Aktuální vydání

celé číslo

01

2021

Řídicí systémy pro strojní výrobu a montáž, průmyslová robotika

Programovatelné automaty (PLC, PAC), operátorské panely, jednotky edge

celé číslo

O Zlaté medaile v Brně 2003

číslo 11/2003

O Zlaté medaile v Brně 2003

Netradičně již v podvečer prvního dne veletrhů, v pondělí 15. září, byly vyhlášeny výsledky soutěže o Zlaté medaile MSV 2003 při 45. mezinárodním strojírenském veletrhu a 2. mezinárodním veletrhu dopravy a logistiky, konaných na brněnském výstavišti ve dnech 15. až 19. září 2003.

Do soutěže přihlásili vystavovatelé 37 exponátů, z nichž bylo do užšího výběru na Zlatou medaili MSV 2003 nominováno 27. Žeň pondělního slavnostního ceremoniálu v Rotundě pavilonu A byla takováto: dvanáct Zlatých medailí, čtyři ceny redakcí odborných časopisů (tři exponátům a jedna firmě) a dvě zvláštní ceny.

Oceněné exponáty

Zlaté medaile MSV 2003 získaly exponáty v následujících osmi oborových kategoriích.

  1. Pohony, hydraulika a pneumatika, chladicí technika a klimatizace:
    – integrovaná kompresorová stanice Atlas Copco GA 315VSD s plynulou změnou výkonnosti a úpravou stlačeného vzduchu, výrobce Atlas Copco Airpower n. v., Belgie, vystavovatel Atlas Copco s. r. o. – divize kompresory, Praha.

  2. Plasty, gumárenství a chemie:
    – endotermická lakovací a sušicí kabina Hera, výrobce Metron SRL, Itálie, vystavovatel Surfin, s. r. o., Brno.

  3. Obrábění, tváření a povrchové úpravy:
    – širokopásová bruska BSM 1100 RRBB pro odjehlení, broušení a leštění, výrobce a vystavovatel RWT, spol. s. r. o., Rychnov n. Kněžnou,
    – vysokorychlostní vertikální obráběcí centrum Depospeed 1011, výrobce a vystavovatel Trimill, a. s., Zlín (současně cena redakce časopisu T+T Technika a trh).

  4. Energetika a silnoproudá elektrotechnika:
    – nízkoemisní mikroturbínový zdroj elektrické energie (NETZ), výrobce a vystavovatel První brněnská strojírna Velká Bíteš, a. s., Velká Bíteš,
    – řízení dálkové pásové dopravy v uhelném dolu Jiří, výrobce Siemens s. r. o., výrobna Drásov, ABB s. r. o., Elpeo Energo s. r. o., vystavovatel Elektroprim – Koutník, a. s., Praha (současně zvláštní cena od Českomoravské elektrotechnické asociace).

  5. Elektronika, automatizace a měřicí technika:
    – komunikační uzel TCN – Gateway, výrobce a vystavovatel UniControls a. s., Praha,
    – logický modul nové generace LOGO! 0BA4, výrobce Siemens AG, Německo, vystavovatel Siemens s. r. o., Praha.

  6. Ekotechnika:
    – kombi kotel Atmos DC18SP (L), výrobce a vystavovatel Atmos, Cankař Jaroslav a syn, Bělá pod Bezdězem.

  7. Zařízení pro transport a logistiku:
    – Bombardier Flexity Outlook 100% nízkopodlažní tramvaj, výrobce Bombardier Transportation Austria GmbH&Co., Rakousko, vystavovatel Vagónka Česká Lípa a. s.,
    – parkovací a garážovací systém Koma – System.CZ, výrobce a vystavovatel Koma – Ložiska s. r. o., Ostrava.

  8. Výzkum, služby, instituce:
    – komplexní systém pro monitoring kvalitativních parametrů elektřiny BK ELCOM, výrobce a vystavovatel Elcom, a. s., Praha.

Zvláštní cena ředitele společnosti Veletrhy Brno
Zvláštní cenu v soutěži o Zlaté medaile udělil také generální ředitel společnosti Veletrhy Brno, a. s., Ing. Jiří Škrla. Obdržela ji modernizovaná zčásti nízkopodlažní tramvaj K3R–N, výrobce a vystavovatel Pars nova, a. s., Šumperk.

Sedmi z oceněných exponátů, zajímavých z hlediska profilu časopisu Automa, se v dalším textu věnujeme podrobněji.

Obr. 1.

Integrovaná kompresorová stanice Atlas Copco GA 315VSD

Kompaktní jednotka pro výrobu stlačeného vzduchu o tlaku 0,4 až 1,025 MPa je využitelná ve všech odvětvích průmyslu. V jediné odhlučněné skříni (vnější hluk 78 dBA) o půdorysné ploše pouhých 8,5 m2 může obsahovat vzduchem chlazený šroubový kompresor přímo poháněný asynchronním elektromotorem s měničem frekvence (600 až 2 250 min–1), dochlazovač, filtr a kondenzační sušič vzduchu, odváděč kondenzátu a odlučovač oleje z kondenzátu, zařízení k využití odpadního tepla z mazacího oleje a elektrický rozváděč s elektronickým ovládacím panelem a programově řízeným řídicím systémem komunikujícím s nadřízenou řídicí jednotkou po sběrnici Modbus (obr. 1). Plynulá regulace výkonu kompresoru od 749 do 3 060 m3/h (při tlaku 0,7 MPa) zmenšuje spotřebu elektrické energie v průměru o 30 % a obdobně plynulá regulace výkonu chladicího kompresoru sušiče vzduchu zmenšuje spotřebu sušiče o 25 %. Jednotka tak umožňuje velmi efektivně vyrábět kvalitní stlačený vzduch i při jeho značně proměnné spotřebě.

Nízkoemisní mikroturbínový zdroj elektrické energie (NETZ)

Základem zdroje elektřiny a tepla NETZ (obr. 2) je spalovací mikroturbína přímo pohánějící vysokofrekvenční generátor, dodávající přes výkonovou elektroniku elektrickou energii pro vlastní spotřebu provozovatele i elektřinu do distribuční sítě. Obr. 2. Výstupní teplo spalin může být předáváno teplou, popř. horkou vodou nebo sytou párou (využitelnými k výrobě chladné vody v absorpčním zařízení).

Mikroturbína zdroje spaluje zemní plyn i jiná plynná či kapalná paliva. Zdroj o celkových rozměrech 920 × 1 520 × 2 750 mm (š × v × d) a hmotnosti 1 600 kg standardně dodá do sítě maximální elektrický výkon 103 kV·A s rekuperací (110 kV·A bez rekuperace) při elektrické účinnosti 30,4 % (15,5 % bez rekuperace). Maximální tepelný výkon je 100 až 160 kW (500 až 560 kW bez rekuperace), podle ochlazení spalin.

Zdroje NETZ lze široce využít v průmyslových podnicích i obchodních a veřejných budovách všeho druhu ke kombinované výrobě elektřiny, tepla i chladu, a to i v přerušovaném provozu. Hlavními výhodami mikroturbín v porovnání s pístovými motory jsou menší rozměry, levnější údržba, delší životnost a menší emise NOX i hlučnost. Na projektu se dále podílely VUES, a. s., UNIS, s. r. o., a VUT v Brně.

Řízení dálkové pásové dopravy v uhelném dolu Jiří

Oceněné zařízení řídí v Dolu Jiří Sokolovské uhelné, a. s., pásovou dopravu skrývky na prvním skrývkovém řezu v trvalém provozu po 2 800 hodin ročně. Celkem je tvoří soubor osmi dopravníků, tří násypek skrývky a shazovacího vozu na housenicových pásech propojených do systému mechanickými a elektrickými vazbami. Řídicí centrum ve stávajícím velínu zajišťuje sběr a distribuci dat z každého stroje a vydává povely pro dosažení požadovaného chování (rychlosti) dopravy jako celku. Elektrotechnická část řízení sestává ze tří podsystémů – řízení pohonů, řízení dopravníku a centrálního řídicího systému. Ke komunikaci slouží mj. síť Profibus. Obr. 3. Na projektu se podílely společnosti Siemens Drásov (hlavní motory), ABB (měniče frekvence 500 kW/690 V a 75 kW/500 V), ZAT (řídicí systém dopravníků i technologického celku), SGB Regensburg (transformátory), Elektrozávody Brno (poháněcí stanice), Kablo Kladno (kabely) a další. Projekt a montáž jsou dodávkou Elektroprimu Koutník.

Aplikace měničů frekvence v hlavních pohonech i napínacích agregátech umožnila zejména nahradit dosavadní kroužkové motory motory s kotvou nakrátko, nově vyřešit rozvodny dopravníku, použít řídicí systém s rychlejší komunikací, zklidnit přepravu zeminy a tím zmenšit prašnost, odstranit trvalé namáhání pásma tahem i jeho neúměrné dynamické namáhání a zmenšit opotřebovávání válečků dopravníků i hnacích bubnů. Významný ekonomický přínos řešení spočívá v úsporách času, elektrické energie a nákladů na údržbu při zvýšeném výkonu celé technologie.

Komunikační uzel TCN – Gateway

Exponát (obr. 4) je realizací základního uzlu vlakové sběrnice komunikační sítě TCN pro vlakové soupravy s řídicím systém koncipovaným podle standardů IEC 61375-1 Train Communication Network (TCN) a UIC 556 Information Transmission in the Train. Obr. 4. Jde o koncepci používanou v současné době všemi předními výrobci kolejových vozidel, která reflektuje, že na rozdíl od běžných řídicích systémů je řízení vlakové soupravy systémem s proměnlivou konfigurací. Základem koncepce je komunikační síť TCN tvořená vlakovou sběrnicí s protokolem Wire Train Bus (WTB), propojující vozy soupravy, a vozovými sběrnicemi (s protokolem Multifunction Vehicle Bus – MVB, popř. v podobě sběrnice CAN podle ISO 11898), spojujícími zařízení uvnitř vozu nebo neseparovatelné skupiny vozů.

Klíčovým zařízením komunikační sítě TCN je uzel s funkcemi brány (gateway) mezi vlakovou a vozovými sběrnicemi, který redundantním způsobem spojuje elektronická zařízení v kolejových vozidlech k zajištění řízení vozidla i soupravy (trakce, brzdy, dveře, osvětlení, vytápění aj.), diagnostiky, údržby a také informačních služeb pro cestující. Uzel se automaticky přizpůsobuje změněné konfiguraci vlakové soupravy a umožňuje seřazení vlaku. Data kritická pro vlakovou soupravu jsou přenesena do 100 ms.

Společnost UniControls se svým produktem TCN – Gateway zařadila po bok těch několika málo světových výrobců vlakových souprav, kteří komunikační uzly pro TCN nabízejí. Oceněný výrobek je inovovanou variantou zařízení TCN – Gateway nominovaného na Zlatou medaili MSV v roce 2002.

Logický modul nové generace LOGO! 0BA4

Modul LOGO! je nejmenší univerzální spínací a řídicí prvek s integrovanou obslužnou jednotkou v nabídce firmy Siemens. Obr. 5. Přednostmi nejnovější, již páté generace (s označením 0BA4 na konci objednacího čísla, dostupné od září 2003 beze změny ceny) jsou desetinásobná rychlost provádění operací (např. čítání až do frekvence 2 kHz), paměť rozšířená na 130 bloků uživatelského programu, vylepšení téměř všech stávajících funkcí a přidání čtyř nových funkcí. Modulární forma, tzn. základní přístroj a k němu digitální, analogové a komunikační rozšiřovací moduly, zůstala beze změny. Nové LOGO! má podsvětlený displej zobrazující až 4 × 12 znaků kombinace textu s proměnnými v jednom řádku (obr. 5). Uvedený modul se dodává také v ekonomické variantě LOGO!Pure bez klávesnice a displeje.

S novou řadou LOGO! je nabízena i nová verze vývojového prostředí LOGO!Soft Comfort v. 40, umožňující programovat v jazyce funkčních bloků (FBD) a jazyce kontaktních schémat (LD). Nová je možnost testovat on-line program.

Systém LOGO! nachází velmi široké možnosti použití především při řízení prostředků technického vybavení v budovách všeho druhu i kolem nich, v dopravních systémech včetně dopravníků a výtahů, při řízení strojů, jako jsou motory, čerpadla, kompresory, filtrační systémy, průmyslové pily, čisticí systémy, atd.

Komplexní systém pro monitorování kvalitativních parametrů elektřiny BK ELCOM

BK Elcom je komplexní systém pro sledování a analýzu kvality elektřiny, vyvinutý na základě mnohaletých zkušeností v oblasti měření tzv. zpětných vlivů na napájecí síť. Sestává z řady volitelných softwarových komponent (modulů) pro vyhodnocování a zobrazování veličin elektrické sítě a zákazníkem zvolené hardwarové základny vlastního analyzátoru. Obr. 6. Všechny komponenty systému společně sdílejí měřicí vstupy, způsob zapojení měření a nastavování. Lze je provozovat současně i podle potřeby dodatečně doplňovat. Díky modularitě softwaru a volitelného hardwaru je možné dosáhnout maximální užitné hodnoty pro konkrétního zákazníka při minimalizaci pořizovacích nákladů. Základem moderní koncepce systému BK Elcom je technika virtuální instrumentace, umožňující pružně reagovat na měnící se standardy ČSN i požadavky konečných uživatelů. Firmware – tj. programy měřicí části analyzátorů BK Elkom – plně splňuje požadavky platných standardů pro oblast kvality elektřiny.

Analyzátory kvality elektřiny řady BK Elcom zapojené v distribuovaném systému (obr. 6) mohou být prostřednictvím počítačové sítě (Ethernet, protokol TCP/IP, WiFi) nebo telekomunikační linky (modemu) s použitím modulu dálkové správy při komunikaci s jednotlivými měřicími místy centrálně on-line spravovány a sledovány. Uživatel tak může plnohodnotně na dálku kontrolovat a řídit chod měřicích míst a prohlížet naměřené údaje. Další podrobnosti lze nalézt v článku na str. 43.

Modernizovaná zčásti nízkopodlažní tramvaj K3R–N
(zvláštní cena ředitele Veletrhy Brno, a. s.)

Osminápravová adhezní tramvaj K3R-N vznikla celkovou modernizací tramvaje K2 s vložením nového středního nízkopodlažního článku mezi dva krajní články vozidla. Modernizována je i elektrická výstroj vozu. Obr. 7. Použitý distribuovaný mikroprocesorový řídicí systém byl vyvinut ve spolupráci firem Cegelec a. s. a AMiT s. r. o. speciálně pro použití na kolejových vozidlech v souladu se všemi požadavky ČSN EN 50155 (obr. 7). Díky němu bylo možné zdokonalit řídící funkce, zavést automatickou diagnostiku a zjednodušit kabeláž vozidla.

Řídicí systém tramvaje snímá údaje z ovládacích prvků na stanovišti řidiče, generuje požadavky na jízdu i brzdění, předává je do regulátorů trakčních pohonů a mechanických brzd a řídí, popř. kontroluje ventilaci trakční výzbroje, vnitřní osvětlení a nájezdovou plošinu pro invalidy. Tři sběrnice typu CAN s protokolem CANopen propojují s centrálním počítačem vozu tato inteligentní zařízení: čtyři regulátory trakčních pohonů, čtyři regulátory mechanických brzd a řídicí jednotku nájezdové plošiny. Celkem čtyři analogové vstupy a 116 binárních vstupů a 32 binárních výstupů 24V řídicího systému, jež jsou určeny především pro spolupráci se stykači, ovladači apod., jsou realizovány prostřednictvím vstupních a výstupních modulů, vhodně rozmístěných po vozidle a taktéž připojených na vozidlovou sběrnici. Na stanovišti řidiče je zobrazovací jednotka s elektroluminiscenčním displejem.

Obr. 8.

Z nominovaných exponátů

Z exponátů nominovaných na Zlatou medaili při MSV a veletrhu Transport a logistika 2003 zaujaly z pohledu časopisu Automa především:

  • vysokorychlostní záznamová digitální kamera Olympus iSPEED (Olympus Optical co./ATG, s. r. o.) pro záznam velmi rychlých dějů v průmyslových zařízeních kadencí až 33 000 snímků za sekundu a jejich následnou analýzu (obr. 8),

  • multifunkční třífázový převodník M3P (EGU CB, a. s.), určený k současnému měření vybraných elektrických veličin v jednofázové i třífázové síti 50/60 Hz; převodník je plně programovatelný a snadno přizpůsobitelný různým standardním úrovním vstupních veličin napětí a proudu (obr. 9), Obr. 11.

  • řídicí systém Simatic S7 – 317T-2 DP (Siemens AG/Siemens s. r. o.) s přímo integrovanými technologickými funkcemi a předprogramovanými funkcemi pro dynamické řízení pohybu v několika osách současně podle standardu PLCopen (obr. 10),

  • hydraulické válce řady 400 (Vega S. r. l./Ing. Jan Svoboda, Brno) malých rozměrů pro provozní tlak 45 MPa s průměry pístu 16 až 100 mm, pístnice 10 až 45 mm a se zdvihem 10 až 100 mm pro provozní teploty od –40 do +125 °C (se spínači) až 180 °C (bez spínačů, viz obr. 11),

  • dynamický montážní systém FlexLink DAS (FlexLink AB/FlexLink Systems s. r. o.) jako důmyslný modulární paletový montážní systém schopný zajistit fyzický tok materiálu i tok informací ve výrobním procesu (obr. 12).

Obr. 9. Obr. 10. Obr. 12.

Podrobnější informace ohledně soutěže o Zlaté medaile MSV a veletrhu Transport a logistika 2003 lze nalézt na http://www.bvv.cz/msv
[Tiskové zprávy Veletrhy Brno, a. s., a firemní podklady.]

(sk)

Inzerce zpět