Nieobecni tracą…
Nie z Control Engineering Polska
– szczegółowa relacja z ROBOTECH-u

W wydaniu grudniowym zapowiedzieliśmy szczegółową relację z ROBOTECH-u – teraz wywiązujemy się z obietnicy.

Program ROBOTECH-u obejmował szeroką gamę seminariów, skupioną wokół takich tematów, jak: robotyzacja / automatyzacja, sterowniki programowalne, automatyka – kierunki rozwoju, systemy SCADA i zagadnienia sieciowe.

Kompleksowe omówienie zagadnień uzyskano dzięki połączeniu obiektywnego spojrzenia naukowców, eksploatacyjnego doświadczenia specjalistów oraz szczegółowych prezentacji ekspertów firm, poświęconych konkretnym produktom.

Tematy są treścią imprezy, a jej duchem są ludzie w niej uczestniczący, to oni wymieniają myśli i dzielą się swoimi osiągnięciami. Pragnąc zachęcić czytelników Control Engineering Polska do dołączenia do grona „bywalców” ROBOTECH-u, zapraszamy do prześledzenia relacji z poszczególnych wykładów.

Dwudniowy cykl seminariów odbył się dopiero po raz drugi, a już zaszczyciły go swoją obecnością elity naukowe i specjaliści z czołowych firm z branży w Polsce. Skupienie tylu znakomitości na raz w jednym miejscu, zbliżenie się do najnowszych technologii oraz omówienie bieżących problemów i wyzwań jest najlepszą rekomendacją dla seminariów technologicznych. Już dziś zapraszamy Państwa na Międzynarodowe Targi Produkcji i Technologii PROTECH’07, które odbędą się 21-23 listopada 2007 r. w Hali Ludowej we Wrocławiu.

Stara rzymska zasada głosi, że nieobecni tracą, ale… nie z Control Engineering Polska. Dla tych, których zabrakło podczas seminarium ROBOTECH, redaktor Anna Jezierska (na zdjęciu) przygotowała dla naszych czytelników szczegółową relację z każdego wykładu.

ce 

 


Robotyzacja / Automatyzacja

Elastyczna automatyzacja – koszty, efekty jej zastosowania

prof. Jerzy Honczarenko, Politechnika Szczecińska

SystemQ-redundancja systemów PLC oferowanych przez Mitsubishi Electric

Tomasz Nawracaj, MPL Technology

Robot a istniejący park maszynowy – integracja robotów z maszynami i urządzeniami produkcyjnymi

Michał Wojtulewicz, wiceprezes ASTOR-a

Robotyzacja – możliwości i korzyści

Piotr Niewieczerzał, ABB

Time to think CC-LINK

David Folley, MPL Technology

Systemy przenoszenia i pozycjonowania

dr inż. Zbigniew Chudzik, FESTO

 

Sterowniki programowalne

PACSystem – systemy sterowania w polskim przemyśle

Piotr Merwart, dyr. Działu Syst. Sterowania ASTOR-a

Możliwość realizacji zaawansowanego sterowania w sterownikach przemysłowych

prof. Janusz Kwaśniewski, AGH

Praktyczne zastosowanie sterowników PLC w warunkach przemysłowych – sterowanie procesem, komunikacja z otoczeniem, interfejs użytkownika

Andrzej Kędrzyński, kierownik Techniczny, Vibracoustic Polska sp. z o.o.

 

Automatyka – kierunki rozwoju

Nowe funkcje systemów automatyki

prof. Jan Maciej Kościelny, Politechnika Warszawska

Systemy SCADA – Integracja systemów automatyki z systemami zarządzania

prof. Leszek Trybus, Politechnika Rzeszowska

Systemy HMI i SCADA w perspektywie rozwoju systemów automatyki Huty Pokój

mgr inż. Zbigniew Kowalczyk, Huta Pokój S.A.

Monitorowanie z wykorzystaniem transmisji GPRS – prezentacja rozwiązania „MPL Telemetry System”

Wojciech Wąsik, MPL Tech Group

 

Zagadnienia sieciowe

Kompatybilność systemów i urządzeń

mgr inż. Andrzej Ożadowicz

Wykorzystanie systemów czasu rzeczywistego i nowoczesne technologie sieciowe w układach automatyki

Zbigniew Piątek, Beckhoff

Jak efektywnie wykorzystać system RFID w sferze produkcji?

Piotr Ponianis, Manufacturing Consultant, IBM Polska

 


EXTRA ONLINE

 

Robotyzacja / Automatyzacja

W tematykę wprowadził wykład prof. Jerzego Honczarenko. Następne pięć prezentacji prowadzili specjaliści z firm: MPL, ASTOR, ABB, FESTO i stowarzyszenia CLPA Europe.

Elastyczna automatyzacja – koszty, efekty jej zastosowania

Prof. Jerzy Honczarenko z Politechniki Szczecińskiej wygłosił prelekcję na temat elastycznej automatyzacji. Wykład był próbą reakcji na pojawiający się problem spadku opłacalności inwestycji w Polsce. Profesor przedstawił fakty. Mówił o tym, że koszty pracy stale rosną, a polscy inżynierowie chcą zarabiać coraz więcej.

W świetle tych faktów stajemy przed pytaniem, czy chcemy, aby produkcja pozostała w Polsce?

Profesor odpowiada: “Jeżeli tak, to trzeba wprowadzić elastyczną automatyzację w taki sposób, aby polskie przedsiębiorstwa były nadal konkurencyjne wobec “zagrożenia ze wschodu”“. W dalszej części prezentacji profesor tłumaczył, co to jest elastyczna automatyzacja, mówił, jak to robić, jakie są potencjalne zagrożenia, co mówią statystyki, przedstawił przykłady rozwiązań i wdrożeń (np. w firmie DaimlerChlysler).

Pod koniec wykładu padło pytanie z sali: “Jak Pan Profesor ocenia potencjał polskich przedsiębiorstw? Czy są jakieś dostępne dane na temat stopnia zaawansowania procesu wdrażania EA w Polsce?”. W odpowiedzi można było usłyszeć o braku danych. W odczuciu profesora wdrażane są jedynie rozwiązania zaczerpnięte z macierzystych koncernów, jak np. w fabryce Opla w Gliwicach. Małe polskie firmy nie mają funduszy, ale i tak powinny dążyć do wprowadzenia EA- może dzięki pomocy programów rządowych?

Wszystkim zainteresowanym, nieobecnym, a dostrzegającym zagrożenie przenoszenia produkcji z Polski na Wschód, polecamy książkę profesora “Elastyczna automatyzacja wytwarzania – obrabiarki i systemy obróbkowe”, a także zapraszamy na następne seminaria PROTECH’07, które odbędą się we Wrocławiu.

System Q-redundancja systemów PLC oferowanych przez Mitsubishi Electric- Tomasz Nawracaj, MPL Technology

Systemy redundantne można znaleźć w ofercie wielu firm, ale rozwiązania każdej z nich różnią się od siebie. Wykład Tomasza Nawracaja omawiał redundantną wersję systemu Q, produktu firmy Mitsubishi Electric.

Redundancja staje się standardową cechą systemów bezpiecznych i choć jest to rozwiązanie kosztowne, staje się coraz bardziej powszechne. Swoją popularność zdobyło dzięki temu, że prawdopodobieństwo jednoczesnej awarii dwóch podzespołów pracujących niezależnie jest znikomo małe.

Prezentowane rozwiązanie charakteryzuje się redundancją na poziomie jednostki centralnej klasy Process-CPU, zasilania każdej z jednostek centralnych i układów We/Wy, łącza komunikacyjnego Ethernet oraz innych łączy sieci przemysłowej. Redundantna sieć MELSECNET umożliwia deterministyczny przepływ danych pomiędzy CPU i układami wejścia/wyjścia, przy zachowaniu przepustowości 25 Mb/s. Redundantny kanał sieci Ethernet zapewnia stabilną komunikację z systemem SCADA podczas przełączania procesorów.

Wymiana danych i komunikatów między jednostkami Master i Stand-By Master odbywa się za pośrednictwem tzw. Tracking Cable.

W trakcie wykładu zadano pytania. Czy Tracking Cable jest słabym punktem redundantnego Systemu Q? Firma Mitsubishi Electric zapewniła redundancje systemu na prawie każdym poziomie. Czy zapomniała o Tracking Cable? Co się stanie, kiedy jednoczesnemu uszkodzeniu ulegną Tracking Cable i jednostka Master? Czy Stand-By Master przejmie kontrolę? Czy istnieje jakieś dodatkowe zabezpieczenie?

Problem braku redundancji Tracking Cable wywołał burzę mózgów. Czekamy na prezentację MPL poświęconą temu tematowi na ROBOTECH’07.

Zainteresowanym redundantnymi systemami Q polecamy artykuły:

1) MPL Technology – Platforma automatyzacji – System Q Mitsubishi Electric

http://www.controlengpolska.com/produkty1205.php4?art=1180

2) Redundancja w systemie Q z Mitsubishi Electric – gwarancją niezawodności i bezpieczeństwa – Marek Ziembicki

http://subskrypcja.mpl.pl/www_mpl/publikacje/mpl_art_B.pdf

Robot, a istniejący park maszynowy – integracja robotów z maszynami i urządzeniami produkcyjnymi – Michał Wojtulewicz, wiceprezes ASTOR-a.

Michał Wojtulewicz, wiceprezes ASTOR-a, przedstawił prezentację pt. “Robot a istniejący park maszynowy – integracja robotów z maszynami i urządzeniami produkcyjnymi”.

Treść wykładu można byłoby zamknąć w stwierdzeniu “gdzie człowiek nie może, tam robota posłać”.

Gdzie człowiek nie może? Tam, gdzie zadania przewyższają jego możliwości fizyczne lub tam, gdzie są tak proste, iż wykonywanie ich staje się obrazą możliwości umysłowych. Zadania niebezpieczne, monotonne, powtarzalne, wymagające dużej siły lub precyzji, a zarazem bezmyślne. Przykłady? Pakowanie czekoladek, podnoszenie karoserii samochodu, obróbka w maszynie CNC, załadunek i rozładunek prasy oraz wiele innych.

Wykład obfitował w przykłady pokazujące robota podczas pracy. Prelegent wyjaśniał aspekty techniczne oraz sposób integracji robota z otaczającymi go maszynami i urządzeniami. Omówiono takie sposoby integracji, jak: We/Wy, Robolink, Euromap67, śledzenie taśmociągu, sprzężenie wizyjne i sieci przemysłowe, np. Profibus i Ethernet.

Integracja wydaje się być prosta. Czy istnieją strefy przemysłowe, w których mogłoby być to problematyczne? – czekamy na rozwinięcie problemu.

Robotyzacja – możliwości i korzyści – Piotr Niewieczerzał, ABB

Wykład “Robotyzacja – możliwości i korzyści” wygłosił Piotr Niewieczerzał, który należy do zespołu odpowiedzialnego za serwis robotów i systemów ABB na terenie Polski. Piotr Niewieczerzał ma do dyspozycji ogromną bazą danych dotyczących robotów, która opiera się na głębokich tradycjach firmy ABB.

Podczas prelekcji dzielił się swoimi obserwacjami. Mówił, które przedsiębiorstwa i dlaczego skorzystały na robotyzacji procesów. Wskazywał potencjalne zagrożenia.

Podkreślał wagę sprawnego serwisu robotów, których awaria może zatrzymać produkcję, a długość postoju może decydować o “być albo nie być” firmy. Gwarantował, że naprawy serwisowe ABB nie trwają dłużej, niż 24 h wraz z dojazdem!

Wykład był głosem w dyskusji na temat nadal budzącej kontrowersje robotyzacji.

Time to think CC-LINK – David Volley, CLPA Europe

Zaczynając wykład David Volley zadał pytanie, kto wie, co to jest CC-LINK. Nikt nie podniósł ręki. Czy jest to coś marginalnego? Może nie warto zaprzątać sobie tym głowy? CC-LINK to 7% rynku światowego, 3 mln aplikacji, 700 kompatybilnych urządzeń.

CC-LINK to rozwiązanie, które trzeba znać, jeżeli chce się zaistnieć na rynku azjatyckim, bo tam dominuje.

Zapraszam do grona ludzi, którzy wiedzą, co to jest CC-LINK.

CC-LINK (Control and Communication Link) służy do tworzenia sieci przemysłowej.

Jej podstawowe parametry to: prędkość transmisji 10 MB/s na tak tanim medium transmisyjnym jak ekranowana skrętka, do 64 stacji w sieci, czas odświeżania 3,9 m/s, zasięg do 1,2 km, a z użyciem repeterów do 13,2 km (rozległa!), podłączenie / odłączenie urządzeń bez konieczności wyłączania sieci. Sieć typu Master/Slave.

Parametry techniczne sieci i jej protokół są otwarte, co oznacza, że sprzedawcy nie są zmuszeni do zakupu sprzętu ani oprogramowania czy też do uiszczania opłat licencyjnych, aby podłączać urządzenia do systemu.

Istnieją 3 wersje tej sieci, przy czym na wykładzie skupiono się na CC-LINK Safty. Prelegent przekonywał, że jest to sieć bezpieczna i przyjazna użytkownikowi.

Na ile przyjazna?

Przyjazna użytkownikowi, czyli łatwa w konfiguracji i rozbudowie, niezawodna oraz tania w eksploatacji. Zaskakująco prosta jest rekonfiguracja sieci. Nie wymaga żadnych specjalnych narzędzi, nie wymaga programowania. Wystarczy ustawić na dołączanym module prędkość transmisji. Jak? Ustawiając odpowiednią kombinację DIP switchy.

Sieć jest tania dzięki systemom optymalizacji zużycia energii oraz okablowaniu bazującym na ekranowanej skrętce.

Na ile bezpieczna?

Bezpieczeństwo opiera się na: rozszerzonej detekcji błędów komunikacji, rejestrach precyzyjnie określających datę i czas wystąpienia zdarzeń, redundancji jednostki podstawowej (w systemie może być do 8 jednostek typu Master). Dodatkowymi zabezpieczeniami mogą być bariery świetlne oraz wyłączniki bezpieczeństwa.

CC-LINK to sieć przemysłowa, która dopiero wkracza na rynek polski. Walczy o swoje miejsce, a jej bronią są dobre parametry.

Konkurencja jest duża. Wyższość tego rozwiązania nad pozostałymi sieciami przemysłowymi pozostaje problemem otwartym. David Volley kończąc swój wykład powiedział: “CC-LINK przynosi korzyści Lean-Manufacturing i wiele, wiele więcej …”.

Systemy przenoszenia i pozycjonowania – Zbigniew Chudzik, FESTO

FESTO zawsze czymś zaskakuje, nieustannie rozszerza i unowocześnia swoją ofertę. Oni nie wyznaczają granic dokładności. Oni je przekraczają. Co nowego pokazali tym razem?

Podczas prezentacji Zbigniew Chudzik, reprezentujący firmę FESTO, omówił szeroką ofertę wyrafinowanych rozwiązań dla systemów przenoszenia i pozycjonowania, takich jak napęd HME, łączący w sobie dokładność 0,03 mm z niesamowitą dynamiką.

Następnie omówił nowe narzędzie FCT (Festo Configuration Tool). FCT jest wspólną platformą wymiany danych między produktami FESTO a dostępnymi na rynku sterownikami.

Zainteresowanych ciekawostkami technicznymi zapraszam do odwiedzenia strony FESTO, dział nowości.

Kilka linków:

– przegląd systemów pozycjonowania FESTO: http://www.festo.com/INetDomino/innovations_2006/en/
340b3e1756259000c125714100347184.htm

nowy napęd HME: http://www.festo.com/INetDomino/innovations_2006/en/
86f9672b855ad11ac12571410035e9b3.htm

system FCT: http://www.festo.com/INetDomino/innovations_2006/en/
00ea6a484923f278c125714100441f3c.htm

Sterowniki programowalne

Kolejnym punktem programu były seminaria skupione pod wspólną nazwą “Sterowniki programowalne”. Poświęcono im dwie prelekcje, wygłoszone przez prof. Kwaśniewskiego i Piotra Merwerta reprezentującego firmę ASTOR.

PACSystem – systemy sterowania w polskim przemyśle, Piotr Marwart, ASTOR

Spotkanie z przedstawicielem firmy ASTOR, Piotrem Marwartem było szansą na zapoznanie się z właściwościami rodziny systemów PACSystems GE Fanuc.

Omówiono PACSystems RX3i, RX7i, a także systemy redundantne MAX-ON RX3i i HSR RX7i.

PACSystem RX3i zaprezentowano po raz pierwszy w 2003 r. na targach w Hanowerze. Na rynku polskim rozwiązanie to jest znane od 2004 r. – Ci z Państwa, którzy śledzą rynek na bieżąco, znają jego właściwości. Pozostałych zapraszam na strony www.astor.com.pl.

Systemy były wielokrotnie nagradzane, a tym samym doceniane przez specjalistów.

Co nowego zaprezentowała firma ASTOR? – budowę i właściwości systemu redundantnego opartego na PACSystem RX7i.

System, którego docelowymi klientami mają być reprezentanci takich dziedzin przemysłu, jak: energetyka, sterowanie turbinami, przemysł papierniczy i przemysł chemiczny. Czy HSR RX7i sprosta tak wymagającym klientom?

Jest to system, który ma wszelkie zalety PACSystem RX7i, a ponadto …jest to system redundantny na każdym poziomie sygnałów: procesorów (PACSystem RX7i), magistrali komunikacyjnej z systemem SCADA (Ethernet), magistrali łączącej z układami We/Wy (np. Genius LAN czy Profibus DP) oraz łącz do synchronizacji danych (łącz światłowodowych). Jest to system z superszybką transmisją wymiany danych, (między jednostką Master i Slave systemu redundantnego) poprzez łącza światłowodowe: 2,12 GB! Łącza światłowodowe gwarantują także dużą odporność na zakłócenia. System można łatwo skonfigurować, dzięki środowisku Profice Me – wg Piotra Marwarta da się to zrobić w kilka minut!

Od redaktora: Lepiej nie ryzykować tego w przypadku implementacji dla przemysłu chemicznego. Zainteresowanych zapraszamy do przeczytania archiwalnego artykułu z kwietnia 2004 r., Control Engeeniering dotyczącego PACSystems RX3ihttp://www.controlengpolska.com/nowosci3.php4?art=138
oraz artykułów zamieszczonych na stronie WWW ASTOR-a:

http://www.astor.com.pl/www/Produkty_i_technologie/
Systemy_sterowania/PACSystems/Kontrolery_RX3i/index.html

http://www.astor.com.pl/www/Produkty_i_technologie/
Systemy_sterowania/PACSystems/Kontrolery_RX7i/index.html

http://www.astor.com.pl/www/Biuletyn_Automatyki/
Archiwum/Rocznik_2006/nr_47_12006)/BA47_-_PACSystems_RX3i_-_Max-ON_redundancja_jednostek_centralnych.html

Możliwość realizacji zaawansowanego sterowania w sterownikach przemysłowych – prof. Janusz Kwaśniewski, AGH

O sterowaniu zaawansowanym uczą się studenci, pasjonują się nimi rzesze kadry naukowej, a “pan Franek” nadal stroi regulator PID, zapewniając, że wszystko działa poprawnie. “Pan Franek” mógłby powtórzyć za posłem: “Ja co nie czytam, a przynajmniej mało. Wiem, że tak jest najlepiej, jak dawniej bywało”.

Regulatory PID zawsze będą miały swoje miejsce w systemach regulacji, ale trzeba być otwartym na nowe rozwiązania. Prof. Kwaśniewski podobnie jak Julian Ursyn Niemcewicz próbował powiedzieć, że konserwatywna droga do nikąd nie prowadzi. Profesor przekonywał do nowych rozwiązań, a także do możliwości ichimplementacji nawet na tradycyjnym sterowniku PLC (przy użyciu języka strukturalnego).

Podczas wykładu zostały omówione takie metody, jak: sterowanie odporne, adaptacyjne, inteligencja obliczeniowa w układach sterowania (systemy rozmyte, systemy neuronowe, systemy neuronowo-rozmyte) i algorytmy heurystyczne.

Wszystkim “oświeconym automatykom” polecamy najnowszą publikację profesora “PLC (Sterowniki programowalne) w praktyce inżynierskiej”. AGH, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne. Kraków 2007.

Automatyka – kierunki rozwoju

Temat “Automatyka – kierunki rozwoju” kończył pierwszy dzień seminariów. Podsumowaniem tego, co wydarzyło się pierwszego dnia jest spojrzenie w przyszłość – spojrzenie na kierunki rozwoju automatyki.

Nowe funkcje systemów automatyki – prof. Jan Maciej Kościelny, Politechnika Warszawska

Podstawowym zadaniem automatyki była, jest i będzie regulacja (sterowanie). Środowiska naukowe oraz firmy pracują nieustannie, by odpowiedzieć na pytanie – jak to robić lepiej? Powstają nowe metody. Powstaje nowy sprzęt. Pojawiają się coraz to nowe i bardziej złożone obiekty regulacji. Obecnie obiektami mogą być reaktory chemiczne, ale i zasoby ludzkie. Prof. Jan Maciej Kościelny z Politechniki Warszawskiej mówił, jak można poprawić sterowanie dzięki diagnostyce, zaawansowanemu sterowaniu i optymalizacji. Podkreślił także znaczenie odpowiedniego modelowania dla każdej z tych metod: “Odpowiednie modelowanie, to modelowanie dopasowane do zadania (diagnostyki, regulacji czy optymalizacji)”.

W ramach wykładu można było poznać takie narzędzia, jak: sensory wirtualne, analizatory wirtualne, symulatory procesów, a także dowiedzieć się “o co chodzi” w sterowaniu predykcyjnym.

 

Szeroko została omówiona diagnostyka. Diagnostyka, która sprawi, że w sytuacji awaryjnej operator nie zostanie “zasypany” masą alarmów, lecz poinformowany o przyczynie. Nie dojdzie do przeciążenia informacyjnego, powodującego jedynie niepotrzebny, dodatkowy stres. Bieżąca diagnostyka (diagnostyka online) ma zastąpić systemy alarmowe.

Chęć doskonalenia systemów diagnostycznych prowadzi do angażowania coraz to nowych metod: programowania statystycznego, sieci neuronowych czy wnioskowania rozmytego.

Diagnostyka online to prawdziwe wyzwanie dla naukowców, a także przedmiot badań profesora. Efektem jego pracy jest stworzony, wielokrotnie nagradzany i omówiony podczas prezentacji system AMandD.

Zainteresowanych zapraszam do zapoznania się z prezentacją: http://iair.mchtr.pw.edu.pl/AMandD/doc/amandd_
prezentacja_v.1.0.pdf.

Systemy SCADA

Drugi i ostatni dzień seminariów rozpoczął się od omówienia systemów SCADA. W problematykę wprowadził wykład prof. Leszka Trybusa, następnie praktyczny punkt widzenia przedstawił Zbigniew Kowalczyk, reprezentujący Hutę Pokój, a podsumowaniem stała się prelekcja Wojciecha Wąsika z MPL.

Systemy SCADA – integracja systemów automatyki z systemami zarządzania – prof. Leszek Trybus, Politechnika Rzeszowska

Integracja systemów automatyki z systemami zarządzania jest naturalnym krokiem w stronę optymalizacji produkcji. Firmy prześcigają się w rozwiązaniach. Coraz szersza oferta trafia do klienta. Kiedy jesteśmy zalewani przez informację, niezwykle istotna staje się umiejętność spojrzenia na zagadnienie całościowo.

Całościowe spojrzenie na problem integracji można było uzyskać dzięki wykładom profesora Leszka Trybusa z Politechniki Rzeszowskiej. Profesor naświetlał takie zagadnienia, jak: systemy DCS, architektura ogólna, otwarta komunikacja, funkcje i zasady projektowania SCADA, zarządzanie informacją oraz aplikacje biznesowe.

Wykład dawał możliwość pozyskania wiadomości praktycznych, np. wyjaśniał sposób wyznaczenia wskaźnika KPI. Co to jest KPI? Po co komu znajomość tego skrótu?

Znajomość sposobu wyznaczania KPI pozwala na właściwą interpretację danych.

KPI to uogólniona nazwa wskaźników informujących o stanie i wydajności produkcji. Firmy nazywają je różnorodnie (np. OEE), ale sens pozostaje ten sam. KPI wyznacza się obliczając prosty ułamek. W mianowniku tego ułamka jest czas zakładany, a w jego liczniku różnica czasu zakładanego i czasu na straty.Okazuje się, że jest to bardzo prosty wskaźnik. Niestety odnalezienie właśnie prostych informacji zwykle zajmuje najwięcej czasu.

Opis KPI jest jedynie próbką tego, czego można było dowiedzieć się podczas wykładu. Zainteresowanym polecamy artykuł profesora, który ukazał się na łamach Control Engineering Polska: “Funkcje stacji operatorskich i serwerów archiwizujących w systemach sterowania”. http://www.controlengpolska.com/tematy_wiodace0306.php4?art=1305

Systemy HMI i SCADA w perspektywie rozwoju systemów automatyki Huty Pokój – Zbigniew Kowalczyk, Huta Pokój S.A.

Inż. Zbigniew Kowalczyk wygłosił wykład pt. “Systemy HMI i SCADA w perspektywie rozwoju systemów automatyki Huty Pokój”.

Prelegent kompleksowo opisał proces wdrażania systemów HMI i SCADA. Wskazał funkcję obu systemów w sterowaniu zespołem maszyn i urządzeń. Omówił rolę systemów w zarządzaniu firmą z praktycznego punkt widzenia.

W Hucie Pokój już od 1996 r. wdrażano systemy HMI i SCADA, opierające się na kolejnych wersjach InTouch firmy Wonderware. Równolegle rozbudowano sieć przemysłową, która obecnie pozwala na centralne sterowanie obiektami odległymi, dzięki łączności bezprzewodowej, opartej na radiomodemach Satel.

Systemy HMI i SCADA były wdrażane stopniowo, obejmując coraz to szersze meandry produkcji: kolejne obiekty, kolejne funkcje i wyzwania przed systemami zarządzania i akwizycji danych, kolejne wskaźniki do monitorowania, mnożące się źródła stanów alarmowych.

Obecnie system SCADA pozwala na automatyczne planowanie produkcji, automatyczną ocenę jakości produktu i automatyczny monitoring dystrybucji produktów.

Czy funkcję oferowane obecnie przez Systemy HMI I SCADA są wystarczające dla nowoczesnego przedsiębiorstwa?

Czekamy na prelekcję podczas ROBOTACH-u’07, opisującą wdrożenie kolejnych technologii w Hucie Pokój.

Monitorowanie z wykorzystaniem transmisji GPRS – prezentacja rozwiązania “MPL Telemetry System” – Wojciech Wąsik, MPL Tech Group

Firma MPL zaprezentowała rozwiązanie, które łączy bezprzewodowo rozproszone obiekty i systemy operatorskie typu SCADA. Jest to system łączności bezprzewodowej przystosowany do zadań typowych dla automatyki. Jest to system wykorzystujący możliwości rozbudowanej sieci GSM, Internetu i technologii GPRS. Czy w pełni wykorzystuje te możliwości?

Odpowiedź “tak” rodzi dalsze pytania: jeżeli znalazła takie rozwiązanie, to gdzie znajdzie zastosowanie? Dlaczego jest lepsze od istniejących? Po co “oni” to robili?

Zarówno inżyniera, jak i menedżera trzeba przekonać do rozwiązania, aby jego leniwa choć praktyczna natura poprowadziła go do pytań typu: “jak to działa?”, “jak z tego korzystać?”, aż w końcu “gdzie to kupić”.

Podczas prelekcji na seminariach ROBOTECH-u Wojciech Wąsik, przedstawiciel firmy MPL przekonywał do systemu MPL TS.

Zaprezentował kombinację kilku sprytnych rozwiązań, między innymi: serwera z wielowątkowym systemem opartym na Linuxie, standardu otwartego protokołu DMP 3.0 z tzw. stemplem czasowym i modemu GPRS. Prezentacja wywołała dyskusje. Proponuje przyjrzeć się rozwiązaniu.

Gdzie znajdzie zastosowanie? Dlaczego jest lepsze od istniejących? Po co “oni” to robili?

Wojciech Wąsik mówił: “System MPL TS nie jest lepszy, choć w niektórych implementacjach może okazać się lepszym,ale z pewnością stanowi alternatywę dla bezprzewodowej telemetrii opartej na radiomodemach. Alternatywa pozwala tworzyć rozwiązania hybrydowe, projektowane dla konkretnych instalacji.”

MPL TS jest dedykowany do zastosowań w automatyce, choć nie dla instalacji o krótkim krytycznym czasie reakcji (np. w elektrowniach), a głównie dla instalacji rozproszonych i rozbudowanych, obejmujących setki monitorowanych punktów. Średni czas odpowiedzi wynosi ok. 4-5 sek. MPL TS umożliwia przekazywanie informacji do centralnego systemu o zmianach stanu dowolnie odległych obiektów, co oznacza, że monitorowany obiekt może znajdować się w dowolnym miejscu na kuli ziemskiej. MPL TS staje się “szybki”, gdy istnieje konieczność odpytywania wielu obiektów jednocześnie. Czas odpytania wielu stacji pozostaje na poziomie 5-6 sek. Protokół DMP 3.0 pozwala na bardzo precyzyjny wgląd we wszystkie zdarzenia, a stempel czasowy umożliwia uszeregowanie zdarzeń wg kolejności ich wystąpienia, co np. w przypadku nadejścia komunikatów o błędach pozwala na prawidłową diagnostykę, czyli odróżnienie błędu-przyczyny od błędu-skutku. MPL TS ma wszystkie zalety rozwiązań opartych na technologii GSM, takich jak: brak konieczności stosowania specjalizowanych anten, brak konieczności uzyskiwania koncesji na wykorzystanie pasma transmisyjnego i duża odporność na zmiany rzeźby terenu.

Koszty eksploatacji systemu są niskie. Ograniczają się do opłaty operatorowi GSM za ilość przesłanych danych GPRS. (Obecnie można znaleźć na rynku ofertę: 5 gr za 1 GB. 1 GB to mało przy transmisji poczty elektronicznej, ale nie w odniesieniu do danych telemetrycznych). W porównaniu do systemów opartych na radiomodemach oszczędza się na kosztach utrzymania i konserwacji anten (nadajników) oraz na opłacie za wykup częstotliwości. Transmisja oparta jest na stosunkowo niezawodnych sieciach GSM oraz Internet.

Ciągłość działania systemu oparta jest na potrójnej redundancji serwera, jak i redundancji łączy.

Jak to działa?

Idea jest prosta. Komunikację między monitorowanym obiektem a centralnym systemem monitorowania można podzielić na dwa etapy. Etap 1.: dane z monitorowanego obiektu zostają wysłane pakietowo dowolną siecią GSM za pomocą technologii GPRS, zgodnie z protokołem DMP 3.0. Następnie siecią Internet do serwera telemetrycznego. Etap 2.: centralny system monitorowania poprzez sieć Internet łączy się z serwerem telemetrycznym, z którego odczytuje dane o swoim systemie.

Wąskie gardło stanowi połączenie pakietowe miedzy obiektem a Internetem – GPRS jest wolny. Atutem systemu MPL TS jest krótki czas odpytania kilku stacji w porównaniu z systemem opartym na radiomodemach. W systemie z radiomodemami występuje odpytywanie szeregowe stacji. Serwer telemetryczny z wielowątkowymsystemem (oparty na Linuxie) może odpytywać wiele urządzeń jednocześnie.

Dyskusja

Wątpliwości uczestników prelekcji wzbudził jednak nie problem stabilności systemu, ale problem bezpieczeństwa danych, gromadzonych jak mniemano na serwerze telemetrycznym. Wyjaśnień udzielił Andrzej Jarosz, reprezentujący firmę Ant, która dostarczyła rozwiązanie serwera telemetrycznego w ramach współpracy z firmą MPL. Andrzej Jarosz: “Serwer telemetryczny nie pełni funkcji bazy danych, a jedynie funkcje komunikacyjną – rutuje ramkę i ją przekazuje. Wypełnienie tej funkcji nie wymaga znajomości protokołu ani kodu szyfrowania danych. Serwer gwarantuje “czystą rurę”.

Dokładny opis można znaleźć na stronie: www.mpl.pl.

Zagadnienia sieciowe

Ostatnim z omawianych tematów to “Zagadnienia sieciowe”. Poświęcono mu trzy prelekcję wygłaszane przez mgra inż. Andrzeja Ożadowicza, Zbigniewa Piątka, reprezentującego firmę Beckhoff Automation i Piotra Panianisa z IBM Polska.

Kompatybilność systemów i urządzeń – mgr inż. Andrzej Ożadowicz

Mgr inż. Andrzej Ożadowicz wygłosił wykład pt. “Kompatybilność systemów i urządzeń”. Wykład był apelem o rozwagę podczas integracji systemów informatycznych i energetycznych. Rozwaga to nie tylko zabezpieczenia transmisji (komunikacja z potwierdzeniem, sumy kontrolne, retransmisje czy determinizm czasowy). Rozwaga to także dbanie o kompatybilność elektromagnetyczną.

Prelegent zasygnalizował niebezpieczeństwa wynikające z wpływu pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez system na komunikację w tymże systemie. Nie można lekceważyć podstawowych praw fizyki. Zgodnie z prawem Amp? re’a każde urządzenie elektryczne w systemie jest anteną, która nadaje sygnały, będące źródłem zakłóceń dla samego systemu. Jest to szczególnie niebezpieczne przy konsolidacji różnych sieci w jedną.

Mgr inż. Andrzej Ożadowicz przedstawiał wyniki swojej pracy magisterskiej i doktorskiej oraz dzielił się doświadczeniem z badań przeprowadzanych wraz ze studentami AGH. Pokazywał widma sygnałów komunikacyjnych w zależności od pracy otaczających je urządzeń. Wskazywał wielkość zakłóceń w okolicach częstotliwości nośnej.

Mgr inż. Ożadowicz jest pionierem, który bada warunki zapewnienia kompatybilności elektromagnetycznej przy integracji systemów. Jak mówił, nie znalazł wyników, które mogłyby stać się punktem odniesienia dla jego badań. Czy brak publikacji na powyższy temat świadczy o bagatelizowaniu problemu? Jak problem kompatybilności elektromagnetycznej ma się do systemów telematycznych? W inteligentnym budynku monitorowany jest stan oświetlenia. Włączone? Wyłączone? Może warto wiedzieć, czy wyłączenie światła wynika ze sterowania, czy z braku zasilania.

Pozostają pytania i nadal trwają badania – zainteresowanych zapraszam do śledzenia tematu i prac mgra inż. Ożadowicza.

Wykorzystanie systemów czasu rzeczywistego i nowoczesne technologie sieciowe w układach automatyki – Zbigniew Piątek, dyrektor generalny Beckhoff Automation

Budowa systemów automatyki opierających się na jednostkach kontrolnych, jakimi są PLC, ma tak szerokie tradycje, że trudno już sobie wyobrazić, aby można było zastąpić je czymś innym. Nie takie rewolucje miały miejsce w historii techniki! Mgr inż. Zbigniew Piątek, dyr. generalny Beckhoff Polska udowadniał na przykładzie swojego produktu wyższość systemu czasu rzeczywistego nad systemem tradycyjnym.

Interesujące są nie tylko same dywagacje, ale parametry, jakie udało się uzyskać firmie Beckhoff.

W większości systemów przemysłowych rola PC jest ograniczona do funkcji monitorujących i wizualizacji, czyli jednostka z najsilniejszym CPU odgrywa role drugoplanową. PC nie rozwija skrzydeł w systemach automatyki, ponieważ i tak musiałby współpracować z wolnymi sieciami przemysłowymi typu Profibus czy Fildbus. Beckhoff proponuje, aby jednostka centralna łączyła się ze stacjami za pośrednictwem Ethernetu. Proponuje EtherCAT – ultraszybką sieć komunikacyjną, zbudowaną na bazie klasycznego Ethernetu. “Ultra szybkość”- 10 kB/ms uzyskano dzięki maksymalizacji wykorzystania pasma łącza Ethernet i adresowaniu bezpośredniemu. Adresowanie bezpośrednie oznacza bezpośredni dostęp do pojedynczego sygnału, czyli czas dostępu do każdego sygnału w sieci jest zunifikowany (jest taki sam), nie ma znaczenia, gdzie znajduje się obiekt. Protokół EtherCAT jest szybszy niż magistrala PCI, dlatego w komputerach przemysłowych Beckhoff zrezygnowano z niej. Prędkość oferowana przez EtherCAT wydaje się przekonywać nawet zatwardziałych zwolenników determinizmu czasowego, choć zawsze pozostaje wątpliwość, czy wystarczy 99,8% pewności. Sercem komputera przemysłowego jest system operacyjny TwinCAT z wbudowanym jądrem czasu rzeczywistego.

Właściwie wszystkie parametry techniczne świadczą o dużej przewadze systemów PC-based. Zainteresowanie nimi wzrasta, ale nadal w automatyce królują PLC. Dlaczego? Istnieją dwie główne przyczyny. System operacyjny typu TwinCAT daje ogromne możliwości, ale jest narzędziem trudnym. Używanie go wymaga wykwalifikowanej kadry, umiejącej najpierw programować te systemy, a później utrzymywać i nadzorować ich działanie. Czyli problem pierwszy to kadry. Problem drugi stanowi nadal niewystarczająca liczba urządzeń mogących współpracować z EtherCAT.

Jak widać paradoksalnie, choć wszelkie przesłanki techniczne są za systemami PC-based, pozostają one nadal w kuluarach systemów przemysłowych automatyki.

Jak efektywnie wykorzystać RFID w sferze produkcji? – Piotr Ponianis, Manufacturing Konsultant IBM Polska

Piotr Ponganis, przedstawiciel Manufacturing Konsultant IBM Polska, wygłosił wykład pt. “Jak efektywnie wykorzystać RFID w sferze produkcji?”.

O technologii RFID mówi się coraz więcej. Wskaźniki ekonomiczne, statystyki i producenci zachęcają. Prelegent śmieje się: “Niektórzy myślą, że jak już kupimy sobie RFID, to właściwie możemy przestać sprzedawać i czeka nas sama szczęśliwość”. Tak oczywiście nie jest. Co nowego wnosi ta technologia do sfery produkcji?

Wykład zaczął się od rozszyfrowania skrótu RFID. Następnie przedstawiono podstawową konfigurację systemu i wprowadzono słuchaczy w tajniki i specyfikacje technologii.

Po tym wstępie skupiono się na zastosowaniach w produkcji.

Przykładem przemawiającym do wyobraźni był “lokalny system GPS”, określający położenie samochodów w dużej hali z dokładnością do 1 cm. Zasada działania (określania położenia obiektu) w systemie GPS i systemie nawigacji opartym na RFID jest taka sama. Satelity w lokalnym systemie GPS zastąpiono nadajnikiem + anteną RFID, a na samochodach umieszczono aktywne tagi. Położenie samochodu określa się na podstawie odpowiedzi z 3 czytników. Czytniki rozmieszczone są w przeciwległych końcach hali.

Przykład systemu łączącego dwie technologie: identyfikacji poprzez częstotliwość radiową oraz Internetu to system pozwalający na monitorowanie produktu zaopatrzonego w tag, podczas całego procesu produkcji oraz w całym łańcuchu dostaw w czasie rzeczywistym.

Inny przykład pokazuje robota z czytnikiem sortującego otagowane produkty.

Przykłady zastosowań potwierdzają tezę postawioną przez Piotra Pongonisa: “Rozwój technologii RFID zawdzięczamy pokonywaniu kolejnych barier technologicznych: Tagi mogą już być mocowane na powierzchniach metalowych, są wodoodporne i coraz trwalsze. To właśnie otwiera im furtkę do coraz szerszej gamy zastosowań, również w automatyce”.

Nadal mało znane rozwiązanie wzbudziło kontrowersje:

Problem 1. Technologia identyfikacji poprzedniej generacji – kody kreskowe, miała zabezpieczenie na wypadek zniszczenia oznaczenia – pod kodem kreskowym znajdowała się kombinacja cyfr, czytelna dla człowieka i jednoznacznie określająca produkt. Pojawiło się pytanie: co się stanie, kiedy tag ulegnie uszkodzeniu?

Problem 2. Tag, jako programowalna pamięć, może pod wpływem odpowiedniego pola magnetycznego zostać skasowany lub przeprogramowany. Zastanawiano się, jaki system zabezpieczeń chroni przed takimi niepożądanymi zjawiskami.

Dyskutowano, choć nie znaleziono wszystkich odpowiedzi.

Konkluzja kończąca wykład brzmiała: “Rozwiązania RFID staną się popularne wówczas, gdy przedsiębiorcy zorientują się, że im się to opłaca. Kiedy przełamywaniu barier technologicznych będzie towarzyszyć przełamywanie barier cenowych. To już się dzieje.

Panel dyskusyjny