Aktuální vydání

celé číslo

07

2019

Řízení dopravy a budov

celé číslo
Inspiromat pro výuku a Tecomat: Díl třetí: sekvenční logické úlohy, intuitivní postup

Od textu věnovaného řešení kombinačních logických úloh nyní seriál přechází k řešení logických úloh sekvenčního a časového charakteru. Pro kombinační logické funkce platí, že hodnota jejich výstupu je jednoznačně určena okamžitou kombinací hodnot jejich vstupů. Naproti tomu výstup sekvenční logické funkce závisejí na pořadí (sekvenci) hodnot, které postupně přicházely na jeho vstupy, popř. ještě na čase – výsledně na dosaženém vnitřním stavu. V praxi se lze nejčastěji setkat s logickými úlohami sekvenčního typu. Jejich řešení je ale podstatně náročnější než řešení kombinačních úloh.  Dosavadní průběh seriálu – shrnutí Seriál začínal v čísle 2-3/2018 úvodní a motivační částí. Pokračoval pasáží s příklady na využití programovatelných automatů (PLC) pro vyhodnocení analogových veličin (konkrétně měření teploty) a nespojité řízení tepelných soustav (od čísla 4/2018 do 7/2018). Cílem bylo nejenom ilustrovat skutečnost, že použití programovatelných automatů už zdaleka není omezeno jen na řešení úloh logického typu. V praxi jsou využívány k řešení snad všech typů úloh. Důležitým přínosem této části bylo grafické zobrazení časových průběhů teploty, které ilustruje dynamiku různě složitých tepelných soustav. Usnadňuje tak intuitivní pochopení dějů, které probíhají v různých typech spojitých dynamických soustav, a to bez znalosti náročné teorie. Intuitivní pochopení usnadňují i příklady soustav, které se chovají analogicky tepelným soustavám (hydraulické soustavy se spojenými nádobami a elektrické obvody s rezistory a kondenzátory). S intuitivním pochopením podstaty dynamických dějů a s využitím podobnosti různých soustav může absolvent např. usoudit, že „vytápěná místnost se chová podobně, jako když shora plníme nádrž vodou, která dolním otvorem odtéká“ nebo že rychlovarná konvice může posloužit jako poměrně výstižný model vytápěné místnosti. Dále se seriál věnoval logice a proměnil se v kurz Logika (nejenom) pro programátory (od čísla 8-9/2018 do čísla 5/2019), věnovaný řešení kombinačních logických úloh programem. Výklad byl v jeho první části (v číslech 8-9/2018 a 10/2018) veden formou jednoduchých příkladů, řešených intuitivně bez předchozího výkladu potřebné teorie – podle výukové zásady „vhození do hluboké vody“, která patrně vyhovuje mentalitě většiny mládeže. Příklady byly zadány a řešeny pro kompaktní řídicí systém „kostka Foxee“, přesněji pro jeho čtveřici barevných tlačítek a čtveřici stejnobarevných signálek. Druhý díl (od čísla 11/2018 až do čísla 5/2019) obsahoval minimum z teorie výrokové logiky a metodiky navrhování kombinačních logických systémů, jejíž znalost je užitečná nejenom pro návrháře pevné logiky, ale i pro programátory jakýchkoliv systémů (PC, PLC a mikrořadičů). Nyní se seriál bude věnovat řešení úloh sekvenční logiky a časových úloh. Nejprve (ve třetím dílu) to bude formou jednoduchých příkladů řešených intuitivně. Opět bude předpokládáno použití čtveřice tlačítek a signálek na kostce Foxee. Programy budou uváděny v jazycích ST a LD podle normy IEC EN 61131-3 a v grafickém jazyce CFC, který lze považovat za „nadstandard“ (je komfortnější a přehlednější obdobou grafického jazyka FBD). Dále se seriál bude věnovat systematickému návrhu sekvenčních logických systémů s využitím nástroje SFC (Sequential Functional Chart) podle normy IEC, přesněji podle jeho obecnější implementace ve vývojovém systému Mosaic, která je dokončována a připravována k testování. Studentům (čtenářům) poskytne velmi výkonný prostředek pro řešení úloh z praxe logického řízení a technické diagnostiky. Příklad 1: paměťová funkce Stiskem tlačítka tl_rude se rozsvítí signálka s_ruda, která svítí, dokud ji nezhasne stisk tlačítka tl_zlute.  Řešení první – zpětnovazební řešení paměti s přednostním mazáním S využitím zpětné vazby lze úlohu řešit jediným příkazem v jazyce ST:  s_ruda := (tl_rude OR s_ruda) AND NOT tl_zlute;   Obr. 1. Programy k příkladu 1 v jazyce LDŘešení v grafických jazycích LD a CFC je uvedeno na obr. 1 a obr. 2. V reléové technice se takto tradičně řeší funkce „samodržného kontaktu“. Paměťový charakter je důsledkem zpětné vazby – logický výraz obsahuje stejnou proměnnou s_ruda na obou stranách „rovnítka“. Na rozdíl od algebraických rovnic to ale nepředstavuje problém k určení hodnoty „neznámé“ podle známých postupů. Proměnná s_ruda na obou stranách příkazu sice má shodné jméno (identifikátor), a tedy i umístění v paměti, ale liší se v časové posloupnosti: na pravé straně představuje stav proměnné před aktivací příkazu s hodnotou z minulého průběhu programu (mohla by se označit jako s_ruda_k1), zatímco v levé části příkazu má již hodnotu aktuálně vyčíslenou výrazem (bylo by možné ji označit jako s_ruda_k). Pravdivá hodnota proměnné tl_rude má za následek nastavení výstupní proměnné s_ruda na hodnotu 1 (zápis, set) paměti, zatímco pravdivost proměnné tl_zlute způsobí vynulování její hodnoty (smazání, reset). Při současném stisku obou tlačítek signálka s_ruda zhasne – jde o paměť s přednostním mazáním. Při uvolnění současného stisku bude signálka v náhodném stavu, podle toho, které z obou tlačítek bylo uvolněno dřív (pojem „současný stisk“ je v praxi téměř nedosažitelný, téměř vždy uvolníme jedno tlačítko dřív než druhé).   Řešení druhé – paměť s přednostním zápisem Jestliže budeme tisknout jen jedno z tlačítek tl_zlute a tl_rude, příkaz v ST bude rovnocenný příkazu z předchozího řešení, podobně jako programy v LD a CFC z obr. 1 a obr. 2. Obr. 2. Programy k příkladu 1 v jazyce CFC s_ruda := (s_ruda AND NOT tl_zlute) OR tl_rude;  Při současném stisku obou tlačítek ale signálka s_ruda zůstane svítit – jde o paměť s přednostním zápisem. Při uvolnění současného stisku bude opět signálka v náhodném stavu, podle toho, které z obou tlačítek bude uvolněno dřív.   Řešení třetí – s funkčním blokem SR (s přednostním zápisem) Se zpětnými vazbami lze řešit podstatně složitější sekvenční funkce. Mluvíme o asynchronních logických systémech, pro jejichž návrh sice existuje zvláštní metodika, která je ale poměrně složitá. Asynchronní řešení je pracné, nepřehledné a skrývá v sobě riziko náhodného chování (hazardů). Proto se tato technika omezuje jen na řešení základních „stavebních kamenů“ – funkčních bloků, zkráceně FB. V pevné logice se obvykle hovoří o klopných obvodech. Norma IEC EN 61131-3 definuje základní (povinné) funkční bloky se standardními sekvenčními funkcemi. Dodavatelé PLC většinou nabízejí své soubory funkčních bloků, obvykle zaměřené na různé obory aplikací pro PLC (aplikační knihovny). Uživatelé mají možnost si vytvářet své uživatelské funkční bloky. Paměťovou funkci s přednostním (dominantním) zápisem řeší funkční blok SR (Set-Reset). Jeho použití v jazycích LD a CFC je uvedeno na obr. 1 a obr. 2. Funkční blok se kreslí obdélníkovou značkou a jeho typ je uveden pod horním okrajem značky (zde SR). Jméno instance funkčního bloku (jeho pojmenování při konkrétním použití) je popsáno nad značkou (zde eSeR). Symbol S1 vlevo uvnitř značky označuje vstup s dominantní funkcí zápisu, R označuje vstup s funkcí mazání, Q1 označuje výstup funkčního bloku.   Řešení čtvrté – s funkčním blokem RS (s přednostním mazáním) Paměťovou funkci s přednostním (dominantním) mazáním řeší funkční blok RS (Reset-Set). Jeho použití v jazycích LD a CFC je uvedeno na obr. 1 a obr. 2. Symbol R1 vlevo uvnitř značky označuje vstup s dominantní funkcí mazání, S označuje vstup s funkcí zápisu. Pro ilustraci použití obou funkčních bloků je na obr. 3 uveden krátký program v jazyce ST. Obsahuje deklarace proměnných i volání obou typů funkčních bloků.Obr. 3. Program s voláním funkčního bloku SR a RS je ST (k řešení 3 a 4 příkladu 1)   Řešení páté – s oddělenými funkcemi SET a RES Ne vždy je možné (nebo vhodné) aktivovat nastavení a nulování paměťové funkce současně z jednoho místa programu. Někdy je potřebné tyto operace provádět odděleně z různých míst programu, popř. některé provádět opakovaně. Pak je užitečné samostatně řešit funkce SET pro zápis (nastavení) paměťové funkce a funkce RES (Reset) pro její vynulování. V jazyce ST lze každou řešit jednoduchým příkazem:  s_ruda := tl_rude OR s_ruda; // funkce SET s_ruda := s_ruda AND NOT tl_zlute; // funkce RES, RESET  Obr. 4. Vývojový diagram a pravdivostní tabulka funkce SETPříkazy by bylo možné „zabalit“ do formy uživatelského funkčního bloku. Není nutné je v programu psát současně a v uvedeném pořadí. Mohou být zapisovány v různých místech programu, třeba i vícekrát. Všimněme si, že funkce SET má formu logického součtu OR. Lze ji využít k „příležitostnému přičtení“ logické hodnoty (např. mezivýsledku z logického výrazu složitější operace) k jiné cílové proměnné. Jestliže jsou příkazy zapsány v uvedeném pořadí, realizují paměťovou funkci s přednostním mazáním. Zápisem obou příkazů v opačném pořadí budeme realizovat paměť s přednostním zápisem – „poslední má pravdu“. V jazyce ST lze funkce SET a RES řešit i formou podmíněných příkazů (obr. 4 a obr. 5):  IF tl_rude = true THEN s_ruda := 1; // funkce SET IF tl_zlute = true THEN s_ruda := 0; // funkce RES, RESET  nebo rovnocenně:  IF tl_rude THEN s_ruda := 1; // funkce SET IF tl_zlute THEN s_ruda := 0; // funkce RES, RESET Obr. 5. Vývojový diagram a pravdivostní tabulka funkce RES Varování: V tomto případě je paměťová funkce podmíněnými příkazy řešena vědomě. Při nadměrném používání jednostranných podmíněných příkazů IF-THEN ale hrozí riziko, že paměťovou funkci vytvoříme omylem, jako důsledek naší nepozornosti – stačí nedůsledně upravit všechny kombinace podmínkových proměnných. Například uvedeme-li v podmíněném příkazu jen požadovanou akci, která se má vykonat při splnění podmínky, a opomeneme uvést, co se má stát při jejím nesplnění, je zachován (pamatován) její původní stav. Při vyhodnocování několika podmínek je nutné ošetřit všechny kombinace podmínkových proměnných.   Řešení šesté – „paměťové cívky“ v LD V jazyce LD lze výsledné hodnoty vyčíslené v levé části větve uložit s využitím symbolů („výstupních cívek“) –()– nebo –(/)– pro uložení přímé nebo negované hodnoty výsledku. Navíc jsou k dispozici symboly –(S)– a –(R)–, které realizují paměťové funkce SET a RES („paměťové cívky“). Příklad jejich použití je uveden na obr. 1.  Úloha 1. Převod do FBD Jste-li zvyklí používat jazyk funkčních bloků FBD podle normy IEC EN 61131-3, převeďte do něj programy řešení příkladu 1 a postupně do něj přepisujte i řešení následujících příkladů.   Příklad 2: vybavovací tlačítka Tlačítky tl_rude, tl_zlute, tl_zelene zapínejte (setujte) stejnobarevné signálky s_ruda, s_zluta, s_zelena. Každým stiskem rozsviťte odpovídající signálku a současně zhasněte ostatní. Stiskem tl_modre zhasněte všechny.   Řešení první – s „cívkami“ SET a RES v LD Na obr. 6 je uvedeno možné řešení v jazyce LD s využitím „paměťových cívek“ s funkcí SET a RES. Obr. 6. Možné řešení příkladu 2 v jazyce LD s využitím „paměťových cívek“ Úloha 2. Obecnější řešení Analyzujte řešení z obr. 6, najděte jeho omezení a upravte jej tak, aby bylo zcela obecné a přesně respektovalo zadání – symetricky vyhodnocovalo tlačítka tl_rude, tl_zlute, tl_zelene.   Řešení druhé – s funkčními bloky RS Možné řešení v jazyce CFC s použitím funkčních bloků je uvedeno na obr. 7. Obr. 7. Možné řešení příkladu 2 v jazyce CFC Úloha 3. Oprava a obecnější řešení Analyzujte řešení z obr. 7, opravte v něm drobné chyby (překlepy), najděte jeho omezení a upravte jej tak, aby přesně respektovalo zadání – symetricky vyhodnocovalo tlačítka tl_rude, tl_zlute, tl_zelene.    Řešení třetí – asynchronní logika v ST Zadání lze vyhovět i bez použití paměťových funkčních bloků, jen s asynchronní logikou. V jazyce ST mu odpovídá trojice příkazů se zpětnými vazbami:  s_ruda := (s_ruda OR tl_rude) AND NOT tl_zlute AND NOT tl_zelene AND NOT tl_modre; s_zluta := (s_zluta OR tl_zlute) AND NOT tl_rude AND NOT tl_zelene AND NOT tl_modre; s_zelena := (s_zelena OR tl_zelene) AND NOT tl_rude AND NOT tl_zlute AND NOT tl_modre;  Úloha 4: Převod do jazyka LD a CFC Předchozí řešení převeďte do jazyka LD a CFC a porovnejte s odpovídajícími variantami řešení, která využívají paměťové funkční bloky.   Příklad 3. Klopný obvod T Stiskem tl_rude rozsviťte s_ruda, opakovaným stiskem ji zhasněte, dalším stiskem ji opět rozsviťte atd.   Řešení první – rozložené Obr. 8. Generování impulzu od náběžné hrany – logické schéma (horní část obrázku) a možné časové průběhy hodnot proměnnýchZměna stavu signálky nastává v okamžiku stisku tlačítka (s náběžnou hranou), kdy se stav paměti změní na opačný. Náběžná hrana je definována podmínkou, kdy proměnná mění svou hodnotu ze stavu 0 na 1 – minulý vzorek proměnné (hodnota z předchozího programového cyklu) je 0 a současná hodnota téže proměnné je 1 (obr. 8). Postup řeší program:  nabeh := NOT tl_rude_m AND tl_rude; // generování hrany tl_rude_m := tl_rude; // aktualizace paměti minulého vzorku s_ruda := nabeh XOR s_ruda; // ovládání signálky  První příkaz vyhodnocuje okamžik náběžné hrany a definuje tak hodnotu proměnné nabeh – ta má charakter krátkého impulzu délky jednoho programového cyklu. Druhý příkaz kopíruje současnou hodnotu tl_rude do proměnné tl_rude_m, která bude mít v příštím programovém cyklu význam paměti minulého vzorku. Třetí příkaz už generuje výslednou hodnotu signálky s_ruda. Stejný program v jazyce CFC je uveden na obr. 9. Obr. 9. Programy k příkladu 3 Úloha 5: Převod do jazyka LD Stejný postup řešte v jazyce LD.   Řešení druhé – s funkčním blokem R_TRIG K detekci náběžné hrany slouží funkční blok R_TRIG a program s jeho použitím v CFC je na obr. 9.   Řešení třetí – s uživatelským funkčním blokem K řešení funkce klopného obvodu T je vytvořen uživatelský funk­ční blok (pojmenovaný T_obvod). Má jediný vstup vst_T a výstup vyst. Je vytvořen v jazyce CFC. Na obr. 9 je uvedena jeho definice – s deklarací proměnných v úvodní části a pak schéma jeho činnosti v CFC. Uveden je rovněž program použití T_obvod v CFC a ST.  Úloha 6: Převod do jazyka LD Řešte program s použitím T_obvod v jazyce LD. Úloha 7: Změna zadání Změňme zadání tak, aby se stav signálky s_ruda měnil při uvolnění tlačítka tl_rude – se spádovou (sestupnou) hranou.  Doplňující poznámka Obr. 10. Generování impulzu od sestupné (spádové) hrany – logické schéma (horní část obrázku) a možné časové průběhy hodnot proměnnýchPodobným postupem lze generovat krátký impulz od sestupné hrany (obr. 10):  sestup := tl_rude_m AND NOT tl_rude; tl_rude_m := tl_rude;  Obr. 11. Generování impulzu od změny – logické schéma (horní část obrázku) a možné časové průběhy hodnot proměnnýchRovnocennou funkci vykonává funkční blok F_TRIG. Sestupnou hranu lze rovněž vygenerovat funkčním blokem R_TRIG s negovanou vstupní proměnnou (NOT tl_rude). Jestliže je požadováno vyhodnotit jakoukoliv změnu (náběžnou i sestupnou hranu), lze logicky sečíst impulzy od náběžné a sestupné hrany (zmena := nabeh OR sestup) nebo je možné jej vygenerovat postupem (obr. 11):  zmena := tl_rude_m XOR tl_rude; tl_rude_m := tl_rude;  Příklad 4: impulzní schodišťový spínač Stiskem kteréhokoliv z tlačítek tl_rude, tl_zlute, tl_zelene, tl_modre změňte stav signálky s_ruda na opačný – je to úloha schodišťového spínače pro čtyři ovládací místa (např. pro osvětlení chodby nebo haly).   Řešení první – součet impulzů Obr. 12. Programy k příkladu 4Odděleně vygenerujeme impulzy náběžné hrany od všech tlačítek a jejich logickým součtem (OR) ovládáme paměť signálky s využitím uživatelského funkčního bloku T_obvod, který byl vytvořen jako třetí řešení příkladu 3 (obr. 9). Program v CFC a ST je na obr. 12.   Řešení druhé – impulz od součtu vstupů Nejprve vytvoříme logický součet všech tlačítek (OR). Ten je přiveden na vstup uživatelského funkčního bloku T_obvod, který ovládá signálku. Program v CFC a LD je na obr 12.  Úloha 8: Najdi rozdíl Jaký je rozdíl mezi oběma řešeními? Jak se zachovají při současném tisknutí několika tlačítek?     Ing. Ladislav Šmejkal, CSc., Teco, a. s. a Automa, Ing. Josef Kovář a Ing. Zuzana Prokopová, učitelé automatizace na SPŠ Zlín

Rychlé datové sítě 5G umožní automatizovat kolejovou dopravu

Připravovaný telekomunikační standard mobilní sítě nejnovější páté generace (5G), umožňující spolehlivě a bezpečně bezdrátově přenášet velké objemy dat, otevírá mnoho nových zajímavých oblastí použití mobilní komunikace, mj. v kolejové dopravě.  Mobilní síť 5G umožňuje z pohledu kolejové dopravy např. samostatné a bezdotykové spřahování železničních vagonů za jízdy, což je důležitý předpoklad pro zavedení vyššího stupně automatizace do železničního provozu. Odborníci Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – DLR) vyšetřovali při podrobném měření na zkušebním polygonu technické univerzity v Cáchách (Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule – RWTH Aachen), zda drážní vozidla vybavená pro tento účel speciálně vyvinutým bezdrátovým systémem využívajícím pásmo milimetrových vln mohou navzájem komunikovat a velkou rychlostí si vyměňovat data s minimálním časovým zpožděním. První výsledky ukazují, že stabilně a bezpečně lze takto komunikovat do vzdálenosti až asi 130 m.  Digitalizace nabízí větší efektivitu a flexibilitu v kolejové dopravě Automatické spřahování jednotlivých vagonů či celých vlaků je důležitým krokem na cestě k vyššímu stupni automatizace a tím i větší flexibilitě a efektivitě v kolejové dopravě. K bezpečnému a rychlému datovému spojení mezi drážními vozidly navzájem je velmi vhodný bezdrátový rádiový přenos dat v pásmu milimetrových vln při kmitočtu mezi 63 a 64 GHz. Pro toto pásmo kmitočtů, u mobilních sítí ještě málo využívané, vyvinuli vědečtí pracovníci Ústavu pro komunikaci a navigaci DLR (Institut für Kommunika­tion und Navigation) zcela nový, velmi odolný bezdrátový modul pro komunikaci v pásmu milimetrových vln (obr. 1). „Má-li automatizovaný železniční provoz být v potřebné vysoké míře bezpečný, musí datové spojení v kolejové dopravě spolehlivě fungovat v reálném čase i v nejtěžších podmínkách, jako například při velkých rychlostech jízdy vlaku. Proto jsme při měření velmi podrobně analyzovali také přenosové vlastnosti komunikačního systému,“ říká Dr. Stephan Sand, vedoucí projektu a vedoucí pracovní skupiny pro sdělovací systémy v ústavu. Obr. 1. Nový bezdrátový drážní modul pro přenos dat v pásmu milimetrových vln (foto: DLR) Objektivní analýza bezdrátové datové komunikace mezi drážními vozidly Výkonnost systému pro bezdrátový přenos dat mezi drážními vozidly na krátké a střední vzdálenosti zjišťovali odborníci v rámci plánovaného experimentu na zkušebním drážním polygonu v Cáchách. Přitom mohli, jako první v Evropě, vykonat dynamická měření šíření bezdrátového signálu mezi vozidly v pásmu milimetrových vln. Ústav pro kolejová vozidla a dopravní systémy (Institut für Schienenfahrzeuge und Transportsysteme) technické univerzity RWTH Aachen poskytl pro měření dva pokusné samopoháněné vlakové vagony, takže měření bylo možné uskutečnit v reálných drážních podmínkách (obr. 2), kdy bezdrátové komunikační moduly pro spojení v pásmu milimetrových vln byly namontovány na spřáhlech vagonů. „Vedle přenosových vlastností komunikačního systému jsme při tomto uspořádání mohli analyzovat také vliv vibrací vagonu a postupu při spřahování na činnost komunikačních modulů,“ vysvětluje Dr. Sand. Zkušební drážní polygon technické univerzity RWTH Aachen umožňuje na nejmenším možném prostoru ověřovat činnost zařízení za různých okolních podmínek. Bylo tudíž možné porovnávat automatické spřahovací manévry prováděné za různých podmínek, jako např. při jízdě ve volném prostoru, po rovných nebo zakřivených kolejových úsecích, v blízkosti nástupiště, podél stromů a křoví apod. Pro analýzu přenosových vlastností systému byly signály v pásmu milimetrových vln zaznamenávány měřicím přístrojem zvaným Channel Sounder, který odborníci DLR vyvinuli pro analýzu šíření rádiových signálů. Poznatky z experimentů lze beze zbytku využít k vývoji bezpečných a rychlých systémů pro bezdrátové přenosy dat.  Bezdrátová výměna dat kritických pro bezpečnost Již první výsledky experimentů potvrdily, že data lze v pásmu milimetrových rádio­vých vln bezpečně přenášet na vzdálenosti až asi 130 m. Je to velmi slibný poznatek, neboť i fyzicky spřažené vagony by měly v budoucnu přenášet kritická bezpečnostní data pomocí bezdrátových spojů v pásmu milimetrových vln jako podmínku realizace bezdrátového systému nadřazeného řízení vlaku TCMS (Train Control and Monitoring System).Obr. 2. Uspořádání experimentálního zařízení při zkouškách dynamického spřahování železničních vagonů (foto: DLR) Bezdrátový systém TCMS má mnoho předností oproti aktuálně používanému kabelově propojenému provedení TCMS. Především systém TCMS poskytuje redundantní mimořádně spolehlivou cestu paralelní k elektrickému propojení, které obsahuje i více než 100 citlivých dotykových elektrických kontaktů. Protože dotykové elektrické spoje jsou při spřahování elektromechanicky značně namáhány a k tomu jsou také vystaveny i extrémním povětrnostním podmínkám, často přestávají fungovat a je třeba je opravovat. Důsledkem poruch jsou vedle toho také výpadky vlaků a zpoždění. Protože bezdrátový systém TCMS přenáší data bezkontaktně, nemůže zde k žádným výpadkům v důsledku elektromechanického zatížení dojít. Takzvaný ultraspolehlivý komunikační systém (Ultra-Reliable Low-Latency Communication – URLLC) v síti 5G pro bezdrátový systém TCMS umožňuje také přesně a spolehlivě sledovat vzdálenost mezi vagony při spřahování. Proces spřahování tak může při použití bezdrátového systému TCMS a funkce URLLC v síti 5G probíhat zcela automaticky.  Výzkumný program podporovaný BMBF Experimenty s komunikačními moduly pracujícími v pásmu milimetrových vln byly provedeny v rámci německého výzkumného projektu v oboru spolehlivého a rychlého širokopásmového spojení na krátké vzdálenosti SBDist (Sichere und latenzarme Breitband­übertragung über kurze Distanzen). Projekt SBDist je jedním z pilotních projektů programu Zuverlässige drahtlose Kommunikation in der Industrie (ZDKI), řešícího problematiku bezdrátového přenosu dat v systémech digitalizované výroby podle konceptu Indus­trie 4.0. Projekty jsou podporovány Spolkovým ministerstvem pro vzdělání a výzkum (BMBF), přičemž cílem je vyvinout klíčovou techniku k použití v rozmanitých odvětvích průmyslu. Jako součást projektu SBDist jsou vyvíjeny nové prostředky zajišťující mimořádně spolehlivý a bezpečný přenos velkého množství dat na vzdálenost několika málo metrů mezi dvěma navzájem se pohybujícími entitami, jako jsou např. vlaky, drážní vozidla, automobily atd. [Sichere Datenübertragung zwischen Zügen mit dem 5G-Mobilfunksystem. Pressemitteilung DLR, 8. 11. 2018.]  Ing. Karel Kabeš

Hlasový chatbot Alquist opět uspěl v mezinárodní soutěži Alexa Prize

Alexa Prize je soutěž organizovaná firmou Amazon, které se účastní týmy univerzitních studentů z celého světa. Cílem je vytvoření chatbotu pro hlasovou asistentku Alexu, jenž by s lidmi dokázal „zajímavě“ konverzovat o obecných tématech, jako jsou filmy, sport nebo hudba. Hlavní cenu ve výši jednoho milionu dolarů (která dosud nebyla udělena) získá chatbot schopný vést souvislé a zábavné rozhovory s průměrnou délkou alespoň 20 minut a s hodnocením 4/5 nebo vyšším. Loni se konal již druhý ročník této soutěže, které se účastnil i český tým Alquist AI – a již podruhé úspěšně. V obou ročnících český tým skončil na druhém místě – loni dokázal s člověkem konverzovat zhruba osm minut.  Co je chatbot? S primitivním chatbotem se už potkal asi každý. Je to okénko, které na vás vyskočí na okraji webové stránky a snaží se vás přesvědčit, že s ním potřebujete komunikovat. Někdy vám na druhém konci odpoví živý člověk, ale jindy automatický systém vyhledává v databázi často kladených otázek.Obr. 1. Tým Alquist AI: zleva Ondřej Hrách, Petr Marek, Petr Lorenc, Martin Matulík, Jan Pichl, Radka Fléglová, Jakub Konrád, Jan Šedivý V mnoha případech jde opravdu jen o módní podobu vyhledávače, ale důmyslnější chatboty s uživatelem skutečně konverzují a provádějí ho procesy např. objednávky zboží, sjednání pojištění nebo vyhledání a koupě letenky. V průmyslu může chatbot zajistit interaktivní návod uvádění zařízení do provozu, nastavování jeho parametrů nebo opravy závad. Nejdůmyslnější chatboty s vámi udržují obecnou konverzaci. Můj synovec chatbot definoval takto: „To je taková aplikace, která si s tebou píše, když nemáš žádné kamarády.“ Zatímco primitivnější chatboty si vystačí s omezenou databází, chatbot, který udržuje obecnou konverzaci, musí být schopen v reál­ném čase vyhledávat ve více zdrojích. Takové chatboty se označují jako socialboty. Hlasový chatbot musí být navíc schopen zpracovat vyřčenou otázku a v hlasové podobě ji předat komunikujícímu na druhé straně. A právě to dokáže Alquist.  Hlasový chatbot Alquist Chatbot Alquist a tým jeho tvůrců se představily na workshopu, který pořádalo centrum NCP 4.0 ve středu 30. ledna v budově CIIRC ČVUT v Praze. V úvodu vystoupil mentor týmu Jan Šedivý a seznámil posluchače s pokroky ve využití umělé inteligence při zpracování řeči. V tomto oboru – podobně jako při zpracování obrazu – hrají velkou roli zejména neuronové sítě a hluboké učení. Podle výzkumů lidé v běžné konverzaci, při níž se nevidí, tedy např. po telefonu, rozumí zhruba 94 % slov. Systém zpracování řeči od firmy Google loni dosáhl porozumění z 95 %, v tomto ohledu se tedy již vyrovnal lidskému posluchači. Rozvoj systémů zpracování řeči byl podnětem ke vzniku domácích hlasových asistentů, někdy též zvaných inteligentní reproduktory. Prvním z nich byla asistentka Alexa od firmy Amazon (obr. 2), která je také nejrozšířenější, ale už ne jediná: konkurují jí např. asistenty Google Home, zaměřené na využití IoT v domácnostech, nebo Apple HomePod, který je zaměřen především na přehrávání hudby – obsahuje velmi kvalitní reproduktor, ale je rovněž nejdražší.br. 2. Hlasová asistentka Alexa (foto: Amazon) K čemu jsou tato zařízení užitečná? Je zajímavé, že podle průzkumu na tuto otázku nedokáže odpovědět 65 % jejich vlastníků. Pro ně jde jen o zajímavou hračku, mohutně podporovanou marketingem. Hlasové asistenty však podle Jana Šedivého mají velkou budoucnost, protože řeč je nejpřirozenějším komunikačním prostředkem. V současné době je nejslibnější vývoj v oblasti hlasového ovládání audiovizuální techniky. Možnost místo listování v menu říci televiznímu nebo rozhlasovému přijímači, který kanál nebo který pořad chcete sledovat, je příjemná – a jde-li o autorádio, také bezpečnější než manuální ovládání. Následovat bude ovládání zařízení internetu věcí v domácnostech: osvětlení, vytápění, klimatizace, přístupu a zabezpečení budovy atd. Prostřednictvím hlasových domácích asistentů bude možné vyhledávat odpovědi na jednoduché faktické otázky, které systém vyhledá např. ve Wikipedii. Modifikací jsou různé kvízy, odkud už je jen kousek k využití pro slovní testy např. při výuce jazyků. Důležité je, že pro hlasové domácí asis­tenty, jak Alexu od Amazonu, tak Google Home, je možné psát vlastní aplikace. To velmi rozšiřuje možnosti jejich použití a dává šanci týmům, jako je Alquist AI. Pro Alexu je v současné době k dispozici už zhruba 70 tisíc aplikací.  Jak funguje Alexa? Uvnitř Alexy je pole mikrofonů, které je možné směrovat k mluvčímu, a reproduktor. Dále je v ní komunikační modul WiFi, a to je v podstatě vše. Záznam řeči se zpracovává na serveru v cloudu (nebo jinde, ale mimo Alexu). Zde je hlas převeden na text a obráceně: reakce na dotaz je z textové podoby zpracována do řečového výstupu a takto zaslána do Alexy. Alquist v podstatě umí to, že z textu zjistí, na co uživatel ptal, vyhledá odpověď a tu pošle zpět do Alexy.  Konverzační umělá inteligence Dalším z řečníků workshopu byl Jakub Konrád, který se na FEL ČVUT během doktorského studia i v týmu Alquist AI věnuje vývoji konverzační umělé inteligence. Hovořil o tom, proč byl Alquist v soutěži Alexa Prize již podruhé tak úspěšný. Zaprvé má velký rozsah databáze znalostí, kterou lze velmi lehce procházet. Alquist tak dokáže mluvit o mnoha tématech. Zadruhé je to možnost využívat externí zdroje dat, jako jsou WikiData, Reddit nebo Washington Post. Alquist proto dokáže diskutovat např. také o aktuálních zprávách. A zatřetí je to „osobnost“ chatbotu, kterému jeho tvůrci dodali i smysl pro humor nebo schopnost prozpěvovat si. Konverzace je tak mnohem přirozenější. Alquist si pamatuje předchozí konverzaci s uživatelem a umí na ni navázat. Díky tomu mají uživatelé větší chuť pokračovat v rozhovoru. Martin Matulík, další z členů týmu Alquist, předváděl diskusi s Alexou a Alquistem v praxi. Diskutoval s Alquistem o knihách i filmech, Alquist na jeho otázky reagoval, odpovídal na ně a v další obrátce konverzace na ně navazoval a pokládal vlastní otázky. Jan Pichl, vedoucí týmu Alquist, hovořil o tom, jak chatbot vznikal. První, co je třeba vzít v úvahu, je kapacita, tedy možnost paralelně diskutovat s velkým množstvím uživatelů. Protože zařízení Alexa je stále více a Alquist je díky účasti v soutěži stále populárnější. Hned v počátku je tedy nutné uvažovat nejen o funkcích chatbotu, ale též o jeho funkčnosti, posílené tím, že moduly strojového učení, které chatbot využívá (a jsou výpočetně dosti náročné), mohou běžet současně na různých instancích.  Zpracování řeči a vedení konverzace Na obr. 3 je schéma převzaté z prezentace Jana Pichla. Prvním blokem je automatické rozpoznávání řeči, za ním následuje nahrávání kontextu z předchozích konverzací téhož uživatele (a předchozích obrátek téže konverzace) nebo z podobných konverzací. Teprve potom je zařazen modul porozumění přirozené řeči, který podle zpracovaného textu a kontextu zjišťuje, co vlastně uživatel řekl. Další modul rozhoduje o tom, jaké je téma dialogu a zda v něm pokračovat, nebo přepnout na jiné. O tom, jak bude konverzace pokračovat, rozhoduje manažer dialogu. Do chystané odpovědi je možné dodat externí znalosti a odpověď se uloží, aby s ní bylo možné pracovat v dalších obratech konverzace. Odpověď je nakonec převedena opět do řeči a odeslána do Alexy, odkud ji uživatel uslyší. Proč nestačí jen převést řeč na text? To by stačilo tehdy, kdyby uživatel vydával jen předem dané slovní povely – např. při ovládání robotického ramene povely vpřed, vpravo, nahoru, stop apod. Ve větě je však nutné rozpoznat záměr, jednotlivé větné členy a jejich vztah. Souvětí je třeba rozdělit na jednotlivé věty a ty posuzovat každou zvlášť i vztah mezi nimi. Věty se třídí do jednotlivých tříd: ze základní školy známe věty oznamovací, tázací a rozkazovací, ale zde je třeba jemnější dělení do zhruba čtyřiceti tříd podle toho, zda jde o pokyn, otázku, odpověď na otázku, oznámení atd. Na základě tohoto členění se potom systém rozhoduje, jak dál konverzaci vést.Obr. 3 Zpracování řeči a vedení konverzace Důležité je, že nic neprobíhá podle pevně daných pravidel, ale s využitím neuronové sítě. Neuronová síť má schopnost generalizovat, proto věty nemusí být formulované přesně tak, jak byly v trénovací sadě. Ovšem ne vždy chatbot přesně pozná, o čem se chce uživatel bavit. Například určité umělecké dílo existuje jako kniha, film a opera. Alquist se potom musí dotazovat doplňujícími otázkami, co měl uživatel na mysli, popř. na základě předchozí konverzace odhadnout, že uživatel je spíše fanouškem filmů než oper, a následně může v externích zdrojích najít další informace, které mohou být pro uživatele zajímavé, např. kde film hrají, kdo v něm hraje, kdo je režisérem atd. To lze čerpat z databází, v nichž Alquist vyhledává. Kromě toho si Alquist připravuje rešerše aktuálních článků z portálů Reddit a Washington Post, aby byl schopen se s uživatelem bavit i o novinkách a událostech. Ne vždy se uživatel chce bavit jen o „správných“ věcech. Často se uživatelé zkoušejí ptát např. na „lechtivá“ témata. To by měl Alquist poznat a pokusit se konverzaci vést jiným směrem. Může se stát i horší věc, a to, že by sám Alquist odpověděl nevhodně. Například příspěvky na Redditu jsou moderovány s určitým zpožděním a mohou se zde vyskytnout články, které není dobré prezentovat uživateli. Odfiltrovat vulgarismy je docela snadné, ale větší potíž je s větami, které samy nic vulgárního neobsahují, ale jejich smysl je urážlivý. Na to je třeba při programování chatbotu také pamatovat. Chatbot by uživatele rozhodně popouzet neměl.  Konverzační stromy Petr Marek, další člen týmu, vysvětlil, že chatboty založené na pravidlech mají na kaž­dou otázku připravenou odpověď. To je výhodné např. u interaktivních manuálů, ale pro Alquist, který se má bavit o obecných tématech, to není vhodné řešení. I kdyby byla databáze pravidel velmi rozsáhlá, stejně by se brzy našly otázky, na něž by chatbot neměl připravenou reakci, a byl by v koncích. Proto Alquist k hledání odpovědí používá neuronové sítě. Neuronové sítě ale mají jeden velký problém: pro své učení potřebují ohromné množství dat. V případě Alquistu postupovali jeho tvůrci tak, že pro jednotlivá témata vytvořili dialogové scénáře v podobě konverzačních stromů. Tyto stromy se skládají z jednotlivých bloků obsahujících uživatelovy výroky se stejným významem. Jim odpovídají věty, kterými může Alquist reagovat. To, že chatbot může vybírat z více synonym, zlepšuje kvalitu dialogu. Funkční bloky potom např. vyhledávají odpovědi v externích zdrojích. Konverzační stromy netvoří programátor, ale odborník na konverzaci. Propojování jednotlivých bloků je totiž velmi jednoduché, ale náročnou úlohou je krea­tivně navrhnout scénáře konverzací vhodné k jednotlivým tématům. Konverzační stromy potom slouží jako základ pro trénování neuronové sítě. Petr Marek podotkl, že odpověď nemusí být vždy jen textová s řečovým výstupem. Alquist nově umí odpovědět i obrázkem nebo videem. To bylo využito např. k tvorbě interaktivního filmu o Karlu Čapkovi, kde se může divák ptát, co by jej o spisovateli zajímalo (https://movies.alquistai.com/). Dalším a posledním řečníkem workshopu byl Ondřej Hrách. Zatímco ostatní členové týmu jsou studenti ČVUT, Ondřej je absolventem bakalářského oboru mezikulturní komunikace na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy, nyní tamtéž pokračuje v magisterském studiu překladatelství francouzštiny a tlumočnictví španělštiny, zabývá se počítačovou podporou překladů a v týmu plní úlohu jazykového konzultanta. Ondřej Hrách uvedl, že při navrhování scénářů konverzace je třeba se zaměřit na tři oblasti. První je výstup, tedy to, co říká chatbot, druhá je vstup, tedy to, co říká uživatel, a třetí je oblast managementu dialogu. Když Alquist položí uživateli jednoduchou otázku, např. jaká je jeho oblíbená barva, ne vždy se dozví konkrétní odpověď, např. že je to červená. Uživatelé často odpovídají, že nevědí nebo že mají rádi všechny barvy. Alquist musí být připraven omluvně zareagovat rovněž na odpověď, že uživatel je slepý. Výjimkou nejsou ani nekooperující uživatelé, kteří na tuto otázku odpovědí, buď záměrně, nebo proto, že špatně rozuměli, zcela nesmyslně, např. „mám rád banány“. Častý je také případ, že uživatel na otázku zareaguje otázkou. I na to musí být Alquist připraven. Na jednoduchou otázku, zda má uživatel rád brokolici, by bylo možné očekávat odpověď „ano“ nebo „ne“, popř. „vlastně nevím“, „jak kdy“ apod. Na tyto odpovědi musí Alquist zareagovat zcela jinak než na odpověď otázkou: „A proč se, Alquiste, ptáš právě na brokolici?“ Užitečnou pomůckou při tvorbě dialogu je refrázování, kdy chatbot zopakuje uživatelovu otázku. Je to současně ujištění, že si uživatel s chatbotem správně rozumí. To je důležité u chatbotů, které nejen konverzují, ale vedou k určitému cíli. Například na uživatelovu otázku, zda si může objednat stůl pro pět lidí na sedmou hodinu, chatbot restaurace zopakuje: „rezervuji vám tedy stůl pro pět osob na zítra na sedmou hodinu večer“. Složitá je otázka prozodie, která je zvláště v angličtině důležitá. Angličtina totiž nemůže slovo zdůraznit změnou pořadí slov ve větě, jako to dovede např. čeština. V psaném textu je třeba se bez prozodie obejít, ale při převodu textu na řeč důraz na špatné slovo ve větě působí nepřirozeně, popř. i mění smysl věty. Ještě složitější je naprogramovat zpěv. Alquist se zpívat teprve učí a první pokusy zní velmi neuměle, ale již jim lze říkat zpěv. Častou otázkou je, proč Alquist neumí česky. Problém je v tom, že angličtina a čeština jsou velmi rozdílné jazyky a systémy rozpoznávání řeči a formulování odpovědí pro češtinu je třeba začít navrhovat v podstatě od nuly. Čeština je zvlášť z hlediska tvarosloví mnohem bohatší než angličtina, proto je programování chatbotu v češtině obtížnější. Z hlediska vedení dialogu je třeba co nejlépe uplatnit již uvedené konverzační stromy, aby rozhovor měl logický smysl. Alquist si pamatuje předchozí obrátky konverzace a snaží se udržovat dané téma, dokud to uživatele baví. Vždy je dobré, aby Alquist měl připravené otázky, kterými udrží dialog v chodu. Alquist by ale neměl být jen encyklopedie. Pro dialog je důležité, aby Alquist prezentoval i určité názory, pokud možno koherentně, a byl přiměřeně vtipný a zábavný. Jaké jsou nejčastější překážky plynulosti dialogu? Především, ačkoliv se systémy rozpoznávání řeči zlepšují, stále se může stát, že Alquist uživateli neporozumí nebo porozumí špatně a snaží se odvést konverzaci pro uživatele nečekaným a nesmyslným směrem. Dalším problémem je, že konverzace probíhá simplexně. Alexa poslouchá jen tehdy, když nemluví, a naopak když mluví, neslyší. Jsou tedy omezeny bezprostřední reakce, a už vůbec si uživatel s Alexou nemohou skákat do řeči. Velký problém je, že Alexa dokáže jen rozeznávat slova a věty. Jenže zhruba 93 % lidské komunikace probíhá neverbálně. Alexa nejen nevidí gesta a mimiku – to je stejné jako u telefonického rozhovoru –, ale nepozná ani to, zda je uživatel důrazný, nejistý, rozčilený, smutný nebo veselý. Neumí pracovat s melodií hlasu a s emocemi, které hlas vyjadřuje. A další problém Alquistu je v tom, že se pohybuje jen ve virtuálním světě. Člověk získá za život mnoho zkušeností s reálným světem, které Alquist nemá, a proto se může chovat nelogicky, resp. logicky podle své omezené strojové logiky.  Závěr Tým Alquist AI pracuje kromě zdokonalování chatbotu Alquist na dalších projektech z oblasti umělé inteligence a zpracování řeči, které mohou mít kromě účasti na soutěži Alexa Prize i využití v průmyslové praxi. Proto také workshop pořádalo sdružení NCP 4.0, podporující prosazování koncepcí chytré výroby. Workshop byl prvním ze série akcí propagujících zajímavé akademické a start-upové projekty. Těm, kteří se chtějí o Alquistu dozvědět více, lze doporučit webové stránky projektu (alquistai.com). S dvěma členy týmu Alquist AI budou mít zájemci možnost se setkat také na Fóru automatizace, které se bude konat v rámci doprovodného programu veletrhu Amper. Název přednášky, jež se uskuteční dne 19. 3. ve 12:45 bude Alquist: jak být lepší díky konverzační umělé inteligenci. Přednášet budou Jan Pichl a Petr Marek. Kompletní program fóra lze nalézt na www.automa.cz.  Petr Bartošík Alquist Alquist je postava z utopické divadelní hry Karla Čapka R.U.R. Alquist, stavitel a poslední z lidí, kterého nechali Roboti naživu, aby jim pomohl znovu najít ztracený návod na jejich výrobu, je jednou z hlavních postav dramatu a v mnohém vyjadřuje názory autora. Alquist má nedůvěru k velkým myšlenkám technického pokroku, jež mají změnit svět, a naopak si váží obyčejných věcí: práce, soucitu, lásky. Závěrečný monolog Alquista patří k nejznámějš

FDT pomáhá zvyšovat zabezpečení průmyslových řídicích systémů

Serverová architektura FDT (FITS, FDT IIoT Server) umožňuje kompletně zabezpečit data v aplikacích IIoT. Zabezpečení dat v průmyslu je komplikovaný úkol s mnoha aspekty, který nelze vyřešit jednoduše nakoupením nejnovější techniky. Speciálně zabezpečení průmyslových řídicích systémů a komunikačních sítí vyžaduje zlepšování procesů, používání vhodných nástrojů a podrobné hodnocení rizik.Vektorem útoků, které mohou způsobit selhání celé řídicí infrastruktury podniku, často bývaly a stále jsou osobní počítače (PC). Na oblast kybernetických hrozeb však má zásadní vliv příchod průmyslového internetu věcí, IIoT (Industrial Internet of Things). Zabezpečení dat v mnoha směrech komplikuje konvergence provozní řídicí techniky a informačních systémů podniku. Ač bývá považována za žádoucí, mnohé podniky v oblasti kritické procesní výroby vyžadují fyzické oddělení řídicích systémů tak, aby uživatelé z oblasti OT (Operational Technology) neměli žádný, přímý ani nepřímý, přístup k internetu. Hledají se způsoby, jak zabezpečit přístup k datům z podnikové sítě (IT, Information Technology) až na úroveň snímačů a akčních členů. Pokrok ve standardu FDTNástroje FDT (Field Device Tools; v současné době jsou součástí norem IEC 62453, GB/T 29618-2017 a ISA 103), představené v roce 1998 aliancí FDT Group (FDT Group je nezávislá mezinárodní nezisková organizace, jejímž úkolem je vývoj a prosazování nástrojů FDT), jsou určené pro standardizaci komunikačních a konfiguračních rozhraní mezi provozními zařízeními a nadřazenými systémy. Nástroje FDT jsou považovány za de facto standard pro integraci a výměnu informací a využívají je miliony uživatelů po celém světě.Obr. 1. FDT Server zahrnuje rozhraní pro řídicí systémy a webové služby a jeho nativní součástí je OPC UA ServerZákladem každé automatizační architektury je integrace. FDT představuje pro integrované výrobní závody robustní řešení mj. i pro své silné schopnosti zabezpečení. Standardní úplné kybernetické zabezpečení automatizační infrastruktury má za cíl vypořádat se s potenciálními útoky na automatizační zařízení. Poskytuje zabezpečení, ať jde o integraci aplikací dodaných řídicích systémů, nebo o integraci s nadřazenými (a zabezpečenými) systémy IT. Vývoj architektury FDT IIoT ServerV roce 2018 oznámila společnost FDT Group vývoj architektury FDT IIoT Server, zkráceně FITS, která bude flexibilní platformou pro využití v řešeních s IIoT. Vyvinutá specifikace FITS má vybavit inteligentní výrobní podniky nativní integrací protokolu OPC UA (Open Protocol Communica­tions – Unified Architecture), stejně jako řídicích a webových služeb pro mobilní aplikace. FITS umožní vytvářet cloudové, podnikové, on-premise a jednouživatelské aplikace, které vyhovují požadavkům procesní, hybridní i diskrétní výroby.Architektura FDT IIoT Server umožňuje integraci webových aplikací Device Type Manager (FDT/DTM), které jsou digitální reprezentací fyzických zařízení. FDT Server bude zahrnovat online úložiště, které umožní koncovým uživatelům pohodlný přístup k souborům DTM, jež budou potřebovat pro různé aplikace. FDT Server zahrnuje také OPC UA Server, WebServer a samostatné (lokální) aplikace (obr. 1). OPC UA Server umožňuje přístup k datům DTM z aplikací OPC UA Client. WebServer dovoluje používat DTM WebUI ve webových klientech na vzdálených zařízeních, jako jsou chytré telefony, tablety nebo PC. WebServer také podporuje použití aplikací pro zlepšení produktivity práce a dostupnosti výrobních zařízení.Pracovní skupina Architektura a specifikace sdružení FDT Group rovněž integruje implementační knihovny .NET Core a .NET Standard, aby byla serverová architektura FITS zcela nezávislá na použité platformě. Tento přechod umožní, aby byla architektura FITS využitelná na operačních systémech od firmy Microsoft, na OS založených na Linuxu i na OS macOS, čímž pomůže v inteligentním výrobním závodě překlenout mezeru mezi aktuál­ními instalovanými přístroji a novou generací přístrojů podporujících IIoT a Industry 4.0. Vylepšené zabezpečeníPři přípravě standardu FITS věnuje FDT Group velkou pozornost zabezpečení dat pro IIoT. Otázka zabezpečení nabyla na důležitosti, když se nástroje FDT vyvinuly z původních jednouživatelských aplikací klient/server do plně distribuované architektury, která podporuje prohlížečové klienty přistupující na FDT Server, ať je to server podnikový, on-premise, nebo v cloudu.FITS k tomu nebude potřebovat klasickou automatizační pyramidu. Vlastně nabízí způsob, jak „zploštit“ řídicí architekturu, aby se tak překonala omezení podnikových aplikací, které potřebují přímý přístup k zařízením nižší úrovně řídicí pyramidy pro získávání dat potřebných pro analýzy, hodnocení provozu atd. To umožňují flexibilní a distribuované komponenty určené k minimalizaci potenciálních bezpečnostních rizik.Řešení FITS je určeno pro propojené i nepropojené systémy, podporuje v podstatě jakoukoliv automatizační architekturu a vyhovuje současným bezpečnostním doporučením v typickém průmyslovém podniku. Navíc je zde unikátní možnost autentizovat klientská zařízení, která žádají o přístup na server.Architektura FITS se vyznačuje robustním multiúrovňovým zabezpečením, vyvinutým odborníky z pracovní skupiny FDT Group Security Team tak, aby bylo konzistentní na různých operačních systémech. Zabezpečení posiluje osvědčené průmyslové standardy, jako např. šifrovací službu Transport Layer Security (TLS), umožňující využívat protokoly WebSocket Secure (WSS), a Hyper Text Transfer Protocol Secure (HTTPS). Bezpečnostní strategie FITS zahrnuje:šifrovanou komunikaci používající TLS,zabezpečení účtů uživatelů na základě rolí,využití certifikátů 509v3 pro autentizaci,zabezpečení „on the wire“ pro protokoly průmyslových řídicích systémů.TLS (obr. 2) je kryptografický protokol určený pro zabezpečení komunikace v počítačových sítích. Má tři základní funkce: šifrování zpráv, detekci změny zpráv a autentizaci mezi klientem a serverem. TLS zajišťuje, že veškerá výměna zpráv je plně zašifrovaná. Tak je možné posílat i citlivé informace a přitom minimalizovat riziko odposlechu nebo změn.Obr. 2. TLS je kryptografický protokol poskytující možnost zabezpečené komunikace na internetuBezpečnostní architektura FITS však nabízí další úroveň zabezpečení, jež se na straně implementace TLS zákazníky vyskytuje jen zřídka. Kromě standardního šifrování a autentizace serveru může být architektura FITS konfigurována tak, že se pro komunikaci se serverem autentizují také specifická klientská zařízení. Z pohledu konvergence IT/OT mohou nyní administrátoři zajistit, že autentizovaná klientská zařízení, která jediná mohou komunikovat se serverem, mají odpovídající antivirovou ochranu a splňují další firemní bezpečnostní požadavky, aby tak bylo zajištěno, že po jejich připojení k serveru nebudou zdrojem virové infekce.K databázi FDT Server se může prostřednictvím protokolu WebSocket připojit jakýkoliv autorizovaný prohlížeč nebo aplikace s tím, že ochrana je zajištěná pomocí WebSocket Secure (WSS). WSS chrání komunikaci prostřednictvím kontroly integrity zpráv a jejich důvěryhodnosti a silnou autentizací. Současně se používá také zabezpečená verze protokolu HTTP, a sice HTTPS. Tímto protokolem se zasílají data mezi prohlížečem a připojeným FDT Serverem.V předcházejících verzích standardu FDT se vždy používal požadavek autentizace uživatele, který zaručoval autorizaci uživatelů na základě přidělených rolí. Tento přístup se efektivně používá již mnoho let a je oceňován pro to, že odstraňuje velkou administrativní zátěž na straně řízení průmyslových provozů. Zabezpečení na základě přidělených rolí zůstává zachováno i v distribuované architektuře FITS a několikaúrovňovém zabezpečení využívajícím strategii hloubkové ochrany. Vrstvení různých zabezpečovacích mechanismů poskytuje robustní přístup k zabezpečení na základě jejich vzájemného jištění.Autentizační schémata X.509 (systém s veřejnými šifrovacími klíči) aplikace FDT Server, vycházející z příslušných certifikátů, jsou těsně integrována s TLS nejen proto, aby byl verifikován správný server, ale i pro potvrzení, že klientské zařízení je autorizováno pro komunikaci se serverem. Trojnásobná autentizace serveru, klientského zařízení a koncového uživatele zaručuje odolnost proti útokům typu „muž uprostřed“ nebo jiným narušením zabezpečení neautorizovaným přístupem. Použití šifrované komunikace zase zajišťuje odolnost proti odposlechům.Sdružení a asociace prosazující průmyslové komunikační sítě se také přiklánějí k robustnějším modelům zabezpečení svých protokolů. Jedním příkladem tohoto trendu, nazývaného „security on the wire“, může být nový protokol Common Industrial Protocol (CIP) Security, svazek 8, nedávno publikovaný sdružením ODVA. CIP Security ve spojení s FITS umožňuje realizovat ucelené řešení zabezpečení end-to-end v celém závodě. Aplikace FDT Server budou nativně podporovat protokol CIP Security a propojovat tak zabezpečenou architekturu s řízením. „Security on the wire“ umožní ochranu řídicího systému před každým neautorizovaným náhodným nebo záměrně škodlivým přístupem. Například vícevrstvový přístup v CIP Secure EtherNet/IP dovoluje uživatelům implementovat komunikační protokol EtherNet/IP pro veškerou řídicí komunikaci jako základ komunikačního systému se silnou autentizací, volitelně šifrovanou, aby se tak zabránilo potenciálním narušením.A na závěr: architektura s FITS může být využívána v privátním i veřejném cloudu a umožňuje plnou replikaci serverového prostředí pro okamžitou náhradu při selhání virtuálního serveru nebo sítě. To zvyšuje dostupnost, protože veškerá komunikace mezi vzdáleným serverem a místními řídicími sítěmi probíhá prostřednictvím tunelu VPN (Virtual Private Network) nebo jinou ekvivalentní metodou, aby se tak zabránilo všem pokusům o neoprávněný přístup k datům. VPN vytváří zabezpečené spojení z cloudu k jednotlivým závodům a provozům a přitom zajišťuje redundantní spojení pro případ selhání cloudových služeb. Tak je zajištěno, že všechna komunikace mezi vzdálenou aplikací FDT Server a fyzickým provozem či provozy je zajištěna prostřednictvím odolných a šifrovaných tunelů VPN. Integrace OPC UAHlavní funkcí FITS je integrace serverů OPC UA, které poskytují informační model pro výměnu dat na podnikové úrovni. Na rozdíl od „rukodělných“ řešení, která se snaží prostřednictvím OPC UA získávat přístup k některým informacím ze zařízení, škálovatelná architektura FITS využívá OPC UA Server nativně a umožňuje prostřednictvím FDT Serveru přístup ke všem zařízením a všem sítím. Ze strany koncového uživatele přitom není třeba žádná speciální konfigurace. Jakákoliv aplikace OPC UA Client, která má odpovídající bezpečnostní profil, tak může procházet celou strukturou projektu a má přístup ke všem informacím uloženým na FDT Serveru.Pro certifikované OPC UA Servery vestavěné do architektury FITS se používají všechny akceptované zabezpečovací mechanismy stanovené sdružením OPC Founda­tion. Ty zahrnují:–   Důvěryhodné informace (CIA Triad): CIA Triad, trojice CIA, je model určený pro návrh pravidel zabezpečení informačních systémů v podniku. Prvky této trojice (důvěrnost, integrita a dostupnost) jsou považovány za tři nejdůležitější komponenty zabezpečení. Důvěrnost je v tomto ohledu sada pravidel, která omezují přístup k informacím, integrita je zajištění, že jsou informace důvěryhodné a přesné, a dostupnost je zaručení, že autorizované osoby budou mít spolehlivý přístup k informacím.–   Řízení přístupu (rámec AAA): Rámec AAA je způsob řízení přístupu účastníků komunikace k serveru a určení, jaké služby budou konkrétnímu autorizovanému dodavateli dostupné. Síťové služby autentizace, autorizace a vedení účtů (AAA – Authentication, Authorization, and Accounting) tvoří primární rámec pro nastavení kontroly přístupu v routeru nebo přístupovém serveru.FDT Group věnuje při vývoji distribuované architektury FITS velkou pozornost tomu, aby byly splněny všechny požadavky trojice CIA: důvěrnost, integrita a dostupnost. ZávěrS rostoucí důvěrou v propojené systémy v průmyslových provozech a továrnách a se stále rostoucími objemy dat je pro řídicí systémy, jejich prvky, zdroje dat a komponenty komunikačních sítí stále důležitější zabezpečení zakotvené již v jejich konstrukci.Platforma FITS sdružení FDT Group je od začátku navrhována tak, aby zajistila co nejvyšší zabezpečení při flexibilním využití možností vhodných pro diskrétní, procesní i hybridní výrobu. Toto řešení bude optimalizováno kontinuálními změnami na základě zkušeností z praxe. Osvědčené postupy se budou promítat zpět do zdokonalování zabezpečení platformy. Glenn Schulz, výkonný ředitel FDT Group 

Letní zamyšlení: proč máme tak rádi starý software?

Před nedávnou dobou jsme uvedli na trh novou generaci programového systému Control Web 8. Zlepšení funkčnosti a rozšíření nabídky funkcí nám zabralo několik let intenzivního vývoje a testování. Přínosy pro autory aplikací jsou ve srovnání s předchozí verzí obrovské. Nicméně určitá část našich zákazníků objednává stále staré, mnohem horší verze systému. A to často i velmi staré, vždyť např. takový Control Web 2000 byl vyvíjen před více než dvaceti lety! I stále hodně používaný ControlWeb 6 je starší než deset let. Na jedné straně nás těší, že i staré verze jsou spolehlivé a jsou dlouhodobě takto oblíbené. Jenže nebyly vyvíjeny pro současné operační systémy, již desetiletí nejsou udržovány a podporovány a i funkčně byly na špici vývoje již před mnoha lety. Proč je tedy tolik lidí preferuje před moderním, nesrovnatelně kvalitnějším a lépe vybaveným systémem, který je navíc možné pro vývoj a testování aplikací používat zcela zdarma? Snahou ušetřit si práci s přenosem aplikace to nebude. Systém Control Web trvale dodržuje vzestupnou kompatibilitu aplikací. Do vývojového prostředí lze vždy načíst aplikaci z předchozí verze. Je to jen tím, že software, který roky používají, zastarává jen morálně a neopotřebuje se fyzicky? Chtěli bychom dnes ke své práci používat dvacet let starý, byť výborně zachovalý automobil? Vybrali bychom si Škodu Favorit, kdybychom mohli mít nejnovější Superb? A přitom rychlost vývoje programového vybavení je nesrovnatelně větší. Dvacet let starý programový systém je ze současného pohledu prehistorický. A přesto po nás stále mnoho uživatelů požaduje staré verze systému Control Web. Moc by mě zajímalo, co je k tomu vede. Software pro průmyslovou automatizaci se profesionálně používá pro práci, a nikoliv jako hobby pro zábavu. Může zde být problém v nedostatku motivace dosáhnout lepšího výsledku? Jak jste na tom vy? Také se již nechcete učit nic nového a nemáte rádi žádné změny, byť k lepšímu? Obr. 1. Dvacet osm let evoluce – od systému Control Panel…Neochota uživatelů inovovat své softwarové pracovní nástroje se netýká jenom nás. Různými způsoby se s tímto globálním jevem snaží bojovat všechny softwarové firmy. Jdou na to několika ověřenými metodami, lišícími se tvrdostí a mírou nátlaku na uživatele: 1.  Často se používá zrušení trvale platných licencí a poskytování softwaru pouze formou pronájmu s cenou na určitou dobu. Mnohé uživatele to sice naštve, ale ve většině případů to dodavatelům softwaru přináší vyšší zisky. Proč to nechceme takto dělat? Nechceme dělat to, co sami nemáme rádi. Po technické stránce jde pouze o komplikaci, nikoliv o přínos, uživatel musí pravidelně zadávat odemykací kódy, aby udržel „svůj“ systém v chodu. Uživateli to nepřináší žádnou výhodu, jde jen o získání pravidelných plateb od zákazníků. 2.  Dalším zpřísněním politiky pronájmu je požadavek, že aplikace musí mít během svého provozu pro kontrolu licence trvalý přístup na internet a servery poskytovatele. Proč to nechceme takto dělat? Pro řídicí systémy v průmyslové výrobě je tento požadavek často nekorektní a vždy přináší bezpečnostní rizika.Obr. 2. ... přes Control Web 2000… 3.  Naprostou kontrolu uživatele ze strany poskytovatele přináší rozdělení aplikace na část výkonnou, která běží na serveru poskytovatele, a část klientskou, která je spuštěna u uživatele. Klientem může být buď speciální aplikace, nebo jen webový prohlížeč. Výhodou pro uživatele je to, že používá vždy nejnovější verzi softwaru. Proč to nechceme takto dělat? Pro některé aplikace, zejména v oblasti strojového vidění, je velmi nepraktické přenášet veškerá data někam do cloudu. Taková koncepce přináší nesmyslně velké datové toky v síti a rizika nespolehlivosti a pomalosti. I při dostupnosti rychlé sítě bude vždy neefektivní. Navíc poskytovatel vás má „jako na dlani“, v reálném čase vidí, co, jak a kdy vyrábíte. 4.  Dalším stupněm je již jen streaming aplikace. Vše běží pouze u poskytovatele služeb a k vám se pouze přenáší video s grafickým uživatelským rozhraním. Proč to nechceme takto dělat? Vy byste to tak vážně chtěli? Představte si, že přenášíte veškerá svá výrobní data včetně obrazu z mnoha kamer a k vám přitéká pouze video s rozhraním pro operátory.Obr. 3. ... až po současný Control Web 8 5.  Možností je rovněž poskytnutí základní verze zdarma nebo velmi levně s tím, že pro smysluplné použití jsou k dispozici nákupy dalších komponent v aplikaci. Proč to nechceme takto dělat? Je asi pochopitelná touha hráče hry po nové a lepší zbrani, ale neděláme si iluze, že autor automatizační aplikace by si někdy dokoupil nový skvělý virtuální přístroj. Chybějící komponenty by pouze negativně ovlivňovaly kvalitu spousty aplikací. Proto je v prostředí Control Web k dispozici vždy všechno. Nechceme dělat to, co si nepřejeme, aby ostatní dělali nám. Nechceme se podílet na ztrátě soukromí, nechceme poskytovat svá data cizím subjektům a ještě jim za to platit. Máme za to, že naši zákazníci snad ocení, že za licenci pro trvalý běh aplikace zaplatí jen jednou provždy, a co si v programovém prostředí vytvoří a budou provozovat, je jen jejich věc, nikomu cizímu do toho nic není. Pak nám ale nezbývá, než uživatele našich produktů stále přesvědčovat. Nepřestaneme uživatele podporovat, vždy od nás dostanou tu verzi, jakou si přejí, přestože i zde bychom raději pomohli s přenosem aplikace do současného prostředí. Stáhněte si zdarma nový Control Web 8 a sami si jej vyzkoušejte. Zdarma vyvíjejte své programy. Budete příjemně překvapeni nejen vy, ale i koncoví uživatelé vašich aplikací.  Roman Cagaš, Moravské přístroje, a. s.

Nové funkční moduly WAGO TOPJOB® S s ovládáním tlačítky

Společnost WAGO nabízí funkční moduly ovládané tlačítkem, které vycházejí z úspěšné řady svorek TOPJOB® S, určených k montáži na lištu DIN. Nové moduly umožňují uživatelům využívat v celém bloku svorek pohodlné ovládání tlačítky. Nové svorkové moduly pro odpínání a měření a pojistkové moduly jsou určené pro vodiče o průřezu 2,5 mm2 (14 AWG) a využívají osvědčené připojení technikou Push-in CAGE CLAMP®. Do svorek lze připojit pevné i vícedrátové vodiče, stejně jako jemně slaněné vodiče s dutinkou – stačí je zasunout do svorky s klecovou pružinou. Jednoduché a intuitivní ovládání usnadňuje oranžová barva tlačítka. Pro uvolnění svorky prostřednictvím tlačítka lze použít jakýkoliv běžný nástroj. Odpínací moduly pro testování a měření umožňují spolehlivě rozpojit obvod integrovaným nožovým odpínačem nebo samostatnou odpínací zásuvkou. Jak nožový odpínač, tak odpínací zásuvka dovolují vizuální kontrolu stavu sepnutí. Tyto funkční moduly se od ostatních svorkových modulů odlišují dobře viditelnou oranžovou barvou. Pojistkové moduly TOPJOB® S spolehlivě chrání zařízení před poškozením zkratem. Sortiment zahrnuje moduly pro skleněné trubičkové pojistky a pro miniaturní automobilové nožové pojistky. Vypálené pojistky lze snadno a rychle vyměnit. Na vypálenou pojistku upozorňuje indikační LED.  Pro bezpečné a cenově výhodné propojení je k dispozici široký sortiment můstků. Použití těchto funkční modulů na lištu DIN usnadňuje to, že využívají stejnou širokou řadu příslušenství jako funkční moduly TOPJOB® S s ovládacím otvorem.   WAGO-Elektro, spol. s r. o., tel.: 261 090 143, e-mail: info.cz@wago.com, www.wago.cz  

Murrelektronik MICO Pro – nyní s vlastním napájením

Každá minuta, na kterou se technologický proces zastaví, je velmi drahá. Jednou ze specializací společnosti Murrelektronik je vývoj zařízení, která výpadkům předejdou, nebo minimalizují jejich dopady. Mezi taková zařízení patří odrušovací moduly, schopné absorbovat přebytečnou energii z napěťových špiček, síťové filtry, odstraňující nežádoucí rušení v napájecí síti a také redundantní moduly, starající se o okamžité připojení záložního zdroje a vyrovnávací bateriové i ultrakondenzátorové moduly, schopné překlenout výpadky v řádech milisekund až hodin. V neposlední řadě přispívají k hladkému chodu provozů také komponenty MICO, speciálně navržené pro sledování a jištění proudových napájecích větví.Obr. 1.  MICO Pro je novým přírůstkem řady MICO Spustit video o modulech MICO. V komplexním napájecím systému s velkým počtem prvků je hospodárné a funkční jištění velkou výzvou. Pro elektronickou kontrolu výstupního napětí a proudu v provozech slouží spínané. Při výskytu zkratu nebo při přetížení ovšem reagují odpovědné ochranné prvky (např. jističe) pomaleji než zdroj. Tím znemožní přesnou identifikaci vzniklé poruchy, a to může vést až k výpadku napájení nebo prohoření vodičů. Moduly MICO pomáhají tyto efekty eliminovat. Díky inteligentní elektronice dokáže MICO rozlišit typ zátěže (induktivní, kapacitní), a tím zasažený kanál odpojit dle pravidla: „tak brzy, jak je potřeba, ale tak pozdě, jak je možné.“ Nejmladším přírůstkem do rodiny do té doby kompaktních modulů MICO je modulární řada MICO Pro. Jednotlivé prvky výsledného bloku je možné vybrat přesně na míru potřebám konkrétního zákazníka, a to až do celkové proudové zátěže 40 A.  Obr. 2. Blok modulů MICO Pro lze sestavit podle konkrétních požadavků Obr. 3. Moduly MICO Pro pomohou eliminovat výpadky nebo prohoření vodičůZákladní vlastnosti modulů MICO Pro: •            zcela modulární, •            jištění 12 a 24 V DC, až do 40 A, •            lokální a vzdálená signalizace 90 % zatížení a odpojení,, •            lokální i vzdálené vypnutí a restart •            pružinové svorky push-in, •            propojení pomocí lišty – žádné drátování, •            místo pro popisový štítek na každém kanálu.  Spustit video o modulech modulech MICO Pro.Stáhnout brožuru o modulech MICO Pro.  Sestavit si vlastní sestavu Mico Pro? Několik kliknutí  stačí.  Aby byla volba vhodných prvků ještě jednodušší a přehlednější, mohou zákazníky k dispozici online konfigurátor sestav. Spustit konfigurátor sestav MICO Pro. Kromě obyčejného vytváření kusovníku konfigurátor umožňuje virtuální nastavování proudů, počítá celkový proud sestavy, a dokonce umožňuje vytvořit text na popisových štítcích. Třešničkou na dortu je pak v reálném čase vykreslovaná 3D vizualizace, která dává jasnou představu o vzhledu a rozměrech budoucího jisticího systému. A pokud snad zapomenete do seznamu přidat lišty pro rozvod napájení v systému, aplikace na to před vložením do nákupního košíku sama upozorní.  Mico Pro PS – nový přírůstek do rodiny Mico s integrovaným zdrojem napájeníVšechny verze inteligentních modulů MICO až dosud vyžadovaly přivedení 24 V DC z napájecího zdroje až na vstupní svorky. To nyní odpadá díky nejnovějšímu přírůstku do rodiny – napájecím zdrojům MICO Pro. Tyto zdroje je možné nainstalovat do sestavy namísto 24V napájecího modulu. K dispozici je varianta 5 A (šířka 54 mm) a 10 A (šířka 74 mm). Silnější verzi zdroje lze navíc provozovat paralelně ve dvou do systému tak lze přivést až 20 A.  Zdroje MICO Pro PS mají tyto charakteristiky: •            možnost napájení systému 230 V AC, •            nastavitelné výstupní napětí 24 až 28 V DC, •            5a varianta s šířkou pouhých 54 mm, •            schopnost paralelního provozu dvou zdrojů 10 A, •            integrovaná interní komunikace se zbytkem systému  Co poskytne zákazníkům nový zdroj Mico pro PS: •            úsporu času, prostoru i financí, •            variabilitu, •            znásobení výkonu, •            možnost diagnostiky pro celý systém MICO.  Moduly MICO Pro PS v online shopu Moduly inteligentního elektronického sledování proudu MICO jsou na českém, evropském i globálním trhu již roky stálicí. Tisíce zákazníků po celém světě dělí a jistí své napájecí větve těmito šikovnými pomocníky. Díky napájecím zdrojům MICO Pro s možnostmi integrace je od teď práce s nimi ještě jednodušší. Za poslední rok bylo v ČR prodáno 7 500 modulů MICO, což odpovídá 20,5 kusům za den, včetně víkendů a svátků. Spustit videa o produktech Murrelektronik. Spustit video o propojovací technice Murrelektronik - Stay connected

Roboterwerk se při značení dronů spoléhá na laserové značicí zařízení Panasonic

Vyrábět značení na sklo nebo keramiku, které by bylo vysoce kontrastní a současně odolné proti otěru, extrémní teplotě a dalším nepříznivým vlivům, není jednoduché. Laserová značicí zařízení Panasonic to zvládnou. Ve vzduchu nad námi létá stále více a více dronů. Pro jejich provoz existují přísná pravidla (v časopise Automa jste se o nich mohli dočíst v článku Vlastimila Kříže z VUT v Brně s názvem Právní aspekty provozu bezpilotních letadel – dronů, roč. 2016, č. 1, str. 10 až 14, http://www.automa.cz/Aton/FileRepository/pdf_articles/54400.pdf). Přesto nejsou žádnou výjimkou incidenty, ať jde jen o ilegální pořizování snímků s potenciálním narušením soukromí, nebo dokonce o nebezpečné lety v prostoru ochranného pásma letiště. Společnost Roboterwerk z bavorského městečka Obing se již dlouho zabývá problémem, jak dron identifikovat a dohledat jeho vlastníka. Firma se již od roku 2002 zabývá výrobou autonomních robotů určených pro venkovní provoz, jak kolových, tak létajících – dronů. V Německu platí nařízení spolkového ministerstva dopravy, podle nějž musí být všechny drony s dopadovou energií větší než 80 J (tedy zjednodušeně řečeno tak velké, že by při pádu mohly zranit člověka) opatřeny registrační značkou, podle níž bude možné provozovatele dronu dohledat. Podobné pravidlo bude od roku 2020 platit v rámci nového celoevropského nařízení o společných pravidlech v oblasti civilního letectví i v České republice. Obr. 1. Identifikační štítek dronu z tenkého skla nalepený speciálním lepidlem odolá i při požáru lithiových baterií Odborníci společnosti Roboterwerk se však netají tím, že s nařízením, které má bojovat proti používání dronů v rozporu s pravidly o jejich provozu, nejsou spokojeni. Jsou totiž přesvědčeni, že mnohé z hliníkových štítků, vyžadovaných nařízením, ač by měly být ohnivzdorné, nezůstanou v případě vážné nehody čitelné. Malé a střední bezpilotní letouny sice nemívají spalovací motor, tedy nádrže s palivem, které může začít při havárii hořet, ale lithiové baterie, které se v dronech nejčastěji používají, jsou také nebezpečné.  Identifikace podle zákona i ochrana před odcizením Materiály záporných elektrod lithiových baterií bývají hořlavé a na vzduchu samovznítitelné, materiály kladných elektrod zase obsahují materiál se značným obsahem chemicky vázaného kyslíku, a proto hoření podporují. V důsledku toho dosahuje teplota při požáru baterií až 660 °C. Takovou teplotu žádný hliníkový štítek nevydrží, a tudíž provozovatele havarovaného dronu již není možné identifikovat. S ohledem na to vyvinuli technici Roboterwerk s partnerskými firmami, mj. i s firmou Panasonic, jiný, odolnější způsob značení dronů. Úkolem bylo najít materiál, který odolává vysokým teplotám. Vhodným řešením se ukázalo speciální tenké sklo. Značení se na něm zhotovuje laserovým označovačem Laser Marker od firmy Panasonic. Údaje na štítku zůstanou čitelné i při požáru, protože materiál i značení odolávají teplotám do 800 °C (obr. 1). Dalším problémem klasických štítků je snadná možnost jejich padělání. Každý, kdo si koupí štítek, na něj může uvést nepravdivé údaje. Na štítcích od firmy Roboterwerk jsou proto navíc speciální mikroznačky, v nichž jsou zakódované ověřené údaje o vlastníkovi.  Laserová značení na tenké sklo Přesné a trvanlivé označení na tenký skleněný štítek se vyrábím značicím zařízením Laser Marker od firmy Panasonic. Pro výrobu značení na sklo nebo keramiku se používá speciální technologie značení, při níž v materiálu nevznikají tepelným pnutím trhliny. Vysoce kontrastní černé značky jsou odolné proti otěru, vlivům počasí, rozpouštědlům i dalším chemikáliím. Je tak zaručena správná a spolehlivá identifikace provozovatele dronu i jeho ochrana před krádeží a zneužitím.   [Tisková zpráva Panasonic, prosinec 2017.] (Bk)

Vícefázová měření hladiny? Jaký princip zvolit je stále výzvou

Rozhraní nebo vícefázová měření hladiny nalezneme v petrochemii v mnoha různých procesech. Zatímco měření hladiny prošlo dlouhou cestou a je nyní účinně vyřešeno, vícefázová měření hladiny je nadále velkou výzvou. Není jednoznačně určeno, jaký princip měření zvolit pro kterou technologii.

Síťová technika Murrelektronik pro propojení strojů a zařízení

Zapojení strojů a zařízení do ethernetových sítí je velmi častým požadavkem jejich provozovatelů. V průmyslových provozech se v současnosti často řeší přechod ze sítě Profibus na Profinet a vybudování flexibilní hvězdicové struktury pomocí switchů. Murrelektronik nabízí vhodné komponenty pro hospodárné a účelné síťové propojení ethernetových modulů: výkonné switche a široký sortiment připojovacích kabelů. Prohlédněte si úplnou nabídku síťové propojovací techniky Murrelektronik včetně panelového rozhraní Modlink MSDD.  Switche v nejrůznějších provedeních K propojení strojů a zařízení do sítě je možné nalézt v nabídce společnosti Murrelektronik vhodné switche pro každou úlohu.  Nespravovaný switch Hodí se pro sítě, kde konfigurační nebo diagnostické možnosti nehrají žádnou roli. Má tyto charakteristiky:– rychlá a snadná instalace,– uvedení do provozu (bez náročného programování (plug & play),– velká rozmanitost variant,– priorizace telegramů Profinet.Prohlédněte si nespravované switche v provedení Compact s krytím IP20 Spravovaný switch Lite Je vhodný pro připojení účastníků sítě ethernet v řízených (managed) sítích. Vyznačuje se těmito vlastnostmi: četné síťové nástroje a konfigurační možnosti,integrovaný webový server,rozsáhlé diagnostické funkce,vzdálená údržba prostřednictvím OpenVPN,priorizace telegramů Profinet.Spravovaný switch ProfinetJe určen pro připojení zařízení s rozhraním Profinet ve hvězdicové nebo stromové struktuře. Má tyto funkce: integrovaný webový server,integrace prostřednictvím knihoven GSDML,rozsáhlé funkce Profinet,rozsáhlé diagnostické funkce,vzdálená údržba prostřednictvím OpenVPN.Prohlédněte si spravované switche TREE s krytím IP20 a IP67 s dálkovým přístupem ke strojům a zařízením přes Internet prostřednictvím VPN.  Kabely a konektory pro efektivní instalaciMurrelektronik se nabízí širokou škálu kabelů pro zapojení ethernetových sítí. A to jak v krytí IP20 s konektory RJ45, tak do drsných průmyslových podmínek s krytím IP67 a konektory M12. Na výběr jsou kabely v mnoha provedeních: – úhlové varianty IP20 pro vizuálně elegantní a prostorově úsporné instalace– předmontované kabely v libovolných délkách a v jakékoli variantě, již od jednoho kusu– kabely s možností vlastní montáže konektoru,– plné stínění 360° pro bezpečnost přenosu dat. Další variantou jsou X-kódované gigabitové kabely dovolující rychlost přenosu až 10 GBit/s, které dovolují přenášet velký objem při vysoké rychlosti.  Prohlédněte si brožuru s veškerými informacemi pro objednání síťové techniky Murrelektronik včetně všech variant přepínačů i kabelů, jejich rozměrů, schémat zapojení a dalších informací.