Technika dla każdego

Technologie bezprzewodowe

Niemal za pewnik można przyjąć stwierdzenie, iż aplikacje  przemysłowe wykorzystujące połączenia przewodowe są powszechnie i dobrze znane, w przeciwieństwie do pojawiających się dopiero w tych zastosowaniach technik bezprzewodowych. Niechęć do wdrażania tego typu technologii potęguje również fakt ciągłej restrukturyzacji zakładów przemysłowych, które w kadrze pracowniczej pozostawiają zawsze fachowców znających „stare”, wykorzystywane już technologie i niechętnie spoglądających na wszelkie nowinki techniczne.
Pomimo to rozwój technik bezprzewodowych to przyszłość – to nowe, wygodne medium transmisji danych. W środowisku przemysłowym istnieją jednak pewne ograniczenia jego stosowania. Należy bowiem mieć świadomość, iż każdy rodzaj techniki komunikacji bezprzewodowej wykorzystuje transmisję radiową w różnych pasmach częstotliwości, co przy nagromadzeniu znacznej ilości tego typu urządzeń powoduje swego rodzaju „zgiełk” w eterze.

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: Info

Serwonapędy - wstępne podsumowanie roku 2005

Kompaktowa konstrukcja, napędy bezpośrednie, wykonania ze stali nierdzewnej, głowice planetarne – wszystko to sprawia, że rozwój technologiczny serwonapędów jest z roku na rok coraz gwałtowniejszy.
Serwonapędy dostarczane są w wielu różnych kształtach, rozmiarach, konfiguracjach – od dużych napędów o niskich prędkościach, napędów bezpośrednich, jednostek kompaktowych o niskiej bezwładności wirnika dla optymalnego przyspieszania i zwalniania (pod obciążeniem), po napędy liniowe o znacznej sile odporu przy olbrzymich przyspieszeniach i prędkościach.
Połączone z nowoczesnymi sterownikami, udostępniającymi bardzo zaawansowane algorytmy sterowania, dzisiejsze serwonapędy oferują użytkownikowi najwyższą jakość sterowania ruchem w dziesiątkach aplikacji.

Najbardziej pożądane cechy jakościowe w serwonapędach Źródło: Control Engineering i Reed Corporate Research

Celem podsumowania aktualnych trendów w obszarze produkcji, jakim są serwonapędy, redakcja Control Engineering przeprowadziła ankietę wśród swoich czytelników. Pytaliśmy ich o zdanie i preferencje w dziedzinie serwonapędów elektrycznych.
Omawiane w niniejszym artykule wyniki bazują na 134 ankietach, zebranych w grudniu 2005 roku. Badano czytelników, wśród których większość zajmuje się oceną, rekomendacją, instalowaniem, sprzedażą i/lub zakupami serwonapędów. (Przyp. red.: badania dotyczą amerykańskiego rynku, ale wkrótce przeprowadzimy badania wśród czytelników polskiej edycji).
Wśród nich 51% zajmuje się serwonapędami na potrzeby własne, 23% wykorzystuje je do produkcji nowych maszyn, a 25% na oba sposoby. Uzyskane w przeprowadzonej ankiecie są zbliżone do tych, uzyskanych w poprzednich latach: 2004 i 2003.
Silniki bezszczotkowe zdominowały rynek. 90% respondentów wskazało na to rozwiązanie w opozycji do 10%, które chce nadal korzystać z silników szczotkowych.
Pożądane własności
Dla 58% ankietowanych cena była zdecydowanie najważniejszym elementem, branym pod uwagę przy wyborze serwonapędu. Kolejnym elementem było to, czy napęd ma określone przez wybrany standard (np. NEMA) rozmiary – 43%. To, w jaki sposób montowany jest napęd, jest istotne dla 38% pytanych, podobnie jak ochrona przed wpływem zakłóceń EMI/RFI (z ang. Electromagnetic Interference/Radio Frequency Interference) – dla 38%.
Zeszłego roku kolejność ważności wyżej wymienionych aspektów zakupu serwonapędów była nieco odmienna. Standardowe wymiary były szóstą, najważniejszą cechą, natomiast ochrona przed wpływem EMI/RFI zajmowała trzecie miejsce.
Jeżeli chodzi o właściwości „jakościowe” serwonapędów, nasi czytelnicy za wielce istotne uznali funkcjonalność oprogramowania dla konfiguracji i strojenia napędów, następnie stały wysoki moment obrotowy oraz wysoki moment obrotowy przy niewielkiej prędkości (wykres obok).
Firma Rockwell Automation zgadza się z opinią, że wysoki moment wyjściowy napędu jest istotnym aspektem działania aplikacji, związanych z przenoszeniem i pakowaniem surowców.
Własność ta jest zapewniona przez napędy MP-Series firmy Allen- Bradley. – Są one znacznie bardziej kompaktowe, przy większej gęstości mocy, niż tradycyjne serwonapędy – wyjaśnia Tom Strigel, menedżer sprzedaży sterowników Kinetix w Rockwell Automation. – Możliwość używania bardzo mocnych napędów, zajmujących niewielką przestrzeń, sprawia, że faktem stało się budowanie lekkich, kompaktowych maszyn, dzięki którym zdolność produkcyjna aplikacji gwałtownie wzrasta.
Ten wiele znaczący w przemyśle trend, wskazany przez pana Strigela, rozszerza możliwości produkcyjne w trudnych środowiskach o surowych kryteriach czystości, takich jak np. w produkcji napojów i żywności czy w przemyśle związanym z naukami biologicznymi.
Przewidując tego typu wymagania rynku, firma Rockwell Automation opracowała dwie rodziny produktów:

• MP-Series Food Grade Motor – napęd zaprojektowany specjalnie dla aplikacji związanych z produkcją i pakowaniem napojów i żywności; 
• MP-Series Stainless Steel Motor – napęd wysokiej jakości dla zastosowań związanych z pracą w higienicznym środowisku.

Bardzo ważne oprogramowanie
Poza zewnętrznymi wymaganiami dla serwonapędu, wynikającymi z aplikacji, bardzo ważna jest przyjazność oprogramowania narzędziowego. Przekłada się ona wprost na prostszą konfigurację i strojenie napędu. Według Baldor Electric szczególnie autotuning odgrywa znaczącą rolę w działaniu serwonapędów. John Mazurkiewicz, menadżer sprzedaży serwonapędów twierdzi: – Procedury samonastrajania, opracowane przez Baldor, mają unikalne elementy strojenia dla pętli prądu, prędkości i pozycji. Obecnie programy narzędziowe serwonapędów wykorzystują narzędzia graficzne systemu Windows. Pozwala to na podgląd wielu parametrów napędu (na tzw. programowym oscyloskopie); dzięki temu inżynierowie mogą dostrajać odpowiedzi napędów, jak również monitorować punkty wejść/wyjść oraz wiele innych parametrów urządzeń. Filtry dolnoprzepustowe oraz wycinające, dostępne w oprogramowaniu, pozwalają na usunięcie efektów pulsacji rezonansowych na działanie maszyny.
Oprócz tego sterowanie realizowane przez tak zaawansowane oprogramowanie pozwala na zmianę parametrów działania. Tego typu działanie polega na wykorzystaniu wielu zgromadzonych grup parametrów, zmienianych zależnie od punktu pracy układu.
– Działanie takie można wykorzystać do aplikacji, o których wiemy, że obciążenie napędu podlega zmianom. Dobrym przykładem może być maszyna z różnymi narzędziami (np. tnącymi) czy ramię robota, przenoszące przedmioty o różnej masie. Regulacja adaptacyjna staje się coraz popularniejsza. Jest to szczególnie istotne przy zmiennych obciążeniach – dodaje Mazurkiewicz.
W firmie Baldor zanotowano, że aktualne trendy obejmują m.in. rozwój w działaniu sprzężenia zwrotnego od enkodera (przykładowo SSI – Serial Synchronous Interface). Aktualnie bardzo często stosowane są enkodery absolutne.
Enkodery o większej rozdzielczości gwarantują lepszą kontrolę prędkości w serwonapędach, przy większej jakości pozycjonowania.
Pomimo tego, że enkodery absolutne są już szeroko stosowane, to powinno się niebawem oczekiwać znaczącego spadku ich cen.
Analogicznie, firma Baldor wspomina, że serwonapędy spełniają już wymagania aplikacji przetwarzania i pakowania żywności (jedną z nich może być mycie produktów wodą pod ciśnieniem).
Silniki bezszczotkowe ze stali nierdzewnej spełniają również wszelkie wymogi sanitarne przemysłu piekarniczego. Dodatkowo, bardzo ceniona jest elastyczność oferowana przez oprogramowanie narzędziowe serwonapędów.
Firma Emerson Control Techniques zachwala możliwości swoich sterowników napędu, twierdząc, że zaprojektowała je tak, by mogły współpracować z wieloma dostępnymi serwonapędami.
– Oprogramowanie pozwala użytkownikowi na wybór napędu z rozwijalnej listy – wyjaśnia Shane A. Beilke, menedżer planowania strategicznego. – W przypadku gdy napędu, który mam dołączony do sterownika, nie ma na liście (co oznacza, że jego parametry nie zostały wprowadzone do oprogramowania), przeprowadzana jest prosta procedura samonastrajająca. Nasz algorytm sterowania, bazujący na opisie równaniami w przestrzeni stanu, pozwala naszym napędom na działanie w szerokim zakresie zmian bezwładności obciążenia, w dużym stopniu redukując czas, potrzebny na strojenie układu.
Wśród trendów w rozwoju serwonapędów należy, zdaniem firmy Control Techniques, wyróżnić:

• kontynuację dążenia do bardziej kompaktowej konstrukcji przy większych gęstościach momentu obrotowego, 
• większe prędkości oraz więcej przedziałów prędkości w danym segmencie produktów, 
• postępującą wymianę silników krokowych na serwonapędy; wynika to z większej niż dotychczas konkurencyjności cen (wydajność i jakość serwonapędów przy cenach zbliżonych do cen silników krokowych),
• wyższą wydajność urządzeń, będących elementami sprzężenia zwrotnego; zwiększoną gęstość linii oraz stosowanie enkoderów absolutnych.

Mniejsze, a jednak mocniejsze
Potrzeba coraz lepszego strojenia serwonapędów ciągle wzrasta. Wymogi względem wydajności mniejszych napędów przenoszą bowiem prędkości i przyspieszenia do wyższych zakresów.
– Odpowiednie nastrojenie serwonapędu leży u podstaw potencjalnej jakości działania całej maszyny – mówi Paul Webster, menedżer produktu w oddziale firmy GE Fanuc do spraw obrabiarek CNC. – Specyficzne oprogramowanie do strojenia serwonapędów zapewnia solidne podłoże, przed dodaniem wszystkich właściwości sterownika.
Firma używa oprogramowania o nazwie Fanuc Servo Guide. Łączy ono w sobie: intuicyjne nastawianie parametrów, generowanie programu testującego, funkcje graficzne oraz procedury strojenia serwonapędów w jednym pakiecie narzędziowym.
Ten typ programu, zauważa pan Webster, jest odpowiedni zarówno dla nowych, jak i doświadczonych użytkowników. Początkujący użytkownicy z pewnością skorzystają na prostocie wstępnego nastrojenia serwonapędu bez specjalistycznej wiedzy. „Weterani” będą czerpać z dobrodziejstwa monitorowania i wpływania na każdą właściwość systemu.
– Serwonapędy synchroniczne mogą utrzymywać wysoką moc na wyjściu w całym przedziale prędkości – twierdzi pan Webster. – Jednakże projektowanie napędów wysokiej mocy wymaga kompromisu między wysokim momentem obrotowym a przykładowo gładkim posuwem w aplikacjach CNC.
Równowaga jest wymagana w celu utrzymania siły pola magnetycznego w celu wzmocnienia wyjściowego momentu obrotowego. – Do projektowania wewnętrznego magnesu trwałego w napędzie wykorzystuje się analizę z użyciem metody elementów skończonych – dodaje Paul Webster. – Zapewnia to idealną równowagę pomiędzy mocą a precyzją.
Coraz bardziej w sieci
Ostatni sondaż pokazał, że 51% respondentów używa swoich serwonapędów w sieci. Jest to znaczący wzrost w porównaniu z 29% w roku 2004 czy 36% w roku 2003.
Protokoły DeviceNet i Ethernet idą „łeb w łeb” jako dwie najbardziej preferowane do tego celu sieci: wśród wspomnianych napędów pracujących w sieci 57% wykorzystuje DeviceNet, natomiast 55% pracuje w sieci Ethernet.
W latach 2004 i 2003 proporcje te były odmienne:

• DeviceNet: 51% w 2004, 71% w 2003, 
• Ethernet: 56% w 2004, 59% w 2003.

Jednakże, co nie wynika wprost z przedstawionych danych, to właśnie Ethernet jest tym medium, które jest najbardziej popularyzowane wśród rozwiązań sieciowych napędów.
Podczas ostatniego badania blisko 73% respondentów zadeklarowało, że w ciągu najbliższych dwunastu miesięcy ten właśnie protokół zostanie przez nich użyty w aplikacji napędu.
Inne wykorzystywane protokoły sieciowe to: 

• SERCOS: 55% w 2005, 39,9% w 2004, 
• Profibus: 38% w 2005, 36% w 2004, 
• Modbus: 35% w 2005, 32% w 2004, 
• Ethernet Powerlink: 18% w 2005 (opracowany przez firmę Bernecker&Rainer – jako nowość w 2004 roku), 
• Firewire: 15% w 2005, 6% w 2004.

Należy tutaj dodać, że 34% ankietowanych planuje w 2006 roku jako protokołu komunikacyjnego w aplikacjach napędów wykorzystać protokół Ethernet Powerlink.

Inne wykorzystywane protokoły sieciowe Źródło: Control Engineering i Reed Corporate Research

Podsumowanie
Podsumowując ankietę, stwierdzamy, że: 

• użytkownicy zdecydowanie bardziej wolą kupować napędy z dedykowanymi dla nich sterownikami (71% ankietowanych); 
• prędkości obrotowe rzędu 3 000 obr./min i mniejsze są wystarczające dla 71% użytkowników; tylko 8% szuka napędów o prędkościach 6 000-10 000 obr./min; już zaledwie 6% wykorzystuje napędy o prędkościach obrotowych powyżej 10 000 obr./min 
• około 30% ankietowanych wykorzystuje liniowe serwonapędy, kolejne 27% deklaruje ich wykorzystanie w ciągu tego roku; 
• każdy z ankietowanych przeznaczył w zeszłym roku średnio 140 600 USD na zakup serwonapędów.

ce
Artykuł pod redakcją 
Krzysztofa Pietrusewicza

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: ATI, Ciekawostki, Emerson, filtry, Info, LG, Monitor, Motor, Napędy, NEC, pis, Planeta, Robot, serial, Silniki, Sonda, Sterowanie

Funkcje stacji operatorskich i serwerów archiwizujących w systemach sterowania

Część pierwsza artykułu ukazała się w lutowym wydaniu CE Polska. W artykule zostały scharakteryzowane funkcje stacji operatorskich i serwerów archiwizujących w systemach DCS, stosowanych w energetyce i przemyśle.
Prof. Leszek Trybus Katedra Informatyki i Automatyki Politechnika Rzeszowska
Platformy serwerów archiwizujących, czyli historianów, podano w tab. 1. Typowy historian archiwizuje 5 do 10 tys. sygnałów. Historiany Uniformance PHD Experiona i DNAhistorian Metso są niezależnymi produktami i bywają stosowane także w innych systemach (np. DNAhistorian dla systemu Procontrol w Elektrowni Turów). Podstawowym przeznaczeniem danych historycznych jest tworzenie: obrazów trendów, pól pracy, średnich za określony czas oraz raportów.

Tab. 1. Platformy historianów archiwizujących

Bazy danych
Na tab. 1. widać, że najbardziej rozpowszechniony jest Oracle. W metsoDNA występują dwie bazy – Oracle dla alarmów oraz InfoPlus dla zmiennych procesowych. Na rys. 1. pokazano organizację wymiany danych w metso- DNA między serwerem archiwizującym, stacją procesową PCS, alarmową ALP, inżynierską EAS oraz aplikacjami klienckimi. Dane zapisuje się stosując typową kompresję (rys. 2.).
Cykl zapisu
W większości systemów minimalny cykl, z którym wartości sygnałów można zapisywać do bazy, wynosi 1s. W odniesieniu do sygnałów analogowych cyklem stosowanym praktycznie jest 5 s. Alarmy i zdarzenia zapisywane są w momencie wystąpienia. Zmienne fast w Ovation są archiwizowane co 100 ms dzięki zbieraniu i buforowaniu przez rozproszone skanery (rys. 3.). W metsoDNA może to następować nawet co 10 ms ze względu na buforowanie w pojemnej pamięci CPU stacji procesowej (256 MB).
Pojemność dysku
W Ovation szacuje się, że dla typowego bloku 200 MW dane zgromadzone w okresie 1 doby zajmują 5 do 20 MB zależnie od stanu ruchowego. Przyjmując 20 MB w każdym dniu otrzymuje się 7,3 GB na rok. Przestarzałe dane przepisywane są na nośnik zewnętrzny (taśma, dysk magneto–optyczny). Serwery PU, SU Telepermu mają standardowo 73 GB.

Rys. 1. Organizacja wymiany danych w serwerach DNAhistorian/alarmHistorian w metsoDNA – Metso Automation

Archiwizacja post mortem
Dotyczy zmian sygnałów binarnych w czasie awarii rejestrowanych z dokładnością 1 ms (lub lepszą). W systemach: Melody, Teleperm i metsoDNA stemplowania czasowego dokonują moduły I/O, zaś w pozostałych systemach moduły SOE (Sequence–of–Events) z własną pamięcią [2]. W Telepermie szybką archiwizację aktywuje się sygnałem binarnym. Moduł SOE w Ovation rejestruje zmiany sygnałów co 1/8 ms, w DeltaV co 1/4 ms, a w Experionie, AC 800M, PCS 7 i Alspie co 1 ms.
Redundancja
W aplikacjach energetycznych ze względu na wysokie wymagania odnośnie ciągłości archiwizowanych danych serwery historianów są redundowane. W Ovation, gdzie skanery buforują informację, bywa stosowany pojedynczy serwer (rys. 4). Jest on jednak wyposażony w macierz dyskową RAID, która na osobnych dyskach utrzymuje „lustrzane odbicia” plików.

Rys. 2. Kompresja danych w systemie metsoDNA – Metso Automation

Raporty
Typowe raporty są tworzone przez wypełnianie gotowych szablonów danymi archiwizowanymi (uśrednionymi), wartościami chwilowymi oraz ekstremalnymi. Dane mogą być eksportowane do pakietów zewnętrznych, jak: Excel, Crystal Reports czy Aplix – w celu przygotowania indywidualnych raportów i zestawień graficznych (zob. rys. 5.).

Rys. 3. Struktura rozproszonych skanerów historiana eDB w systemie Ovation – Emerson Westinghouse

Funkcje specyficzne
Elastyczność wykorzystania danych historycznych umożliwiają funkcje wymienione niżej. Są one zazwyczaj opcjonalne:

• konfiguracja online obrazów trendów spośród wszystkich archiwizowanych sygnałów,
• selekcja z historii zdarzeń sygnałów z określonego okresu,
• odtworzenie przebiegu procesu na podstawie danych archiwalnych (replay),
• redakcja raportu zmianowego lub dobowego z zapisu wybranych wartości chwilowych,
• automatyczne kopiowanie przestarzałych danych na nośnik zewnętrzny.

Na rys. 1A (cz. 1., Control Engineering Polska, wydanie: luty 2006) widać komputer firewall do integracji z siecią biurową, a na rys. 4. bramę dla sieci ogólnoelektrownianej. W tab. 2. podano platformy i narzędzia realizujące integrację. Ze względów bezpieczeństwa platforma jest na ogół osobnym serwerem lub wybraną stacją operatorską (Application, Data Link, Terminal Server).
Fizyczne połączenie sieci przedsiębiorstwa z systemem DCS jest realizowane przez router połączony ze switchem w magistrali operatorskiej. Popularnymi firewallami są: Cisco PIX, Checkpoint Firewall, Netscreen. Dodatkowym zabezpieczeniem jest filtr antywirusowy, np.: McAfee VirusScan czy Net- Shield.

Protokoły
Dostęp do informacji w bazach danych historianów zapewniają protokoły ODBC i OLE DB. W Telepermie, Ovation i metsoDNA dostęp można także uzyskać za pomocą kwerend SQL. ODBC Data Exchange Experiona udostępnia informacje zewnętrznym bazom danych, jak: MS SQL, Oracle, MS Access. Dostęp do danych aktualnych umożliwia protokół OPC (zob. niżej). Dane historyczne i aktualne udostępniają serwery WWW.
Excel
Typowym oprogramowaniem aplikacyjnym po stronie biurowej jest Excel. Na rys. 5. pokazano diagram podsumowania produkcyjnego, sporządzony za pośrednictwem narzędzia Excel Add–in w systemie DeltaV. Aplikacje Historical Data Access Telepermu oraz Open Data Access Experiona służą zazwyczaj do wypełniania arkuszy Excela. Moduł CLOGSQL Alspy zawiera interfejs dla pakietów: Excel, Oracle Report Writer i Lotus.

Rys. 5. Diagram Excela dla podsumowania produkcji w systemie DeltaV – Emerson Fisher-Rosemount

OPC
Jest to obecnie podstawowy protokół do łączenia systemów DCS oraz integracji z siecią przedsiębiorstwa. Na rys. 1A (cz. 1. artykułu, Control Engineering Polska, wydanie: luty 2006) serwer OPC udostępnia dane aplikacji klienckiej w rozdzielni. Dwukierunkowa wymiana danych wymaga aplikacji client–and–server albo server– to–server po obydwu stronach. Typowy cykl skanowania serwera OPC wynosi 1 s. Dla połączenia systemów DCS może to nie wystarczyć, stąd na przykład pokazany na rys. 6. interfejs OPC Data Access Alspy dzieli dane na 3 grupy uaktualniane co 200, 400 i 800 ms.

Tab. 2. Platformy sprzętowe i narzędzia do integracji systemów DCS z siecią przedsiębiorstwa

Bilansowanie i nadzór eksploatacyjny
Pakiety bilansująco–nadzorujące, które prowadzą obliczenia termodynamiczne w celu określenia: sprawności, wydajności, jednostkowego zużycia paliwa itp., najpierw w odniesieniu do poszczególnych urządzeń, a potem dla całego bloku energetycznego, wymieniono w tab. 3.
Serwer Historian (Plant Connect) na rys. 1A jest implementacją Optimaxa Melody, a stacja obliczeń termicznych turbiny i kotła na rys. 4. implementacją P–calcs Ovation. Optimax i P–calcs zawierają biblioteki z modelami termodynamicznymi ok. 30 urządzeń technologicznych – modułów obiektowych, takich jak: kocioł, turbina parowa, turbina gazowa, generator, podgrzewacze, pompy, sprężarki itp. (Optimaxa scharakteryzowano skrótowo w [3]). Z modułów tych zestawia się program odpowiadający strukturze konkretnego bloku. Pakiet bilansująco–nadzorujący jest instalowany na osobnej stacji prezentującej wyniki na obrazach i w raportach. Stosowany jest także pakiet TKE z Energopomiaru Gliwice, wyposażony w interfejsy do konkretnych systemów DCS. Oprócz pakietów „termodynamicznych” spotyka się również pakiety prognozujące optymalny sposób prowadzenia bloku na podstawie sieci neuronowej (konsolę taką widać na rys. 4.).

Tab. 3. Pakiety dla bilansowania, oceny jakości i nadzoru eksploatacyjnego

Dokumentacja „obca”
Każdy z omawianych systemów zawiera narzędzia służące do integracji i zarządzania dokumentacją „obcą”, tzn. niezwiązaną bezpośrednio z systemem, ale ze sterowanym obiektem i urządzeniami. W skład systemu operatorskiego OM 650 Telepermu wchodzi Online manual i Plant operation manual. Dokumentację obcą w postaci stron HTML importuje się do Plant operation manual. Notatnik operatora (notebook) umożliwia uzupełnianie dokumentacji własnymi uwagami. W Experionie dokumentację „obcą” dołącza się w postaci standardowych plików: *. pdf, Word, Excel, HTML, Notepad. Może ona być dostępna zarówno dla operatora, jak i inżyniera systemu. Użytkownik ma możliwość zdefiniowania, jaka dokumentacja jest przeznaczona dla operatora, a jaka dla inżyniera. W Alspie dostęp do dokumentacji umożliwia pakiet Optiplant+ w ramach grupy funkcji Plant management. Jedną z nich jest Operation documentation, zawierająca „linki” do dokumentacji systemowej. Druga funkcja, Management Information System, zapewnia dwukierunkowe połączenie między pakietem Optiplant+ a dokumentacją „obcą”.

Rys. 6. Struktura interfejsu OPC komputera CSS-F Gateway w systemie Alspa P320 – Alstom Power

Techniki www
W tab. 4. podano nazwy serwerów www udostępniających dane archiwalne i historyczne w sieci Internet/Intranet za pomocą standardowych przeglądarek (Internet Explorer itp.). W kilku z nich bazą jest typowy Internet Information Server Microsoftu (IIS). Użytkownikami mogą być: aplikacje biurowe, nadzór dyspozytorski, służby techniczne. Stosowana jest technologia thin client, tzn. przeglądarka ogranicza się do prezentacji stron HTML przygotowanych i stale uaktualnianych przez serwer.

Tab. 4. Serwery internetowe

Struktura
Aplikacją operatorską serwera web4txp Telepermu jest HMI, a inżynierską ES. Web4txp HMI server jest w stanie obsłużyć 5 klientów podsystemu operatorskiego OM 650. Teleperm wykorzystuje web4txp jako bazę dla centralnej nastawni w elektrowni wieloblokowej. Podobnie eServer Experiona korzysta z mechanizmu DSA (Distributed Server Architecture), udostępniając dane na zewnątrz i wymieniając je z serwerami innych systemów Experion. Historian Uniformance PHD bazuje na serwerze IIS.
Na rys. 7. pokazano strukturę wymiany danych w serwerze @PCS 7 Siemensa. Dane mogą być wizualizowane i przetwarzane przez dowolny komputer wyposażony w interfejs @aGlance. Wchodzi on w skład serwera @PCS 7 na każdej stacji operatorskiej. Komputer odczytujący dane powinien mieć zainstalowany pakiet Web@aGlance i standardową przeglądarkę. Możliwy jest również zapis. Interfejs @aGlance/IT udostępnia dane aplikacjom w sieci przedsiębiorstwa, w tym m.in. dla pakietu Matlab (rys. 7.).

Rys. 7. Organizacja wymiany danych w serwerze @PCS 7 – Siemens

Funkcje
W pakiecie oprogramowania serwera eTools systemu metsoDNA znajdują się narzędzia: eDNAprocessView, runtime, summary, total, logReport i alarmBrowser, a więc niemal to samo, co oferuje stacja operatorska. Za pomocą eDNAwebStage można online modyfikować obrazy prezentowane przez processView. W e320 Web Serverze Alspy aplikacjami klienckimi są: Historic Function, HMI Function, Event Viewer, Elementary Faults.
Na rys. 18. pokazano graficzny obraz procesu, odebrany z Web Servera DeltaV.

Rys. 8. Obraz graficzny w przeglądarce Internet Explorer w systemie DeltaV – Emerson Fisher-Rosemount

Aspect Objects ABB
Technologia ta zapewnia jednolity dostęp do informacji technicznej pochodzącej z różnych źródeł, tzn. jednolitą nawigację i przeglądanie z poziomu całego przedsiębiorstwa. Informacja rezyduje w zintegrowanym środowisku, którego interfejsy zorientowane są na potrzeby różnych grup użytkowników – operatorów, inżynierów, służb utrzymania ruchu, technologów itd. Za aspekty realnego obiektu uważa się cechy istotne z punktu widzenia danej grupy. Mogą to więc być: obrazy procesu, schematy sterowania, dokumentacja opisowa, koszty produkcji i inne – jak to pokazano na rys. 9. W technologii Aspect Objects nie tworzy się modelu danych realnego obiektu, czyli np. obiektu COM, ale definiuje nośnik zbioru odsyłaczy do jego aspektów. Taka organizacja informacji o obiektach pozwala łatwiej zorientować się co do wybranego aspektu ich wszystkich. Stąd w systemie 800xA (Melody, AC 800M) znajdują się osobne serwery aspektów (Aspect Server na rys. 1A), udostępniające aspekty obiektów aplikacjom z poziomu przedsiębiorstwa. Serwery są redundowane albo wyposażone w dyski RAID. Można oczekiwać, że równoważne narzędzia pojawią się niebawem w innych systemach.

Rys. 9. Przykłady aspektów reaktora w technologii Aspect Object – ABB

Podsumowanie
W artykule poświęconym systemom DCS w energetyce i przemyśle scharakteryzowano podsystemy operatorskie i archiwizujące (informacyjne). Wspomniano o pierścieniowej i drzewiastej strukturze sieci, wymieniając protokoły szybko wznawiające komunikację po stwierdzeniu przerwy. Cechami stacji operatorskich są: zaawansowane edytory oraz interfejsy graficzne, zestawy przynajmniej 10 obrazów standardowych, różnorodne powiązania alarmów pozwalające łatwo zorientować się w przyczynie i usunąć skutki, obsługa kamer video. Operator ma do dyspozycji notatnik, może konfigurować obrazy grup stacyjek, ingerować w przebieg sekwencji itp. Typowe obrazy uaktualniane są co 1 s. Serwery archiwizujące – dzięki rozproszonemu zbieraniu danych (skanery) – zapewniają krótki cykl zapisu. Moduły SOE i bufory pamięci CPU umożliwiają archiwizację zdarzeń, zachodzących podczas awarii z rozdzielczością 1 ms (post mortem). Serwery są redundowane albo przynajmniej wyposażone w macierze dyskowe o pojemności na dane nawet z okresu 2 lat. W razie potrzeby operator może swobodnie dobierać sygnały dla obrazów trendów. Do integracji systemu DCS z siecią przedsiębiorstwa służą serwery z protokołami ODBC, OLE DB i OPC. Typową aplikacją biurową jest Excel. Serwery WWW udostępniają dane aktualne i archiwalne poprzez przeglądarki internetowe. Funkcjonalność komputera komunikującego się z takim serwerem jest zbliżona do stacji operatorskiej (za wyjątkiem czasu reakcji). Pojawiły się interfejsy do Matlaba. Scharakteryzowano technologię Aspect Objects ABB, pozwalającą różnicować informacje o obiektach i urządzeniach stosownie do potrzeb różnych służb.
ce

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: 3D, ABB, antywirus, ATI, Ciekawostki, CPU, Dyski, Elektrownia, Emerson, Info, Microsoft, NEC, Notebook, Paliwa, pis, Pompy, Przeglądarka, Router, tory

Napędy prądu zmiennego upraszczają układy złożone

Napędy występują w szerokiej gamie rozwiązań, zaczynając od mikronapędów, które z powodzeniem zmieściłyby się w kieszeni twojej koszuli, aż do dużych napędów systemowych i jednostek średniego napięcia.
Jednakże napędy z możliwością regulacji prędkości mają cechy wspólne: coraz lepsze możliwości sterowania silnikami indukcyjnymi – włączając sterowanie momentem obrotowym w niektórych modelach – i oszczędność energii w wielu zastosowaniach.
Aby zbadać trendy w tym sektorze produkcyjnym, Control Engineering i Reed Research Group – jako część Reed Buisness Information – zapytały prenumeratorów, co sądzą i jakie są ich preferencje, jeśli chodzi o napędy z możliwością regulacji prędkości (ASD –Adjustable Speed Drive). Zapytanie rozesłano drogą e-mailową.

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: ABB, ATI, Ciekawostki, Emerson, Info, Intel, LG, Monitor, Motor, Napędy, NEC, pis, Pompy, Procesor, Sterowanie, tory, Wyciąg

Sprawne silniki pozwalają zaoszczędzić

Niska kwota, za jaką kupiono silnik, może oznaczać, że inwestor nie wziął pod uwagę kosztów eksploatacji tego silnika i tego, ile zapłaci za prąd. Przemysłowe silniki elektryczne są tego najlepszym przykładem, gdzie 97-98% kosztów eksploatacji stanowią opłaty za energię elektryczną. Kupując silnik nie dajmy więc zamydlić sobie oczu jego niską ceną.
Tłumacząc najprościej, najsprawniejsze silniki elektryczne są wysokiej jakości wersją silników standardowych. Zawierają więcej elektrycznie „sprawnych” materiałów (stalowe warstwy i miedź) w zasadniczo tych samych podzespołach, stąd ich wyższa cena o ok. 15-30%. To wydatek, który warto ponieść, biorąc pod uwagę opłatę za energię, równającą się kosztom eksploatacji podczas cyklu życia silnika.

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: 3D, ABB, ATI, Ciekawostki, Emerson, fabryka, Info, Motor, Napędy, pis, Silniki

Budowa siłownika hydraulicznego

Hydrauliczne napędy liniowe – siłowniki, które są głównym i najbardziej widocznym urządzeniem wyjściowym w układzie hydraulicznym sterowania ruchem, dostępne są  w wielu różnych rodzajach i wielkościach oraz konfiguracjach konstrukcyjnych. Siłowniki te przekształcają ciśnienie cieczy (oleju hydraulicznego) na szybki i regulowany ruch liniowy tłoczyska, w celu przesunięcia określonego obciążenia.
Typowy siłownik składa się: z cylindrycznego korpusu, dławnicy (pokrywa czołowa), stopy (pokrywa tylna), tłoka i tłoczyska z uszczelnieniami i elementami prowadzącymi tłok i tłoczysko. Siłowniki przeznaczone są do pracy przy różnych wartościach ciśnienia nominalnego – w powszechnych zastosowaniach przemysłowych do 210 barów (praca ciągła) i do 350 barów w prasach i walcarkach hutniczych. Dostępne są siłowniki o wielkości średnicy do 20 cm i skoku do 300 cm, ale do specjalnych zastosowań wykonuje się znacznie większe.
Wielkość siły wytwarzanej przez siłownik wynika z prostej zależności hydrauliki (prawa Pascala) – jest to iloczyn ciśnienia cieczy i powierzchni efektywnej tłoka, na którą działa to ciśnienie (F = P x A). Tarcie oraz inne realne czynniki będą obniżały tę teoretycznie wyliczoną wartość. 
Wiele konfiguracji
Najprostszą budowę ma siłownik jednostronnego działania, w którym olej hydrauliczny doprowadzany jest tylko na jedną stronę tłoka, wytwarzając na wyjściu siłę i ruch tylko w jednym kierunku. Siła ciężkości lub zewnętrzne sprężyny powrotne przesuwają tłok w położenie początkowe, a olej jest z powrotem przetłaczany do zbiornika. W siłownikach dwustronnego działania olej hydrauliczny jest doprowadzany na obie strony tłoka, wytwarzając siłę i ruch zarówno przy wysuwaniu, jak i chowaniu (wciąganiu) tłoczyska. Uszczelnienia pomiędzy średnicą zewnętrzną tłoka i średnicą wewnętrzną korpusu siłownika muszą zapewniać szczelność przy ruchu tłoka w obu kierunkach. Pewną odmianę pośród siłowników dwustronnego działania jest siłownik z dwustronnym tłoczyskiem, w którym jedno tłoczysko przechodzi przez czołową a drugie przez tylną pokrywę.

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: Ciekawostki, cylindry, Elektrownia, Info, Napędy

Płaskie panele LCD – smukłość jest w modzie

Urządzenia te są płaskie, niewielkie, lekkie, oszczędne i zużywają mało energii, a przy tym wyraźnie wyświetlają wszystkie niezbędne informacje.
 

Panel PC, stanowiący część komputera przemysłowego APC620 firmy B+R Industrial Automation Corp., łączy w sobie właściwości wyświetlacza komputera PC oraz płaskiego panelu LCD, dzięki czemu może być stosowany wszędzie tam, gdzie pojawiają się ograniczenia przestrzenne

One są wszędzie! W Waszej sypialni, bankomacie, na biurku oraz pojawiają się jako integralna część stosowanego przez Was systemu automatyki i sterowania. 
Występujące powszechnie w formie wyświetlaczy ciekłokrystalicznych LCD płaskie panele operatorskie, wkraczają dziś w okres swego rozkwitu, coraz częściej zastępując dotychczasowe nieporęczne i ciężkie monitory typu CRT (ang. Cathode Ray Tubes), na korzyść niewielkich i eleganckich urządzeń, niosących ze sobą liczne korzyści, a nie tylko modny i smukły wygląd. 
Wyświetlacze LCD stosowane są powszechnie od wielu lat. Wykorzystywane w nich zjawisko fizyczne, charakterystyczne dla ciekłych kryształów, zostało odkryte już ponad 100 lat temu. Jednakże dopiero w latach 70. XX wieku rozwój technologii osiągnął właściwy poziom, co umożliwiło produkcję wyświetlaczy. W ostatniej dekadzie urządzenia te zaczęły mnożyć się w coraz liczniejszych zastosowaniach. Ich stale rosnąca jakość oraz masowa produkcja zmniejszyły koszty wytwarzania i uczyniły niezwykle atrakcyjnymi produktami w budowie interfejsów typu człowiek-maszyna HMI, zarówno w rozwiązaniach nowych, jak i zastępujących dotychczasowe. 
– W latach 90. ubiegłego stulecia płaskie panele i monitory komputerowe były bardzo drogie – przypomina Bobby Dixon, menedżer firmy GE Fanuc Embedded Systems. – Musieliśmy wówczas wyjaśniać, czym w ogóle jest technologia LCD, dlaczego jej własności są lepsze od techniki CRT. Obecnie technologia ta stała się de facto standardem. Powszechnie występowała również trudność połączenia panelu LCD z posiadanym już sprzętem elektronicznym. Standaryzacja w dziedzinie złącz, interfejsów i sygnałów komunikacyjnych była niewystarczająca. Dziś znacznie wzrosła jakość oferowanych elementów łączeniowych, a producenci coraz konsekwentniej stosują jednolite standardy. 
 

Dlaczego płaski?
Płaskie panele LCD oferują kilka podstawowych korzyści w porównaniu do technologii CRT. Są one przede wszystkim lżejsze, zapewniają większą rozdzielczość obrazu oraz zużywają jedną trzecią energii niezbędnej do pracy wyświetlaczy CRT. Ze względu na właściwości konstrukcyjne paneli LCD łatwa jest również ich integracja z technologią ekranów dotykowych. – Przeglądanie tekstu na płaskim panelu jest porównywalne z czytaniem tego tekstu wydrukowanego na kartce papieru – zauważa Jim Muta, kierownik inżynieryjny firmy Samsung. 

^{Lśniące, smukłe panele LCD oferują liczne korzyści poza modną sylwetką (zdjęcie dzięki Samsung)}
Płaskie panele występują w najrozmaitszych kształtach, typach i rozmiarach. Obecnie najpowszechniej stosowanym typem paneli jest tzw. TFT (ang. Thin-Film-Transistor), czyli tzw. aktywna matryca LCD (ang. Active-Matrix LCD), wykorzystująca ciekłokrystaliczne technologie TN lub STN (ang. Twisted Nematic, Super-Twisted Nematic). Inne spotykane typy paneli to: IPS (ang. In-Plane Switching), MVA (ang. Multiple Domain Vertical Alignment) oraz PVA (ang. Pattern Multiple Domain Vertical Alignment). 
– Każdy piksel wyświetlacza LCD ma zdolność przełączania stanu załącz/wyłącz, dla zapewnienia: odpowiedniej jasności, niezwykle wysokiego kontrastu i ostrości obrazu, co stanowi zaletę w porównaniu z monitorami CRT – wyjaśnia Jim Muta. – Są to podstawowe cechy płaskich paneli. Znacząco poprawiają one parametry obrazu prezentowanego na ekranie. Jedynym obszarem zastosowań wciąż zdominowanym przez monitory CRT ze względu na ich bardzo krótki czas reakcji, pozostają szybkozmienne obrazy wideo, przekazujące informacje o ruchu. 
Podświetlanie panelu płaskiego LCD

^{Podświetlenie transmisyjno-refleksyjne do prezentacji obrazu wykorzystuje zarówno otaczające światło, jak i wbudowane układy podświetlenia. Mobilne urządzenia, jak telefony komórkowe czy PDA, są najczęściej wykonane właśnie tą techniką (ilustracja dzięki GE Fanuc Embedded Systems)}
Podstawowymi parametrami decydującymi o jakości obrazu uzyskiwanego na ekranie LCD są: jasność, kontrast, kąt obserwacji oraz czas reakcji, które są różne dla różnego typu wyświetlaczy. – Wymagania stawiane wyświetlaczom wciąż rosną – wyjaśnia Jim Muta. – Producenci urządzeń dążą do osiągnięcia optymalnych wartości parametrów we wszystkich tych sferach. Jednakże jak dotąd nie udało się to w pełni. Zawsze pojawiały się sytuacje, w których konieczna była rezygnacja z dalszej poprawy jednego z parametrów na korzyść wyeksponowania innego z nich, pójście na pewien kompromis w ostatecznych nastawach. Efekty tego typu kompromisów możemy obserwować w oferowanych obecnie na rynku produktach.
Płaskie panele LCD są łatwiejsze w użytkowaniu. Dyrektor pionu sprzedaży i obsługi klientów firmy Optorex America, Dale Maunu wyjaśnia: – łatwiejsze jest dostosowanie otaczającego nas oświetlenia dla uzyskania wyraźnego obrazu na ekranie panelu LCD. Tradycyjny ekran monitora CRT jest w rzeczywistości sferyczny. Zgodnie z prawami optyki, gdy będziemy na takim ekranie oglądać telewizję, lampa kineskopowa będzie odbijała światło z pomieszczenia wprost do oczu widza. Ze względu na sferyczny kształt ekranu zawsze istnieje kąt, przy którym światło będzie odbijane w kierunku oczu. Jeżeli zaś szklana powierzchnia ekranu byłaby naprawdę płaska, aby zaobserwować odbicie światła obserwator musiałby znajdować się pod bardzo specyficznym (ściśle określonym) kątem. Poziom odbicia światła zewnętrznego w panelach płaskich jest znacznie mniejszy. Obserwator lub operator może o wiele łatwiej znaleźć właściwą, komfortową dla siebie pozycję przy pracy z monitorem.
Jasno, coraz jaśniej 
O rosnącej popularności paneli LCD nie decydują jednak tylko ich coraz lepsze parametry. W ścisłym związku pozostaje również znaczący postęp w technikach podświetlania tego typu paneli. Dzisiejsza technologia oferuje układy podświetlenia o żywotności 50 000 i więcej godzin. W dodatku większość  z nich występuje w postaci wymiennych zestawów, co ułatwia ich zastosowanie czy dopasowanie, również do wykorzystywanych już wcześniej wyświetlaczy. – Zapewnienie właściwej jasności i czytelności obrazu wraz z żywotnością lampy może być problemem w konstruowaniu wyświetlaczy – stwierdza Brian M. Spahnie, inżynier rozwoju mechaniki, pracujący dla firmy elektronicznej Lumitex Inc. – Lampy zbyt wcześnie ulegają przepaleniu. W starszych systemach zarówno okres funkcjonowania źródeł światła, jak i związany z nimi pobór energii były kwestiami problematycznymi. Dziś postęp technologiczny dotyczy tworzenia wyświetlaczy jaśniejszych, ułatwiających odczyt ekranu nawet w intensywnym świetle słonecznym.

^{Panele LCD znajdują wszechstronne zastosowanie. Mogą być instalowane prawie w każdym miejscu (zdjęcie dzięki AVG Automation)}
W prawidłowym podświetleniu paneli LCD stosuje się obecnie kilka technologii. Do najbardziej rozpowszechnionych zaliczyć można: odpowiednio ukształtowane rurki świetlne, układy elektroluminescencyjne, optykę światłowodową oraz rurki fluorescencyjne z tzw. zimną katodą (ang. CCFT). Niektóre z paneli nie mają układów podświetlających. Na przykład wyświetlacze refleksyjne wyposażone są w lustra przechwytujące i wykorzystujące otaczające je światło, w przeciwieństwie do wyświetlaczy transmisyjnych, używających tylko sztucznego podświetlenia. Kolorowe wyświetlacze telefonów komórkowych oraz paneli PDA (palmtopy) najczęściej wykonane są w tzw. technice transmisyjno-refleksyjnej, wykorzystującej jako podświetlenie zarówno otaczające światło, jak i wbudowane elektroniczne układy generujące sztuczne oświetlenie. 
 

Bardzo mocne podświetlenie matrycy LCD jest jedyną drogą do przezwyciężenia wpływu światła słonecznego i tym samym poprawy czytelności obrazu. – Warstwy nakładane obecnie na frontową część wyświetlacza znacznie redukują efekt oślepiania obserwatora – wyjaśnia Bobby Dixon. – Cienkie folie umieszczane wewnątrz wyświetlacza wykorzystują padające na nie światło słoneczne, odbijając je z powrotem ku powierzchni wyświetlacza i tym samym czyniąc obraz jaśniejszym. Zastosowanie tego typu rozwiązań w znacznym stopniu poprawia czytelność wyświetlacza, bez wprowadzania dodatkowych efektów ubocznych, jak zwiększona generacja ciepła czy wzrost poboru energii zasilania. 

^{Technologia ekranów dotykowych może być łatwo integrowana w wyświetlaczach LCD (zdjęcie dzięki Advantech)}
– Czym jest długowieczność układów podświetlenia wyświetlaczy? Pytanie to jest w pełni uzasadnione, gdy rozpatrujemy kwestie dotyczące paneli LCD – podkreśla Bobby Dixon. 
– Długowieczność tego typu układów gwałtownie wzrosła – dodaje Shalli Kumar, prezes zarządu firmy AVG/EZAutomation. – Istnieją już panele podświetlane o żywotności 100 000 godzin, a naukowcy wciąż poszukują rozwiązań, które zwiększą tę żywotność. – W roku 1995 czas pracy układów podświetlenia oscylował w granicach 5 000 godzin. Dziesięć lat później czas minimalny to już znacznie większa liczba  40 000 godzin. Jednocześnie oczekiwania jej dalszego wzrostu nie są bezpodstawne.
Poza odpowiednim typem ekranu oraz układu podświetlania płaskie panele LCD wymagają również trzeciego elementu: właściwej metody konwersji danych sygnałów analogowych z komputera PC lub sterowników PLC na zrozumiałe dla nich sygnały cyfrowe. – Nasze karty sterujące współpracują obecnie z dowolnym typem paneli wyświetlających – informuje Dusty Perryman, dyrektor działu sprzedaży w firmie Digital View, produkującej sterowniki dla płaskich paneli LCD. – Producenci sterowników nie są uzależnieni od konkretnych produktów i dlatego mogą dostarczać obiektywnych informacji dotyczących sterowników oraz zasad użytkowania paneli LCD. 
Korzyści wynikające z zastosowania paneli LCD jako interfejsów HMI są, zdaniem Dusty Perrymana, oczywiste: – Choć monitory CRT wciąż pozostają relatywnie tańsze, to jednak zalety płaskich paneli LCD są olbrzymie. Zaskakująca jest ich zdolność dostosowania wielkości (rozmiarów) do konkretnych wymagań stawianych przez różne, niekiedy ograniczone środowiska pracy.

^{Niewielka grubość, lekkość, niskie zużycie energii – charakterystyczne dla technologii LCD – czyni tę technologię odpowiednią do wykorzystania w aplikacjach przenośnych (zdjęcie dzięki B+R Industrial Automation)}
Ostrzega on jednak, iż: – Skalowanie wyświetlanego obrazu dla określonego monitora przebiega na całkowicie odmiennych zasadach dla obu wspomnianych technik i wymaga podjęcia stosownych kroków. Na przykład 15-calowy panel LCD o standardowej rozdzielczości 1024 na 768 pikseli musi w niej pracować dla uzyskania optymalnej jakości i przejrzystości obrazu. Jednakże panele mogą być wyposażone w odpowiednie układy, umożliwiające uzyskanie wyższej rozdzielczości, np. 1600 na 1200 pikseli, jeżeli tylko tzw. płyta obwodów elektrycznych, stanowiąca jedną z warstw konstrukcyjnych panelu, jest odpowiednio zaprojektowana, tak by miała zdolność skalowania pikseli z tej rozdzielczości do standardowej 1024 na 768. Taka elastyczność, skalowalność monitora, przedłuża okres żywotności panelu oraz zwiększa jego uniwersalność.  
W każdym kącie i zakamarku 
–  Monitor CRT nie może być zamontowany na boku wózka widłowego, zaś panel LCD jak najbardziej – stwierdza Dusty Perryman z firmy Digital Views. – Jest to podstawowa przyczyna ciągłego wzrostu liczby aplikacji płaskich paneli wyświetlających. Płaskie panele umożliwiły swobodę wykorzystania interfejsów HMI w miejscach, gdzie było to dotychczas niemożliwe. Obecnie wyświetlacz może być zainstalowany wszędzie tam, gdzie potrzebuje tego operator czy użytkownik. 

^{Płyta obwodów elektrycznych sterownika, takiego jak AL-1280 firmy Digital View przetwarza sygnały analogowe z modułu PLC lub komputera PC na sygnały cyfrowe, zrozumiałe dla panelu LCD}
O tym, jakie zmiany wprowadziły panele LCD w firmie Strongarm Design, przypomina jej prezes, Tom Holden. Jego przedsiębiorstwo zaczynało od montażu dużych, nieporęcznych monitorów CRT na kolumnach, dźwigarach i wysięgnikach. – Obecnie wszystkie monitory to urządzenia LCD – podkreśla Holden. – One otworzyły dla nas wszystkie rynki zbytu. Naszym celem jest instalacja monitorów wszędzie tam, gdzie klient sądził, iż jest to niemożliwe. Skupiamy się przy tym na jak najbardziej wydajnym, efektywnym wykorzystaniu dostępnej przestrzeni. Dotychczas mieliśmy liczne grono klientów, którzy mówili: „Chłopaki, byłoby idealnie, gdyby wyświetlacz znajdował się właśnie tu!” Dzięki płaskim panelom LCD możemy im dziś odpowiedzieć: „To da się zrobić”. 
– Firma B+R Industrial Automation zaczęła wykorzystywać panele LCD ze względu na ich niewielkie rozmiary i tym samym możliwość oszczędności przestrzeni – informuje John Roberts, menedżer działu sprzedaży. – Użycie płaskich paneli w dowolnej aplikacji jest rozsądnym posunięciem. Pozwalają one bowiem na znacznie większą elastyczność oraz mobilność urządzeń. Wydzielają mniej ciepła, pracują przy niższym napięciu oraz są lżejsze. Można zamontować je na ruchomych ramionach, wysięgnikach czy zastosować jako panele przenośne. Operator ma możliwość swobodnego poruszania się wokół sterowanego urządzenia i obserwować, co aktualnie dzieje się w dowolnym zakamarku. To nie byłoby możliwe przy użyciu monitora CRT. Płaskie panele wyświetlaczy przyczyniły się do zwiększenia mobilności urządzeń, jak również uproszczenia i „odchudzenia” aplikacji klienta systemu sterowania, poprzez umożliwienie sterowania i zarządzania systemem  z dala od jego „inteligencji”. Klienci takiego systemu, najczęściej pracujący w systemie operacyjnym Microsoft Windows CE, połączeni są poprzez sieć Ethernet (protokół TCP/IP) z serwerem, na którym uruchamiane są konkretne aplikacje. Główny komputer może być więc umieszczony w czystym, bezpiecznym pomieszczeniu, podczas gdy niewielki panel wyświetlacza klienta–operatora działa przy danym obiekcie jako urządzenie sterujące wejścia/wyjścia. 
– Główny nacisk położono na to, by istniała możliwość umieszczenia wyświetlacza od komputera czy sterownika najdalej, jak to tylko możliwe – mówi Rawlyk, pracownik firmy Beckhoff. – Sterowniki takie mogą być zlokalizowane w odpowiedniej szafie, a wyświetlacz na panelu LCD łatwo zamontowany na urządzeniu. Możliwe jest również zainstalowanie kilku wyświetlaczy na urządzeniu lub też wzdłuż linii produkcyjnej.
Przyszłość jasna i klarowna 
Płaskie panele LCD mają niewiele wad. Ich wykorzystanie jest już dziś powszechne i ciągle rośnie. Płaskie panele łączą w sobie najlepsze właściwości monitorów CRT (krótki czas reakcji, jednolitość barw) z cechami technologii LCD (wysoka przejrzystość, ostrość i kontrast obrazu). W dodatku technologia ta wciąż się zmienia i udoskonala. = Obserwujemy znaczącą poprawę parametrów paneli LCD co kilka lat i to w każdym z zasadniczych obszarów: rozdzielczości, kąta obserwacji, jasności, czasu reakcji – stwierdza Shalli Kumar z firmy AVG/EZAutomation. 
W opinii Bobby Dixona największy postęp w rozwoju paneli LCD dotyczy ich współczynnika kontrastu. Współczynnik ten jest podstawowym miernikiem przejrzystości obrazu. Określa on różnicę pomiędzy „jasnością bieli”, a „ciemnością czerni”. – Poziomy jasności oscylują tu wokół wartości 300 nit (nit – jednostka miary luminancji wyrażana w kandelach na metr kwadratowy [cd/m2]; kandela zaś to jednostka światłości w układzie SI). Współczynniki kontrastu paneli LCD zawierają się w granicach od 100:1 do 500:1, a nawet 600:1. Parametry te odpowiadają bardzo wyraźnemu obrazowi. 

^{Płaskie panele są trwałe i elastyczne. Komputer przemysłowy Survivor-WildCat 15" firmy GE Fanuc Embedded Systems należy do rodziny produktów HAZLOC (do pracy w szczególnie niebezpiecznych środowiskach ), rodziny produktów zatwierdzonych przez europejską dyrektywę ATEX i może pracować praktycznie w dowolnym środowisku. Ma on szczelnie zapieczętowaną obudowę z prefabrykowanego aluminium}
Jak uważa Ann Ke, menadżer ds. komputerowych paneli dotykowych i przenośnych tabletów przemysłowych firmy Wonderware: – Monitory CRT dobiegają już końca swych dni. Znacznie łatwiejsze i korzystne finansowo jest zastąpienie monitorów CRT panelami LCD, niż podejmowanie wysiłków dostosowania starej technologii do nowych zastosowań. Konstrukcja paneli LCD jest prosta i zwarta, co sprawia, iż mogą one dłużej prawidłowo funkcjonować, zwłaszcza w wymagających środowiskach przemysłowych. Większość z nich bez uszczerbku wytrzymuje temperatury wyższe od 50OC. Wyświetlane kolory są bardziej jaskrawe, a jakość grafiki znacznie lepsza.
 

Technologia płaskich paneli LCD ułatwiła montaż wyświetlaczy z dala od komputera i sterowników (zdjęcie dzięki Beckhoff)

Ponadto, wiele typów płaskich paneli dopiero zaczyna się pojawiać. Wyświetlacze z pasywną matrycą, oferujące konkurencyjne w stosunku do dotychczasowych rozwiązań parametry obrazu – włączając w to czas reakcji, to jeden z przykładów. Dostępne są już także monitory plazmowe (odbiorniki TV). – Technologia plazmowa jest dobra dla obrazów ruchomych, szybkozmiennych – podkreśla Jim Muta z firmy Samsung, dodając jednak: – Monitory plazmowe są urządzeniami pasywnymi, co stwarza problem w liniowym odwzorowywaniu kolorów. Technologia ta prawdopodobnie zostanie udoskonalona, jednak ekrany plazmowe znajdą najpewniej zastosowanie jedynie jako urządzenia do prezentacji, reklamy, nie zaś jako wyświetlacze komputerowe czy monitory przemysłowe. 
Będąca wciąż w fazie eksperymentalno-doświadczalnej technologia OLED (ang. Organic Ligot Emitting Diode) jest bardzo droga i obecnie niepraktyczna. Jednakże prototypowe urządzenia zostały już zbudowane i jak przewiduje pan Muta: – Technologia ta będzie się rozwijać. Niewielkie wyświetlacze w tej technologii znajdują się np. w telefonach komórkowych firmy Samsung. Wyświetlacze OLED zastąpią panele LCD, jednak minie jeszcze kilka lat, nim staną się one głównym nurtem w rozwoju rynku monitorów. Zaobserwujemy jeszcze znaczną aktywność w sferze poprawy układów podświetlenia ekranów LCD, zanim do powszechnego użytku wejdą panele OLED. 
 

Dale Maunu z firmy Optrex zgadza się z opinią, iż technologia OLED ma jeszcze przed sobą długą drogę, a prognozy rozwoju paneli LCD określa jako bardzo obiecujące. Zauważa on, iż: – Materiały dla technologii OLED dopiero „dojrzewają”. Jak dotychczas osiągnięto czas żywotności ekranów w tej technologii na poziomie 10 000 godzin. Jednak wciąż brak jest odpowiednich narzędzi do ich produkcji i dlatego też, zgodnie z ostatnimi przewidywaniami, nie powinny one powszechnie pojawić się na rynku wcześniej niż w roku 2006 lub 2007. Ale nie jest to główny problem. Przewidywany obszar zastosowań monitorów OLED to panele przenośne i wyświetlacze przemysłowe, a więc dziedziny gdzie obecnie dominują panele LCD. Handlowcy i producenci zainwestowali już około 35 miliardów USD w rozwój i produkcję technologii LCD TFT. Technologia ta wciąż się rozwija. Osiągi i parametry są coraz lepsze. Zarówno więc oni, jak i użytkownicy nie mają jak na razie zamiaru schodzić z tej drogi i rezygnować z paneli LCD. ce 
www.advantech.com
www.avg.net
www.beckhoff.pl
www.br-automation.pl
www.digitalview.com
www.gefanuc.com.pl
www.lumitex.com
www.optrex.com
www.samsung.pl
www.strongarm.com
www.wonderware.com
 
Artykuł pod redakcją 
Andrzeja Ożadowicza

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: ATI, AVG, Ciekawostki, CPU, Drgania, Flash, Info, Intel, LCD, Microsoft, Monitor, Monitory, NEC, Palmtop, Polar, Samsung, Sterowanie, Sterowniki, Tablet, tory

Zasilanie automatyki rozproszonej

Po raz kolejny przekonujemy się, że bez nauki ani rusz. Namacalnym dowodem na to jest opracowana w jednym z laboratoriów naukowych koncepcja  bezprzewodowego podzespołu automatyki przemysłowej. W rozwiązaniu tym tradycyjne źródło zasilania w postaci baterii lub akumulatora galwanicznego wzbogacone zostało o układ zawierający moduły termoelektryczne.
Zbudowany model laboratoryjny zawierał gorący obiekt (źródło ciepła), termogenerator (TEG), układ buforowego zasilania oraz bezprzewodowy system pomiarowy. Moc wyjściowa TEG wynosiła 0,35 W, gdyż strona zimna modułu miała 70^oC (radiator), a strona gorąca 160^oC (obiekt). Krótkodystansową transmisję bezprzewodową zrealizowano w paśmie ISM na częstotliwości nośnej 433 MHz. To, co jest ważne od strony praktycznej: to fakt, że moduły TE, których graniczna temperatura pracy osiąga 225^oC, są dostępne komercyjnie i mogą znaleźć zastosowanie w szeregu aplikacjach.

Original post by Control Engineering Polska: Sieci i komunikacja and software by Elliott Back

Tags: 3D, ABB, ATI, Baterie, Chłodzenie, Ciekawostki, Elektrownia, Energia, Info, Microsoft, Monitor, Procesor, temperatura, tory