Průmyslová automatizace, odborné texty, recenze

Průmyslové automatizační systémy.

Nejžhavější novinkou, kterou Siemens představí na letošním veletrhu Amper, je modulární programovatelný automat (PLC) střední a vyšší třídy Simatic S7-1500, jenž přináší především zvýšení výkonu a vylepšení praktické použitelnosti. Díky jeho hladkému začlenění a perfektní integraci do TIA Portal software V12 lze i vývoj uživatelských aplikačních programů pro stroje a technologická zařízení maximálně zefektivnit. Řídicí systém Simatic S7-1500 je zkonstruován s ohledem na výkonnost a efektivitu. Pokud jde o celkovou výkonnost, jsou kromě vysokého výkonu jádra systému výrazně rozšířeny technologické funkce a zdokonaleny funkce zabezpečení a ochrany dat. Jednodušší a lepší je i integrace funkční bezpečnosti. Pro zvýšení efektivity byla vyvinuta řada vylepšení, zejména v oblastech konstrukce, ovládání a diagnostiky systému a jeho začlenění do vývojového prostředí TIA Portal.

Vedle převratných novinek z oblasti řídicích systémů Simatic S7 budou prezentovány také novinky ze skupiny produktů Simatic ET 200. K dispozici budou informace o stanicích Simatic ET 200 určených pro montáž do rozvaděče i mimo něj. Věnovat se budeme především novým generacím decentrálních periferií Simatic ET 200SP a Simatic ET 200MP. Modulární decentrální periferie ET 200MP jsou určeny pro montáž do rozvaděče a umožňují použít rozšiřovací IO moduly systému S7-1500 i v decentrální konfiguraci, kdy jsou stanice ET 200MP připojeny k nadřazenému řídicímu systému pomocí komunikačního standardu Profinet. V jedné stanici může být instalováno až 30 IO modulů. V řadě periferií Simatic ET 200SP představíme některé nové moduly jako například kartu s reléovými digitálními výstupy, vstupně/výstupní moduly High feature, či nové bus adaptéry pro připojení na komunikační síť. Hlavními výhodami při použití řad Simatic ET 200SP a ET 200MP je úspora místa a zpřehlednění instalace v rozvaděči a zjednodušení práce při přípravě a realizaci projektu i později během provozu zařízení. Rovněž rychlost přenosu dat byla u nových periferií navýšena.

Hlavními novinkami v oblasti malých řídicích systémů jsou nejnovější generace LOGO! 0BA7 a nové verze firmwaru pro Simatic S7-1200. Dvě nové základní jednotky, Logo! 12/24 RCE a Logo! 230 RCE s integrovaným ethernetovým rozhraním, doplňují současnou řadu základních jednotek Logo! 0BA6, která dále zůstává beze změny v prodeji. Ethernetové rozhraní umožňuje vzájemné propojení až 8 těchto základních jednotek nové generace pomocí standardního ethernetového switche. Další významnou novinkou je možnost komunikace s programovatelnými kontroléry (PLC) řady Simatic S7 a vizualizačními panely (HMI) řady Simatic. Tato možnost přináší Logo! aplikacím profesionální vizualizaci s využitím dotykových a grafických obrazovek a možnost výměny dat s nadřazeným řídicím systémem řady Simatic S7. Integrované ethernetové rozhraní dále umožňuje programování a on-line připojení na dálku. Dalšími novinkami jsou například podpora standardních SD karet či tvorba podprogramů.

Nová verze firmwaru V3.0 pro Simatic S7-1200 a Step 7 Basic V12 přinášejí této produktové řadě celou řadu vylepšení. Mezi nejdůležitější patří podpora editace v režimu RUN, která umožňuje změnu programu bez nutnosti zastavit PLC a nový programovací jazyk SCL, který doplňuje stávající FBD a LAD. Nový jazyk je založen na v minulosti používaném programovacím jazyku Pascal a je ideální pro práci s daty, matematické výpočty a práci s knihovnami.

Oblast vizualizačních systémů bude na veletrhu zaměřena na novou verzi WinCC V12, která je nabízena v rámci projekčního systému TIA Portal. Hlavním cílem je představit propojení stávajících vizualizačních systémů s novým PLC Simatic S7-1500. V kategorii ovládacích panelů bude Siemens prezentovat jak Basic panely, tak i již kompletní řadu Comfort panelů. Velký důraz bude klást na usnadnění migrace starších panelů do těchto nových řad, což přináší podstatně větší výkon a funkčnost při stejných nákladech.

Průmyslová komunikace a identifikace.

Siemens se dlouhodobě věnuje i vývoji komunikačních komponent pro sítě průmyslového Ethernetu/Profinetu. Na veletrhu budou představeny novinky všech produktových řad Scalance – zejména pak Scalance XR-500, plně modulární přepínač průmyslového Ethernetu, který je díky podpoře funkcí specifických pro průmysl i typických IT komunikačních standardů ideálním síťovým prvkem pro opravdu komplexní sítě. Nově bude na veletrhu prezentována i produktová řada RuggedCom typicky používaná v oblastech distribuce elektrické energie za podmínek definovaných normou IEC 61850-3.

V produktové řadě Scalance W78x jsou nově k dispozici moduly s podporou rychlejšího bezdrátového komunikačního standardu IEEE 802.11n s technologii MIMO (max 450 Mbit/s). Díky KEY-Plugu nově i s možností doplnění průmyslových protokolů do stávajícího hardwaru. Nově je k dispozici rovněž alternativa přístupových bodů s označením W78xC pracujících s centrálním IWLAN kontrolerem Scalance WLC711. Novým tématem jsou také další možnosti redundance sítí díky novému standardu IEC 62439-3 PRP/HSR a jeho nasazení v automatizačním prostředí. 

V části průmyslové identifikace Siemens představí produkty z oblasti RFID systémů, respektive jednotlivé výrobkové řady Simatic RF200, Simatic 300 pracující v pásmu HF a Simatic RF 600 pracující v pásmu UHF. Důraz je kladen na prezentaci nové řady Simatic RF200 s rozhraním IO-Link. Toto rozhraní představuje standard podporovaný větším počtem výrobců automatizační techniky, který způsobem „z bodu do bodu“ umožňuje jednotně propojit spínací zařízení a senzory s řídicím systémem. Těmito komunikačními kanály lze současně přenášet provozní, konfigurační i diagnostické údaje.

Nízkonapěťová spínací technika. 

Letošní expozice nízkonapěťové spínací techniky bude rozdělena do dvou částí. Žhavé novinky představí Siemens ve veletržním pavilonu, s komplexním řešením funkční bezpečnosti se mohou návštěvníci seznámit v předváděcím vozu, který bude stát před veletržním pavilonem. Zájemci si v něm mohou vyzkoušet funkci připravených aplikací a blíže se seznámit s přístroji instalovanými na palubě Safety trucku.

Středem expozice spínací techniky jsou nové velmi kompaktní spouštěče motorů 3RM1, které využívají předností polovodičových a elektromechanických spínacích prvků. Hlavními výhodami jsou mimořádně kompaktní konstrukce a dlouhá životnost. Jejich přednosti vyniknou při spínání indukčních a odporových zátěží ve střídavých 3fázových sítích do 500 V především v aplikacích se stísněným prostorovým uspořádáním a se skupinovým jištěním před zkratem. Efektivní rozvod energie nahradí připojování hlavního obvodu spouštěčů jednotlivými vodiči, což se vyplatí zejména tehdy, je-li instalován větší počet spouštěčů Sirius 3RM1 vedle sebe.

Zapojení řídicích obvodů usnadní použití montážní a napájecí patice. Sousední patice jsou totiž elektricky propojeny, a realizují tak propojení napájecích obvodů. Tím odpadá pracné a zdlouhavé propojování napájecích svorek sousedních spouštěčů. Spouštěče motorů 3RM1 zaručují zkrácení doby montáže, přehlednější uspořádání rozvaděče a bezchybné zapojení.

Další novinkou v portfoliu spínací techniky je nová typová řada bezpečnostních modulů 3SK1 pro efektivní a hospodárnou realizaci funkční bezpečnosti strojních zařízení. Je vhodná do aplikací s menším počtem jednoduchých bezpečnostních řídicích funkcí, jako jsou např. nouzové zastavení nebo monitorování polohy ochranných krytů. Základní moduly v provedení Standard a Advanced mají buď reléové, nebo polovodičové bezpečnostní výstupy – pro každou aplikaci lze tudíž zvolit vhodné propojení se souvisejícími obvody.  

Pod označením Siplus představujeme průmyslové produkty a systémy pro specifické požadavky a přístroje speciálně upravené podle přání zákazníka. Patří sem např. Siplus extreme pro aplikace za extrémních podmínek, Siplus RIC (Remote Interface Control) pro komunikaci přes mezinárodně normalizované protokoly dálkového ovládání, systém Siplus CMS (Condition Monitoring System) pro včasné rozpoznání mechanického poškození, Siplus ECC (Electrical Charging Components) pro infrastrukturu k nabíjení elektromobilů, Siplus HCS (Heating Control System) pro řízení průmyslových topných procesů a Sidoor pro řízení ovládání dveří.

Regulované pohony.

Největším exponátem stánku Siemens bude vertikální hadicový balicí stroj firmy Viking Mašek, a.s., s označením HBV3U. Jedná se o zařízení na balení sypkých materiálů, především potravin a krmiv. Na začátku stroje se z role odvíjí potištěná folie, jež se přes speciálně tvarované plechové vedení zvané límec vytvaruje do tvaru hadice. Tato hadice se táhne po tubusu, kterým padá balený materiál z dávkovače umístěného nad strojem. Na konci tubusu se obal zastaví, je příčně a podélně svařen a do vzniklé kapsy se vhodí dávkovaný materiál. Kapsa s materiálem se posune o délku sáčku, znovu se zavaří a ustřihne. Ze stroje tak již vypadává hotový sáček. Tento standardní stroj firmy Viking Mašek, a.s. vyráběný ročně v desítkách kusů je plně osazen inovativními výrobky firmy Siemens. Hlavní část stroje řídí Motion Control systém Simotion D425-2 a pohánějí motory Simotics S a měniče Sinamics S120. Vstupy a výstupy jsou připojeny přes distribuované periferie ET 200S. Dávkovač je pak osazen nejnovějším řídicím systémem řady Simatic S7-1500. Ovládání celého stroje zajišťuje ovládací dotykový panel TP177B. Pro návštěvníky stánku Siemens bude HBV3U plnit sáčky s arašídy.

Na český trh bude na jaře 2013 uveden kompaktní frekvenční měnič Sinamics V20 určený pro řešení základních úloh v oblasti regulovaných elektrických pohonů. Vyniká velmi snadným a rychlým nastavením, spolehlivým provozem a dobrým poměrem cena/výkon. Sinamics V20 je dodáván ve čtyřech konstrukčních velikostech, které nabízí výkonový rozsah od 0,12 kW do 15 kW a možnost připojení napájecího napětí 1 x 230 a 3 x 400 V. Disponuje celou řadou příslušenství, jako jsou tlumivky, brzdný odporník, slot pro paměťovou kartu, externí ovládací panel atd. Sinamics V20 je tedy ideálním řešením pro pohon čerpadel, ventilátorů, kompresorů, dopravníků a jednoduchých manipulátorů. 

Navzdory zařazení měniče na úroveň základního modelu je standardně vybaven integrovanou brzdnou jednotkou, a tedy možností brzdit do odporníku. Měnič lze montovat klasicky na desku v rozvaděči, nebo metodou tzv. push-through, kdy žebra chladiče zůstávají mimo vnitřní prostor rozvaděče. Samozřejmostí je pak možnost těsné montáže měničů Sinamics V20 vedle sebe.

Další novinkou je plnohodnotná implementace softwaru Startdrive v rámci vývojového prostředí TIA Portal V12. Software umožňuje parametrizaci, nastavení a uvádění do provozu měničů řady Sinamics G. Software Startdrive navazuje na možnosti a zkušenosti získané z použití programu Starter a dále rozvíjí uživatelskou přívětivost a intuitivní rozhraní. Ještě více sjednocuje styl ovládání s prostředími pro programování řídicího systému, HMI, průmyslových sítí a dalších prvků automatizačního řetězce. Přidány jsou další přehledné prvky pro diagnostiku měničů a interpretaci jejich poruchových hlášení. Soustava průvodců pro parametrizaci frekvenčních měničů, společná datová základna celého vývojového prostředí a koncept společných knihoven – to jsou příklady softwarových prvků, které posouvají měniče Siemens programované v prostředí TIA Portal o významný krok kupředu

Pro účely jednoduchých a cenově příznivých jednoosých servopohonů sází Siemens na preferované typy synchronních servomotorů Simotics S 1FK7. Pro jejich zapojení na jednoosý servoměnič Sinamics S110 či S120 dostává zákazník velmi zajímavý komplet pro jednoduché polohovací pohony, který bude ještě během veletrhu a krátce po něm dostupný za akční cenu. K podpoře zákazníků při tvorbě aplikací s řídicím systémem a servopohonem či pohonem s klasickým asynchronním motorem jsou určeny osvědčené kompaktní přenosné zkušební kufříky, které rovněž nebudou v expozici chybět.

Pohony velkých výkonů.

V oblasti pohonů velkých výkonů Siemens nabízí řešení pro úsporu energie, eliminaci negativních zpětných vlivů na napájecí síť a vysokou provozní spolehlivost. Tyto pohony často pracují v extrémních podmínkách s vysokými nároky na maximální využití prostoru. Vysoké soustředění výkonu v malém prostoru s sebou přináší nutnost výkonného chlazení. Siemens již delší dobu v portfoliu nízkonapěťových měničů nabízí řešení v podobě kapalinou chlazeného modulárního sytému Sinamics S120 LC (Liquid Cooled), který je k dispozici ve vestavném i skříňovém provedení pro výkony od 90 do 4 500 kW.

U příležitosti veletrhu Amper 2013 bude v České Republice představeno rozšíření této řady v podobě nové jednotky usměrňovače s výkonem 1 700 kW pro napěťovou hladinu 500–690 V 3 AC. Active Line Module (ALM) je k dispozici společně s kapalinou chlazeným Active Interface modulem (AIM). Nový ALM modul usměrňovače 1 700 kW má stejné rozměry jako již delší dobu dostupný modul 1 400 kW. Kapalinou chlazený AIM modul je u řady Sinamics S120 LC novinkou, která dramaticky snižuje nároky na prostor. S přihlédnutím k možnosti paralelního řazení jednotek umožňuje modulární systém Sinamics S120 LC sofistikované a prostorově úsporné řešení pro ty největší jednoosé i víceosé regulované pohony. Měniče je možné kompletně oddělit od nepříznivých vlivů okolního prostředí, což kromě dalších výhod umožňuje také omezení jejich hlučnosti na minimum.

Siemens v oblasti regulovaných pohonů velkých výkonů nabízí široké spektrum motorů a frekvenčních měničů pro řešení úloh od 100 kW do 140 MW výkonu, pro nízké i vysoké napětí a otáčky motorů od 0 do cca 15 000 min-1.

Motory Simotics.

Skupina standardních motorů představí především asynchronní motory nízkého napětí produktové řady 1LE1 Simotics. Motory pro všeobecné použití (General purpose) mají hliníkovou kostru a jsou vhodné pro nejrůznější standardní pohony v průmyslovém prostředí. Motory pro náročný provoz (Severe duty) mají kostru z litiny a jsou robustní konstrukce. Siemens vyrábí i motory nad rámec výrobního programu (Definite purpuse), jež nabízejí přesné řešení konkrétního požadavku zákazníka. Elektromotory pocházejí z produkce tuzemských výrobních závodů v Mohelnici a Frenštátě pod Radhoštěm a v německém Bad Neustadtu a jsou určeny k pohonu průmyslových zařízení, např. ventilátorů, čerpadel, obráběcích strojů, hydraulických komponent a dřevoobráběcích strojů. Aby snížil spotřebu energie v elektrických zařízeních (např. motorech), dodržuje Siemens směrnici EuP (Energy using product), část 11 resp. EU 2009/125 ES. Tato směrnice ukládá všem výrobcům v rámci EU dodávat od 16. června 2011 do zemí Evropské unie pouze motory, které splňují účinnost IE2 (zvýšená účinnost) a IE3 (vysoká účinnost). Motory řady 1LE1 tuto změnu respektují. Motory této řady se vyrábějí jak s hliníkovou, tak i s litinovou kostrou a používají izolační systém DURIGNIT IR 2000. Využívají speciální kompaktní konstrukce motorů a skutečnosti, že motory různých tříd účinnosti mají často shodné rozměry.

Předností motorů řady 1LE1 je jejich dlouhá životnost a nízká hmotnost, která má pozitivní vliv na statiku poháněného stroje. Svorkovnicová skříň je diagonálně dělená a může se pootáčet, u dvou nejmenších osových výšek, plynule až o 360º. To ve svém důsledku přináší jednodušší a rychlejší instalaci, a to především u motorů v omezených prostorách, kdy připojovací kabel může být veden do motoru z jakéhokoliv směru. V návaznosti na tuto skutečnost budou ve výstavní expozici prezentovány řady motorů 1LE1, 1LA9 a 1LG6, jež postupně nahradí stávající řady motorů 1LA7 a 1LG4. V rámci určitých výjimek, přísně definovaných ve směrnici EU, se budou v omezené míře i nadále vyrábět modifikace stávajících typů motorů. Siemens k této problematice připravil informační podklady, katalogy a brožury motorů v souvislosti s novými třídami jejich účinnosti. 

Energy Efficiency Truck. 

Klíčem k efektivnímu využití energií v průmyslu jsou více než kdy dříve opatření na úsporu energií. Energy Efficiency Truck společnosti Siemens na veletrhu umožní jeho návštěvníkům vstoupit do světa energetické efektivity. Získají zde informace o nabídce společnosti týkající se energeticky úsporných produktů, řešení a služeb z oblasti automatizační techniky a techniky pohonů, s nimiž lze dosáhnout trvalých zlepšení v oblasti efektivity. Optimalizace průmyslových procesů vedoucí k úsporám energií bude představena názorně na konkrétních příkladech.

Energetika.

V oblasti energetiky Siemens na veletrhu představí v trucku umístěném u pavilonu P vzduchem izolované rozvaděče pro primární distribuční sítě NXAIR a 8BT1, které jsou využívány v transformačních a spínacích stanicích. Na stánku v pavilonu P pak bude k vidění model zařízení Siestorage. Jde o modulární akumulační systém využívající baterie typu lithium-ion, který zajišťuje lepší integraci větrných a solárních elektráren do elektrické sítě, vyšší kvalitu dodávané elektrické energie a spolehlivější dodávky pro oblasti energetiky, průmyslu, budov a veřejné infrastruktury.

Siemens dále představí své široké portfolio produktů pro chytré sítě (Smart Grid). Firma Omicron, partner společnosti Siemens, bude prezentovat produktovou řadu pro testování a diagnostiku energetických zařízení.

Jaroslav Blažek

Siemens, s.r.o., Communications

Jaromír Studený, telefon: +420 233 031 733