Pełna treść artykułu (PDF) - Multiprojekt

Przykłady aplikacjiz wykorzystaniem sterowników PLCfirmy FATEK na terenie PolskiFirma Multiprojekt jest wyłącznym dystrybutoremsterowników firmy Fatek od 2004 r.Niezawodność, znakomite parametry techniczne,łatwość programowania, dostępność oraz rozsądna cenapowodują, że od pojawienia się na polskim rynkusterowniki te zyskują coraz większą popularność.Znalazły zastosowanie w różnego rodzaju aplikacjach,od modernizacji prostych maszyn po skomplikowanesystemy sterowania (praca kilkunastu sterowników w sieci,wiertarki współrzędnościowe, cięcie w locie, regulacjaPID temperatury i sygnałów analogowych, komunikacjabezprotokołowa z innymi urządzeniami oraz inne).W artykule opisujemy niektóre aplikacjezrealizowane w Polsce.Rozproszony system sterowania piecamii systemem transportowymW jednej z polskich fabryk firma DLSerwis z Łodzi (www.dlserwis.pl) wykonała rozproszony system sterowania transportemmateriału do pieców (rys. 1). W skład systemu wchodzi siedemsterowników Fatek (FBs-60MA) wraz z modułami rozszerzeńcyfrowych i analogowych. W sumie system posiada 338wejść cyfrowych, 226 wyjść cyfrowych, 4 wejścia i 2 wyjściaanalogowe. Dodatkowo system wyposażony jest w dedykowanysystem wizualizacji procesu zainstalowany na komputerze PC.Układ pozwala na manualne lub automatyczne sterowanie wózkamitransportowymi i piecami oraz podgląd stanu urządzeń.Do połączenia sterowników zastosowano funkcję CLINK przygotowanądo szybkiej wymiany danych między sterownikamiFATEK po złączu RS485. Należy zaznaczyć, że system zostałwykonany jako modernizacja sterowania wykonanego na sterownikachPLC innego producenta, usuniętych właśnie z powoduproblemów z komunikacją.Rys. 1. System transportu materiału do pieców wykonany przezfirmę DLSerwisRys. 2. Skrzynka sterownicza przy stanowisku operatora systemutransportowego ze sterownikiem FATEKMonitoring pracy maszyn na sterownikach FATEKSystem wykonany przez firmę Mabit (www.mabit.pl) z Krakowaskłada się ze sterowników PLC wpiętych w sieć Ethernet,które w trybie ciągłym przesyłają informacje do serwera z baząSQL. Aplikacja uruchomiona na serwerze PHP/WWW dostępnajest z poziomu dowolnej przeglądarki internetowej z dowolnegokomputera (zabezpieczenie hasłem). Sterowniki PLC na bieżącomonitorują i zapamiętują stan urządzeń za pośrednictwem podpiętychdo nich sygnałów cyfrowych i analogowych. Strukturasystemu pozwala na monitoring dowolnej liczby sygnałów, któremogą być w odpowiedni sposób interpretowane w celu uzyskaniamiędzy innymi następujących informacji:l stan maszyny (praca, awaria, przezbrojenie, postój);l nr operatora (zakodowane imię i nazwisko);l nr zmiany;l typ wykonywanego detalu;l ilość wyprodukowanych braków/wyrobów gotowych;l czas cyklu produkcji jednego detalu.Historia zmian tych sygnałów przesyłana jest do serwera, którygromadzi je w bazie SQL, generuje raporty oraz wizualizujedane w postaci graficznej. Serwer udostępnia także dane w sieciInternet. Zawarte w bazie informacje mogą służyć do analiz:l wolnych mocy przerobowych;l wydajności maszyn;l wydajności operatorów (na tej podstawie podejmowana jest np.decyzja o przesunięciu ich do innej pracy, jeżeli dane zajęciewykonują nieprawidłowo);l opłacalności produkcji;l kosztów wytwarzania;l strat spowodowanych awariami i nieprzewidywalnymi postojami.14 • Nr 5 • Ma j 2009 r.

Ogólna charakterystyka sterowników PLC firmy FATEKSeria FBs sterowników firmy Fatek Automation Corporationstanowi jedną z najnowocześniejszych i najbardziej przyjaznychprogramiście jednostek kompaktowych PLC. Są onedużą konkurencją cenową dla oferowanych w Polsce sterowników,w większości przypadków przewyższając je pod względemparametrów technicznych. Powyższe cechy i łatwość obsługisprawiają, że polscy producenci i integratorzy systemówcoraz częściej decydują się na wymianę dotychczas używanychsterowników na FATEK-a.Najnowszą rodzinę stanowią sterowniki z serii FBs wprowadzonena rynek Polski w 2004 r. Są one unowocześnionąwersją produkowanej od początku lat dziewięćdziesiątych seriiFBe. Wśród nich wyróżnia się jednostki ekonomiczne (MA),mające zastosowanie w najprostszych aplikacjach, zaawansowane(MC), które umożliwiają obsługę do 49 przerwań (5 poziomówpriorytetów), posiadają wbudowany RTC oraz wejściai wyjścia o maksymalnej częstotliwości do 200 kHz.Najbardziej zaawansowanymi jednostkami jest rodzina MN.Są to sterowniki dedykowane do pozycjonowania, wyposażonew wejścia i wyjścia różnicowe o maksymalnej częstotliwości920 kHz (!). Sterowniki wszystkich serii mają wbudowanąinterpolację liniową do 4 osi.Istnieje możliwość pełnej obsługi sterownika (programowanie,wizualizacja SCADA, monitorowanie, wymiana danychnp. z programem Excel przy użyciu DDE itd.) przez Ethernetnie tylko w sieci lokalnej.Oprogramowanie narzędziowe WinProladder jest bardzointuicyjne i posiada szereg użytecznych funkcji. Podtrzymaniewiększości rejestrów i znaczników może być konfigurowaneindywidualnie. Program automatycznie wykrywa ustawieniaportu komunikacyjnego oraz konfigurację modułów rozszerzeńi w postaci drzewa katalogowego wyświetla programiściewszystkie potrzebne informacje. Nie trzeba stosować funkcjido komunikacji z modułami rozszerzeń, np. każdemu wyjściuanalogowemu odpowiada rejestr, którego zmiana automatycznieprzekłada się na zmianę poziomu napięcia wyjściowego.Możliwe jest dokonywanie zmian w programie w trakcie działaniasterownika, co w sposób znaczący ułatwia i przyspieszatestowanie i uruchomienie aplikacji.Węzeł betoniarski do mieszania betonu dla wibroprasydo produkcji kostki brukowejFirma Z. E. i P. AUTOMATYKA Tadeusz Jordan z Czyżowicwykonała instalację składającą się z dwóch węzłów betoniarskichdo przygotowania mieszanki do wibropras do produkcjikostki brukowej. Praca w systemie automatycznym nie wymagadodatkowej obsługi (operatora węzła betoniarskiego), ponieważto operator wibroprasy na pulpicie dotykowym wybiera rodzajreceptury. System rozpoczyna sekwencyjnie proces przygotowywaniabetonu i sam go transportuje do odpowiednich zbiornikówna wibroprasie. Operator może się wówczas skupić na kontroligotowego produktu z wibroprasy. Układ sterowania jest podłączonydo systemu SCADA, gdzie monitorowane są i zapisywanedane o zużyciu składników (data, godzina, ilość cementu,ilość kruszywa, nr receptury itp.), co ułatwia dojście do prawdyw sytuacji, kiedy są wątpliwości co do składu receptury dla danegoproduktu. W systemie zastosowano sterownik PLC FatekFBs-60MC z dodatkowymi modułami (FBs-60EA, FBs-24EA,FBs-6AD, FBs-CBE). Instalacja funkcjonuje od 4 lat.W tej samej fabryce dokonano modernizacji sterowania wibroprasy(rys. 3). Maszyna pracuje w trybie automatycznym (rys. 4).Jest to wibroprasa wielowarstwowa, to znaczy, że kostka brukowaw tej maszynie układana jest warstwa na warstwie, przesypywanajest tylko suchym piaskiem, aby wyroby się nie sklejały.Po wyschnięciu jest sprawdzana warstwa po warstwie i przekładanaza pomocą „łap” na europalety. Układ sterowania składasię z następujących elementów: PLC – Fatek FBs-60MC ++ FBs-60EA + FBs-24EX + FBs-24EYT + FBs-8EA.Końcowym etapem produkcji kostki jest stanowisko do przepakowywaniaz wibroprasy na europalety. Sterowniki (2x FatekFBs-60MC + FBs-40EA) współpracują z enkoderami zainstalowanymina wałach silników, co pozwala na pełną automatyzacjęprzenoszenia kostki. Z palet produkcyjnych „łapa” sama pobierakolejne warstwy, kładzie je na przenośnik taśmowy, gdzie ope-Rys. 3. Skrzynka sterownicza modernizowanej wibroprasy zesterownikiem PLC FATEKRys. 4. Pulpit operatora wibroprasy ze sterownikiem PLC FATEKNr 5 • Ma j 2009 r. • 15

ator wybiera ewentualne uszkodzone kostki. Później warstwapo inspekcji jedzie do drugiej „łapy”, która przenosi i układa jena europalecie. Po osiągnięciu zadanej liczby warstw paleta jedzieprzenośnikiem do owijarki (sterownik Fatek FBs-40MA),gdzie owija się ją folią stretch.Przy produkcji kostki zastosowano samoczynne dozowaniewody z ultradźwiękową sondą wilgotności (Fatek FBs-20MC ++ FBs-4A2D). Węzły są wyposażone w moduł ethernetowy, cojest bardzo wygodne w zdalnym serwisowaniu ewentualnychusterek.Według twórców systemu najmocniejszymi stronami sterownikaPLC firmy Fatek są:l niezawodność;l cena;l proste programowanie nawet skomplikowanych aplikacji;l sterowanie sekwencyjne;l pomoc techniczna.System sterowania czterema kotłami węglowymii pompowniąFirma Usługi Montażowo-Serwisowe Jarosław Sołtysiakz Ostrowa Wielkopolskiego wykonała sterowanie czterema kotłamiwęglowymi w kotłowni centralnej w Witkowie. Sterownikikomunikują się przy pomocy protokołu MODBUS. Do regulacjitemperatury wykorzystano programowe pętle PID zaimplementowanew sterowniku Fatek. Oprócz sterowania kotłami Fatekkontroluje również działanie stacji pomiarów ogólnych.Rozproszony system monitoringu pracydwóch analizatorów spalinTa sama firma w Rybniku opracowała system wizualizacjikomunikujący się z dwoma sterownikami Fatek monitorującymipracę analizatorów spalin. Jeden z nich zainstalowany jestw kopalni w Wodzisławiu, a drugi w Pszowie w odległości około10 km. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem Ethernetui protokołu MODBUS TCP/IP.Rys. 5. Skrzynka sterownicza systemu wentylacyjno-nawiewnegoze sterownikiem FATEKSystem wentylacyjno-nawiewny w zakładzie produkcyjnymfirmy CONHPOLW 2008 r. firma BSP Electronic Marek Bobkowski wraz z firmąGROTECH – wykonawcą instalacji – uczestniczyła w wykonaniuukładu automatyki dla systemu wentylacyjno-nawiewnego,na zlecenie inwestora – firmy CONHPOL ze StanisławiaGórnego, zajmującej się produkcją obuwia. W nowo budowanymzakładzie zatrudniającym ok. 200 osób, składającym sięz dwóch hal produkcyjnych, zainstalowano dwa niezależne ciągiwentylacyjne, osobno dla hali produkcyjnej na parterze i osobnodla hali na piętrze. Innowacyjność instalacji w głównej mierzezawiera się w zastosowaniu żwirniaków jako wstępnego źródłaciepła lub zimna i wykorzystaniu ciepła odpadowego z maszynprodukcyjnych do ogrzewania hal.Omawiany system wentylacyjno-nawiewny spełnia funkcje:l ogrzewanie hal w zimie, chłodzenie hal w lecie z wykorzystaniemciepła/zimna zmagazynowanego w żwirniakach;l recyrkulacja, uzależniona od czystości recyrkulowanego powietrza;l rekuperacja ciepła z powietrza wyrzucanego na zewnątrzw oparciu o wymienniki krzyżowe i układ rewersyjnej pompyciepła, wykorzystywany w zimie do ogrzewania CWU,a w lecie do produkcji wody lodowej, używanej w układzie klimatyzacjipomieszczeń biurowych, dolne źródło ciepła pompyodzyskuje ciepło z wyrzucanego powietrza;l sterowanie położeniem 20 przepustnic powietrza w kanałachwentylacyjnych;l utrzymanie temperatury, wilgotności i czystości powietrza nahalach produkcyjnych.Układ automatyki i sterowania procesem wentylacji opartoo sterownik swobodnie programowalny firmy FATEK. Zastosowanodwie jednostki centralne połączone ze sobą z wykorzystaniemszybkiego, dedykowanego protokołu CLINK.Kaseta główna zajmująca się realizacją algorytmów sterowaniai regulacji wykorzystuje sterownik FBs-60MC wraz z dodatkowymimodułami wejść i wyjść cyfrowych i analogowych(FBs-60MC + FBs-16EY + FBs-16EY + FBs-16EY + FBs-6AD ++ FBs-RTD16 + FBs-CB25 + FBs-CM55E). Kaseta dodatkowaw oparciu o sterownik FBs-20MA wraz z dodatkowymi modułamiwejść i wyjść cyfrowych i analogowych (FBs-20MA ++ FBs-6AD + FBs-RTD16 + FBs-RTD16 + FBs-4DA + FBs-4DA ++ FBs-16EY+ FBs-CB55) pełni rolę pomocniczą jako akwizytordanych z modułów pomiaru temperatur i realizuje pomocniczefunkcje sterowania i regulacji (rys. 5).W systemie było sumarycznie: 45 wejść i 110 wyjść binarnych,48 punktów pomiaru temperatury Pt100, 6 wejść i 8 wyjśćanalogowych.Rozbudowana komunikacja sterowników wykorzystana zostałado: sterowania 5 falownikami zasilającymi napędy wentylatorównadmuchowych i wyciągowych, uzyskania informacjiz falowników o prądach, mocy i innych parametrach pracy,podłączenia dwóch paneli operatorskich firmy WEINTEK seriiMT508T oraz do połączenia z komputerem przez sieć zakładowąLAN, na którym pracuje aplikacja wizualizacji i rejestracjidanych procesowych.16 • Nr 5 • Ma j 2009 r.