Témata
Reklama

ŘÍDÍCÍ SYSTÉM TĚŽEBNÍHO VELKOSTROJE

Mezi hlavní požadavky kladené na nový řídicí systém byla odolnost systému vůči tvrdým pracovním podmínkám při těžbě a instalace systému v krátkém čase, tj. během pravidelné měsíční odstávky stroje, v součinnosti s dalšími profesemi (rekonstrukce stroje) zúčastněnými při odstávce. Po zvážení všech okolností bylo rozhodnuto, že řídicí systém bude navržen na bázi programovatelných automatů Siemens řady S7-400

Ve spolupráci se společností Severočeské doly v Bílině byla společností ZAT Easy Control vypracována rekonstrukce řídicího systému dopravní linky a kolesa velkostroje K2000.
Reklama
Reklama
Reklama

Koncepce řídicího systému

Modernizace řídicích a ovládacích obvodů dopravní linky a kolesa nahradila stávající dožité reléové řízení. Jedná se o poměrně rozsáhlý řídicí systém využívající několik typů komunikačních sběrnic systému Simatic S7-400. Systém s procesory tvoří dvě procesní stanice propojené na platformě Industrial Ethernet a umístěné na hlavní stavbě a podpěrném voze. Při poruše jedné ze stanic je možné manuálně přepojit na záložní procesní stanici. Nejedná se o tedy o přímou redundanci řídicích systémů, ale o možnost přepojení, zálohování systému. Stanice jsou prostřednictvím sběrnice napojeny na moduly Simatic ET 200M a na DC měniče, realizující veškeré pohyby stroje. Navržené počty vstupů a výstupů systému zajišťují dostatečnou kvalitu i z hlediska diagnostiky poruch technologie a systému.
Operátor stroje má k dispozici dva panely typu TP37 (provedení touch screen), které poskytují ucelený přehled během řízení, případně i provádění opravy poruchy stroje. Další panel operátora v provedení OP27 umístněný v elektrodílně a v kabině podpěrného vozu poskytuje především výpis poruchových hlášení a umožňuje snadnou orientaci při výskytu poruchy. Panely jsou propojeny s procesními jednotkami pomocí sběrnice Profibus-DP.
Vnější kabelové rozvody sběrnice Profibus-DP i Industrial Ethernet jsou navrženy ve dvou nezávislých trasách v chráničkách. Hlavní trasy systému jsou založeny na optických prvcích (linkové moduly OLM, optické kabely), záložní trasy jsou v metalickém provedení.

Programové řízení velkostroje

Programové řízení bylo instalováno do procesní stanice hlavní stavby jako nezávislý programový modul během těžby. Programové řízení v sobě zahrnuje čtyři úlohy. Cílem kompenzace srpkové ztráty je rovnoměrné vytížení stroje - pojezdem stroje a vytvářením třísky kruhovým záběrem totiž vzniká tříska ve tvaru srpku. Tato nevýhoda je proto kompenzována proměnnou rychlostí otoče.
Programové řízení umožňuje automatickou tvorbu čelního svahu. Úhel sklonu α je zadáván obsluhou. Dále musí obsluha zadat referenční bod, který je součástí svahu. Při těžbě na nižších lávkách je pojezd stroje omezen tak, aby byl vytvořen požadovaný úhel.
Obdobně jako čelní svah je možné automaticky vytvářet boční svahy se zadaným sklonem. Koncový bod otáčení, který určuje polohu svahu, je možné definovat pomocí pozice kolesa nebo hodnotou úhlu otoče. Bod reverzace otoče je pak dynamicky přepočítáván dle zdvihu kolesa.
Nejsložitější částí programového řízení stroje je automatické vytváření roviny pláně. Klade totiž vysoké požadavky na přesnost čidel, především čidla úhlu zdvihu a sklonoměru spodní stavby. Rovina nové pláně je vytvářena na základě úhlů podélného a příčného sklonu. Pokud se koleso nachází nad starou plání, není zdviháno a vytváří se rovina rovnoběžná s tou, na níž stroj stojí. Pokud se koleso dostane nad novou pláň, je třeba jej spouštět nebo zdvihat tak, aby bylo docíleno požadovaného sklonu pláně. Celý problém automatického vytváření pláně spočívá v převedení rovnice roviny pláně do souřadnic, definovaných konstrukcí stroje. Na základě měřených hodnot z čidel, transformačních rovnic, rovnic vytvářených rovin a korekcí od úhlů sklonu stroje je vypočítáván okamžitý požadovaný sklon kolesového výložníku.
Programové řízení nevyžaduje zvláštní nároky na ovládání. Zadávání parametrů a ovládání stroje je jednoduché a přehledné. Řidič stroje má k dispozici dvě obrazovky na panelu TP37 a potřebné ovladače ve své kabině. Systém byl nainstalován ve velmi krátké době a mezi jeho největší výhody patří to, že poskytl větší komfort v řízení a větší informovanost o celé technologii stroje. Programové vybavení pak zmenšilo procento zásahů do řízení stroje, které je ovlivněno typem těžené zeminy (přítomnost velkých kamenů, tvrdost zeminy atd.) a poruchami, danými opotřebením a dožitím příslušných částí a zařízení technologie stroje.
Společnost ZAT Easy Control Systems, a. s., se spolu se svou mateřskou společností ZAT, a. s., zabývají automatizací průmyslových procesů. Hlavním stavebním kamenem automatizace technologických procesů pro společnost ZAT je její vlastní systém ZAT-2000 MP včetně periferních jednotek ZAT-D, společnost ZAT Easy Control Systems využívá pro automatizaci systémy světových výrobců Siemens, SAIA, Allen Bradley a Advantech.
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 10342
Datum: 05. 03. 2001
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Budoucnost patří spolupráci člověka s robotem

Automatizaci si lze z dnešní výroby jen stěží odmyslet. V mnoha případech jsou její jednotlivé stupně zaváděny plynule. Průmyslové roboty postupně přebírají různé nové úkoly a spolupracují stále těsněji s člověkem. Spolupráce člověk–robot (Human-Robot-Collaboration – HRC) se tak stává nedílnou součástí automatizace.

Novinky ve vývoji řídicího systému SandRA

Společnost ZAT každoročně představuje novinky ve vývoji českého řídicího systému SandRA. Nač se zaměří letos? „V roce 2016 jsme se věnovali vývoji a posílení vizualizace a komunikace, letos cílíme na kybernetickou bezpečnost a rozvoj aplikací a služeb směrem k Průmyslu 4.0,“ říká Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj společnosti ZAT a.s.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit