• Rezultati Niso Bili Najdeni

za krmiljenje in nadzor

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "za krmiljenje in nadzor "

Copied!
3
0
0

Celotno besedilo

(1)

Februar • 37 (1/2012) • Letnik 7 59

Proizvodnja in logistika

Avtomatizirani sistemi

Zahteve in pomisleki glede sistema za varjenje cevovodov

Naše stranke naše rešitve uporabljajo povsod, od izredne- ga mraza na Arktiki do hude puščavske vročine. Da bi zado- stili tem posebnim potrebam svojih strank, smo morali razviti lastne najsodobnejše varilne sisteme. Ker sami integriramo svoje vgnezdene sisteme za krmiljenje in nadzor, točno vemo, kaj zmorejo, zato jih lahko v vseh razmerah pripravimo tudi do optimalnega delovanja. Ustvarili smo sistem, ki je zelo vse- stranski in omogoča več varilnih postopkov, od tradicionalne- ga obločnega varjenja z dvema kovinama (GMAW) do varje- nja GMAW z dvojnim impulzom do hladnega prenosa kovine (CMT). S CMT je mogoče varjenje pri nižjih temperaturah, ki manj učinkuje na material, kar zagotavlja večjo kakovost.

Podjetje Serimax je mednarodno podjetje, ki ponuja vse storitve v zvezi z varjenjem, pri tem pa snuje, načrtuje, upra- vlja in dobavlja popolnoma integrirane rešitve za varjenje na kopnem in na morju, v najzahtevnejših okoljih in najbolj izre- dnih razmerah. Podjetje Serimax že več kot 30 let gradi svoj ugled kakovosti, storilnosti in inovacij ter si stalno prizadeva za izboljšave. S stalnimi inovacijami, upoštevanjem dogovor- jenih zahtev za kakovost in skladnostjo s standardi podjetje Serimax izpolnjuje ter presega stroga pričakovanja strank.

Naftna in plinska industrija ne dopušča nobenih napak v zvarih. Pri tem so zahteve zelo podobne kot v jedrskih elek- trarnah. Vendar pa naše stranke varijo v zahtevnih okoljih in dosegajo tolikšne proizvodne obsege, da lahko v zelo kratkem času izdelajo 100 km cevovodov.

Razvoj visokozmogljivega vgnezdenega sistema

za krmiljenje in nadzor

avtomatiziranega varjenja cevi

Sodobni robustni visokozmogljivi avtomatizirani sistem za varjenje ce- vovodov mora biti prilagodljiv glede na različne zahteve kupcev, zagota- vljati mora največjo razpoložljivost, izpolnjevati najvišje standarde kako- vosti in zanesljivosti, omogočati podporo po vsem svetu ter vsebovati prilagodljivo strojno in programsko opremo, ki lahko zadovolji potrebe po krmiljenju in nadzoru obstoječih vrst strojev tudi v prihodnosti (na primer Multinax, Externax, Saturnax 07). Rešitev za te izzive sta strojna oprema NI Compact RIO in programska oprema NI LabVIEW za servokr- miljenje, nadzor stanj in izvajanje logičnih nalog, uporabljeni pa sta bili tudi pri novem avtomatiziranem stroju za varjenje podjetja Serimax.

››

Pascal Wattellier Hafid Hazzaa Raphaël Tillet

Pascal Wattellier, Hafid Hazzaa • Serimax Raphaël Tillet • Arcale

››

Slika 1: Varilne glave nihajo na poseben način, da je dosežen že- leni profil zvara. Vsako poganja brezkrtačni servomotor, ki ga poga- nja pogonska enota NI 9502 serije C.

Slika 2: Sklop, ki drži varilne glave in se premika okoli cevi, pogled z vrha

(2)

Februar • 37 (1/2012) • Letnik 7

60

Proizvodnja in logistika

Avtomatizirani sistemi

sinhronizirane premike po več oseh, učinkovito napajanje in majhen kompakten močnostni ojačevalnik. Za poenostavlje- no delovanje mora vgnezdeni sistem podpirati industrijske komunikacijske protokole in vmesnik s krmilnim sistemom proizvodnega obrata z dodatnim vmesnikom med človekom in strojem (HMI) ter nadzorno ploščo za uporabnika po meri.

V zgodnji fazi zasnove novega sistema SX09 smo ocenili različne pristope za integracijo servokrmiljenja v sistem za nadzor in krmiljenje. Medtem smo spoznali, da nam rešitev po meri, ki smo jo uporabljali včasih, ni več dopuščala ino- vacij, ki smo jih potrebovali za izpolnjevanje zahtev svojih strank. Izkazalo se je, da je Compact RIO edini sistem, ki smo ga lahko uporabili za integracijo servokrmiljenja, meritev, V/I- -sistemov in HMI v enem sistemu.

Uporabili smo sistem LabVIEW, kjer smo lahko izvedli vse različne dele svoje aplikacije v enem samem razvojnem orod- ju, in razvili modularno aplikacijsko arhitekturo, ki omogoča preprosto podporo ter jo lahko vzdržuje in širi vsak inženir, ki obvlada okolje LabVIEW. LabVIEW je edino programsko orodje, ki omogoča inkapsulacijo (angl. encapsulation) kom- pleksnih funkcij z visoko stopnjo abstrakcije. Z njim smo zlah- ka in hitro razvijali ter uvajali aplikacije in varilne enote, pri tem pa vseeno zagotavljali najvišjo raven kakovosti.

Robustna izvedba s platformo NI Compact RIO in okoljem LabVIEW

Aplikacijo za krmiljenje in nadzor smo razdelili na dva različna sistema Compact RIO z deterministično komunika- cijo EtherCAT (Slika 3). Večina V/I-kanalov, ki so bili potrebni za nadzor in logiko, je vgrajenih v visokozmogljivem sistemu Compact RIO, ki ga sestavljata krmilnik NI cRIO-9022 in mo- dularni osnovni sistem NI cRIO-9114. Razširitveno ohišje NI 9144 Compact RIO EtherCAT vsebuje sedem pogonskih enot NI serije C, ki so neposredno povezane s petimi krtačnimi in dvema brezkrtačnima enosmernima servomotorjema. Eno- ta serije C za digitalne vhode v istem ohišju zagotavlja vse potrebne kanale za končna stikala in druge V/I-sisteme, po- vezane s servokrmiljenjem. S programsko opremo LabVIEW FPGA Module in bloki IP v programski opremi LabVIEW NI SoftMotion Module so naši inženirji razvili vse algoritme za servokrmiljenje po meri na krmilniku NI 9144 ter s tem ustva- rili sedemosni servosistem, ki natančno izpolnjuje naše poseb- ne potrebe in je s krmilnikom za delovanje v realnem času povezan prek deterministične komunikacije EtherCAT. Digi- talne V/I-linije povezujejo robustno ročno nadzorno ploščo s sistemom Compact RIO, da lahko uporabnik sproži opravila stroja.

Vmesnik HMI, izveden z računalnikom z zaslonom na dotik NI TPC-2212 (Slika 4 in Slika 5), omogoča pridobivanje informacij o stanju stroja in dodatne nastavitve ter interakcijo s strojem. Spletne storitve LabVIEW zagotavljajo dodatni ser- Ena ključnih lastnosti novega sistema za avtomatizirano

varjenje SX09 je njegova prilagodljivost glede na obliko in po- ložaj varjenja. Sposobnost varjenja poljubnih vrst robov (V, J in K) ter povezovanja dveh sestavnih delov v poljubnem uvelja- vljenem varilnem položaju (1G, 2G, 5G in 6G) je za izpolnitev strankinih pričakovanj bistvena. Poleg tega SX09 zmanjšuje potrebno odrezovanje cevi, ki zmanjša material za zaščito cevi, potreben v proizvodnem obratu in med prevozom.

Za optimalno zmogljivost in zagotovitev največje možne razpoložljivosti varilne opreme je varilni sistem SX09 zasno- van kot sistem s trakom in vozičkom, ki združuje nosilec (trak), ovit okoli cevi, in majhen voziček z varilnimi pištolami ter vso potrebno mehaniko in motorji za samodejno delova- nje. Lahka zasnova je pomembna za visoko storilnost, saj se voziček povprečno prestavi kar 100-krat na vsako varjenje.

Vsi sestavni deli – motorji, tipala in varilna pištola – so lahko dostopni za hitro in enostavno vzdrževanje na kraju samem.

Poleg tega vgrajeni nadzorni sistem vključuje funkcije za dia- gnostiko in spremljanje stanja.

Drugi ključni poudarek zasnove sta zdravje in varnost upo- rabnika stroja za varjenje. Inovativna ergonomska zasnova z nizko težo in enostavnim dvoročnim upravljanjem zagotavlja največje mogoče udobje. Funkcije, kot sta samodejna izrav- nava gorilnikov in podajanje žice, razbremenijo uporabnika.

Sistem za odsesavanje hlapov in dima ščiti osebje ter omogoča skladnost sistema SX09 z najnovejšimi smernicami službe za varnost in zdravje (angl. Health and Safety Executive – HSE), ki je ročno premeščanje in odstranjevanje dima prepoznala kot najpogostejši vzrok za nesreče pri varjenju po vsem svetu.

Napredne zahteve za nadzorni in krmilni sistem

Krmiljenje teh posebnih strojev (Slika 1 in Slika 2) zahteva modularni vgnezdeni sistem za krmiljenje in nadzor, ki omo- goča obvladovanje analognih V/I-sistemov za nadzor stanja ter digitalnih V/I-sistemov za izvajanje logičnih operacij in ko- munikacijo s podsistemi. Vgnezdeni sistem mora poleg tega krmiliti sedem motorjev, ki premikajo varilno glavo okoli cevi, skupaj s premikanjem varilne pištole, da je zagotovljen enako- meren zvar. Sistem za krmiljenje motorja je zahteval tudi tesno

»S svojimi vrhunskimi zmožnostmi V/I-sistemov in servokr- miljenja ter prilagodljivostjo in zanesljivostjo naprav FPGA nam je sistem Compact RIO omogočil visokozmogljiv vgnezden sistem za nadzor in krmiljenje, ki se ujema z našimi strogimi zahtevami.« – Pascal Wattellier, Serimax

Slika 3: Krmilni sistem, ki vsebuje V/I-enote in pogone v sistemu Compact RIO in razširitvenem ohišju EtherCAT

Slika 4: Vmesnik človek- -stroj za krmilni sistem za varjenje cevi

(3)

Februar • 37 (1/2012) • Letnik 7 61 visni vmesnik za naše inženirje,

da lahko stroj vzdržujejo tudi na daljavo.

Uporaba okolja LabVIEW kot razvojnega orodja za vse dele sistema za nadzor in krmiljenje nam je dala dostop do omrežja sistemskih integratorjev National Instruments. Za del zasnove in razvoja smo najeli podjetje Ar- cale, ki je vključeno v program National Instruments Alliance Partner.*

Zakaj je podjetje Serimax izbralo tehnologijo Natio- nal Instruments

Tehnologijo NI smo izbrali zaradi vrhunske zmogljivosti platforme Com- pact RIO in prednosti, ki jih grafično načrtovanje sistema prinaša na področju storilnosti. Naše dobre izkušnje z obstoječimi stroji (Saturnax 07 in Externax), kjer smo tehnologijo NI uporabljali za nadzor, ter izvrstna podpora in trud, ki ga družba NI vlaga v inženiring sistemov, so nas spodbudili k vrednotenju tehnologije NI za napredne naloge krmiljenja gibanja za novi sistem SX09.

Globalna zastopanost in podpora ter usposabljanje po vsem svetu so dodatne prednosti, ki smo jih videli v platformi NI, ki ponuja vse potrebne potrditve in je skladna s strogimi merili kakovosti, ki jih pričakujemo od svojih dobavi- teljev. Skozi ves postopek načrtovanja nam je krajevni prodajni inženir druž- be NI pomagal kot zaupanja vreden svetovalec, ki je vodil našo inženirsko ekipo ter vključil vse potrebne tehnične vire in partnerje družbe NI, ko smo jih potrebovali. Poleg tega sta nam ekipi za razvoj in raziskave ter inženiring sistemov pri družbi NI pomagali skupaj s podjetjem Arcale izvesti nekatere zahteve strank prek aplikacijske kode za naprave FPGA in posebnih enot IP za servokrmiljenje.

S svojimi vrhunskimi zmožnostmi V/I-sistemov in servokrmiljenja ter prilagodljivostjo in zanesljivostjo naprav FPGA nam je sistem Compact RIO omogočil, da smo izdelali visokozmogljiv vgnezdeni sistem za nadzor in kr- miljenje, ki se ujema z našimi strogimi zahtevami.

*National Instruments Alliance Partner je pravna oseba, neodvisna od družbe National Instruments, z družbo National Instrument pa nista skupno podjetje oziroma v agencijskem ali partnerskem odnosu.

Avtomatizirani sistemi

Slika 5: Krmilna omarica z vgnezdenim vmesnikom človek-stroj

PATLITE je svojo ponudbo do- polnil z novo linijo LED-signalnih stolpičev LS7. Zaradi gladke površi- ne so zelo dobro zaščiteni pred vodo in prahom. Vsi vijaki in ostali ko- vinski deli so skriti in niso izposta- vljeni okoljskim vplivom. Sodobna zasnova LED-svetil ne ponuja samo estetike, ampak tudi učinkovitejšo in ostrejšo svetlobo. Opcijski zvoč- ni alarm (sirena) preglasi delovanje strojev. Na voljo so v izvedbi s tre- mi ali petimi svetlobnimi moduli z velikim naborom opcij, vključno s standardnim priključnim konektor- jem M12.

www.miel.si

Nova linija LED-signalnih stolpičev

››

Reference

POVEZANI DOKUMENTI

Z uvedbo meritev brizgalnega tlaka in temperature v orodju, uporabe nadzorovanega prilagajanja procesa brizganja ter ostalih nadzornih sistemov lahko izboljšamo nadzor in

Druga novost je nov koncept transportnih sistemov net5 system, z osrednjo napravo TEACHBOX basic, ki omogoča krmiljenje skupaj 24 naprav, ne glede na to, ali gre za polnilnike

V dnevni sobi se nahaja infrarde i sprejemnik, ki spremlja ukaze univerzalnega daljinskega upravljalnika. Z daljinskim upravljalnikom se upravlja z razsvetljavo in žaluzijami

Cilj diplomske naloge je bil razviti aplikacijo za pošiljanje SMS sporočil, ki nas obveščajo o dogajanju UPS-a, preko programa UNMS in CS121 kartice. Pri programu DezurniSMS sem se

Smart devices make our lives easier. However, by delegating more and more tasks to smart devices our wellbeing becomes dependent on their correct functioning. This creates a need for

Vsi od obravnavanih sistemov podpirajo osnovne zahteve, kot so podpora SNMP protokola, nadzor omreˇ znih naprav in storitev, spletni vmesnik, ki omogoˇ ca vizualizacijo zbranih

Z uvedbo aplikacije v proizvodni proces želimo izboljšati časovno iskanje orodij in optimalnejšo čiščenje, s čimer zmanjšamo število zaposlenih, zboljšamo

Spletna stran je namenjena uporabniku in je edini modul, prek katerega lahko uporabnik upravlja sistem.. Predloga spletne strani je narejena po načinu odzivnega