Industry Fórum. Amper Siemens na veletrhu elektrotechniky a elektroniky. Řízení linky na výrobu měděných anod

Transkript

1 Industry Fórum magazín pro partnery a zákazníky sektoru Industry, divize IA&DT Amper 2009 Siemens na veletrhu elektrotechniky a elektroniky 8 PROJEKT Řízení linky na výrobu měděných anod 12 PROJEKT Linde Gas využívá průtokoměry Massflo

2 EDITORIAL Vážení čtenáři, počátek letošního roku přinesl jednu malou změnu, na niž jsem upozorňoval již v úvodníku minulého čísla magazínu Industry Fórum divize Automation and Drives (A&D) nese nový název Industry Automation and Drive Technologies (IA&DT). Naše portfolio produktů a služeb, ani kontakty v prodejních, technických či servisních týmech se tím však nemění. Bližší informace se dozvíte na straně 21. Nejbližší událostí, která nás nyní čeká, je veletrh Amper Zvu Vás tedy srdečně do haly 2 sektoru C na stánek číslo 4, kde se budete moci seznámit s našimi nejnovějšími technologiemi a řešeními. O většině z nich se můžete dočíst v hlavním článku tohoto čísla. A jaké další zajímavosti jsme pro Vás připravili? Tentokrát jsme se zaměřili zejména na projekty, na nichž se naše divize podílela. Přiblížíme Vám hned šest z nich a k tomu jednu zahraniční referenci. Zajímavými zakázkami, o nichž si můžete přečíst, byly například budování provozu na výrobu umělých pryskyřic z použitých PET lahví v ústecké Spolchemii nebo řešení elektrotechnické části linky na výrobu měděných anod v závodě Kovohuty, a. s., ve slovenských Krompachách. Oba tyto projekty realizovaly naše partnerské firmy s majoritním využitím technologií Siemens. Jelikož Industry Fórum připravujeme pro Vás, naše zákazníky a partnery, velmi nám záleží na tom, abyste s ním byli spokojeni. V časopise proto tentokrát najdete vložený dotazník, o jehož vyplnění a odeslání bych Vás chtěl požádat, a předem Vám děkuji za čas, který mu věnujete. Jen díky zpětné vazbě totiž budeme moci náš magazín co nejvíce přiblížit Vašim představám a požadavkům, abyste se na něj mohli ještě více těšit. Kromě toho budeme z došlých dotazníků losovat a deset výherců odměníme atraktivními cenami. Přeji Vám příjemné čtení a těším se na shledanou s některými z Vás na veletrhu Amper. Dr. Bohumil Brodský, ředitel divize IA&DT Siemens, s. r. o. 2 Industry Fórum

3 OBSAH Obsah ZE ZAHRANIČÍ 11 Železárna rychle a bez problémů TIA v americké továrně na výrobu potrubí PROJEKT 16 Rekonstrukce řídicího systému paletizační linky 18 Řídicí systém děrovacího stroje 19 Aplikace měničů Sinamics S120 ve Švýcarsku PRODUKTY 20 Malý operátorský panel s velkým displejem Moduly vzdálených I/O s vysokým stupněm krytí VELETRH 4 Amper 2009 Divize IA&DT společnosti Siemens představí své novinky na letošním ročníku mezinárodního veletrhu elektrotechniky a elektroniky Amper, jenž bude probíhat od 31. března do 3. dubna 2009 na pražském výstavišti v Letňanech. Industry Fórum magazín pro partnery a zákazníky sektoru Industry, divize IA&DT, Redakční rada Jan Futera Vladimíra Hercogová Lukáš Hrabal tel.: iadtmarketing.cz@siemens.com Vydává Pro Siemens, s. r. o., AC&C Public Relations, s. r. o., Čistovická 11, Praha 6 Šéfredaktor Michal Urban tel.: michal.urban@accpr.cz PROJEKT 8 Řízení linky na výrobu měděných anod PROJEKT 12 Linde Gas využívá průtokoměry Massflo Sazba, zlom TAC-TAC agency, s. r. o., Vydáno v Praze dne Registrace MK ČR pod číslem E 8184 Industry Fórum vychází třikrát ročně a je distribuováno zdarma Industry Fórum 3

4 VELETRH Siemens na veletrhu Amper 2009 Divize IA&DT společnosti Siemens se také v letošním roce zúčastní mezinárodního veletrhu elektrotechniky a elektroniky Amper, jehož 17. ročník bude probíhat od 31. března do 3. dubna 2009 na pražském výstavišti v Letňanech. Siemens představí své produkty, systémy a služby pro průmysl, energetiku a veřejnou infrastrukturu v hale 2, sektoru C, na stánku číslo 4. Jak dosáhnout vysoké kvality, efektivity, bezpečnosti a spolehlivosti výroby? Také těmto otázkám se bude věnovat expozice Siemens zaměřená na průmyslovou automatizační techniku. Ať už zákazník hledá klasické modulární řešení nebo řízení na bázi PC, vestavný (embedded) systém či distribuovanou inteligenci, odpovědí mu jsou integrovaná komunikace, diagnostika, řízení pohybu a bezpečnostní funkce, které dokážou významně snížit nároky na nezbytné vybavení. Díky kvalitní a ucelené softwarové platformě na bázi vývojových nástrojů Step 7 mohou aplikace fungovat na jakémkoli hardwaru ze skupiny Simatic Controller. Výhody jsou jasné stejné postupy při konfiguraci, v diagnostice i komunikaci a opětovné využití uživatelského softwaru na různých hardwarových platformách šetří náklady a zkracují čas uvedení výrobku na trh. Novinky v automatizačních systémech Celá řada produktových novinek bude prezentována zejména v souvislosti s komunikačním standardem Profinet, jenž je v dnešní době prakticky největším nositelem inovací napříč celým produktovým portfoliem společnosti Siemens. Součástí expozice automatizačních systémů bude rovněž demonstrace předností komunikačního standardu Profinet, který zrychluje a usnadňuje práci projektantům, programátorům i servisním technikům a nabízí nové možnosti řešení automatizačních úloh. Vedle novinek z oblasti řídicích systémů Simatic S7 se na veletrhu objeví také novinky ze skupiny produktů Simatic ET200, tedy nové distribuované periferní jednotky (vzdálené IO) pro připojení na komunikační sítě Profibus i průmyslový ethernet (Profinet). K dispozici budou informace o stanicích Simatic ET200 určených pro montáž do rozvaděčů (IP20) i mimo ně (IP65/67), dále pak o distribuovaných periferiích určených k nasazení do prostředí s nebezpečím výbuchu a podobně. Za pozornost stojí například nová řada periferií Simatic ET200 eco PN jde o malé a odolné bloky vzdálených IO se stupněm krytí IP 65/66/67 komunikující po síti ethernet (protokol Profinet). Tyto stanice se montují mimo rozvaděč přímo na stroj, a pomáhají tak ušetřit místo. Rozšířila se i nabídka pro modulární stanice vzdálených IO ET 200pro, a to o nový modul IM PN IWLAN umožňující přímé připojení stanice vzdálených IO do bezdrátové komunikační sítě. Stanice ET 200pro se stupněm krytí IP65/66/67 a možností integrace motorových vývodů se tak nyní s výhodou uplatní na pohyblivých částech strojů či v automaticky řízených vozících. Řada inovací se objevuje i u průmyslových počítačů Simatic PC návštěvníci veletrhu se budou moci seznámit s novými průmyslovými PC včetně Rack PC 647B. Zajímavé jsou i vestavné PC systémy Simatic S7-mEC a Microbox PC. Simatic S7-mEC, rozšiřitelný o vstupně/výstupní karty systému 4 Industry Fórum

5 VELETRH Simatic S7-300, představuje v kombinaci se softwarem PLC Simatic WinAC RTX výkonný řídicí systém. V tomto případě může navíc na jedné hardwarové platformě současně fungovat i systém SCADA, případně další PC aplikace. Simatic PCS 7 V7.1 V oblasti procesní automatizace se představí nová verze řídicího systému Simatic PCS 7 V7.1, jež uživatelům přináší nové možnosti a funkce například kompletně inovovanou procesní knihovnu, zjednodušené konfigurování komunikace mezi automatizačními stanicemi (grafická konfigurace bez nutnosti vkládání komunikačních Send/Recv bloků) a nový vzhled všech objektů na operátorské stanici. Součástí prezentace budou i malé řídicí systémy LOGO! a Simatic S Hlavní novinkou v této produktové skupině je nová verze logického modulu LOGO! 0BA6. Nová generace LOGO! nabízí další užitečné funkce dvakrát větší paměť pro 200 funkčních bloků, čtyři analogové vstupy a čtyři vysokorychlostní vstupy pro čítání frekvence až 5 khz. Významnou novinkou je externí displej s možností připojení ke každé základní jednotce. Vylepšený software LOGO!Soft Comfort V6.0 podporuje nové funkce, jako jsou generování pulzně modulovaného signálu PWM a matematické operace, které modul LOGO! přibližují vyšším řídicím systémům. Co se týče napájecích zdrojů, nebude chybět revoluční novinka v podobě modulu Sitop DC UPS 500S. Jde o modul pro nepřetržité napájení v rozvodech 24 V DC, využívající moderní systém bezúdržbových kondenzátorů. Místo standardních baterií jsou použity velkokapacitní dvouvrstvé kondenzátory, jež se vyznačují vysokou životností i při vysokých teplotách. Výrobce garantuje 80% kapacity po osmi letech při teplotě 50 C a 90% kapacity při teplotě 40 C. Velkou výhodou je několikanásobně nižší doba dobíjení, zaručující rychlejší připravenost při případných výpadcích napájení. Další snížení nákladů při použití Sitop DC UPS 500S přináší skutečnost, že na rozdíl od klasických baterií není nutné zajišťovat odvětrávání. Užitečné funkce za přijatelnou cenu V oblasti vizualizačních systémů představíme panel TP177B 4, který disponuje mnoha užitečnými funkcemi za přijatelnou cenu. Pomocí ethernetového rozhraní a internetu se k němu lze vzdáleně připojit, takže pracovník údržby může na dálku sledovat, jaký problém v technologii vznikl, a okamžitě vzniklou situaci řešit. Panel je vybaven širokoúhlým displejem typu TFT, nadstandardní je i ovládání. Klasické dotykové ovládání je doplněno o čtyři volně programovatelná membránová tlačítka. Pro méně náročné aplikace je určena celá řada tzv. Basic ovládacích panelů. Tyto panely se nabízejí s displeji o velikostech 4 až 15. Pozornost bude zaměřena rovněž na novinky v oblasti vizualizačních softwarů WinCC a WinCC flexible a jejich nadstaveb. Průmyslové senzory V prezentaci průmyslových senzorů nebudou chybět senzory pro bezkontaktní snímání polohy, a to konkrétně ultrazvukové, optické, indukční a kapacitní. V kategorii optických senzorů můžeme zmínit kompaktní snímač barev s typovým označením Simatic PXO vybavený rozhraním IO-Link je výkonnější než ostatní jednoduché snímače, a umí tak rozpoznat i vícebarevné cíle (například obaly s různobarevným potiskem). Uživatel může zvolit pět referenčních barev, které lze nastavit buď přímo na snímači pomocí metody zaučení (teach-in), nebo vložit do snímače prostřednictvím rozhraní IO- -Link ve formě parametrů receptury. Referenční barvy se dají přes rozhraní IO-Link měnit, i když je zařízení v provozu. V určeném bodě se pouze změří velikosti složek barevného modelu RGB, jež se následně uloží v řídicím systému Industry Fórum 5

6 VELETRH Pokud jde o systémy pro čtení kódů, vystaveny budou ruční čtečky Simatic HawkEye 40 a HawkEye 45, které čtou kódy se středním až vysokým kontrastem při velikosti bodu větší než 0,13 mm, jakož i čárové kódy s čárami širšími než 0,12 mm. Simatic HawkEye 45 navíc obsahuje integrovaný displej pro zobrazení přečtených dat a nastavení čtečky. Simatic HawkEye 40T a Simatic HawkEye 45T jsou varianty vybavené čtecí hlavou s vysokým rozlišením, výkonnějším procesorem a speciálním dekódovacím algoritmem Siemens-Direct-Part-Mark (DPM). Oba typy navíc disponují velkou pamětí o kapacitě 2 MB pro ukládání dat získaných v režimu offline. Nízkonapěťová spínací technika a rozvod energie Novinku v produktovém portfoliu nízkonapěťové spínací techniky Siemens představuje nová řada pojistkových odpínačů, nabízejících dokonalejší ochranu osob i zařízení spolu se snazším připojováním. Řada Sentron 3NP1 obsahuje standardně ochranu proti nebezpečnému dotyku a přehmátnutí, jež při montáži do sběrnicových systémů uživateli zabraňuje dotknout se částí pod proudem, a to dokonce i při přístupu zezadu. Přístroje se dodávají v pěti velikostech pro jmenovité proudy od 160 do 630 A a díky své kompaktní konstrukci přinášejí významnou úsporu místa v rozvaděčích. Nový multifunkční měřicí přístroj Sentron PAC4200 měří asi 200 elektrických veličin, jako jsou napětí, proud, frekvence, výkon či spotřeba elektrické energie, ukládá naměřené hodnoty a umožňuje analyzovat kvalitu elektrické energie dodávané ze sítě. Parametry přístroje odpovídají nové normě IEC a měří například napětí, proud, činný výkon a energii s přesností 0,2 %. Sentron PAC4200 lze pomocí volitelného rozhraní Profibus-DP nebo Modbus RTU zapojit do nadřazeného systému pro řízení spotřeby energie, v němž nabízí transparentní přístup k naměřeným údajům jako nezbytnou podmínku zvyšování výkonnosti závodu, optimalizace spotřeby energie a snižování nákladů. Zařízení má navíc standardně integrované ethernetové rozhraní s kapacitou 10/100 Mb/s, přes nějž se dá přímo připojit do místní sítě (LAN). Základem moderní koncepce strojů a strojních zařízení s nepřetržitou provozní pohotovostí jsou nové kompaktní motorové vývody 3RA6, rozšiřující a vyvažující stávající produktové portfolio Sirius pro průmyslové rozvaděče. Hlavní důraz se přitom klade na zjednodušení přípravy realizace a podstatné snížení celkových nákladů. V porovnání s tradičními motorovými vývody jsou 3RA6 mnohem kompaktnější a nabízejí více možností, například nesvařitelnost kontaktů a spolehlivé vypnutí při skončení životního cyklu. Spouštěče 3RA6 jsou vhodné pro aplikace s přímým nebo reverzačním spouštěním třífázových motorů do 32 A (cca 15 kw/400 V). Průmyslová síť AS-Interface Dalšího snížení výdajů souvisejících se zapojováním řídicích obvodů se docílí připojením k průmyslové síti AS-Interface (AS-i). Sběrnice AS-i je otevřený sběrnicový systém pro připojení akčních členů a senzorů nestíněným dvoužilovým vedením, které přenáší současně data i napájení. K montáži a připojení modulu AS-i není zapotřebí nářadí. Vedení sběrnice se provléká prořezávacími konektory od jednoho spouštěče k druhému (liniová topologie), což podstatně zkracuje dobu připojování a snižuje související náklady. Jednoduché parametrování místo zdlouhavého a nákladného propojování to je modulární bezpečnostní systém Sirius 3RK3, jenž přináší nové řešení v oblasti bezpečnosti strojů a strojních zařízení. Svými možnostmi sice předčí jednoduchá bezpečnostní relé a moduly, na druhou stranu nemůže být srovnáván s bezpečnostními PLC. Dá se použít ve všech průmyslových odvětvích v aplikacích, u nichž je nutné vyhodnocovat několik bezpečnostních 6 Industry Fórum

7 VELETRH signálů, a propojování běžných bezpečnostních modulů či relé by proto bylo příliš nákladné a nehospodárné. Modulární konstrukce bezpečnostního systému Sirius 3RK3 přináší uživateli úsporu nákladů, protože platí a používá pouze přístroje (moduly) pro danou aplikaci nezbytně nutné. Standardní a mechanické pohony Produktová skupina standardních pohonů představí asynchronní elektromotory nízkého napětí, nevýbušné asynchronní motory nízkého napětí a elektropřevodovky. Elektromotory pocházejí z produkce výrobních závodů v Mohelnici, Frenštátě pod Radhoštěm a Bad Neustadtu a jsou určeny k pohonu průmyslových zařízení, jako jsou ventilátory, čerpadla, obráběcí stroje, hydraulické komponenty a dřevoobráběcí stroje. Nevýbušné motory AOM lze použít i v prostředí s nebezpečím výbuchu například v chemických provozech, u benzinových pump či v dolech. Motory je možné používat také v náročných klimatických podmínkách. Mezi zajímavosti expozice budou patřit pravoúhlý řez motorem 1LE1 v tzv. točícím se provedení, dále jednofázový motor 1LF7 a další motory v patkovém či přírubovém provedení. V rámci expozice představíme i produkty jednoho ze sedmi výrobních závodů Siemens- -Flender. Produktové portfolio je zaměřeno zejména na technologii převodovek a zahrnuje spojky a průmyslové převodovky, elektropřevodovky a velké převodovky pro jednotlivé průmyslové aplikace. Na výstavní ploše bude k vidění elektropřevodovka z výrobního závodu Siemens v Tübingenu. Pohony velkých výkonů Pohony velkých výkonů budou zastoupeny frekvenčním měničem Sinamics S120 s kapalinovým chlazením. Účinný koncept chlazení snižuje provozní náklady, kompaktní konstrukce navíc neklade nároky na zastavěný prostor. Sinamics S120 s kapalinovým chlazením je jedním z nejtišších měničů ve své kategorii. Je vhodný pro náročné aplikace v prostředích se znečištěným vzduchem, obzvláště úsporný provoz pak nabízí v provozech, kde je k dispozici chladicí vodní okruh. Pohony velkých výkonů zahrnují asynchronní, synchronní a kroužkové motory, respektive generátory pro nízké i vysoké napětí ve výkonech od 160kW do 100MW. Novinkou jsou motory s vysokými otáčkami (až 5000 ot./min) ve výkonech až 10MW. Frekvenční měniče zahrnují výkony od 75 kw do cca 80MW pro nízké i vysoké napětí. Velkou výhodou pohonů značky Siemens s vysokou účinností je značná úspora energie s velmi krátkou návratností. Nabídku pohonů doplňuje nová verze programu SinaSave, který vypočte úsporu energie a návratnost vložených prostředků. Řešení pro výrobní stroje Návštěvníci určitě neminou bez povšimnutí elektronický xylofon, ovládaný řídicím systémem Simotion. Pohyb paliček zajišťují lineární pohony Sinamics S120 s lineárními motory. Na tomto modelu se nabízí srovnání standardního lineárního motoru 1FN3 s novým lineárním motorem 1FN6, jenž má unikátní patentovanou konstrukci. Hlavní výhodou je, že sekundární strana neobsahuje permanentní magnety, a nepřitahuje tak železné materiály. Pro projektanty je připravena vzorová aplikace, využívající integrované bezpečnostní funkce pohonů Sinamics, jež jsou vybaveny bezpečnostními funkcemi odpovídajícími aktuálním bezpečnostním normám. Celý model řídí systém Simotion D, využívající i další bezpečnostní prvky. Pro jednoduché polohovací aplikace slouží nová řada pohonů Sinamics S110, která nabízí celou škálu funkcí včetně bezpečnostních. Tento pohon je určen pro jednoduché, ale i náročnější jednoosé aplikace, vhodný je rovněž pro repase starých analogových pohonů. Součástí veletržní prezentace bude rovněž ukázka nových verzí softwaru pro návrh a oživení elektrických pohonů Sizer a Starter. Návštěvníci veletrhu se seznámí také s vývojovým prostředím Simotion Scout a jeho novými funkcemi Industry Fórum 7

8 PROJEKT Řízení linky na výrobu měděných anod Firma ENETEX-TEP, s. r. o., v rekordně krátkém čase od dubna do listopadu 2008 vyprojektovala, dodala a zprovoznila elektrotechnickou část technologické linky na výrobu měděných anod v závodě Kovohuty, a. s., ve slovenských Krompachách. Zdařil se tak záměr investora vybudovat na Slovensku, v místě tradiční hutní výroby, závod, který splňuje jak vysoké nároky na výkon, tak i přísné požadavky na ekologii. Celá technologie je řízena pomocí PLC Siemens řady S7-300F a distribuovaných periferií ET 200M. Měděné anody (desky s patřičnými fyzikálními i chemickými parametry) o čistotě kovu 99,5 % jsou meziproduktem při výrobě mědi. Po dalším čištění pomocí elektrolýzy vzniká výsledný produkt s čistotou 99,99 % Cu. Technologie výroby měděných anod se dá rozdělit do tří navzájem provázaných celků řízení pece a licího zařízení, tavení mědi v peci a následný odvod a čištění spalin, chlazení pece. Řízení pece a licího zařízení Anodová pec určená k pyrometalurgické rafinaci mědi o jmenovité kapacitě 250tun mědi se naklápí kolem své podélné osy za pomoci hydraulických válců, které jsou napájeny samostatným hydraulickým agregátem se 100% zálohou. Naklápění pece slouží k zajištění všech pohybů v rámci tavicího cyklu, jenž se skládá ze vsázkování mědi, oxidace a redukce taveniny, slévání strusky a lití mědi do připravených forem na karuselu. Druhý samostatný hydraulický agregát zajišťuje pomocí hydroválců pohon odkládacích zařízení vyrobených anod do chladicích van. Samotný licí karusel má průměr mm a skládá se ze 16 forem. Při plném zatížení dosahuje hmotnosti bezmála 63 tun a pro správné dodržení přesného a časově úsporného provozu je třeba řídit pozici vybírání/lití s přesností do 5 mm na vnějším obvodu karuselu (obvod karuselu je mm). Proto byly pro pohon licího karuselu použity dva synchronní servopohony v režimu Master-Slave s příslušnými polohovými vazbami. Tavení mědi v peci a následný odvod a čištění spalin Po roztavení mědi v peci pomocí dvou plynových hořáků probíhá oxidační a následně redukční fáze. Měď se po odlití strusky lije přes vážicí pánev do forem na karuselu. Postupným natáčením karuselu se formy posunují přes chladicí zónu až pod vybírací zařízení, jež zchlazené měděné anody přesunou do chladicí vany. Pro zajištění vyšší spolehlivosti jsou vybírací zařízení a chladicí vany zdvojeny. Spaliny vzniklé tavením vstupní suroviny (95% měděný šrot) se pomocí kouřového ventilátoru odvádějí přes spalovací zařízení pro dopalování organických látek. Následuje parní kotel pro dochlazení spalin a doplňkovou výrobu páry pro generátor a dále rekuperátor sloužící k předehřevu spalovacího vzduchu do hořáků. Poté spaliny procházejí prachovými filtry, v nichž se zachytí jemné prachové částice, ke vstupu kouřového ventilátoru, odkud se dostávají do kouřovodu, respektive komínu. 8 Industry Fórum

9 PROJEKT Chlazení pece Chlazení pece sestává ze dvou okruhů. První, uzavřený okruh, naplněný nemrznoucí směsí, chladí vlastní korpus pece, dveře a přechodový věnec na výstupu spalin. Druhý, vodní okruh, pak ochlazuje odlité anody. Před každým nalitím mědi je do formy nastříknuta suspenze síranu barnatého, jež zabraňuje připečení taveniny o teplotě C k formě. Chladicí voda rovněž cirkuluje, odpařené ztráty jsou průběžně doplňovány a usazené kaly z lití anod se filtrují v kalolisu. Kal (usazený síran barnatý) se lisuje a vrací zpět do výrobního procesu. Použitý řídicí systém Systém řízení technologie byl rozdělen do tří samostatných automatů S7-300 podle výše uvedených technologických celků. Každý z řídicích systémů musí splnit požadavky na řízení rozsáhlé technologie a rovněž zajistit bezpečnostní požadavky, vysvětluje Ing. Radek Podzemný, jednatel firmy ENETEX-TEP. Proto jsme použili procesory CPU315F-2 PN/DP, které v sobě zahrnují jak program pro řízení technologie, tak i program pro řízení bezpečnostních aplikací spolu s použitými kartami bezpečných digitálních vstupů/výstupů a analogových vstupů tak zajišťují ochranu technologických částí a bezpečnost pracovníků, zvláště při obsluze pece a karuselu. Tyto procesory jsou vybaveny dvěma komunikačními rozhraními. Profibus DP (zdvojená linka) slouží ke komunikaci s periferiemi ET200M, servopohony a místním panelem obsluhy pece TP277. Druhé komunikační rozhraní je použito pro vzájemné propojení všech tří systémů a jejich připojení ke stanicím vizualizace technologického procesu, umístěným ve velínu. Komunikace a systém pro ovládání a vizualizaci Obsluha rozsáhlé technologie je soustředěna ve třech pracovních stanicích ve velínu. Každá z nich představuje samostatné PC pracoviště na bázi serveru značky Fujitsu Siemens se dvěma 24 Siemens LCD monitory. Na všech třech stanicích běží aplikace vytvořená ve vizualizačním systému SCADA WinCC. Každá z těchto stanic tak umožňuje přehlednou a komfortní obsluhu kteréhokoli ze tří technologických celků operátorovi poskytuje grafické znázornění aktuálního stavu technologie a zobrazení hodnot technologických veličin. Podává rovněž informace o aktuálních poruchách s možností jejich archivace a archivuje také všechny měřené analogové hodnoty s možností jejich zobrazení v předdefinovaných nebo uživatelských trendech. Prostřednictvím jednoho z PC je technologie připojena do podnikové sítě, a umožňuje tak přístup ke sdíleným datům (jako jsou například výsledky chemických analýz) a rovněž vzdálený přístup a správu technologie. Komunikace s automaty Simatic probíhá prostřednictvím sítě ethernet. Vzhledem k délce kabelové trasy mezi velínem a rozvodnou byly použity optické kabely. Převodníky Siemens Scalance X204-2 na obou koncích zajišťují Industry Fórum 9

10 PROJEKT převod z optické sítě na metalickou a také zvyšují spolehlivost datové komunikace svou schopností komunikovat po dvou záložních optických kabelech. Využila se i možnost redundantního napájení a výstupu pro signalizaci poruchy. Plnění díla Základní kameny k pozdějšímu úspěšnému splnění náročných úkolů byly položeny již při projektování v první fázi zakázky, v jejímž rámci jsme postupně zpracovali veškeré požadavky na technologickou část i na způsob ovládání a monitorování všech procesů. Při častých konzultacích se zástupci generálního dodavatele, investora a ostatních dodavatelských organizací vznikl komplexní strojně-technologický projekt jako nosná kostra elektrotechnického projektu s časovým plánem, který jsme následně uváděli do života, konstatuje Ing. Podzemný. Nedílnou součástí plnění tak rozsáhlého díla jsou i okruhové testy a kontroly zapojení v průběhu stavby. V souladu s časovým plánem se tyto testy a měření prováděly u všech částí technologie. Již při nich se projevily výhody zvolených řídicích prvků a použitého softwaru Siemens, což zkrátilo délku trvání těchto testů na minimum bez snížení kvality provedené práce. Zkoušky zařízení se již tradičně skládaly ze dvou částí studených a teplých testů. V obou těchto etapách již programátoři naplno využívali všech možností a kapacit zvoleného hardwaru řízení. Úspěšné potvrzení všech předpokladů Pomyslným vrcholem díla bylo ladění řídicího softwaru PLC a vizualizace celé technologie, tedy nejméně viditelná, avšak mimořádně důležitá část stavby. Jednotlivé bloky řízení vycházely z dokumentů dohodnutých v průběhu projektování a zadání, a proto byla i tato část splněna a předána včas a bez potíží. Celá technologie se tak odladila ještě před slavnostním uvedením do provozu, jež proběhlo za účasti vedení investora. Vzhledem k důležitosti firmy Kovohuty v regionu se slavnostního zahájení výroby zúčastnily i význačné osobnosti veřejného, politického a církevního života. Ing. Podzemný je se zvoleným řešením spokojen. Zvolená koncepce řízení technologie naplno ukázala široké možnosti nasazených řídicích systémů Siemens a potvrdila v plném rozsahu všechny jejich předpoklady mezi jinými také ten, že zvolené výkonné procesory zvládají i řízení rozsáhlejších technologických celků, a získávají tak pro svou značku významné postavení na trhu programovatelných automatů střední třídy. Firma ENETEX-TEP, s. r. o., jako hlavní dodavatel elektročásti technologie spolu s celou řadou svých subdodavatelů dokázala, že díky přístupu svých zaměstnanců a jejich technické vyspělosti je schopna splnit i takto rozsáhlé dílo. Zkušenosti získané v průběhu akce pak pro tuto společnost představují významnou devizu do budoucna. ENETEX-TEP, s. r. o. Firma ENETEX-TEP se sídlem v Modřicích u Brna byla založena v roce Od svého počátku nabízí zákazníkům v České republice i zahraničí kvalitní služby a dodávky v oblasti elektrických regulovaných pohonů, automatizační techniky a projekčních činností. Díky znalostem celé řady technologických procesů je schopna realizovat dodávky kompletních elektročástí do širokého spektra průmyslových odvětví. Na základě dlouholetých zkušeností mohou zaměstnanci firmy ENETEX-TEP nabízet zákazníkům podle jejich přání komplexní řešení elektrických pohonů s těsnou vazbou na řídicí systémy a také s možností nadřazené vizualizace a přenosem zvolených dat po průmyslových sběrnicích. V mnoha průmyslových oborech se aplikují nejmodernější poznatky z uvedených oblastí, a zakázky je tak možné provádět od základních konzultací přes samotnou realizaci až po následný servis. 10 Industry Fórum

11 ZE ZAHRANIČÍ Železárna rychle a bez problémů Americká firma Southland Tube vyrábí kruhové a čtvercové ocelové trubky používané například na ropných plošinách, v buldozerech či v železničních vozech. Jelikož jí v regionu rostl místní konkurent, musela co nejrychleji spustit své nejnovější zařízení Mill 5. Obrátila se proto na svého osvědčeného dodavatele, společnost Siemens. Většinu plánů továrny včetně velmi podrobného systému automatizace řízení navrhoval Steve Barrett, tovární inženýr společnosti Southland Tube. O výběru automatizační platformy podle jeho slov nikdy nebylo pochyb. Toto je továrna s kompletní technologií Siemens, vysvětluje. Byl jsem již předem zcela přesvědčen o tom, že potřebujeme právě automatizaci a zkušenosti této značky, abychom měli vůbec šanci uvést Mill 5 do provozu dříve, než zahájí výrobu konkurenční závod. Mill 5 je největší továrnou na výrobu potrubí a nejkomplexnější integrací, na níž se Barrett za více než 20let své inženýrské kariéry podílel. Technologie Siemens a jednoduchost integrace, jakou nabízí, byla od počátku základem našeho plánu. Zatímco některé společnosti si myslí, že Siemens nabízí komplikovaná řešení, já tvrdím, že jsme celou železárnu sestavili bez pomoci jeho inženýrů nebo velkého systémového integrátora, tvrdí Barrett. Toto bychom s jinou značkou nedokázali. Integrovaný přístup Koncepce plně integrované automatizace (Totally Integrated Automation TIA) umožnila firmě Southland Tube výrazně snížit čas potřebný k naprogramování komunikace mezi programovatelnými automaty Simatic S7-400 a více než 30pohony Siemens 6RA70DC napříč celým zařízením. Vývojem a provozováním celého automatizačního systému přes sítě průmyslového ethernetu a Profibus se firma vyhnula potřebě nákladného pokládání kabelů a drátů v celé železárně. Tradiční kabeláž pro PLC, HMI, pohony, vzdálené přístroje I/O a kódovací zařízení by byla časově i finančně náročnější. Inženýrství napřed Southland Tube si objednala nejlepší stroje pro železářské potrubí od výrobců v Kanadě, Spojených státech, Německu, Japonsku a Itálii. Zajistit komunikaci mezi všemi těmito stroji a řízením to byla zpočátku pro podnik noční můra. Když jsme koupili stroje, nejdříve jsme specifikovali technologii Siemens, říká Barrett. Každému našemu výrobci vybavení jsme dali naše designová omezení, protože jsme železárnu chtěli provozovat na centrálním PLC Siemens S Aby byl provoz úspěšný, musela se všechna zařízení na lince bez problému spojit. Většina programování a testování jádra provozního systému železárny proběhla v časovém horizontu pěti měsíců. Do čtrnácti dnů od zahájení spouštění jsme již vyráběli a hned druhý kus ocelového potrubí z této železárny byl prodejný. To bylo úžasné, říká Barrett. Byli jsme s velkým předstihem první na trhu a díky tomu má nyní Southland Tube silnou pozici na jihovýchodě USA. Zákazníci si k nám nyní chodí pro celou řadu strukturálního ocelového potrubí a naše tržby se významně zvýšily. Budoucnost společnosti Southland Tube Zařízení Mill 5 se stalo inženýrským divem. Při výrobě ocelového potrubí různých velikostí mohou operátoři železárny automaticky upravit montážní linku a pomocí dotykových obrazovek přistupovat k archivovaným nastavením. Železárnu tak mohou vyladit až k výrobě pomocí vzdálených touchpadů HMI, jež odstraňují potřebu neustále přecházet mezi vybavením a stanicemi HMI. Těšíme se na připojení více inteligentních aplikací Simatic na bázi WinCC k hlavnímu serveru našeho řídicího střediska. Je to naše platforma pro budoucí růst a nakonec i spojení mezi všemi našimi železárnami, uzavírá Barrett Industry Fórum 11

12 PROJEKT Linde Gas využívá průtokoměry Massflo Společnost Linde Gas, jeden z klíčových dodavatelů technických plynů v České republice, buduje již 10let monitorovací systém zákaznických zařízení s názvem Seccura. Jeho důležitými komponenty jsou typově schválené hmotnostní průtokoměry Massflo značky Siemens, které slouží k měření průtoků kyslíku, argonu, dusíku a oxidu uhličitého. Monitorovací systém Seccura sleduje stav zásob technických plynů (kyslíku, argonu, dusíku, oxidu uhličitého, acetylenu, vodíku a dalších) u zákazníků. Získané informace následně slouží k řízení distribuce a servisu, mohou je využít také samotní zákazníci, a to k bilanci spotřeby. Budovaný systém již prošel několika stádii vývoje v souvislosti s tím, jak se postupně vyvíjela měřicí technika, elektronika, počítače, operační systémy, datové komunikace a internet. Jeho současnou architekturu lze zjednodušeně popsat řetězcem snímač měřicí ústředna komunikace server SQL databáze internet internetový klient. Systém monitoringu Systém monitoringu zákaznických zařízení nejčastěji sleduje kryogenní zásobníky, v nichž je technický plyn uskladněn za velmi nízké teploty v kapalné formě. Kapalina se dodává do vakuově izolovaných svislých válcových nádob, ve kterých se sleduje její množství a tlak. Za zásobníkem kapalného plynu se nachází odpařovač, v němž se mění kapalina na plyn, a nakonec navazuje potrubní rozvod. Jeho součástí jsou hmotnostní průtokoměry Massflo značky Siemens, integrované do monitorovací sítě prostřednictvím komunikačního rozhraní Modbus. Mezi další možná zákaznická zařízení technických plynů patří systémy, jež slouží k uskladnění stlačeného plynu a v nichž se sleduje jeho tlak a teplota. Sběr dat zajišťují ústředny Prodonig univerzální měřicí ústředny s analogovými a logickými vstupy/výstupy, rozšiřitelné o komunikační moduly Modbus, M-BUS a další. Prodonig je vybaven také archivační pamětí umožňující ukládat naměřená data. Měřicí ústředna Měřicí ústředna disponuje základními výpočtovými prostředky potřebnými pro výpočty v oblasti měření průtoků. Toto zařízení odečítá z hmotnostního průtokoměru každých pět sekund okamžitý hmotnostní průtok, teplotu média a jeho hustotu a každých 24 hodin odečítá stav počítadla. Okamžité údaje (průměr, minimum, maximum) měřicí ústředna statisticky zpracovává a na konci každé čtvrthodiny je uloží do archivační paměti. Z archivace jsou naměřená data transportována do centrální databáze s využitím mobilních datových komunikací GPRS. 12 Industry Fórum

13 PROJEKT odpařovač zásobník se zkapalněným technickým plynem mobilní síť / GPRS snímače na zásobníku p p GPRS modes zákaznické zařízení zákaznické zařízení zákaznické zařízení PRODONIG l1 l2 l3 modul MODBUS Modul GSM, GPRS a SMS komunikace DP1 P1 internetový server firewall datový server počítačová firemní síť komunikační server potrubí hmotnostní průtokoměr MASSFLO MODBUS snímač tlaku P2 INTERNET SQL klient SQL klient internetový klient internetový klient internetový klient internetový klient internetový klient Blokové schéma zákaznického zařízení kryogenní zásobník + hmotnostní průtokoměr MASSFLO Blokové schéma architektura systému SECCURA / ACCURA Komunikační server řídí komunikaci se zákaznickými zařízeními. Postupně navazuje spojení s jednotlivými měřicími ústřednami a odečítá data, naměřená v době od posledního navázání spojení. V případě výpadku komunikační sítě se využívá archivační paměť, takže nemůže dojít ke ztrátě dat. Práce s uloženými daty Data se po přenosu ukládají do datového serveru SQL, který zajišťuje spolehlivé uložení dat a rychlý přístup k nim. Data jsou k dispozici klientům systému, kteří mají možnost s nimi pracovat ve formě tabulek a grafů. Systém nabízí denní, měsíční, roční a víceleté pohledy na naměřená data. K dispozici jsou také další nástroje, jako například testy, jež upozorňují na nestandardní chování zákaznických zařízení. Systém Seccura firmy Linde GAS v současnosti v České a Slovenské republice sleduje stovky zákaznických zařízení Industry Fórum 13

14 PROJEKT Výroba PET polyesterů ve Spolchemii Odpad třídí stále více lidí, málokdo si ale umí představit jeho konkrétní využití. Výborným příkladem využití odpadních plastů a ekologicky šetrné produkce je nový provoz PET Spolek v ústecké Spolchemii, kde se budou vyrábět speciální polyesterové pryskyřice hlavní surovinu totiž představuje drť z použitých PET lahví. Součástí výrobních linek je celá řada produktů Siemens včetně řídicího systému. Stavba nové výrobny ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu, a. s., (Spolchemie) byla zahájena v květnu loňského roku, na jeho konci pak úspěšně proběhl zkušební provoz. PET Spolek tvoří dvě výrobní linky na jedné z nich se bude vyrábět pryskyřice s obchodním označením ChS Polyester 050, druhá linka pak bude produkovat polotovar Polylite PD Takto získané nenasycené polyesterové pryskyřice se používají například při výrobě umělého kamene, na sanitární techniku, potrubní systémy a na výrobu dekorativních sošek. Pryskyřice ChS Polyester 050 se používá jako komponent do hybridních práškových nátěrových hmot, jež se aplikují na bílou elektroniku, automobily a podobně. Projektovaná výrobní kapacita nového provozu je tun Polylitu a tun ChS Polyesteru za rok. Jednoduchý recepturní systém Většinu technologických uzlů řídí systém Siemens Simatic na bázi procesoru řady S7-315 a I/O modulů systému ET200S. Ke komunikaci mezi komponenty řídicího systému a pro přenos informací mezi důležitými prvky polní instrumentace Sitrans a měniči Micromaster 440 pohonů míchadel s řízením otáček slouží protokol Profibus DP. Operátorské rozhraní velmi efektně využívá velkoplošných LCD zobrazovačů Fujitsu Siemens a jako HMI software pracuje Siemens WinCC. Realizátor softwarových prací, firma CHEMTEC industry, využila svých zkušeností s nasazováním DCS systému Siemens PCS7 a vytvořila uživatelské prostředí způsobem, který do značné míry emuluje chování a vzhled obrazovek tohoto systému. Běžný operátor, respektive uživatel téměř nepostřehne rozdíl mezi touto instalací a pravým PCS7. Protože jde o dávkový výrobní proces, byla velká pozornost věnována jednoduchému recepturnímu systému, jenž vede obsluhu výrobními cykly a do značné míry přispívá ke standardizaci výrobního postupu a zabraňuje lidským opomenutím a chybám. Kvalifikovaný a problematiky znalý přístup programátorů realizátora softwarové výbavy má zásadní podíl na konečné inteligenci zařízení. 14 Industry Fórum

15 PROJEKT Integrovanou součástí systému I/O jednotek ET200S jsou i dvě vážicí jednotky Siwarex CS, zajišťující dávkování sypké vstupní suroviny do reaktorů výrobního zařízení se všemi výhodami, které tato kompaktní koncepce přináší. Polní instrumentace Produkty Siemens jsou široce zastoupeny také ve výzbroji polní přístrojové techniky. Tlaky v reaktorech měří elegantní snímače absolutního tlaku typu Sitrans P300, v méně náročných pozicích jsou nasazeny jednoduché kompaktní typy Sitrans P-Z a ZD. Násady monoetylenglykolu a dietylenglykolu do reaktorů odměřují hmotnostní průtokoměry Sitrans F Mass 2100, jež těží z výhod komunikace s řídicím systémem po Profibusu DP hmotnostní průtokoměry jsou totiž zdrojem velkého množství dat o různých stavových a technologických veličinách a standardní způsoby připojení neumožňují s těmito daty efektivně pracovat. Všechny regulační armatury různého původu jsou jednotně osazeny pozicionéry Sipart PS2, které se ve Spolchemii postupně staly standardem. Měření hladin teplonosného média v topném systému reaktorů zajišťuje, vzhledem k vysoké provozní teplotě, novinka v portfoliu instrumentace Siemens TDR radarové snímače Sitrans L řady LG200 ve vysokoteplotním provedení. Čtyři instalované LG200 byly zároveň prvními přístroji tohoto typu, nasazenými v České republice. Teploty v aparátech a systémech snímají odporové teploměry Pt100 Sitrans T nejrůznějších délek s převodníky řady TH200, integrovanými v hlavicích snímačů. Naplnění původních předpokladů Projekčních prací se velmi profesionálně zhostila firma SpolReg, s. r. o., respektive její zaměstnanec Petr Mráz. Díky vysokému podílu produktů Siemens se podařilo dosáhnout přiměřeného naplnění konceptu TIA (Totally integrated automation Plně integrovaná automatizace) a současně příznivé ceny pro zákazníka. Výsledek realizace projektu obstál i před náročnými kritérii zodpovědných pracovníků Spolchemie, jmenovitě Ing. Aleše Jílka a Josefa Zimy. Díky jejich aktivní spolupráci lze konstatovat, že při instalaci částí elektro a měření a regulace nedošlo k žádným zásadním problémům a zařízení pracují podle původních předpokladů. Realizované dílo je dalším dokladem, že technika Siemens při komplexním nasazení v chemických výrobách umožňuje dosáhnout vysoké funkčnosti, efektivity při realizaci a nakonec i příznivé ceny pro zákazníka. Předpokladem toho je kvalitní projekt, čerpající z komplexní znalosti problematiky a sortimentu zařízení, kvalifikovaný přístup ke zpracování uživatelského softwaru a v neposlední řadě také pochopení výhod takovéto koncepce ze strany zákazníka. Tyto podmínky byly v daném případě beze zbytku splněny. Tři otázky pro Ing. Aleše Jílka, vedoucího střediska údržby automatizace společnosti Spolchemie Jaké jsou vaše dosavadní zkušenosti s produkty Siemens na výrobních linkách PET Spolek? Polní instrumentace od firmy Siemens je v tomto provozu zastoupena v širokém spektru od jednoduchých snímačů teploty až po hmotnostní průtokoměry. Na základě dosavadních zkušeností můžeme říct, že jsme s jejich funkčností a spolehlivostí spokojeni. Jak hodnotíte spolupráci se specialisty společnosti Siemens v průběhu instalace technologií a jejich následného dolaďování? Musím přiznat, že podpora ze strany výrobce je velmi dobrá s rychlou reakcí a pozitivními výsledky. Tuto zkušenost jsme udělali nejenom v oblasti polní instrumentace, ale také u dalších produktů Siemens, které poměrně hojně nakupujeme. Můžete zmínit největší výhody, které vám nové řešení přineslo? Pro ty, co firmu Siemens znají což je, předpokládám, většina čtenářů je to jednoduše TIA Industry Fórum 15

16 PROJEKT Rekonstrukce řídicího systému paletizační linky Pražská firma ESONIC, a. s., provedla v létě 2008 ve spolupráci s brněnskou firmou ADTEC, s. r. o., rekonstrukci řídicího systému paletizační linky a výměnu servopohonů frézky úchopových kapes pórobetonových tvárnic značky Ytong. Na zakázce pro společnost Xella CZ, s. r. o., se podílel také Siemens, a to jako dodavatel řídicího systému a dalších komponentů. Součástí této zakázky byla rovněž výměna řídicího systému S5-135U za S7-400, nové vizualizační prostředí a vytvoření bezdrátového spojení mezi novým řídicím systémem a centrálním velínem pomocí Wi-Fi. Realizace proběhla ve výrobním závodě renomovaného výrobce stavebních materiálů Xella CZ, s. r. o., v Hrušovanech u Brna. Tvárnice Ytong, které se zde vyrábějí, jsou všeobecně známé a představují ideální řešení pro moderní stavby bez zateplení. Jak funguje paletizační linka Paletizační linka je sestava strojů, které zajišťují přesun a dělení autoklávovaných pórobetonových bloků o rozměru 6,0m x 1,5 m x 0,6 m na palety 1,2 m x 0,75 m a případnou závěrečnou úpravu vyfrézováním úchopových kapes ESONIC u tvárnic o tloušťce 375, 300 a 250 mm. Tyto úchopové kapsy slouží ke snadnější manipulaci s tvárnicemi Ytong při stavbách energeticky úsporných budov pomocí systému pero-drážka. Přesuvné vozíky dopravují dělené skupiny výrobků k místu ukládání na palety, jež se následně přesouvají po válečkové dráze k fóliovacímu stroji. Linka má výkon 70palet za hodinu při přesnosti polohování přesunů +/ 1 mm a přesnosti polohování frézky úchopových kapes +/ 0,2 mm. Řídicí systém Simatic S Původní řídicí systém paletizace, uvedený do provozu v srpnu 1994, byl založen na standardu Siemens Simatic S5-135U. V rámci modernizace provozu jsme jej nahradili modernějším systémem Simatic S PN/DP, ESONIC, a. s., je firmou sídlící v Praze, která od roku 1991 působí v oblasti průmyslové automatizace, řízení a vizualizace technologických procesů. Zaměřuje se především na komplexní přístup k potřebám zákazníka od analýzy stávajícího stavu přes zpracování studie a projektu až po montáž, odladění a uvedení zařízení do provozu. Podle vlastních i zákaznických elektroprojektů vyrábí silové a řídicí rozvaděče. Na řadě zakázek spolupracuje s renomovanými tuzemskými i zahraničními firmami a jejich osvědčené komponenty ve svých projektech také používá. Firma ESONIC je certifikována podle norem řízení jakosti ISO 9001:2000. Více informací na 16 Industry Fórum

17 PROJEKT říká Ing. Josef Zákravský, technolog společnosti ESONIC. Rekonstrukce byla koncipována s ohledem na aktuální stav řídicího systému, stávajícího silového rozvaděče a také s ohledem na zajištění všech stávajících funkcí strojů včetně místní obsluhy přes tlačítkové a signalizační panely. Nasazení technologie Wi-Fi Původní systém byl centralizovaný a kvůli minimálním změnám v zapojení rozvaděče a zejména pak kvůli krátké době odstávky padla volba opět na variantu centralizovaného řídicího systému. Na přání zákazníka nebyly použity přechodové konektory ze stávajících I/O karet S5 na nové karty S7, ale proběhlo zadrátování nových konektorů S7 vodiči z původních konektorů S5. Nelehkým úkolem byl převod původního programu S5 na nový S7. Nešlo pouze o mechanický překlad. Museli jsme respektovat dlouhodobě vytvářený programový vnitropodnikový standard podniku Xella. To se týká například použití programu S7 Graph, dodává Ing. Zákravský. Řídicí systém umožňuje komunikaci jak s předcházejícím výrobním zařízením autoklávy (S5), tak s následujícím fóliovacím strojem (S7-300) protokolem Industrial Ethernet na metalické bázi. Ke komunikaci mezi dalšími stroji a hlavně pro potřebu centrálního databázového systému slouží bezdrátové Wi-Fi spojení modulem Siemens Scalance W784-1 (jako Access Point) a modulem W746-1 (jako client). Tyto moduly používají standard IEEE g s přenosovou rychlostí do 54 Mbit/s v pásmu 2,4 GHz. Důvodem, proč byla nasazena technologie Wi-Fi, je relativně velká vzdálenost od centrálního switche a velmi komplikovaná trasa, jíž by případný kabel vzhledem ke složitosti výrobních prostor musel vést. Nové pohony K řízení polohy zpětnovazebních servopohonů, provádějících řízený přesun pórobetonových výrobků přes paletizační linku, slouží polohovací moduly FM451 pro S Každý z těchto modulů má tři kanály, a umožňuje tak řídit až tři servopohony. Stávající servopohony řady Simodrive 611A s motory 1FT5 a řízením na bázi S5-135U s polohovací kartou WF726C, které zajišťovaly polohování při frézování kapes do pórobetonových tvárnic, nahradily nové servopohony Sinamics S120 s motory 1FT6 a řídicí jednotkou CU320. Tato jednotka dokáže zajistit kompletní polohové řízení všech tří os včetně nezbytného sekvenčního řízení a k její komunikaci s S7-400 slouží rozhraní Profibus DP. Pokud jsou jednotlivé receptury pro frézování uloženy v S7-400, představuje CU320 velmi ekonomické řešení po volbě příslušné receptury se do řídicí jednotky nahrají data přes Profibus DP, což přispívá k zefektivnění výroby, respektive k vyšší produktivitě, uzavírá Ing. Zákravský. Ytong Pórobetonové tvárnice Ytong, složené z nejběžnějších přírodních surovin, jsou ohleduplné k přírodě nejen při výrobě, dopravě a recyklaci, ale vzhledem ke svým užitným vlastnostem také po celou dobu svého využití. Jejich další důležitou vlastností je značná mechanická pevnost při malé objemové hmotnosti. Ytong má nejlepší tepelně izolační vlastnosti ze všech zdicích stavebních materiálů šetří tak energii, a tím i výdaje na vytápění domu. Výhodou je rovněž jednoduchost jeho zpracování, a tedy možnost rychlé a úsporné stavby. Zpracovává se buď montáží ze stavebních elementů, nebo osvědčenou metodou lepení (tenkovrstvé zdění). Pórobetonové tvárnice Ytong svou masivností poskytují zvukovou izolaci odpovídající normám a umožňují klidné bydlení i v oblastech silného silničního provozu. Kromě toho materiál dýchá, a přispívá tak ke zdravému a příjemnému klimatu v domě. V neposlední řadě je Ytong nehořlavý tím se garantuje nejvyšší protipožární ochrana a odpadá potřeba dalších nákladných opatření Industry Fórum 17

18 PROJEKT Řídicí systém děrovacího stroje Snadno ovladatelné řízení, přesnost a rychlost děrování přispívají k úspěšnému uplatnění děrovacích strojů na evropském trhu. Firma ELVAC AUTOMATION ve spolupráci s divizí IA&DT společnosti Siemens vyvinula pro výrobce děrovacích strojů ELVAC MACHINERY inovativní řešení řídicího systému na bázi Simotion, vhodné i pro stroje s rotačním pohonem. Hydraulický prostřihávací stroj s ozubeným řemenem a servomotorem slouží k bezdeformačnímu prostřihávání profilů do maximální tloušťky 10mm a délky 6 m. Střih provádí speciální prostřihávací jednotka s automatickým středěním profilu před každým úderem beranu lisu o střižné síle t. Prostřihávání je řešeno pomocí receptur. Technologie výroby děrovaného profilu na tomto stroji spočívá v zavedení profilu po dopravníku do střižné jednotky, kde proběhne jeho automatické upnutí do kleští, kontrola jeho délky a následný automatický prostřih všech otvorů zadaných v receptuře. Po skončení této operace je profil vyvezen ven ze stroje, kde jej obsluha odebere a založí další. Celý cyklus se pak stejným způsobem opakuje. První aplikace Nejdůležitějším bodem řízení je rychlost a přesnost posunu materiálu ve stroji. Náš tým si k hledání optimálního řešení přizval Františka Šabatu z divize IA&DT a jako nejvhodnější řešení jsme společně vybrali systém Simotion D410, měnič Sinamics S120 a servomotor řady 1FK7, říká Petr Bařina z firmy ELVAC AUTOMATION a pokračuje: Vizualizace a programování receptur probíhá přes operátorský panel OP 277 6, vstupy a výstupy jsme vyřešili moduly ET200S. Aby byly náklady na montáž co nejmenší a celá operace nenáročná, byl použit druhý modul ET200S také do operátorského pultu. Všechny komponenty jsou napojeny přes sběrnici Profinet. Jelikož dosavadní děrovací stroje poháněl lineární motor, šlo v tomto případě o první aplikaci s rotačním pohonem pomocí servomotoru a ozubeného řemenu. Náročnost tohoto řešení spočívala v dynamice daného pohonu a ozubeného řemenu, který tvořil jeho pružný článek. K přesnému polohování slouží absolutní odměřování, umístěné přímo na pojezdovém vozíku. Výhody nového řešení Díky řešení pomocí jednotky Simotion D410 spojené s power modulem Sinamics S120 nebylo zapotřebí dalšího řídicího systému. Použily se pouze moduly ET200S, jež umožňují další, finančně nenáročné rozšíření do budoucna. Propojení komponentů pomocí sběrnice Profinet nám mimo jiné přineslo i možnost dálkové diagnostiky zařízení pomocí internetu. Vzhledem k častému vývozu těchto strojů do zahraničí je to nesporná výhoda, dodává Petr Bařina. I přes použití rotačního pohonu s ozubeným řemenem se v konečné fázi optimalizace dosáhlo téměř stejných časových hodnot na jeden otvor jako u pohonu s lineárním motorem, a to s nižšími pořizovacími náklady. Stroje s tímto novým řešením již byly vyvezeny do několika zemí Evropy, například do Španělska, Bulharska či Polska. Vysokou oblibu řídicího systému Simotion potvrzuje i skutečnost, že jej čtenáři odborného časopisu Control Engineering Česko zvolili vítězem ankety o český a slovenský automatizační Produkt roku 2008 v kategorii Motory, pohony a polohování. ELVAC AUTOMATION, s. r. o. Společnost již 17 let poskytuje komplexní řešení pro průmyslovou automatizaci. Od roku 2006 je členem nadnárodní skupiny Ingeteam se sídlem ve Španělsku. Hlavní oblasti působení: Inženýrsko-dodavatelská činnost v oblasti průmyslové automatizace a elektrotechniky Dodávky řídicích systémů PLC a CNC, elektronicky řízené pohony a zařízení pro měření a regulaci Projekce, konstrukce a výroba jednoúčelových strojů pro výrobu, manipulaci, zkoušení, testování a kontrolu výrobků hromadné a sériové výroby Výroba a kompletace elektrorozvaděčů pro oblast rozvodů elektrické energie, automatických systémů řízení, měření a regulace, zdvihacích zařízení a ovládacích panelů Modernizace obráběcích strojů Vlastní velkoobchod s elektromateriálem pro průmyslovou automatizaci Více na 18 Industry Fórum

19 PROJEKT Aplikace měničů Sinamics S120 ve Švýcarsku Firma Blumenbecker Prag, Siemens Solution Partner společnosti Siemens, divize IA&DT, poprvé ve své dlouholeté praxi v řízení regulovaných pohonů papírenských strojů a převíječek úspěšně nasadila moderní řadu frekvenčních měničů Sinamics S120. Stalo se tak v loňském roce v rámci dodávky části elektro k převíječce určené pro švýcarského zákazníka. Vpolovině roku 2008 se firma Blumenbecker Prag jako tradiční dodavatel automatizace a regulovaných pohonů v papírenském průmyslu zúčastnila výběrového řízení na kompletní dodávku projektu elektro (projekt v Eplanu, dodávka pohonů, software pro měniče, vizualizace technologie, montáž a kabeláž a uvedení do provozu). Tendr vypsala společnost Papcel generální dodavatel převíječky typu EG2600 pro koncového zákazníka ve Švýcarsku. Původní zadání předpokládalo nasazení konkurenčních regulovaných pohonů ABB. Po konzultaci mezi firmou Papcel a švýcarským zákazníkem se zadání rozšířilo i na možnost řešení pohonů s využitím produktů Siemens. Nemalý podíl na tomto rozhodnutí měl i fakt, že firma Blumenbecker Prag patří od dubna 2008 mezi společnosti, jež mají právo používat označení Siemens Solution Partner v oborech Automatizace a Velké pohony. Parametry převíječky Papcel EG2600 Gramáž papíru: 90 až 220 g/m 2 Max. šířka papíru: mm Max. průměr odvíjené role: mm Max. provozní rychlost: m/min Sinamics S120 poprvé Při řešení tohoto projektu jsme poprvé ve své bohaté praxi v oboru papírenství použili moderní řadu pohonů Sinamics S120 firmy Siemens. Dosud jsme velmi často nasazovali měniče starší řady Simovert, říká Ing. Karel Bejvl z oddělení pohonů firmy Blumenbecker Prag. Regulovaný pohon realizovaný asynchronními motory a novým systémem střídavých pohonů Sinamics S120 zahrnuje rekuperační napájecí modul SLM (Chassis 250kW), motorový modul brzdného generátoru (Chassis 250kW), dva motorové moduly nosných válců (Chassis 110kW) a tři motorové moduly pomocných válců (Booksize 9,7 kw). Součástí řešení jsou rovněž řídicí jednotky CU320, senzor modulů SMC30 a komponenty umožňující zabrzdění do odporu při výpadku sítě (brzdné moduly s externími odporníky). Řešení komplikovaných úloh Při použití řídicích a regulačních funkcí bylo nutné řešit poměrně komplikované úlohy, jako jsou například dynamické kompenzace a regulace tahu odvíječe, řízení utahování dělením momentů nosných válců či přepínání mezi řízením otáček a momentu. K jejich vyřešení přispěly volně programovatelné bloky (DCC), vložené do příslušných objektů pohonu. PLC řídicím systémem převíječky je Simatic S7-400, který komunikuje s řídicími jednotkami pohonů po sběrnici Profibus. Tato sběrnice se současně využívá i k rychlé komunikaci mezi měniči navzájem. Funkce řídicího systému se z hlediska regulovaných pohonů omezuje na generování základních povelů a žádaných veličin pro regulované pohony. Kromě toho samozřejmě zajišťuje koordinované funkce pomocných agregátů a mechanismů. K vizualizaci technologie slouží PC Siemens Panel PC577 se SCADA systémem WinCC. Ovládací panel komunikuje s PLC automatem prostřednictvím ethernetu. Krok správným směrem Specialisté firmy Blumenbecker Prag při realizaci tohoto projektu úspěšně aplikovali pohony Sinamics S120 ve velmi náročné oblasti, co se týče technologických a regulačních funkcí. Zároveň tak prověřili svou schopnost použít tyto produkty i jiným způsobem než v časté aplikaci typu servopohon ve výrobní lince. Přes počáteční pocit nejistoty s dosud nevyzkoušeným řešením takto náročné úlohy, jejíž charakter je dost odlišný od typického použití pohonů řady Sinamics S120, můžeme konstatovat, že naše rozhodnutí bylo krokem správným směrem. Toto řešení budeme rozhodně aplikovat i v příštích projektech, uzavírá Ing. Bejvl Industry Fórum 19

20 PRODUKTY Malý operátorský panel s velkým displejem Siemens vyvinul nový operátorský panel se širokoúhlým displejem. Přístroj s typovým označením Simatic HMI TP 177B 4 má plně grafický displej s úhlopříčkou o délce 4,3 a uživatelům nabízí dotykové ovládání kombinované se čtyřmi funkčními tlačítky. Nový přírůstek v produktové řadě panelů typu 170 se vyznačuje kompaktním provedením a displejem o třetinu širším, než mají obdobná komerčně dostupná zařízení. Podsvětlení displeje zajišťují diody typu LED, jež je možné ztlumit na 20% normálního jasu, při použití integrovaného spořiče obrazovky je lze i zcela vypnout. Panel Simatic HMI TP 177B 4 má integrovaná rozhraní pro sběrnice Profibus-DP a Profinet IO a konektory pro připojení přenosných zařízení typu velkokapacitních pamětí s rozhraním USB a paměťových karet SD nebo MMC. Nový panel se konfiguruje ve vývojovém prostředí Simatic WinCC flexible Simatic Mobile Panel 277 Na trh byl uveden nový mobilní operátorský panel s typovým označením Simatic Mobile Panel 277, osazený displejem o velikosti 10,4. Displej má rozlišení 800 x 600 obrazových bodů a uživatelům nabízí funkci dotykového ovládání. Díky tomu přístroj umožňuje zobrazovat a řídit komplexní procesy ve velkých výrobních závodech. Simatic Mobile Panel 277, který patří do produktové řady 270, nabízí ve standardní verzi vysoký stupeň krytí IP65, dotykové ovládání, tlačítko pro zastavení a tlačítko pro potvrzení události. Rozhraní USB umožňuje velmi rychle přenášet automatizační projekty i zálohovat receptury. Nový mobilní panel je možné konfigurovat ve vývojovém prostředí Simatic WinCC flexible Všechny ostatní komponenty (například připojovací boxy či připojovací kabely) jsou stejné jako u dosavadních mobilních panelů značky Siemens. Urychlené zprovoznění sítí Profinet Siemens obohatil vývojové prostředí Step 7 o nový nástroj s názvem Topology Editor, který značně usnadní práci se sítěmi Profinet při jejich uvádění do provozu nebo při výměnách hardwaru. Uživatel nyní může předem určit způsob, jakým budou jednotlivá zařízení v síti propojena, a zadat ho jako cílovou topologii sítě. Díky nástroji Topology Editor již není při uvádění do provozu nutné podrobně zadávat identifikační údaje jednotlivých provozních přístrojů. Inicializaci komponent a sítě jako celku provede automaticky sám systém Profinet na základě definované topologie. Výsledkem je eliminace možných chyb a zrychlení práce při výstavbě a uvedení sítě do provozu. Nový způsob konfigurace je výhodný především při sériové výrobě strojů a v rozsáhlých závodech s velkým množstvím zařízení typu Profinet IO-Device. Funkce navíc zjednodušuje náhradu vadných komponent v případě poruchy. Moduly vzdálených I/O s vysokým stupněm krytí Nabídka v oblasti distribuovaných periferií Simatic ET 200 s vysokým stupněm krytí IP65/67 byla rozšířena o řadu kompaktních modulů vzdálených I/O s komunikačním rozhraním Profinet. Moduly nové řady Simatic ET 200eco PN zabírají minimum prostoru a vyznačují se vysokou odolností. Jednotky ET 200eco PN jsou v nabídce ve dvou velikostech s osmi nebo šestnácti kanály pro připojení senzorů a aktorů. Připojení přístrojů ke vstupním a výstupním kanálům se provádí pomocí konektorů M12. Spojení s řídicím systémem probíhá přes síť průmyslový ethernet a protokoly Profinet. Výhodou instalace jednotek ET 200eco PN je flexibilní topologie komunikační sítě (hvězda, linie, strom), vysoký komunikační výkon i propracovaný koncept diagnostiky. 20 Industry Fórum