Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Profinet přes průmyslovou bezdrátovou síť

Jako součást modernizace mostových jeřábů v kovárně společnosti Pilsen Steel s. r. o.byl rekonstruován jejich řídicí systém. Použité bezdrátové moduly řady Scalance W a další technika značky Siemens splňují veškeré současné i budoucí potřeby zákazníka.
 
Hlavním požadavkem společnosti Pilsen Steel při rekonstrukci systému řízení jejích dvou mostových jeřábů v provozu kovárny bylo dosáhnout spolehlivého a nepřetržitého chodu jeřábové techniky při minimální potře­bě údržby. Současně byla požadována mož­nost ovládat jeřáby jak z kabiny jeřábníka, tak i z centrálního velínu kovárny.
 
Zařízení, o jejichž modernizaci šlo, fungu­jí jako kovací jeřáby, které přemisťují kovové polotovary – budoucí výkovky – v prostoru kovárny a také s nimi umožňují manipulovat při vlastním kování. Oba jeřáby se pohybují po téže pojezdové dráze.
 
Napájení a řídicí signál původně přenáše­la soustava trolejí s měděnými sběrači. Zaří­zení však bylo z hlediska přenosu řídicí in­formace nespolehlivé a nadměrně se opo­třebovávalo. Proto byla provedena dočasná rekonstrukce při použití rádiových modemů od třetího dodavatele. Ani tato technika však nebyla 100% spolehlivá. Zákazník se pro­to rozhodl pro techniku značky Siemens, je­jíž vhodnost a spolehlivost již byly ověřeny při řešení mnoha podobných úloh v zahrani­čí. Projekt rekonstrukce, který dostala na sta­rost firma Jork, spol. s r. o., byl realizován bě­hem roku 2010.
 

Možnost bezdrátového přenosu řídicí informace

 
K řízení je v rekonstruovaném řídicím sys­tému použita periferní stanice ET 200S s mo­dulem IM151-8 PN/DP CPU. Tato stanice komunikuje prostřednictvím bezdrátového kanálu s další stanicí vzdálených I/O řady ET 200S, která již neobsahuje procesorovou jednotku (CPU), ale pouze komunikační mo­dul IM 151-3PN. Komunikace probíhá s pou­žitím protokolu Profinet IO po ethernetové síti.
 
Základní předností uvedeného uspořádání je možnost přenášet řídicí informace v bez­drátové síti typu IWLAN, v daném případě vybudované s použitím průmyslových bez­drátových modulů Scalance W788-1RR (pří­stupový bod) a příslušných klientských mo­dulů Scalance W747-1RR. Moduly typu RR (s funkcí Rapid Roaming – RR) se vyznačují natolik rychlým přechodem klientských mo­dulů od jednoho přístupového bodu k dru­hému, že řídicí systém dokáže řídit jeřáby v reálném čase. Realizovat funkci RR umož­ňuje protokol iPCF (industrial Point Coor­dinated Function) od společnosti Siemens, který podporuje také komunikaci v reálném čase, tedy komunikaci pomocí protokolu Profinet. Podpora protokolu iPCF, která je rozhodující z hlediska zajištění dostatečně rychlé odezvy celého systému, odlišuje mo­duly Scalance W788-1RR od ostatních kom­ponent kategorie WiFi.
 
V podobných případech bývá nejzávaž­nějším problémem způsob šíření a kvalita rádiového signálu v prostoru haly. Společ­nost Siemens pro tyto situace nabízí unikát­ní speciální anténní systém RCoax, jenž je určen k použití na jeřábech, podvěsných do­pravnících a podobných liniových strojních zařízeních. V principu jde o koaxiální kabel ve funkci antény na stacionární části zařízení. Anténa přijímacího modulu se po celé dráze pojezdu jeřábu pohybuje pod anténou RCoax, takže je k dispozici stálý rádiový signál o spe­cifikovatelné intenzitě (obr. 1).
 
Bezdrátový komunikační systém s moduly řady Scalance W lze použít i k přenosu proto­kolu Profinet s profilem Profisafe, což zname­ná, že bezdrátová komunikač­ní technika značky Siemens je použitelná až do úrovně funkční bezpečnosti SIL 3 (nejvyšší stupeň pro bezpeč­nostní systémy). Ukázka na­bídky společnosti Siemens pro tuto oblast je na obr. 2.
 

Spolehlivý a rozšiřitelný systém

 
„Systém založený na technice Siemens se ukázal jako naprosto spolehlivý a zce­la naplnil naše očekávání. Navíc ho lze téměř libovol­ně rozšířit i do dalších hal a provozů,“ pochvaluje si nové řešení Václav Kryštů­fek, vedoucí údržby jeřábů ve společnosti Pilsen Steel. Například je možné zmo­dernizovat na stejném tech­nickém základě i další jeřá­by v provozu či díky funkci Rapid Roaming (RR) dále prodlužovat délku pojezdo­vé trasy jeřábů.
 
Prostor pro případné roz­šíření se nabízí také díky snadné vizualizaci provozu jeřábů na displeji operátor­ského panelu, popř. PC. Díky použité ethernetové komuni­kaci není třeba do PC dopl­ňovat speciální komunikač­ní kartu, a postačí běžná integrovaná ethernetová karta. Samotné procesorové jednot­ky CPU navíc obsahují we­bový server, takže systém lze diagnostikovat při pou­žití běžného webového pro­hlížeče.
 
Řídicí systém jeřábů vy­budovaný při použití bezdrátových modu­lů řady Scalance W od společnosti Siemens (obr. 2) plní bez výjimek vše, co zákazník požadoval, a navíc nabízí inspirativní mož­nosti do budoucna.
 
Více informací naleznou zájemci na adrese www.siemens.cz/scalance.
(Siemens s. r. o.)
 
Obr. 1. Základní schéma realizovaného systému pro řízení mosto­vých jeřábů s naznačeným příkladem možného budoucího rozšíření
Obr. 2. Ukázka z nabídky přístrojů a komponent značky Siemens určených k realizaci mobilních datových sítí v průmyslu