpovídající výkonu. Přímo napojené zátěže v balicím a tiskařském průmyslu jsou tradičně velké a mohou využívat kombinace technologií indukčních motorů a motorů s permanentními magnety. Velké rotační motory s permanentními magnety s přímým pohonem mohou zasaho- vat do domény indukčních motorů. Aplikací je mnoho. Pro časování a koordinaci více os řídí motory s permanentními magnety přesněji pozici-čas v uzavřené smyčce než srovnatelné indukční motory a související mechanizace. Při rozhodování mezi systémy se servomoto- rem s permanentním magnetem a indukčním motorem musíte vzít v úvahu dynamický výkon, hustotu krouticího momentu, přizpůsobení setrvačnosti a řídicí schémata. Pro zachování konstantní rychlosti s velkou zátěží a velmi vysokým výkonem (> 37 kW /50 k) je pravděpo- dobně lepší volbou indukční motor. Jestliže by byly důležitými rozhodovacími faktory hmotnost motoru, dynamické chování nebo hustota krou- ticího momentu, volba by měla padnout spíše na servomotor s permanentním magnetem. Nenechte se svazovat tradiční představou, že servomotory s permanentními magnety obslu- hují jen aplikace o výkonu menším než jen pár koňských sil. Lee Stephens je vedoucí technik pro polohování společnosti Kollmorgen, Radford, stát Virginia. Další informace fotografie a popis technologií použitých uvnitř servomotorů s permanentními magnety naleznete v článku na adrese: http:// bit.ly/SfKqhE. Servomotory vs. indukční motory: výkon a náklady Rozhodnutí použít servomotory nebo indukční motory závisí na chování požadovaném aplikací a na nákladech. Indukční motory jsou jedno- K ú S m t m v a d p i j c Servomotory s permanentními magnety, jako je Cartridge DDR společnosti Kollmorgen, zasahují do aplikací o výkonu 37 kW (50 k) a více, které byly dlouho výhradním teritoriem systémů s indukčními motory. Technologie rotorů se zapuštěnými magnety u motorů řady B-series společnosti Kollmorgen nabízejí výrazně nižší setrvačnost než indukční motory obdobných parametrů a poskytují lepší dynamické chování než jiné technologie motorů. Servomotory s permanentními magnety jsou často vhodnější volbou pro aplikace, kde má kritický význam hmotnost motoru, dynamické chování nebo hustota krouticího momentu. Obrázek poskytla společnost Kollmorgen. ž z v z Otázky ke zvážení… Připijte na zdraví Faradayovi a Teslovi: Připomeňte svým netechnickým přátelům, že Michael Faraday mimo mnoho dalších úspěchů objevil elektromagnetickou indukci a Nikola Tesla významně přispěl k modernímu systému napájení střídavým elektrickým proudem. Měli bychom bez nich vychlazené pivo?

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 23 duché, levné a je to velmi zralá technologie, přímočará pro řízení typu zapnuto/vypnuto, snadno zapojitelná a nabízí mnoho variant pro- duktů od mnoha dodavatelů. K jejím nevýho- dám patří limitované poziční řízení a obvykle větší rozměry. Servomotory jsou dynamičtější a obsahují zpětnovazební zařízení, jako je převodník nebo rozkladač (revolver) pro řízení rychlosti a pozič- ní přesnosti. K přednostem servomotorů patří mnohem vyšší výkon, schopnost zajišťovat vyšší rychlosti, mají menší rozměry a k dispozici jsou nejrůznější doplňkové komponenty. Servomoto- ry jsou o něco dražší z důvodu vyspělejší tech- nologie. Vysoké rychlosti a chování krouticího momentu mohou být občas omezeny z důvodu doby aktualizace servopohonu. Indukční motory s kotvou nakrátko před- stavují levnější variantu pro řízení rychlosti u aplikací, jako jsou dopravníky s konstantní rychlostí, třídiče nebo podobné přepravní sys- témy s přiměřeným konstantním zatížením. Krouticí moment indukčního motoru je gene- rován procentem prokluzu; existuje omezená oblast s plochým průběhem krouticího momen- tu na základě rychlosti ve srovnání se servo- motory. K aplikacím třífázových indukčních motorů patří mimo jiné obráběcí stroje, jeřá- by, čerpadla, ventilátory a robotické aplikace. V těchto aplikacích mohou být synchronní ser- vomotory vzhledem k nákladům zbytečně příliš dobré. Servomotory mohou být vyžadovány pro repetitivní robustní indexování s opakovatel- ným ustavováním a vyšší přesností rychlosti. Ustavovací systémy se servem mohou být zapo- třebí pro celou řadu napájecích napětí (jako je 115 V stříd. až 480 V stříd.). S tím, jak nabývají na významu požadavky na přesné ustavování, vyšší rychlosti a robustní indexování s omezenou dobou prodlevy, je snad- nější ospravedlnit vyšší náklady na servomotory pro zvýšení přesnosti řízení pozice u strojů pro balení, tváření kovů, CNC, zpracování dřeva, robotiku a další. Vyspělé servomotory mají nízký moment setrvačnosti rotoru a velmi vysokou kapacitu přetížení. Technologie vinutí vyniklých pólů přináší vysoký činitel plnění mědí, což pomáhá dosahovat vysokého kontinuálního krouticího momentu. Velmi malá čela vinutí zajišťují malou celkovou délku. Plně zalitý stator zajišťuje tepel- ně ideální vazbu vinutí s krytem motoru. Zalití rovněž mechanicky chrání vodiče vinutí před vibracemi. Další informace naleznete na adrese: http://bit.ly/PvoyeB. Bob Swalley je specialista společnosti Beckhoff Automation na motory a pohony. www.beckhoffautomation.com/drivetechnology Díky pohonům a konstrukčnímu řešení mohou být synchronní servomotory efektivnější Obecně platí, že frekvenční měniče používané s asynchronními motory lze používat také se synchronními servomotory. Protože magnetiza- ce motoru u trvale buzeného syn- chronního motoru není generována přiváděným reakčním proudem, ale permanentními magnety, motorové proudy jsou nižší. To má za násle- dek vyšší účinnosti, než lze dosáh- nout s odpovídajícím asynchron- ním motorem. A množství energie potřebné pro typické ustavovací aplikace klesá o 30 %. Nižší motorové proudy však také znamenají, že v invertoru dochází k menší ztrátě proudu a v případě potřeby je možno zvolit menší inver- tor, což zvyšuje celkovou účinnost polohovacího systému. Vyplatí se ověřit, zda pro danou aplika- ci může synchronní servomotor s vyšší energetic- kou účinností nabídnout lepší řešení. Převodovky přizpůsobují vysokou rychlost motoru mechanickému procesu. Nejčastěji se používá převodový poměr přibližně 1:20. Zatímco šnekové převodovky obecně způsobují vysoké ztráty, lze použít kuželové převodovky s vyšší účinností (viz graf). Dalšího zvýšení účinnosti lze dosáhnout, pokud je možné díky vyšší účinnosti převodov- ky použít invertor nebo motor o nižším výkonu. Invertory mají pomocný zdroj energie o příkonu přibližně 15 W, který je primárně poža- dován pro napájení řídicí elek- troniky. Výkonově závislé ztráty ve výstupních stupních inver- toru jsou dány úrovní moto- rového proudu. Vliv na ztráty mají zvolená spínací frekvence a délka motorového kabelu. Invertory dosahují velmi vyso- ké účinnosti 94 až 97 %. Další informace naleznete na adrese: http://bit.ly/NAyWhX. Mariusz Jamroz je vedoucí tech- nik společnosti Lenze pro OEM výrobce. www.lenzeamericas.com Kromě úspory energie může kine- tická energie rovněž rekuperovat elektrickou energii. Viz některé z nejbližších vydání. Účinnost 100 % 80 % 60 % I = 20 Převodový poměr Kuželový převod Šnekový převod Jednokabelová technologie přenáší napájení a procesní data v jediném standardním motorovém kabelu namísto dvou. Data převodníku, pozice rotoru, informace systému multi-turn a stav tepelných podmínek motoru jsou přenášeny spolehlivě a bez rušení prostřednictvím digitálního rozhraní. Motor má nízký moment setrvačnosti rotoru, vysokou kapacitu přetížení a u vinutí je použita technologie vinutí vyniklých pólů pro vysoký kontinuální krouticí moment. Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation. Převodovky přizpůsobují vysokou rychlost motoru mechanickému procesu. Nejčastěji se používá převodový poměr přibližně 1:20. Velmi účinné jsou dvoustupňové převodovky s šikmým ozubením. Šnekové a kuželové ozubené převody se používají pro rohové převodovky. Zatímco šnekové převodovky obecně způsobují vysoké ztráty, lze použít kuželové převodovky s vysokou účinností. Dalších zvýšení účinnosti lze dosáhnout, pokud je možné díky zvýšené účinnosti převodovky použít invertor nebo motor o nižším výkonu. Obrázek poskytla společnost Lenze.

24  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Jeanine Katzelová Control Engineering hlavní téma N a počátku bylo tlačítko a s tlačítkem byly kontrolky a přepínače. Pak se objevilo napevno zapojené zařízení a stalo se elektronickým panelem, poté přišly integrované obvody. Zrodily se osobní počítače a softwarové programy, které obsadily pole zobrazování, a internet, jenž vydláždil cestu k tomu, aby informace mohly jít kamkoli. Speci- alizované systémy se staly „otevřenými“ a operá- torský displej, který kdysi sledoval jen jeden stroj, nyní postihuje strojů mnoho, a to jak v rámci jednoho závodu, tak i celého světa. Evoluce je skutečností, alespoň pokud jde o rozhraní člověk-stroj (HMI). To, co začalo jako jednoduchá vyhrazená funkce, se jen za pár desetiletí nesmírně rozšířilo a změnilo a stalo se dost možná nejvlivnějším faktorem v dneš- ním výrobním prostředí. „Díky explozivnímu zvýšení přenosové kapacity a přístupnosti pro- pojují systémy HMI myriády dat,“ všímá si John Krajewski, ředitel produktového managementu společnosti Invensys pro HMI v průmyslovém řízení. „V minulosti byla rozhraní HMI izolova- ná a prováděla jen základní řízení stroje. Nyní kooperativní systémy uvolnily novou sílu pro připojování a přístup.“ Průmysl tradičně usiluje o monitorování a pochopení svých procesů a operací. Jeho cesta od zařízení typu zapnuto/vypnuto ke složitým sofistikovaným systémům pro monitorování a analýzu byla dramatickou a pozoruhodnou jízdou. V tomto článku se podíváme na to, jak probíhal přechod od tlačítka k rozhraní MMI (Man-Machine Interface) přes rozhraní HMI až k vizualizaci, jak tento vývoj formoval průmyslový proces a jak nadále ovlivňuje svět výroby. Dávno tomu… „Začalo to tlačítky a světýlky, ručičkovými a pane- lovými ukazateli a prvotními hlásiči,“ vzpomíná Od tlačítkových spínačů k počítačům PC, od textového znázornění ke grafickému, od obrazovek CRT k LCD – podoba a role toho, co nazýváme „vizualizací“, se za posledních pár krátkých let dramaticky změnily. Přesun od ostrůvků automatizace k sofistikovanému řízení a analytice odráží bezprecedentní růst. Tato cesta však zdaleka ještě nekončí. Evoluce rozhraní HMI Rozhraní HMI ušla v relativně krátkém čase značný kus cesty. Moderní rozhraní HMI je součástí vícečetných přístrojových panelů a špičkových vizualizačních systémů, které řídí celé operace. Moderní systémy HMI přistupují k datům z mnoha zdrojů a mají dosah do vzdálených míst. Obrázek poskytla společnost PcVue.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 25 mini.s 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 Mini BCS kapacitní snímače Snímání objektů i v nepřístupných místech Balluff kapacitní snímače se staly nepostradatelným prvkem průmyslové automatizace, kde se spolehlivě starají o snímání objektů a hladin. BCS snímače kontrolují hladiny zásobníků, skladovací výšku, přítomnost a obsah s extrémní přesností. Nejsou ovlivněny prachem a odlesky, složením objektů nebo barvou. Snímají obsahy s absolutní přesností přes skleněné a plastové stěny bez ohledu na  okolní prostředí. Díky těmto přednostem jsou Balluff snímače vždy vyhledávány a spolehlivě vykonávají svoji funkci v průmyslové automatizaci. S Balluff řadou Mini BCS kapacitních snímačů je možné snímání objektů i  v  nepřístupných místech. Vysokou flexibilitu použití zaručuje modulární koncepce a tvarová variabilita snímačů. Snímače mají externí vyhodnocovací jednotku vybavenou robustním potenciometrem a  přehlednou LED signalizací. Připojení snímačů k vyhodnocovací jednotce je rychlé a snadné pomocí unifikovaného konektoru. Tímto konektorem jsou vybaveny jak válcová provedení počínaje průměrem 4 mm až po provedení se závitem M12. Tato provedení jsou vhodně doplněna diskovými provedeními od průměru 18 mm až po 30 mm. Externí vyhodnocovací jednotkou je také vybavena řada do extrémních teplot, která je navržena pro snímání hladin kapalin, past nebo práškových médií při teplotě od -180 °C až do 250 °C. Tyto snímače jsou připojeny ještě přes teplotně odolný kabel Triax k vyhodnocovací jednotce. Balluff řady BCS kapacitních snímačů nejsou pouze špičkové ve snímání objektů a hladin, ale jsou také vždy o krok před konkurencí, pokud jsou na ně kladeny vysoké technické požadavky. Odolávají vysokým teplotám a tlakům, pouzdra jsou vyrobena z vysoce kvalitní nerez oceli nebo teflonu do extrémních prostředí, široký rozsah napájecího napětí a  především široký výběr různých provedení zaručuje větší konstrukční volnost i v těžce dostupných místech. Další informace a bohatou nabídku příslušenství najdete na našich webových stránkách www.balluff.com.

26  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Dnešní rozhraní HMI na bázi LCD jsou dodávána ve všech tvarech a velikostech pro splnění veškerých představitelných potřeb, od monitorování a řízení operací u stroje až po jiskrově bezpečné aplikace. Obrázek poskytla společnost Pepperl+Fuchs. hlavní téma Louis Szabo, manažer pro rozvoj obchodu společ- nosti Pepperl+Fuchs. „Dokonce i v závěru 90. let 20. století považovalo mnoho závodů tlačítkové spínače za ekonomicky výhodnější řešení než panel HMI.“ „Avšak jakmile výrobci získali možnost nahra- dit tyto tlačítkové spínače elektronickým ter- minálem za zhruba 100 dolarů na instalované tlačítko, tlačítkové spínače se staly extrémně drahými a terminály mnohem efektivnějšími,“ dodává Marco H. Wishart, obchodní manažer pro elektronická operátorská rozhraní společnosti Rockwell Automation. „Jsme svědky skutečné evoluce,“ tvrdí Emma- nuel Ecochard, generální ředitel společnosti PcVue pro Severní Ameriku. „Vidíme nejen posun paradigmatu, ale průběžné zdokonalování. Sys- témy před 30 lety byly napevno zapojené a nepří- liš flexibilní. Dnešní produkty vám dovolují rychle postavit téměř jakoukoli aplikaci a snadno ji udržovat.“ Vzpomínání pokračuje: „V raných dobách dominovaly monochromatické obrazovky CRT (Cathode Ray Tube) se spartánským textovým displejem,“ dodává Nathan Eisel, manažer tech- nické podpory společnosti Beckhoff Automation. „Interakce probíhala prostřednictvím mechanic- kých tlačítek, klávesnice nebo myši.“ „Operátorské terminály začaly jako doplňkové komponenty ke stroji,“ připomíná Marcia Gadbo- isová, viceprezidentka pro rozvoj obchodu spo- lečnosti InduSoft. „Doplňovaly provoz a poskyto- valy kontrolu, avšak příkazy byly v těchto raných zařízeních literálové, systémy nebyly uživatel- sky přívětivé. Bylo to textové prostředí, které se muselo naprogramovat, aby poskytovalo jakýkoli typ vizualizace.“ Pak se zrodily počítače PC a převrátily svět rozhraní HMI vzhůru nohama. Pozornost se pře- sunula z hardwaru na software, ze zařízení se stal systém a role HMI začala růst, a to exponen- ciálně. „Systémy HMI nejprve běžely na speciali- zovaných systémech,“ upřesňuje Szabo. „Pak se tématem dne stala interoperabilita. Avšak velká změna situace nastala na konci 90. let minulé- ho století, kdy společnosti, jako je Wonderware a Intellution, představily řídicí software pro PC,“ pokračuje. „Na konci 90. let přišel na trh také nový hardware (monitory LCD namísto CRT, jiskrově bezpečné dotykové obrazovky), ale když výrobci hovoří o HMI dnes, mají na mysli soft- ware. V tomto okamžiku začaly skutečné změny.“ V 90. letech 20. století došlo také ke vzniku a rozšíření otevřených systémů. V nedávné době se objevily „tenké“ (bezdiskové) klientské stanice, nejprve u obchodních systémů a později i v pro- cesním prostředí, což souviselo s tím, jak výroba začala využívat technologie s prvky PLC či sys- témy DCS a řídicí místnosti se začaly přesouvat na základní výrobní úroveň. „Tradičně se rozhraní HMI podívalo dolů na stroj a zobrazilo informace o něm,“ konstatu- je Scott A. Miller, obchodní manažer pro vizuali- zační software společnosti Rockwell Automation. „Ale už brzy se začalo dívat okolo i nahoru a sbí- ralo či využívalo informace pomáhající odvádět lepší práci a provádět věci, které se dosud nikdy nedělaly.“ Stavění mostů a bourání zdí Vývoj rozhraní HMI samozřejmě ovlivnilo mnoho technických vylepšení: výpočetní výkon proce- sorů, sítě Ethernet a Internet. Co mělo největší dopad a co pro výrobu znamenaly změny, které tato vylepšení přinesla? Především umožnily rozhraní HMI důvěrně se zapojit do operací závo- du. Moderní systémy HMI přistupují k datům z mnoha zdrojů a mají dosah do vzdálených míst. Operátoři mohou přijímat informovanější rozhodnutí. Na poli hardwaru měl přechod od napev- no zapojených zařízení k elektronickým ter- minálům zásadní vliv na vytvoření prostředí pro vyspělé schopnosti. „Změny přicházely po krocích, ale byly zásadní,“ nechává se slyšet Marco H. Wishart ze společnosti Rockwell Auto- mation. „Přenesly nás od obrazovek CRT přes LCD k obrazovkám podsvíceným diodami LED a ke změněným poměrům stran. Také rychlý vývoj procesorů umožnil rozhraním HMI prová- dět mnohonásobně více činností.“ Louis Szabo ze společnosti P+F má za to, že nejvýraznějším rozlišujícím faktorem byla volba mezi systémem na bázi Microsoft Win- Klíčové koncepce  Pokud jste si nějakou dobu nevšímali technologie HMI, velice se proměnila.  HMI není jen rozhraním, je prostředkem pro řízení celé operace.  Existuje více způsobů, jak se ponořit hlouběji do vašeho procesu, spolupracovat s ostatními a přistupovat ke kriticky významným informacím.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 27 Jednou z významných vymožeností, která momentálně ovlivňuje systémy HMI, je technologie vícedotykových obrazovek. Tyto displeje využívají projektivní kapacitní dotykové obrazovky (PCT) a mají vysokou hustotu dotykových bodů pro zajištění přesné a spolehlivé obsluhy. Obrázek poskytla společnost Beckhoff Automation. hlavní téma dows a Ethernetem. „Obě technologie pomohly dát systémům HMI flexibilitu jít téměř kamkoli a dělat téměř cokoli. A díky konektivitě jsou informace dostupné v reálném čase.“ Marcia Gadboisová ze společnosti InduSoft uvádí konektivitu a otevřené systémy jako prvky, které rozšiřují schopnosti rozhraní HMI jejich operátorů, ale poukazuje také na význam větší vytříbenosti uživatelského rozhraní. „Díky konektivitě se zbouraly zdi. Přestali jsme být ost- růvky automatizace, přesunuli jsme se do dis- tribuovaného prostředí a zapojili jsme do roz- hodovacího procesu více lidí. Využívání HMI pro přijímání obchodních rozhodnutí na základě vel- kého objemu dostupných dat a přinášení cenově efektivních řešení do provozu mění způsob, jakým pracujeme. Informace bývaly specifické pro daný stroj. Nyní má práce operátorů reálný dopad na finanční výsledky firmy, protože jim systém HMI ukazuje kompletní přehled o situ- aci, nejen jediný stroj,“ doplňuje Gadboisová. Dohromady mají tyto změny jeden významný dopad: přesunuly příkazové středisko mimo zdi závodu. „Uživatelé stále více požadují schopnosti vzdáleného přístupu,“ reaguje Emmanuel Eco- chard ze společnosti PcVue. „Mobilita a vzdálený přístup jsou tím, co je dnes tolik důležité, avšak tyto schopnosti vyvolávají také obavy. Čím více jste mobilní, tím jste zranitelnější. Společně s vývojem mobilních aplikací se musí posilovat i zabezpečení.“ Scott A. Miller ze společnosti Rockwell Auto- mation a jeho kolega Mike Burrows, ředitel pro rozvoj trhu produktů pro integrovanou archi- tekturu společnosti Rockwell Automation, s tím souhlasí. „Zabezpečení je významnou otázkou, stejně jako přenosová kapacita,“ upozorňuje Burrows. „V souvislosti s tím, jak průmysl přivá- dí ke spolupráci různé technologie, jako je video a bezdrátová zařízení, se úrovně zabezpečení stávají nezbytností.“ „Mobilní zařízení rozšiřují stávající schop- nosti,“ dodává Scott A. Miller. „Mnoho závodů vkládá data do chytrých telefonů a tím ohrožu- je zabezpečení. Když operátor využívá mobilní terminál při pohybu po provozu závodu, dává to smysl, avšak manažer s chytrým telefonem na nákupech si musí být jistý, že stisknutím nesprávného tlačítka omylem nezastaví výrobní linku.“ Co je to tedy HMI? Stal se tedy rozhraním HMI chytrý telefon? „V mnoha ohledech jím je,“ míní Marcia Gadbo- isová. „Tento pojem postupně transformujeme a funkci HMI nazýváme ‚vizualizací‘. Každé roz- hraní je více než jen HMI. Je vizualizací. Pojem ‚HMI‘ může zcela vymizet; možná jej nahradí vizualizace, ale účel a funkce zůstanou stejné.“ Terminologie se mění. Posledních 15 let sbli- žování technologií vedlo ke shromáždění funkcí a schopností, které nyní mnozí označují jako „vizualizaci“. „Pojem HMI už téměř nepoužívá- me,“ říká Marco Wishart. „Je to vizualizace: soft- ware a hardware běžící na více zařízeních. Podí- lejí se na tom stejné systémy, data a integrace, ať už je to na vyhrazeném panelu, PC serveru nebo jiném zařízení. V jádru je to stále HMI, ačkoli při svém vývoji bude nabývat různých forem.“ Scott A. Miller ze společnosti Rockwell Automation označu- je vizualizaci za bod mísení vlivů. Nicméně způsob, jak k tomu- to mísení dochá- zí, bude různý pro každé odvětví, apli- kaci a klienta. „Co však bude rozkvétat, jsou způsoby, jakým jsou tyto schopnosti aplikovány. Špičkové vizualizační systémy budou přistupovat k informacím a dodá- vat ten správný obsah té správné osobě. Ať už je operátor před lahvovací linkou celý den, pohybu- je se po závodě nebo přechází ze závodu do závodu, informace, které využívá, přichá- K moderním rozhraním HMI patří PanelView Plus 6 společnosti Rockwell Automation, které nabízí zvýšenou paměťovou kapacitu, vylepšené provedení šetřící čas, rozsáhlou grafickou knihovnu, vyšší schopnosti barevné animace a přístup k vícejazykové knihovně typů písma. Obrázek poskytla společnost Rockwell Automation.

28  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Schopnosti rozhraní HMI se za posledních několik let dramaticky zvýšily. Sofistikovaná grafika je běžná u většiny systémů. Lze k nim přistupovat z nejrůznějších mobilních zařízení, včetně chytrých telefonů a tabletů. Obrázek poskytla společnost InduSoft. hlavní téma zejí z řídicího systému a informačního systému. Čím více tyto systémy mísíme, tím lépe můžeme obsluhovat vícečetné aplikace. Tímto způsobem se technologie HMI ubírá.“ „Definice HMI se bezesporu rozšířila,“ domní- vá se John Krajewski ze společnosti Invensys. „Technologie se může vyvinout až tam, kde pojem HMI vůbec neplatí,“ pokračuje. „Aplikace jsou integrované. Jen zřídkakdy je HMI jediným mechanismem, který operátor využívá. Před lety možná rozhraní HMI komunikovalo jen s jedi- ným zařízením, avšak nyní má pod kontrolou větší systémy. Ačkoli operátoři budou mít stále svou práci, jejich dalším horizontem bude správa operací. V budoucnu se vyvine spravování celé operace z jediné konzole.“ Bezprecedentní minulost, neomezená budoucnost Rozhraní HMI mají bohatou a pestrou minulost, avšak průmysl očekává ještě větší růst. „Ušli jsme velký kus cesty,“ má jasno Marcia Gadboi- sová ze společnosti InduSoft. „Mysleli jsme si, že změny probíhající v minulosti byly magické, ale podívejte se na to, co se děje nyní. Ten vývoj až bere dech.“ Průmysl dnes využívá širokou řadu vynika- jících, plnobarevných displejů TFT LCD, všímá si Nathan Eisel ze společnosti Beckhoff. „Tech- nologie dotykových obrazovek je zcela běžná. Průmyslově vyztužené ovládací panely a panelo- vé PC s kryty z hliníku nebo oceli se kombinují s bohatou softwarovou grafikou HMI a vytvářejí dynamická operátorská rozhraní. Širokoúhlé obrazovky jsou běžné a mnoho dodavatelů HMI nabízí rozlišení Full HD.“ Mike Burrows ze společnosti Rockwell Auto- mation má vizi, že dalším vývojovým stupněm bude neoddělitelnost operátorského rozhraní od řídicího prvku. „Stále jde o samostatné jed- notky, avšak v budoucnu se řídicí prvek a operá- torské rozhraní stanou jediným systémem využí- vajícím jednu databázi. Řídicí prvek je výchozím bodem pro všechna data proudící do HMI. Stává se serverem závodu. Vizualizace je výkonnější, když zde není žádný počítač jako mezičlánek, když je zabudována do řídicího prostředí.“ Asi jednou z nejvýznamnějších změn ovlivňu- jících současné systémy HMI je vzestup vícedo- tykové technologie. „Systémy s integrovanými vícedotykovými schopnostmi jsou již dostupné,“ připomíná Nathan Eisel ze společnosti Beck- hoff. „Tyto displeje využívají projektivní kapa- citní dotykové obrazovky (Projective Capacitive Touchscreen – PCT) pro zajištění kompatibility s průmyslovým prostředím. Jejich vysoká husto- ta dotykových bodů umožňuje průmyslovým uži- vatelům přesnou a spolehlivou obsluhu. Obslu- ha v pracovních rukavicích je možná. Navíc lze do průmyslových aplikací přenést i funkce známé z chytrých telefonů a tabletů, jako je zvět- šování, posouvání, otáčení objektů a listování.“ Mike Burrows ze společnosti Rockwell Auto- mation vidí zařízení typu iPad společnosti Apple jako „velkou gorilu v místnosti“ – nepřehlédnu- telný, neopominutelný faktor. Určuje vizi toho, co je možné: bezdrátové spojení, mobilita, cloud computing, integrace dat. „Netvrdím, že by se měly iPady využívat v průmyslu, ale stanovují vizi toho, co je možné.“ Podle Louise Szabo ze společnosti P+F je rapid- ní expanze „virtualizace“ architekturou HMI typu klient-server. „Obchodní model serveru s vyso- kou dostupností s podporou IT a vysoce distribu- ovanými ‚tenkými‘ klienty rozmístěnými po celém závodě je nyní modelem automatizace přímo na základní provozní úrovni,“ vysvětluje Szabo. „K přínosům patří optimalizace aktualizace hard- waru, modernizace s nižším rizikem, zvýšené zabezpečení a nižší náklady na dobu životnosti.“ Asi největší změnu však přinesou lidé, niko- li zařízení. „Manažer provádějící týdenní nebo měsíční hodnocení má určitým způsobem prst na tepu ziskovosti organizace,“ domnívá se John Krajewski ze společnosti Invensys, „avšak lepší přehled má operátor, který vidí situaci v reálném čase na svém rozhraní HMI. Moderní rozhraní HMI mohou otřást procesem rozhodování a pře- nést jej dolů až na úroveň provozního pracovníka, osoby s největším vlivem.“ ce Jeanine Katzelová je přispěvatelka časopisu Control Engineering.

Obr. 3: Malý a levný převodník GNOME232 Obr. 2: VESR424 minimalizuje počet kabelů Obr. 1: Univerzální převodník VESR424 placená inzerce Převodník VESR424 (obr. 1) se odlišuje od běžně používaných převodníků z Ethernetu zajímavou vlastností. Obsahuje totiž vestavěný switch (přepínač), takže pro připojení do sítě LAN nevyžaduje vlastní kabel. Lze jej tedy „vlo- žit“ do kabelu, který již vede k jinému zařízení. Integrovaný switch tak výrazně zjednodu- ší montáž převodníku VESR424, jak ukazuje obrázek 2. Uvedeným způsobem lze propojit i více převodníků, protože datový tok ze sério- vých linek je ve srovnání s možnostmi Ethernetu velmi malý. Čtyři univerzální sériová rozhraní Převodník VESR424 obsahuje 4 sériové porty. Každý z těchto portů může být nastaven do modu RS232, RS485 nebo RS422. Tyto vlastnosti činí z převodníku VESR424 velmi univerzální zaří- zení. Při nastavení do módu RS232 jsou pře- nášeny všechny signály linky (platí pro varian- tu VESR424D). Maximální rychlost přenosu je pro všechny typy sériových linek shodná a činí 230,4 baudu. Napájecí napětí převodníku může být v roz- sahu 10 až 58 V, teplota okolí -10 ºC až +80 ºC. Převodník je dodáván v robustním provedení s možností uchycení na lištu DIN. Prodloužení sériové linky přes Ethernet Převodník VESR424 má zvláštní mód, který optimalizuje vlastnos- ti převodníku pro aplikace, kdy je třeba prodloužit sériové linky RS232, RS485 nebo RS422 pomocí sítě LAN, tedy přes Ethernet. Přitom je třeba použít dvojici převodníků, které jsou nastaveny „proti sobě“. Pokud má být převodník použit jako vzdálený sériový port, lze pou- žít driver – „virtuální sériový port“, který je součástí dodávky. V ope- račním systému Linux pak stačí přesměrovat původní komunikaci přes sériový port na TCP. GNOME: jednoduše, levně Dalšími převodníky dodávanými společností Papouch jsou převodníky řady GNOME (obr. 3). Tyto převodníky jsou jednoduché, levné a rozmě- rově malé moduly, jež jsou učeny pro obousměr- ný převod mezi sítí Ethernet a jedním z rozhraní RS232, RS485 nebo RS422. Převodníky jsou dle rozhraní označeny GNOME232, GNOME485 a GNOME232. Převodníky GNOME mají široký rozsah napá- jení 5 až 30 V, k dispozici jsou i typy s galva- nicky odděleným napájením 5 až 48 V. I pro převodníky GNOME je dodáván program, který vytvoří virtuální sériový port. UvedenépřevodníkyEthernetu na RS232, RS485 nebo RS422 je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch s. r. o. jsou připraveni poradit s jejich aplikací. Převodník Ethernet – RS232, RS485, RS422 s integrovaným switchem

30  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma V srpnu 2007 publikoval časopis Con- trol Engineering článek „Tři přístu- py k použití bezdrátové technologie ve zpracovatelském závodě“, který zkoumal strategii a topologii tří firem a konsor- cií pracujících na zavádění bezdrátové techniky do procesní výroby. Výchozím předpokladem bylo, že by se bezdrátová technika měla stát hlav- ním tahounem a jejich strategie byly postaveny na plnění tohoto záměru. Bezdrátové procesní přístroje existovaly již dlouho před rokem 2007, zejména ve formě jednotlivých zařízení typu point-to-point nebo malých sítí, avšak v té době začínaly na trh přicházet sofistikovanější systémy a koncepce vytváření rozsáhlejších sítí začala být prove- ditelnější. Byly vypracovány nové standardy, které byly příslibem kompatibility, a stále více dodavatelů se nechalo zlákat k zapojení. Co se tedy od té doby stalo? Zavádění bez- drátové techniky do procesní výroby bezespo- ru nabralo tempo, ale ukázalo se, že silnější motivací byly jiné způsoby využití bezdrátové techniky, než je přístrojová technika. V proces- ním kontextu existuje mnoho využití bezdrátové techniky, která sice byla zvažována již dříve, ale nyní se usnadnila jejich proveditelnost. Možnost mobility operátorů, videa, lokalizace zaměst- nanců, vzdáleného monitorování a podobně jsou dohromady dobrými důvody zavádění bez- drátové techniky než jen využívání přístrojové techniky. „Za poslední tři roky jsme zaznamenali zvý- šený zájem o zavádění nástrojů pro vykazování, přehledy a analýzy, které využívají bezdrátovou techniku,“ všímá si Maryanne Steidingerová, ředitelka pro marketing produktů vyspělých aplikací společnosti Invensys Operations Mana- gement. „Platformy mohou přebírat informace z databáze datového skladu systému MES nebo DCS a prezentovat je v interaktivním formátu na mobilním zařízení. Před třemi nebo čtyřmi lety jste tyto aplikace ještě nepředpokládali, avšak cena samotného zařízení se snižuje a roz- šíření chytrých zařízení mezi lidmi se zvýšilo.“ Když se vrátíme ke třem firmám a konsorciím zmiňovaným v diskusi z roku 2007, směry vývo- je se poněkud změnily. Širší záběr V roce 2007 platforma Smart Wireless společ- nosti Emerson vzkvétala a týkala se výhradně přístrojové techniky. Ta je stále hlavním prvkem, ale jak článek předpovídal, firma rozšířila svou působnost do rozsáhlejších systémů. „Větši- na toho, co děláme, se točí okolo přístrojové techniky,“ tvrdí Bob Karschnia, viceprezident pro aplikace bezdrátové techniky společnosti Emerson Process Management. „Důvodem je to, že nakonec usilujete o změnu procesu, takže k tomu použijete přístrojovou techniku. Větši- na lidí začíná situací typu „mám malý problém a snažím se jej napravit“. Obvykle to zahrnu- je možná 20 přístrojů a klient se snaží měřit něco, co v současnosti neprovádí. Takže začne něčím podobně malým a postupně to rozšiřuje. Jiní začnou velkorysejší vizí a říkají: „Zavedeme bezdrátovou techniku v celém našem závodě,“ a začnou ji zdola zavádět. Původní bezdrátová přístrojová zařízení uve- dená v roce 2006 v rámci původního programu Smart Wireless zastarala v souvislosti s tím, jak se společnost Emerson přiklonila ke specifika- ci WirelessHART. Koncepčně se WirelessHART v mnohém podobá původnímu přístupu společ- nosti Emerson, avšak organizace HART chtěla tuto platformu posunout dále. Společnost Emer- son byla nucena provést změnu, avšak cítila, že v dlouhodobém horizontu to bylo správné rozhodnutí. „Než tato norma vyšla, měli jsme již za sebou rok a půl provozu první generace,“ připomíná Karschnia. „Zařízení standardu Wire- lessHART začala na trh přicházet v roce 2008. Předtím jsme měli malou zavedenou základnu, ale mnoho z těchto zákazníků nepřešlo na novou technologii, protože jejich zařízení fungovalo. Když před pěti lety ve velkém stylu vtrhla na scénu bezdrátová procesní přístrojová technika, zdálo se, že její masivní zavedení je už za rohem. Stal se tento sen skutečností? Osvědčuje se bezdrátová přístrojová technika? Peter Welander Control Engineering Klíčové koncepce  Bezdrátová technika se zavádí stále častěji, ale které technologie jsou pro uživatele nejzajímavější?  Hodnota bezdrátové techniky v procesních aplikacích se v posledních pěti letech vyvinula.  Bezdrátová přístrojová technika je stále důležitá, ale není hlavním důvodem pro zavádění těchto technologií.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 31 Klientela se však rozšiřovala a zákazníci začali postupně používat přístroje standardu Wire- lessHART.“ I když společnost Emerson zahájila éru pří- strojové techniky, nezastavila se jen u ní. V roce 2007 již vytvořila partnerství s poskytovateli bezdrátové infrastruktury, např. se společností Cisco. „Zařízení standardu WirelessHART jsou jen podmnožinou toho, co vše v oblasti bez- drátové techniky poskytujeme. Slouží nám pro přístrojovou techniku, ale standard 802.11 nebo Wi-Fi využíváme také pro páteřní síť, mobilitu operátorů, komunikaci, videokamery, sledování výrobních prostředků a podobné aplikace. Toto vše zahrnujeme do koncepce Smart Wireless,“ uzavírá Karschnia. Rozšiřování společně se standardy Od samotného počátku se společnost Honeywell dívala na bezdrátovou techniku jako na kapacitu daleko přesahu- jící obzor přístrojové techniky. Stále se dodržují v zásadě stej- né strategie, jako měla v roce 2007, a ty spočívají v integraci veškerých bezdrátových prvků do větší infrastruktury Wi-Fi, ačkoli rozsah možností se za posledních několik let neu- věřitelně rozšířil. Brzy se spojila s výborem pro ISA100, i když se tento standard teprve formo- val. Podobně jako u společnosti Emerson byla i první generace přístrojové techniky společnosti Honeywell, jež byla prodávána v rámci koncepce OneWireless, nahrazena zařízeními kompatibilními s normou ISA100.11a, avšak firmy, které původní řešení začaly používat již dříve, měly možnost je moder- nizovat nebo jednoduše pokračovat v jejich pou- žívání. Společnost Honeywell nadále staví svou nabídku na bezdrátových přístrojových zaříze- ních společně s hardwarem pro infrastrukturu bezdrátových sítí. „Skutečností je, že u bezdrátové techniky nejde ani tak o přístrojovou techniku a schop- nost měření,“ míní Ray Rogowski, ředitel glo- bálního marketingu pro bezdrátovou techniku. „Potřebujete je, avšak u bezdrátové techniky jde o aplikace, které mohou na této infrastruktuře běžet: schopnost zvyšovat výkon vašeho závodu, efektivitu vašich pracovníků a nabízet řešení pro mobilitu zaměstnanců. Podíváte-li se do budouc- nosti, představte si údržbáře, kteří mohou přímo z provozu přistupovat k výkresům, mohou loka- lizovat zařízení a automaticky je rozpoznávat. Jde o všechny aplikace v bezdrátové síti, které nemůžete realizovat žádným jiným způsobem. Vizí jsou pružnější rozhodovací aplikace pro zákazníky. Ti mohou provozovat své závody lépe, být efektivnější a bezpečnější.“ Diederik Mols, šéf rozvoje globálního trhu s bezdrátovou technikou společnosti Honeywell, se nechává slyšet, že to je opravdu teprve začá- tek a že nové aplikace jsou omezeny jen vaší fantazií. Význam těchto možností bude stále růst v souvislosti se skutečností, jak se u firem začne projevovat měnící se demografická skladba pracovníků. „Přístup k bezdrátovému systému provozního poradce učiní nové operátory mno- hem efektivnějšími,“ předpovídá. „Jde o expertní systém obsahující odborné zna- losti od všech operátorů a tech- niků, který bude zpřístupněn novým operátorům nastupují- cím na svá místa. Pokud jste v provozu a uvidíte netěsnící ventil, můžete kliknout na své zařízení a zjistit, o jaké médium jde, a získat od systému doporu- čení, co dělat a co nedělat, abys- te zamezili nebezpečné situaci. Může rovněž generovat alarm v dispečinku, že na příslušném ventilu došlo k úniku. Tím se omezí počet incidentů procesní bezpečnosti v těchto stále složi- tějších prostředích.“ Mols dodává, že tam, kde byly tyto systémy nasazeny, drama- ticky pokleslo množství odstá- vek a počet bezpečnostních inci- dentů. Každý svou cestou I když se společnosti Apprion a Invensys pokou- šely v roce 2007 vytvořit partnerství, nakonec se vydaly samostatnými cestami. Společnost Apprion pokračovala ve své strate- gii poskytovat rozsáhlou bezdrátovou infrastruk- turu, která dokáže podporovat jakékoli potřeby v prostředí závodu. „Naše cesta se nezměni- la – stále děláme totéž, jen jsme se rozšířili,“ konstatuje Sarah Prinsterová, viceprezidentka marketingu společnosti Apprion. „Před pěti lety jsme měli pár aplikací, nyní jich nabízíme spous- ty. Náš soubor aplikací nadále rozšiřujeme a je to velmi snadné, když máme přímočarý systém. Jakmile je infrastruktura zavedena, přidáváte-li kamery, další senzory nebo značky RFID, můžete je zapojit skutečně snadno.“ Apprion také pomáhá řídit bezdrátovou síť jako službu. Sarah Prinsterová však vzpomíná, že to zákazníci nepřijímali okamžitě. „Před pěti lety jsme nabízeli tento model řízených služeb, ale hlavní téma „Jde o všechny aplikace v bezdrátové síti, které nemůžete realizovat žádným jiným způsobem. Vizí jsou pružnější rozhodovací aplikace pro zákazníky. Ti mohou provozovat své závody lépe, být efektivnější a bezpečnější. “

32  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com zákazníci si chtěli řídit své sítě sami. Nyní, přede- vším vzhledem k nedostatku odborných znalostí a menšímu počtu pracovníků v závodech, jsme schopni toto všechno začlenit a zákazníci nám své sítě velmi rádi svěří, abychom je řídili.“ Společnost Invensys pokračovala ve svém pro- gramu bezdrátové techniky, ale věnuje více úsilí vývoji softwarových aplikací než zavádění hard- waru. Dosud nevytvořila žádnou bezdrátovou přístrojovou techniku a ani se k tomu zřejmě nechystá. „Nižší náklady na při- pojení jsou tím, co dnes pohání obchod s přístrojovou techni- kou,“ upřesňuje Hesh Kagan, vedoucí konzultant pro portfo- lio nových iniciativ společnos- ti Invensys Operations Mana- gement. „Ale to je jen jednou částí našich aktivit v oblasti bezdrátové techniky. Většinu lidí dnes zajímá mobilita operá- torů a další záležitosti spojené se sběrem informací z podniko- vého hlediska.“ A co tedy přístrojová technika? I když uživatele přitahují další aspekty bezdrátové techniky, přístrojová technika je stále důležitým předmětem diskuse. Nejpříhodnější otázkou může být – a funguje to vůbec? Odpověď zní – ano, s výhradou, pokud ji využí- váte odpovídajícím způsobem. Ve většině případů uživatelé, ba dokonce i lidé, kteří přístrojovou techniku navrhovali, zjišťují, že funguje mnohem snadněji, než kdy očekávali. Wally Pratt, tech- nický ředitel organizace HART Communication Foundation, uvádí: „Podle kvalitativních informa- cí, které dostávám z provozů, tato zařízení pro síť WirelessHART fungují lépe, než jsme kdy očeká- vali. Stačí jen zapojit a ono to jednoduše funguje. Upřímně řečeno, máme z toho velkou radost.“ To je dobré vědět, ale asi si začnete představo- vat, jaké problémy tito návrháři vlastně očekávali. Wally Pratt vysvětluje: „Prostředí s rádiovými vlnami, zejména nelicencovaná pásma ISM, je poměrně chaotické. Máte nejrůznější varianty přenosů Wi-Fi, Bluetooth a další rozmanité rádio- vé vlny, takže je zde mnoho různých potenciálních zdrojů signálu. Obávali jsme se, že toto prostředí bude tak zamořené rušením, že bude docházet k mnohem většímu počtu opakování přenosu, což by zhoršovalo spolehlivost.“ Bob Karschnia říká, že společnost Emerson očekávala, že zákazníci budou mít větší potíže při zřizování bezdrátových sítí. „Naše startovací sada obsahovala nabídku označovanou Smart Start, kdy bychom vyslali servisního technika, který by zákazníkovi se spouštěním pomohl, zejména napoprvé. Zjistili jsme však, že zhruba ve třech čtvrtinách případů, když se technik na dané pracoviště dostavil, zákazník již provedl spuštění vlastními silami.“ Výhrada týkající se použití odpovídajícím způ- sobem však stále platí. Bezdrátová zařízení mají jiné provozní charakteristiky, což může být nevý- hodou, a to především při jejich použití pro říze- ní procesu. Pokud však technici navrhující síť mají toto na paměti, omezení lze zmírnit či zcela odstranit. Sbližování standardů? V roce 2007 vyvíjely standardy obě organizace, HART i ISA. Ty jsou nyní hotové a fungují sou- běžně. Standard WirelessHART je navržen pro přístrojovou techniku, zatímco ISA100 má mnohem širší záběr a přístro- jová technika je jednou sou- částí. Oba standardy jsou navr- ženy, aby podporovaly šká- lovatelnost, nízkou spotřebu energie, schopnost pracovat ve starších prostředích, zabez- pečení a schopnost plně fungo- vat v prostředích, kde zařízení musejí koexistovat s našimi bezdrátovými zaří- zeními a sítěmi. Standard WirelessHART je navržen jako jed- noduchý a přímočarý. Z provozního hlediska by měli uživatelé zjistit, že fungují stejně jako jejich napevno připojené protějšky. Pokud používá- te a vyhovují vám napevno připojená zařízení standardu HART, budou vám vyhovovat i jako bezdrátová. Momentálně se neplánuje rozšíření standardu pro širší bezdrátové sítě. „Nedomní- vám se, že by HART Foundation potřebovala vyvíjet nějaký protokol vyšší úrovně pro Wi-Fi nebo síť vyšší úrovně,“ podotýká Ron Helson, výkonný ředitel organizace HART Communicati- on Foundation. Zároveň však organizace standardizovala schopnost zasílat zprávy HART po internetu, a to protokolem HART IP. „Přesnou roli, kterou má protokol v tomto prostoru hrát, nebo jakým směrem se bude vyvíjet, je stále ještě třeba upřesnit,“ připouští Helson. „Naším prvotním cílem pro tento protokol bylo umožnit rozhraní na bázi internetového protokolu pro připojení bran WirelessHART k aplikacím vyšší úrovně a systémová připojení vzdálených I/O k systému DCS a dalším aplikacím.“ Organizace ISA měla na druhou stranu jasno v tom, že pracuje na vytvoření mnohem širšího standardu, jenž pomůže v celkové integraci hlavní téma „Uživatelé využívají bezdrátovou techniku u mobilních zařízení, videa, sledování výrobních prostředků atd. a chtějí mít přehled a schopnost řídit a pracovat s bezdrátovými sítěmi. “

závodu. Standard ISA100.11a je toho důležitou součástí, avšak stále jen součástí. Andre Ristai- no, výkonný ředitel ISA100 Compliance Institu- te, vysvětluje: „Bezdrátová komunikace není jen záležitostí průmyslových provozních zařízení, jako jsou snímače tlaku, teploty apod. Uživa- telé musejí v oblasti bezdrá- tové techniky řešit mnohem širší otázky, jde o používání všech typů bezdrátové techni- ky v závodě. Uživatelé využívají bezdrátovou techniku u mobil- ních zařízení, videa, sledová- ní výrobních prostředků atd. a chtějí mít komplexní přehled a schopnost řídit a pracovat s těmito bezdrátovými sítěmi. Uživatelé, odborníci i dodava- telé si to uvědomovali, a proto byl vytvořen standard ISA100, který by postihoval celou ‚rodi- nu standardů‘. Standard ISA100 momentálně zahrnuje oblast páteřních sítí (WG15), společ- né správy sítě (WG20), řízení spotřeby energie (WG18), konvergence (WG12) a sledování výrob- ních prostředků a pracovníků (WG21).“ V současnosti je seznam registrovaných bez- drátových zařízení od obou standardizačních organizací krátký. Dodavatele nativních bezdráto- vých procesních přístrojů lze spočítat na prstech jedné ruky. Obě organizace jsou skoupé na slovo, pokud jde o to, co je ve vývoji či před schválením, ale obě slibují, že se katalog bezdrátových zařízení rozroste. Dodavatelé přístrojové techniky uplatňují různé strategie, avšak rozpracováno je mnoho nových produktů. Sbližování cest Vzhledem k vývoji v posledních pěti letech je stále obtížnější rozpoznat rozdíly mezi strategi- emi jednotlivých firem. Bezdrá- tová technika je mnohem širší pole než jen přístrojová techni- ka a všichni hráči v tomto pro- storu hledají cesty, jak s touto technologií růst. Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese pwelander@cfemedia.com. hlavní téma „Bezdrátová zařízení mají jiné provozní charakteristiky, což může být nevýhodou, a to především při použití pro řízení procesu. “

34  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com H lavnou výzvou pre združenie prevádzkujúce túto uhoľnú elek- tráreň bolo zvýšenie tepelného výkonu a účinnosti kotla pri dodr- žaní nízkej hladiny emisií NOx , čiže zvýšenie výkonnosti Rileyových turbínových jednotiek, zlepšenie vplyvu mlyna na energetickú účinnosť pece a celkové zníženie emisií NOx . Za týmto účelom bol nainštalovaný moderný DCS ria- diaci systém, aby sa zlepšila výkonnosť Rileyo- vých turbínových jednotiek s guľovými mlynmi. Riadiace systémy pece ako aj guľových mlynov boli optimalizované viacrozmerným systémom. Zlepšenie tepelného výkonu bolo dosiahnuté zredukovaním strát suchého plynu a znížením straty žíhaním. Zlepšením riadenia mlynov sa navyše zvýšil maximálny energetický výkon predovšetkým pri nízkokvalitnom uhlí. Optimalizátor na stanovenie najefektívnejšieho prevádzkového bodu Elektráreň SMEPA v Hattiesburgu používa dve paralelné kotlové turbínové jednotky s výko- nom 204 MW pri tlaku 2400 psig. Výrobcom všetkých kotlových jednotiek je Riley Stoker Corporation. Každá má prevedenie turbo pece s vyrovnaným ťahom s predným a zadným spa- ľovaním. Nominálne parametre pary na vstu- pe vysokotlakovej turbíny sú tlak 2400 psig pri 1005 °F a 1000 °F na vstupe ST turbí- ny. Maximálny kontinuálny parný výkon je 1575000 lhs/h. Palivom je práškové uhlie z troch Rileyo- vých obojstranných guľových rúrových mlynov, plnených šiestimi gravimetrickými podávačmi. Zariadenie má dvanásť Rileyových difúznych horákov. Dva tlakové ventilátory a dva ven- tilátory s umelým ťahom dodávajú spaľovací vzduch a zabezpečujú vyrovnaný ťah spalín z kotla do práčky. Regulátory na každom ven- tilátore regulujú prúd vzduchu. Jeden recir- kulačný ventilátor vracia spaliny na spodok spaľovacej zóny pece, ktorá je taktiež riadená regulátorom ventilátora. Cieľom optimalizátora je stanovenie najefek- tívnejšieho pracovného bodu kotla a mlynov, ako je definované súborom žiadaných hodnôt pre regulované a akčné premenné v modeli pro- cesu. Aby sa dosiahol optimálny bod prevádzky kotla a mlynov, viacrozmerný optimalizátor posiela žiadané hodnoty regulovaných veličín (CVs) do regulátora a zároveň do regulátora komunikuje cieľové hodnoty akčných zásahov (MVs). Expertný systém odstraňovania sadzí z tep- lovýmenných plôch kotla je riadený systémom Connoisseur™ tak, aby sa zmaximalizovala teplovýmenná plocha v kotli. Systém Connois- seur ™ pracuje oddelene a samostatne od DCS riadiaceho systému, takže nezvyšuje riziko poruchy DCS systému. Aplikácia v spoločnosti SMEPA je navrhnutá tak, aby v prípade, že operátor prejde do režimu ručného riadenia nedošlo k prerušeniu riadenia procesov. Efektívna technológia pre zvýšenie výkonnosti kotlov Pre túto aplikáciu poskytol prediktívny model riadenia efektívnu technológiu na zvýšenie Na zlepšenie výkonnosti elektrárne R.D. Morrow Generating Station v Hattiesburgu v štáte Mississippi na juhu USA sa rozhodla Southern Mississippi Electric Power Association (SMEPA) využiť riadenie založené na predikcii (MPC) a neurónových sieťach – SimSci-Esscor™ Connoisseur™. Optimalizačný systém zvýšil ziskovosť výrobnej prevádzky Southern Mississippi Electric Power Association případová studie

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 35 výkonnosti kotlov pri zachovaní teplôt pary a noriem emisií NOx . Technológia bola výborne prijatá operátormi vďaka stabilnému výkonu systému a bezproblémovej spolupráci s exis- tujúcou jednotkou ARC na kotle. V závislosti od záťaže prináša toto riešenie zlepšenie poten- ciálnej tepelnej účinnosti až o 1,5 %, čo zna- mená návratnosť investícií do projektu za čas kratší ako jeden rok. případová studie Invensys Operations Management Eastern.Europe@invensys.com iom.invensys.cz Invensys, logo Invensys, ArchestrA, Avantis, Eurotherm, Foxboro, IMServ, InFusion, Sim- Sci-Esscor, Skelta, Triconex a Wonderware sú obchodné značky spoločnosti Invensys plc, jej pobočiek a sesterských spoločností. Obrázek poskytla společnost Invensys. Zdroj iStock Photo Merateľný prínos  Očakávané zlepšenie tepelného výkonu o 1,5 % s návratnosťou investície menej ako jeden rok  Expertný systém odstraňovania sadzí maximalizuje teplovýmennú plochu v kotli  Technológia prediktívneho modelovania procesov Model Predictive Control zabezpečuje zvýšenú účinnosť kotla pri zachovaní teplôt pary a noriem emisií NOx Nový časopis na českém trhu od září 2012 Aktuální prosincové vydání dostupné v digitální verzi na www.inbudovy.cz Moderní technologie pro inženýry Objednejte si bezplatné zasílání

36  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma T éměř všechny vodárny a čističky, které jsou staré více než jen pár let, prošly migrací řídicího systému – a některé i více než jednou. Naše vodárna začala modernizaci instalací mikropočítačového sys- tému SCADA v roce 1986. V roce 1995 jsme se rozhodli nahradit tento řídicí systém progra- movatelnými automaty (PLC) a nikdy jsme toho nelitovali. Během 17 let, tj. od roku 1995 do součas- nosti, jsme zažili několik generací hardwaru, softwaru, sítí a I/O pro PLC. Procházeli jsme pokusy a strastmi a řešili jsme stejné problémy, s jakými se vodárny po celém světě potýkají každý den. Tady je příběh našeho putování za řídicím systémem. Sbohem, systéme SCADA! V roce 1986 pořídila naše vodárna kompletní systém průmyslového řízení a sběru dat SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) na klíč:  centrální minipočítač VAX a software od spo- lečnosti Digital Equipment Corporation,  komunikační linky využívající síť LAN s roz- hraním RS422 a přenosovou rychlostí 9 600 baudů,  telefonní modem WAN s přenosovou rychlostí 1 200 baudů,  dva typy speciálních vzdálených terminálo- vých jednotek (Remote Terminal Units – RTU). Tento systém řídil a monitoroval procesy ve vodárně a v distribučním systému vody. Aplikační software systému SCADA běžel na operačním systému VMS a využíval dvojici redundantních počítačů Micro VAX II a dvo- jici redundantních komunikačních terminálů RTU pro sběr provozních dat. Tento systém stál v roce 1986 1,2 milionu dolarů. Systém fungoval dobře, ale v průběhu času už výrobce nebyl schopen zajistit kompatibilitu s novějším hardwarem a softwarem. V roce 1993 byl zakou- pen poslední dostupný terminál RTU pro tento systém za cenu přes 20 000 dolarů. V roce 1995 byla zahájena migrace řídicího systému na zařízení PLC společně s moderni- zací řídicího systému filtrů vodárny. U klasické vodárny se pro čištění vody používají filtry se dvěma médii. Tyto filtry mají vrstvu aktivního uhlí a písku, která zachycuje případné částice, jež se neusadily v předchozích fázích úpravy. Když je filtr zařazený a čistí vodu, průtok vody se mění podle stavu filtru. Stav filtru se liší podle toho, jak dlouho byl zařazen a jaké množ- ství vody vodárna upravuje. Po zhruba 40 až 120 hodinách provozu, v závislosti na kvalitě vody, se filtr musí zpětně propláchnout. Během zpětného proplachování filtru se v sérii říze- ných kroků využívají stovky kubických metrů vody. V naší vodárně se pro zpětný proplach filtru použije zhruba 1300 m3 vody. Asi 140 m3 oplachuje povrch filtru a zbývajících 1160 m3 se Uživatel komentuje rozhodnutí managementu svého závodu přejít na řízení pomocí PLC před 17 lety. Opuštění starého systému SCADA dalo vodárně flexibilitu, kterou stále plně využívá. Uži t l k t j h d tí t éh á d ř jít ří í í PLC ř d Modernizace automatizačního systému vodárny Henry Palechek Nahoře – dříve: relé z roku 1965. Dole – nyní: řídicí prvky PLC pro úroveň filtru a automatický systém zpětného proplachu ve stejné skříni. m t r m n n s p s k

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 37 hlavní téma používá v obráceném směru toku pro nadzdviže- ní a vyčištění filtračního média. Stejně jako většina aplikací pro řízení filtrů má i naše aplikace dva režimy řízení. První je, když je filtr zařazený a produkuje pitnou vodu, a druhý je režim zpětného proplachu. Proces zpětného proplachu řídila 30 let stará, napev- no zapojená reléová logika, která začala být nespolehlivá. Reléové řízení z roku 1965 mělo výpadky častěji v režimu zpětného proplachu než v režimu vřazeného filtrování. Odstraňování problémů u reléové logiky bylo časově náročné a obtížné, takže nastal čas na modernizaci auto- matizačního systému. Z důvodu problémů s cenou a kompatibilitou terminálů RTU systému SCADA se naše vodár- na začala poohlížet po jiných možnostech, takže jsme posoudili několik možných variant řízení filtrů pomocí PLC nebo technologie RTU. Vyhod- notili jsme všechny špičkové produkty PLC a RTU a volba padla na PLC DL340 společnosti AutomationDirect společně s programovacím softwarem této firmy DirectSOFT pro PLC. To byl začátek konce starého systému SCADA. Výhody PLC Podle našeho hlavního programátora řídicího systému byl nejvítanější vlastností PLC intuitiv- ní způsob fungování programovacího softwaru. V roce 1995 většina programovacího softwaru pro PLC a RTU využívala specializovanou pro- gramovací jednotku nebo v nejlepším případě aplikaci na bázi systému DOS pro počítače PC. Naproti tomu společnost AutomationDirect a její partner Host Engineering z města John- son City ve státě Tennessee vyvinuly pro PLC programovací software pro počítače PC. Tento software na bázi operačního systému Windows byl lepší variantou, a to z hlediska snadného použití i kompatibility s moderními aplikacemi na bázi PC. Časovací a řídicí relé v automatizačním sys- tému filtrace jsme nahradili PLC, který řídil úroveň filtru i automatický systém zpětného proplachu. PLC byly napojeny ke starému systé- mu SCADA přes stávající terminály RTU pomocí sběrnice Modbus. Postupem času byl řídicí pro- gram filtru upraven za účelem zvýšení výkon- nosti filtru a kvality vody. Vlastní programování PLC a všechny změny byly provedeny přímo v závodě, protože bylo snadné upravit systém podle našich měnících se potřeb. V posled- ních několika letech byl řídicí systém filtru modernizován na PLC DL250 a programován v jazyce stavové logiky na rozdíl od jazyka linio- vých schémat použitého ve starších PLC. Od té doby jsme již věděli, že se stavovou logikou je odstraňování problémů automatizačního systé- mu ještě snadnější. Náhrada minipočítače VAX V roce 1996 byl hardware a software systému SCADA modernizován na systém SCADA na bázi PC s operačním systémem Windows a závod začal nahrazovat všechny staré terminály RTU zařízeními PLC. Zařízení PLC řídila několik pro- cesů závodu, od sběru dat a alarmů závodu až po velmi vyspělý systém dávkování chemikálií. Zařízení PLC byla připojena k síti Modbus s přenosovou rychlostí 38400 baudů. I když se to dnes zdá pomalé, byla tato rychlost vyšší, než PLC klasické čerpací stanice využívá vyjímatelné karty, což značně usnadňuje údržbu. Když přišel čas doplnit ethernetovou konektivitu, stačilo jen přidat zásuvnou kartu vpravo.

38  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com s jakou dokázalo komuniko- vat v té době typické zařízení Modicon PLC. Jedním z pro- blémů, s nímž jsme se setkali, bylo použití tagového serveru Modbus. Když PC systému SCADA komunikuje se zaří- zením PLC, data jsou obvykle v neupraveném stavu nebo ve formátu BCD a registry PLC zcela neodpovídají regis- tru sběrnice Modbus, proto- že PLC využívá osmičkovou číselnou soustavu. Pro vyřešení tohoto pro- blému jsme opustili software tagového serveru poskytova- tele PC SCADA a začali jsme používat software DSData společnosti Host Enginee- ring. Software DSData doká- zal číst data pomocí nativní- ho adresovacího schématu a náš systém SCADA mohl používat položkový modifi- kátor, takže data mohla být shromažďována ve formátu reálných čísel. To zname- nalo, že už jsme nemuseli převádět „ukaza- tel“ ve formátu BCD do PLC a konvertovat jej na reálné číslo v liniovém schématu, ale mohli jsme pracovat s paměťovým umístěním přímo ve formátu reálných čísel. Další příjemnou vlastností softwaru DSData bylo to, že dokázal zobrazovat hodnotu, která byla shromažďována hlavním softwarem SCADA. Zařízení PLC a software DSData fungovaly v úpravně vody tak dobře, že jsme se rozhodli použít PLC také v distribučním systému i při nadcházejícím rozšíření vodárny v roce 1997. V té době měl systém distribuce vody více než 250000 zákazníků a pokrýval oblast o rozloze 130 km2 . Nainstalovali jsme 50 PLC pro řízení nádrží a čerpacích stanic a k použití jako hlavní PLC neboli koncentrátor dat v úpravně. Fotografie ukazuje typic- kou řídicí skříň distribuční stanice. Terminál RTU byl nahrazen PLC, skříně mode- mu a rozhraní byly nahra- zeny bezlicenčním rádiovým modemem s rozprostřeným spektrem a bateriová sada a nabíječka baterie byly nahrazeny záložním zdrojem energie (UPS). Použití PLC v našich čerpacích stanicích bylo dobrým rozhodnutím z několika důvodů. Zaprvé to byla snadná údržba PLC. PLC využívají montáž na lištu DIN, vyjímatelné ter- minálové bloky na kartách a modulární provedení, což usnadňuje změny a moder- nizace. Navíc byl hardware spolehlivý a cenově výhodný a měl vynikající technickou podporu. Naproti tomu terminá- ly RTU byly drahé a jejich údržba byla v mnoha směrech obtížná. Jedním z příkladů, jak obtížné bylo pracovat s terminály RTU, byla nepřítomnost vyjímatelných terminá- lových bloků, což způsobovalo komplikace v pří- padě selhání desky. Technici museli odšroubo- vat desítky vodičů, připevnit je páskou bokem a označit je dříve, než mohli desku vyjmout. Fotografie ukazuje automat PLC podobného typu, jaký byl použit v čerpacích stanicích se čtyřmi čerpadly. Karty s diskrétním vstupem využívaly jmenovité střídavé napětí 120 V. Je zde jedna čtyřkanálová vstupní karta pro přívod údajů o sacím tlaku, výstupním tlaku a průtoku a výstupní karta 4–20 mA řídící lokální kontrol- ky. Zařízení PLC řídí reléové výstupy napojené na motorová řídicí centra. Spodní komunikační port je konfigurován jako master sběrnice Mod- bus a slouží pro odečítání výšky hladiny v nádr- ži. Horní port slouží pro komunikaci s textovým panelem. V letech 1998 až 2002 byla hlavní úprav- na opět rozšířena, tentokrát na kapacitu 400 000 m3 /den a v rámci rozšiřování bylo nainstalováno dalších 11 PLC. Od roku 1995 vodárna standardizovala použití PLC a sou- visejícího hardwaru řídicího systému společ- nosti AutomationDirect. V současnosti máme 31 PLC v úpravně a 129 PLC v distribučním systému. Jednotky v distribučním systému se používají zejména v čerpacích stanicích. Koneč- ným výsledkem je to, že vodárna s kapacitou Typická obrazovka softwaru DSData. Pomohl nám vyřešit problémy s komunikací po sběrnici Modbus a přehledně a snadno zobrazoval operátorům stavové informace. hlavní téma P v k s n m z m s a n e v b z t P n m Jeden ze starých panelů distribuční jednotky s RTU a komplikovanou kabeláží. Všimněte si velkých záložních baterií vpravo dole. Terminál RTU a jeho modem byly nahrazeny zařízením PLC, které komunikuje bezdrátově a má vyjímatelné terminálové bloky.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 39 400000 m3 /den provozuje svou úpravnu a dis- tribuční systém výhradně pomocí PLC. Ke konci rozšiřovacího projektu mohli pra- covníci závodu konvertovat starou sériovou síť na síť na bázi Ethernetu. U ethernetové sítě bylo snadné rozvést kabely, využívá standardní hardware a běží na vysoké rychlosti. Moder- ní ethernetové přepínače běží na rychlostech 1 GB/s, jsou levné a řeší kolize CDMA a další otázky. Letos jsme konvertovali síť PLC na tech- nologii gigabitového Ethernetu a s výsledky jsme naprosto spokojeni. PLC navždy V roce 2011 jsme nahradili software DSData komunikačními servery Kepware. Nyní využívá- me software DirectSOFT 5 a síť úpravny využí- vá technologii gigabitového Ethernetu. Většina našich PLC je již asi deset let stará a funguje výborně, což svědčí o tom, že tento hardware byl velmi robustní i v našem náročném prostředí. Doposud naše vodárna zakoupila od společnosti AutomationDirect řídicí techniku v hodnotě přes 250000 dolarů, takže za 17 let téměř neustálé modernizace, rozšiřování a zdokonalování závo- du jsme utratili méně, než byla cena původního řídicího systému zakoupeného v roce 1986. Henry Palechek je vedoucí pro informační systé- my a řízení procesů ve vodárně v Kalifornii. Půso- bí zde již více než 16 let a je držitelem kalifornské operátorské licence T3. hlavní téma Suvenýry z našeho starého systému. Po 17 letech jsme se nikdy neohlíželi zpět. HLEDÁTEsystémového integrátora? Hledejte na správném místě: www.integratori.controlengcesko.com

40  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Brau Beviale v roce 2012 otevřelo své brány o den dřív, již v úterý 13. listopadu. Světově nejdůležitější letošní akce v oboru nápo- jářství přivítala kolem 1350 vystavovatelů a více než 31500 návštěvníků. I když šlo zejména o inovace v oblasti nápojových surovin, technologií, logistiky a marketin- gu, vycházejí z Norimberku také impulsy pro mezinárodní nápojové trendy. Podle čínského horoskopu je rok 2012 ve zna- mení vodního draka. To by měl být dobrý rok, protože drak přináší štěstí a symbolizuje sílu a bohatství. Obojí je asijskému nápojovému trhu již dlouho nakloněno. Trhá rekordy v růstu a přichází s nápady na nápoje, které inspirují celý svět. Tradice ve spojení s inovací a zdra- vím jsou ta pravá hesla. Takzvané inovativní nápoje obsahují přísady jako čajové extrakty nebo sirup z bezinkových květů, které se již dlouho těší oblibě. Aspekt „Back to the roots“ nahrává regionalitě a vzbuzuje s ní spojovanou důvěru v domácí produkty. Zajímavé to začíná být tehdy, kdy nápoje vytvářejí spojení s jinými spotřebními světy a fungují obchodní strategie typu Cross Selling. V neposlední řadě je každá úspěšná nápojová inovace vždy podporována vhodnou variantou obalu. Nealkoholické nápoje jsou ve světě žádanější než kdy předtím Především díky Asii posílil celosvětový trh s neal- koholickými nápoji v roce 2011 přibližně o 4 %. Až 60 % světového růstu bylo realizováno na asij- ských trzích. V současné době je Asie s podílem 27 % největším hráčem v oblasti softdrinků. Severní Amerika zaujímá už jen podíl necelých 20 %, západní Evropa 17 %. Ještě v roce 2005 byla Severní Amerika se čtvrtinou světového pro- deje na prvním místě. Roční spotřeba na obyvate- le v Asii dosahuje 40 l. Ve srovnání s evropskými a severoamerickými spotřebiteli to představuje pouze šestinu, resp. osminu a signalizuje vysoký růstový potenciál v budoucnu. Také v Latinské Americe, na Středním Východě a v severní Africe se dají očekávat přírůstky v oblasti softdrinků. V západní a východní Evropě trhy stagnují. V současné době obsahuje 37 % celosvětově konzumovaných nealkoholických nápojů kys- ličník uhličitý. Protože mají tyto nápoje zčásti vysoký obsah kalorií a v Asii se dává přednost neperlivým softdrinkům, mohl by se do roku 2016 podíl perlivých osvěžujících nápojů ztenčit o 4 %. Pak by mohla být balená voda celosvě- tově nejsilnější kategorií softdrinků. Silný růst v dvouciferném procentním rozsahu je prognos- tikován u sportovních a energetických nápo- jů – ten ovšem vychází z prozatímní nízké hla- diny. Tyto nápoje dosud představují jenom 3 % celosvětového objemu softdrinků (Canadean). V západní Evropě bylo v roce 2011 Dánsko se spotřebou cca 15 l na obyvatele růstově nejsil- nějším trhem tohoto segmentu (Euromonitor). Německo: přírůstek u osvěžujících nápojů, minerálních a léčivých vod V roce 2011 stoupla spotřeba osvěžujících nápojů na obyvatele v Německu o 1,6 % na 120,1 litrů. Zajímavý je vysoký přírůstek více než 29 % u light limonád a více než 10 % u nápojů typu Near Water (Hospodářské sdružení výrobců nealkoho- lických nápojů, wafg). Schválení stevie jako sladi- dla skýtá inovační potenciál mj. v oblasti nízko- kalorických osvěžujících nápojů. Nové výrobky, jako např. méně sladká pomerančová a citronová limonáda s vysokým obsahem ovoce, vycházejí vstříc spotřebitelům, kteří si přejí vyšší přírod- nost produktů. Protože nízkokalorické nápoje oslovují hlavně ženy, testuje jeden výrobce ino- vativní čajové nápoje v kadeřnických salonech. Trh zpestřují nápoje typu Near Water, obohacené například vitamíny, koenzymy, zinkem nebo chromem, které mají být prospěšné zdraví. Vroce 2011 vypil každý Němec 134 l mine- rálních a léčivých vod (+3,1 %). Minerálka je tedy nadále nejoblíbenějším nealkoholickým nápojem v Německu a branže minerálních zřídel největším zaměstnavatelem potravinářského průmyslu. Nejvíce se vypilo minerálek sycených a jemně perlivých (od každého druhu cca 43 %), za nimi následovala neperlivá (11 %) a aroma- tizovaná minerálka (2 %), jakož i léčivá voda (Sdružení německých zřídel). S cílem prezen- tovat ještě lépe minerální a léčivé vody založili první zkoušení sommeliéři vody, kteří úspěšně ukončili vzdělání na akademii Doemens Genus- sakademie, nedávno Unii vodních sommeliérů. V Evropě vypijí nejvíce vody Italové (175,3 l) a Španělé (146,2 l). Němci následují na 3. místě. U ovocných a zeleninových šťáv se Nizozemci (49,8 l) umístili před Němci a Poláky (každá skupina 39,6 l), Finy (37,8 l) a Brity (35,3 l, Euromonitor). Branže sází na nápoje s přida- ným užitkem, např. „Pro zdravé buňky“, „Pro koncentraci“, „Pro nervy a svaly“ nebo také „Pro zdravé srdce“. Trend zdraví následují také čerstvě lisované a nepasterizované (v tom tkví B B i l 2012 ř l é b á j il j í k ií f d i ků Sil ý ů Nápojový průmysl – Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost události

jejich zvláštnost) ovocné šťávy, v nichž mají být zachovány všechny vitamíny, živiny a minerály. Trh s pivem: Do roku 2013 bude překonána hranice dvou miliard hektolitrů Světový trh s pivem roste – v roce 2011 dosáhl přes 1,9 mld. hl (+2,8 %). Spotřeba piva na oby- vatele celosvětově stoupla o půl litru na 27,6 l. Se spotřebou na obyvatele ve výši 61,1 l vede americký trh před Evropou (59,3 l) a Asií/Paci- fikem (18 l). Na posledních místech jsou Afrika a Střední Východ 9,1 l (Plato Logic). Do roku 2013 by měla celosvětová spotřeba piva stoup- nout na 2 mld. hl. K tomu bude i v budoucnu největší měrou přispívat Asie. Už jenom v Číně se má do roku 2016 zvýšit odbyt piva na více než 600 milionů hl. Potom by se v Číně prodalo téměř dvakrát tolik piva než na druhém největším piv- ním trhu – USA (Canadean). V Číně a na jiných asijských trzích získávají stále větší popularitu prémiové pivní značky. V roce 2011 dosáhl jejich podíl na čínské spotřebě piva kolem 10 % (china- bevnews). Se silným nárůstem spotřeby piva se počítá také v Latinské Americe, hlavně v Brazílii (Canadean). Zatímco průzkumníci trhu předpokládají pro východní Evropu do roku 2016 mírné zotavení pivních trhů, prognostikují pro západní Evro- pu mírné ztráty (Canadean). V roce 2011 vypil průměrný Západoevropan 67,8 l piva, Východo- evropan 59,4 l. Tyto hodnoty by se v budoucnu mohly vzájemně přiblížit. Největší žízeň a chuť na pivo měli v rámci Evropy v roce 2011 opět Češi (147,4 l), následovali Rakušané 108,5 l (Plato Logic) a Němci (102 l). Celkem prodaly německé pivovary a pivní sklady kolem 98,2 ml. hl piva – o 100000 hl méně než v předchozím roce (Spolkový statis- tický úřad). Také pivovarníci sázejí na kreativní nápady jako např. chřestové pivo – tradičně vařené pivo plzeňského typu, do něhož se při- dává chřestová šťáva, nebo osobitá prémiová a labužnická piva: lesní pivo, které se vaří z chmele, sladu a lesních plodů, nebo pivo pro psy, které místo alkoholu obsahuje masové výtažky. Řemeslní pivovarníci v USA určují měřítka – European MicroBrew Symposium Že mají inovativní nápady na pivo u spotře- bitelů úspěch, to již delší dobu dokazuje trh v USA. Řemeslní pivovarníci tam zaznamenávají s nejrůznějšími kreativními variantami piv nové a nové úspěchy. V USA je již registrováno více než 2000 tzv. Craft Brewer. Už jen v roce 2011 bylo otevřeno 250 nových pivovárků, zatímco jich bylo pouze 37 zavřeno. Přibližně 5,7 % amerického výstavu piva (+0,7 %) v roce 2011 uvařili řemeslní pivovarníci (Brewers Association). Také v mnoha evropských zemích lze pozo- rovat vývoj směřující k individuálním, řemeslně vyrobeným pivům. To ukazuje také European Beer Star Award, jedna z celosvětově nejvý- znamnějších soutěží piva, na níž se v rámci vele- trhu Brau Beviale vyznamenávají nefalšovaná, osobitá a vysoce kvalitní piva. Bezprostředně před zahájením veletrhu, ve dnech 12.–13. listopadu 2012, se tomuto trendu věnovalo první „European MicroBrew Sympo- sium – Market, Trends and Technology“. Sym- posium pořádané společností NürnbergMesse ve spolupráci s Výzkumným a vzdělávacím ústa- vem pivovarnictví v Berlíně (VLB) se obracelo na jednatele, majitele, technické ředitele a slád- ky evropských minipivovarů a hostinských pivovarů, jakož i zástupce na dodavatelského průmyslu. Více informací naleznete na odkazu www.vlb-berlin.org/microbrew2012. události www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 41 Zbývající část článku o současném trhu nápojového průmyslu ve světě, a ze- jména Evropě, naleznete ve speciální digitální příloze našeho časopisu s názvem Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu. Další obsah přílohy tvoří současná nabídka moderních technologií pro nápojový průmysl v ČR a dozvíte se o ní také o zajímavé konferenci plánované pro rok 2013. Tato příloha je dostupná jak z internetových stránek www.controlengcesko.com, tak přes aplikaci floowie, kde se jednoduše dostanete na digitální verzi. Neváhejte proto a pokračujete na digitální vydání. Na zdraví! Více o letošním ročníku veletrhu na www.brau-beviale.de

42  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Název ElfetexFest Ostra- va neznamená ani revo- luční ostravskou prů- myslovou techniku, ani čarovné zaříkadlo platné v metropoli Moravsko- slezského kraje, ani taj- nému spolku Elfů a texta- řů z Ostravy, ale náleží veletržnímu počinu zamě- řenému na elektrotechni- ku, elektroniku, energeti- ku a další příbuzné obory (instalace, pomůcky, zku- šební a měřicí technika, osvětlení aj.). Vystavovatelézcelérepub- liky ovládli 14. a 15. listopa- du 2012 atraktivní prostory zrekonstruovaného železá- renského plynojemu Gong v oblasti Dolních Vítkovic a ve svých stáncích návštěvníkům předvedli novinky i osvědčené produkty. Kdo byl unaven pro- cházením veletržních prostor, mohl využít bohatého doprovod- ného programu – přímo v prostorách Gongu pořadatelé zajistili pořádání oborových seminářů a přednášek. Uvnitř multifunkč- ní haly panoval živý veletržní ruch, který nasvědčoval tomu, že se odborníci na svůj „malý Amper v Ostravě“ velice těšili. ce Dvoudenní odborná konference společnosti IPA Slo- vakia, s r. o. s názvem Výrobný manažment připadla na 13. a 14. listopadu a konala se v Žilině. Téměř stovka účastníků z řad středních a vrcholových manažerů či majitelů společností z České a Slovenské republiky měla k dispozici poutavý program, jímž pořadatelé slibovali získání podnětů pro další práci a osobní růst. K nejpozoruhodnějším bodům konference patřily vystou- pení jednotlivých odborníků z praxe. Ti v prezentacích uka- zovali, jak společnosti dokázaly zlepšovat své vlastní pro- vozy. Krzysztof Brodecki z liberecké společnosti DENSO MANUFACTURING CZECH s. r. o. seznámil návštěvníky s pozoruhod- nou metodikou, která byla implementována a přispí- vá k zlepšení produktivi- ty a snížení nákladů spo- lečnosti – karakuri. Tato technika pochází z Japon- ska, v doslovném překladu znamená „šikovné mecha- nismy“, a jedny z prvních karakuri byly použity v loutkovém divadle. „Cílem novodobých karakuri v použití v průmyslo- vých aplikacích je snížení standardního času, snížení fluktu- ace cyklového času, snížení času na přestavby a také zlepšení ergonomie,“ uvedl Krzysztof Brodecki. Zdůraznil, že karakuri ve společnosti Denso využívají ke čtyřem základním činnos- tem: k výměně boxů, doplňování materiálů, výměně příprav- ků a k automatické přepravě materiálů. Zvědavé zájemce přesvědčil několika výstižnými ukázkami přímo z provozu. Celou akci provázela velmi příjemná nálada, řečníci i jejich posluchači využívali možnost diskutovat o tématech, přidá- vat svoje osobní zkušenosti, ptát se na zkušenosti ostatních, nesouhlasit s tím, co bylo řečeno, nebo – což potvrdilo mnoho účastníků – inspirovat ostatní svými přístupy a podněty. ce á lf O h h G d „Malý Amper“ v Ostravě? ElfetexFest! D d í db á k f l č ti IPA Sl K t f B d ki Šikovné mechanismy ovládly Žilinu události N v l m č v s n ř v ř k k ( š o l d z r Srdeční záležitost…

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 43 Na první pohled na typic- ky žlutých robotech spo- lečnosti FANUC nepozná- te žádnou změnu. Nová řídící jednotka R-30iB, která je vybavená ovlá- dáním iPendant Touch, však zvyšuje produkti- vitu, rychlost a přináší úsporu energie. To vše při zachování předcho- zích funkcionalit. Naše redakce se o tom mohla přesvědčit na vlastní oči při předváděcí akci, která proběhla 27. listopadu 2012 v pražském sídle společnosti. „Lidé, kteří umí ovládat naše starší roboty, budou umět ovlá- dat i roboty novější generace, které jsou navíc vylepšené o řadu funkcí a možností, jež se nabalují na stávající systémy,“ uvedl Petr Duchoslav ze společnosti FANUC. Pro uživatele je příjemnou novinkou 3D grafika, která chová- ní robota v reálu promítá na displej ovládání. Pracovník tak vždy vidí, jakým směrem se robot pohybuje. „Do grafiky je možné promítnout i reálné pracoviště,“ dodal Duchoslav. Dotykový displej, který zajišťuje komfortní ovládání, si zájemci mohli objednat již dříve, nicméně nyní je k robotům dodáván ve standardní výbavě. Operátorovi usnadňují ovládání velká dotyková tlačítka, kvůli kompatibilitě je však zachován i dřívější způsobo ovládání. Úspory energie jsou při neustále zvyšujících se nákladech na elektřinu aktuálním tématem. Proto se vývojáři při tvorbě nového řešení zaměřili i na tento aspekt. R-30iB uspoří 10 % energie díky důmyslnému systému pro rekuperaci energie. „Model FANUC pro úsporu energie, použitý v nové řídící jednot- ce R-30iB, rekuperuje kinetickou energii, která vzniká během brzdění, a během dalšího akceleračního cyklu ji vrací do systé- mu pro nové použití,“ doplnil Duchoslav. Čas je při výrobním procesu klíčový. Nové řešení R-30iB je třikrát rychlejší než jeho předchůdci. Kromě toho šetří také místo, protože je možné jej nyní snadněji začlenit do výrobní buňky robotu. Snižuje se také prodleva mezi zastavením a opě- tovným spuštěním robota. „Když robot nepracuje, zabrzdí se a čeká. V této fázi se snižuje spotřeba energie. To by ale nebylo výhodné, pokud by jeho opětovné rozjetí bylo časově náročné. Díky novému řešení je možné robo- ta rozjet ihned – odbrzdíte ho bez čekání,“ uvedl Duchoslav. Kromě toho je možné využít externí zapínání a vypínání, kdy je jedním tlačítkem možné uvést do chodu nebo naopak zastavit všechny roboty v hale. „Roboti pak naběhnou během několika vteřin a jsou připraveni k práci,“ dodal Duchoslav. Společnost FANUC, která se dlouhodobě zabývá vývo- jem automatizačních systémů a řešení, má v současné době 6500 zaměstnanců po celém světě a plná jedna třetina z nich se věnuje pouze vývoji nových řešení. Výrobní kapacita spo- lečnosti je přibližně 5000 robotů za měsíc. ce Na první pohled na typic energie díky důmyslnému systému pro r Žluté roboty v nových kabátech Produkt roku 2012 Zdá se Vám, že je průmyslový trh málo soutěživý? Může se Vaše společnost pochlubit produktem, který je ve svém oboru prostě nejlepší? Chcete porovnat kvality svých produktů s konkurencí a pomoct tím svému podnikání? Neváhejte tedy a přihlaste svůj produkt do šestého ročníku česko-slovenské soutěže Produkt roku! Čtenáři časopisu Control Engineering Česko budou mít možnost posoudit za rok 2012 nové produkty, jejich technologický přínos, užitečnost a vliv na trh automatizace v soutěžních kategoriích: Řízení procesů a pokročilé řízení Rozhraní člověk-stroj (HMI) a průmyslová PC Řízení strojů a zabudované řízení Aplikační a programovací software Motory, pohony a polohování Síťový a komunikační hardware a software Měřicí technika a senzory Roboty a manipulátory Více informací o celé akci a o možnostech přihlášení na www.controlengcesko.com. události N k l t ř k d v v ú p z r p o N bo z ů ce

44  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com produkty Schneider Electric Bezpečné zastavení pásových dopravníků i v drsných podmínkách českých dolů… Cognex Společnost Cognex představuje technologii umožňující logistickým provozům číst více čárových kódů s méně snímači Společnost Schneider Electric uvádí na trh nové spínače nouzového zastavení ovládané lankem Preventa XY2 CH a Preventa XY2 CE. Oba přístroje slouží k nouzovému zastavení nebezpeč- ného pohybu v případě ohrožení zdraví či života operátorů. Při správné funkci – tj. zatažení za lanko (v každém směru), jeho přetržení nebo odejmutí – se rozepnou kontakty spínače a nebezpečný pohyb se zastaví. Jsou vybaveny třípólovou spínací jednotkou a zapojují se do bezpečnostních obvodů s požadavky úrovně vlastností PLe podle ČSN EN 13 849-1. Díky svým parametrům (vč. krytí IP 65) zvládnou nasazení i ve velmi drsných podmínkách – například v uhelných dolech nebo v chemických provozech. Bezpečnost takové instalace zvyšuje i možnost instalo- vat na spínače signální světlo a mít tak jasný přehled o jeho stavu. Nezanedbatelnou výhodou je i pro- dloužení dosahu lanka u „XY2CE“ na 70 m. Nové spínače nouzového zastavení ovládané lankem Preventa XY2CH a Pre- venta XY2CE skvěle zapadly do ucelené nabídky Schneider Electric určené pro zvýšení bezpečnosti strojů a strojních zařízení. www.schneider-electric.cz Společnost Cognex Corporation oznámila dostupnost inovativní technologie k rozšíření zorného pole pro svou řadu obrazových snímačů čárového kódu Data- Man® 300 s označením Xpand™. Technologie Xpand umožňuje řešit distribuční, balíkové a poštovní aplikace s menším počtem snímačů, což zkracuje dobu instalace a nastavení a zároveň snižuje celkové náklady. „Snímač DataMan 300, který byl představen již dříve v tomto roce, přesáhl veškerá očekávání zákazníků díky svému snadnému použití a rychlosti čtení. Doplněním technologie Xpand lze zorné pole jednoho snímače DataMan 300 rozšířit o více než 50 %,“ uvedl Carl Gerst, viceprezident a ředitel obchodní jednotky ID produktů. „Tato technologie výrazně rozšiřuje trh, který může snímač DataMan 300 oslovit v oblasti logistiky, protože umožňuje jediné jednotce vidět větší plochu dopravníkového pásu.“ „Tlak distribučních center na zvýšení produktivity a snížení pracovních nákladů ještě nikdy nebyl tak veliký,“ pokračuje Gerst. „Zvýšená rychlost čtení, kterou sní- mače čárového Cognex kódu dovolují, znamená, že se manipuluje s menším počtem balíků a pro přeštítkování nebo přesměrování vyřazených balíků je zapotřebí méně pracovníků.“ Příslušenství Xpand bylo navrženo specificky pro použití s řadou vysoce výkon- ných snímačů čárového kódu DataMan 300. Systémy snímání čárového kódu Data- Man jsou lepší volbou než laserové snímače, protože přinášejí vyšší rychlosti čtení, poskytují vizuální zpětnou vazbu o chování a mají delší produktovou životnost. Sní- mače DataMan jsou dokonalým spojením výkonnosti obrazových produktů Cognex s náklady a snadným použitím laserových skenerů. Příslušenství Xpand pro snímače DataMan 300 je k dispozici již nyní. www.cognex.com/xpand Oba přístroje slouží k nouzovému zastavení nebezpeč- ného pohybu v případě ohrožení zdraví či života operátorů. spínací jednotkou a zapojují se s požadavky úrovně vlastností P Díky svým parametrům (vč. kr i ve velmi drsných podmínk dolech nebo v chemick takové instalac vat na s tak ja Nezan dlouže na 70 Nové ovládané lan venta XY2CE skvěle Schneider Electric určené pr a strojních zařízení. k M b a o t 5 t l j m b p n M p m s

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 45 produkty PHOENIX CONTACT, s. r. o. Zařízení HMI pro graficky náročné aplikace RMT s. r. o. Tubescan X4 – měření průměru, ovality a profilu trubek za tepla Phoenix Contact rozšiřuje svou nabídku produktů v oblasti HMI o zařízení s vyso- kým výkonem: řadu TP 5000. Kromě vysoce výkonného procesoru Intel® Atom™ 1,6 GHz se tato zařízení vyznačují také bohatou funkční výbavou. HMIpoužíváruntimeprostředíVisu+amá tři velikosti displeje: úhlopříčka 30,73 cm (12,1"), 38,1 cm (15") nebo 43,2 cm (17"). Pro připojení k řídicímu systému je zaříze- ní vybaveno integrovaným serverem OPC nebo Ethernetovými ovladači. Tato zařízení mohou být také připojena do sítě Profinet. Díky tomu získáváte funkce, jako je automa- tické přiřazování IP z řídicí stanice nebo PLC pro snadné uvedení do provozu, monitorová- ní připojení pro hladký provoz a identifikaci polohy jednotky pro rychlý servis a podpo- ru. Kromě standardních zařízení, jako jsou Ethernet (2×), USB (4×) a RS 232 je zařízení vybaveno také rozhraním VGA. Připojením externího monitoru je možné zřídit víceter- minálové ovládání. Tato řada HMI je vhodná zejména pro velké stroje a zařízení, kde je nutné zajistit funkcionalitu HMI SCADA. Díky vysoce kvalitnímu hliníkovému krytu odolnému proti prachu a vodě s krytím IP65 může být zařízení použito prakticky v jakémkoliv průmyslovém odvětví. Společnost Phoenix Contact děkuje svým zákazníkům a přeje veselé Vánoce a hodně štěstí a úspěchů v novém roce 2013. www.phoenixcontact.cz Horké trubky procházejí robustním měřicím rámem, který je instalován hned za poutní stolicí nebo za kalibrační stolicí. Čtyři laserové snímače jsou zabudované na měřicím rámu a jsou chlazené vodou a vzduchem. Před tepelným poškozením jsou laserové snímače chráněny krytem. Snímače jsou vyba- veny rozhraním Ethernet a přenášejí data do průmyslového (embedded) PC. Vizualizace probíhá dle požadavku zákazní- ka – WinCC, InTouch atd. Výsledkem měření je průměr trubek, ovalita, profil trubky v požadovaném rozsahu.  průměry trubek v rozsahu 100–800 mm  teplota v rozsahu 800–1200 °C  délka trubek 4–25 m  přesnost měření ± 0,2 mm www.rmt.cz

46  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Distrelec Gesellschaft m.b.H. Logicstudio 16 Siemens, s. r. o. Produkty značky Siemens pro průmyslový Ethernet produkty Logický analyzátor LogicStudio od firmy LeCroy je logický analyzátor pro PC připojitelný přes USB. USB logický analyzátor LogicStudio 16 za výbornou cenu je vhodný do servisních laboratoří, do terénu, či do praktických učeben středních a vysokých škol. Lze jej kombinovat s analogovými kanály širokého spektra osciloskopů od LeCroy WaveJet přes 6 produktových řad Tek- tronixu (TDS1000B, TDS2000B, TDS2000C, DPO/MSO2000, DPO/MSO3000, DPO/MSO4000), po 3 produktové řady Agi- lentu (DSO5000A, DSO/MSO6000A, DSO/MSO7000A,DSO/ MSO7000B). Ovládání a měření je zajištěno pomocí intuitivního softwa- rového rozhraní v PC. Spojením logického analyzátoru s osci- loskopem WaveJet řady 300A LeCroy nebo osciloskopem Tek- tronix či Agilent získáte pracoviště "smíšených signálů", které umožňují zpracovávat digitální i analogové signály najednou. Vlastnosti • 16 kanálů, 1 GS/s, 100 MHz • spouštění sběrnic I2C, SPI, UART a dekódování protokolů • rychlý a dynamický displej s režimem dosvitu a historie • intuitivní rozhraní • výkonné spouštění • připojení WaveJet – změní počítač na osciloskop MSO (Mixed Signal Oscilloscope) Zařízení LogicStudio zahrnuje modul LogisStudio, 16kaná- lovou sadu vodičů, sadu 20 svorek, kabel USB, kabel BNC, uvítací a referenční kartu pro bezplatné stažení softwaru Standardní dodací doba je 24 hodin, náklady za dopravu zásilky činí 5 EUR plus DPH. Cena je nezávislá na hmotnosti a množství zásilky. Kromě tištěného katalogu elektroniky a PC příslušenství naleznete kompletní nabídku v online obchodu DISTRELEC (www.distrelec.cz), který podporuje požadavek na e-commerce řešení. www.distrelec.cz Siemens nabízí redundantní propojení prvků v síti s využitím protokolu PRP (Parallel Redundancy Protocol) podle normy IEC 62439-3. Přístupové body Scalance X-200RNA spojují bez jakéhokoliv zpoždění prostřednictvím dvou paralelních sítí jeden nebo dva síťové segmenty, resp. koncová zařízení nepodporující protokol PRP. Přístupový bod zdvojuje rámec zprávy vysílané odesíla- telem a okamžitě odesílá do obou připojených sítí po jedné jeho kopii. Tyto dvě místní sítě (Local Area Network – LAN) mohou mít různou topologii – hvězdicovou, kruhovou nebo obecnou stromovou. Na přijímací straně se nachází druhý přístupový bod, přes který kopie rámce zprávy přijatá jako první prochází dále k adresátům. Další kopie téhož rámce, která poté přijde druhou sítí LAN, je odstraněna. Dvě navzájem oddělené sítě a procedura PRP zaručují spolehlivý přenos zpráv a to i v případě rekonfigurace jedné ze sítí LAN. Odpadá totiž doba potřebná na změnu konfigurace, která je u jiných metod redundance sítě využívajících pouze jednu fyzickou síť nezbytná. Typickými oblastmi využití redundantních síťových struktur s vysokou dostupností jsou energetika a řízení spojitých technologických procesů (např. ve farmaceutickém či chemickém průmyslu). Společnost Siemens nabízí nové přístupové body ve dvou provedeních. Model Sca- lance X204RNA má plastový kryt a čtyři elektrické porty s konektory RJ45. Druhý typ Scalance X204RNA EEC (Enhanced Environmental Conditions) má kovové pouzdro, dva elektrické porty a dva tzv. Combo porty, tedy kombinované opto/elektrické porty určené pro transcievery typu SFP (Small Form-Factor Pluggable). Jeho součástí je i napájecí zdroj se širokým rozsahem vstupního napětí. Různé diagnostické informace týkající se sítě lze získat prostřednictvím protokolu SNMP (Simple Network Manage- ment Protocol). Softwarové řešení Softnet-IE RNA nabízí cenově výhodné propojení počítače do redundantních paralelních síťových struktur založených na protokolu PRP. Odpadá přitom dodatečné programování, což umožňuje snížení nákladů. S použitím softwaru značky Siemens může počítač komunikovat prostřednictvím dvou redundantních sítí LAN stejně snadno a spolehlivě jako přes přístupové body řady Scalance X-200RNA. www.siemens.com/rna s l S d u i t m d p z L

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO PROSINEC 2012 47 Řídicí jednotka strojní automatizace Sysmac má nově přidané funkce pro ovládání Delta robotů. Tyto nové doplňky umožňují uživateli navrhovat a vytvářet výkonná řešení zvyšující efektivitu stro- jů, zatímco výrazně zjednoduší výběr, programování a zprovoznění systému. Nová řídicí jednotka Sysmac Do řady jsou přidány tři nové modely poskytující možnost výběru mezi řízením 16, 32 a 64 os. Se správnou řídicí jednot- kou je možné řídit až osm Delta robotů, stejně jako ostatní servopohony a zaří- zení spojená s projektem, což umožňuje použít jednotné programovací prostředí. Všechny modely mají standardně porty EtherNet/IP a Ether- CAT. Přes port EtherCAT je možné řídit nejen servopohony, například řady G5, ale také měniče Omron, I/O a nový kame- rový senzor FQ-M. Servopohony G5 Všechny osy robota jsou ovládány servopohony řady G5. To znamená, že stejný servopohon může být použit nejen k ovládání os robota, ale také k ovládání všech ostatních os na stroji, čímž se významně zjednodušu- je instalace a proces uvedení do provo- zu. Řada G5 se může pochlubit mnoha funkcemi zahrnujícími vestavěnou bez- pečnost, pokročilé ladění, kompaktní rozměry a vynikající výkon. Nový kamerový senzor FQ-M Kamerový senzor FQ-M byl navržen speciálně pro manipulaci s materiá- lem. FQ-M má vestavěné porty Ethernet a EtherCAT a přímé připojení n-kodéru, což zajišťuje bezproblémové začlenění do automatizační architektury Omron. FQ-M může detekovat více kusů v zor- ném poli ve velmi krátké době a předat tyto informace přímo řídicí jednotce Sysmac. SCARA Modely Delta doplňují stávající SCARA roboty, které jsou již k dispozici. Společnost Omron nabízí více než 70 modelů, které jsou ideálním řešením, pokud uživatel řeší projekt zahr- nující manipulaci s těžšími součástmi v kombinaci s vysokou rychlostí cyklů. www.industrial.omron.cz OMRON ELECTRONICS spol. s r. o. Řídicí jednotky Sysmac NJ – nové funkce pro Delta roboty produkty Název společnosti strana www telefon B + R automatizace, spol. s r.o. 18, 19 www.br-automation.cz 541 420 311 Balluff CZ s. r. o. 25 www.balluff.cz 281 000 666 Cognex 44 www.cognex.com/cognexconnect 737 489 292 Distrelec Ges.m.b.H. 7, 46 www.distrelec.cz 800 142 525 Invensys Operations Management 34, 35, 4. str. obálky iom.invensys.com 267 182 220 Mitsubishi Electric Europe B.V. – o.s. 2. str. obálky www.mitsubishi-automation-cz.com 251 551 470 Papouch s.r.o. 29 www.papouch.com 267 314 267 PHOENIX CONTACT, s.r.o. 45 www.phoenixcontact.cz 542 213 401 Pygmalion, s. r. o. 3. str. obálky www.pygmalion.cz 558 741 900 RMT s.r.o. 45 www.rmt.cz 558 640 218 Schneider Electric 12, 13, 44 www.schneider-electric.cz 382 766 333 Terinvest spol. s r.o. 33 www.amper.cz 221 992 144 Ná l č ti t Zadavatelé reklamy

48  PROSINEC 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com R ozezní se alarm. Došlo k závadě ven- tilu a toxický plyn uniká do prostředí závodu. Jsou všichni vaši pracovníci na bezpečném místě? Jeden z nich na shromaždišti chybí. Kde je Jim Doe? Lokali- zační zařízení informuje, že je na lávce ve třetím patře na západní straně druhé destilační kolony a podle jeho vitálních známek je v bezvědomí. Vyšlete záchrannou četu, aby jej dostala do bez- pečí. Neodehrávají se podobné situace každý den? Tyto možnosti jsou zcela jistě reálné, ale zatím se ještě široce nevyužívají. Existují dvě hlavní technologie lokalizace osob v prostředí závodu: GPS (Global Positio- ning System) a RFID (Radio Frequency Identi- fication). Obě vyžadují, aby člověk nosil určité zařízení, avšak tyto dva systémy fungují opač- ným způsobem. GPS je stejnou technologií, která pomáhá navigovat vaše vozidlo pomocí signálů vysíla- ných ze sítě satelitů. Zařízení tyto signály porov- nává a pomocí triangulace zjišťuje svou lokaliza- ci. Osoba držící zařízení si může svou lokalizaci přečíst, ale širší systém ji číst nedokáže, pokud tato informace není nějakým způsobem nahrá- na. Použití GPS vyžaduje jen málo infrastruktu- ry; nicméně signály ze satelitů nefungují dobře v ocelových kaňonech, v nichž se prostředí závodů většinou nacházejí. Na druhou stranu pokud hledáte někoho, kdo se v nákladním vozidle vydal k ústí vrtu, tento systém odvede svou práci. Systém RFID funguje opačným způsobem tím, že využívá skupinu fixních přijímačů zachy- cujících signál ze zařízení připevněného k osobě. Porovnáváním síly signálu v jednotlivých přijí- mačích může systém triangulací určit lokalizaci. Zařízení ani osoba nevědí, kde se nacházejí, ledaže by systém tuto informaci zasílal něja- kým jiným způsobem. Systém Wi-Fi závodu lze použít v podstatě pro stejnou věc, což je jedním z důvodů, proč mnoho dodavatelů celozávodní bezdrátové infrastruktury uvádí tento faktor jako aplikaci dostupnou v jejich systému. Použití vhodného zařízení se značkou to umožňuje. Praktičnost takových systémů nakonec ukáže posouzení tří hledisek: jak přesná má lokalizace být, což může zahrnovat osy x, y a z; jakou plo- chu má systém pokrývat; jak složité má osobní zařízení být, což často závisí na něčem tak oby- čejném, jako je životnost baterie. U GPS lze přesnost měřit na několik metrů, avšak bez informace o výšce. Rozsah je pro praktické účely neomezený, nicméně zařízení je poměrně složité (řekněme na úrovni chytrého telefonu), protože musí všechny práce vykonat samo. Životnost baterie je samozřejmě omezená, a jak již bylo řečeno, tento systém nefunguje dobře v hustém prostředí závodu. Použití koncepce RFID nebo Wi-Fi je složitěj- ší. Rozsah a přesnost závisí na typu přijímačů, jejich počtu a umístění, což je infrastruktura, kterou uživatel musí instalovat. Něco z toho již může být v závodě přítomno v rámci instalace Wi-Fi, pokud je tato koncepce vhodná pro vaši aplikaci. V každém případě zde platí stejná pravidla. Pokud chcete vysokou míru přesnosti, potřebujete spoustu přijímačů a páteřní síť pro sběr všech těchto dat. Chcete-li schopnost loka- lizace na ose z, potřebujete je umístit do více výš- kových úrovní. Chcete-li rozšířit plochu pokrytí, jednoduše vynásobte počet přijímačů dalšími metry čtverečními. Shrnuto a sečteno, schop- nost určit, kde je Jim Doe a ve kterém patře lávek se nachází, vás bude stát peníze. Kon- cepce značky, jež by četla a přenášela vitální známky subjektu, společně s kamerou zabudo- vanou do přilby, v systému, který by triangulací určoval polohu vertikálně i horizontálně, je stále příliš drahá a komplikovaná, než aby oslovila většinu firem. Dnešní lokalizační systémy se spíše využívají pro zodpovězení jednodušších otázek: Kde se nachází Bob v dodávce? Kolik lidí prošlo bra- nou do určitého úseku závodu? Přišli v hava- rijní situaci na shromaždiště všichni operátoři? Lokalizační zařízení lze spojit s alarmy nebezpe- čí, jako jsou detektory plynu. I když může izo- lovaný detektor plynu varovat jedince, jednotka zapojená do sítě může rovněž přenést alarm do širšího bezpečnostního systému a identifiko- vat, kde alarm vznikl. S častějším využíváním rozsáhlých závodních bezdrátových systémů budou tyto lokalizační systémy běžnější, protože je bude možno přidat k této infrastruktuře za relativně nízkou cenu. Mohou rozšířit schopnosti bezpečnostních sys- témů závodu, což bude ku prospěchu všem. ce Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese pwelander@cfemedia.com. Peter Welander Control Engineering K ZÁKLADŮM Kde jsou všichni? Technologie lokalizace zaměstnanců mohou pomoci najít lidi v případě havárie, ale také udržovat přehled o situaci. Kzpět „Rozsah a přesnost závisí na typu přijímačů, jejich počtu a umístění, což je infrastruktura, kterou uživatel musí instalovat. “

Šest důvodů, proč zvážit využití našich služeb: • Stabilní tým specializovaných překladatelů technických textů • Překlady technických, marketingových i právních textů • Překlady manuálů, technických dokumentací, smluv, webových stránek, katalogů • Garance použití správné a jednotné terminologie • Množstevní slevy a slevy pro stálé zákazníky • Štíhlá firemní struktura a optimální ceny Technické překlady snadno a rychle PYGMALION s. r. o. Smetanova 1912/5, 737 01 Český Těšín tel.: +420 558 713 868; mobil: +420 777 215 745 e-mail: preklady@pygmalion.cz www.prekladypygmalion.cz

iom.invensys.com/Modernize.

AUTOMATIZACE, MODERNIZAC E A ÚDRŽBA V NÁPOJOVÉM PRŮMYSLU PŘÍLOHA

2 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz Nápojový průmysl očima Brau Beviale 2012: tradice, inovace, přírodnost Brau Beviale v roce 2012 otevřelo své brány o den dřív, již v úterý 13. listopadu. Světově nejdůležitější letošní akce v oboru nápojářství přivítala kolem 1 350 vystavovatelů a více než 31 500 návštěvníků. I když šlo zejména o inovace v oblasti nápojových surovin, technologií, logistiky a marketingu, vycházejí z Norimberku také impulsy pro mezinárodní nápojové trendy. Autor: petra trommer, jasmin mcnally p odle čínského horoskopu je rok 2012 ve zna- mení vodního draka. To by měl být dobrý rok, protože drak přináší štěstí a symbo- lizuje sílu a bohatství. Obojí je asijskému nápojovému trhu již dlouho nakloněno. Trhá rekordy v růstu a přichází s nápady na nápoje, které inspirují celý svět. Tradice ve spojení s inovací a zdravím jsou ta pravá hesla. Takzvané inovativní nápoje obsahují přísady jako čajové extrakty nebo sirup z bezinko- vých květů, které se již dlouho těší oblibě. Aspekt „Back to the roots“ nahrává regionalitě a vzbuzuje s ní spojovanou důvěru v domácí produkty. Zajímavé to začíná být tehdy, kdy nápoje vytvářejí spojení s jinými spotřebními světy a fungují obchodní stra- tegie typu Cross Selling. V neposlední řadě je každá úspěšná nápojová inovace vždy podporována vhod- nou variantou obalu. Nealkoholické nápoje jsou ve světě žáda- nější než kdy předtím Především díky Asii posílil celosvětový trh s neal- koholickými nápoji v roce 2011 přibližně o 4 %. Až 60 % světového růstu bylo realizováno na asij- ských trzích. V současné době je Asie s podí- lem 27 % největším hráčem v oblasti softdrinků. Severní Amerika zaujímá už jen podíl necelých 20 %, západní Evropa 17 %. Ještě v roce 2005 byla Severní Amerika se čtvrtinou světového prodeje na prvním místě. Roční spotřeba na obyvatele v Asii dosahuje 40 l. Ve srovnání s evropskými a severoa- merickými spotřebiteli to představuje pouze šestinu, resp. osminu a signalizuje vysoký růstový potenciál v budoucnu. Také v Latinské Americe, na Středním Východě a v severní Africe se dají očekávat pří- růstky v oblasti softdrinků. V západní a východní Evropě trhy stagnují. V současné době obsahuje 37 % celosvětově kon- zumovaných nealkoholických nápojů kysličník uhličitý. Protože mají tyto nápoje zčásti vysoký obsah kalorií a v Asii se dává přednost neperlivým softdrinkům, mohl by se do roku 2016 podíl per- livých osvěžujících nápojů ztenčit o 4 %. Pak by mohla být balená voda celosvětově nejsilnější kate- gorií softdrinků. Silný růst v dvouciferném pro- centním rozsahu je prognostikován u sportovních a energetických nápojů – ten ovšem vychází z pro- zatímní nízké hladiny. Tyto nápoje dosud předsta- vují jenom 3 % celosvětového objemu softdrinků (Canadean). V západní Evropě bylo v roce 2011 Dánsko se spotřebou cca 15 l na obyvatele růstově nejsilnějším trhem tohoto segmentu (Euromonitor). Německo: přírůstek u osvěžujících nápojů, minerálních a léčivých vod V roce 2011 stoupla spotřeba osvěžujících nápojů na obyvatele v Německu o 1,6 % na 120,1 litrů. Zajímavý je vysoký přírůstek více než 29 % u light limonád a více než 10 % u nápojů typu Near Water (Hospodářské sdružení výrobců nealkoholických nápojů, wafg). Schválení stevie jako sladidla skýtá inovační potenciál mj. v oblasti nízkokalorických osvěžujících nápojů. Nové výrobky, jako např. méně sladká pomerančová a citronová limonáda s vyso- kým obsahem ovoce, vycházejí vstříc spotřebite- lům, kteří si přejí vyšší přírodnost produktů. Protože nízkokalorické nápoje oslovují hlavně ženy, testuje

3www.udrzbapodniku.cz ● NP 2012 jeden výrobce inovativní čajové nápoje v kadeřnic- kých salonech. Trh zpestřují nápoje typu Near Water, obohacené například vitamíny, koenzymy, zinkem nebo chromem, které mají být prospěšné zdraví. Vroce 2011 vypil každý Němec 134 l minerál- ních a léčivých vod (+3,1 %). Minerálka je tedy nadále nejoblíbenějším nealkoholickým nápojem v Německu a branže minerálních zřídel největ- ším zaměstnavatelem potravinářského průmyslu. Nejvíce se vypilo minerálek sycených a jemně per- livých (od každého druhu cca 43 %), za nimi násle- dovala neperlivá (11 %) a aromatizovaná minerálka (2 %), jakož i léčivá voda (Sdružení německých zřídel). S cílem prezentovat ještě lépe minerální a léčivé vody založili první zkoušení sommeliéři vody, kteří úspěšně ukončili vzdělání na akademii Doemens Genussakademie, nedávno Unii vodních sommeliérů. V Evropě vypijí nejvíce vody Italové (175,3 l) a Španělé (146,2 l). Němci následují na 3. místě. U ovocných a zeleninových šťáv se Nizozemci (49,8 l) umístili před Němci a Poláky (každá skupina 39,6 l), Finy (37,8 l) a Brity (35,3 l, Euromonitor). Branže sází na nápoje s přidaným užitkem, např. „Pro zdravé buňky“, „Pro koncentraci“, „Pro nervy a svaly“ nebo také „Pro zdravé srdce“. Trend zdraví následují také čerstvě lisované a nepasterizované (v tom tkví jejich zvláštnost) ovocné šťávy, v nichž mají být zachovány všechny vitamíny, živiny a minerály. Trh s pivem: Do roku 2013 bude překo- nána hranice dvou miliard hektolitrů Světový trh s pivem roste – v roce 2011 dosáhl přes 1,9 mld. hl (+2,8 %). Spotřeba piva na obyva- tele celosvětově stoupla o půl litru na 27,6 l. Se spo- třebou na obyvatele ve výši 61,1 l vede americký trh před Evropou (59,3 l) a Asií/Pacifikem (18 l). Na posledních místech jsou Afrika a Střední Východ 9,1 l (Plato Logic). Do roku 2013 by měla celosvě- tová spotřeba piva stoupnout na 2 mld. hl. K tomu bude i v budoucnu největší měrou přispívat Asie. Už jenom v Číně se má do roku 2016 zvýšit odbyt piva na více než 600 milionů hl. Potom by se v Číně prodalo téměř dvakrát tolik piva než na druhém největším pivním trhu – USA (Canadean). V Číně

4 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz a na jiných asijských trzích získávají stále větší popularitu prémiové pivní značky. V roce 2011 dosáhl jejich podíl na čínské spotřebě piva kolem 10 % (chinabevnews). Se silným nárůstem spotřeby piva se počítá také v Latinské Americe, hlavně v Brazílii (Canadean). Zatímco průzkumníci trhu předpokládají pro východní Evropu do roku 2016 mírné zotavení piv- ních trhů, prognostikují pro západní Evropu mírné ztráty (Canadean). V roce 2011 vypil průměrný Západoevropan 67,8 l piva, Východoevropan 59,4 l. Tyto hodnoty by se v budoucnu mohly vzájemně přiblížit. Největší žízeň a chuť na pivo měli v rámci Evropy v roce 2011 opět Češi (147,4 l), následovali Rakušané 108,5 l (Plato Logic) a Němci (102 l). Celkem prodaly německé pivovary a pivní sklady kolem 98,2 ml. hl piva – o 100 000 hl méně než v předchozím roce (Spolkový statistický úřad). Také pivovarníci sázejí na kreativní nápady jako např. chřestové pivo – tradičně vařené pivo plzeňského typu, do něhož se přidává chřestová šťáva, nebo osobitá prémiová a labužnická piva: lesní pivo, které se vaří z chmele, sladu a lesních plodů, nebo pivo pro psy, které místo alkoholu obsahuje masové výtažky. Řemeslní pivovarníci v USA určují měřítka – European MicroBrew Symposium Že mají inovativní nápady na pivo u spotřebi- telů úspěch, to již delší dobu dokazuje trh v USA. Řemeslní pivovarníci tam zaznamenávají s nejrůz- nějšími kreativními variantami piv nové a nové úspěchy. V USA je již registrováno více než 2 000 tzv. Craft Brewer. Už jen v roce 2011 bylo otevřeno 250 nových pivovárků, zatímco jich bylo pouze 37 zavřeno. Přibližně 5,7 % amerického výstavu piva (+0,7 %) v roce 2011 uvařili řemeslní pivovarníci (Brewers Association). Také v mnoha evropských zemích lze pozorovat vývoj směřující k individuálním, řemeslně vyrobe- ným pivům. To ukazuje také European Beer Star Award, jedna z celosvětově nejvýznamnějších sou- těží piva, na níž se v rámci veletrhu Brau Beviale vyznamenávají nefalšovaná, osobitá a vysoce kva- litní piva. Bezprostředně před zahájením veletrhu, ve dnech 12.–13.listopadu 2012, se tomuto trendu věnovalo první „European MicroBrew Symposium O veletrhu Brau Beviale přesně 32 810 návštěvníků bylo s novou dobou konání veletrhu brau beviale – nyní od úterý do čtvrtka – a roz- sáhlou nabídkou 1 284 vystavovatelů očividně velmi spo- kojeno. ve prospěch hovoří také navýšení počtu návštěv- níků – v roce 2011 veletrh navštívilo 31 693 návštěvníků. veletrh investičních celků pro nápojový průmysl, který byl letos světově nejdůležitější akcí v oboru, zval v době od 13. do 15. listopadu do norimberského veletržního centra světoznámé „štamgasty” i začínající firmy, kte- rým servíroval oblíbený koktejl namíchaný z hodnotných nápojových surovin, inovativních technologií, efektivní logistiky a svěžích marketingových nápadů.

5www.udrzbapodniku.cz ● NP 2012 – Market, Trends and Technology“. Symposium pořádané společností NürnbergMesse ve spolupráci s Výzkumným a vzdělávacím ústavem pivovarnictví v Berlíně (VLB) se obracelo na jednatele, majitele, technické ředitele a sládky evropských minipivovarů a hostinských pivovarů, jakož i zástupce na doda- vatelského průmyslu. Více informací naleznete na odkazu www.vlb-berlin.org/microbrew2012. Obal komunikuje produkt Důležité pro všechny kategorie nápojů na světě je jedno. Produkt a obal musí tvořit jednotu, která v místě prodeje perfektně komunikuje s oslovovanou cílovou skupinou spotřebitelů. Experti předpoví- dají další růst pro PET láhve na světových trzích. Nejnovější vývojové projekty se ubírají směrem k bio PET lahvím vyráběným pouze z rostlinných surovin, které by měly být plně recyklovatelné a vyrobitelné ve velkém. PET láhve již také výrazně získaly na estetickém vzhledu. Přesto se ale u prémi- ových nápojů nadále preferuje sklo, nejlépe takové, které bylo navrženo známým designérem. U nápojových plechovek jsou v čele USA s roční spotřebou na obyvatele 290 kusů. Tato hodnota může být podle názoru odborníků překročena jen těžko. Ve všech ostatních regionech světa však výrobci počítají s dalším růstem. V Evropě spíše v jednociferném procentuálním rozsahu, v Asii, Africe, na Středním Východě a v Jižní Americe může dojít i k dvoucifernému růstu. Také v Německu nabývají plechovky opět na popularitě. Poprvé od zavedení zálohy na jednorázové obaly v roce 2003 se v roce 2011 znovu prodala více než jedna miliarda nápojových plechovek. Zajímavé jsou možnosti individuální úpravy: digitální tisk, plechovky s reliéfním ražením, matný povrch, plechovky vydávající různé vůně nebo„plovoucí kapsle“ integrované do plechovky, jejichž přísady se začnou uvolňovat až při otevření. Kromě toho plechovka dobývá nové cílové skupiny u tradičních nápojů – např. u jablečného vína. „Branže hýří optimismem – tak zněl titulek jednoho článku o Brau Beviale v denním tisku. Lépe bych svoje resumé veletrhu nedovedl shr- nout. Prognózy předpovídají celosvětově stoupající poptávku; už to je dostatečným důvodem k dobré náladě v nápojářství – na veletržních stáncích, na sympoziu European MicroBrew Symposium a samozřejmě také na noční oslavě vítězů soutěže European Beer Star Award“, shrnuje svoje dojmy Rolf Keller, člen obchodního vedení společnosti NürnbergMesse. Typický návštěvník: muž,„recidivista“, rozhodovatel Celých 38 % z 32 810 odborných návštěvníků přijelo ze zahraničí, především z České republiky, Švýcarska, Belgie, Nizozemska, Itálie, Rakouska a Ruska. I tentokrát bylo neuvěřitelných 97 % odbor- níků s nabídkou veletrhu spokojeno, jak dokládá výsledek dotazování nezávislého institutu. Typický návštěvník veletrhu Brau Beviale je muž (85 %) a „recidivista“ (to se týká téměř dvou třetin). To znamená, že pravidelně navštěvuje veletrh, aby se informoval o novinkách, které také chce uplat- nit ve svém podniku Kontaktní osoby pro tisk a média Petra Trommer, Jasmin McNally Tel +49 (0) 9 11. 86 06-86 46 Fax +49 (0) 9 11. 86 06-12 86 46 jasmin.mcnally@nuernbergmesse.de Všechny texty tiskových zpráv a další informace a fotografie najdete na: www.brau-beviale.de/press Všechny vystavovatele a aktuální informace o jejich produkci najdete na: www.ask-Brau-Beviale.de

6 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz PlantStruxure: systém pro řízení v potravinářství a nápojovém průmyslu Schneider Electric se dlouhodobě zaměřuje na oblast řízení v potravinářství a spolupracuje s významnými výrobci potravin jako např. Danone, Mars, Kraft, Lactalis a řadou dalších. Koncepce PlantStruxure je optimální řešením pro řízení menších provozních souborů typu CIP nebo pro kompletní procesní automatizaci včetně šaržového systému v souladu s FDA. Článek popisuje základní části a celkovou koncepci PlantStruxure pro procesní řízení v oblasti potravinářství a výroby nápojů. Autor: michal Křena, schneider electric Koncepce PlantStruxure vychází z typických požadavků procesního průmyslu: • vysoká dostupnost zařízení (bezporuchový provoz), • distribuovaná architektura i lokální řízení, • zpětná dohledatelnost (tracebilita) a řízení přístupových práv, • tvorba receptur a řízení šarží, • integrace přístrojů a externích zařízení, • globální přístup k načteným datům. Celková koncepce PlantStruxure je členěna do těchto systémových částí – řízení, komunikace, inženýrské nástroje, operátorská část a zpraco- vání dat. Promyšlené řízení PlantStruxure patří k modulárním koncepcím a pro řízení využívá odstupňovanou, prověřenou platformu PAC Modicon – konkrétně pak Modicon M340, Modicon Premium a Modicon Quantum. Pro kontinuální kritické procesy lze provádět změny programu online včetně doplnění nových hardwarových modulů, a to bez nutnosti odstavení řízené technologie. Distribuované topologie plně využívají průmyslový ethernet – nejnovější komu- nikační moduly u PAC Modicon M340 a Modicon Quantum pak obsahují integrovaný ethernetový přepínač s podporou RSTP protokolu. Vzdálené subsystémy mohou být propojeny kruhovou sítí bez použití jakýchkoliv externích řízených přepínačů. Akční členy pod lupou Základ integrace inteligentních přístrojů tvoří široce využívaná sběrnicová technologie FDT / DTM. FDT rámec v PlantStruxure integruje nejen vlastní rozhraní, jako např. v/v systém Advantys, ale i externí měřicí přístroje a akční členy třetích stran. Průtokoměry, zákaloměry, kalorimetry a další inteligentní měřicí a analytické přístroje

7www.udrzbapodniku.cz ● NP 2012 mohou být plně integrovány do systému, přičemž obsluha i údržba má přístup jak k diagnostickým, tak k provozním údajům z technologie. Nesmírně důležitou část samozřejmě před- stavuje řízení a ovládání pohonů. V této oblasti Schneider Electric nabízí kompletní řešení od jed- noduchých přístrojů Tesys U, přes softstartéry Altistart, až po frekvenční měniče Altivar (obsa- hující příslušné ovládače DTM). Dostupnými prostředky lze provádět diagnostiku, správu a parametrizaci přístrojů. Rozšiřitelná architektura a komunikace Architektura konkrétního systému je plně roz- šiřitelná od jednoduchého systému až po rozsáhlé technologické celky. Provozní soubory (například řízení balicích nebo plnicích stojů, CIP, filtrace) lze řídit lokálně – pomocí PAC Modicon M340 a ope- rátorského panelu Magelis GTO. Propojení jednot- livých provozních souborů do nadřazené úrovně je řešeno průmyslovým komunikačním systémem ConneXium – s možností vytvářet lokální propo- jení nebo rozsáhlé metalické, optické či bezdrá- tové sítě (včetně aplikování redundantní kruhové topologie). Významnou vlastností PlantStruxure je podpora FDR (Field Device Recovery), která se využívá při výměně inteligentního přístroje typu frekvenční měnič připojeného na sběrnici. Velmi důležitou oblastí je zabezpečení celého systému vůči zneužití neoprávněného přístupu cizích osob. K tomuto účelu slouží nová nabídka průmyslových firewallů. Efektivní správa aplikace v souladu s FDA Pro rozsáhlejší nebo komplexní projekty je v rámci PlantStruxure integrován výkonný inže- nýrský nástroj, který poskytuje jednotný přístup k proměnným těchto částí: • hardwarová konfigurace a řídicí logika, • konfigurace komunikace, • propojení s ovládacími prvky vizualizace, • tvorba grafického operátorského rozhraní. Tvorba řídicí logiky je v souladu s normou IEC61131-3. Prostřednictvím grafického nástroje „manažera pro topologii“ může inženýr přehledně konfigurovat jednotlivé části projektu. Výběrem a označením (např. kontroléru v celkové topologii) se otevře přímo konfigurační editor. Podobně lze aplikovat správu, diagnostiku a parametrizaci inteligentních přístrojů s FDT/DTM. Nesmírně důležitá je vlastnost „zpětné dohledání“ (tracebilita) a validace v souladu s FDA21CFR. V systému se zaznamenává každá základ integrace inteligentních přístrojů tvoří široce využívaná sběrnicová technologie Fdt / dtm. Fdt rámec v plantstruxure integruje nejen vlastní rozhraní, jako např. v/v systém Advantys, ale i externí měřicí přístroje a akční členy třetích stran.

8 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz změna a tato data jsou uložena v kontextu kon- krétního uživatele s přiřazením časového údaje. Projektová systémová dokumentace se může vyge- nerovat jak po ukončení projektu, tak po provedení dodatečné změny. Lokální i výkonné operátorské rozhraní Pro místní ovládání představuje optimální volbu nová řada operátorských panelů Magelis GTO s barevným dotykovým displejem a s vol- bou obrazovky od 3,5 do 15 palců. Pro náročné prostředí – například v mlékárnách nebo pivo- varech – je vhodné nerezové provedení displeje s krytím IP 66K v souladu s normou DIN EN 1672-2 a s rozsahem provozní teploty až do 55 °C. Magelis GTO lze použít i ve výbušném prostředí (zóna II) – tedy typicky v lihovarech. Operátorské rozhraní SCADA Vijeo Citect umístěné na velínu poskytuje řadu nástrojů pro ovládání a rychlý zásah operátora v případě poru- chy. Pokročilá správa alarmů a událostí umožňuje uživateli rychle identifikovat zdroj poruchy a ome- zit výpadek. Unikátní je zobrazení skupinových alarmů pro různé typy provozních souborů nebo strukturování a filtrování alarmů dle typů objektů (motor, čerpadlo, CIP stanice, atd.). Procesní analyzátor Pro analýzu procesních dat slouží procesní analyzátor, který nabízí detailní pohled na trendy v kombinaci s alarmy. Pro stanovení žádaných hodnot se využívá funkce statistické procesní řízení (SPC), přičemž proměnné se dlouhodobě zpětně vyhodnocují a výstupem může být výpočet průměrné odchylky od normálního stavu. Procesní knihovny pro nápojový průmysl a potravinářství PlantStruxure obsahuje základní sadu procesních knihoven, které obsahují grafický objekt (faceplate) a řídicí logiku. Pro potravinářství a výrobu nápojů jsou samostatně dodávány speciální průmyslové knihovny obsahující relevantní průmyslové objekty. Zpracování dat Pro správu a historizaci procesních dat slouží Vijeo Historian úzce propojený s operátorskou stanicí. Typickou úlohou může být racionalizace alarmů dle EMUA 191nebo tvorba reportů. Pro přehledy o spotřebě energií jsou dostupné předpři- pravené „energetické reporty“. Uživatelé mohou přistupovat vzdáleně prostřednictvím Excelu nebo webového prohlížeče. Co dodat závěrem? Z pohledu uživatele patří k hlavním přínosům koncepce PlantStruxure především snížení nákladů na vývoj aplikace, omezení rizik díky integrova- nému řešení a možnosti využití lokální technické podpory i servisních služeb. Pro manažery je pak důležitý transparentní přístup k důležitým provoz- ním údajům s možností vyhodnocení nastavených KPI (Key Performance Indicator). www.schneider-electric.cz

Nicolet CZ s.r.o. – exkluzivní zastoupení Thermo Scientific pro FT-IR, FT-NIR a Ramanovu spektrometrii v ČR Nicolet iS5: PŘENOSNÝ FT-IR ANALYZÁTOR  FT-IR spektrometr – pro analýzu pevných, kapalných a plynných látek. Široká nabídka nástavců všech druhů.  Jednoduchá přenositelnost, napájení z baterie, popř. napájení z automobilu.  Hmotnost méně než 10 kg.  Rychlá a jednoduchá analýza polymerů bez přípravy vzorků.  Rozsáhlé knihovny vysoce rozlišených spekter. Miran SapphIRe: PŘENOSNÝ ANALYZÁTOR PLYNŮ  NDIR přenosný analyzátor plynů.  Možnost stanovení až 121 plynů, včetně uživatelské tvorby kalibrací.  Jednoduchý export dat do PC.  Uživatelsky jednoduchý a lehký přístroj.  Široká oblast využití: hygienická měření, únik plynů z lahví, kontrola čistoty kyslíku, vojenství, hasičské aplikace atd. RAMANOVY SPEKTROMETRY  K dispozici několik typů přenosných Ramanových spektrometrů.  Různé typy excitačních laserů.  Příslušenství dle dané aplikace.  Uživatelsky jednoduché a lehké přístroje.  Váha od 1 kg po 10 kg.  Široká oblast využití. Firma Nicolet CZ s.r.o. je úzce specializována na molekulovou spektroskopii (FT-IR, FT-NIR, UV-VIS-NIR a Raman), dodává více než 25 typů analyzátorů od menších modelů přes specializované sestavy, až po náročné vědecké přístroje. Kontaktní adresa: Nicolet CZ s.r.o., Křelovická 970, 104 00 Praha 10, ČR Tel./Fax: 272 768 569, 272 760 432 Mobil: 602 325 829, 603 554 788, 603 725 812 E-mail : nicoletcz@nicoletcz.cz WEB: http://www.nicoletcz.cz

10 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz Lapp Group: kabely a příslušenství pro potravinářský a nápojový průmysl Autor: bohumir Haleš, lapp Group p ožadavkynakabelyprojednotlivéprůmys- lové obory se v průběhu let vyvíjí společně s použitými technologiemi. Je jen málo oborů, které by měly tolik aspektů a byly tak náročné na požadavky týkající se provozních podmínek,jakojepotravinářskýprůmyslavýroba nápojů. Vysoké požadavky na hygienu a čistotu, které jsou pro průmysl zpracování potravin cha- rakteristické, se týkají i elektrických komponent. Na kabeláž a příslušenství ve výrobě potravin a nápojů, jakož i plnicích a balicích linek potravin, jsou kladeny mnohostranné požadavky. Musejí odolá- vat nejrůznějšímu chemickému, tepelnému i mecha- nickému zatížení, aby je bylo možno používat také v náročných provozních podmínkách a přitom aby bezpečně plnily svou funkci. Při výrobě potravin má nejvyšší prioritu hygiena. Proto má obzvláštní význam odolnost proti agresivním kyselým a alka- lickým průmyslovým čisticím prostředkům, které se běžně používají v čisticích procesech. Vynikající vlastnosti týkající se chemické, mecha- nické a teplotní odolnosti prokázala směs z mate- riálu TPE (P4/11), která je použita na produk- tové řadě kabelů příznačně nazvané ÖLFLEX® ROBUST. Řada ÖLFLEX® ROBUST je novou gene- rací flexibilních připojovacích a ovládacích kabelů ÖLFLEX® . Představuje další vývoj kabelu s pláštěm z odolného materiálu od LappTPE P4/11. Kabely ÖLFLEX® ROBUST jsou ve velké míře odolné proti vodě a chemikáliím, jsou flexibilní, vhodné pro jakékoliv povětrnostní podmínky a jsou vyrobeny z materiálů „přátelských k životnímu prostředí“ (vyhovují směrnici RoHS). Kabely s pláštěm z mate- riálu P4/11 se také po léta používají v zařízeních pro výrobu a zpracování rostlinných olejů, jako je olej sojový, řepkový, palmový, kokosový a jiné oleje. Vedle čistě mechanického a fyzikálního namáhání je potřeba pro použití v potravinářském průmyslu přihlédnout i k těmto kritériím: I. Odolnost vůči procesním látkám v prostředí II. Odolnost při pravidelných čisticích procesech III. Nezávadnost v kontaktu s procesními látkami v prostředí Kabely ÖLFLEX® ROBUST jsou odolné při kon- taktu s vodou (pitná voda, užitková voda, odpadní vody, nápoje – např. ovocné šťávy, víno, pivo, limo- nády, a to jsou-li chladné, teplé nebo krátkodobě i horké) a s řadou chemikálií. Jsou ideálně použi- telné i tam, kde jsou ve styku s rostlinnými i živo- čišnými tuky a oleji z mléčných výrobků, jako je mléko, máslo, sýry, ale i při zpracování masa a ryb. Kromě toho musí kabely odolávat pravidelně pro- váděným čisticím procesům. Často se používají vyso- kotlaká čisticí zařízení nebo zařízení pracující s hor- kou párou. Proud vody nebo páry pláště standardních kabelů extrémně zatěžuje. Kromě toho se ke zvýšení účinnosti procesu čištění přidávají do vody čisticí a/ nebo desinfekční prostředky, které pomáhají urychlit procesdestrukcekabelů.ÖLFLEX® ROBUSTvtomto případě vykazuje několikanásobně delší životnost. V kontaktu s horkou párou má více než desetiná- sobnou životnost ve srovnání se standardními pry- žovými nebo PUR kabely. Dalšími typy odolných materiálů, často používa- ných v potravinářském průmyslu jsou termoplasty na bázi TEFLONU® (FEP, TPFE) používaných jako základní materiál izolace žil i pláště kabelu. Tyto materiály zajišťují kabelům vysokou chemickou, tep- lotní i mechanickou odolnost. ÖLFLEX® HEAT 205

11www.udrzbapodniku.cz ● NP 2012 s pláštěm z FEP (fluorethylenpropylen)má vynika- jící odolnost proti kyselinám, rozpouštědlům, lakům, benzinu, olejům a mnoha dalším organickým i anor- ganickým chemikáliím. Tyto kabely, které jsou k dis- pozici v jednožilovém i vícežilovém provedení, umožňuje použití na aplikacích v těch nejnáročněj- ších podmínkách. S teplotním rozsahem od -100 °C až do 205 °C jsou často využívány ve snímačové technice. Podobně vysoké nároky splňuje ÖLFLEX® HEAT 260 s pláštěm z PTFE (polytetraflouorethy- len). Tento kabel s extrémním teplotním rozsahem od -190 °C do 260 °C je možné použít i v oblastech, kde je použití standardních kabelů vyloučeno, napří- klad v kryogenní nebo vakuové technice. Oba typy kabelů ÖLFLEX® HEAT splňují kritéria FDA (Food and Drug Administration), odolnost chemickým lát- kám a olejům v prostředí chemických a potravinář- ských provozů. Kabelové vývodky Při výrobě potravin existují přísné požadavky na výrobní zařízení a komponenty, které jsou v nich použity. Hlavními kritérii a prioritami jsou snadné čištění, použití materiálů vhodných pro styk s potra- vinami nebo například odolnost proti korozi. Použití materiálů vhodných pro přímý styk s potravinami a dobrá ochrana proti korozi jsou nejvyšší priori- tou. Všechny tyto požadavky splňuje nově vyvinutá vývodka SKINTOP® FOOD, která právě prochází zkušebním provozem u zákazníků, při kterém jsou testovány jednotlivé detaily konstrukce. Speciální design dovoluje snadné čištění a současně zabraňuje tvorbě usazenin v závitech, dutinách a omezuje tak možnou kontaminaci potravin. Systémy pro ochranu a vedení kabelů I ty nejlepší kabely je někdy potřeba dodatečně chránit. Zejména v potravinářském průmyslu jsou často na čištění strojů a zařízení používány agre- sivní chemické látky, které brání šíření bakterií. To je příležitost pro systém ochranných hadic SILVYN® FG a odpovídajícímu šroubení SILVYN® AMG-FG. Díky hladkému PVC plášti neulpívají na jeho povr- chu žádné částečky, jako je tomu u běžných kabe- lových svazků. Pokud přesto zůstanou jakékoliv látky na povrchu ochranné hadice, lze je snadno díky bílému plášti identifikovat. Zaoblená konstrukce šroubení SILVYN® AMG-FG splňuje zvýšené hygienické požadavky na instalaci komponent s minimálním možným množstvím hran. Mezi ochrannou hadicí a šroubením je umístěna spe- ciální vsuvka, která zabraňuje vzniku nežádoucího prostorupřivzájemnémpropojení.Uživatelépoužíva- jící vysokotlaké čištění tak mají jistotu, že se do zaří- zení nedostane žádná tekutina. SILVYN® AMG-FG snadno odolává vysokotlakému čištění, což potvrzuje istupeňkrytíIP69K a skutečnost,žesystémochranná hadice a šroubení jsou v souladu s DIN40050T.9. Příslušenství kabelů Detekovatelný kabelový vázací pásek FLEXIMARK® TY-RAP je navržený z hlediska přísných hygienických požadavků v potravinář- ském a farmaceutickém průmyslu. Použita je spe- ciální polymerní směs, která obsahuje kovové čás- tečky umožňující snadnou detekci pásků. Modrá barva také usnadňuje identifikaci při vizuální kont- role. Použitím FLEXIMARK® TY-RAP je minima- lizováno riziko nečistot nebo kontaminace potravin. Vázací pásky jsou bezhalogenové a splňují vysoké standardy pro nehořlavost UL 94 HB. Společnost  LAPP  KABEL  s.r.o.  se  sídlem  v Otrokovicích je součástí celosvětově působící  skupiny Lapp s centrálou v německém Stuttgartu.  Majitelem skupiny je rodina Lapp a pracuje v ní  více než 3000 zaměstnanců. Skupinu tvoří 15 výrob- ních a 41 distribučních společností a spolupracuje  přibližně se stovkou zahraničních zástupců. Svůj  počátek datuje do roku 1959, kdy zakladatel spo- lečnosti Oskar Lapp začal jako první na světě prů- myslově vyrábět ovládací kabel a uvedl ho na trh  pod názvem ÖLFLEX® . Během svého více než pade- sátiletého působení na vyspělých průmyslových  trzích se stala značka ÖLFLEX® synonymem nej- vyšší kvality vysoce flexibilních ovládacích kabelů,  stejně jako skupina Lapp synonymem špičkového  výrobce a dodavatele průmyslových kabelů a kabe- lového příslušenství vůbec. Obchodní zastoupení  skupiny v České a Slovenské republice vzniklo  v roce 1993 a krátce nato, v roce 1998, byla zalo- žena společnost LAPP KABEL s.r.o. V roce 2004 došlo k přemístění významné části výroby kabelové  konfekce ze Stuttgartu do Holešova. Úspěšné půso- bení na trhu České a Slovenské republiky umož- nilo mj. výstavbu nové budovy administrativního a logistického centra v Otrokovicích a její otevření  v roce 2008. To vytvořilo předpoklady pro další  rozvoj obchodních aktivit a především další roz- šíření a zkvalitnění služeb pro zákazníky, ať už se  týkají technické podpory nebo logistiky. Ve svém produktovém portfoliu má skupina Lapp více než  40 000 výrobků, které reprezentuje 8 úspěšných zna- ček. Více na www.lappgroup.cz.

12 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz Norgren je přední světová firma v technologii řízení pohybu a médií Autor: lubomir biskup, norgren ú zce spolupracujeme s našimi zákaz- níky, abychom získali hlubší znalosti jejich potřeb. Potom spojujeme naše lidi, výrobky a odborné znalosti, abychom dodali jejich zařízení a jejich podnikání jasnou výhodu. Toto je to, čemu říkáme technická výhoda. Inovace a technická dokonalost Čtyři naše technická střediska propojená zkuše- nostmi odborných technických týmů nám poskytují rozsáhlé zdroje a odborné znalosti odvětví. Vysoce výkonné výrobky Máme široké portfolio výrobků a technologií pro řízení médií a pohybu světové třídy. Dodáváme je našim zákazníkům buď jednotlivě, nebo ve výkonné kombinaci „ze skladu“, nebo upravené podle přání. Mimořádný lokální servis Naše globální stopy včetně odborných znalostí a key account managementem ve strategických zeměpisných oblastech nám umožňují podporovat naše zákazníky, ať jsou kdekoli. Úsporné pneumatické válce IVAC požadavky zákazníků na zlepšení energetické účin- nosti, zkrácení prostojů a doby montáže i na zlepšení vzhledu výrobků vedly společnost norgren k vývoji pneumatického válce ivAc, který v porovnání s běž- nými pneumatickými systémy může přispět ke snížení spotřeby energie až o 50 %. ivAc je hmotnostně optimalizovaný pohon obsahující integrovaný ventilový terminál s elektromagneticky ovládanými ventily. patentované konstrukční řešení přináší řadu výhod, především nižší spotřebu energie, nižší provozní náklady, kratší reakční dobu pohonu, optimální využití prostoru či nižší náklady na montáž a logistiku. Modulární konstrukce ivAc tedy představuje plně integrovanou jednotku modulární konstrukce s jediným přívodem vzduchu a jediným elektrickým konektorem. připojení je snadné a přispívá ke zkrácení doby instalace. Kompaktní prove- dení redukuje potřebnou délku vzduchového potrubí, a tím přispívá ke snížení spotřeby vzduchu a provoz- ních nákladů až o 50 %, přičemž integrovaný ventil poskytuje mnohem kratší dobu odezvy než u běžného provedení. K dispozici jsou čtyři různé ventilové konfi- gurace, které tak nabízejí maximální flexibilitu použití. vestavěná tlaková ochrana zajišťuje uzavření tlaku ve válci, takže komponenty lze během údržby vždy bezpečně demontovat. Pneumatický válec IVAC s integrovaným ventilovým terminálem Modularita konstrukce (těleso válce, ventilový terminál, zadní kryt a řídicí modul)

13www.udrzbapodniku.cz ● NP 2012 Provedení válce ivAc jsou vyráběny v souladu s rozměrovými stan- dardy iso/vdmA a jsou tedy rozměrově zaměnitelné se standardními válci, resp. umožňují dodatečnou montáž do stávajících instalací. K dispozici jsou v hygienickém provedení ivAc cleanline podle en1672-2 s krytím ip67 nebo v průmyslovém provedení ivAc industrial s krytím ip65. dodávají se v průměrech od 32 do 100 mm a s dél- kou zdvihu 25 až 1 000 mm. Ke standardnímu vybavení patří také pneumatické tlumení. válce lze vybavit jazýčkovými kontakty nebo polovodičovými spínači v nastavitelných polohách. jako opci lze volit provedení s prodlouženou pístnicí, uzamykací jednotkou, měchem s pístnicí nebo speciálním těsněním. Norgren biskup@cz.norgren.com www.norgren.com/cz ZADAVATELÉ reklamy NáZEV SPOLEčNOSTI STRANA (NP) www STRáNKy TELEFON compAs automatizace, spol. s r.o. 14, 15 www.compas.cz +420 567 567 111 Klüber lubrication cz, s.r.o. 16 www.klueber.com +420 544 526 200 lApp KAbel s.r.o. 10, 11 www.lappgroup.com +420 573 501 000 nicolet cz s.r.o. 9 www.nicoletcz.cz +420 272 768 569 norgren 12, 13 www.norgren.com/cz +420 465 612 879 rittal czech, s.r.o. 17 www.rittal.cz +420 234 099 000 schneider electric cz, s.r.o. 6–8 www.schneider-electric.cz +420 382 766 333

Automatizace a řízení výroby Pomáháme Vám k úspěchu. Elektronicky řízená výroba Chemie a biotechnologie Farmacie a kosmetika Potravinářství Sklářství Automobilový průmysl Můžete řídit svoji výrobu kdekoliv. COMPAS automatizace, spol. s r.o. Nádražní 610/26 591 01 Žďár nad Sázavou tel.: +420 567 567 111 fax: +420 567 567 112 e-mail: info@compas.cz www.compas.cz Vývoj COMES® byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu.

HISTORIE VZNIKU COMPASautomatizace,s.r.o.jepředníčeskouinženýrsko-dodavatelskouspolečnostíproautomatizaci výrobních technologií (technologických procesů, strojů, linek a zařízení) a výrobních informačních sys- témů (MES). Aktivity firmy započaly v roce 1990, na obchodní společnost byla firma transformována v roce 1993. COMPAS automatizace, spol. s r.o. Nádražní 610/26, 591 01 Žďár nad Sázavou tel.: +420 567 567 111, fax: +420 567 567 112 e-mail: info@compas.cz, www.compas.cz Pomáháme Vám k úspěchu. ZÁKAZNÍCI A REFERENCE Firma COMPAS automatizace se specializuje na odvětví zpracovatelského průmyslu (potravinářství, farmacie a chemie) a strojírenství (především výroba automobilů). Mezi naše zákazníky patří významné domácí podniky i mezinárodní koncerny s výrobními závody v ČR i EU, seznam vybraných referencí a bližší informace můžete získat na obchodním oddělení společnosti. NABÍDKA V oboru průmyslové automatizace nabízíme kompletní řešení elektrozařízení, řídicích systémů, čidel a akčních členů od analýzy přes projekt, dodávku, montáž a zprovoznění. V oboru výrobních informačních systémů (MES) nabízíme dodávky řešení systémem COMES®, obsahujícím SW moduly a funkce dle ISA S95 pro operativní řízení, sledování výroby (Traceability), říze- ní šaržových výrob dle ISA S88, sběr technologických dat a informací a jejich poskytování uživatelům. INŽENÝRING • Studie modernizace automatizace technologií i podniků, koncepční řešení nových závodů • Konsultace pro realizaci výrobních informačních systémů • Projekty elektro nízkého napětí do 1000V v CAD Eplan a AutoCAD • Projekty polní instrumentace, čidel a akčních členů včetně pohonů • Projekty řídicích systémů PLC Simatic S7, SCADA WinCC, In Touch, DCS Simatic PCS7 • Vývoj aplikačního SW pro řídící systémy výše uvedené systémy • Realizace MES systémů vlastním vyvíjeným systémem COMES® a systémová integrace • Zprovoznění dodaných řešení a systémů a dohlížecí provoz • Validace pro regulovaná odvětví SVP DODÁVKY • Řídicích systémů SIEMENS a elektrických rozvaděčů • Čidel, polní instrumentace, akčních členů, pohonů a měničů (SIEMENS) • Montážních prací elektrické části SERVIS • Operativní servis na automatizační systémy, nepřetržitý Hotline a servis pro řídicí systémy SIEMENS a MES systém COMES®. CHARAKTERISTIKA Firma COMPAS automatizace se již 22 let trvale a stabilně rozvíjí. Perspektivní technická řeše- ní, ekonomické výsledky a silný inženýrský tým 85 pracovníků vytváří předpoklady pro dlouhodobé obchodní partnerství výrobním podnikům i důležitým dodavatelům, v roce 2004 získala firma ocenění SIEMENS Partner Automation. Firma nabízí silné odborné zázemí, které je velmi důležité pro budování koncepčního charakteru automatizace a výrobních informačních systémů (MES) významných podniků. Další aktuální informace najdete na www.compas.cz. PROFIL FIRMY

16 AutomAtizAce, modernizAce A údržbA v nápojovém průmyslu NP 2012 ● www.udrzbapodniku.cz Maziva společnosti Klüber Lubrication Autor: drahomíra Wachtlová, Klüber lubrication v ýkonná speciální maziva jsou v moderním průmysluvícenežprovoznímiapomocnými materiály. Mechanické, elektrické nebo hydraulické součásti, pohony, ložiska nebo celé konstrukční celky patří z hlediska funkčnosti ke kritickým součástem automobilů, strojů a zařízení. S nimi stojí a padá jejich spolehlivost, životnost, pro- duktivita a přidaná hodnota v produkci. Již více než 80 let pracujeme ve společnosti Klüber Lubrication na řešení těch nejsložitějších problémů v oblasti mazání. Naší silnou stránkou je vývoj, výroba a opti- malizace používání speciálních maziv pro průmysl a hospodářství. Pro naše zákazníky jsme partnery v jakémkoliv odvětví průmyslu. Našim zákazníkům nasloucháme, rozumíme jim a poskytujeme jim individuální péči a individuální, velice ekonomická a ekologicky vhodná řešení. Speciálně vyvinutá pro nápojový průmysl Při výrobě nápojů jsou obzvláště důležité tři věci: ochrana spotřebitele, spolehlivost výrobního procesu a energetická účinnost. Syntetická vysoce výkonná maziva certifikovaná podle NSF pro kategorii H1 společnosti Klüber Lubrication pomáhají dosáhnout výše uvedených cílů. To znamená, že mohou pomá- hat snižovat tření a provozní teploty či prodlužovat životnost konstrukčních dílů. Tato brožura Vám poskytuje přehled maziv, která pokrývají široké spektrum použití a požadavků od hygienicky nezá- vadného aseptického plnění až k vysoké odolnosti proti působení vody. Maziva, která jsme vyvinuli speciálně pro nápojový průmysl, jsou výsledkem dlouhodobé intenzivní spolupráce s výrobci strojů a konečnými uživateli v nápojovém průmyslu. Konstruktéři mohou stavět na našich zkušenostech již ve fázi vývoje strojů. Výrobci nápojů se mohou na tyto zkušenosti spolehnout v celém výrobním procesu. A přesně to je silnou stránkou společnosti Klüber Lubrication – kombinace poradenství a roz- sáhlé nabídky maziv. Pro ochranu spotřebitele: Maziva certifikovaná podle NSF pro kategorii H1 na celé lince Aby ve Vašem závodě nemohlo dojít k nespráv- nému používání maziv bez registrace podle NSF pro kategorii H1, doporučujeme pro všechna mazací místa používat maziva, která tuto certifikaci mají – totojižpraktikujemnohonašichzákazníků.Kladným vedlejším účinkem je, že v závodě můžete výraz- ným způsobem zredukovat množství používaných maziv. V některých případech naši zákazníci mohli počet používaných maziv snížit až o jednu třetinu. Nabízíme Vám širokou paletu speciálních maziv s certifikátem NSF H1 pro použití na všech maza- cích místech v závodu, na celé výrobní lince. Tato maziva byla vyvinuta pro příležitostný, technicky nevyhnutelný kontakt s potravinami. Kromě toho je mnoho našich výrobních závodů maziv již certifikováno podle normy ISO 21469. Tato norma klade hygienické požadavky na složení, výrobu a používání maziv, která se mohou dostat do nepředvídatelného kontaktu s vyráběným pro- duktem. Tato norma vyžaduje od výrobců maziv vyvinutí strategie v oblasti hygieny a bere přitom do úvahy chemické, fyzikální a biologické nebezpečí se zřetelem na předpokládaný účel použití daného maziva. Mimo to nabízíme více než 100 maziv cer- tifikovaných podle NSF pro kategorii H1, která se mohourovněžprokázatcertifikacíHalalresp.Kosher. S produkty společnosti Klüber Lubrication tedy splníte na celé výrobní lince také tyto požadavky. Naše maziva rovněž výrazným způsobem přispívají k bezpečnosti vyráběných potravin. Klüber Lubrication CZ, s.r.o. www.klueber.com

Hygienic Design – Rittal pro potravinářský/nápojový průmysl Autor: martin chromec, rittal V potravinářském a nápojovém průmyslu se samo- zřejmě vedle strojů a zařízení objevují i rozváděče, které mohou přijít přímo do styku s potravinami. Při zpracování potravin je velmi důležité dodržovat hygienické předpisy a čistotu, což zamezuje tvorbě mikroorganismů. Při častém čištění a omývání může docházet na druhé straně ke korozi, zdlouhavé a časté čištění také vyžaduje vypnutí zařízení/linky. Právě pro tento sektor vyvinul Rittal zcela nový typ rozváděčových skříní Hygienic Design – kom- paktní rozváděče do potravinářského a nápojového průmyslu. Technické vlastnosti • Nerezové rozváděče v krytí IP 66/69K umož- ňují bezproblémové odstraňování mikroorganismů – zrnitost povrchu < 0,8 μm. • Minimum záhybů a spár snižuje riziko konta- minace a podstatně zvyšuje produktivitu. • Technická konstrukce skřínía silikonové těsnění umožňuje vysokotlaké čištění až 120 barů. • Kompletní sortiment odpovídajícího příslu- šenství (zámky, držáky na stěnu, nivelační nohy, speciální vývodky apod.). Províceinformacínavštivtewww.rittal.cznebonás kontaktujte na emailu info@rittal.cz či na telefonním  čísle 234 099 022.  AUTOMATIZACE, MODERNIZACE A ÚDRŽBA V POTRAVINÁŘSkÉM PRŮMYSLU 2012 3. DUBNA 2013, TENNIS CLUB PROSTějOV Současnost i budoucnost, rozšiřování, modernizace, automatizace a bezporuchový provoz firem z potravinářského průmyslu - to vše bude tématem prvního ročníku konference pořádané vydavatelstvím Trade Media International, s. r. o. www.konference-tmi.cz