< Previous40AUTOMATYKATEMAT NUMERUDeuta-WerkeJednostki centralne tachografów pro-dukowanych przez firmę Deuta-Werke noszą nazwę REDBOX i występują w kil-ku odmianach (przykładową dość roz-budowaną konfigurację przedstawio-no na fot. 2). Najprostsza z nich, RED-BOXlog, charakteryzuje się kompaktową budową i jest dostępna w dwóch wer-sjach obudowy: do zabudowy w szafie RACK lub uniwersalnej, przeznaczonej do pociągów niewyposażonych w tego typu szafę. Nie przewidziano w niej opcji konfiguracji sprzętowej, jednak dzięki licznym interfejsom może współpraco-wać z wieloma urządzeniami zainstalo-wanymi w pociągu. Jest kompatybilna z systemem ETCS/ERTMS oraz zgodna z normami TSI. Rejestrator REDBOXpro, w odróżnieniu od REDBOXlog, ma wej-ścia i wyjścia analogowe oraz cyfrowe, co daje większe możliwości w zakresie współpracy z systemami zainstalowa-nymi w pociągu. Opcjonalnie może być wyposażony w klawiaturę numeryczną i wyświetlacz do wprowadzania i odczy-tu określonych danych (średnicy koła oraz numeru maszynisty i pojazdu). Kolejny rejestrator, REDBOXflex, to – jak sama nazwa wskazuje – jednostka elastyczna w kwestii doboru konfigura-cji, dzięki czemu zakres jej wyposażenia może być skrojony na miarę zarówno w pociągach lokalnych, jak i długo-dystansowych. Może współpracować z systemem ETCS/ERTMS i jest wypo-sażona w moduł GPS, m.in. na potrze-by śledzenia położenia pojazdu. Obu-dowa wykonana w standardzie RACK ułatwia integrację z takimi elementami dodatkowymi, jak moduł bezpieczeń-stwa DEUTAsafe+ czy moduł pamięci chronionej DEUTA PMU i umożliwia ich zabudowę w szafach teleinformatycz-nych stosowanych w nowoczesnych pociągach. Te same elementy moż-na zintegrować również z wcześniej wymienionymi rejestratorami oraz reje-stratorami REDBOXopen i REDBOXma-ster, które mają otwartą architekturę i w związku z tym dają jeszcze większą swobodę konfiguracji, w tym dokony-wania zmian sprzętowych w dowol-nej chwili (jednostka REDBOXmaster dodatkowo ma funkcję nadzorowania magistrali MVB). Jeśli chodzi o wymie-nione już dodatkowe moduły, zastoso-wanie pierwszego z nich (DEUTAsafe+) pozwala na osiągnięcie poziomu bez-pieczeństwa systemu między SIL 2 a SIL 4. Moduł monitoruje czuwak, prze-kroczenie prędkości dopuszczalnej oraz maksymalnej i w razie potrzeby załącza hamulce, wykrywa postój, zabezpiecza w jego trakcie pociąg przed staczaniem się oraz generuje analogowy sygnał prądowy proporcjonalny do prędkości (na potrzeby innych systemów bezpie-czeństwa). Moduł pamięci chronionej (DEUTA PMU) natomiast rejestruje dane związane z pracą pociągu, ma obudo-wę chroniącą je w razie wypadku przed zniszczeniem. Dostępny jest w trzech wersjach, zgodnych z różnymi wyma-ganiami dokumentów normatywnych dotyczących tego typu sprzętu. Do !-~ IA 3 , )558." $ 8 8 # $ 8 8,) $ $ 8 3)MODELTELOC 1200TELOC 1500TELOC 2500TELOC 3000Napięcie zasilania24–110 V DC24–110 V DC24–110 V DC24–110 V DCZakres temperatury pracyod –25 °C do +70 °Cod – 25 °C do +70 °Cod –25 °C do +70 °Cod 25 °C do +70 °CWejścia impulsowe444brak danychWejścia analogowe323232brak danychWejścia cyfrowe128128128brak danychWyjścia analogowe323232brak danychWyjścia cyfrowe808080brak danychPamięć wewnętrznado 64 MBdo 64 MBdo 64 MBdo 8 GBInterfejsyRS-485, MVB, CANOpen, USB, RS-232MVB, CAN, Profibus, RS-485, Ethernet, USB itp.MVB, CAN, Profibus, RS-485, Ethernet, USB itp.MVB, Profibus, RS-232, Ethernet, USBStopień ochronyIP40IP40 (opcjonalnie IP68)IP40IP20% $$ * " 4 $ 75;. W* 3 , 419/2019TEMAT NUMERUanalizowania i archiwizacji danych reje-strowanych przez wszystkie omówione jednostki służy oprogramowanie Deuta ADS 4, które umożliwia również śledze-nie pojazdów wyposażonych w moduł GPS. W tab. 2. znajdują się wybrane dane techniczne przedstawionych reje-stratorów. ŁUKASIEWICZ – Instytut PIAPPrzemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP (obecna nazwa: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP) istnieje na rynku tachografów kole-jowych od 2001 r. Obecnie dostarcza dwa systemy: T-XXXP-mp oraz TC-XXXP (znaki XXX oznaczają zakres wskazań kabinowych wskaźników prędkości wchodzących w skład systemu: do 130 km/h, 160 km/h lub 250 km/h, przy czym zakres rejestrowanej prędkości zawsze wynosi 255 km/h w T-XXXP-mp i 400 km/h w TC-XXXP). Wymienione tachografy w podstawowym wyko-naniu składają się z jednostki central-nej, impulsowego przetwornika drogi i kabinowych wskaźników prędkości w różnych wykonaniach. Jednostka centralna tachografu T-XXXP-mp (fot. 11), oprócz oblicza-nia i rejestrowanie prędkości i drogi w funkcji czasu, umożliwia również zapis ośmiu wejść dwustanowych (np. załączenie hamowania, sygnał czu-waka, otwarcie drzwi itd.). Wytwarza sygnał cyfrowy do sterowania kabino-wych wskaźników prędkości, sygnały dwustanowe (wyjścia przekaźnikowe) do sygnalizacji określonych zdarzeń, np. przekroczenia nastawionych prędkości progowych czy zapełnienia elektronicz-nej karty pamięci EKP oraz sygnał pro-porcjonalny do prędkości. Wyposażona jest w wyświetlacz i klawiaturę do wpro-wadzania takich danych, jak data, czas, numer pociągu, współczynnik koła, prędkości progowe. Nastawa współ-czynnika koła, ustawianie prędkości progowych i zerowanie licznika drogi jest zastrzeżone dla serwisu. Tachograf może być dodatkowo wyposażony w odbiornik GPS w celu synchroni-zacji daty i godziny. Rejestrowanie określonych parametrów odbywa się w sposób ciągły w pamięci wewnętrz-nej oraz w przenośnej elektronicznej karcie pamięci (EKP). Pojemność karty pozwala na zapis 193 dni nieprzerwanej pracy. Po zapełnieniu karty następuje nadpisywanie najstarszych danych. Odczyt i analiza danych realizowana jest za pomocą programu TACHOxGRAF dostarczanego razem z systemem. Tachograf TC-XXXP (fot. 12) to nowy produkt o dużo większych możliwo-ściach niż opisany tachograf serii T. Umożliwia komunikację za pośrednic-twem dwóch magistral CAN, co pozwa-la na jego integrację z systemami wystę-pującymi w pojeździe, a także łatwą rozbudowę przez dołączanie dodatko-wych modułów do magistrali. Oprócz tego tachografy serii TC wyposażone są w interfejs RS-232 oraz USB, a tak-że pewną liczbę wejść i wyjść dwusta-nowych, analogowych i impulsowych & $ $~ IA Deuta serii ESG '$ W 4 wielofunkcyjnego panelu maszynisty 8 ( (Wielofunkcyjny panel maszynisty 8 7 QQ MODELREDBOXLOGREDBOXPROREDBOXFLEXREDBOXFLEX SAFE+REDBOXOPEN I REDBOXMASTERNapięcie zasilania24 V DC lub 110 V DC24 V DC, 72 V DC lub 110 V DCPobór mocymaksymalnie 10 Wmaksymalnie 15 Wmaksymalnie 15 Wmaksymalnie 30 Wmaksymalnie 30 WZakres temperatury pracyod –25 °C do +70 °C (praca), od –40 °C (REDBOXpro – od –35 °C) do +85 °C (przechowywanie)Wejścia impulsowe0222do uzgodnieniaWejścia analogowe02 (0–10 V lub 0(4)–20 mA)2 (0–10 V lub 0(4)–20 mA)2 (0–10 V lub 0(4)–20 mA)do uzgodnieniaWejścia cyfrowe020424do uzgodnieniaWyjścia analogowe0222do uzgodnieniaWyjścia przekaźnikowe061 (możliwość rozszerzenia)do uzgodnieniaWyjścia tranzystorowe0222do uzgodnieniaWyjścia impulsowe0002do uzgodnieniaŚledzenie––GPSGPSGPSPamięć wewnętrzna2 GB2 GB2 GB2 GB2 GBInterfejsyMVB, Ethernet, CAN, Profibus, RS-232, RS-422/485, Ethernet, USBStopień ochronyIP20% - * " 4 $ 8 ,58+.LFot. HaslerRail, Deuta-Werke42AUTOMATYKATEMAT NUMERU(tab. 3). Liczbę dostępnych wejść i wyjść analogowych i dwustanowych można łatwo zwiększyć dzięki dodatkowym modułom dołączanym przez magistra-lę CAN (każdy moduł udostępnia łącz-nie 16 wejść/wyjść). Stany wszystkich sygnałów wejściowych i wyjściowych, prędkość, przebyta droga oraz numer maszynisty i pociągu są zapisywane do rejestratora danych w funkcji czasu. Sys-tem pozwala na włączenie maksymal-nie czterech takich rejestratorów, dzięki czemu zapis może odbywać się w spo-sób redundantny. Pojemność każdego z rejestratorów umożliwia zapis około 110 dni pracy (po zapełnieniu pamięci następuje nadpisywanie w kolejności od najstarszych danych). Każdy tacho- graf wyposażony jest w moduł GPS, dzięki czemu możliwe jest rejestrowa- "! :( 79LLL9* "! :( 79LLL # 79LLL * $ * $ $ :( ! $ $~ IA :( * 9 -nie pozycji geograficznej pojazdu, jego prędkości (niezależnie od prędkości wyliczonej z wykorzystaniem prze-twornika prędkości w pojeździe) oraz czasu. Jeśli różnica między prędkością wskazywaną przez wbudowany moduł GPS a prędkością wyliczoną z wykorzy-staniem przetwornika prędkości jest większa od zakładanej, uruchamiany jest sygnał błędu. Pozwala to na ciągłą kontrolę poprawności układu pomia-ru prędkości. Moduł GPS umożliwia też synchronizację czasu oraz jego auto-matyczną zmianę z letniego na zimo-wy i odwrotnie. Wraz z tachografem serii TC dostarczane jest oprogramowanie służące do odczytu, analizy i archiwi-zowania danych zgromadzonych na kartach pamięci, jak również do konfi-guracji wszystkich modułów systemu. 439/2019TEMAT NUMERU D J ():5-:6 C : :(Czynności te realizowane są z poziomu komputera PC z systemem Windows. Za pomocą komputera można też przepro-wadzać diagnostykę tachografu. Opro-gramowanie do tego służące zapewnia podgląd w czasie rzeczywistym stanu sygnałów wejściowych i wyjściowych, daty i czasu, a także prędkości i drogi oraz wszystkich innych zmiennych pro-cesowych systemu.Standardowy przetwornik pręd-kości współpracujący z omówionymi tachografami (fot. 13) mocowany jest do piasty koła. To rozwiązanie działa na podobnej zasadzie, jak podstawowy przetwornik firmy HaslerRail, tj. generuje impulsy przy użyciu układu optycznego współpracującego z tarczą impulsową obracającą się z taką samą prędkością kątową, jak koło pojazdu. Przetwornik & $ $~ IA :( * 9 - * $ $ * * $ "-~ IA * :( -) (# $-~ IA * :( -) (#ma stopień ochrony IP67. Możliwe są różne wykonania ze względu na sposób połączenia mechanicznego z maźnicą pojazdu, a także ze względu na liczbę impulsów na jeden obrót (standar-dowo: 4, 8, 32, 64, 128 imp./obr.). Alternatywnym rozwiązaniem jest wykorzystanie czujnika indukcyjnego generującego impulsy we współpracy z dowolnymi elementami metalowymi obracającymi się z prędkością kątową proporcjonalną do prędkości kątowej kół pojazdu i mającymi taki kształt, przy którym można wyróżnić równo-miernie rozmieszczone powtarzające się elementy (np. zęby kół zębatych czy otwory wykonane we współrzęd-nych biegunowych).W zależności od zapotrzebowania producent może dostarczyć kilka rodza-jów wskaźników prędkości. Każdy z nich umożliwia regulację podświetlenia tła w celu dobrania najkorzystniejszych parametrów względem oświetlenia w kabinie. Podstawowe rozwiąza-nie stanowi klasyczny wskazówkowy wskaźnik logometryczny mp-KWP (fot. 14). Inny oferowany model zbudo-wany jest w oparciu o wyświetlacz LCD i nosi nazwę WSKiPAN (fot. 15). Oprócz wskazywania prędkości, pozwala na odczyt bieżącej daty i czasu tachografu, przebiegu pojazdu, a także numeru maszynisty i pociągu. Wyświetlacz wyposażony jest w klawiaturę nume-ryczną umożliwiającą wprowadzanie nastaw i podstawowych parametrów z pulpitu maszynisty. Zaletą tego typu rozwiązania jest brak ruchomych ele-mentów mechanicznych. Najwięk-44AUTOMATYKATEMAT NUMERUsze możliwości, zarówno w zakresie wyświetlanych informacji, jak i wpro-wadzanych danych, oferują pulpitowe panele maszynisty (fot. 16) zbudowane w oparciu o komputery przemysłowe. Pozwalają one m.in. na diagnosty-kę systemu, konfigurację tachografu w dużo szerszym zakresie niż przy zasto-sowaniu wskaźnika WSKiPAN, a także na uruchomienie usług zdalnych, w celu zdalnego monitoringu danych telemetrycznych pojazdu i zdalnej kon-figuracji tachografu za pośrednictwem takich kanałów, jak NET Remoting czy też XML-RPC (pod warunkiem, że pojazd jest wyposażony w modem GSM). Omawiane panele charakteryzują się dużą elastycznością – ich wygląd i prezentowane informacje mogą zostać dostosowane do konkretnych wyma-*+,-/0123*+,0+1245 2, 6*706+8*%6%3%3%7 %6++57 + 905+5( D * RSR% SR9XV -$ D RR V[ XS QX% ! RR V[ XS RRQ9* ** ] D % ] D www.piap.pl ' $ :( * $ $ *~ * $gań klienta. Na fot. 17, 18 i 19 przedsta-wiono przykłady zamontowania ele-mentów sytemu rejestracji parametrów jazdy TC-XXXP na lokomotywie. PodsumowanieProdukowane obecnie tachografy kole-jowe to urządzenia, w których pomiar parametrów związanych z przemiesz-czaniem się pociągu stanowi jedną z wielu, choć wciąż podstawową i naj-ważniejszą funkcję. Rozwój elektroniki sprawia, że możliwe staje się zarówno monitorowanie coraz większej liczby parametrów pracy pojazdu, przekazy-wanie różnych informacji do określo-nych systemów pracujących w pocią-gu, jak i komunikacja on-line z centra-lą. Wydaje się, że w kolejnych latach wzrosną możliwości przetwarzania danych pomiarowych i ich analizy, co pozwoli m.in. na przewidywanie uste-rek różnych zespołów wchodzących w skład pojazdów. Położony zostanie również nacisk na współpracę rejestra-torów z Europejskim Systemem Stero-wania Pociągiem (ETCS) stanowiącym część Europejskiego Systemu Zarządza-nia Ruchem Kolejowym (ERTMS). MODELT-XXXP-MPTC-XXXPZakres rejestracji prędkości 0–255 km/h0–400 km/hZakresy pomiarowe wskaźników 0–130 km/h, 0–160 km/h lub 0–250 km/hNominale napięcie zasilania 24 V DC, 48 V DC, 75 V DC, 110 V DC lub inne uzgodnioneZakres wskazań drogomierza 4 000 000 kmLiczba wejść dwustanowych 818 wejść/wyjść (możliwość rozszerzania o kolejne moduły 16 wejść/wyjść)Liczba wyjść przekaźnikowych maksymalnie 7Liczba wejść analogowych2 (możliwość znacznego rozszerzenia)Liczba wejść impulsowych1 (do przetwornika prędkości)2Liczba wyjść impulsowych11InterfejsyRS-485 (do obsługi wskaźników prędkości)RS-232, CAN, USBPojemność karty EKP 193 dni pracy110 dni pracy ( w zależności od liczby zapisywa-nych parametrów)Dopuszczalna temperatura pracyod –40 do +70 °C (przetwornik prędkości), od –25 °C do + 55 °C (jednostka centralna i wskaźniki)Stopień ochrony obudowyIP67 (przetwornik prędkości), IP54 (jednostka centralna i wskaźniki)% - * " "!$ 79LLL9* 79LLL $" J ():5-:6 C : :(459/2019TEMAT NUMERUDzięki złączu Han 1A firma HARTING podąża za trendem miniaturyzacji w sek-torze przemysłowym. Coraz mniejsze napędy wymagają równie małych interfejsów, np. w inżynierii i robotyce. Nowa seria złączy jest od-powiedzią na trend tworze-nia dopasowanych obudów i wkładów. Za pomocą złączy z tworzywa Han 1A można również uzyskać ekranowanie. Modyfikowalna modułowośćSeria opiera się na zasadzie moduło-wości Han. Klient może elastycznie łączyć elementy obudów z interfej-sami, aby osiągnąć stopnie ochrony zgodne z wymaganiami. Rozwiązanie o stopniu ochrony IP20, tylko z dwoma komponentami, może być montowane W portfolio znajdują się również ak-cesoria, takie jak elementy mocujące do szybkiego montażu naściennego, odciążki lub kolorowe elementy kodu-jące. Dostępne są wkłady przeznaczone do przesyłu danych, sygnałów i zasilania. Złącze może przenieść maksymalnie 16 A i 400 V. Z myślą o obszarach, któ-re są szczególnie podatne na zakłó-cenia wprowadzono wersję ekranowaną, która wyraźnie przewyższa zwykłe rozwiązania przelotowe pod kątem EMC. Do transmisji danych Han 1A ofe-ruje moduły w kategorii 5 lub 6A. Dla zapewnienia bezpiecznego i odpornego na działanie naprężeń/sił naciągu, przy podłączaniu urządzeń firma HARTING oferuje kontakty z przy-łączeniem zaciskanym lub śrubowym. Technika zaciskowa jest zalecana przy masowej produkcji, podczas gdy dla szybkiej instalacji obiektowej korzystna jest metoda przyłączenia śrubowego. Dzięki Han 1A można skonstruować również interfejsy sygnałowe o gęsto-ści do 12 kontaktów D-Sub. Oprócz interfejsów w środowisku chronionym, Han 1A idealnie nada-je się do zasilania urządzeń i małych siłowników na obrzeżach produkcji przemysłowej oraz do łączenia na-rzędzi lub małych modułów maszyn. Nawet przy minimalnym zapasie ma-gazynowym użytkownicy mogą korzy-stać z kilku podstawowych elementów, aby wyposażyć wiele różnych aplikacji. W efekcie Han 1A zapewnia maksymal-ne możliwości przy minimalnej liczbie komponentów. Han 1A to kompaktowe, solid- $ ' -' * 4 $ - " *" * XDS v% % xD J@ -$ *' 4 $B $ $ $ " I" !4$% D *" A " I$DZłącze Han 1APROMOCJAHARTING POLSKA Sp. z o.o. D 8 QQ% ZX9XR[ -$ D [Q {ZR VQ [Q% ! [Q {ZS XR Q{9* ]3(,7:#2D*" ^^$$$D" D D J ():5-:6 C : :(% 3(,7:#2do użytku w obszarach już chronionych w przemyśle (np. w częściach wymien-nych maszyn i kanałach zasilania). Przy niewielkiej modyfikacji można otrzy-mać rozwiązanie odporne na wodę i kurz – przez zastosowanie uszczelek na każdy kontakt. Umożliwia to wtyko-we mocowanie na chwytakach i innych narzędziach zrobotyzowanych. Dzięki dodatkowym elementom obudowy stopień ochrony można szybko podwyższyć do IP65. Han 1A pozwala na elastyczne i wy-dajne podłączanie narzędzi i modułów, takich jak urządzenia grzewcze lub chłodzące, wentylatory, terminale sterujące, systemy oświetle-niowe, napędy i przenośniki wibracyj-ne. W inżynierii transportu Han 1A jest polecany do łączenia napędów, drzwi i systemów wejściowych, oświetlenia, reflektorów, głośników, ekranów, pane-li wyświetlaczy, świateł ostrzegawczych i alarmowych, przycisków, wycieraczek i generatorów sygnału itp. Dzięki swojej modułowości i różnorodności zastoso-wań, nadaje się do wszystkich obsza-rów, które wymagają stosowania ma-łych napędów, czujników i urządzeń. Minimum elementów, maksimum korzyściHan 1A ma znacznie mniejsze wymiary niż kolejne w typoszeregu złącze prze-mysłowe Han 3A. Obudowy, uszczelki, wkłady i dławnice kablowe są wyko-nane z bardzo wytrzymałego, trwałe-go materiału (poliamid). Poszczegól-ne elementy są łatwe do rozpoznania w systemie modułowym, zatem można je szybko zmontować, tworząc gotowe do użycia złącze. 46AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYMonitoring systemów automatykiWspółczesne systemy monito-rowania i kontroli produkcji, w tym rozbudowanych sys-temów automatyki przemysłowej nie ograniczają się jedynie do sygnalizowa-nia zakłóceń procesu lub prostych reak-cji na zmianę wybranych parametrów, ale w coraz większym stopniu przejmują funkcje inteligentnego nadzoru, stero-W nowoczesnym, konkuren-4* $ I* 4-A I $ % *% 4-"% ' $ *-4'" 4I% " 4" * B * $ $ -$ *D $ I4% - $ B * $ % @ $ I *' $ B - $ $ $% * 4 4 D / : wania, zarządzania produkcją oraz po-szczególnymi operacjami technologicz-nymi.W większości przypadków, taką funk-cję nadzorczą sprawują systemy SCADA, które odpowiadają za nadzór nad prze-biegiem procesu technologicznego lub produkcyjnego. Do głównych zadań systemu SCADA należy przede wszyst-kim zbieranie aktualnych danych po-miarowych oraz ich wizualizacja, w tym danych historycznych. Na podstawie zebranych informacji, system automa-tycznie może sterować całym procesem produkcyjnym lub technologicznym. W sytuacjach awaryjnych, lub wyma-gających interwencji człowieka, uru-chamiany jest alarm. Ponadto system SCADA odpowiada za archiwizację ze-branych i przetworzonych danych oraz za przekazywanie ich do systemów klasy PLM, MES i ERP przedsiębiorstwa. Oczywiście w wielu przypadkach stosuje się znacznie mniej rozbudo-wane systemy nadzoru. Ich głównym zadaniem jest bezpośrednie monito-rowanie i diagnozowanie poszczegól-nych procesów technologicznych i wy-branych, kluczowych maszyn, w celu ) * )(8( 4 * I $ " *$ * *$ $ ** zapewnienia im największej możliwej efektywności pracy i prawidłowego oraz stabilnego przebiegu procesu produkcji. Dzięki temu możliwe jest wytworzenie powtarzalnych wyrobów o najwyższej jakości, przy jak najmniejszym zużyciu surowców, zmniejszeniu ilości odpadów i jak najmniejszych kosztach zużywanej energii. Dodatkowym zadaniem jest mi-nimalizacja negatywnego oddziaływa-nia procesów wytwarzania na otoczenie, w tym zarówno na pracowników, jak i na środowisko naturalne.Elementy składowe sterowania i monitoringuPod względem funkcjonalnym współ-czesne systemy automatyki oraz sys-temy sterowania urządzeniami są do siebie zbliżone. Pracą systemu steruje sterownik PLC bądź innego rodzaju urządzenie sterujące. To ten moduł podejmuje decyzje, czyli steruje urzą-dzeniami, np. silnikiem, na podstawie zebranych informacji o stanie maszyny bądź obiektu. Informacje te pochodzą z podłączonych do jego wejść czujni-ków, np. temperatury, oraz różnego typu przetworników, m.in. enkoderów 479/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYFot. Siemensinkrementalnych, które są najczęściej sprzężone z elementami wykonawczy-mi maszyny lub instalacji automatyki przemysłowej. Urządzenie sterujące na podstawie wszystkich otrzymanych danych auto-matycznie realizuje zaprogramowane wcześniej algorytmy związane z pro-cesami sterowania i regulacji, reagując tym samym, w czasie rzeczywistym, na wszelkiego typu zdarzenia związane z wykonywaniem ustalonych uprzed-nio czynności.Podobny schemat działania wystę-puje również w przypadku sterowania i monitoringu obiektów rozproszonych, przy czym sterowanie jest tu rozdzielone między moduły sterowania obiektowe-go i system centralny (sterownik nad-rzędny), który odpowiedzialny jest za nadzór i sterowanie całością rozproszo-nej infrastruktury. Oczywiście sterowniki obiektowe połączone są siecią komuni-kacyjną ze sterownikiem nadrzędnym, dzięki czemu ten ostatni może realizo-wać swoje funkcje sterująco-nadzorcze. Warto zwrócić uwagę, że nie jest istotne, czy mamy do czynienia z rozpro-szonymi w hali fabrycznej maszynami, systemami automatyki bądź gniazdami produkcyjnymi, czy też elementami sie-ci energetycznej, automatyki budynko-wej bądź ze sterowaniem oczyszczalnią ścieków, rurociągów lub elementami wydobywczej platformy naftowej czy in-stalacji chemicznej. Funkcjonalny sche-mat działania dla tych systemów jest zawsze taki sam – elementy podrzędne we własnym zakresie regulują i reagują na polecenia elementu nadrzędnego, który nadzoruje pracę kilku obiektów podrzędnych, sam wysyłając informa-cje i odbierając polecenia z modułu ste-rującego znajdującego się ewentualnie „nad nim”. W ten sposób tworzony jest hierarchiczny łańcuch urządzeń stero-wania pozwalający sprawować kontrolę nad infrastrukturą rozproszoną. HMI, czyli panel operatorskiW tym miejscu trzeba powiedzieć kilka słów o panelach HMI, nazywanych też panelami operatorskimi. W największym skrócie, to urządzenie elektryczne lub elektroniczne, które sprawowuje kon-trolę nad innymi urządzeniami systemu realizującymi swoje zadania związane z procesem wykonawczym, technolo-gicznym lub produkcyjnymi, umożliwia wizualizację danych z maszyn i zadawa-nie parametrów pracy.Do głównych funkcji panelu operator-skiego należy pośredniczenie w komuni-kacji człowieka z maszyną, stąd nazwa HMI, a więc wspomniane odbieranie i przekazywane sygnałów, zbieranie ak-tualnych danych pomiarowych z kontro-lowanych procesów i ich wizualizacja, sterowanie tymi procesami oraz alar-mowanie. Panel operatorski przybiera najczęściej postać tablicy z przyciskami, przełącznikami, pokrętłami lub licznika-mi, a obecnie jest zazwyczaj elektronicz-nym, dotykowym wyświetlaczem LCD, na którym oprogramowanie do wizu-alizacji prezentuje w czytelnej formie parametry pracy maszyny.Współczesne panele HMI ułatwiają integrację wszystkich urządzeń pracu-jących w instalacji lub maszynie w jeden spójny system, realizują również za-awansowane funkcje, związane z logo-waniem, rejestracją danych i zdarzeń, wizualizacją, ciągłym monitoringiem kluczowych parametrów, alarmowa-niem, obsługą skryptów, receptur i sys-temów zabezpieczeń raportowania, ge-nerowaniem trendów, agregowaniem danych do systemów MES czy komuni-kację z innymi urządzeniami. Możliwe jest także podłączenie do nich różnych innych urządzeń systemu automatyki, w tym sterowników PLC, dlatego dla małych aplikacji o ograniczonych wy-maganiach lub w przypadku sterowania pojedynczą maszyną, w tym obrabiarką numeryczną, panel HMI jest wystarcza-jącym rozwiązaniem.HMI vs. SCADAJak już wspomniano, panele HMI mon-towane są zazwyczaj bezpośrednio przy maszynie lub przy obiekcie automatyki przemysłowej i służą do sterowania, za-dawania parametrów, a także do infor-mowania operatorów o bieżącym stanie maszyny lub systemu automatyki. I na tym kończy się zastosowanie paneli operatorskich – na lokalnym sterowa-niu i wyświetlaniu informacji w pobliżu obiektu automatyki przemysłowej bądź maszyny. W przypadku sterowania systemami rozproszonymi, które współpracują ze sobą po to, aby powstał finalny produkt lub odpowiadają za sprawne działanie całej instalacji przemysłowej, potrzebny jest system nadrzędny, który eliminuje potrzebę ciągłego nadzoru ludzi nad poszczególnymi jego elementami czy ręczne, kłopotliwe wprowadzanie pa-rametrów na często bardzo odległych od siebie obiektach. Tutaj z pomocą przychodzą różnego rodzaju systemy SCADA, które zbierają informacje z wielu miejsc i pokazują operatorom wszelkie dane procesowe na jednym spójnym in-terfejsie.Innymi słowy, system SCADA to najczęściej system komputerowy, lub w mniejszych instalacjach wydzielony specjalizowany komputer przemysło-wy, np. WebHMI produkowany przez firmę o tej samej nazwie, który w ukła-dzie automatyki pełni nadrzędną rolę względem urządzeń pomiarowych, wy-konawczych i kontrolujących ich pracę oraz odpowiedzialnych za wykonanie zdefiniowanych algorytmów sterowania i regulacji sterowników PLC. Za pośred-nictwem sterowników PLC dane trafiają WSPÓŁCZESNE SYSTEMY MONITOROWANIA I KONTROLI PRODUKCJI W CORAZ WIĘKSZYM STOPNIU PRZEJMUJĄ FUNKCJE INTELIGENTNEGO NADZORU, STEROWANIA, ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ ORAZ POSZCZEGÓLNYMI OPERACJAMI TECHNOLOGICZNYMI.48AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYABB – MicroSCADA i 800xA DCSFirma ABB oferuje dwa rozwiązania – rozproszony system sterowania 800xA DCS i specjalizowany system SCADA dla energetyki MicroSCADA. Jak twierdzi produ-cent, 800xA to nie tylko typowy system sterowania klasy DCS (Distributed Control System), ale jednocześnie system sterowania i bezpieczeństwa oraz platforma współpracy umożliwiająca poprawę efektywności inżynierskiej, wydajności ope-ratorskiej oraz użyteczności zasobów zakładu, czyli system spełniający większość zadań systemów klasy SCADA. Pozwala na pełne monitorowanie i automatyzację całego procesu produkcyjnego. Z kolei MicroSCADA to rodzina systemów zawiera-jących pełen zakres funkcji do monitorowania i sterowania w czasie rzeczywistym urządzeń i instalacji elektrycznych i energetycznych. ASTOR – Wonderware InTouchPlatforma Systemowa Wonderware to pakiet programów, które pozwalają stworzyć spójny, skalowalny system klasy HMI/SCADA/MES. W przypadku funkcjonalno-ści SCADA, podstawowym elementem systemu jest moduł Wonderware InTouch. Pakiet ukierunkowany jest na wizualną prezentację procesu produkcyjnego i uła-twienie interakcji z systemami automatyki przemysłowej. Koncepcja działania programu, oparta jest na, jak to określa producent, bibliotekach świadomości sytuacyjnej, dzięki czemu zapewnić można operatorom w czasie rzeczywistym dostęp do wszystkich informacji kontekstowych, których potrzebują w danej chwili, aby szybko i dokładnie reagować na sytuacje krytyczne związane z procesem pro-dukcyjnym, zanim wpłyną one na bieżące operacje wykonywane w ciągu techno-logicznym. Najnowsza wersja systemu, dostępna od 2018 r. pozwala na dostęp do wizualizacji procesu przez przeglądarkę internetową.OMRON – CX-SupervisorProgram CX-Supervisor to software z funkcjami systemu SCADA, który służy do projektowania, obsługi wizualizacji komputerowych oraz sterowania maszyną lub niewielkimi systemami procesowymi. Jak twierdzi producent, jest on nie tylko pro-sty w obsłudze, ale także zapewnia doskonałą wydajność podczas projektowania najbardziej zaawansowanych aplikacji. Do mocnych stron oprogramowania należy przeglądarka rejestru danych, która udostępnia zaawansowane funkcji przeglądu analizy danych, funkcje powiększania i przesuwania przy pomocy myszy, a poziome i pionowe kursory umożliwiają wychwycenie trendów i monitorowanie wartości wszystkich ścieżek w danym momencie. Zdalne zarządzanie z wykorzystaniem WYBRANE SYSTEMY SCADA DOSTĘPNE NA POLSKIM RYNKUdo systemu SCADA i tam są archiwizo-wane oraz wizualizowane w postaci przyjaznej dla użytkownika, co pozwa-la sprawować z jednego miejsca łatwą kontrolę nad całym procesem techno-logicznym lub produkcyjnym. Zadania systemu SCADANadrzędnym celem funkcjonowania systemów SCADA w przedsiębiorstwie jest samodzielne wypełnianie posta-wionych im zadań związanych z proce-sami sterowania, oczywiście z udziałem człowieka nadzorującego całokształt procesu technologicznego lub produk-cyjnego. Warto zauważyć, że systemy SCADA stosowane są głównie w różne-go typu instalacjach procesowych lub technologicznych, które są fizycznie rozproszone na znacznym obszarze.Każde z urządzeń wchodzących w skład infrastruktury technologicz-no-procesowej jest z reguły sterowane lokalnie, za pomocą systemu automa-tyki, natomiast system SCADA realizuje już nadzór nad całością tej infrastruk-tury. W sytuacjach, które tego wyma-gają, z poziomu stacji operatorskich systemu SCADA można oddziaływać nie tylko na parametry lokalnych al-gorytmów systemów automatyki, ale również podejmować nadrzędne de-cyzje, np. o zamknięciu danego zaworu na rurociągu dostarczającym medium procesowe, przy założeniu, że dopeł-nione zostały odpowiednie procedury bezpieczeństwa i zachowane zostały wszelkie uprawnienia poziomów de-cyzyjnych.Podstawowym zadaniem systemu SCADA jest wizualizacja danych pro-cesowych, które muszą być przedsta-wiane w czytelnej, przejrzystej oraz przyjaznej dla użytkownika postaci. Przypomina to działanie interfejsu HMI, ale dla znacznie szerszego zesta-wu, często rozproszonych urządzeń, a nie tylko ograniczonego lokalnie roz-wiązania automatyki lub pojedynczej maszyny. Graficzna prezentacja danych musi być intuicyjna i jednoznaczna, a dostarczane użytkownikowi infor-macje muszą być w prostej, analitycz-nej formie. Dzięki temu możliwa jest szybka reakcja pracowników obsługi na zmieniającą się dynamicznie sytu-ację procesową.Kolejnym zadaniem jest tworzenie okresowych raportów, zawierających ze-stawienie odpowiednich danych. Rapor-ty takie są tworzone co określony czas, który dobierany jest w zależności od charakteru monitorowanego procesu. Nowoczesne systemy SCADA pozwalają nie tylko na pełną wizualizację bieżących procesów, ale również danych archi-walnych i porównywanie ich ze stanem aktualnym. System musi być elastyczny i skalowalny, nie tylko pod względem możliwości podłączania do niego kolej-nych urządzeń systemu automatyki, ale przede wszystkim prezentacji przekazy-wanych informacji, co w praktyce ozna-cza, że SCADA umożliwia prezentowanie tych samych danych na różne sposoby.Dla zapewnienia bezpieczeństwa produkcji ważne jest również genero-wanie informacji o stanach alarmowych i awaryjnych. W przemysłowej praktyce przydatny okazuje się system analitycz-ny, który ułatwia użytkownikom po-dejmowanie decyzji w sytuacjach wy-jątkowych i krytycznych. Tutaj również przydają się zgromadzone dane archi-walne dotyczące sterowanego procesu. Na tej podstawie mogą być podejmo-wane decyzje, które bazują na rozwią-zaniach problemów, które pojawiały się już w przeszłości. Archiwizacja danych, 499/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYFot. VIX ( * % ) *przeglądarki internetowej pozwala użytkownikom na bezpieczne logowanie do aplikacji z dowolnego miejsca w firmie w celu przeglądania i edycji punktów, moni-torowania i potwierdzania alarmów oraz rejestrowania i aktualizowania aplikacji.PHOENIX CONTACT – SCADA Visu+ SCADA Visu+, to oprogramowanie wizualizacyjne z funkcjami SCADA. Poza funkcjami standardowymi, jak zarządzanie trendami i alarmami, Visu+ oferuje liczne funkcje do rozsyłania alarmów oraz rejestrowania danych w połączeniu z zewnętrznymi bazami danych. Z punktu widzenia użytkownika, istotne jest to, że Visu+ działa zarówno na komputerach z systemem Windows, jak i platformach embedded. Dzięki interfejsowi OPC Classic oraz licznym sterownikom bezpośrednim Visu+ można podłączyć do sterowników zarówno firmy Phoenix Contact, jak i sterow-ników firm trzecich.SABUR – ControlMaestro – System SCADASABUR – ControlMaestro jest nowoczesną, kompletną, otwartą i w pełni skalowalną platformą SCADA/BMS pozwalającą na pełną kontrolę procesów technologicznych w obiektach przemysłowych, infrastrukturalnych, a także automatyce budynkowej. SABUR – Saia PCD Supervisor jest to skalowalne rozwiązanie typu all-in-one prze-znaczone do monitorowania, sterowania i zarządzania zarówno pojedynczymi instalacjami HVAC, jak i zaawansowanymi systemami automatyki budynkowej i infrastrukturalnej. Otwarte standardy komunikacji umożliwiają integrację syste-mów zewnętrznych. Wysoki komfort obsługi – dzięki konfigurowalnemu interfejsowi użytkownika, dedykowanym panelom sterowania i funkcji zdalnego dostępu.SIEMENS – SIMATIC WinCCSIMATIC WinCC to system nadrzędnego sterowania i akwizycji danych SCADA i jednocześnie interfejs operatorski HMI. System pozwala na tworzenie aplikacji służących do monitorowania i sterowania fizycznymi procesami przemysłowymi oraz infrastrukturą technologiczną. WinCC został opracowany pod kątem pracy w środowisku Microsoft Windows i wykorzystuje nie tylko bazę danych Microsoft SQL Server ale pozwala również na stosowanie interfejsów programistycznych VBScript, co ułatwia proces tworzenia aplikacji. WinCC przystosowany jest też do pracy w środowiskach wirtualnych i chmurowych oraz ma wszystkie niezbędne dri-very komunikacyjne urządzeń z automatyki przemysłowej i procesowej wielu pro-ducentów. $ $ 4 $ * )(8( 3: 4' $ 4' I 44 *zawierających informacje o przebiegu procesu technologicznego umożliwia zatem długoterminową analizę pracy obiektu, a także, jak wspomniano, sta-nowi cenne źródło wiedzy w przypadku wystąpienia awarii.Jeśli chodzi o sygnalizowanie prze-kroczenia parametrów krytycznych monitorowanego procesu, to alarm musi być przede wszystkim skuteczny tak, aby zwrócić na kryzysową sytuację uwagę użytkownika, a następnie wy-musić jego reakcję. Alarmowi towarzy-szy zawsze sygnał graficzny (migający monitor, wyskakujące okienko z powia-domieniem alarmowym, a dodatkowo e-mail i SMS) i dźwiękowy. Zamknięcie okna alarmu wymaga potwierdzenia, co oznacza, że użytkownik został poinfor-mowany o alarmie.Z punktu widzenia bezpieczeństwa danych, istotnym elementem syste-mu SCADA musi być zaawansowana ochrona dostępu, która pozwala na przypisanie indywidualnych uprawnień dla każdego użytkownika. Nowoczesne systemy SCADA cechują się również zaawansowanymi możliwościami sie-ciowymi oraz funkcją pozwalającą na przeprowadzenie konfiguracji w trybie on-line (wbudowany webserwer) za po-średnictwem przeglądarki internetowej. Rozwiązanie takie pozwala na zmianę parametrów pracy systemu bez koniecz-ności przerywania pracy i zatrzymywa-nia produkcji.ZastosowaniaJak widać, systemy SCADA umożliwiają realizację zadań, które bez ich wsparcia, Next >