Control Engineering Česko, říjen 2012

ISSN1896-5784 Plnění lahví: Zvolte průtokoměry 14 Posuzování systému bezpečnosti procesů 24 Síťová funkční bezpečnost 30 ZPĚT K ZÁKLADŮM Kde a kdy použít pneumatické akční členy 48www.controlengcesko.com Číslo 8 (53) Ročník VII. ISSN1896-5784 Nasazování cloudu roste s jeho užitečností 36 Číslo 8 (53) Ročník VII. ISSN1896-5784ISSN1896-5784 Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ŘÍJEN 2012 Zvyšujte kompetenci operátorů školením na simulátoru 18

Programovatelné automaty s vestaveným operátorským rozhraním PLC + HMI = OPLC™ textový nebo grafický displej až do velikosti 12,1" (i dotykový) s klávesnicí (některé typy bez klávesnice) méně programování – společné programovací prostředí pro aplikace PLC i HMI menší množství kabeláže, méně potřebného místa úspora vstupů a výstupů, méně hardware možnost rozšíření vstupů a výstupů až na 1024 vestavěný operátorský panel PLC

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 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, vítám Vás při čtení říjnového čísla časopisu. Září uteklo jako voda, školáci si pomalu zvykají na školní režim, všem pracujícím a zá- stupcům průmyslových podniků se skončila doba dovolených. Upřímně doufám, že Vám tato skutečnost nepřidělává vrásky na čele a že si tak naplno vychutnáte čtení říjnového vydání. Devátý měsíc roku byl nezvykle bohatý na oborové události. Re- dakce měla možnost účastnit se zajímavých akcí, mj. jsme navští- vili firemní Knowledge Day společnosti ATS a v polské Vratislavi jsme přihlíželi prezentaci nových produktů SolidWorks pro 2D a 3D modelování. V ne- poslední řadě jsme se, alespoň s některými z Vás, mohli osobně setkat na uplynulém Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně, kam náš redakční tým po roce opět s ra- dostí zavítal a načerpal v prostředí brněnského výstaviště řadu výrazných podnětů pro další práci. Nedá mi to a musím na tomto místě zmínit ještě jednu skutečnost, kterou se letošní MSV nesmazatelně zapsalo do našeho podvědomí. Druhý časopis našeho vydavatelství, Řízení a údržba průmyslového podniku, se ujal pořadatelství semináře při MSV a téma Údržba jako cenný nástroj při hledání úspor se k překvapení všech stalo trhákem: vyso- ká účast odborného publika, kvalita prezentací a úroveň celé akce je pro nás motivací k pořádání podobně zaměřených akcí. Abychom se neobraceli pouze na minulé akce, nabízím ještě dva postřehy, které se vztahují do doby nadcházející. V návaznosti na úspěšný seminář chystáme již na říjen konferenci Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu, která rozšíře- ním o další segmenty nápojového trhu navazuje na dva předešlé ročníky o automatizaci v pivovarnictví. Do listopadového čísla časopisu Control Engineering Česko se můžete aktivně zapojit i Vy – na webových stránkách totiž stále probíhá anketa zaměřená na Motory, pohony a příslušenství. Výsledky a průzkum trhu na toto téma očekávejte již v příštím vydání. A co jsme pro Vás připravili v aktuálním vydání? Hlavním tématem je fenomén ško- lení na simulátorech. Jedná se o logický trend společností v procesním průmyslu, které se snaží precizním výcvikem připravovat méně zkušené operátory na konkrétní práci ve výrobě. Simulátory umožňují experimentovat a studenti si na nich mohou dovolit dělat chyby, aniž by se to negativně odrazilo v následcích. Do říjnových témat jsme za- řadili také mj. plnicí stroje, průtokoměry a proces plnění lahví, ač se to může vzhledem k uplynulé metylalkoholové kauze zdát ironické. Věřte, že se jedná o neplánovanou shodu náhod. Zaměřili jsme se také na sledování stavu strojů, které je integrováno do digitálního řízení pohonů, a o generátorech s přímým pohonem píšeme v souvislosti se „zelenými“ zdroji energie. Co dodat? Snad už jediné – přeji klidné čtení. Z REDAKCEEcontrol engineering REDAKCE Vydavatel a šéfredaktor Milan Katrušák Editor Lukáš Smelík Sekretariát redakce Lenka Chabrečková Redaktoři Barbora Byrtusová, Daniel Haupt, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Zdeněk Mrózek, Martina Bojdová, Dušan Říha, Petr Klus, Jaroslav Vlach, Pavla Rožníčková REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková Tel.: +420 777 793 392 E-mail: miroslava. pyszkova@trademedia.us Grafické zpracování Jiří Rataj TISK Printo REDAKČNÍ RADA Předseda Branislav Lacko Ústav automatizace a informatiky Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Členové Marek Babiuch katedra automatizační techniky a řízení VŠB – Technická univerzita Ostrava Adam Brož výrobně-technický ředitel Budějovický Budvar, n. p. Miroslav Kárný vedoucí Oddělení adaptivních systémů Ústav teorie informace a automatizace Akademie věd ČR Michal Křena produktový manažer Schneider Electric CZ, s. r. o. Naděžda Pavelková produktová a marketingová manažerka ABB, s. r. o. Pavel Poucha jednatel Papouch, s. r. o. Ludvík Strakoš technický ředitel Evraz Vítkovice Steel, a. s. Zdeněk Švihálek aplikační manažer B+R automatizace, spol. s r. o. VYDAVATEL Trade Media International s. r. o. Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trade-media.cz www.controlengcesko.com Periodicita: 10× ročně Povoleno: MK ČR E 18990 Identifikační číslo vydavatele: 278 40 042 Redakce si vyhrazuje právo krátit texty nebo měnit jejich nadpisy. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media. Barbora Byrtusová redaktorka bb@controlengcesko.com

2  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Hlavní témata 14 Plnění lahví: Zvolte průtokoměry Protože uživatelé strojů pro plnění lahví usilují o vyšší rychlost a stejnoměrnost plnění, někteří přecházejí ze starší technologie vážicích buněk na systémy na bázi průtokoměrů, jde však o náročnou aplikaci. 18 Zvyšujte kompetenci operátorů školením na simulátoru Máte pochybnosti o kompetenci operátorů? Sdružení pro správu mimořádných událostí „Abnormal Situations Management Consortium“ uvádí, že ze ztrát ve výši 20 miliard dolarů, které vzniknou každoročně průmyslovým závodům, má 40 % příčinu v lidské chybě. V článku popisujeme pět praktických způsobů, jak můžete zlepšit úroveň vyškolení pomocí simulátorů. 24 Posuzování systému bezpečnosti procesů Koupila vaše firma starší továrnu, nebo jste se přestěhovali do jiného závodu a musíte určit, zda je stávající bezpečnostní systém vyhovující? Odkud byste měli začít? 30 Síťová funkční bezpečnost Zavedení bezpečnostní komunikace do průmyslových sítí podporuje podle odborníků soulad s předpisy, je cenově výhodné a pomáhá s údržbou, diagnostikou a zajištěním spolehlivosti. Uvádíme doporučení týkající se metod CIP Safety, PROFIsafe a Safety at Work pro bezpečnostní komunikaci v průmyslové síti. 36 Nasazování cloudu roste s jeho užitečností Provozovatelé městských vodáren a čističek odpadních vod oceňují, když je jejich cloudová komunikace připojena k jejich široce rozprostřeným výrobním prostředkům. ČÍSLO 8 (53) ROČNÍK VII. Mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a automatizaci ŘÍJEN 2012 Téma z obálky: Zvyšujte kompetenci operátorů školením na simulátoru; str. 18 Hlavní téma: Plnění lahví: Zvolte průtokoměry; str. 14

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 3 Rubriky 1 Z REDAKCE 8 MEZINÁRODNÍ POHLED Monitorování stavu stroje 12 TECHNOLOGICKÝ UPGRADE Příklon k novým zeleným zdrojům energie 40 UDÁLOSTI MSV 2012 aneb Podzimní vrchol průmyslového roku 41 Údržba jako cenný nástroj při hledání úspor? Ano, může být… 42 Navrhování nikdy nebylo snadnější – s nástroji SolidWorks 42 Knowledge Day 2012 v Technickém muzeu Tatra 43 Společnost Weidmüller Česká republika slaví 20 let 48 ZPĚT K ZÁKLADŮM Kde a kdy použít pneumatické akční členy Novinky 4 ABB završila investici ve výši 240 milionů Kč do závodu na výrobu polovodičů 4 Clusterové instalace FVE v Itálii a Bulharsku 4 Společnosti RS Components a Allied Electronics získaly od společnosti Phoenix Contact ocenění za vynikající globální distribuci Produkty 44 Schneider Electric Tiché spínání se Zelio Relay SSR 44 Cognex Snímače čárového kódu DataMan 100/200 nyní využívají technologii 2DMax 45 REM-Technik s. r. o. CPU od firmy VIPA komunikují přes PROFINET 45 PHOENIX CONTACT, s. r. o. Ochrana průmyslové sítě od Phoenix Contact 46 RMT s. r. o. RF603 – měření vzdáleností triangulační technikou 47 Systemotronic, s. r. o. Rychlá speciální jednotka 47 Distrelec Gesellschaft m.b.H. Multimetr sítě, Fluke LinkRunner duo Hlavní téma: Nasazování cloudu roste s jeho užitečností; str. 36 Zpět k základům: Kde a kdy použít pneumatické akční členy; str. 48 Události: MSV 2012 aneb Podzimní vrchol průmyslového roku; str. 40 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  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com NOVINKYNoborové ABB završila investici ve výši 240 milionů Kč do závodu na výrobu polovodičů A BB, přední firma působící v oblasti energetiky a auto- matizace, po  dvou letech od  akvizice dokončila celkovou rekonstrukci závodu na výrobu polovodičů. Investice ve  výši 240 milionů Kč umožnila modernizaci závodu na  špičkovou světovou úroveň a  zavedení nově vyvinutých procesů. Závod dodává své výrobky do celého světa a mezi největší zákazníky patří například Německo, Spojené státy, Francie, Itálie a Čína. Polovodičové výrobky se v běžném životě uplatňují bez nadsázky na každém kroku. Některé řídí motor v moderních automobilech, jiné umožňují fungování mobilních telefonů. Polovodiče z ABB Česká republika se uplatňují ve vlacích a tramvajích, v průmyslové výrobě zařízení typu svářecích robotů pro automobilky. S  velkou pravděpodobností byl podvozek vašeho automobilu svařený právě s pomocí diod vyrobených v závodě ABB Polovodiče v ČR. Výkonové polovodiče jsou spínací zařízení, která řídí tok elektrické energie a převádějí elektřinu do potřebného vlno- vého tvaru a  frekvence. Jsou základem mnoha předních technologií ABB, jako jsou například přenosové soustavy vysokého napětí se stejnosměrným proudem (HVDC), frek- venční měniče a  připojení obnovitelných zdrojů energie, například větrné nebo sluneční energie, do elektrické sítě. MPR marketing & PR agentura Clusterové instalace FVE v Itálii a Bulharsku D omat Control System v srpnu 2012 úspěšně do- končil a předal poslední elektrárnu z celkové série 56 MWp, instalovaných od května 2011 do srpna 2012 ve 20 lokalitách v Bulharsku a Itálii. Pro všechny elek- trárny dodal Domat stejnosměrné rozvaděče včetně měření stringů a vyhodnocování provozu FVE. Každá elektrárna je vybavena monitorovacím a řídicím systémem, umožňujícím okamžitě detekovat provozní závadu a informaci přenést na dispečerské pracoviště, kde je vyhodnocena a předána k servisnímu zásahu. Až na výjimky se jednalo o realizace zahraničních investorů, celkem se na projektech podíleli in- vestoři tří zemí – Německa, České republiky a Bulharska. Projekt ukázal, že i v mezinárodním prostředí lze díky vysoké míře standardizace vybudovat homogenní systém. Na instalaci a uvádění do provozu se podíleli technici firmy Domat Control System, kteří při oživování systému zároveň zaškolovali pracovníky místních správcovských firem. Díky postupnému předávání know-how a dálkové technické pod- poře přes Internet si místní partneři jsou schopni poradit při drobných úpravách a dolaďování systému. „Tento pří- stup nám velmi vyhovuje, protože na požadavky zákazníků umíme reagovat v řádu hodin a bez přímých nákladů,“ říká Veselin Alexandrov, projekční a instalační technik bulhar- ské firmy Solarpro. Jeho slova potvrzuje i Markus Harsani z firmy Advanced Energy Industries: „Se systémem (Domat) jsme velmi spokojeni, obsahuje mnoho výtečných funkcí za skvělou cenu.“ Domat Control System se nyní soustřeďuje na instalace v dalších státech a na systémy pro řízení činného a jalového výkonu, které se vlivem místních legislativních úprav po- stupně stávají nutnými doplňky již realizovaných instalací. Ing. Jan Vidim, www.domat.cz Společnosti RS Components a Allied Electronics získaly od společnosti Phoenix Contact ocenění za vynikající globální distribuci R S Components (RS) a  Allied Electronics (Allied), obchodní značky společnosti Electrocomponents plc (LSE:ECM), předního světového distributora produktů pro elektroniku a údržbu s vysokou přidanou hodnotou, získaly ocenění za vynikající globální distribuci od společnosti Phoenix Contact, předního výrobce technologií pro elektrické spoje a průmyslovou automatizaci. Společnost RS Components získala ocenění za vynikající distribuci pro regiony Evropa, Blízký východ, Afrika (EMEA), Asie a Pacifik; společnost Allied Electronics získala toto ocenění pro Spojené státy. Společnost Phoenix Contact udílí ocenění za vynikající distribuci každé dva roky jako výraz uznání vynikajícího výko- nu v oblasti růstu prodeje. Společnost RS Components získala toto ocenění pro region EMEA již podruhé za sebou, tentokrát za významný rozvoj partnerství a obratu v roce 2011. Společnost RS Components také získala ocenění pro region Asie a Pacifik, které bylo letos uděleno poprvé, jako výraz uznání svého silného růstu a úspěchu od zahájení partnerství se společností Phoenix Contact v roce 2010. Rovněž společnost Allied Electronics získala ocenění pro Spojené státy již podruhé za sebou, za svůj významný růst a marketing. www.rs-components.com

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 5 ACCS – 20 let s Mitsubishi N ejvětší a nejstarší český distributor společnosti Mitsubishi Electric, fir- ma AutoCont Control Systems, sla- ví dvacáté výročí spolupráce, díky níž došlo k modernizaci a obnově výrobních odvětví v českých zemích. Firma AutoCont Control Systems (ACCS) byla založena v roce 1991 a za- měřila se na dodávání automatizačních zařízení pro český průmysl. Jelikož chtěla zajišťovat zařízení, která by byla na vyso- ké technologické úrovni, a která by záro- veň vykazovala dlouhodobou spolehlivost v provozu, a vzhledem k tomu, že mnoho zařízení od společnosti Mitsubishi bylo na dovážených strojích v Československu používáno již dříve, podepsala firma ACCS v roce 1992 s Mitsubishi Electric distri- buční smlouvu. Posláním ACCS se stalo poskytování nejvyšší úrovně odborných technických znalostí novým i stávajícím uživatelům automatizačních zařízení znač- ky. Díky tomuto závazku se spolupráce se společností Mitsubishi úspěšně rozvíjela a obě firmy slaví v letošním roce dvacet let velice úspěšného partnerství. Jelikož chce ACCS uspokojovat potřeby českých výrobních odvětví, která dnes jsou jedny z nejso- fistikovanějších v Evropě, dodává tato firma ucelenou šká- lu automatizačních zařízení od Mitsubishi Electric, přičemž nabízí kompletní portfolio vyspělých technologií. Řada PLC sahá od nejjednodušších mikro jednotek, jako je napří- klad Alpha, až po výkonné a důmyslné jednotky Q-series. Podobně je tomu i u pohonů s proměnlivou rychlostí, kde jsou k dispozici řady výrobků od základních V/f jednotek přes vektorově ovládané pohony až po servopohony s ultra- vysokým výkonem. Vedle těchto výrobků existují také stejně impozantní řady HMI, softwaru, vzdálených I/O, procesních kontrolé- rů, sítí, spínacích zařízení, robotů a CNC. ACCS se ve své strategii již od počátku zaměřuje na kva- litní technickou podporu a služby. Dosáhla obrovských úspěchů a brzy se začala strategicky rozšiřovat. Společnost založila své pobočky v Písku, Praze a Brně, aby dokázala obsloužit širší oblast. Každá pobočka začala ve vlastních lokálních odvětvích postupně poskytovat kvalitní podporu aplikací v kombinaci s odbornými znalostmi v co nejširším rozsahu. Na počátku spolupráce s Mitsubishi poskytovala firmě ACCS podporu evropská centrála Mitsubishi v Německu. V roce 2007 však společnost Mitsubishi založila centrum pro průmyslovou automatizaci v Praze, čímž zareagovala na úroveň růstu českého trhu, dosaženou díky působení ACCS, a vytvořila lokální zdroj informací a technických znalostí založený na celosvětových zkušenostech Mitsu- bishi Electric. Richard Altman, předseda představenstva AutoCont Control Systems, uvedl: „Moderní technologie pro průmys- lovou automatizaci jsou úžasné, ale chceme-li z nich vytěžit co nejvíce, musí být na místní úrovni k dispozici technic- ká podpora vysoké kvality. Naše spolupráce se společností Mitsubishi vykazuje dokonalé vyvážení technologií a od- borných znalostí – my obvykle víme nejvíce o našich míst- ních a celostátních odvětvích a k tomu existuje souvislé a účinné spojení s technickými znalostmi firmy Mitsubishi. Český výrobní sektor v posledních dvaceti letech nebýva- le vzkvétá a roste a my jsme hrdí na to, jakou roli v rozvoji místního průmyslu sehrály firmy ACCS a Mitsubishi.“ www.mitsubishi-automation-cz.com Firma ACCS se aktivně účastní českých veletrhů, kde se setkává a diskutuje se svými zákazníky a uspokojuje jejich požadavky. Díky tomuto závazku se spolupráce se společností Mitsubishi úspěšně rozvíjela a dnes obě firmy slaví dvacet let velice úspěšného partnerství. novinka měsice

6  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce Ideální IT rozváděč splňuje širokou škálu vlastností. Musí být jednoduchý pro sestavení, poskytující bezpečné prostředí pro servery a další zařízení, musí být bez větších výdajů modifiko- vatelný a v neposlední řadě je nutné, aby nabízel optimální poměr cena / výkon. Nový TS IT rozváděč (obr. 1) společnosti Rittal nastavuje nové standardy funkčnosti a účinnosti. Již v základním provedení rozváděč splňuje prakticky všechny výše zmí- něné požadavky kladené uživatelem na síťové i serverové rozváděče. TS IT nabízí i další výhody pro zákazníka, a to zejména možnost montáže větši- ny příslušenství bez použití nástrojů, což zásadním způsobem redukuje čas montáže a také šetří náklady s ní spojené. Standardní verze rozváděče obsahuje dvě flexibilní 19" montážní roviny a střešní plech s optimalizovanými bočními vstupy kabelů přes kartáčové pásy ve střeše. Střešní plech je již připraven na integraci ventilátorů. Příslušenství může být přidáno nebo změněno bez nutnosti použití nářadí. Rittal použil tento způsob mon- táže ve všech úrovních příslušenství (police, napájecí moduly, kabelový management) tak, aby zajistil inteligentní a univerzální možnost rozšíření, které zákazníkovi poskytne flexibilitu v konkrétních situacích. Optimální přístup Pro dnešní datová centra a jejich potřeby musí být rozváděče schopny pružně se přizpůsobit inovačním cyklům serverů a úložných systé- mů. Mimořádně jednoduchá montáž bez použití nářadí (obr. 2), bezproblémová úprava 19" mon- tážních rovin, integrace příslušenství významně šetřící místo v racku, standardně osazované dělené zadní dveře a praktické 180° závěsy dveří vpředu i vzadu jsou vizitkou nového TS IT rozvá- děče společnosti Rittal. Dělené dveře jsou zvláště v době zvyšujícího nároku na prostor a efektivitu datového centra výhodou – poskytují adminis- trátorům přístup ke všem zařízením a zároveň umožňují dostatečný prostor pro pohyb v dato- vém centru. Nový rozváděč TS IT – všestranný díky jednoduchosti a efektivnosti I š p p m v a / s J s n n n a n c Obr. 1 Nový TS IT rack Rittal Obr. 2 Rittal TS IT montáž příslušenství Make IT easy. Martin Pojer Product manager IT

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 7 placená inzerce Maximální flexibilita TS IT rozváděče jsou připraveny na nejnovější trendy v datových centrech. Rozváděče jsou uzpůsobeny pro integraci automatických inven- tárních systémů a systémů pro zaznamenávání údajů o technických vlastnostech instalovaných komponentů a to díky přípravě pro instalaci RFID (Radio Frequency Identification) senzoro- vých snímačů (obr. 3). Výhodou je, že zákazníci mohou sami přidat tento RFID snímač, a to i kdykoli během provozu již instalovaného roz- váděče. Další novinkou jsou montážní 19" rámy. Poskytují řadu dalších možností, a to například jednoduchou instalaci kabelového managemen- tu a prostorově úspornou integraci nové Rit- tal napájecí PDU lišty vzadu, umístěné přímo do prostoru mezi bočnicí a montážním rámem a to také u rozváděče s šířkou 600 mm. Instalační rovina pro všechny aplikace Rozsah rozměrů od 19" až 24" a asymetrické roz- šíření lze jednoduše dosáhnout pouze úpravou montážních rámů. Specifické požadavky zákaz- níka lze splnit rychle jednoduchým výběrem definované sady příslušenství. Posun vzdálenosti přední a zadní roviny je usnadněn díky vyznače- nému rastru na vodících lištách. Též instalace zařízení na montážní roviny je usnadněna vyzna- čenými U pozicemi. TS IT může nést zatížení až 1500 kilogramů již ve standardním provedení montážních rovin. Chlazení na prvním místě Výkonná IT zařízení generují velké množství tepla, které musí být bezpečně odvedeno z roz- váděče. Vzhledem k tomuto faktu je důležité mít vysoce energeticky účinné chladicí systémy zajiš- ťující bezpečný provoz instalovaných IT techno- logií. Rozváděč TS IT je již od základu stavěn pro co nejlepší podmínky chlazení ať již v integraci se specifickými IT chladicími systémy například na bázi LCP (mezi-rozváděčové vodní chladicí systémy), či jinými výkonnými chladicími systé- my. Z toho důvodu mají instalované perforované dveře rozváděče 85 % volné ventilační plochy pro optimální řízení chlazení v rozváděči. V jiném případě naopak rozváděče TS IT s plnými dveřmi nabízejí jak nutnou vzduchotěsnost, tak důleži- tou pro správnou funkci stabilních hasicích zaří- zení, například Rittal DET-AC jednotek, které se používají zejména u menších decentralizovaných IT systémů. Flexibilní základ Nový TS IT rozváděč také přichází s možností vyu- žití podstavce FLEX Block (obr. 4), který lze nain- stalovat opět bez použití nástrojů. Jednoduchá a rychlá montáž nabízí možnost postavit i osazený rozváděč na FLEX Block podstavec. Všechny tyto vlastnosti dělají z nového TS IT rozváděče zajíma- vé řešení pro budoucnost a finanč- ně efektivní způsob, jak reagovat na měnící se požadavky IT prostředí. Pro více informací navštivte stránky www.rittal.cz nebo nás kontaktujte emailem na adrese info@rittal.cz. Obr. 3 Rittal TS IT Dynamic Rack Control Obr. 4 Systém podstavců FLEX Block Rittal Czech, s.r.o. – Ke Zdibsku 182 – 250 66 Zdiby u Prahy Tel.: 234 099 000 – www.rittal.cz Nový TS IT rack se snap-in technologií. Snadná a rychlá instalace.

8  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com M oderní digitální servopohony se v mnoha směrech liší od jednodu- chých pohonů střídavých moto- rů používaných pro řízení asyn- chronních motorů. Servopohony nabízejí funkce, jako jsou vyspělé regulační algoritmy, komplexní metody generování trajektorie, programování aplikací pohonů podle standardu PLCopen Moti- on Control a doplnění úrovně integrity bezpeč- nosti (Safety Integrity Level). Dále se více pou- žívají deterministické ethernetové komunikační protokoly pro víceosové systémy a komplexní synchronizované polohování stroje.  Monitorování stavu integrované v servopo- honu: Předchozí článek (Diagnostika pro monitorování obráběcích strojů, Krzysztof Pietrusewicz, 23. listopadu 2011, CE USA) představil koncepci integrace diagnostických funkcí na základě měření mechanických vib- rací a vibroakustických měření u digitálních servopohonů řídicích jednotku podávání- -pohonu CNC. Na laboratorní zkušební sto- lici byly demonstrovány koncepce v souladu s mechatronickými předpoklady průmyslo- vých cílových systémů.  Prototypování regulačních algoritmů: Navr- hování pomocí mechatroniky se považuje za metodu, která umožňuje zkrátit dobu potřeb- nou pro implementaci nových koncepcí regu- lačních algoritmů u průmyslových aplikací. Aplikace softwaru ve smyčce jsou prototypo- vacími simulacemi vypracovanými na počítači návrháře za účelem modelování chování řídicího systému pracujícího v reálném čase. Obrázek 1 ukazuje čtyři hlavní cykly obvyklé- ho vědeckého přístupu u rychlého prototypování, od spuštění projektu (KO) až po konečný milník (M7). Vyloučením tzv. virtuálního prototypová- ní (2) lze projekt dokončit rychleji. S nástroji pro prototypování na cílovém zařízení (Pietru- sewicz K. a Urbański Ł., „PLC, PAC nebo IPC? Který řídicí prvek je vhodný pro vaši aplikaci?“, CE USA, leden 2011, str. 28–32) lze projekt dokončit před milníkem M4.  Virtuální prototypování umožňuje reguláto- ru (algoritmu) umístěnému v řídicím prvku reálného času komunikovat pomocí automa- tického generátoru programového kódu přes protokoly TCP/IP, TCP/UDP nebo OPC DA se simulovaným (virtuálním) objektem a jeho chování emuluje speciální aplikace na počítači návrháře.  Hardware ve smyčce je metoda založená na tes- tování funkčnosti prototypovaného regulační- ho algoritmu společně s emulovaným mode- lem objektu pomocí řídicího zařízení reálného času. I když je tato metoda časově náročná, je mimořádně cenná, zejména díky možnosti beznákladového testování havarijních situací, a to bez jakéhokoli rizika zničení prováděcích prvků řídicího systému.  Implementace: Konečnou fázi navrhování mechatroniky umožňují nástroje, jako je Auto- mation Studio Target for Simulink společnosti Bernecker&Rainer. Při použití laboratorního zařízení (jako je dSpace DS1104) musí být implementační fáze provedena na cílovém zařízení, což představuje práci navíc, jak uka- zuje obrázek 1. Stolice rychlého prototypování pro diagnos- tické funkce u digitálního servopohonu PMSM: Funkční schéma pro laboratorní stolici je zobra- zeno na obrázku 2. Obrázek 2 ukazuje testovací stolici pro pro- totypování mechatroniky na cílovém zařízení. Vícedodavatelský přístup dovoluje uživateli inte- grovat funkčnost zabudovaných korekcí DSP na základě kalkulací FPGA v řídicím prvku National Instruments CompactRIO RT s cyk- lickou komunikací Ethernet Powerlink mezi průmyslovým počítačem Bernecker&Rainer APC620 a digitálním servopohonem Aco- pos1090. Prostředí Matlab/Simulink společ- nosti MathWorks dovoluje uživateli automa- ticky generovat nově vyvinuté algoritmy řízení pozice/rychlosti a začlenit je do cyklických úkolů operačního systému reálného času (automatizační rutiny). S otevřenou serve- rovou technologií OPC DA mohou uživatelé Monitorování stavu stroje může být integrováno do digitálního řízení synchronních motorů s permanentními magnety (PMSM). Monitorování stavu stroje POHLEDPmezinárodní Krzysztof Pietrusewicz, Paweł Waszczuk Control Engineering Polska Obrázek 1: Rychlé prototypování zahrnuje od začátku do konce čtyři fáze (1). Vyloučením virtuálního prototypování (2) lze projekt dokončit rychleji. Obrázek poskytla Západopomořská technická univerzita v polském Štětíně a Control Engineering Polska. g n N l p A p n t p ú ( r

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 9 na počítačové obrazovce vizualizovat 3D pohyb stolu X-Y obráběcího stroje. Součásti zkušební stolice:  Počítač vývojáře s instalovaným pro- středím Matlab/Simulink 2010b a soft- warem Automation Studio B&R.  Vysoce účinný řídicí prvek systému reál- ného času, v tomto případě průmyslový počítač APC620 a servopohon Acopos (obě zařízení od společnosti B&R) pra- cující jako cyklický generátor proud- -hodnota. Všechna prováděná měření a veškerá zpracování dat provádí řídicí prvek National Instruments NI-9022. Vyvinutá testovací stolice umožňuje výzkum v oblasti zdokonalování aplikací digitálních servopohonů, například inte- grováním diagnostických funkcí s algorit- mem regulace suboptimální pozice a rych- losti nebo generováním přídavné hodnoty krouticího momentu přenášené do motoru PMSM v závislosti na diagnostikovaných pracovních podmínkách. ce Krzysztof Pietrusewicz a Paweł Waszczuk působí na Západopomořské technické univerzitě v polském Štětíně a jsou přispěvateli časopisu Control Engineering Polska. Obrázek 2: Funkční schéma navržené a vytvořené laboratorní stolice. Obrázek poskytla Západopomořská technická univerzita v polském Štětíně a Control Engineering Polska. mezinárodní pohled

10  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com aplikace v praxi MalýřídicísystémZelioLogicavývojovépro- středí Zelio Soft od společnosti Schneider Electric nabízí jedinečnou příležitost, jak snadno začít s programováním řídicích systémů. Jednoduchost, příjemné grafické prostředí a intuitivní ovládání – to jsou hlavní důvody, proč si zvolit Zelio. Umět programovat se vyplatí. Za pomoci malého řídicího systému Zelio Logic a vývojové- ho prostředí Zelio Soft pak základy programová- ní zvládne opravdu každý. Programování si lze vyzkoušet okamžitě po bezplatném stažení soft- waru a procvičovat je pak možné na řadě připo- jených aplikačních příkladů. Od věci jistě není ani možnost absolvovat odborné školení „Vývoj aplikace pro malý řídicí systém Zelio Logic“. Uplatnění? Kdekoliv! Malý řídicí systém nachází uplatnění v celé řadě oborů lidské činnosti. Počínaje náhra- dou reléové logiky, přes řízení malých čističek odpadních vod, ventilačních a klimatizačních systémů a domovní automatizaci až po zeměděl- ské aplikace, jakými jsou například zavlažovací systémy nebo skleníky. Uvedené aplikace řídicího systému mají spo- lečné dvě vlastnosti – potřebu automatizované- ho řízení a relativní jednoduchost. Záruku jejich snadného, rychlého a ekonomicky vhodného řešení proto představuje právě systém Zelio Logic, doplněný intuitivním vývojovým prostře- dím Zelio Soft. Intuitivní vývojové prostředí a 14 vzorových příkladů Zelio Soft je, jak již bylo výše zmíněno, bezplatně kdispozicinastránkáchwww.schneider-electric. cz (sekce Home > Produkty a služby > Automati- zace a řízení > PLC systémy a kontroléry > Malé PLC systémy a kontroléry pro obecné použi- tí > Zelio Logic). Kromě samotného software zde zájemce nalezne i sadu 14 vzorových příkladů založených na reálných (a tedy v praxi upotřebi- telných) aplikacích. Zelio Logic – řídicí systém pro každého Tomáš Kletečka Schneider Electric Vývojové prostředí Zelio Soft – řešení příkladu

aplikace v praxi Jeden z nich je zde uveden jako ukázka toho, že pro řešení jednoduchých až středně složitých úloh není potřeba žádná předchozí znalost řídi- cích systémů. Základní znalost elektrotechniky a logické myšlení pro řešení většiny úloh zcela postačí. Zadání: jeden příklad za všechny Majitel garáže si přeje řídit vjezd do garáže automatickou branou vybavenou dvousměr- ným motorem. Pokud jsou vrata zavřená nebo v mezilehlé poloze, pak signál z dálkového ovlá- dání musí zajistit plné otevření vrat. Během otevírání má jakákoliv akce z dálkového ovládání způsobit zastavení nebo znovuspuštění motoru. Jakmile jsou vrata otevřena, dojde ke 4s prodle- vě, po které se vrata začnou opět zavírat. Pokud pohybové čidlo detekuje pohyb během zavírání, dojde ke znovuotevření vrat. Vrata zůstanou ote- vřená, dokud přichází signál z pohybového čidla. Řešení: jednoduché Pro řešení výše uvedeného příkladu lze s vel- kou výhodou použít jazyk funkčních bloků (FBD), který je jedním z dostupných jazyků ve vývojovém prostředí Zelio Soft. Pro spouštění a zastavení otevírání dveří (výstup Q1) je zde použit bistabilní klopný obvod, který střídavě povolí / zakáže běh motoru s každým stisknu- tím tlačítka I1. Po otevření dveří dojde k sepnutí koncového spínače IB, který resetuje zmiňovaný klopný obvod a spustí běh motoru druhým smě- rem (Q2) pomocí RS klopného obvodu. Zavírání dveří je zastaveno resetováním RS klopného obvodu těmito způsoby: signálem z pohybového čidla (IC), nebo dojetím na koncový spínač (I2), nebo stisknutím ovládacího tlačítka (I1). Slovíč- ko „nebo“ je zde reprezentováno logickou funkcí OR. Časovače T1 a T2 slouží k zpožděnému spuštění zavírání (průjezd auta) a zpožděnému otevírání (ochrana proti rázu). Správné vyřešení celé úlohy tak zajistí jednoduché zapojení pou- hých 8 funkčních bloků. Naprogramovat si malý řídicí systém je snadné. Navíc – v případě Zelio Logic – člověk za zkoušku nic nedá. www.schneider-electric.cz

12  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com G enerátory získaly novou důleži- tost v dnešní éře poklesů, omezení a výpadků dodávek elektrické ener- gie. Stále více se ukazuje, že nové obnovitelné zdroje energie ve formě větrných a solárních generátorů se stávají hlavními zdroji lokální a síťové elektrické energie. Elektrické generátory jsou hlavním prvkem dodávek elek- trické energie v jejích mnoha formách. Větrný generátor elektrické energie je jednou z nejpo- pulárnějších forem, která v současnosti prochází mnoha významnými technologickými změnami. Větrné generátory Zatímco vláda USA klasifikuje větrné turbíny s výkonem pod 100 kW jako malé, větrné turbí- nové generátory lze rozdělit do několika výkono- vých kategorií zejména podle využití: 1. pod 5 kW 2. mezi 5 kW a 49,9 kW 3. mezi 50 kW a 500 kW 4. nad 500 kW I když se tyto kategorie často překrývají, v malých zemědělských aplikacích, jako jsou vzdálená zavlažovací čerpadla, by se pravdě- podobně využívaly větrné generátory o výkonu pod 5 kW. Rezidenční aplikace využívající větrné generátory by spadaly do výkonové kategorie 5 kW až 49,9 kW pro zásobování bloků domác- ností nebo malého průmyslového závodu. Malé lokální elektrické sítě by spadaly do výkonové kategorie 50 kW až 500 kW, a to podle velikosti sítě. Nad 500 kW už jde o komerční elektrárnu obvykle umístěnou v rámci větrných farem. Generátory s přímým pohonem a perma- nentními magnety v bezkartáčovém provedení (v kombinaci s výkonovou elektronikou zahrnující nuceně komutované usměrňovače a zesilovací převodníky) se poprvé začaly využívat u menších turbín. Tato koncepce umožnila, aby systém s přímým pohonem zvládal různou sílu větru a stále dodával potřebnou úroveň výkonu pro menší stejnosměrně napájené systémy a střídavý proud do elektrických sítí. Nasazení přímého pohonu u větrných turbín se nyní začíná přesou- vat do mnohem vyšších výkonových úrovní. Přímý vs. převodovaný pohon Systémy větrného elektrického generátoru s pří- mým pohonem začínají dobývat pozice součas- ných indukčních generátorů s převodovkami, které mechanicky mění rychlosti, aby sladi- ly rychlost turbíny s rychlostí větru a dosáhly potřebné frekvence 60 Hz. Čtyřpólový indukční motor běží s téměř konstantní rychlostí 1600 až 1720 ot./min. Životnost masivní převodovky je obvykle omezena na 2–3 roky, než se začne její funkčnost zhoršovat. Opravy se většinou pohy- bují v řádu desítek tisíc dolarů a opětovné uve- dení do provozu může trvat celé měsíce. I když většina provozovaných systémů větrných gene- rátorů využívá indukční motor a převodovku, generátory s přímým pohonem, permanentními magnety a související elektronikou jsou na trhu přijímány stále častěji. Eliminace převodovky zlepšuje celkový výkon a spolehlivost systému turbíny s přímým pohonem. Větrné generátory s přímým pohonem, začína- jící s menšími větrnými systémy o výkonu 5 kW až 50 kW, se nyní přesouvají do megawattových oblastí. V červnu 2011 oznámila společnost Sie- mens Energy instalaci nového systému větrného generátoru s přímým pohonem o výkonu 6 MW. Společnost Northern Power Systems (NPS), hlavní dodavatel systémů větrných elektráren s přímým pohonem o výkonu 100 kW, staví na svém úspě- chu s nižšími výkonovými úrovněmi a představí systém větrné elektrárny s přímým pohonem o výkonu 2,3 MW. Konfigurace s přímým pohonem se vyvinula v řešení o menších rozměrech s vyšší účinností, čímž se v posledních několika letech částečně kompenzuje značný nárůst cen magnetů ze vzác- ných nerostů. V mnoha zemích se otevírají nové i staré doly, které pomohou zmírnit problémy s náklady. ce Dan Jones je prezident společnosti Incremotion Associates/Motion Media Group. www.incremotion.com Generátory získaly novou důležitost v dnešní éře poklesů, omezení a výpadků dodávek elektrické energie. Objevují se nové větrné a solární obnovitelné zdroje energie jako hlavní zdroje lokální a síťové elektrické energie. Tomuto trendu napomáhají generátory s přímým pohonem a permanentními magnety s vyspělou výkonovou elektronikou. Příklon k novým zeleným zdrojům energie Dan Jones Associates/Motion Media Group „Elektrické generátory s přímým pohonem se vyvinuly v řešení o menších rozměrech s vyšší účinností, čímž se částečně kompenzuje nárůst cen magnetů ze vzácných zemin. “ UPGRADEUtechnologický

placená inzerce Novinka: Katalog Plus společnosti DISTRELEC Nákupní servis pro více než 1400 výrobců. Jestli- že v naší standardní katalogové nabídce, jež před- stavuje produkty více než 1000 výrobců, nenalez- nete požadované zboží, nabízíme možnost spojit se přímo se zástupci společnosti DISTRELEC. Náš nákupní servis „Katalog Plus“ vám zprostředkuje přístup k více než 1400 výrobcům. Snadno, přímo a rychle! S obsáhlým výběrem vysoce kvalitních produktů od 1000 renomovaných výrobců nabízí společnost DISTRELEC pestrou škálu výrobků z oborů, jako je elektronika, elektrotechnika, měřicí technika, auto- matizace, tlakovzdušná zařízení, nářadí a příslušen- ství. Sortiment jednotlivých výrobních oblastí se prů- běžně rozšiřuje a  prohlubuje a  osvědčený základ nabídky je výchozím bodem pro nové doplňkové skupiny výrobků. Standardní dodací lhůta je 24 hodin. Cena za dopravu zásilky činí 5 EUR plus DPH. Tato cena je nezávislá na množství zboží v zásilce. Mimo DISTRELEC on-line obchod (www.distre- lec.cz) a různé formy e-commerce lze celkový pro- gram nalézt také v tištěném katalogu pro elektroniku a počítačová příslušenství. Distrelec Gesellschaft m.b.H Tel.: 800 14 25 25 Fax: 800 14 25 26 e-mail: info-cz@distrelec.com www.distrelec.cz

14  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma S polečnost U. S. Bottlers z města Char- lotte, stát North Carolina, je výrobcem vysokorychlostních zařízení na balení kapalin využívaných v potravinář- ském, farmaceutickém, chemickém a automo- bilovém průmyslu. K produktům společnosti patří stroje pro rotační čištění, plnicí a zátkovací stroje pracující při rychlostech od 20 do více než 1000 lahví za minutu. V roce 2012 společnost U. S. Bottlers oslaví sté výročí svého založení. Během let se průmysl plnění lahví přesunul od mechanických plnicích strojů a váhových plničů využívajících technologii vážicích buněk k plničům na bázi průtokoměrů. Nyní se obec- ně dává přednost plničům s průtokoměry před váhovými plniči. Mnoho zákazníků využívajících mechanické a váhové plniče předělává starší stroje na plniče na bázi průtokoměrů, aby zís- kali modernější podporu a lepší kontrolu nad manipulací s lahvemi. V zájmu naplně- ní poptávky po nových a modernizovaných plni- cích strojích používá spo- lečnost U. S. Bottlers u všech svých plnicích strojů magnetické a Coriolisovy průtokoměry společnosti Endress+Hauser. Tyto řady průto- koměrů byly zvoleny na základě důkladného průzkumu a přísného porovnávání s konku- renčními produkty z nejrůznějších hledisek. Uvnitř plnicího stroje Stroje pro plnění kapalin jsou dostupné v něko- lika provedeních využívajících různé techno- logie, včetně tlaku, gravitace, podtlaku, pístu, elektronické váhy, průtoku a měření hmotnosti. Všechny mají své výhody i nevýhody v různých aplikacích, ale obecně platí, že plnicí stroje na bázi průtokoměrů se staly pro většinu zákaz- níků preferovanou volbou. U systému na bázi průtokoměru systém z vnější nádrže přemisťuje kapalný produkt do horní části plniče pro dávkování prostřed- nictvím rozváděcího potrubí. Prázdné nádoby jsou přivádě- ny na rotační stůl, oddělovány a umisťovány do jednotlivých plnicích stanic pod zakázko- vými plnicími ventily. Když je nádoba umístěna pod ventil, plnicí proces začíná při rych- losti odpovídající danému tvaru a rozměrům nádoby stejně jako průtočným vlastnostem kapa- liny. Po dosažení cílového plnicího objemu se plnicí proces zastaví. Schopnost měřidla přesně měřit průtok kapa- liny je nejdůležitějším faktorem cyklu plnění. Výběr je výrazně ovlivněn průtočnými vlastnost- mi produktu, přítomností dužiny nebo pevných částic, sklonem k pěnění a citlivostí kapalných složek. Jsme schopni programovat fáze plnění v rych- lém nebo pomalém režimu. U dvoufázového plnění lze stroj naprogramovat pro rychlý začá- tek a zpomalení na konci, například u malých nádob se zúženým hrdlem. Nebo může plnění začít pomalu a postupně zrychlovat, aby se Protože uživatelé strojů pro plnění lahví usilují o vyšší rychlost a stejnoměrnost plnění, někteří přecházejí ze starší technologie vážicích buněk na systémy na bázi průtokoměrů, jde však o náročnou aplikaci. Plnění lahví: Zvolte průtokoměry Tom Risser U. S. Bottlers Moderní plnicí stroje umožňují vysokorychlostní plnění nejrůznějších nádob s širokou paletou kapalin. liny Po dosaže

17

16  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com zamezilo šplíchání a pěnění, podobně jako při čepování piva do sklenice. Někdy se v případě nádob opatřených rukojetí plnění v polovině zpomalí, aby z oblasti rukojeti mohl uniknout vzduch. A díky přesnosti průtokoměru můžeme dostříknout posledních 10 % pro lepší přesnost plnění. Nejlepší způsob měření průtoku Pro získání co nejvyšší přesnosti využíváme magnetické a Coriolisovy průtokoměry v nej- různějších rozměrech se sanitárními přírubami. Naší preferovanou volbou je magnetická techno- logie, a to za předpokladu, že produkt je vodivý, ale v případě potřeby můžeme zvolit i technologii Coriolisova průtokoměru. Magnetické senzo- ry jsou obvykle menší a snadněji se instalují do těsných prostor plnicího stroje. Měřidla se obvykle montují na potrubí tak, aby se ventily mohly pohybovat nahoru a dolů, přičemž každá plnicí hlava má samostatný sen- zor. Používáme příruby s vnitřním průměrem ¾ palce nebo 1 palec a průtoková rychlost se může pohybovat od 1,9 litru do 15 litrů za minu- tu. Průtokoměry zasílají impulzní výstupní sig- nály do PLC (programovatelného automatu) na plnicí stanici, který plnicí ventil uzavře, jakmile se nádoba naplní. PLC využívá náš vlastní algoritmus pro určení objemu z údaje o průtoku. Algoritmus původně vznikl pro naše váhové plniče a byl přepracován, aby pracoval se signály z průtokoměru namísto sčítání hodnot z vážicích buněk. Protože průtok začíná a končí v řádu sekund, není čas na čeká- ní na stabilizaci průtokoměru. Provedení potru- bí musí rovněž zajišťovat, aby v potrubí nebyly žádné bubliny ani vzduchové kapsy a aby byly potrubí a senzor vždy zcela naplněny kapalinou. Nemůžeme zaručit přesnou výšku hladiny kapaliny nebo přesnost plnění, která je stejná jako přesnost průtokoměrů, protože celkový součet tolerancí je ovlivněn ventily, elektromag- nety, pneumatickým systémem, vibracemi a tla- kovými výkyvy, které neumožňují tak vysokou přesnost plnění. Nicméně přesnost momentálně pou- žívaných průtokoměrů je vyšší než jakákoli předcho- zí technologie senzorů pro plnění kapalin, a proto jsou naše stroje jedny z nejpřes- nějších na trhu. Protože jsou plnicí stro- je na bázi průtokoměrů tak přesné, nepotřebují přetok pro ustanovení hla- diny kapalné náplně, jako je tomu u mechanických plničů. Proto systém s prů- tokoměry vyžaduje asi jen polovinu potrubí, hadic, vsuvek, kolen apod. Má také nižší nároky na tlak, množství čisticích prostředků a dobu potřebnou pro čištění, než jak je tomu u mecha- nických plnicích systémů. Systémy na bázi průtokoměrů rovněž podporují bezkontaktní provedení ventilů, což znamená, že nedochá- zí ke kontaktu s povrchem lahve a dovoluje to aseptická řešení. Coriolisovy a magnetické průtokoměry nemají žádné pohyblivé díly ani obstrukce, a proto se snadno čistí a proplachují. Doplnění průtokového senzoru může na první pohled vypadat jako nákladná a slo- žitá záležitost, avšak přináší úspory v oblasti přetoků, vratných čerpadel a dodatečných řídi- cích systémů, nemluvě o celkově sanitárnějším a lépe čistitelném provedení. Výměna produktu u průtokoměrového systému nevyžaduje kalib- raci, protože jednoduše ukládáme receptury na základě empirických dat z předchozích běhů, abychom umožnili rychlejší přechod mezi růz- nými rozměry lahví a složením kapaliny. Modernizace starších strojů Stroje pro plnění kapalin mohou vydržet roky a vyžadovat jen občasnou modernizaci a výmě- nu dílů. Společnost U. S. Bottlers předělává své starší stroje, což může zahrnovat výměnu ventilů, rotačních celků, silikonových hadic, armatur, posuvných tyčí, objímek, válečků a válečkových bloků. Opravujeme také hlavní hnací motor, ložiska, převodovky a pásy podle potřeby. Ve většině případů nás zákazníci žáda- jí také o přestavbu váhových plnicích strojů na průtokoměrové. Jednou z našich obvyklých zkušeností při přestavbě staršího váhového plniče na průto- koměrový typ je to, že nový plnič je mnohem přesnější, než by se mohlo očekávat od pouhé- ho zlepšení měření průtoku. Jedním z důvodů může být to, že během procesu přestavby pro- chází celý stroj generálkou a je uveden zpět na své specifikace, nebo to může být tím, že průtokoměr je méně náchylný na vibrace a elek- trické rušení v plnicím závodě. Úspěch průtokoměrů se z našeho hledis- ka projevuje dvěma způsoby. Zaprvé každý z našich plničů vybavených průtokoměry E+H nejenže splňuje naše uváděné záruky přesnos- ti, ale je stejně dobrý jako jakýkoli plnič, který jsme v historii naší firmy vyrobili. Zadruhé, což je možná i důležitější, mnoho zákazníků, kteří si pořídili průtokoměrový plnicí stroj, se vrací pro další objednávky, protože lepší měření kapali- ny významně přispívá k celkové spokojenosti zákazníků. ce Tom Risser je prezident společnosti U. S. Bottlers, Charlotte, stát North Carolina. hlavní téma z č n z v d p N P m r N Coriolisovy hmotnostní průtokoměry měří průtok na tomto plnicím stroji, který plní nádoby na motorový olej. Starý váhový plnicí stroj pro motorové kapaliny přestavěný na použití Coriolisových hmotnostních průtokoměrů. p p ž v z p n n j t p d j p

PROHIBIČNÍ NÁPOJOVÝ LÍSTEK Tennis Club Prostějov 25. října 2012 Mírně alkoholické nápoje : -------------------------- 1 dcl Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu 0,0 Kčs 1 dcl Současnost i budoucnost rozšiřování, modernizace, automatizace a bezporuchový provoz provozů firem z nápojového průmyslu bude tématem prvního ročníku konference Automatizace, modernizace a údržba v nápojovém průmyslu 2012 0,0 Kčs Nealkoholické nápoje : ---------------------- 1 dcl PROBLÉM POSLEDNÍCH DNÍ - PROHIBICE a její vliv na výrobu lihovin 0,0 Kčs 1 dcl Modernizace a automatizace v pivovaru nutně neznamená snížení kvality (aneb NE Europivu) 0,0 Kčs 1 dcl Výroba minerálních vod a limonád - pořád stejně dobré, ale vyráběny za přispění stále modernějších technologií 0,0 Kčs 1 dcl Automatizace a modernizace ve vinařství? Ano či ne... ANO, proč ne? 0,0 Kčs 1 dcl Parta HIC 21. století aneb Pijme a vyrábějme mléko s nejvyšší možnou efektivitou 0,0 Kčs 1 dcl Večerní program vrcholící večeří v blízkém minipivovaru 0,0 Kčs Registrace : ------------ 80 dcl www.konference-tmi.cz Zadarmo Zlatý partner : --------------- Bronzoví partneři : ------------------- Partneři : ---------- Provozní : ---------- Stříbrný partner : ------------------

Tom Risser, Honeywell Process Solutions Zvyšujte kompetenci operátorů školením na simulátoru Máte pochybnosti o kompetenci operátorů? Sdružení pro správu mimořádných událostí „Abnormal Situations Management Consortium“ uvádí, že ze ztrát ve výši 20 miliard dolarů, které vzniknou každoročně průmyslovým závodům, má 40 % příčinu v lidské chybě. V článku popisujeme pět praktických způsobů, jak můžete zlepšit úroveň vyškolení pomocí simulátorů. 18  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com téma z obálky

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 19 V dnešní době, kdy vysoce specializo- vaní a zkušení pracovníci odcházejí do důchodu a firmy je nahrazují novou generací operátorů, je proces- ní průmysl postaven před náročný úkol rozvi- nout a udržet kompetenci operátorů. Všechny závody se navíc musejí vyrovnávat s tlakem stále přísnějších zákonných předpisů pro udr- žení bezpečného a ekologicky šetrného provozu a usilovat o konkurenceschopnost a ziskovost na globálním trhu. U provozních firem jsou lidé klíčovou hod- notou. Každodenně udržují závod v provozu a mají za úkol zajišťovat bezpečnou a ziskovou výrobu v souladu s předpisy. Je stále důležitější zaujmout, udržet a motivovat tyto operátory z tenčícího se zdroje zkušeností a kompetencí. Klíčové dovednosti, znalosti a zkušenosti mizí společně s dlouholetými operátory odcházející- mi do důchodu a manažeři se obávají, že nová generace není dostatečně připravena k tomu, aby je mohla nahradit. Odhaduje se, že v odvětví zpracování ropy a zemního plynu odejde v příš- tích 10 letech do důchodu 50 % zaměstnanců. Dnes řídí složité procesní operace méně operá- torů s širším záběrem odpovědnosti než dříve. Téměř všudypřítomné zavedení pokročilého a dohledového řízení společně s prodloužením doby cyklu u většiny moderních procesních technologií znamená, že méně operátorů má zkušenosti s abnormálními, zřídkavými nebo neobvyklými procesními operacemi, k nimž může dojít v reálném čase kdykoli. V rámci boje s těmito změnami se stále více firem obrací k operátorským školicím simulá- torům (Operator Training Simulators – OTS). OTS se rychle stávají standardním vybavením investičních projektů v procesních odvětvích, zejména tam, kde se zavádí nový proces nebo řídicí infrastruktura, ať už jde o novou výstavbu, modernizaci nebo rozšíření. Pro některé firmy se stává standardní praxí využívat OTS v celém podniku, buď prostřednictvím lokalizovaných, nebo firmou sponzorovaných investic do ško- lení. Avšak samotné simulátory nezajistí návrat- nost investice bez pochopení toho, jak systém zapadá do školicího programu. Tyto školicí programy se obecně označují jako programy pro zvyšování kompetence operátorů, přičemž pojmem kompetence se rozumí vlastnictví poža- dovaných dovedností, znalostí, kvalifikace nebo know-how očekávaných od operátora procesní- ho průmyslu. Protože se pro získání, udržování a zvyšování kompetence operátorů stále více využívají integrované školicí programy, uvádíme pět osvědčených metod, které provozním společ- nostem pomohou získat co nejvíce ze stávajících zdrojů při plánování nových investic do simulá- torů OTS. Tyto metody vycházejí z výzkumu, ze znalostí, ze zkušeností a z poznatků z akade- mického prostředí a také ze zkušeností provoz- ních firem procesního průmyslu, průmyslových sdružení či odborníků na simulace a uživatelů simulátorů. 1. Cvičení dělá mistra Školicí simulátor je ideálním místem k procvičo- vání, protože poskytuje platformu k provádění dosud neznámých procesních a řídicích úkonů v bezpečí učebny. Studenti mohou dělat chyby a učit se příslušné lekce bez jakýchkoli následků téma z obálky Přečtěte si tento článek on-line na adrese www.controlengcesko.com/ e-vydani a zhlédněte videorozhovor s Martinem Rossem, kde projednává další aspekty tohoto článku. Díky simulátoru může nový operátor reagovat na narušení a situace, které mohou být v každodenním provozu velmi vzácné. Pracovníci, kteří nevědí, jak v těchto případech reagovat, mohou špatnou situaci ještě zhoršit. Firmy v procesním průmyslu se připravují na velké demografické změny v souvislosti s tím, jak se obrovské množství zkušených operátorů blíží odchodu do důchodu. K dispozici jsou technologie, včetně simulátorů, které mohou pomoci novou generaci operátorů vyškolit. Informace poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

20  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com v reálném světě. Důležité je postupy nacvičovat často a v pravidelných intervalech absolvovat obnovovací školení. Školení typu „dril“ a procvi- čování je tradiční metodou školení v procesním průmyslu. Pro novější generaci operátorů, kteří školení formou drilu považují za přežitek, je pou- žití simulátorů OTS úlevou, protože je formou učení poskytující pocit bezprostředního ovlá- dání, je experimentální a dovoluje plné zaujetí systémem. Toto zaujetí procesem je v souladu s moderními metodami učení určenými k udr- žení znalostí. Cvičení dělá mistra, takže aktivity na simulátorech OTS by měly zahrnovat opera- ce, jako je spouštění a předčasné zastavování či zvládání reakcí na zřídkavé, ale potenciálně ničivé abnormální situace na základě postupů nejlepší praxe. Efektivní programy nacvičování nejlepších postupů dávají operátorům prostor k tomu, aby si pravidelně procházeli rutinními postupy, takže se doporučuje nenechávat mezi obnovovacími školeními příliš velké prodlevy. 2. Sdílejte zkušenosti Simulátor OTS je už ze své podstaty ideálním médiem pro zaznamenávání zkušeností a sdíle- ní znalostí. Postupy vyvinuté operátorem nebo týmem na směně v reakci na reálnou událost se mohou sdílet a může je procvičovat celý tým, což umožňuje na proces aplikovat více zkuše- ností a znalostí. Toto cizelování procesu celou řadou odborníků a uživatelů je účinným způ- sobem sdělování nových poznatků a zkušeností v rámci týmu a je dobře známou metodou pro rychlé zavádění inovací v mnoha podnikových oblastech. Čím dříve se nové poznatky sdílejí a zpřístupní všem, tím má simulátor OTS vyšší hodnotu v rámci podnikového procesu. 3. Poměřujte výkon V každém dispečinku se zavádí soubor klíčo- vých výkonnostních ukazatelů (Key Performan- ce Indicators – KPI), které operátoři neustále monitorují. Tyto ukazatele jsou obvykle vykres- leny v trendu na operátorské konzole a jsou kritickými procesními parametry, jež indikují bezpečný a ziskový provoz závodu. Pro každou zřídkavou operaci bude mít zkušený operátor po ruce připravenu odpovídající trendovou nebo skupinovou obrazovku pro monitorování postu- pu operace. Dobrý simulátor OTS nabízí funkci průběž- ného záznamu těchto ukazatelů KPI během procvičování. Lze zvýraznit odchylky od přija- telných mezí, často ve formě skóre nebo jiného souhrnného ukazatele poskytujícího operáto- rovi bodovací tabulku na konci každého cviče- ní. Výkon operátora lze pak vyhodnotit podle předem definovaného kritéria a tím pomoci identifikovat potřebu dalšího a průběžného ško- lení. Například na jednodenním školení může operátor splnit kritérium ve třech ze čtyř cviče- ní. V případě nutnosti zlepšení výkonu v rámci cvičení lze doporučit opakování cvičení nebo přidělení osobního vedení. Uchovávání záznamů o výkonu ve srovnání s kritérii pomáhá evidovat průběžné zlepšování. Aby byl tento typ poměřo- vání úspěšný, je důležité, aby firma měla silnou kulturu systému řízení výkonu, který organiza- ce využívá. 4. Zachovávejte jednotnost Efektivní produkty OTS poskytnou mechanis- mus umožňující konzistentní školení použitím předem nakonfigurovaných nebo konečným uživatelem nakonfigurovaných školicích funkcí. téma z obálky Instruktoři dohlížející na školení mohou monitorovat aktivitu studentů a sledovat jejich slabiny v konkrétních oblastech. Po zformulování simulačního modelu je nezbytné udržovat jej v aktuálním stavu, aby proces neustále reprezentoval přesně. Model, který neodráží skutečnost, je kontraproduktivní.

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

22  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Nejobvyklejší je funkce scénáře umožňující roz- vinout předem nakonfigurovaný sled procesních událostí, přičemž od operátora se očekává pří- slušná reakce. Tato funkce se obvykle využívá pro školení se zkušenými operátory reagujícími na selhání přístroje nebo zařízení a instruk- torovi dovoluje připravit si knihovnu předem nakonfigurovaných školicích činností. Plánová- ní a konfigurování této aktivity v rámci simu- lačního nástroje OTS vyžaduje přípravné kroky. Odměnou však je to, že se scénář stane aktivem, které lze opětovně využívat pro zajištění výše zmíněného školení typu dril. Školení vedené instruktorem nelze ničím nahradit, avšak mít standardizované školicí osnovy založené na pře- zkoumaném a schváleném materiálu je tou nejefektivnější metodou k zajištění optimálního školicího výkonu. 5. Udržujte reálnost U simulátoru OTS je nejdůležitější zajistit, aby byl navržen tak, že bude možno dosahovat cílů školení a kompetencí definovaných firmou. Tyto cíle by měly být úměrné rozpočtu, nicméně obecně sdílejí některé základní principy. Prv- ním je zřídit kompetenční model pro rozsah rolí a odpovědností, jež jsou předmětem školení. Kompetenční model musí identifikovat podíl, jaký bude simulátor zastávat v rámci celkových školicích a kompetenčních aktivit organizace. Tento kompetenční model musí rovněž ukazovat důležité funkční požadavky na simulátor OTS, jako je rozsah, věrnost modelu procesu, věrnost operátorské konzoly apod. Jakmile jsou tyto funkční požadavky defi- novány a zajištěny, je důležité udržovat tento model pod průběžnou kontrolou provozních týmů či vedení závodu nebo podniku. Kompe- tenční model by se měl pravidelně přehodnoco- vat s ohledem na jeho vhodnost pro daný účel. Také samotný operátorský školicí simulátor by se měl v pravidelných intervalech testovat na vhodnost pro daný účel. Skutečností je, že simulátor OTS by byl postupně stále méně realistický, pokud by nebyl součástí programu rutinní údržby, což by snižovalo jeho užitečnost. Je permanentní skrytou hrozbou, že simu- látor OTS jednoho dne ztratí u uživatelů svou důvěryhodnost, protože nebude odpovídajícím způsobem naplňovat potřebu reprezentovat skutečný závod s náležitou věrností, pokud jde o rozsah, model a podobu konzoly. Kritickým faktorem úspěch je vybudovat zde program okolo kompetenčního modelu a zabudovat pou- žití simulátoru OTS s jeho řízením a údržbou do firemního systému měření výkonu s plnou a průběžnou podporou výkonného vedení. Postup vpřed se simulátorem OTS Operátorské školicí simulátory se staly uznáva- nou praxí u nových i stávajících závodů a pro- vozní firmy je využívají pro přípravu svých operátorů k udržení bezpečného, ekologické- ho a ziskového provozu. Simulátor OTS může rovněž zmírnit současné problémy ovlivňující procesní průmysl po celém světě, jako je připra- venost pracovní síly a technologická vylepšení nabízející potenciál většího rozsahu, vyšší věr- nosti, rychlejších dodávek a rozšíření do provozu s řešeními na bázi 3D. Přestože se technologické schopnosti zlepšují, lidé se nadále učí stejnými způsoby. Modely a grafika jsou stále propraco- vanější, nicméně těchto pět metod se nadále osvědčuje. Základní principy identifikace potře- by školení, následované vypracováním forma- lizovaného programu vedeného instruktorem, tj. programu, jenž umožňuje lidem procvičovat si, sdílet a inovovat bezpečným, konzistentním a realistickým způsobem s vhodným využitím základních funkcí simulátoru OTS, poskytují procesnímu průmyslu významné přínosy. ce Martin Ross je marketingový manažer společnosti Honeywell Process Solutions pro produktovou řadu UniSim. téma z obálky „Protože se pro získání, udržování a zvyšování kompetence operátorů stále více využívají integrované školicí programy, uvádíme pět osvědčených metod, které provozním společnostem pomohou získat co nejvíce ze stávajících zdrojů při plánování nových investic do operátorských školicích simulátorů. “

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 23 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 Micropulse: lineární absolutní odměřování Vysoká přesnost s extrémní spolehlivostí L ineární absolutní odměřování je nejlepší volbou pro aplikace, které vyžadují v těžkých provozních podmínkách vysoký stu- peň spolehlivosti a přesnosti. Díky použitému principu pracují odměřování bezkontaktně a  tím i bez opotřeben – nároky na jejich údržbu nejsou prakticky žádné. Měřící element „vlnovod“ je zabudován do velmi robustních pouz- der, která mohou odolávat tlaku až 1000 barů, mají krytí IP 67, popř. až IP 69K. Běžný rozsah pracovních teplot je -40 až 85 °C. Micropulse ProCompact s ochranným kabelovým systémem je další řadou, kterou Balluff doplnil odměřování Micropulse. Kabelový systém je odolný mořské vodě, svařovacím okujím a UV záření. Nová řada ProCompact navíc přidává mimořádnou mechanickou odolnost – rázy 100 g/6ms, vibrace 12g/10–2000 Hz. Pracovní délka odměřování může být od 25 mm až do 5080 mm s možností volby vlastní délky na přání v 1mm krocích. Oblasti použití této řady odměřování jsou: zdymadla a plavební komory, říční vodní elektrárny, velké hydraulické ventily, monitorování odrazných kanálů termosolárních elektráren, pískové říční bagry, drážní systémy, těžební stroje, stavební stroje a kombajny. Více informací naleznete na: www.balluff.cz

24  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma V aše firma nedávno koupila stávající procesní závod. Jakým způsobem můžete přezkoumat a vyhodnotit stávající zavedené systémy bezpeč- nosti procesů? Dokáží tyto systémy skutečně zajistit dostatečnou bezpečnost? Splňují stáva- jící normy? Existuje riziko neplnění předpisů OSHA nebo jiných nařízení? Otázky mohou být matoucí a potenciálně složité, tento článek však přináší odpověď. Řešení může přinést nejen zvýšení bezpečnosti, ale také potenciální úspory nákladů. Normy pro funkční bezpečnost, počínaje nor- mou ISA 84.01 zavedenou v roce 1996, popsa- ly proces technického zajištění pro analýzu, návrh a údržbu bezpečnostního systému ozna- čený jako životní cyklus bezpečnosti (Safety Lifecycle – SLC). Nejnovější verze je podrobně popsána v normě IEC 61511:2003 (známé také jako ISA 84.00.01-2004). Určujícími zásadami jsou: 1. Analýza rizika vedoucí ke stanovení požadav- ků na snížení rizika bezpečnostního systému 2. Posouzení provedení na bázi výkonnosti 3. Postup údržby bezpečnostního systému Přístup na bázi výkonnosti neposkytuje sou- bor podrobných pravidel pro navrhování, ale spíše rámec pro určení, jaká úroveň bezpečnosti je skutečně zapotřebí, a jaké úrovně bylo dosa- ženo určitým návrhem. To je přesně ten rámec, který je zapotřebí pro posouzení stávajícího procesního bezpečnostního systému. Životní cyklus bezpečnosti (SLC) tvoří tři fáze: analýza, realizace a údržba. Ve fázi analýzy, zob- razené na obrázku 1, se zjišťuje potřeba bezpeč- nostního zařízení. Vlastník/provozovatel bude analyzovat jednu nebo více procesních jednotek, aby identifikoval potenciálně nebezpečné stavy. Po identifikaci jednotlivých nebezpečných stavů jsou odhadovány nebo analyzovány následky (Jak závažné mohou být?) a pravděpodobnost (Jak často k tomu může dojít?). Kombinace pravděpodobnosti a následků dává odhad rizika pro každý nebezpečný stav. Tato část procesu se označuje jako analýza procesního nebezpečí (Process Hazard Analysis – PHA), která je už několik desetiletí běžnou praxí. Nejobvyklejší metodou pro PHA je studie nebezpečí a provo- zuschopnosti označovaná jako HAZOP (Hazards and Operation Study). S použitím informací ze studie HAZOP se seznam nebezpečných stavů a odhadované rizi- ko pro každý nebezpečný stav porovnává s kri- térii přijatelných rizik stanovenými firmou. Faktor snížení rizika je poměr odhadovaného obsaženého a přijatelného rizika. Není-li poža- dováno žádné snížení rizika, není zapotřebí ochranné zařízení pro bezpečnostní systém. Ochranné zařízení pro určitý nebezpečný stav se označuje jako bezpečnostní přístrojová funkce (Safety Instrumented Function – SIF). Výsledky porovnání rizika ukazují, kde jsou jednotlivé SIF zapotřebí a kolik SIF je potřeba podle aktuálních kritérií přijatelných rizik. Tyto údaje se zanesou do specifikace bezpečnostních požadavků (Safe- ty Requirement Specification – SRS). Koupila vaše firma starší továrnu, nebo jste se přestěhovali do jiného závodu a musíte určit, zda je stávající bezpečnostní systém vyhovující? Odkud byste měli začít? Posuzování systému bezpečnosti procesů Dr. William M. Goble exida Historie událostí Aplikační normy Charakteristiky nebezpečí Databáze následků Pravděpodobnosti selhání Pokyny pro přípustné riziko 1. Návrh procesu – definice rozsahu 2. Identifikace potenciálních nebezpečí 3. Analýza následků 4. Identifikace vrstev ochrany Informace o bezpečnosti procesu Potenciální nebezpečí Analýza nebezpečí Vrstvy ochrany Četnosti nebezpečí RRF, cílové SIL Návrh jiných opatření ke snížení rizika SIF požadováno? Ano Ne 5. Analýza pravděpodobnosti (LOPA) 6. Výběr RRF, cílová SIL pro každou SIF 7. Vypracování bezpečnostní specifikace procesu Specifikace bezpečnostních požadavků Obr. 1: Životní cyklus bezpečnosti – fáze analýzy. Zde se stanovuje, jaké bezpečnostní zařízení potřebujete. Obrázek poskytla společnost exida.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 25 V další fázi SLC, jak ukazuje obrázek 2, se provádí koncepční a podrobný návrh jednotli- vých funkcí SIF. Během koncepčního návrhu se vybere a zdůvodní zařízení pro každou SIF. Naplánuje se případná potřebná redundance zařízení a stanoví se metodika zkoušek a časo- vé intervaly. Nakonec se provede výkonnostní analýza navrhovaného provedení pomocí kal- kulací a porovnávání kontrolních seznamů. Pokud koncepční návrh nesplňuje požadavky, provádějí se změny, dokud požadavky nebudou splněny. Vede-li ke splnění požadavků několik cest, vybere se optimální cesta. Poté se návrhář- ský tým přesune k následující funkci SIF. Když jsou dokončeny všechny koncepční návrhy, dopracuje se a zdokumentuje podrobný návrh. Následně se často provádí přejímací zkouška v závodě. Instalace a zprovoznění se provádí na začát- ku třetí fáze životního cyklu bezpečnosti, jak ukazuje obrázek 3. Když jsou všechny zprovoz- ňovací zkoušky dokončeny, provede se audit, který ověří, zda byla vypracována veškerá bez- pečnostní dokumentace a zda jsou všechny funkce SIF navrženy, otestovány a zprovozně- ny podle původních požadavků. V rámci této bezpečnostní validace jsou provedeny všechny postupy a dokumentace potřebné pro údržbu. Součástí procesu by měl být také audit kyber- prostorového zabezpečení, protože kyberprosto- rová rizika v současnos- ti představují riziko pro bezpečnost systému. Jakmile je bezpečnostní systém připraven, pro- ces může začít. Během provozování procesu se provádí pravidelné testování podle rozvr- hu stanoveného během výkonnostního posu- zování funkcí SIF. Je důležité vést spolehlivé záznamy o zjištěných stavech během každého testu a v pravidelných intervalech vyhodnocovat výsledky. Použití SLC pro stávající procesy Podle tohoto stručného popisu životního cyklu bezpečnosti se může zdát, že není užitečný pro stávající proces. Bezesporu je patrné, že normy IEC jsou psány tak, jako by byl navrhován a implementován nový systém. Nicméně zásady a rámec jsou velmi vhodné pro posuzování stá- vajícího systému. Posuzování stávajícího systému začíná první fází – analýzou. Většina stávajících závodů již má provedenou studii HAZOP, protože je vyžadová- na předpisy v mnoha zemích. Pokud tato studie neexistuje, nebo ji nelze dohledat, pak je prvním krokem provedení analýzy procesních nebezpeč- ných stavů. Pokud se dohledá stávající studie HAZOP, prvním krokem je důkladně přezkou- mat, zda je aktuální. Pokud již neexistují kritéria přijatelného rizika, musí se stanovit. Většina firem tato kritéria má, a to nejspíše začleněná do postupu výběru bez- pečnostní úrovně SIL. Je možno uspořá- dat seminář pro výběr úrovně SIL, kde bude tým ze závodu identifi- kovat případné potřeb- né funkce SIF společně s potřebným snížením rizika. To lze dokumen- tovat ve specifikaci bez- pečnostních požadavků. Následně lze provést porovnání potřebných SIF dle nejnovějších kri- térií rizik s aktuálně instalovanými funkcemi SIF. V některých případech bylo zjištěno, že jsou zavedena zbytečná zařízení. Ta lze pone- chat na místě, pokud jsou náklady na údržbu malé, nebo se mohou odstranit, zejména pokud způsobují falešná přerušení. Můžete zjistit, že je nutno nainstalovat některé nové funkce SIF nebo modernizované zařízení. Ve druhé fázi životního cyklu bezpečnos- ti u stávajících systémů se posuzuje seznam instalovaných zařízení SIF podle nejnovějších kritérií rizik. Pro stávající zařízení se může pro- vádět stejné výkonnostní posuzování jako pro Zkušební protokol FAT Důvodová zpráva zařízení RRF, SIL dosaženo? Ano Ne Aplikační normy Databáze poruchovosti Aplikační normy Aplikační normy Bezpečnostní manuál výrobce Databáze poruchovosti Bezpečnostní manuál výrobce Aplikační normy Bezpečnostní manuál výrobce Specifikace bezpečnostních požadavků Bezpečnostní požadavky na návrh HW a SW Dokumentace podrobného návrhu 8. Výběr technologie v koncepčním návrhu SIF 9. Výběr architektury v koncepčním návrhu SIF 10. Určení plánu testů v koncepčním návrhu SIF 11. Kalkulace spolehlivosti/ bezpečnosti v koncepčním návrhu SIF Ano 12. Podrobný návrh 13. Přejímací zkoušky v závodě Obr. 2: V realizační fázi životního cyklu bezpečnosti se provádí koncepční a podrobný návrh. „Přístup neposkytuje soubor podrobných pravidel pro navrhování, ale spíše rámec pro určení, jaká úroveň bezpečnosti je skutečně zapotřebí a jaké úrovně bylo dosaženo určitým návrhem. “

26  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma nové návrhy. Pro každé stávající zařízení SIF mohou vyplynout tři výsledky: 1. SIF nesplňuje bezpečnostní kritéria 2. SIF splňuje bezpečnostní kritéria 3. SIF přesahuje požadavky bezpečnostních kritérií Výsledek typu 1: Zařízení SIF, která nespl- ňují kritéria, se musí vylepšit. K tomu může stačit pouhé častější testování. Posuzování lze provádět pro různé intervaly testů a různé meto- dy testů, aby se nalezla optimální sada testů. Pokud častější testování není možné nebo prak- tické, starší přístrojovou techniku a řídicí zaří- zení lze nahradit moderním bezpečnostně cer- tifikovaným zařízením. Všechna zařízení musí být odůvodněná buď dokumentováním analýzy předchozího užívání, nebo použitím bezpečnost- ně certifikovaného zařízení. Výsledek typu 2: Stávající zařízení SIF, která splňují kritéria, potřebují jen odůvodnění zaří- zení. Pro veškerá zařízení, která byla bezpeč- nostně certifikována, zajistěte, že jsou jejich certifikáty řádně zdokumentovány. Pro zařízení, které není bezpečnostně certifikováno, zdoku- mentujte analýzu předchozího používání. Výsledek typu 3: U zařízení SIF, která pře- konávají požadavky, můžete uvažovat o snížení četnosti testování. Změnit délku intervalů testů obvykle snižuje náklady na testování a údržbu. Ve studiích provedených před několika lety, když byl nový rámec stále ve fázi návrhu, bylo značné procento zařízení SIF „naddimenzová- no“. Samozřejmě to závisí na metodě navrhování použité při prvním návrhu. Tyto studie však naznačují dobrý potenciál pro skutečné snížení nákladů na průběžnou údržbu při současném plnění kritérií přípustného rizika. Ve třetí fázi životního cyklu bezpečnosti pro- bíhá údržba a opravy zařízení SIF v podstatě stejně jako dříve. Možnou výjimku tvoří lepší testovací postupy a také jiné testovací intervaly. Mnoho firem, které neměly dobrý systém vedení záznamů dat o selhání a testování, jej v této fázi zavádí. Účelem je identifikace dalších příležitostí ke zlepšení. Systémy pro sběr dat bezpochyby identifikovaly cesty ke zlepšení operací, zejména omezení falešných přerušení a lepší postupy údržby. Rámec popsaný v normách funkční bezpeč- nosti v kombinaci s životním cyklem bezpečnosti představují vynikající šablonu pro posuzování stávajících systémů navržených dlouho před- tím, než byly sepsány nové normy, nicméně je zapotřebí vynaložit určité úsilí. Vedení firmy může očekávat rychlou hodnotící schůzku, a i když to může být užitečné, dobrou technic- kou analýzu nelze nahradit: na otázku nechte odpovědět čísla. Toto úsilí lze výrazně usnad- nit použitím automatizovaných technických nástrojů. Několik dodavatelů nabízí nástroje pro první, druhou a třetí fázi životního cyklu bezpečnosti. Tyto nástroje obvykle umožňují zadávat data během studie HAZOP nebo import výsledků studie HAZOP. Nástroje dovolují auto- matickou identifikaci zařízení SIF a provést kal- kulace hodnocení. Nemusíte tedy mít hluboké znalosti pro provádění těchto výpočtů v tabulko- vém procesoru. Dobrý postup na bázi nástrojů, řídící se rámcem normy IEC 61511, je vynikající cestou k posuzování stávajících bezpečnostních systémů. Jasná dokumentace poskytuje nejen plán pro budoucí zlepšování, ale také solidní a obhajitelné doklady o řádné péči pro případ auditu zákonným orgánem. ce William Goble, PhD, CSFE, je hlavním technikem společnosti exida. Historie událostí Aplikační normy Hazard characteristics Databáze následků Pravděpodobnosti selhání Upravit nebo vyřadit z provozu? 14. Instalace a zprovoznění 15. Bezpečnostní ověření SIS 16. Audit kyberprostorového zabezpečení 17. Provoz a údržba SIS 19. Vyřazení SIS z provozu Protokol o zprovozňovací zkoušce Protokol ověřovací zkoušky Protokol auditu kyberprostorového zabezpečení Výsledky testů Změnové požadavky Analýza dopadu na bezpečnost Změna autorizací Záznamy o údržbě Obr. 3: Údržbová fáze životního cyklu bezpečnosti začíná vlastní instalací a zprovozněním systému. Další literatura ANSI/ISA-84.01-1996 (schváleno 15. února 1996) – Applications of Safety Instrumented Systems for the Process Industries. Research Triangle Park: ISA, 1996. ANSI/ISA-84.00.01-2004, Parts 1-3 (IEC 61511-1-3 Mod) – Functional Safety: Safety Instrumented Systems for the Process Industry Sector. Research Triangle Park: ISA, 2004. Safety Lifecycle Poster. www.exida.com, Sellersville, PA, 2010. Hartmann, H., Scharpf, E., Thomas, H., Practical SIL Target Selection – Risk Analysis per the IEC 61511 Safety Lifecycle. www.exida.com, Sellersville, PA, 2012. Goble, W., SIS Equipment: Selection and Justification, White Paper. www.exida.com, Sellersville, PA, 2012. Goble, W., Understanding safety standards ‘Proven in Prior Use’ requirements. Control Engineering Europe, June/July 2008.

29

28  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com placená inzerce Maximální výkon Počítač APC910 je postaven na nejnovější technologii Intel® Core™ iX. Díky další- mu zmenšování obvodů a implementaci nové mikroarchitektury, která integruje grafiku přímo do procesoru, dokázala spo- lečnost Intel skokově zvýšit výkon oproti první generaci Core™ iX a Core™2 Duo. Další prvky infrastruktury počítače byly také zjednodušeny, aby počítač poskyto- val maximální výpočetní výkon a optimál- ní prostupnost pro data. Počítač APC910 má nyní místo adaptéru CompactFlash adaptér CFast se sériovým rozhraním ATA. Stejně jako u modelu APC810 jsou i pevné disky a jednotky SSD k počítači připoje- ny přes vysokorychlostní rozhraní SATA. Tato zařízení jsou dobře vybavena také co do rozhraní. Rozsáhlé možnosti počíta- če APC910 dokreslují dva konektory pro gigabitový Ethernet, porty USB a sériové porty na základní desce i v samostatných modulech. Dostupnost a spolehlivost při dlouhodobé výrobě Počítače Automation PC jsou navrhovány s ohledem na nepřetržitý provoz po mnoho let. Začíná to odolnou svařovanou skříní, která elektroniku chrání před vnějším pro- středím a snadno přečká i v drsných pod- mínkách. Průmyslový nátěr vydrží i v nej- agresivnějším prostředí. I dobře zaběhaný počítač Automation PC si pak snadno sple- tete s novým. Všechny součásti jsou vybrá- ny tak, aby zajišťovaly mnoho let spolehlivé služby. Tyto součásti jsou konstruovány speciálně pro průmyslová prostředí, vydrží vysoké teploty a mají zaručenou dlouho- dobou dostupnost. Jednotlivé generace počítačů Automation PC jsou vyráběny více než 10 let, což je hodně odlišné od jinak rychle se měnícího sektoru osobních počí- Vícejádrové procesory Intel pro ty nejnáročnější úlohy 28 ŘÍ Č l k Automation PC910 je postaven na nejnovější technologii Intel® Core™ iX a nabízí maximální výkon pro náročné úlohy, jako jsou vizualizační systémy. Osvědčená standardní konstrukce počítače Automation PC je stále zacho- vána, přibývají však mnohé další detaily, které pomáhají udržovat krok s pokrokem v oblasti osobních počítačů. Odolná konstrukce využívaná v průmyslových aplikacích na celém světě a dlouhodobá dostupnost – to je charak- teristika řady Automation PC, v níž nyní pokračuje model APC910.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 29 placená inzerce tačů a přináší to uživate- lům významné výhody. Třetí generace počítačů Automati- on PC, kterou reprezentuje model APC910, opět proka- zuje, že inovace a kontinuita ve výrobě nejsou vzájemně nekonzistentními cíli. Snad- né připojování kabelů k por- tům v horní části skříně či umístění montážních otvorů – to vše zůstává stejné. V terénu jsou nasazeny tisíce přizpůso- bených i standardních modelů s osvědčeným rozhraním SDL pro snadné propojení počítače s displejem. Intel® Core™ iX Nejnovější procesory Core™ iX jsou konstru- ovány jako vícejádrové procesory integrující grafický adaptér přímo do procesoru. Procesor obsahuje jak grafiku, tak jádro, paměťovou řídicí jednotku a vyrovnávací paměť. Paměťová řídicí jednotka nadále podporuje DDR3 RAM. Procesory Core™ iX jsou vyráběny nejmoder- nějšími metodami – obsahují více než 500 mili- onů tranzistorů. Technologie vícevláknového zpracování Intel® umožňuje v každém jádru současně zpracovávat dvě úlohy najednou. A další vylepšení architektury procesoru, napří- klad vyrovnávací paměť, přispívají k výrazně lepšímu výkonu i při práci na stejných frekven- cích jako předchozí procesory. Technologie CFast Nové karty CFast mají stejný tvar a rozměry jako karty CompactFlash, ale rychlejší rozhraní SATA. Zachovávají si hlavní výhody technologie CompactFlash, například odolnost. Za čelním krytem počítače APC910 je snadno přístupný slot pro CFast kartu, kterou lze tedy používat také jako vyjímatelnou kartu pro přenosy dat nebo aktualizace. Automation PC910 uplat- ňuje kombinaci kompaktních vyjímatelných médií CFast se standardními jednotkami SSD a pevnými disky pro počítače. Uživatelé tak mají absolutní volnost při rozhodování, jak uklá- dat data. Mohou například oddělovat operační systém a procesní data. Karty CFast nabízejí oproti kartám CompactFlash výrazně rychlejší přenosy, rychlejší spouštění a mož- nost rychlejšího ukládání dat. Karty CFast využívají technologii SLC (Single Level Cell), která v průmyslových aplikacích zajišťuje vysokou úroveň konzistence a maxi- mální počet zápisů. Navíc optimálně distribuuje data do jednotlivých buněk a inteligentní technologie vyrovnávání opotřebení zajišťuje mnohem delší životnost. 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 Automation

30  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma P rotokol CIP Safety, rozšíření protokolu Common Industrial Protocol (CIP) pro aplikace funkční bezpečnosti v sítích EtherNet/IP a DeviceNet, poskytuje chy- bově odolnou komunikaci mezi uzly, jako jsou bloky bezpečnostních I/O, bezpeč- nostní blokovací vypínače, bezpečnost- ní světelné závory a bezpečnostní PLC v bezpečnostních aplikacích až do úrovně Safety Integrity Level (SIL) 3, a to v sou- ladu s normami IEC 61508 a dle certifi- kace TÜV Rheinland. Zařízení pro proto- kol CIP Safety jsou využívána v praxi již od roku 2005 a podle studie World Mar- ket for Industry Networking 2011 pro- vedené společností IMS Research je CIP Safety nejrozšířenějším bezpečnostním síťovým protokolem využívaným u 30 % nově instalovaných bezpečnostních uzlů. Kromě toho, že se protokol CIP Safety využívá u instalací EtherNet/IP a Device- Net, jej organizace SERCOS International přijala jako jediný bezpečnostní protokol pro použití v sítích SERCOS III. Pokrytí bezpečnostních aplikací pro- tokolem CIP dává možnost spolehlivě kombinovat bezpečnostní a standard- ní zařízení ve stejné síti a zajistit tak hladkou integraci a vyšší flexibilitu. Protože rozšíření vrstvy bezpečnostních aplikací se neopírají o integritu pod- kladových služeb standardního pro- tokolu CIP a vrstev datového spojení, pro komunikační rozhraní datového spojení lze použít jednokanálový (nere- dundantní) hardware. Totéž rozdělení funkčnosti umožňuje použít standardní routery pro směrování bezpečnostních dat. Směrování bezpečnostních zpráv je možné, protože konečné zařízení je odpovědné za zajištění integrity dat. Pokud během přenosu dojde k chybě, konečné zařízení detekuje selhání a podnikne vhodné kroky. Tato schopnost směrování umožňuje vytvoření buněk s protokolem CIP Safe- ty s krátkou reakční dobou na jedné síti, jako je DeviceNet, a jejich propoje- ní s dalšími buňkami prostřednictvím jiných sítí, jako je Ether- Net/ IP. Do požadované buňky jsou směrována jen ta bezpečnostní data, která jsou zapotřebí, což snižu- je individuální požadavky na šířku pásma. Rychle rea- gující lokální bezpečnost- ní buňky a mezibuňkové směrování bezpečnostních dat umožňuje uživatelům vytvářet důležité bezpeč- nostní aplikace s rychlými reakčními dobami. Uživa- telé protokolu CIP Safety v síti EtherNet/IP získávají nejen osvěd- čené přínosy samotného protokolu CIP Safety, ale také přínosy protokolu CIP a EtherNet/IP. Protokol CIP zahrnuje komplexní soubor zpráv a služeb pro kolekci průmyslových automatizačních aplikací – pro řízení, bezpečnost, ener- gii, synchronizaci a polohování, správu informací a sítí – a umožňuje uživate- lům integrovat tyto aplikace s podni- kovými ethernetovými sítěmi a inter- netem. EtherNetIP – úprava protokolu CIP na standardní ethernetové techno- logii (IEEE 802.3 v kombinaci se sadou TCP/IP) – poskytuje uživatelům síťo- vé nástroje pro využívání aplikací pro průmyslovou automatizaci při součas- ném zajištění internetové a podnikové konektivity, což přináší dostupnost dat kdykoli a kdekoli. Protože roste využívání síťového polohování, což je kritická oblast pro bezpečnostní technologii, organizace ODVA spravující technologii CIP Safety zkoumá rozšíření pro zahrnutí bezpeč- ného polohování s využitím bezpečnost- ních funkcí definovaných v normě IEC 61800-5-2 (Systémy elektrických výko- nových pohonů s nastavitelnou rych- lostí – část 5–2: Bezpečnostní požadav- ky – Funkční). Další informace získáte, pokud vyhledáte články o technologii CIP Safety na webové stránce www. con- troleng.com. Katherine Vossová je výkonná ředitelka organizace ODVA. www.odva.org www.sercos.org Zavedení bezpečnostní komunikace do průmyslových sítí podporuje podle odborníků soulad s předpisy, je cenově výhodné a pomáhá s údržbou, diagnostikou a zajištěním spolehlivosti. Uvádíme doporučení týkající se metod CIP Safety, PROFIsafe a Safety at Work pro bezpečnostní komunikaci v průmyslové síti. Zavedení bezpečnostní komunikace do průmyslových sítí podporuje podle odborníků Síťová funkční bezpečnost Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, mhoske@cfemedia.com. CIP Safety: chybově odolná komunikace mezi uzly Protokol CIP Safety pro aplikace funkční bezpečnosti v sítích EtherNet/IP a DeviceNet poskytuje chybově odol- nou komunikaci mezi uzly, jako jsou bloky bezpečnostních I/O, bezpečnostní blokovací vypínače, bezpečnostní světelné závory a bezpečnostní PLC v bezpečnostních aplikacích až do úrovně Safety Integrity Level (SIL) 3. Katherine Vossová, ODVA Aplikační objekty CIP Safety Aplikační objekty CIP Safety Připojení CIP Safety Připojení CIP Safety Směrování CIP Transportní a linková vrstva DeviceNet Transportní a linková vrstva DeviceNet Transportní a linková vrstva DeviceNet Transportní a linková vrstva DeviceNet DeviceNet EtherNet/IP Schéma zobrazuje způsob směrování bezpečnostních dat mezi sítěmi DeviceNet a EtherNet/IP v aplikacích s protokolem CIP Safety. Obrázek poskytla společnost ODVA.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 31 P okud neimplementujete funkční bezpečnost po síti, můžete stejně tak vytvářet reléové liniové sché- ma na rýsovacím prkně a realizovat design se skutečnými relé a spoustou kabeláže. Po celá desetiletí od zavedení PLC a sběrnic fieldbus se pro bezpečnost stále požadují relé a pevné kabelové zapojení. V roce 2002 byly v USA revidovány normy pro zapojování stro- jů, aby dovolovaly implementaci bezpečnosti do programovatelných automatů a přenáše- ní bezpečnostních zpráv po síti. Konečně se mohou v oblasti bezpečnosti projevit výhody PLC a sběrnic fieldbus. A nyní – po 10 letech síťové funkční bezpečnosti – je čas realizovat tyto přínosy i ve vašich závodech. Norma IEC 61508 definuje bezpečnost jako „nepřítomnost nepřijatelného rizika úrazu nebo poškození zdraví lidí, ať už přímo, či nepřímo, v důsledku škod na majetku nebo prostředí“. Proto je funkční bezpečnost „součástí celkové bezpečnosti, která závisí na správné funkci systému nebo zařízení v reakci na jeho vstu- py“. Když jsou bezpečnostní zprávy přenáše- ny po sběrnici fieldbus nebo po průmyslovém Ethernetu, hovoříme o síťové funkční bezpeč- nosti. Funkční bezpečnost je více než pouhé rea- gování na bezpečnostní zprávy. Funkční bez- pečnost začíná hodnocením rizika. Riziko lze zmírňovat mnoha způso- by, od značení cedulemi až po střežení bezpečnostních okruhů. Při implementaci bezpečnostních okruhů je síťová funkční bezpečnost ohraničena bezpečnostním I/O a bezpečnostním řídi- cím prvkem. Síťová funkč- ní bezpečnost je více než jen síť – tato síť potřebuje bezpečnostně klasifikované I/O na straně jedné a bez- pečnostně klasifikovaný řídi- cí prvek na straně druhé. Použití síťové funkční bez- pečnosti je namístě, když je dominantní diskrétní logika nebo když procesní přístro- je obsahují četné proměnné a diagnostická data. Také polohování je vhodným polem pro síťovou funkční bezpečnost. Kdysi bylo jediným bez- pečnostním opatřením pro polohování odpojení napájení a aktivace externích brzd. Nyní jsou dostupné další bezpečnostní možnosti, jako je „přejít do bezpečné pozice“. Jistý výrobce provozující linky na výrobu automobilových karoserií přešel z napevno zapojených bezpečnostních okruhů na proto- kol PROFIsafe a snížil počet bezpečnostních komponent o 85 %. Potřeboval méně kabeláže. Linka zabírá méně prostoru (méně skříní). Čas potřebný pro zprovoznění závodu byl zkrácen z několika týdnů na jedno odpoledne. Síťová funkční bezpečnost je široce využí- vanou a ověřenou technologií. Její využívání znamená konkurenční výhodu. V technickém dokumentu ARC se uvádí: „Bezpečnost se vyvi- nula z nákladového břemene ve strategii ke zvý- šení produktivity a zkrácení doby odstávek.“ Tabulka v internetové verzi článku: Podívejte se na způsoby nápravy chyb a další informa- ce o zabezpečení a době provozuschopnos- ti. Vyhledejte články o technologii PROFIsafe na webové stránce www.controleng.com. Carl Henning je zástupce ředitele společnosti PI North America. www.PROFIsafe.net hlavní téma PROFIsafe: funkční bezpečnost Implementace funkční bezpečnosti v síti snižuje objem kabeláže a hardwaru, zrychluje instalaci a zprovoznění a prodlužuje dobu provozuschopnosti. S protokolem PROFIsafe, aplikačním profilem společnosti PI pro funkční bezpečnost, se zprávy vyměňují transparentně mezi sběrnicí Profibus (sériovým fieldbusem) a Profinet (průmys- lovým Ethernetem). Carl Henning, PI North America Architektura síťové funkční bezpečnosti se žlutě označenými zařízeními kompatibilními s protokolem PROFIsafe: řídicí prvek, I/O, pohon a procesní přístroj. Obrázek poskytla společnost PI North America.

32  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma Safety at Work: přehled Safety at Work, vícedodavatelská otevřená technologie, zjednodušuje instalaci bezpečnosti strojů. Propojuje a řídí zařízení funkční bezpečnosti prostřednictvím jednoduché a flexibilní dvouvodičové napájecí a datové sítě. Helge Hornis, Ph.D., Pepperl+Fuchs S afety at Work, vícedodavatelská ote- vřená technologie, zjednodušuje insta- laci bezpečnosti strojů tím, že shro- mažďuje data a řídí zařízení funkční bezpečnosti, jako jsou nouzové vypínače, světel- né závory, ochranné vypínače apod., připojená k jednoduché a flexibilní dvouvodičové napájecí a datové síti. Základní myšlenka systému Safety at Work je poměrně jednoduchá. Bezpečná provozní zaří- zení přenášejí svá data inteligentním způso- bem prostřednictvím dynamické sekvence kódu (někteří odborníci tato data označují jako bezpeč- nostní kód nebo bezpečnostní podpis). Namísto tradičních bezpečnostních relé analyzuje tuto dynamickou sekvenci kódu softwarově konfigu- rovatelný bezpečnostní řídicí prvek (často ozna- čovaný jako bezpečnostní monitor) a přijímá logická rozhodnutí na základě konfigurace uživa- tele. Redundantní bezpečné kontakty, které jsou nakonec zodpovědné za deaktivaci stykačů moto- ru, jsou buď součástí bezpečnostního monitoru, nebo jsou implementovány jako bezpečnostní výstupní modul umístěný v provozu. Když byla technologie Safety at Work vyvinuta, zúčastněné firmy se rozhodly nevynalézat další specializo- vanou komunikační síť. Namísto toho použily AS-Interface, řešení s ověřeným snadným pou- žitím, vysokou flexibilitou a nízkými náklady. Kromě těchto výhod je dalším významným pří- nosem kombinace systému Safety at Work s roz- hraním AS-Interface to, že veškerý hardware, nástroje a řešení, které byly vyvinuty pro roz- hraní AS-Interface, byly okamžitě dostupné pro bezpečnostní instalaci. Další informace mohou poskytnout dodavatelé podporující systém Safety at Work. Jsou to například Bihl+Wiedemann, Euchner, Festo, idec, ifm, Leuze electronic, Pepperl+Fuchs, Rockwell Automation, Schmer- sal, Schneider Electric a Siemens. Tradiční, napevno zapojená bezpečnostní řešení jsou založena na redundantní kabeláži. Tento přístup má mnoho nevýhod ve srovnání s výměnou bezpečnostně relevantních informací po síti. Složitost zapojení kabeláže a související náklady stejně jako doba odstávky jsou jen dva z často zmiňovaných problémů. Systém Safety at Work je možno využívat nejen v aplikacích požadujících nejvyšší úroveň bezpečnosti (CAT4, SIL3 a PLe), ale i v mnoha dalších. Díky koncepci dyna- mické sekvence kódu uplatněné v systé- mu Safety at Work je možno dosáhnout této úrovně bezpečnosti za cenu výrazně nižší než u jakékoli jiné technologie síťové bezpečnosti, a to při snadné instalaci. Napevno zapojená řešení obvykle vyu- žívají pomocný kontakt pro určení, zda byl nouzový vypínač stisknutý, či nikoli. V systému Safety at Work je tato informa- ce poskytována v podstatě zdarma. Navíc může být uživatel, jehož nouzový vypí- nač byl odpovědný za deaktivaci stroje, informován o problémech s jednotlivým kontaktem. Další informace o přínosech dynamic- ké sekvence kódu naleznete vyhledáním technologie Safety at Work na webové stránce www.controleng.com. Helge Hornis, Ph.D., je manažer skupiny Intelligent Systems společnosti Pepperl+Fuchs. www.pepperl-fuchs.us http://as-interface.net/EN/System/ Safety/ ú ž V V každém komunikačním cyklu jsou čtyři bity sekvence bezpečnostního kódu směrovány přes dva bezpečné kontakty a přeneseny po síti AS-Interface do bezpečnostního řídicího prvku a brány. Bezpečnostní prvek využívá tato data pro určení, zda nouzový vypínač funguje správně, zda je v uvolněném stavu nebo zda jej operátor zatlačil do bezpečného stavu, protože vyžadoval bezpečné vypnutí. Brána přenáší data do PLC tak, aby zde mohla být provedena diagnostická rozhodnutí. Na rozdíl od uspořádání s pevným zapojením poskytuje systém Safety at Work tato data bez dodatečné kabeláže. Obrázek poskytla společnost Pepperl+Fuchs.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 33 placená inzerce Zadání: Vyvinout vysoce spolehlivý inspekční systém pro výrobu sanitárních produktů. Řešení: Použít software NI LabVIEW pro vývoj TIViSu, flexibilního systému strojového vidění, který dokáže provádět rychlou inspekci a umožňuje další rozšiřování a vývoj. Sanitární produkty určené pro osobní spo- třebu, jako jsou například dámské hygienické produkty či pleny pro děti, vyžadují jak vysoce kvalitní materiál, tak vysoce kvalitní zpracování při výrobě. Jelikož několik typů defektů může vést ke vzniku nehygienických produktů, které v kritických případech mohou způsobit i zranění, je pro výrobce velice důležité dosáhnout maxi- mální možné kvality finálních výrobků. Výstupní kontrola takových výrobních procesů byla tradičně prováděna na náhodně vybraných vzorcích produktů, jež byly následně manuálně zkontrolovány v laboratoři. To není dostatečné pro poskytnutí stoprocentního výsledku. S pou- žitím systémů pro automatickou kontrolu na bázi strojového vidění lze takového cíle dosáhnout. Kontrola kvality sanitárních výrobků klade na systém strojového vidění přísné požadavky. Prvním požadavkem je vysoká rychlost kontroly produktů, jelikož kapacita jedné výrobní linky je obvykle vyšší než 1000 kusů za minutu. Dru- hým požadavkem je kontrola v několika místech výrobní linky, neboť výrobky jsou poměrně slo- žité a mohou se objevit problémy ve vnitřních vrstvách. Poslední požadavek zahrnuje použité materiály. Mezi ty patří nejčastěji netkané textilie a fólie, což značně ztěžuje schopnost rozeznávat všechny potřebné detaily výrobku a různé chyby. Návrh systému Návrh našeho systému pro kontrolu výroby ženských hygienických pomůcek byl založen na náročných požadavcích na systém ze stra- ny zákazníka, včetně vysoké rychlosti kontro- ly a spolehlivosti. Cílem bylo zjistit efektivitu identifikačního systému při detekci defektních produktů, a to při zachování nejnižší možné míry falešných poplachů, což zvyšuje poměr odpadu ve výrobě a představuje pro zákazníka přímou finanční ztrátu. Zcela zásadní byly pro zákazníka požadavky na sběr dat a statistické zpracová- ní, vyhodnocování nežádoucích jevů a možnost vytvářet hlášení. Celkově jsme systém postavili na otevřené architektuře, abychom dokázali rea- govat na případné budoucí požadavky a rozšiřo- vat schopnosti aplikace. Abychom vyvinuli systém, který splňuje zada- né požadavky, vytvořili jsme systém strojového vidění na bázi PC. Pro vývoj této aplikace jsme zvolili prostředí LabVIEW pro jeho otevřenost a možnost použít širokou škálu funkcí z jiných oblastí, včetně měření, grafické prezentace, sta- tistického zpracování a tvorby hlášení. Možnosti při tvorbě grafického uživatelského rozhraní byly prakticky neomezené, což nám umožnilo navrhnout pohodlnou, transparentní a rychlou aplikaci. Interní strukturu aplikace jsme založili na fra- meworku, který jsme implementovali ve většině našich komplexních aplikací pro strojové vidění. Framework zaručil základní funkce pro tok dat, snímání obrazu, synchronizaci, sběr dat a sta- tistickou analýzu, statistické procesní řízení a prezentaci hodnot v reálném čase. Zmíněný framework poskytl zákazníkovi ověřený kon- cept pro jednoduché a transparentní řízení dat a zpracování. Systém také potřeboval snímat obraz kont- rolovaných výrobků na dvou různých místech výrobní linky. V prvním místě byly kontrolovány jednotlivé vrstvy a jádra, jež tvoří výsledné pro- dukty, ještě před vyřezáním ze souvislého pruhu materiálu. Druhé místo pro snímání obrazu se nacházelo těsně před balením výrobků do fólií. Za druhou kamerou odstraňovala výrobní linka s použitím vzduchové trysky defektní výrobky z výrobního procesu ještě před jejich zabalením. Abychom dosáhli přesné synchronizace v reál- ném čase, museli jsme vyvinout specializované řešení pro sledování v reálném čase. LED panely, které se používají pro osvětle- ní výrobků, vyžadovaly více práce s ohledem na návrh a výběr přesného typu světelného zdro- je. Po důkladné analýze jsme zvolili vlastní LED panely, konkrétně s červenými LED diodami. S těmi jsme dosáhli maximálního možného kon- trastu pro zvolený materiál a staly se tak jedním z klíčových prvků při dosažení vysoce spolehlivé- „Díky nástrojům a komponentům od National Instruments umožňuje systém další rozšiřování a úpravy funkcionality pro nové typy produktů." Vysokorychlostní kamerový systém zajišťuje kvalitu sanitárních produktů Martin Balog Datalan

34  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com ho posouzení kvality výrobků. Navíc jsme návrh i typ LED diod zvolili tak, aby přesně odpovídaly podmínkám na výrobní lince. Pro synchronizaci systému strojového vidění a hlavního programovatelného logického kontro- léru (PLC) na výrobní lince jsme zvolili kartu pro snímání obrazu NI PCI-8254R. Tato karta má řadu důležitých funkcí a charakteristik, které jsme v našem systému potřebovali. Velkou výho- dou byla kombinace TTL signálů, které se pou- žívají pro externí spouštění digitálních kamer AVT, a opticky izolovaných digitálních vstupů a výstupů. Izolované kanály jsme také použili při komunikaci a synchronizaci s PLC, jak požadoval zákazník. Největší výhodou desky NI PCI-8254R byl vestavěný obvod FPGA. Tato technologie dokonale splňuje požadavky na správu snímání obrazu a synchronizaci s PLC v reálném čase. Řízení sledování a synchronizace Sledování pohybu, které hrálo v systému klíčo- vou roli, umožnilo přesné monitorování každého kontrolovaného výrobku od chvíle, kdy se dostal do prvního inspekčního bodu, až po jeho finální zabalení a odstranění z procesu. Sledování pohy- bu muselo reagovat na plynulé změny rychlosti zpracujícího stroje, na jeho nezanedbatelnou maximální rychlost a také na požadovanou přes- nost synchronizace kamery přes externí trigger. S použitím LabVIEW FPGA Module jsme implementovali řídicí a sledovací systém TIViS v obvodu FPGA na desce PCI-8254R. Základ- ním vstupním signálem pro systém byla infor- mace indikující, že se na pozici první kamery vyskytl nový výrobek. V tomto okamžiku byl výrobek v systému uložen pod jedinečným iden- tifikátorem. Sledovací systém následně aplikoval nastavené zpoždění pro spuštění snímání obrazu na první kameře. Systém také obdržel podobný signál od PLC na pozici druhé kamery. Snímání obrazu bylo opět synchronizováno hardwarovým způsobem přes externí triggerovací signál pro kameru. Výsledky kontroly z každé kamery byly následně spojeny a společně s jedinečným iden- tifikátorem vráceny zpět do programu v FPGA. V okamžiku, kdy sledovací systém vrátil výsledky kontroly do hlavního PLC výrobní linky, ode- slal systém signály odmítnutí pro ty výrobky, které nesplnily nadefinovaná kvalitativní krité- ria. S ohledem na vysokou rychlost, jíž výrobní linka dosahuje, byla přesnost časování tohoto signálu zásadní, aby vzduchová tryska neod- stranila i okolní výrobky, které nevykazovaly žádnou vadu. Program pro řízení sledování běžel v obvodu FPGA v několika paralelních smyčkách, které umožnily okamžitou reakci na vstupní signály a tím pádem řízení v reálném čase. Díky asyn- chronní komunikaci s hlavní aplikací, jež běžela na operačním systému Microsoft Windows XP Professional SP2, nemusel program pro řízení sledování splňovat parametry aplikace reálného času a mohl být optimalizován pro celkový výkon. Zpracování obrazu, detekce defektu a optimalizace algoritmu Při vývoji algoritmů pro vyhodnocení požadova- ných parametrů produktu a detekci jednotlivých defektů jsme museli použít specifický přístup. Zaprvé proces zahrnoval vysokorychlostní zpra- cování obrazu. Kromě toho, a to je ještě důležitěj- ší, mnoho vyhodnocovaných parametrů vyžado- valo komplexní zpracování obrazu. Bylo nezbytné navrhnout speciální optimalizované algoritmy pro určité oblasti, jelikož nebylo možné dosáh- nout výsledku s použitím standardních nástrojů pro strojové vidění. Prvním krokem v našem konceptu zpracování obrazu byla optimalizace osvětlení. Se správným výběrem a návrhem LED osvětlení jsme dosáhli dostatečného zvýšení kontrastu na klíčových částech produktu, například na křidélkách a jed- notlivých jádrech produktu. Bez této optimaliza- placená inzerce TIViS, flexibilní průmyslový systém strojového vidění, který je schopen provádět rychlou inspekci, byl vyvinut s použitím LabVIEW.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 35 ce bychom nemohli provádět jak vyhodnocování některých charakteristik produktu, tak identifi- kaci kritických defektů, které jsme potřebovali eliminovat z finální produkce. Pro každou kameru v systému jsme vyvinuli individuální algoritmy v několika iteracích. Pro obecný prototyp zpracování obrazu jsme použili nástroj NI Vision Assistant, který je součástí NI Vision Development Module. Aplikovali jsme standardní nástroje pro ověření možností iden- tifikace a vyhodnocení požadovaných charak- teristik produktu. Některé části algoritmů jsme upravovali několikrát, abychom zvýšili spolehli- vost vyhodnocení. Také jsme optimalizovali připravené prototy- py. Při tak složité úrovni vyhodnocení několika parametrů nebylo možné s pomocí standard- ních funkcí a operátorů z knihoven dosáhnout adekvátního výsledku. Kromě toho jsme museli vyvinout specializované algoritmy pro takové parametry, jako je vyhodnocení zahnutí křidé- lek. Pro tento účel jsme použili upravenou verzi Houghovy transformace, která identifikuje okraje křidélek s nízkým kontrastem proti materiálu pozadí a vyhodnocuje jejich umístění, délku a úhel. Přepsali jsme podstatnou část v jazyce Visual C++ do podoby knihovny DLL. Kromě zdrojo- vých kódů DLL jsme při vývoji použili knihovny OpenCV a IPL 2.5. S těmi jsme implementovali některé potřebné nízkoúrovňové algoritmy opti- malizované pro procesory Intel Pentium. Také jsme použili několik funkcí z knihoven Vision Development Module, především pro rozpozná- vání vzorů a měření. Vhodná kombinace kniho- ven v LabVIEW a v C++ vedla k vývoji vysoce spolehlivých a značně výkonných algoritmů, jež zcela vyhodnotí kvalitu definovaných produktů. Uživatelské rozhraní a další funkce systému TIViS Jelikož celá aplikace běží v LabVIEW, mohou programátoři vyvíjet uživatelská rozhraní. Uži- vatelské rozhraní nabízí především funkce, jako je vizualizace obrazu, vizualizace vypočtených hodnot a statistických parametrů, nastavení parametrů inspekce pro jednotlivé typy výrobků a nastavení celého systému. Navrhli jsme rozhraní tak, aby bylo ergono- mické, dobře uspořádané a snadno ovladatel- né. Hlavní obrazovka byla rozdělena na několik částí, které souvisejí s určitou oblastí používá- ní – on-line, seznam předmětů a nastavení před- mětů. Kromě toho je možné zadat systémové nastavení aplikace a FPGA. V horní části okna jsou stále zobrazeny některé ovládací prvky a základní informace o stavu aplikace. On-line pohled obsahuje obraz výrobku spolu s výsledky a statistickými hodnotami. Nabízí kompletní shrnutí inspekce a případnou přítom- nost defektů. Velice užitečnou funkcí je přepíná- ní mezi zobrazením jednotlivých výrobků a zob- razením obrazu posledního defektního výrobku. Jelikož ve výrobě nedochází k mnoha defek- tům, může obsluha neustále kontrolovat obráz- ky defektních kusů a získat tak lepší přehled o stavu výroby. Vypočtené výsledky jsou zobra- zeny různými způsoby, například jako tabulka, graf aktuálních hodnot za určitý časový úsek, graf výskytu chyb v čase a tak dále. Tyto výsledky jsou velice důležité pro obsluhu kvůli nastavení výrobní linky a údržbě stability výrobního proce- su, což zvyšuje efektivitu a produktivitu výroby. V seznamu předmětů bylo možné vytvořit databázi různých konfigurací pro různé typy pro- duktů. Ať už jde o různé produkty, nebo o různé varianty jednoho produktu pro různé zákazníky, pomohl nám systém TIViS nadefinovat neomeze- ný počet prvků. Nastavení předmětů definuje nastavení zpra- cování a vyhodnocení jednotlivých vypočítáva- ných parametrů produktu. Dobře uspořádané a interaktivní nastavení funguje v on-line i v off- -line režimu. V on-line režimu je třikrát za sekun- du snímán aktuální obraz z výrobní linky a jsou vypočteny jeho parametry s použitím výcho- zích hodnot. Díky tomu mohou operátoři měnit nastavení v reálném čase, aniž by měli přímý vliv na běžící výrobu. Pokud jsou operátoři spokojeni s provedenými změnami parametrů, mohou je použít a všechny výrobky budou kontrolovány podle změněné konfigurace. Pokud operátoři změny nepoužijí, je nadále využíváno počáteční nastavení. Off-line režim umožňuje nastavení libovolného předmětu s použitím obrázků ulože- ných v databázi na pevném disku počítače. Také je možné provádět nastavení, zatímco v pozadí běží inspekční systém s plnou kapacitou. Výhody systému TIViS Systém TIViS by navržen tak, aby splňoval i ty nejnáročnější požadavky zákazníka a poskytoval přidanou hodnotu ve formě různých nástrojů pro vizualizaci a funkcí pro zpracování a archi- vaci dat. Představuje optimální řešení pro všech- ny zákazníky, především díky speciálním algo- ritmům vyvíjeným pro každý specifikovaný typ výrobku. S tímto přístupem jsme schopni nabíd- nout maximální spolehlivost a dostačující rych- lost zpracování a vyhodnocení dat. Díky nástrojům a komponentům společnosti National Instruments je systém otevřený pro další rozšiřování a úpravy funkcionality pro nové typy produktů, stejně jako je tomu v případě správy výrobního procesu, statistického řízení procesu, funkce watchdog (monitorování a sig- nalizace nežádoucích rizik) a integrace s dalšími informačními systémy. placená inzerce Martin Balog Datalan Slovensko Tel: +421 2 5026 7519 Fax: +421 2 5025 7700 martin_balog@datalan.sk National Instruments (Czech Republic), s. r. o. Dělnická 12, 170 00 Praha 7 Česká republika Tel.: (+420) 224 235 774 Fax: (+420) 224 235 749 Bezplatný tel. v ČR: 800 142 669 Bezplatný tel. v SR: 0800 182 362 Všeobecný e-mail: ni.czech@ni.com http://czech.ni.com

36  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com hlavní téma J edním z průmyslových odvětví, které přijalo koncepci „iPhonu jako HMI“, jsou městské vodárny a čističky odpad- ních vod. Vzhledem k jejich široce roz- prostřeným vrtům, čerpacím stanicím, venti- lům, úpravnám a mnoha kilometrům potrubí je pro ně schopnost využít cloud pro monitorování a řízení zařízení velmi atraktivní. James Jacklett, vedoucí pro elektrické a sig- nálové rozvody společnosti Carson City (Nev.) Public Works, objasňuje, že město vypracovalo dvoustranný systém na bázi cloudu pro pod- poru managementu a operátorů při zajišťování toku pitné vody a odpadních vod v rámci města a jeho okolí. Operátoři využívají software Won- derware InTouch pro přístup k řídicím systé- mům a individuálním značkám podle potřeby, zatímco manažeři využívají systém SmartGlan- ce pro kontrolu nad výrobními úrovněmi a pra- covními příkazy. „V minulosti se náš manažerský tým musel připojovat pomocí vzdáleného přístupu přes síť VPN a následně přihlásit do aplikace společnosti Wonderware nebo musel být zde na našem intra- netu, aby se dostal na server,“ vysvětluje Jac- klett. „S naším novým systémem jsme schopni zjistit ukazatele KPI a kriticky významné infor- mace o procesu, jako je výroba a poptávka, a to v rámci snadného přístupu, ať už se pracovníci nacházejí kdekoli. Mohou být na cestách nebo na poradě, mohou si zapnout svůj telefon nebo iPad, rychle získat informace a kontaktovat pří- slušné osoby, pokud zjistí něco, co se jim nelíbí.“ Operátoři mají podobnou flexibilitu, když jsou na výjezdu v terénu za účelem oprav nebo odstraňování problémů. „Do těchto zařízení jsem schopen zasílat jakékoli informace související se značkami (tagy) v mém systému a cokoli, s čím se mohu setkat ve svém rozhraní HMI nebo v datovém archivu,“ dodává Jacklett. „V tomto případě se připojuji ke svému datovému archi- vu SQL a k databázím SQL. Mnoho z mých přehledů je po minutách a operátoři je mohou zkoumat tak podrobně, jak potřebují. Mohou získávat ukazatele KPI z naší povrchové úpravny vody, pokud jde o rozdílový tlak na filtrech nebo o míru zákalu. Mohou mít svou jistotu, když vědí, že jsou stále informováni.“ Tento druh přístupu musí mít odpovídající ochranu, protože příliš velká závislost na bez- drátových sítích může vytvářet nové možnosti útoků pro hackery a malware. Společnost Car- son City umožňuje pracovníkům využívat své vlastní chytré telefony, takže je zde velká různo- rodost, nicméně společnost poskytuje zařízení iPad. Společnost FrandCorp se vydala na druhý konec světa, aby působila jako systémový inte- grátor v řadě vodárenských projektů v jižní Afri- ce. Využití cloudu pro účely techniky v oblas- tech, kde se komunikační infrastruktura stále teprve rozvíjí, vyžaduje vysokou míru kreativity, aby se úkol podařilo splnit. Louis van Niekerk, projektový obchodní manažer společnosti Fran- dCorp, připouští, že se museli pro přenos dat více opírat o mobilní telefonní sítě. „Práce na infrastruktuře zde stále probíhají a lidé v jižní Africe se naučili využívat sítě GSM, avšak stále ponechávají kriticky významné říze- ní a rozhodování na lokální úrovni nebo co nejblíže strojům,“ vysvětluje Louis van Niekerk. „Jsem velký zastánce toho, co tato technologie může nabídnout, a z obchodního hlediska se snažíme najít tu nejlepší kombinaci softwaru a hardwaru, aby cloud mohl nabízet stabilní řešení. Domnívám se, že problém nespočívá v samotné koncepci využití cloudu, ale v nezbyt- né infrastruktuře, kterou tato technologie potře- buje.“ Van Niekerk podotýká, že nedávný projekt měl za úkol monitorovat 120 průtokových stanic roztroušených v oblasti o průměru 450 km. Nový systém umožňuje všem operátorům přihlásit se prostřednictvím jejich přenosných počítačů, které podporují technologii 3G, a přistupovat k údajům o aktuálním stavu průtoku a pozice ventilů pomocí softwaru DataHub WebView společnosti Software Toolbox. Zákazník zvláš- tě oceňuje to, že nová funkčnost je zajištěna s minimálním rozsahem nového hardwaru a bez nutnosti pevné kabeláže. „Jakmile můžeme získat data, můžeme pro- vádět prakticky cokoli a zjistili jsme, že zákaz- níci mají potřebu být v pohybu a využívat data,“ shrnuje Van Niekerk atraktivitu řešení pro své zákazníky. „Ve většině případů se tyto informace extrahují do přehledové struktury pro zajištění cenné zpětné vazby a informování o stavu.“ ce Peter Welander je obsahový ředitel časopisu Control Engineering. Kontaktujte jej na adrese pwelander@cfemedia.com. Provozovatelé městských vodáren a čističek odpadních vod oceňují, když je jejich cloudová komunikace připojena k jejich široce rozprostřeným výrobním prostředkům. Nasazování cloudu roste s jeho užitečností Peter Welander Control Engineering

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 37 hlavní téma Typická cloudová aplikace z Jižní Afriky, jak ji za rozsáhlého používání GSM technologie pro výměnu dat mezi operátory instaluje společnost FrandCorp. Toto řešení je praktické, protože většinu dat představují krátké textové soubory, které se mohou pohybovat prostřednictvím sítě velice rychle. Obrázek poskytla společnost FrandCorp. HLEDÁTEsystémového integrátora? Hledejte na správném místě: www.integratori.controlengcesko.com

38  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Švýcarská společnost W. Althaus AG, doda- vatel průmyslové automatizační techniky a kompletních inženýrských služeb, která dodává svým zákazníkům po celém světě přibližně 5000 řídicích rozváděčů ročně, používá jako základ pro zajištění konzis- tence svých konstrukčních a výrobních dat platformu Eplan. Poslední migrace k Eplan Pro Panel, systému pro 3D návrh rozváděčů, představuje v optimalizaci konstrukčních a výrobních procesů významný skok. Každý rok dodává švýcarská společnost W. Althaus AG do celého světa přibližně 5000 řídicích rozváděčů, od jednotlivých zakázek po sériové dodávky, a přibližně 800 malých řídi- cích jednotek. Mezi zákazníky patří např. jiho- korejská společnost, která vyrábí plavené ploché sklo. Technika dodaná společností W. Althaus zde řídí výrobní linku s nepřetržitým provozem. Dalšími zákazníky jsou např. švýcarský pro- vozovatel solárních systémů nebo potravinář- ská firma, která rozvádeče W. Althaus používá pro řízení dopravníkového systému. Rodinná firma W. Althaus má přibližně 110 zaměstnan- ců a poskytuje plný sortiment služeb: od návr- hu projektu, vývoje hardwaru a softwaru až po dodávku, uvedení do provozu a předávací testy. Rozváděče s řídicími systémy, svorkov- nicemi a operátorskými panely jsou vyrábě- ny přímo společností W. Althaus ve výrobním závodě na ploše více než 6000 m2 . Také kabely a kabelové svazky jsou vyráběny a upravovány přímo ve výrobním závodě. Elektrokonstruktéři společnosti W. Althaus používají Eplan Electric P8 a Eplan Pro Panel pro 3D návrh rozváděčů. Integrační procesy, včetně 3D dat „Neklademe na své zákazníky žádné požadavky s ohledem na použitý materiál a komponenty nebo na integraci řídicích jednotek,“ vysvětluje Marco Schneider, ředitel společnosti W. Althaus AG. To znamená, že je nutné pečlivě udržovat databáze produktů, ale to je v Eplan snadné. Data o materiálu a komponentech většiny výrob- ců mohou být importována přímo ve 3D a syn- chronizaci s databázemi zákazníků lze provádět velmi efektivně s využitím řešení, která si ve firmě W. Althaus sami vytvořili. Ve společnosti W. Althaus vytvořili systém ATHAS, Althaus Terminal Handling System, což je na výrobci nezávislý univerzální systém pro automatizovanou výrobu svorkovnic pomocí robotů, založený na systému Eplan Pro Panel. Tento nyní nabízejí dodavatelům svorek a dalším výrobcům rozváděčů. „Rozhodli jsme se dosáhnout nejvyššího mož- ného stupně automatizace,“ říká Schneider. Platforma Eplan pro něj není jen software pro inženýrskou práci nebo ECAD, ale také základ pro zajištění konzistence dat v celé firmě. Již dokončený projekt je možné vyhledat v databázi a znovu jej použít. V databázi Eplan je možné jako makra ukládat moduly, komponenty a pod- projekty, včetně údajů o potřebném materiálu, a využít je znovu v podobných nebo souvisejících projektech. Eplan má také vazbu na systém ERP: automaticky generované a adaptované rozpisky materiálu umožňují, aby byl materiál, který není k dispozici ve skladu firmy, podle požadavků ve správný čas objednán. Nová dimenze: Eplan Pro Panel Migrace od Eplan Cabinet k novému Eplan Pro Panel – společnost W. Althaus AG byla jednou z prvních švýcarských společností, které ji pro- vedly – přinesla významný pokrok v optimalizaci konstrukčních a výrobních procesů. Díky Eplan Pro Panel nyní společnost konzistentně pracuje s 3D daty v rámci celé platformy Eplan. Podle Rolanda Ackermanna, vedoucího oddělení elek- troinženýringu, jsou výhody evidentní. Platforma Eplan je nyní optimálně integrovaná, odstranění dříve potřebných mezikroků při převodu dat ušet- řilo čas a brání vzniku chyb. Významně se zvýšila kapacita vývojových prací a práce se zjednoduši- la, dokonce i pro začátečníky. „Díky 3D grafice Platforma Eplan zrychlila konstrukční a výrobní procesy ve společnosti W. Althaus AG o 30 % případová studie Thomas Weichsel Eplan Software & Service

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 39 se zlepšila simulace – nyní můžeme okamžitě vidět, kam bude co umístěno, a již od počátku lze zabránit kolizím,“ říká Ackermann. Kromě toho je práce jeho týmu mnohem flexibilnější. „Protože všechny disciplíny projektové práce jsou propojené jednotnou databází a všechny změny se automaticky promítají do všech rozpi- sek materiálu, můžu začít návrhem rozmístění komponent a informace pro obvodová schémata a výkresy zapojení komponent z něj přenést až později – podobně jako ve Windows metodou drag and drop.“ Konzistence v celém výrobním procesu Výrobní ředitel Marco Schneider zvláště oce- ňuje vylepšenou komunikaci systému Eplan. Například v kovovýrobě používá W. Althaus pro výrobu plochých montážních desek rychlou lase- rovou vyřezávačku se závitořeznou hlavou jako zvláštním příslušenstvím a čtyřosé CNC obráběcí centrum pro obrábění desek a dílů skříní. Potřeb- ná data pro stroje generuje Eplan Pro Panel a předává je přímo do řídicího systému strojů. Eplan nevytváří jen elektrická schémata, rozpis- ky, schémata svorkovnic a montážní sestavy, ale také data pro řídicí systémy strojů, které upravují lišty a rozvodnice na správnou délku, a data pro již zmíněné linky na automatickou mon- táž svorkovnic. Data ze systému Eplan obdrží také systém pro automatizovanou úpravu kabelů – jsou to informace o dél- kách kabelů, jejich zapojení, zakončení vodičů, sestavení do svazků a označení. Informace pocházejí přímo z obvodového schématu a 3D modelu vedení kabelů a slouží pro výrobu kabelových svazků při- pravených pro montáž a s jednoznačným značením. „Když naši výrobní pracovníci začnou s osazováním, všechno už mají při- pravené. V podstatě dostanou konstrukční stavebnici a nemusejí ztrácet čas vyhledá- váním materiálu a vytvářením plánu mon- táže,“ shrnuje Schneider. „Tyto funkce se vyplatí už při kusové výrobě – zvýší jistotu pracovníků a sníží pravděpodobnost vzni- ku chyb,“ vysvětluje Schneider. Navíc se zamezí časově náročným a nákladným úpravám už hotového projektu a pracovní síly jsou využí- vány flexibilněji. Vysoký stupeň přípravy výroby znamená, že opakované a rutinní operace mohou vykonávat i méně zkušení pracovníci. Ve společ- nosti W. Althaus pracují zaměstnanci v týmech, které mají na starost montáž, zapojení i kontrolu kvality; kvalita se testuje manuálně i automati- zovaně pomocí kontrolního zařízení Panel Scout, které si firma sama vyvinula. Zrychlení konstrukčních a výrobních procesů o 30 % „Standardizace a automatizace konstrukčních a výrobních procesů na nejvyšším možném stup- ni s využitím platformy Eplan zkracuje dobu od objednávky po dokončení zakázky v naší firmě přibližně o třetinu,“ odhaduje Schneider. EPLAN ENGINEERING CZ, s. r. o. Dřevařská 876 463 11 Liberec 30 Karel HOSNEDL Tel.: +420 485 161 097 Fax: +420 485 160 437 hosnedl@eplan.cz www.eplan.cz případová studie

40  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com události Charakterizovat letošní Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně (MSV) a nepoužít žádné superlativy – to je nadlidský výkon. Jak organizátoři, tak vystavovatelé a účastníci se neostýchají v souvislosti s uplynulým veletrhem hovořit o akci jako o největší a nejúspěšnější. Přívlastků se však nabízí daleko víc. Pojďme tedy společně zavzpomínat na to, čím se brněnská zářijová událost vryje minimálně na rok do našich pamětí. Ústředním tématem letošního ročníku byl projekt AUTO- MATIZACE – měřicí, řídicí, automatizační a regulační tech- nika, tomu asistovaly i doprovodné, úžeji specializované veletrhy (Mezinárodní veletrh obráběcích a tvářecích strojů IMT, Mezinárodní slévárenský veletrh FOND-EX, Meziná- rodní veletrh svařovací techniky WELDING a řada dalších). Obrovským „tahákem“ veletrhu byla bezesporu partnerská země letošního ročníku – Indie. Celkem 135 indických strojí- renských a průmyslových firem přijelo do Brna prohlubovat obchodní vztahy obou zemí. Podobně exoticky mohl působit i čestný host – Rusko a jeho devadesát firem. Podle předběžné závěrečné zprávy dosáhl počet vystavují- cích firem (1873) od roku 2008 nejlepšího výsledku. Vysta- vovaly společnosti z 32 zemí, z toho plná polovina účastníků patřila k těm zahraničním. Zvýšila se i vystavovatelská plocha a přesná čísla, která by sumarizovala počet návštěvníků, urči- tě nezůstanou pozadu za údaji z loňského roku. Tematicky velmi bohatý byl i doprovodný veletržní program. Pracovní týden nabídl na pět desítek konferencí, workshopů nebo seminářů. Do této doprovodné sekce se aktivně zapojilo mimo jiné i naše vydavatelství a o mimořádně úspěšném semináři se dočtete na str. 40. Může se zdát, že tento numerický výčet je pouze účelový, že o ničem nevypovídá: je tomu však naopak. Zatímco některé jiné veletrhy schovávají svou hlavní podstatu za velká čísla, velké stroje či přehnaně velká slova, brněnská akce nabízí za vším velkým jedině velké. Teď zbývá rok čekat, co nabídne příští ročník s půlkulatým pořadovým číslem 55. Uvidíme – možná příští rok přijde i kouzelník. ce Barbora Byrtusová Control Engineering Česko MSV 2012 aneb Podzimní vrchol průmyslového roku Jiří Karas, ředitel prodeje společnosti Siemens Řekli o veletrhu… Anand Sharma, ministr obchodu a průmyslu Indie Toto je 54. ročník MSV a Siemens tu byl zatím pokaždé. Máme na veletrhu své partnery, výrobce obráběcích strojů, kteří zde vystavují stroje osazené našimi řídicími systémy. Letos je tady markantní velká živost. Projevuje se už na první pohled ve větším počtu vystavovatelů a větším množství doprovodných aktivit. Přijeli i naši partneři, kteří některé roky na veletrhu nebyli. Takže současný trend je jednoznačně pozitivní a kopíruje vývoj naší branže jako takové. Jsme rádi, že jsme partnerskou zemí 54. mezinárodní- ho strojírenského veletrhu, kde se představuje vysoký počet indických společností, přesně 135, což ukazuje velký zájem indického průmyslu o spolupráci s vaším průmyslem. Česká republika je historicky velmi silná ve strojírenství, nejen v této době, ale již déle než dvě století. A pro nás jste bránou do střední Evropy. Je naším společným zájmem, aby se India Show využila k prohloubení našich ekonomic- kých vztahů.

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 41 události Již mnohokrát jsme na stránkách časopisu Řízení a údrž- ba průmyslového podniku opakovali, jak důležitá je osvěta technického vedení firem, co se týče důležitosti správně prováděné údržby. Dalším logickým krokem bylo vyrazit přímo mezi lidi, proto jsme neváhali a přijali nabídku pořadatele Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně přidat svou trochu do mlýna letošního doprovodného pro- gramu. A tak se zrodil seminář, který se za hojné účasti uskutečnil dne 13. 9. 2012 na brněnském Výstavišti. Semináře, který si tedy na MSV odbyl svou premiéru, se zúčastnilo na sto posluchačů, což samo o sobě svědčí o tom, že si technické vedení společností roli údržby začíná naplno uvědomovat. „Ve výrobních společnostech nepatří údržba mezi procesy ‚core businesu‘, přesto se jedná o proces nezbyt- ný a prakticky nenahraditelný,“ uvedl hned na úvod Zdeněk Votava, výkonný ředitel České společnosti pro údržbu (ČSPÚ), která se stala generálním partnerem akce. „Údržba je nedílnou součástí péče o HM, patří mezi podpůrné výrobní procesy, které mohou významně ovlivnit efektivní využívání HM a přispět tím ke zvýšení produktivity výroby a výkonnosti celé organizace,“ zdůraznil Votava. Za použití oblíbené průpovídky právě prvního řečníka, že „o peníze jde až na posledním místě, ale bráno odzadu“, bylo klíčovým pojítkem všech prezentací slovo „úspora“. Ano, čtete správně, údržba ne vždy musí nutně znamenat pouze omílané bezúčelné plýtvání peněz. Kde všude je možné na ploše prů- myslových závodů ušetřit vhodnými opatřeními prováděnými personálem údržby, pojednávala hned druhá přednáška dal- šího zástupce ČSPÚ Jana Škarky, který ji zakončil zajímavým poznatkem a radou pro využití i tak negativních činitelů, jako je pokles výroby: „Výhodou manažerů i pracovníků v oblasti údržby nyní je, že se vždy museli vypořádat se všemi mimo- řádnými událostmi, haváriemi a poruchami tak, aby zajistili požadavky výroby, respektive plánu, a to bez ohledu na čas. Nyní nastává období, kdy bude času dostatek, a proto je třeba této situace využít k dalšímu vzdělávání v nových oblastech tak, aby po skončení krizového období bylo možno získané zkušenosti a znalosti využít k plnění úkolů údržby.“ Abychom se společně podívali na konkrétní řešení přímo ve společnosti, kde údržba šlape na plné obrátky, vystoupil v programu také Ján Petko, generální manažer útvaru spolehli- vosti zařízení společnosti U. S. Steel Košice. Jakými prostředky lze tedy při práci údržby ušetřit? Jednoznačnou odpovědí by zde mohlo být… no přece těmi moderními, které demonstrovali všem přítomným v sále dodavatelé různých řešení. Ať už šlo o moderní diagnostické přístroje, současné prostředky mazá- ní, komplexní softwarová řešení pro sledování stavu přístrojů a procesů, nová čerpadla či odváděče kondenzátu, slovo úspora mohlo zaznít vždy a s tímto zjištěním mohli všichni odcházet s inspirací pro další (nekončící) práci. Současné světové statistiky údajně vykazují, že nejvyspě- lejší firmy – zhruba 58 procent – údržbu provádějí na základě prediktivní a proaktivní údržby. Bohužel praxe našich firem je výrazně horší. Některé firmy prediktivní údržbu vůbec nepro- vádějí a tím jim vznikají vysoké náklady. Je tedy důležité, aby se tento stav změnil a aby se moderní metody dostávaly do praxe jednotlivých podniků. Kde se tedy nacházejí jednotlivé možnosti úspor? To můžete zjistit nejen v našem časopise, ale například již v listopadu na konferenci Údržba 2012, která bude tentokrát pod taktov- kou ČSPÚ, či na některé z dalších akcí našeho vydavatelství. Na paměti pak mějte ještě jednu skutečnost, která zaznívala napříč všemi přednáškami. Možná ne všude v údržbě jsou patrné skutečné úspory, ale i jedna dobře investovaná koruna může ušetřit miliony… ce Všechny přednášky tohoto semináře spolu s bohatými doprovodnými podklady partnerů můžete získat na vyžádání na e-mailu redakce@udrzbapodniku.cz. Za podporu semináře bychom rádi poděkovali orga- nizaci ČSPÚ a společnostem U. S. Steel Košice, CMMS s. r. o., Act-in Machine Services, s. r. o., Klüber Lubricati- on CZ, s. r. o., B+R automatizace, spol. s r. o., Pantek (CS) s. r. o., KSB-PUMPY+ARMATURY s. r. o. a koncernu SPI- RAX SARCO, spol. s. r. o. t ké Já P tk ál í ž út l Údržba jako cenný nástroj při hledání úspor? Ano, může být…

42  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com První zářijový týden byl plný událostí, u kterých naše redakce nemohla chybět. Do zahraničí, konkrétně do pol- ské Vratislavi, jsme 7. září 2012 vyjeli na tiskovou kon- ferenci společnosti Dassault Systèmes SolidWorks Corp. Prezentována byla nová produktová řada SolidWorks 2013. Pátečnímu setkání přihlíželi novináři jak z Polska, tak z České republiky; novinářské projekci předcházela prezentace stávajícím zákazníkům společnosti, která se uskutečnila ve čtvrtek 6. září 2012. Představitelé společnosti Uwe Burk, Miloš Hrazdíra a Andreas Spieler představili v prostorách vratislavského hotelu Haston City nové produkty. Novinkou byly produkty pro 2D a 3D modelování elektrických prvků v konstrukčním systému SolidWorks. Hlavním cílem bylo vyhovět požadavkům zákazníků: nabídnou uživatelsky příjemné prostředí, usnad- nit návrhářům projektů a konstruktérům práci, zjednodušit fázi navrhování a tím pádem také snižovat náklady a dobu uvedení na trh. Jednou z technologií je SolidWorks Electrical; tato aplikace představuje nástroj pro 2D schematické navr- hování elektrických systémů. Doplňkovým modulem je pak SolidWorks Electrical 3D, kdy v reálném čase probíhá aktuali- zace mezi 2D a 3D návrhy. Dalším komponentem, který vychá- zí vstříc zákazníkům, je software SolidWorks Plastics – týká se plastových dílů a vstřikovacích forem a umožňuje soustředit se na možné chyby ve výrobě již při počátečních fázích návrhu. Všem prezento- vaným produktům je vlastní orienta- ce na individuální potřeby zákazníka a snaha vyhovět jejich požadavkům. SolidWorks, vedle úlohy světové špičky v oblasti navrhování softwaru pro 3D modely, se také snaží vytvářet kolem své spo- lečnosti vlastní „komunitu“ – zaměřuje se zejména na studenty vysokých škol a zapojuje je do spolupráce. Tato snaha se odráží jak na kvalitě produktů, tak na počtu jejich uživatelů stejně jako na jejich společnosti. Pozici inovativní firmy potvrdila spo- lečnost SolidWorks také tím, že uživatelům vyšla vstříc verzí pro iPad, jež je v dnešní době inteligentní prodlouženou rukou téměř každého pracovníka v průmyslu. ce Více informací o nové verzi SolidWorks 2013 naleznete mimo jiné na webových stránkách časopisu www.controlengcesko. com nebo na stránkách www.3ds.com. Na pondělí 3. září 2012 stanovili pořadatelé společnosti ATS aplikované technické systémy s. r. o. termín koná- ní již druhého ročníku semináře ATS Knowledge Day. V poutavých prostorách Technického muzea v Kopřiv- nici se početná skupina posluchačů rozdělila do dvou tematických sekcí. První skupinu zajímaly zejména zku- šenosti a novinky v oblasti kvality a metrologie, druhý tábor účastníků semináře zase sledoval nejnovější trendy v automatizaci a řízení. Semináře se jako řečníci účastnili zástupci společností, které dlouhodobě a úspěšně spolupracují s firmou ATS. Hned první přednášející, zástupci společnosti Siemens, tuto skuteč- nost potvrdili; prezentovali nejnovější produkty pro průmys- lovou a procesní automatizaci společnosti Siemens. Vlastimil Raška, ředitel společnosti ATS, přednáškám obou odborníků přihlížel a potvrdil: „S produkty společnosti Siemens máme opravdu bohaté zkušenosti. Aplikovali jsme je do velké řady provozů a v žádném z nich jsme se nesetkali s významnějšími problémy.“ Z hlediska praktické aplikace se jako možná nej- pozoruhodnější jevila prezentace Adama Filipíka: díky němu mohli všichni návštěvníci sekce automatizace nahlédnout doslova „do kuchyně“ anglického pivovaru, v němž byl imple- mentován výrobní informační systém MES společnosti ATS. Přednášející názorně předvedl možnosti, které systém posky- tuje, upozorňoval na jeho přednosti – to vše on-line. Přes pošmourné počasí proběhla akce ve velké poho- dě. Pomyslnou třešničkou na pořadatelském dortu byla po ukončení odborné části neméně poutavá nabídka progra- mu – komentovaná prohlídka exponátů technického muzea. ce Navrhování nikdy nebylo snadnější – s nástroji SolidWorks Knowledge Day 2012 v Technickém muzeu Tatra události

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 43 Společnost Weidmüller, která vyrábí a dodává elektronic- ké součástky, si připomíná kulaté výročí svého působení v České republice. Založena byla v roce 1992 a za dvacet let působení na českém trhu si vybudovala významné postave- ní. Patří k předním dodavatelům v oblasti energetiky, stro- jírenství, dopravní techniky nebo infrastruktury budov. „Společnost Weidmüller je již 160 let čistě rodinný a na ban- kách nezávislý podnik,“ uvedl na výroční tiskové konferenci na zbirožském zámku Volpert Briel, šéf marketingu a člen představenstva společnosti. Společnost se v době svého zalo- žení (v roce 1850) soustředila na oblast textilního průmyslu. V roce 1948 se přeorientovala na současné portfolio. Weidmüller má 24 dceřiných společností po celém světě a působí v osmdesáti zemích. „K největším trhům patří v sou- časné době Čína a oblast Asie a Pacifiku. Významné jsou také americké trhy,“ dodal Briel. V České republice byla pobočka společnosti založena v roce 1992 pod názvem Klippon Praha s. r. o. „O dva roky později se společnost přejmenovala na Weidmüller s. r. o. Šlo o pouhou změnu obchodního názvu, vlastnictví se neměnilo,“ osvětlil začátky společnosti v tuzemsku Josef Gross, výkonný ředitel Weidmüller Česká republika a regionální manažer pro oblast střední a východní Evropy a Ruska. „Kromě produktů pro elektronickou konektivitu vyrábíme také elektronické součástky a nástroje i nářadí,“ sdělil Briel. Weidmüller se soustředí také na výrobu speciálních komponent určených napří- klad pro fotovoltaické elektrárny. Úspěch zaznamenal Weidmüller Česká republika zejména v letech 2002–2008, kdy se ztrojnásobil obrat společnos- ti. Velmi dobře se společnost vyrovnala s ekonomickou recesí, která trh zasáhla v roce 2009. „Po dramatickém propadu jsme se již v roce 2010 vrátili na hodnoty před krizí. Pomohla nám především foto- voltaika, která byla v této době na svém vrcholu,“ uvedl Gross. Pro fotovoltaické elektrárny dodává Weidmüller jednotlivé komponenty i kompletní řešení včetně monitoringu. „Loni jsme rovněž zaznamenali růst. A ačkoli letošní rok není ještě u konce, očekáváme nárůst i letos,“ sdělil Josef Gross, který na slavnostní tiskové konferenci převzal od německého vedení plaketu zobrazující Českou republiku jako poděkování za dobře odvedenou práci. „Rád bych podě- koval zejména našim zaměstnancům, protože věřím v týmo- vou práci. Myslím, že v kanceláři budeme potřebovat lepší zdi, protože ta plaketa je docela těžká,“ komentoval Gross dar s úsměvem. V současné době dokončuje Weidmüller dodávky pro projekt pražského tunelu Blanka. K dalším významným referenčním objektům společnosti v České republice patří dodávky pro řadu fotovoltaických elektráren (celkový obrat více než 100 mil. korun), dodávky sdružovacích krabic pro elektrárny Tušimice, Ledvice a Prunéřov nebo dodávky kvalifikovaných krabic pro jadernou energetiku (elektrárny Dukovany a Temelín). ce Společnost Weidmüller Česká republika slaví 20 let o J Č o k s W s k r k t s v j p v Pozvánka na NIDays 2012 Česká republika Dne 25. října 2012 se od 9:00–17:00 v pražském Marriott Hotelu uskuteční mezioborová konference a výstava společnosti National Instruments poskytující profesionální rozvoj technikům, vědcům a pracovníkům ve vzdělávání. Prostřednictvím NIDays 2012 představí National Instruments poslední novinky z oblasti technologických trendů, produktů a řešeních založených na grafickém návrhu systémů, a to přímo technikům, vědcům a pracovníkům ve vzdělávání v České republice. NIDays je bezplatná jednodenní mezioborová konference, která nabízí: • praktický trénink LabVIEW; • podrobné technické přednášky představující nejnovější technologie NI pro testování, řízení a návrh; • ukázky inovativního použití grafického návrhu systémů; • bezplatnou zkoušku CLAD. Více informací o akci naleznete na odkazu czech.ni.com/ udalosti-akce. události

44  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com Polovodičová relé Zelio Relay SSR se vyznačují tichým cho- dem, dlouhou životností a vysokou frekvencí spínání. Relé se dají instalovat na DIN lištu – řada SSRD se zatížením kontaktů 10 až 45 A, nebo montovat přímo na panel – řada SSRP se zatí- žením kontaktů 10 až 125 A. Při takto vysokých zatěžovacích proudech je nutné řešit i odvod tepla. „SSRD“ mají integrované chlazení, „SSRP“ pak odvod řeší např. přídavným chladičem. Okamžitou informaci o vstupním stavu relé poskytuje zelená LED dioda na čelní straně přístroje. Zelio Relay SSR spolehlivě spínají v nule a disponují jedním SCR (Semiconductor Cotrolled Rectifier) výstupem vhodným pro aplikace od 24 do 280 V AC a 48 až 530/660 V AC. Mezi další výhody patří rozsah napájení relé od 3 do 32 V DC (90 až 280 V AC) nebo extremní odolnost vůči vibracím. Dokonce i v případě nadměrných otřesů se stav relé nemění. Úplné ticho při spínání a již zmíněná odolnost vůči otřesům předurčuje tato relé pro aplikace v nemocnicích nebo ve sta- vebním sektoru (např. výtahy). www.schneider-electric.cz Společnost Cognex Corporation, globální dodavatel systémů průmyslového snímání ID kódů, začlenila vyspělou softwarovou techno- logii čtení čárového kódu 2DMax+™ do kom- paktních napevno montovaných snímačů čárového kódu DataMan® 100 a 200. S techno- logií 2DMax+ nyní čtečky dokáží identifikovat a dekódovat silně poškozené nebo nedokonale označené 2D maticové kódy. Nejvýznamnější změnou však je, že snímače čárového kódu již nyní nejsou ovlivňovány variacemi osvětlení, způsobu označování, kvality kódu nebo povr- chové úpravy. Snímače DataMan 100 a 200 mají mimo- řádně malé rozměry. Jejich průmyslově odolné pouzdro měří pouhých 23×42×64 mm. Řada DataMan 200 využívá technologii proměnlivého zaostřování s tekutými čočkami pro aplikace vyžadující větší hloubku ostrosti nebo přeostřo- vání po změně produktu. Modely řady DataMan 200 rovněž podporují ethernetovou konekti- vitu s celou řadou průmyslových protokolů pro sledování dílů v reálném čase, archivaci snímků, přenos dat a hladkou integraci s řídi- cími prvky závodu a informačními sítěmi. Řada DataMan 100 nabízí komunikační možnosti USB a RS-232. www.cognex.com Schneider Electric Tiché spínání se Zelio Relay SSR Cognex Snímače čárového kódu DataMan 100/200 nyní využívají technologii 2DMax produkty d k l p č l a o z n z c ř p D z v v 2 v p s c D U

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 45 Pro ochranu sítě před neoprávněnými přístupy se využívají známé firewally, které se běžně aplikují pro ochranu celé vni- trofiremní sítě. Produkt FL mGuard a jeho odvozeniny se dodá- vají ve dvou základních provedeních – jako PCI karta pro PC nebo samostatný modul na DIN lištu. Firewally jsou založeny na samostatném HW (nejde tedy o tzv. software firewall). Umož- ňuje síťový překlad adres NAT (Network Address Translation). Lze tak vyřešit problém s dostupnými adresami nebo pro oddě- lení stejných adres v síti. Kromě samotné ochrany stroje, linky nebo určitého celku lze vyřešit problém dostupnosti vzdálené správy u zákazníků. Bezpečnostní politika firem většinou nedovoluje dodavate- lům přímý přístup do vnitrofiremní sítě, ale na druhou stranu požaduje rychlé řešení problémů. S využitím FL mGuard VPN lze tento problém elegantně řešit. Server (pro server i klienta lze použít stejný HW) umístěný u dodavatele přijme žádost o VPN spojení od zákazníka, čímž se „problém“ připojení do vnitřní sítě přenese na stranu dodavatele, který může server využívat pro všechny své zákazníky. Vyvolání požadavku na vzdálenou správu lze nastavit buď automaticky ze stroje (linky), nebo po zásahu obsluhy, kdy je po sepnutí kontaktu mGuard u zákazníka navázáno spojení se serverem. Dodavatel tímto získá přístup ke stroji a specialista může na dálku vidět stav daného zařízení a provést diagnostiku, SW úpravu kódu, pora- dit obsluze, popřípadě rozhodne o vyslání servisního techni- ka – vše ve velmi krátkém časovém intervalu. Významně se tak zkrátí prostoje a minimalizují následné škody. Zároveň zůstane zachována bezpečnostní politika firmy, kdy má dodavatel pří- stup jen po nezbytně nutnou dobu a jen k danému zařízení. www.phoenixcontact.cz Německá firma VIPA rozšířila své portfolio o vysokorych- lostní CPU s komunikací PROFINET. Kromě kombinace rozhraní MPI/PROFIBUS nabízí tato CPU navíc integrovaný Ethernet-CP s plnohodnotným PROFINET I/O kontrolerem pro implementaci modulárních a decentralizovaných struktur. Přes integrované MPI/DP rozhraní lze současně konfigu- rovat až 32 připojení pro PU/OP komunikaci. Ethernet-CP je real-time PROFINET I/O kontro- ler třídy 1, který je programovatel- ný ve STEP7 od Siemensu. Lze pou- žívat instrukční sadu S7-300 nebo S7-400 rovněž od společnosti Sie- mens. PLC samozřejmě podporuje PU/PO komunikaci pro programová- ní, spuštění a diagnostiku stejně jako PU/OP komunikaci pro připojení HMI a SCADA systému. Konfigurace PRO- FINET sběrnicového systému je pro- váděna zcela pomocí SIMATIC STEP7 společnosti Siemens. Toto uživatelům umožňuje přístup přímo ze světa S7 sběrnicových kom- ponentů PROFINET. Navíc ke komu- nikaci PROFINET I/O jsou k dispo- zici i komunikace založené na TCP/IP protokolu jako S7, RFC1006 a otevřené komunikace. VIPA CPU jsou navrhována pro časově náročné aplikace a vyhovují také požadavkům na rostoucí kapacitu paměti. Paměť u VIPA CPU může být dynamicky upravena dle požadavků systému nebo aplika- ce – bez náhrady existujícího hardwaru. U CPU 315PN je možné rozšíření paměti až na 2 MB, u CPU 317PN až na 8 MB. K rozšíření paměti stačí pouze zasunout do slotu MCC kartu. Počet CPU, které uživatel potřebu- je k obsáhnutí velkého spektra apli- kací, je zredukováno na minimum. Se zabudovaným rozhraním Ethernet ve standardu, integrovaným rozhraním PROFIBUS-DP Master, MPI, sběrnicí SPEED-BUS od VIPA (u CPU 317PN) a zvlášť integrovaným rozhraním PRO- FINET I/O poskytují CPU VIPA v jednom systému všechna důležitá rozhraní. Více se o produktech VIPA dozví- te na stránkách firmy REM-Technik s. r. o., výhradního distributora výrob- ce VIPA v ČR, www.rem-technik.cz. PHOENIX CONTACT, s. r. o. Ochrana průmyslové sítě od Phoenix Contact REM-Technik s. r. o. CPU od firmy VIPA komunikují přes PROFINET produkty 3 s k j k S v P S a F s t s c

46  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com RMT s. r. o. RF603 – měření vzdáleností triangulační technikou produkty Senzory RF603 byly vyrobeny pro průmyslové nasazení k bezdotykovému měření vzdálenosti a tloušťky materiálu. Senzory se používají také pro měření a kontrolu pozice, rozměrů, profilů, defor- mace, vibrací, snímání a třídění technologických objektů, měření hladiny kapalin a sypkých materiálů. Rozlišení 0,01 % z rozsahu, měřící rozsah od 2 mm do 1250 mm, sériové rozhraní RS232 a RS485. Vhodné pro aplikace:  Měření délky, šířky, výšky, hladiny a polohy objektu k okolí  Kontrola kvality navíjeného materiálu  Měření šířky a tloušťky plechů  Měření výšky hladiny kapalin a sypkých látek  Měření hladiny v zásobnících  Měření pozice žhavých objektů www.rmt.cz Název společnosti strana www telefon B+R automatizace, spol. s r. o. 28, 29 www.br-automation.com 541 420 311 Balluff CZ s. r. o. 23 www.balluff.cz 281 000 666 Cognex 44 www.cognex.com/cognexconnect 737 489 292 Distrelec Ges.m.b.H. 13, 47 www.distrelec.cz 800 142 525 EPLAN ENGINEERING CZ, s. r. o. 4. str. obálky, 38, 39 www.eplan.cz 485 161 097 Mitsubishi Electric Europe B.V. - o. s. 3. str. obálky, 5 www.mitsubishi-automation-cz.com 251 551 470 National Instruments 15, 27, 33–35 www.ni.com/czech 800 142 669 PHOENIX CONTACT, s. r. o. 45 www.phoenixcontact.cz 542 213 401 REM-Technik s. r. o. 45 www.rem-technik.cz 548 140 000 Rittal Czech, s. r. o. 6, 7 www.rittal.cz 234 099 000 RMT s. r. o. 46 www.rmt.cz 558 640 218 RS Components 21 www.rscomponents.cz 228 882 613 SCHMACHTL CZ SPOL. S R. O. 2. str. obálky www.schmachtl.cz 244 001 500 Schneider Electric 10, 11, 44 www.schneider-electric.cz +420 382 766 333 SYSTEMOTRONIC, s. r. o. 47 www.systemotronic.cz 538 707 111 Terinvest spol. s r. o. 11 www.amper.cz 221 992 144 Výstavisko Trenčín 9 www.expocenter.sk +421 327 704 325 Ná l č ti t Zadavatelé reklamy

www.controlengcesko.com  CONTROL ENGINEERING ČESKO ŘÍJEN 2012 47  Gigabitová diagnóza pro metodu síťového plánování  Technici zde mohou vyřešit problémy gigabitového připojení nezávisle na místě  Rychlé řešení konfliktů bezpečnosti 802.1x: LinkRunner Pro a Duo neumí jenom určit, zda síť pracuje s 802.1x, ale také se mohou zaručit za 802.1x  Dodávaný software LinkRunner Connect se používá k výbě- ru typu EAP, specifikuje osvědčení a vkládá hesla. Technici mohou nyní vyřešit konflikty 802.1x tak, aby uživatelé mohli rychle pokračovat v práci  Spolehlivé umístění portu: LinkRunner Pro a podpora Duo CDP a EDP (Cisco a Extreme Discovery Protocol) a nový IEEE LLDP (Link Layer Discovery Protocol)  Přesná informace o modelu, zásuvné umístění a port nejbliž- šího spínače urychlují vyřešení problému  Vytváření zpráv profesionálního testu, které lze buď vytisk- nout nebo elektronicky předat dále  Přístup médií: RJ45, 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T (IEEE 802.3) + PoE (IEEE 802.3af)  Vlákno LC: (volitelně SFP): 100BASE-FX, 1000BASE-LX, SX, ZX, BX  Detekce:10BASE-T,100BASE-TX, 1000BASE-T (plný nebo poloviční duplex), rámcová kruhová síť, tele- komunikace, kabel identifikace, PC nebo rozbočovač bez napáje- ní (nenapájený), porty auto-MDIX a automatické nastavení nebo vzá- jemné propojení portu, testy délky kabelu, přerušení, zkratu, rozdě- lených párů vodičů, plán zapojení, překřížení, přímé, bezpečnostní konflikty 802.1x Dodávané s LinkRunner Duo, koncovkou WireView 1, soft- warem LinkRunner Connect CD, kabelem USB, spojkou RJ45, s krátkými instrukcemi LinkRunner Duo v němčině/francouz- štině/italštině/angličtině. www.distrelec.cz V oblasti automatizace vyžadují určité aplikace, jako např. lanovky nebo lisy, často zvlášť rychlou reakci na procesní sig- nály. Dosud byla logika zpracování řídicího systému umístěna v centrálních, programovatelných jednotkách – přes ni jsou zpracovávány všechny procesní signály. Firma Pilz jde o krok dál a vytvořila „lokální inteligenci“. Nová rychlá řídicí jednot- ka v automatizačním systému PSS 4000 je první kompaktní I/O modul, který obsahuje vysoce výkonnou a bezpečnou logickou funkci. Nová rychlá řídicí jednotka umožňuje přepínání lokálních bezpečných vstupů na výstupy, které mají minimální časovou ztrátu. Tím je umožněno přenášet obzvláště krátké a časově kritické signály. To je relevantní tehdy, když se jedná o oblasti s vysokým požadavkem na bezpečnost a současně na rychlou dobu reakce. Rychlá řídicí jednotka spojuje vysokou pružnost s maximál- ní rychlostí spínání. Vzhledem k tomu, že modul může používat I/O signály v řídicím programu, je tak pružný, jako by byl volně programovatelný. A díky jeho lokální logické funkci dosahuje rychlá řídicí jednotka rychlost jako pevně zapojený modul. Rychlá a pružná bezpečnost Rychlá řídicí jednotka se používá tam, kde se požaduje maxi- mální produktivita a bezpečnost. Například v oblasti tvářecí techniky. Pokud zde rostou požadavky na operaci ohraňování se zaměřením na rychlost a produktivitu, nesmí bezpečnost lisu zaostat. Pomocí nové rychlé řídicí jednotky v řídicím systému PSS 4000 se při ohraňování dosahuje maximální bezpečnosti, je-li modul kombinován s ochranným zařízením PSENvip. Rychlá „místní“ inteligence I/O modulu se zde používá k lokál- nímu mutingu PSENvip. Bezpečné časy spínání až 650 μs zaru- čují, že lis je možno provozovat bezpečně v každém cyklu stroje. Pro „rychlé vypnutí“ Kromě použití rychlé řídicí jednotky v kombinaci s bezpečným kamerovým systémem, jako např. PSENvip, představují opto- elektronická ochranná zařízení PSENopt – světelné závory, světelné mříže a světelné clony – další oblast aplikací. U těchto zařízení je možno provádět cyklické zásahy obsluhy na základě možnosti rychlého vypnutí s rychlou řídicí jednotkou efek- tivněji a ergonomičtěji, protože bezpečnostní vzdálenosti pro taková ochranná zařízení je možno ještě dále zkrátit rychlým vypínáním pomocí jednotky Fast Control Unit. Rychlá řídicí jednotka Nová rychlá řídicí jednotka v automatizačním systému PSS 4000 je tak pružná, jako by byla volně programovatelná, a tak rychlá, jako pevně zapojené řešení. www.pilz.com Distrelec Gesellschaft m.b.H. Multimetr sítě, Fluke LinkRunner duo Systemotronic, s. r. o. Rychlá speciální jednotka produkty Autor: PILZ GmbH & Co. KG Webcode: 6709 Online: www.pilz.com

48  ŘÍJEN 2012 CONTROL ENGINEERING ČESKO  www.controlengcesko.com K dyž výrobci vědí proč, kde a kdy použít pneumatické akční členy, dosahují zvýšení výkonu a efektivity a sníže- ní celkových nákladů. Technologický pokrok odbourává tradiční mýty o systémech se stlačeným vzduchem a poskytuje užitečné infor- mace o tom, jak použití pneumatických akčních členů zapadá do dnešních řídicích architektur. Elektrické roboty a elektromechanické akční členy se běžně využívají v manipulačních aplika- cích vyžadujících komplexní a flexibilní poloho- vání. Pokud má manipulační systém elektrické provedení, aplikační technik může předpokládat, že by koncový akční prvek – efektor měl být elek- trický. Pro mnoho aplikací jsou však vhodnější pneumaticko-mechanické čelisti nebo podtlakové přísavky. Přísavky jsou ideální pro manipulaci s díly různých velikostí, tvarů a povrchových úprav, pokud se nevyžaduje vysoká polohovací přes- nost. Příkladem je manipulace s vlnitou nebo skládanou lepenkou nebo velkou maticí položek při balení. Přísavky jsou ideální také pro mani- pulaci s křehkými díly, jako je sklo a čerstvé plody. Pořizovací cena podtlakového systému je nízká, stačí jen přísavky a generátor podtlaku. Pneumaticko-mechanické čelisti jsou vhodné pro aplikace vyžadující vysoké rychlosti nebo vysokou uchopovací sílu. U některých vysoce intenzivních aplikací mohou být provozní náklady na generá- tory podtlaku nepřijatelné. Relativně jednoduchá kalkulace ukáže, zda toto nebezpečí hrozí. Ve srovnání s elektrickými čelistmi jsou pneu- matické čelisti velice lehké, menší a mají nižší pořizovací náklady. K nevýhodám patří ome- zená schopnost řídit sílu, rychlost nebo pozici. Sílu pneumatických čelistí lze regulovat úpra- vami provozního tlaku, což lze provádět pomocí regulačního ventilu nebo analogového proporci- onálního tlakového ventilu. Pokud se vyžaduje pravidelná nebo přesná regulace, elektrické čelisti mohou být lepším řešením. Rychlost pneumatic- kých čelistí lze částečně řídit pomo- cí regulačních průtokových ventilů a úpravami provozního tlaku, ovšem tato metoda není přesná a nelze její pomocí dosáhnout velmi níz- kých rychlostí, aniž by nedocházelo k trhavému pohybu pístu. Stroje pro zpracování potravin a nápojů mohou využívat různé typy akčních členů, včetně táhlových, rotačních nebo beztáhlových. Táhlový akční člen je nejobvyk- lejším typem díky své všestrannosti, a proto- že je díky své konstrukci utěsněný, je lepším řešením pro prostředí s přítomností oplachu. Pneumatické táhlové akční členy se široce využí- vají v odvětví výroby potravin a nápojů pro svou nízkou cenu a skutečnost, že většina aplikací zpracování a balení potravin nevyžaduje přesnost nebo flexibilní polohovací schopnosti elektrických akčních členů. Elektrické akční členy nejsou tolik vhodné pro prostředí potravinářské třídy nebo s přítomností oplachu, protože pneuma- tická zařízení mohou mít související elektroniku umístěnu v blízké skříni dostatečně vzdálené od stroje vyžadujícího oplach. U elektrických akčních členů může být vyžadována kvalifikace pro potravinářské prostředí. Malá dodavatelská základna těchto akčních členů však může ome- zovat velikost výběru. Stále přetrvává mýtus, že do systému stlačené- ho vzduchu se mohou zanést potenciální kontami- nanty. Mnoho výrobců ventilů nyní vyrábí speciál- ní produkty obsahující mazivo potravinářské třídy a navržené tak, aby stlačený vzduch přicházející do styku s potravinami byl bezpečný. To uživate- lům umožňuje začlenit nízkonákladová pneuma- tická řešení do blízkosti potravin a nápojů a stále splňovat pravidla a nařízení organizace FDA. Když aplikace vyžaduje akční člen s více pozi- cemi, někteří technici mohou uvažovat o elek- trickém provedení. Pneumatická řešení mohou splňovat požadavky aplikace, s největší pravděpo- dobností při úspoře nákladů srovnatelné s elek- trickým řešením. Pneumatické táhlové akční členy mohou s vícepozicovým válcem dosahovat až pěti poloh (jeden akční člen, až čtyři pístní tyče a vzduchová přípojka ke každému pístu). Také moduly mezidorazů pro beztáhlové akční členy mohou využívat pneumaticky posouvané mecha- nické značky pro zastavování vozíku, při montáži dvou táhlových akčních členů zadními stranami k sobě s externími dorazy, jako jsou hydraulické tlumiče. U pneumatických a elektrických systémů nestojí otázka buď – anebo. Vyberte si správ- nou jednotku nebo kombinaci jednotek pro lepší výkon za nižších celkových nákladů. ce Mike Guelker je produktovým manažerem pro akčníčleny.TroySandersjespecialistounaventily společnosti Festo – www.festo.com. Mike Guelker, Troy Sanders Festo K ZÁKLADŮM Kde a kdy použít pneumatické akční členy Znalost toho, proč, kde a kdy použít pneumatické akční členy, zvyšuje výkon a efektivitu a snižuje náklady. Kzpět o s r l k c a t j k k a Namísto elektrických řešení jsou pro mnoho aplikací vhodnější pneumaticko-mechanické čelisti nebo podtlakové přísavky. Obrázek poskytla společnost Festo.

Nová F série - nejrychlejší ve své třídě Roboti série RH-F dosahují ve své třídě nejvyšší rychlosti díky použití nových servomotorů vyvi- nutých společností Mitsubishi Electric, vysoké tuhosti ramene a jedinečné technologii řízení. Zkrácená doba cyklu pouze 0,29 sekund na 12” test přispívá k výraznému zvýšení produktivity a dokonalejšímu nepřetržitému provozu. Série RH-F je řada odolných, vysoce kvalitních ro- botů s vynikajícím poměrem cena / výkon. Jsou určené pro širokou škálu průmyslových aplikací a mohou být nasazeny v mnoha průmyslových odvětvích jako např. potravinářský, balicí a auto- mobilový průmysl, automatizace v labolatořích a výroba mobilních telefonů. www.mitsubishi-automation-cz.com doba cyklu = 0,29 s nosnost = 6 kg náklady = 1,5 € / hodinu

52