Industry Fórum. Šetříme čas i energii. Mezinárodní strojírenský veletrh Atomový reaktor, kterému stačí půl gramu paliva

Transkript

1 Industry Fórum magazín pro partnery a zákazníky sektoru Industry, divize IA&DT Mezinárodní strojírenský veletrh 2014 Šetříme čas i energii strana 4 Atomový reaktor, kterému stačí půl gramu paliva strana 8 Obři ve službách elektrárny strana 12

2 Obsah 04 MSV Brno 2014: Šetříme čas i energii 08 Atomový reaktor, jemuž stačí půl gramu paliva 10 Dvě dovolené za třicet let tvrdé šichty v lomu 12 Obři ve službách elektrárny 14 Devět bytů a úspora přes sedmdesát tisíc. Díky Slunci. 16 Za humny je truck 18 Software Siemens cenný pomocník ve středisku CERN 20 Rozhovor s Wolfgangem Weisslerem, novým ředitelem divizí DF a PD 21 Simotion Scout v prostředí TIA Portal 22 Software SCADA je mobilní Průmyslová PC za dobrou cenu 23 Bezdrátová komunikace pro průmyslové provozy Přichází nová generace logických modulů Logo! 8 24 Give and Gain Day 2014 Fond pomoci rozdal 18 milionů 25 V Lednici se svítí už 111 let 26 Inovace a TIA semináře 10 Dvě dovolené za třicet let tvrdé šichty v lomu Přečtěte si 04 MSV Brno 2014: Šetříme čas i energii Ve dnech 29. září až 3. října se na brněnském výstavišti koná již 56. ročník Mezinárodního strojírenského veletrhu. V hale P se na stánku č. 18 představí i společnost Siemens. Hlavním tématem letošní expozice bude řešení časové i energetické efektivity od samotného návrhu stroje až po jeho reálné nasazení ve výrobním provozu. V rámci společné prezentace se představí i novinky z divize Siemens PLM Software a partnerská firma Pemavako. 08 Atomový reaktor, jemuž stačí půl gramu paliva Ve Francii probíhá již sedm let zcela mimořádný projekt experimentálního reaktoru ITER, který by se měl stát modelem pro komerční využití jaderné fúze v energetice. Jeho součástí je i vývoj heliového turbocirkulátoru, na němž se jako subdodavatel řídicího systému Simatic PCS 7 a části měření a regulace podílela česká společnost ATE. 14 Obři ve službách elektrárny V Elektrárně Dětmarovice funguje od loňského prosince největší frekvenční měnič ve skupině ČEZ. S jeho pomocí se regulují otáčky obřího ventilátoru, který pomáhá odvádět kouřové plyny z kotlů elektrárny k odsiřovacím jednotkám. Nový axiální ventilátor s elektromotorem i měničem Siemens dodala společnost ZVVZ Machinery. 16 Za humny je truck 18 Software Siemens cenný pomocník ve středisku CERN Urychlovač LHC neboli velký srážeč hadronů ve středisku CERN ve Švýcarsku je největší urychlovač částic na světě. K jeho chodu je potřeba spousta automatizovaných systémů, které zajišťují udržování vakua, dodávku plynů a energií nebo chlazení. Tyto systémy však neustále vysílají ohromné počty stavových a výstražných hlášení, z nichž je třeba vybrat ty podstatné. Tento úkol pomáhá zvládnout speciální software Siemens. 25 V Lednici se svítí již 111 let Letos uplynulo 111 let od chvíle, kdy se na lednickém zámku rozsvítila první elektrická žárovka. Díky revolučnímu řešení firmy Siemens Schuckert se život jeho obyvatel i návštěvníků stal mnohem jednodušší. A protože tradice k zámku patří, byla to opět společnost Siemens, kdo se pustil do rekonstrukce původní elektrické soustavy. Transformační stanice i původní elektroinstalační prvky se navíc staly součástí prohlídkového okruhu zámku.

3 Editorial 23 Přichází nová generace logických modulů Logo! 8 V budoucnu se zaměříme především na oblast elektrifikace, automatizace a digitalizace. Industry Fórum magazín pro partnery a zákazníky sektoru Industry, divize IA&DT Redakční rada Eliška Kozlová Johana Hrabalová Vydává AC&C Public Relations, s.r.o. Čistovická 11, Praha 6 Šéfredaktorka Libuše Bautzová tel libuse.bautzova@accpr.cz Editor Ondřej Kinkor tel ondrej.kinkor@accpr.cz 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. ISSN Vážení čtenáři, jsem rád, že vás mohu přivítat na stránkách časopisu Industry Fórum. Než se začtete do dalších stránek, dovolte, abych vás informoval o změnách, které právě probíhají ve společnosti Siemens a sektoru Industry. Koncern Siemens se hodlá v budoucnu zaměřit především na oblasti elektrifikace, automatizace a digitalizace. Existuje v nich totiž řada rostoucích oborů, ve kterých vidíme dlouhodobý potenciál. Abychom jej dokázali plně využít a zároveň se mohli lépe soustředit na potřeby našich zákazníků, zjednodušili jsme organizační strukturu. Od nového finančního roku dojde k rozdělení stávajícího sektoru Industry na dvě nové divize: Digital Factory (DF) a Process Industries & Drives (PD). Doménou divize DF bude odpovídat na požadavky rostoucí digitalizace, a to nejen ve výrobě. Nabídne služby založené na správě dat, softwaru a IT řešení, které učiní vývoj produktů výrazně rychlejší a efektivnější, například jako známe z prostředí TIA Portal. Divize PD pak bude udržovat kontinuitu a partnerství s našimi zákazníky v procesním průmyslu a v oblasti dodávek regulovaných a neregulovaných pohonů včetně spojek a převodovek a to vše jako součást osvědčeného konceptu TIA (Totally Integrated Automation). A protože změny se netýkají jen názvů divizí, dovolte, abych se s vámi na tomto místě rozloučil a popřál vám jen vše dobré na vaší životní a profesní cestě. Mým nástupcem na pozici ředitele divizí DF a PD bude od 1. října pan Wolfgang Weissler, který se vám více představí na straně 20 tohoto časopisu. A na co dalšího se můžete v tomto čísle Industry Fóra těšit? Tradičně je to již pozvánka na Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně, jehož letošním ústředním tématem budou úspory a efektivita. Dále s námi navštívíte mezinárodní experimentální termonukleární reaktor ITER, Elektrárnu Dětmarovice, velkorypadlo v lomu Vršany, bytový dům v Praze-Braníku nebo středisko CERN. Na všech těchto místech totiž naleznete sofistikovaná řešení od společnosti Siemens. Děkuji vám za spolupráci a nashledanou. Dr. Bohumil Brodský Ředitel sektoru Industry Siemens, s. r. o Industry Fórum 3

4 Veletrh MSV Brno 2014: Šetříme čas i energii Optimalizace výrobního procesu od návrhu ke stroji Známé pořekadlo tvrdí, že čas jsou peníze. Časová úspora spolu s energetickou efektivitou výroby ale přináší i další benefit, a tím je ochrana životního prostředí. Aby však byl tento úsporný a ekologický efekt co největší, musejí tato náročná kritéria splňovat pokud možno všechny části životního cyklu výrobku. Řešení časové i energetické efektivity od samotného návrhu stroje až po jeho reálné nasazení ve výrobním provozu bude hlavním tématem expozice společnosti Siemens na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně, který se letos koná společně s veletrhem IMT ve dnech 29. září až 3. října. Srdečně vás zveme k návštěvě našeho stánku číslo 18 v pavilonu P. 4 Industry Fórum

5 Veletrh Vlajkovou lodí produktového portfolia řídicích CNC systémů je Sinumerik 840D sl. Že Siemens myslí ekologicky, bude v Brně na první pohled patrné díky elektromobilům BMW i3, které budou součástí jeho expozice. Jeden vůz si diváci budou moci prohlédnout přímo na stánku, druhý by měl být k dispozici ke zkušebním jízdám venku na výstavní ploše. A proč letos Siemens spojuje svoji veletržní prezentaci zrovna s elektromobilem BMW i3? Důvodů je hned několik. Siemens letos na jaře zařadil do svého firemního vozového parku tyto nové elektromobily BMW i3 jako úplně první společnost v České republice. Jsou výjimečné tím, že mají karoserii vyrobenou z karbonu, díky kterému mají tato vozidla nejen nižší hmotnost, ale také nižší spotřebu. Tím to ale nekončí. BMW i3 je výjimečné i dalšími inovacemi, jako jsou edrive pohon, který je nejen bez emisí, ale zaručuje i téměř nehlučný provoz, nebo inteligentní služby ConnectedDrive. Zapomenout bychom ale neměli ani na luxusní moderní design vozu. Efektivita ekologičnost úspora času inovace moderní design: to jsou pojítka, která spolu svazují toto moderní řešení pro městskou mobilitu s inovativními řešeními pro průmyslovou výrobu od Siemensu. Energie v pohonech Základní kameny budoucí efektivity a úspornosti výrobního stroje se pokládají již v okamžiku vytváření koncepce nového stroje. Klíčovou oblastí v procesu návrhu je řešení pohonů a řídicích systémů. Účinným nástrojem a pomocníkem návrhářů je podpůrný software Sizer od Siemensu, který lze využívat jak pro skutečný návrh řešení, tak i pro již konkrétní výběr jednotlivých komponent. Sizer řeší reálné využití energie v pohonech. Tím, že umožní konstruktérovi navrhnout pohony opravdu efektivně (většina strojů má obecně předimenzované pohony, takže pak stroj spotřebovává více energie, než má), výrazně přispívá k výsledné energetické efektivitě stroje. Jeho výhody zvláště ocení návrháři vysoce dynamických aplikací, kterým usnadní výběr například motorů tak, aby byly jejich prvky optimálně nakonfigurované. Pracovní bod motorů může návrhář optimalizovat pomocí náhledu momentových charakteristik. Součástí instalace programu Sizer mohou být přímo rozměrové náčrtky. Jednotlivé komponenty pohonů se skládají metodou krok za krokem, optimalizují se a nakonec se přiřadí jako celek k nadřazenému řídicímu systému. Pokud při návrhu dojde k chybě, Sizer ji odhalí a v přehledovém konfiguračním stromu Řídicí CNC systémy Sinumerik budou letos doplněny novými panely. ji zvýrazní červenou barvou. Aby návrhář zjistil, kde udělal chybu, stačí jen stisknout tlačítko Informace. Virtuální prototypování Kromě mechatronických produktů a systémů nabízí Siemens rovněž mechatronický support, který vede pouze k virtuálnímu prototypu. Že je virtuální prototypování cestou k rychlejšímu vývoji stroje a tou vůbec nejrychlejší k jeho následnému uvedení na trh, je zřejmé. Eliminace stavby zbytečného prototypu ale kromě časových úspor znamená i úspory energie. Virtuální prototypování však otevírá i možnosti realizace kreativnějších koncepcí a ve výsledku pak vyšší produktivity. Při vývoji stroje s využitím mechatronického supportu od Siemensu je na začátku nutné připravit si dobře všechny podklady, jak by budoucí stroj měl vypadat. Budoucí stroj se poté testuje a optimalizuje z hlediska mechanických i elektrických vlastností simulují se všechny podmínky, které mohou ovlivnit jeho výkon. Mechatronický support je v podstatě inteligentní alternativa metody pokus omyl za použití pokročilých výpočetních metod (metoda konečných prvků, simulace pohonů, frekvenční analýza). Inovativní koncepce strojů se porovnávají, modifikují a optimalizují v krátkém čase a s minimálními náklady. Výsledkem je pak jediný prototyp, který se postaví již jako funkční stroj. Zajímavým řešením pro navrhování ve strojírenství je rovněž nástroj Mechatronics Concept Designer, od Siemens PLM Software, integrovaný do systému NX, který obsahuje jádro řídicího systému Sinumerik. Urychluje vývoj produktů, které obsahují kombinace mechanických, elektronických a softwarových prvků. Propojení vývojového prostředí umožňuje vývojářům pracovat paralelně, s vazbou na jediný koncepční návrh. NX Mechatronics Designer je vybaven možností simulací, které lze využít pro rychlé vytvoření a ověření alternativních konceptů v raných fázích vývojového cyklu. Řídicí systémy Hlavní část stánku Siemens bude i letos tradičně věnována řídicím CNC systémům Sinumerik a generaci nových ovládacích panelů. Všechny tři vystavované typy, tj. Sinumerik 828D, 840D a 808D, se na brněnském veletrhu již objevily. Letos však zde budou nově prezentovány ve spojení se čtyřmi panely OP 015, OP 019, OP 08 a HT 08, z nichž tři budou pasivní a čtvrtý aktivní, aby si návštěvníci mohli přímo na místě vyzkoušet jeho funkčnost. V návaznosti na letošní ústřední téma expozice společnosti Siemens se bude také Sinumerik prezentovat především z pohledu energetické úspornosti pro široké spektrum obráběcích strojů. Hovoříme o konceptu Ctrl Energy, který je integrovaný do systému Sinumerik a lze ho použít na téměř všech obráběcích strojích od standardních strojů až po sofistikovaná obráběcí centra Industry Fórum 5

6 Veletrh Energeticky úsporný koncept Ctrl Energy je integrován do systému Sinumerik a lze ho použít na téměř všech obráběcích strojích od standardních strojů až po sofistikovaná obráběcí centra. systému, tj. při jeho dodávce, jsou předdefinovány tři typy profilů: jednoduchý energeticky úsporný profil (Machine standby), plný energeticky úsporný profil (NC standby) a maximální energeticky úsporný profil (Auto Shut off). Virtuální zprovoznění výrobních zařízení Již tradičním spoluvystavovatelem obchodního úseku Řídicí systémy a pohony pro obráběcí a speciální stroje společnosti Siemens je divize Siemens PLM Software, která bude letos na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně prezentovat řešení pro virtuální zprovoznění automatizovaných systémů a technických provozů. I tento koncept, který umožňuje pomocí kinematických 3D modelů ověřit komplexní funkce systémů před jejich uvedením do provozu, tedy plně zapadá svojí funkčností do hlavního tématu expozice Siemens. Řešení spočívá v tom, že chování zařízení se namodeluje do virtuálního prostředí, tzn. kinematika a řídicí PLC kódy. Ve virtuálním prostředí se ověří funkčnost modelu reálného zařízení, odstraní se případné kolize, ověří správné fungování PLC kódů, které se případně upraví. se předejde chybné výrobě. Stejně tak lze významně zkrátit čas potřebný k dodání produktu či zařízení zákazníkovi a garantovat čas dodávky. Testovat se může dokonce i více scénářů, a eventuální nedostatky se tak odladí již ve fázi plánování. Všechny změny, ke kterým při odladění dochází, je možné zdokumentovat, čímž se buduje know-how, které lze později využít u budoucích dodávek. Konektory, které propojují systémy Siemens PLM s automatizačními zařízeními Siemens Industry Automation, jsou vytvořeny na všechny Siemens automatizační zařízení, tj. Sinumerik, Simatic a Simotion. V případě řídicího systému Sinumerik 840D sl, který je vlajkovou lodí tohoto produktového portfolia, tak i Sinumeriku 828D, který je určený pro jednoduché kompaktní stroje, je Ctrl Energy součástí systému v jeho základním provedení. Jeho nosnou myšlenkou je Měřit a řídit. V řídicím systému Siemens Sinumerik Operate jsou k dispozici funkce, pomocí kterých lze měřit, vyhodnocovat a i přímo řídit spotřebu energie stroje. K měření a vyhodnocení spotřeby energie obráběcího stroje slouží funkce Ctrl E analýza. Sinumerik Operate tak dokáže bez jakéhokoliv připojení externího měřicího přístroje zaznamenat a na displeji indikovat výkon přímo z pohonů obráběcího stroje, které představují cca 40 procent z celkové spotřeby stroje. Energii spotřebovávají ale také další agregáty. Zde má uživatel možnost nainstalovat na stroj multifunkční měřicí přístroj Sentron PAC, s jehož pomocí lze měřit buď celkový příkon stroje, nebo se orientovat na určitý spotřebič. Všechna tato data lze potom za určitou, v podstatě volně nastavitelnou periodu zaznamenat a zobrazit. Uživatel ale má také možnost si s pomocí funkce Ctrl E Profil založit profil, podle kterého se bude hospodaření s energií na stroji řídit. V základním provedení Součástí expozice bude i elektromobil BMW i3, který je zároveň součástí vozového parku společnosti Siemens. Po ukončení tohoto optimalizačního procesu se změny zaznamenají a převedou do reálného prostředí. Výhodou řešení je, že virtuálním zprovozněním se odladí co největší počet funkcí zařízení už ve fázi vývoje, čímž Simulace stroje v procesu obrábění Současným trendem je, že zákazník nekupuje pouze drahý stroj, ale celé řešení. Čím dál tím častěji tedy požaduje po výrobci, aby mu navrhl přesnou konfiguraci stroje a předvedl, že stroj je schopen obrábět požadované typové výrobky v určeném čase a kvalitě. V případě horizontkového pracoviště se může rozdíl v konfiguraci pohybovat řádově i v milionech Kč. Dokonalá simulace tedy dává výrobci náskok oproti konkurenci nejen v konstrukci stroje a v jeho virtuální přípravě, ale také v podpoře prodeje. Dosud nejvyspělejší komerčně využitelnou simulaci CNC pracoviště představí na stánku Siemens jeho partnerská firma Pemavako. 6 Industry Fórum

7 Veletrh Společnost Pemavako nabízí simulaci obrábění v PLM softwaru NX CAM, který obsahuje jádro ze Sinumeriku. Tato simulace je tedy zcela identická se systémem Sinumerik jedná se o propojení řídicího systému Sinumerik 840D a simulace stroje v NX CAM. Celý proces je virtuální a probíhá na PC s tím, že samotné pohyby simulovaného stroje jsou řízeny virtuálním řídicím systémem s rozhraním HMI panelu. VNCK (Virtual Numerical Control Kernel) je nejvyšší simulací, která zahrnuje nastavení strojních dat, poněvadž TPS (Tool Path Simulate) simulace se řídí pouze vnitřními daty CAM systému a CSE (Common Simulation Engine) je naopak simulace pouze řízená pohony a NC kódem. VNCK simulace umožňuje testovat důležité vlastnosti stroje již v předvýrobní etapě. Technik může virtuálně připravovat vlastní cykly, nastavení řídicího systému Sinumerik 840D a připravit virtuální oživení stroje. To ale není všechno. Může dokonce připravovat případovou technologii na dosud nevyrobeném stroji. Samozřejmostí je rovněž odladění kolizních stavů v celém procesu obrábění, odladění NC technologie na konkrétní stroj, výpočty výrobního času včetně vedlejších pohybů a simulace obslužných zařízení stroje (výměna nástroje, paletizace, obsluha robotem). Kratší doba projektování stroje a jeho přípravy na výrobu znamená zkrácení času dodání stroje do výroby, a to znamená výraznou úsporu nejen samotného času, ale také zdrojů i energie. Podstatným benefitem je rovněž možnost verifikace výrobního procesu nebo zaškolení obsluhy, které se nemusejí dělat přímo na stroji, jehož provoz je drahý, ale pouze u počítače. Tuto výhodu jistě ocení především výrobci velkých obráběcích strojů, jejichž výroba je dlouhá a nákladná. Společnost Siemens tedy není jen čelní světový výrobce špičkových technických řešení, ale také unikátní dodavatel komplexních řešení. Díky tomu může být kvalitním a hodnotným partnerem nejen pro konstruktéry a výrobce obráběcích strojů, kteří se s využitím těchto řešení mohou posunout z hlediska ecodesignu na špici světové produkce a strmě vystoupat na žebříčku mezinárodní konkurenceschopnosti. Siemens a Pemavako poprvé spolu Jiří Karas: Naším cílem je poskytnout tuzemským výrobcům obráběcích strojů dodatečnou formu podpory prostřednictvím společnosti Pemavako. V letošním roce budou mít návštěvníci Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně poprvé možnost spatřit na stánku Siemens prezentaci komerční partnerské firmy společnosti Pemavako. Na podrobnosti této spolupráce jsme se zeptali Jiřího Karase, ředitele obchodního úseku Řídicí systémy a pohony pro obráběcí a speciální stroje společnosti Siemens, a Zdenka Hájíčka, Siemens PLM Software specialisty ze společnosti Pemavako. Kdy a jak se začala vaše vzájemná spolupráce? Jiří Karas: Poprvé jsme se potkali na loňském MSV v Brně a tam se také začala naše spolupráce. Zdeněk Hájíček: Vyvstala z potřeby jednoho z českých výrobců obráběcích strojů, se kterým jsme byli již delší dobu v pracovním kontaktu, vyvinout konkrétní technologické řešení v rámci velmi složité zakázky. Jiří Karas: Ukázalo se, že nejlepším řešením pro tohoto zákazníka je využít znalosti a dovednosti firmy Pemavako za použití systému Siemens. Díky tomuto zákazníkovi jsme se poznali a nakonec jsme zjistili, že by bylo dobré, abychom se poznali více a využili dovednosti obou stran, abychom zákazníkovi dokázali nabídnout komplexní řešení, které potřeboval. Jiří Karas a Zdeněk Hájíček při společném rozhovoru Jak hodnotíte vzájemnou spolupráci po roce jejího trvání? Jiří Karas: Za rok trvání našeho partnerství jsme se již dostatečně utvrdili v tom, že tato spolupráce je přínosem jak pro nás, tak pro naše zákazníky. Naším cílem je prostřednictvím společnosti Pemavako poskytnout tuzemským výrobcům obráběcích strojů dodatečnou formu podpory. Naše partnerství je zatím takříkajíc volné a až časem se uvidí, jestli věci nabudou nějaký řád, profit bude trvalý a vyvstane potřeba naši vzájemnou spolupráci nějak dále precizovat a formalizovat. Zdeněk Hájíček: Z hlediska složitosti a náročnosti práce, kterou děláme, je rok velice krátká doba. I když stále ještě zbývá mnoho, co by se dalo a co by se mělo udělat, už teď jsme schopni návštěvníkům letošního MSV představit nové výsledky naší spolupráce ve formě pokročilých verzí simulací. V čem je toto partnerství výjimečné? Jiří Karas: Pro Siemens je tato spolupráce opravdu ojedinělá, protože v současnosti de facto nemáme žádné partnery ani na jiné činnosti, ale je také ojedinělá ve způsobu užití. Pemavako je jediná komerční firma, která od nás dostala licenci na jádro Sinumeriku a která nabízí takto rozsáhlé služby. Výsledkem celého tohoto snažení by pak měla být široká využitelnost pro výrobce obráběcích strojů. Zdeněk Hájíček: Neměli bychom zapomenout dodat, že Sinumerik je momentálně jediný řídicí systém na světě, který má takto rozsáhlou simulaci zahrnutou ve vlastním softwaru Industry Fórum 7

8 Projekt Česká stopa na druhém nejdražším vědeckém projektu historie Atomový reaktor, jemuž stačí půl gramu paliva ITER znamená latinsky cesta. Je to ale zároveň anglická zkratka pro Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor, který vzniká za přispění Evropské unie, USA, Ruska, Číny, Japonska, Jižní Koreje a Indie v jihofrancouzském městě Cadarache. Má se stát prvním takzvaným tokamakem a zároveň cestou, která povede ke komerčnímu využití jaderné fúze v energetice. Součástí projektu je i vývoj heliového turbocirkulátoru, na němž se jako subdodavatel řídicího systému Simatic PCS 7 a části měření a regulace podílí česká firma ATE. Reaktor ITER je po Mezinárodní vesmírné stanici druhým nejdražším mezinárodním vědeckým projektem s celkovým rozpočtem 10 miliard eur. Má za cíl dořešit technologii jaderné fúze s produkcí elektrické energie v komerční velikosti do 2 GW. ITER je reaktorem, který bude pracovat s plazmatem deuteria a tritia a stane se velkým a zároveň nejčistším zdrojem elektrické energie. Jeho elektrický výkon by měl být 600 MW. Vstupní surovinou je lithium (pro tvorbu tritia) a deuterium, které se bude získávat z běžné vody, neboť každá molekula vody s pořadovým číslem 6700 je takzvanou těžkou vodou (D2O). Tritium si vyrábí reaktor sám v tritiových množivých modulech z lithia bombardovaného neutrony. Fúze bude probíhat za teploty kolem 100 milionů C a výsledným produktem bude elektrická energie a helium, které se rovněž užívá pro odvod vzniklého tepla. Toto helium, vyvedené z reaktoru přes chladicí výměníky, dopravují heliové turbocirkulátory. Výběrové řízení na jejich vývoj vyhlásila Evropská unie prostřednictvím agentury F4E (Fusion for Energy) a jeho vítězem se stala firma Ateko Hradec Společné dílo Každou část tokamaku vyrábí několik států - členů organizace ITER Centrální solenoid: USA, Japonsko Dodatečný ohřev svazky neutrálních částic: EU, Japonsko, Indie Dodatečný ohřev mikrovlnami: EU, USA, Indie, Japonsko, Rusko Cívky toroidálního pole: Japonsko, USA, EU, Rusko, J. Korea, Čína Zesílené betonové základy: EU Vakuová nádoba: EU, Indie, J. Korea, Rusko Obal: Čína, Rusko, USA, Japonsko, J. Korea, EU Cívky poloidálního pole: EU, Rusko, Čína Divertor: EU, Japonsko, Rusko 8 Industry Fórum

9 Projekt Heliové turbocirkulátory odvádějí helium z reaktoru přes chladicí výměníky. Králové, jež si jako subdodavatele měření, regulace a řídicího systému vybrala firmu ATE, spol. s r. o. Vysoké nároky na měřicí zařízení Zkušební okruh a turbocirkulátor jsou vystaveny vysokým tlakům a teplotám helia to klade vysoké nároky na veškerá měřicí zařízení, která musí splňovat vysokou těsnost, aby řídké helium neunikalo z okruhu. Prvky procesní instrumentace poskytují řídicímu systému informace o cestě helia a chladicí vody. Měří se teploty a tlaky helia na vstupu a výstupu turbocirkulátoru, v lokálním by-pass potrubí a ve čtyřech místech spirální skříně. Průtok helia se zjišťuje vírovým průtokoměrem na vstupu zařízení a plováčkovým průtokoměrem v lokálním by-pass potrubí (obě hodnoty objemového průtoku se přepočítávají na hmotnostní průtok). V cestě chladicí vody se měří teploty před a za turbocirkulátorem a tlak na vstupu. Řízeno systémem Simatic PCS7 Firma ATE musela zohlednit především vysokou heliovou těsnost 1 x 10 6 Pa m 3 /s, dále tlakovou odolnost 11 MPa, volbu materiálu smáčených částí a těsnění odolného radioaktivitě, neutronovému záření a minimální absorpci tritia a samozřejmě přesnost měření. Jako řídicí systém jsme nasadili Simatic PCS 7 s PLC řady S7-400 s rozšiřujícími moduly ET 200M. Při tvorbě programu nám posloužily prvky knihovny PT400 Siemens, sekvenční části programu jsou vytvořeny a zobrazeny pomocí softwaru SFC neboli Sequential Function Chart a vizualizace pak probíhá díky softwaru WinCC. Na obrazovkách operátorských stanic vytvořených ve WinCC se tak zobrazuje například aktuální stav všech měřených a odvozených hodnot, krok programu, informace pro operátora nebo diagnostické informace, vysvětluje ing. Vladimír Kocábek z firmy ATE. Z obrazovek se provádí řízení turbocirkulátoru, kdy operátor zadává požadavky na otáčky nebo hmotnostní průtok a udílí povel ke startu či zastavení. Z monitorů operátorských stanic je také možné nastavovat některé parametry, například meze pro varovná hlášení. Vybrané hodnoty se archivují a lze je zpětně dohledat a zobrazit. Komunikaci zajišťují sběrnice Součástí dodávky turbocirkulátoru je frekvenční měnič, který komunikuje po sběrnici Profibus DP. Rotor turbocirkulátoru je uložen v magnetických ložiscích, jež mají samostatný řadič a komunikace s ním probíhá po analogové lince, digitálními signály a po sběrnici Modbus. Veškeré údaje, které poskytuje řadič magnetických ložisek, jsou dostupné na obrazovkách operátorských stanic. Místní ovládání se provádí přes dotykový panel MP 277. Řídicí systém turbocirkulátoru je součástí většího celku, ke komunikaci s dalšími PLC a s vizualizační stanicí slouží Profinet. ITER, běh na dlouhou trať Projekt ITER začal výstavbou reaktoru v roce Získání první plazmy se předpokládá v listopadu 2020, spuštění na plný výkon pak v roce Objem reaktoru je 840 m 3 a plánovaný výkon by měl být 500 MW během zážehů pulsů plazmatu trvajících přinejmenším 500 sekund. Tohoto výkonu dosáhne při příkonu 50 MW, čímž se stane prvním tokamakem, který z paliva získá více energie, než sám spotřebuje na udržení plazmatu. Palivem pro takto velký reaktor bude dávka přibližně 0,5 g směsi deuteria a tritia. Stavba reaktoru povede k porozumění problematiky jaderné fúze, vyřešení praktických problémů s tímto druhem energetiky a kolem roku 2040 by měla umožnit stavbu prvních komerčních elektráren založených na tomto principu fungování. Projekt do roku 2017 Dva odzkoušené heliové turbocirkulátory byly na začátku roku 2010 předány do provozu ve zkušebních okruzích v Institutu neutronové fyziky a reaktorové techniky KIT Karlsruhe v Německu a ve Výzkumném centru Brasimone v Itálii. Na základě této úspěšné zakázky byl u společnosti Ateko objednán i třetí turbocirkulátor Industry Fórum 9

10 Projekt Dvě dovolené za třicet let tvrdé šichty v lomu V roce 1983 se v tehdejším Československu sešli vrcholní představitelé zemí Varšavského paktu. Nechyběli Jurij Vladimirovič Andropov, Gustáv Husák, Wojciech Jaruzelski, János Kádár, Erich Honecker nebo Nicolae Ceausescu. V ten samý rok byl ze zdravotních důvodů z vězení propuštěn Václav Havel. A v lomu Vršany nedaleko Mostu svoji kariéru zahájilo uhelné rypadlo KU300 s provozním označením K96, které pracuje dodnes. Podle plánu by tento tisícitunový kolos, bez něhož se dnes těžba uhlí v lomu Vršany neobejde, měl sloužit ještě dalších šestnáct let. Používat bude řídicí systém značky Siemens. 10 Industry Fórum

11 Projekt Pokud zaměstnavatel chce, aby jeho pracovníci odváděli dobré výkony, měl by jim umožnit i dostatečný odpočinek a regeneraci. Společnost Vršanská uhelná, a. s., má ve svém týmu jednoho dříče, jemuž za 30 let těžké práce v lomu stačilo relaxovat pouze dvakrát nejprve v roce 1998, podruhé loni. Tím dříčem, který si nestěžuje, je obrovské uhelné rypadlo. V rámci loňské generální opravy na něm byla provedena komplexní oprava všech strojních součástí, oprava uložení všech výložníků a podvozků, osazení nového předního kolesového výložníku s novým kolesem a také instalace nového pohonu kolesa. Současně prošel modernizací i systém hydrauliky a mazání rypadla a celý stroj dostal nový nátěr. Předmětem generální opravy však nebyly jen strojní úpravy zařízení, ale byla provedena také kompletní výměna elektrické instalace, a to jak rozváděčů, tak veškeré kabeláže na stroji a dodávka nového řídicího systému Siemens, který nahradil původní řídicí systém ZAT. Generálním dodavatelem opravy rypadla K96 byla společnost Slovácké strojírny, a. s., z Uherského Brodu, která provedla jak projekční, tak i montážní práce pro části strojní a elektro. Subdodavatelem pro část řídicího systému byla mostecká společnost PAS Procesní Automatizační Systémy, s. r. o. minimalizuje sortiment potřebných náhradních dílů na tři jednotky, chválí výhody nového systému Libor Tajovský. U důležitých pohonů větších výkonů posloužily jednotky Simocode pro zajištění vazby mezi řídicím systémem a pohony včetně kompletní sady ochranných a diagnostických funkcí. Z výrobního programu Siemens jsou na rypadle dále použity i softstartéry řady RW44 a frekvenční měniče Sinamics. Jeden stroj, dvě stavby Při návrhu nového řídicího systému bylo nutné respektovat novou decentralizovanou koncepci spojující jak část řízení, tak část elektro a také rozdělení rypadla na dvě vzájemně propojené stavby horní a spodní. Bylo také třeba vyhovět přání zákazníka, aby řízení celého stroje probíhalo pouze z jednoho místa, a to z kabiny řidiče, který díky tomu bude moci sledovat vybrané provozní a poruchové stavy z hlavní rozvodny stroje. Nová řídicí soustava rypadla je tedy provedena jako decentralizovaný řídicí systém, který je možné rozdělit do čtyř hlavních, vzájemně komunikačně propojených skupin: systém horní stavby stroje se čtyřmi stanicemi ET200S, systém v hlavní rozvodně stroje s osmi stanicemi ET200S, systém spodní stavby se dvěma stanicemi ET200S a část zobrazení a řízení, které je namontováno do kabiny řidiče rypadla. Jednotlivé stanice ET200S na horní stavbě jsou vzájemně propojeny do kruhové optické sítě Profinet na vláknech PFC. Zde je s výhodou využita integrace optických rozhraní přímo v modulech IM151-3 a možnost jejich provozu v kruhové síti (MRP Media Redundancy Procotol). Pro propojení této kruhové sítě s dalšími částmi řídicího systému slouží průmyslové switche řady Scalance X200IRT. Stanice ET200S v hlavní rozvodně jsou vzájemně propojeny klasickými metalickými kabely sítí Profinet. Řídicí systém spodní stavby je s ostatními částmi propojen přes kroužkovou komoru sítí Profibus. Úspěšné provedení této zakázky by nebylo možné bez konstruktivního přístupu projektantů ASŘ a elektro-firem PAS a Slovácké strojírny, kteří dali přednost výhodám použití moderních prvků a řešení nad klasickým, mnohokrát vyzkoušeným řešením. Protože se tyto nové koncepty osvědčily, počítá se s nimi i u dalších podobných rekonstrukčních akcí ve Vršanské uhelné. Předchozí zkušenosti rozhodly Již od počátku příprav generální opravy bylo rozhodnuto, že v jejím průběhu nebude provedena pouze prostá výměna řídicího systému a prvků elektrické výbavy stroje se zachováním klasických vazeb mezi těmito částmi na úrovni digitálních vstupů a výstupů, ale bude zvolena zcela nová koncepce, kdy celý systém bude navržen jako komplexní celek s decentralizovanou architekturou a s využitím všech možností, které současná technika poskytuje. Řídicí systém si zákazník vybral na základě předchozích zkušeností s produkty značky Siemens, které jsou na lomu Vršany již řadu let provozovány, například na systému pásové dopravy skrývky, nakládacím zásobníku či skládkovém stroji USSK3, vysvětluje Libor Tajovský, projektový manažer společnosti PAS. Jako základ nového řídicího systému byly využity osvědčené komponenty systému ET200S s využitím výkonových spínacích modulů (motorstartérů) verze ET200S High Feature, kterých je na stroji použito několik desítek. Tím se značně zpřehlednily a zmenšily výkonové obvody pro ovládání velkého množství malých pomocných pohonů. Současně velká flexibilita přestavení motorstartérů ET200S High Feature Jak pracuje rypadlo Uhelné rypadlo se skládá se dvou základních částí horní a spodní stavby, které se proti sobě mohou otáčet v úhlu 360. Spodní díl představuje housenicový podvozek, který tvoří tři dvojice housenic (dvě pevné zadní a jedna přední s možností natočení), které zajišťují pohyb rypadla, a kabelový buben s hlavním přívodním napájecím kabelem 6kV. Horní stavba je složena z vlastního kolesa s kolesovým výložníkem a systémem pásových dopravníků od kolesa až po nakládací výložník, kde těžené uhlí pokračuje na další pásovou dopravu lomu Vršany. Součástí horní stavby je i hlavní elektrorozvodna stroje. Obě části stroje jsou propojeny takzvanou kroužkovou komorou, kde je pomocí kroužků přenášena elektrická energie mezi stavbami na různých napěťových úrovních (6kV, 500V, 230V). Dále lze přes kroužky provést i komunikační propojení, ale certifikován je pouze přenos pomocí sítě Profibus Industry Fórum 11