9.pdf

Przykłady aplikacji

z wykorzystaniem sterowników PLC

firmy FATEK na terenie Polski

Firma Multiprojekt jest wyłącznym dystrybutorem

sterowników firmy Fatek od 2004 r.

Niezawodność, znakomite parametry techniczne,

łatwość programowania, dostępność oraz rozsądna cena

powodują, że od pojawienia się na polskim rynku

sterowniki te zyskują coraz większą popularność.

Znalazły zastosowanie w różnego rodzaju aplikacjach,

od modernizacji prostych maszyn po skomplikowane

systemy sterowania (praca kilkunastu sterowników w sieci,

wiertarki współrzędnościowe, cięcie w locie, regulacja

PID temperatury i sygnałów analogowych, komunikacja

bezprotokołowa z innymi urządzeniami oraz inne).

W artykule opisujemy niektóre aplikacje

zrealizowane w Polsce.

Rozproszony system sterowania piecami

i systemem transportowym

W jednej z polskich fabryk firma DLSerwis z Łodzi (www.

dlserwis.pl) wykonała rozproszony system sterowania transpor-

tem materiału do pieców (rys. 1). W skład systemu wchodzi sie-

dem sterowników Fatek (FBs-60MA) wraz z modułami rozsze-

rzeń cyfrowych i analogowych. W sumie system posiada 338

wejść cyfrowych, 226 wyjść cyfrowych, 4 wejścia i 2 wyjścia

analogowe. Dodatkowo system wyposażony jest w dedykowany

system wizualizacji procesu zainstalowany na komputerze PC.

Układ pozwala na manualne lub automatyczne sterowanie wóz-

kami transportowymi i piecami oraz podgląd stanu urządzeń.

Do połączenia sterowników zastosowano funkcję CLINK przy-

gotowaną do szybkiej wymiany danych między sterownikami

FATEK po złączu RS485. Należy zaznaczyć, że system został

wykonany jako modernizacja sterowania wykonanego na sterow-

nikach PLC innego producenta, usuniętych właśnie z powodu

problemów z komunikacją.

Rys. 2. Skrzynka sterownicza przy stanowisku operatora systemu

transportowego ze sterownikiem FATEK

Monitoring pracy maszyn na sterownikach FATEK

System wykonany przez firmę Mabit (www.mabit.pl) z Kra-

kowa składa się ze sterowników PLC wpiętych w sieć Ethernet,

które w trybie ciągłym przesyłają informacje do serwera z bazą

SQL. Aplikacja uruchomiona na serwerze PHP/WWW dostępna

jest z poziomu dowolnej przeglądarki internetowej z dowolnego

komputera (zabezpieczenie hasłem). Sterowniki PLC na bieżąco

monitorują i zapamiętują stan urządzeń za pośrednictwem pod-

piętych do nich sygnałów cyfrowych i analogowych. Struktura

systemu pozwala na monitoring dowolnej liczby sygnałów, które

mogą być w odpowiedni sposób interpretowane w celu uzyska-

nia między innymi następujących informacji:

l stan maszyny (praca, awaria, przezbrojenie, postój);

l nr operatora (zakodowane imię i nazwisko);

l nr zmiany;

l typ wykonywanego detalu;

l ilość wyprodukowanych braków/wyrobów gotowych;

l czas cyklu produkcji jednego detalu.

Historia zmian tych sygnałów przesyłana jest do serwera, któ-

ry gromadzi je w bazie SQL, generuje raporty oraz wizualizuje

dane w postaci graficznej. Serwer udostępnia także dane w sieci

Internet. Zawarte w bazie informacje mogą służyć do analiz:

l wolnych mocy przerobowych;

l wydajności maszyn;

l wydajności operatorów (na tej podstawie podejmowana jest np.

decyzja o przesunięciu ich do innej pracy, jeżeli dane zajęcie

wykonują nieprawidłowo);

l opłacalności produkcji;

l kosztów wytwarzania;

l strat spowodowanych awariami i nieprzewidywalnymi posto-

jami.

Rys. 1. System transportu materiału do pieców wykonany przez

firmę DLSerwis

14 l N r 5 l M a j 2009 r .

Ogólna charakterystyka sterowników PLC firmy FATEK

Seria FBs sterowników firmy Fatek Automation Corpora-

tion stanowi jedną z najnowocześniejszych i najbardziej przy-

jaznych programiście jednostek kompaktowych PLC. Są one

dużą konkurencją cenową dla oferowanych w Polsce sterow-

ników, w większości przypadków przewyższając je pod wzglę-

dem parametrów technicznych. Powyższe cechy i łatwość ob-

sługi sprawiają, że polscy producenci i integratorzy systemów

coraz częściej decydują się na wymianę dotychczas używa-

nych sterowników na FATEK-a.

Najnowszą rodzinę stanowią sterowniki z serii FBs wpro-

wadzone na rynek Polski w 2004 r. Są one unowocześnioną

wersją produkowanej od początku lat dziewięćdziesiątych serii

FBe. Wśród nich wyróżnia się jednostki ekonomiczne (MA),

mające zastosowanie w najprostszych aplikacjach, zaawanso-

wane (MC), które umożliwiają obsługę do 49 przerwań (5 po-

ziomów priorytetów), posiadają wbudowany RTC oraz wejścia

i wyjścia o maksymalnej częstotliwości do 200 kHz.

Najbardziej zaawansowanymi jednostkami jest rodzina MN.

Są to sterowniki dedykowane do pozycjonowania, wyposażo-

ne w wejścia i wyjścia różnicowe o maksymalnej częstotliwo-

ści 920 kHz (!). Sterowniki wszystkich serii mają wbudowaną

interpolację liniową do 4 osi.

Istnieje możliwość pełnej obsługi sterownika (programowa-

nie, wizualizacja SCADA, monitorowanie, wymiana danych

np. z programem Excel przy użyciu DDE itd.) przez Ethernet

nie tylko w sieci lokalnej.

Oprogramowanie narzędziowe WinProladder jest bardzo

intuicyjne i posiada szereg użytecznych funkcji. Podtrzymanie

większości rejestrów i znaczników może być konfigurowane

indywidualnie. Program automatycznie wykrywa ustawienia

portu komunikacyjnego oraz konfigurację modułów rozsze-

rzeń i w postaci drzewa katalogowego wyświetla programiście

wszystkie potrzebne informacje. Nie trzeba stosować funkcji

do komunikacji z modułami rozszerzeń, np. każdemu wyjściu

analogowemu odpowiada rejestr, którego zmiana automatycz-

nie przekłada się na zmianę poziomu napięcia wyjściowego.

Możliwe jest dokonywanie zmian w programie w trakcie dzia-

łania sterownika, co w sposób znaczący ułatwia i przyspiesza

testowanie i uruchomienie aplikacji.

Węzeł betoniarski do mieszania betonu dla wibroprasy

do produkcji kostki brukowej

Firma Z. E. i P. AUTOMATYKA Tadeusz Jordan z Czyżowic

wykonała instalację składającą się z dwóch węzłów betoniar-

skich do przygotowania mieszanki do wibropras do produkcji

kostki brukowej. Praca w systemie automatycznym nie wymaga

dodatkowej obsługi (operatora węzła betoniarskiego), ponieważ

to operator wibroprasy na pulpicie dotykowym wybiera rodzaj

receptury. System rozpoczyna sekwencyjnie proces przygotowy-

wania betonu i sam go transportuje do odpowiednich zbiorników

na wibroprasie. Operator może się wówczas skupić na kontroli

gotowego produktu z wibroprasy. Układ sterowania jest podłą-

czony do systemu SCADA, gdzie monitorowane są i zapisywa-

ne dane o zużyciu składników (data, godzina, ilość cementu,

ilość kruszywa, nr receptury itp.), co ułatwia dojście do prawdy

w sytuacji, kiedy są wątpliwości co do składu receptury dla da-

nego produktu. W systemie zastosowano sterownik PLC Fatek

FBs-60MC z dodatkowymi modułami (FBs-60EA, FBs-24EA,

FBs-6AD, FBs-CBE). Instalacja funkcjonuje od 4 lat.

W tej samej fabryce dokonano modernizacji sterowania wibro-

prasy (rys. 3). Maszyna pracuje w trybie automatycznym (rys. 4).

Jest to wibroprasa wielowarstwowa, to znaczy, że kostka bruko-

wa w tej maszynie układana jest warstwa na warstwie, przesy-

pywana jest tylko suchym piaskiem, aby wyroby się nie sklejały.

Po wyschnięciu jest sprawdzana warstwa po warstwie i przekła-

dana za pomocą „łap” na europalety. Układ sterowania skła-

da się z następujących elementów: PLC – Fatek FBs-60MC +

+ FBs-60EA + FBs-24EX + FBs-24EYT + FBs-8EA.

Końcowym etapem produkcji kostki jest stanowisko do prze-

pakowywania z wibroprasy na europalety. Sterowniki (2x Fatek

FBs-60MC + FBs-40EA) współpracują z enkoderami zainstalo-

wanymi na wałach silników, co pozwala na pełną automatyzację

przenoszenia kostki. Z palet produkcyjnych „łapa” sama pobiera

kolejne warstwy, kładzie je na przenośnik taśmowy, gdzie ope-

Rys. 3. Skrzynka sterownicza modernizowanej wibroprasy ze

sterownikiem PLC FATEK

Rys. 4. Pulpit operatora wibroprasy ze sterownikiem PLC FATEK

N r 5 l M a j 2009 r . l 15

rator wybiera ewentualne uszkodzone kostki. Później warstwa

po inspekcji jedzie do drugiej „łapy”, która przenosi i układa je

na europalecie. Po osiągnięciu zadanej liczby warstw paleta je-

dzie przenośnikiem do owijarki (sterownik Fatek FBs-40MA),

gdzie owija się ją folią stretch.

Przy produkcji kostki zastosowano samoczynne dozowanie

wody z ultradźwiękową sondą wilgotności (Fatek FBs-20MC +

+ FBs-4A2D). Węzły są wyposażone w moduł ethernetowy, co

jest bardzo wygodne w zdalnym serwisowaniu ewentualnych

usterek.

Według twórców systemu najmocniejszymi stronami sterow-

nika PLC firmy Fatek są:

l niezawodność;

l cena;

l proste programowanie nawet skomplikowanych aplikacji;

l sterowanie sekwencyjne;

l pomoc techniczna.

System sterowania czterema kotłami węglowymi

i pompownią

Firma Usługi Montażowo-Serwisowe Jarosław Sołtysiak

z Ostrowa Wielkopolskiego wykonała sterowanie czterema ko-

tłami węglowymi w kotłowni centralnej w Witkowie. Sterowniki

komunikują się przy pomocy protokołu MODBUS. Do regulacji

temperatury wykorzystano programowe pętle PID zaimplemen-

towane w sterowniku Fatek. Oprócz sterowania kotłami Fatek

kontroluje również działanie stacji pomiarów ogólnych.

Rys. 5. Skrzynka sterownicza systemu wentylacyjno-nawiewnego

ze sterownikiem FATEK

py ciepła, wykorzystywany w zimie do ogrzewania CWU,

a w lecie do produkcji wody lodowej, używanej w układzie kli-

matyzacji pomieszczeń biurowych, dolne źródło ciepła pompy

odzyskuje ciepło z wyrzucanego powietrza;

l sterowanie położeniem 20 przepustnic powietrza w kanałach

wentylacyjnych;

l utrzymanie temperatury, wilgotności i czystości powietrza na

halach produkcyjnych.

Układ automatyki i sterowania procesem wentylacji opar-

to o sterownik swobodnie programowalny firmy FATEK. Za-

stosowano dwie jednostki centralne połączone ze sobą z wy-

korzystaniem szybkiego, dedykowanego protokołu CLINK.

Kaseta główna zajmująca się realizacją algorytmów sterowa-

nia i regulacji wykorzystuje sterownik FBs-60MC wraz z do-

datkowymi modułami wejść i wyjść cyfrowych i analogowych

(FBs-60MC + FBs-16EY + FBs-16EY + FBs-16EY + FBs-6AD +

+ FBs-RTD16 + FBs-CB25 + FBs-CM55E). Kaseta dodatkowa

w oparciu o sterownik FBs-20MA wraz z dodatkowymi mo-

dułami wejść i wyjść cyfrowych i analogowych (FBs-20MA +

+ FBs-6AD + FBs-RTD16 + FBs-RTD16 + FBs-4DA + FBs-4DA +

+ FBs-16EY+ FBs-CB55) pełni rolę pomocniczą jako akwizytor

danych z modułów pomiaru temperatur i realizuje pomocnicze

funkcje sterowania i regulacji (rys. 5).

W systemie było sumarycznie: 45 wejść i 110 wyjść binar-

nych, 48 punktów pomiaru temperatury Pt100, 6 wejść i 8 wyjść

analogowych.

Rozbudowana komunikacja sterowników wykorzystana zo-

stała do: sterowania 5 falownikami zasilającymi napędy wen-

tylatorów nadmuchowych i wyciągowych, uzyskania informa-

cji z falowników o prądach, mocy i innych parametrach pracy,

podłączenia dwóch paneli operatorskich firmy WEINTEK serii

MT508T oraz do połączenia z komputerem przez sieć zakłado-

wą LAN, na którym pracuje aplikacja wizualizacji i rejestracji

danych procesowych.

Rozproszony system monitoringu pracy

dwóch analizatorów spalin

Ta sama firma w Rybniku opracowała system wizualizacji

komunikujący się z dwoma sterownikami Fatek monitorujący-

mi pracę analizatorów spalin. Jeden z nich zainstalowany jest

w kopalni w Wodzisławiu, a drugi w Pszowie w odległości około

10 km. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem Ethernetu

i protokołu MODBUS TCP/IP.

System wentylacyjno-nawiewny w zakładzie produkcyjnym

firmy CONHPOL

W 2008 r. firma BSP Electronic Marek Bobkowski wraz z fir-

mą GROTECH – wykonawcą instalacji – uczestniczyła w wy-

konaniu układu automatyki dla systemu wentylacyjno-nawiew-

nego, na zlecenie inwestora – firmy CONHPOL ze Stanisławia

Górnego, zajmującej się produkcją obuwia. W nowo budowa-

nym zakładzie zatrudniającym ok. 200 osób, składającym się

z dwóch hal produkcyjnych, zainstalowano dwa niezależne ciągi

wentylacyjne, osobno dla hali produkcyjnej na parterze i osobno

dla hali na piętrze. Innowacyjność instalacji w głównej mierze

zawiera się w zastosowaniu żwirniaków jako wstępnego źródła

ciepła lub zimna i wykorzystaniu ciepła odpadowego z maszyn

produkcyjnych do ogrzewania hal.

Omawiany system wentylacyjno-nawiewny spełnia funkcje:

l ogrzewanie hal w zimie, chłodzenie hal w lecie z wykorzysta-

niem ciepła/zimna zmagazynowanego w żwirniakach;

l recyrkulacja, uzależniona od czystości recyrkulowanego po-

wietrza;

l rekuperacja ciepła z powietrza wyrzucanego na zewnątrz

w oparciu o wymienniki krzyżowe i układ rewersyjnej pom-

16 l N r 5 l M a j 2009 r .

W sterownikach zaim-

plementowano program

sterowania i regulacji pro-

cesem wentylacji, umoż-

liwiający optymalizację

czasową w cyklach go-

dzinowych, zmianowych,

dobowych i tygodniowych,

ogrzewaniem/chłodze-

niem hal produkcyjnych,

przygotowaniem CWU,

rekuperacją ciepła, stero-

waniem przepustnicami powietrza, regulacją temperatury i wil-

gotności na hali produkcyjnej. System wentylacyjno-nawiewny

pozwolił na wyeliminowanie zbędnej utraty ciepła przy występo-

waniu nierytmiczności produkcji, ustabilizowanie komfortowych

warunków pracy zatrudnionych pracowników i duże oszczędno-

ści gazu używanego w kotłowni do produkcji ciepła na cele CO

i CWU przez zastosowanie rekuperacji i recyrkulacji powietrza

wraz ze wstępnym magazynowaniem ciepła/chłodu w zewnętrz-

nych żwirniakach.

nice polaryzacji liniowej, szafy sterowniczo-zasilającej, panelu

dotykowego i urządzeń wykonawczych. Rzędy foteli poruszają

się na siłownikach pneumatycznych z wbudowanymi efektami

podmuchów wiatru, kropli wody, łaskotania nóg i wibracji. Do-

datkowo dochodzi wiatr przez całą salę, bańki mydlane, gene-

ratory śniegu, symulacje piorunów. W kinie zainstalowano rów-

nież urządzenia wytwarzające zapachy, co podniosło wymiar

kina do 5 (3D – obraz trójwymiarowy; 4D – dodatkowe ruchy;

powietrze; 5D – kolejny zmysł: zapachy).

Warunkiem uzyskania dobrego efektu jest idealna synchro-

nizacja klatek filmowych w urządzeniami wykonawczymi. Za-

pewniają to interfejsy TCP/IP, dzięki którym praktycznie natych-

miast przekazywana jest informacja typu TimeCode do sterow-

nika centralnego. Po przeanalizowaniu otrzymanej informacji

sterownik wykonuje zaprogramowane nastawy, czego efektem

są synchroniczne ruchy foteli, podmuchy wiatru itd.

Obsługa całego kina sprowadza się do wybrania odpowied-

niej playlisty i naciśnięcia przycisku START. Dodatkowo sys-

tem zlicza osoby obecne na sali, steruje oświetleniem, a w try-

bie serwisowym umożliwia testowanie poszczególnych urządzeń

wykonawczych.

Więcej informacji na stronie www.kino5dextreme.pl.

Kino 5D

Pierwsze w Polsce Kino 5D znajduje się w Warszawie w Cen-

trum Handlowym Fort Wola. Kompletny system sterowania i ko-

munikacji z wideoserwerem opracowała firma MicroAutomatic

(www.microautomatic.com). Nowoczesne Kino 5D to połączenie

klasycznego kina trójwymiarowego z symulatorem ruchu. Kino

5D to kino, w którym widz odbiera film wieloma zmysłami. Ki-

no zrealizowano w oparciu o najnowocześniejszą, dostępną na

rynku technologię. Sercem całego kina jest centralny sterownik

PLC. Według twórców systemu wybór sterownika FATEK był

podyktowany dużą swobodą programowania oraz dostępnością

bardzo dobrych interfejsów komunikacyjnych (rys. 6). Cały sys-

tem składa się z wideoservera do odtwarzania filmów w tech-

Firma Fatek Automation Corporation oczekuje na wszelkie

sugestie dotyczące produkowanego sprzętu. Multiprojekt wspól-

nie z producentem pragnie podziękować wszystkim klientom za

okazane zaufanie.

Multiprojekt

www.multiprojekt.pl

N r 5 l M a j 2009 r . l 17

Rys. 6. Widok sterownika PLC

FATEK w skrzynce sterowniczej

kina 5D

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: