Pri gašenju požarov se družba Iturri zanaša na mobino nadzorno tehnologijo
»Možgani« vozil: osrednji krmilnik CR711S znamke ifm.
Skozi ogenj in vodo z ifm
V gasilskem vozilu ali vsebniku za opremo: Danes skoraj nič ne deluje pri gašenju požara brez tehnologije električnega nadzora. Iturri je globalni proizvajalec podvozij gasilskih vozil. Že več kot 20 let se zanašajo na mobilne nadzorne rešitve, ki jih ponuja specialist za avtomatizacijo ifm.
Ko gre za gašenje požarov, hitrost ni vse. Enako pomembna je zanesljivost uporabljenega materiala. Delovati mora popolno tudi v ekstremnih razmerah, kot je vročina ali voda. Vedno del akcije: sodobna krmilna tehnologija, ki je ključna za delovanje različnih gasilskih vozil.
Iturri ima sedež v regiji Wilnsdorf v Siegerland. Proizvajalec je član mednarodne skupine podjetij z istim imenom. Ti izvirajo iz Španije in so specializirani za izdelavo gasilskih vozil po meri.
V nemškem obratu izdelajo in dobavijo približno 80 do 100 gasilskih vozil in vozil za posebne namene vsako leto. Poleg gasilskih vozil portfelj vključuje zlasti vozila z opremo, vozila za varstvo okolja, poveljniška vozila in vozila za higieno na mestu nesreče. Nacionalne in mednarodne stranke so občine, industrijska panoga in letališča.
Gozdni gasilski tovornjak
Trenutno se pri družbi Iturri posebej osredotočajo na razvoj gozdnega gasilskega tovornjaka. To je posebno vozilo s pogonom na vsa štiri kolesa za vse terene, ki ne obvladuje samo ekstremnih nagibov in naklonov, ampak tudi prečna pobočja nad 30 stopinj. To vozilo združuje vse strokovno znanje, ki ga je izvirno špansko podjetje nakopičilo v desetletjih iz gozdnih požarov v južni Evropi. Na primer, vozilo je lakirano s posebno barvo, ki je odporna proti ognju in zaradi posebne toplotne izolacije ščiti potnike v kabini pred ekstremnimi temperaturami v bližini požara. Zavorna napeljava in električni kabli so oklopljeni v toplotno odporni material in tako zaščiteni pred vročino in mehanskimi poškodbami.
Posebna funkcija vozila je njegov samozaščitni sistem: vodne šobe, nameščene na zunanji strani vozila, po potrebi pršijo vodno razpršilo po šipah in pnevmatikah. To omogoči vozilu, da uide zidovom plamena, ki ga obdajajo, in se samoevakuira v nujnem primeru, tako da preprosto zapelje skozi plamene. Vozilo ima ločen 500-litrski rezervoar za vodo in lasten črpalni sistem za ta sistem samozaščite.
Nemška območja z gostim gozdom, vključno s tistimi na Spodnjem Saškem in v Brandenburgu, so v zadnjih letih pestili gozdni požari. Zadevni zvezni državi sta se zato odločili za nakup teh posebnih gozdnih gasilskih tovornjakov od občine Wilnsdorf.
Gozdni gasilski tovornjak CCFM 3000 ima odlične lastnosti za vožnjo po vseh terenih in je opremljen z najnovejšo nadzorno tehnologijo.
Osrednje nadzorne funkcije
Sodobna gasilska vozila ne zmorejo brez celovite nadzorne tehnologije. Osrednji krmilnik PLC, podprt s številnimi senzorji, poskrbi za različna nadzorna in upravljalna opravila v kabini različnih vozil.
Gasilno sredstvo, na primer, ki ga sestavlja voda z dodatkom vlažilnega sredstva, se natančno odmerja za posamezno vrsto požara s pomočjo senzorjev pretoka. Dozirno črpalko upravlja krmilnik PLC prek signala CAN. Gasilci lahko nastavijo in preberejo odmerek, ki je posebej izbran za določeno vrsto požara, prek nadzorne plošče z grafičnim zaslonom.
Senzorji tlaka zaznavajo tlak vode v brizgalni cevi in upravljajo črpalko za potrebni volumski tok in tlak. To črpalko poganja pomožni pogon motorja vozila. Krmilnik uravnava hitrost dizelskega motorja, da ostane nastavljena vrednost tlaka vode enaka. Za to se uporablja vmesnik CAN s protokolom J1939 do motorja vozila.
Dodatna oprema, kot je poseben sistem signalizacije (utripajoča modra luč in sirena) ali druge signalne lučke in osvetljave za zavarovanje kraja dogodka, se vizualizira in upravlja prek monitorja, nadzoruje pa jo osrednji krmilnik PLC. Vrata ali roletna zapirala nadzorujejo induktivni senzorji, saj se vozilo lahko odpelje samo, če so ta zaprta.
Tudi logične operacije se shranjujejo v krmilniku. Primer: Ko je sirena aktivirana, se mora samodejno vključiti tudi modra luč. Vendar pa lahko modra luč zasveti tudi brez sirene. Vzvratna opozorilna naprava (rumene luči LED) se sme uporabljati pri počasni vožnji, nad določeno hitrostjo pa se mora samodejno izklopiti. Krmilnik prejme vrednost hitrosti neposredno od krmilnega sistema vozila prek vodila CAN.
Tlačni senzorji, ki uporabljajo princip hidrostatičnega merjenja, nadzorujejo raven vode in gasilnega sredstva v rezervoarjih vozila in jo vizualizirajo na različnih zaslonih v kabini na vzvratnem delu vozila.
Senzor nagiba na podvozju vozila določa kot nagiba v vzdolžni in prečni smeri vozila. Glede na raven gasilnega sredstva v rezervoarju in hitrost vozila krmilnik določi kritične kote nagiba in pravočasno opozori voznika – s pomočjo vizualnih in akustičnih signalov, vključno z glasovnim opozorilom.
Zabojnik za higiensko postajo RO/RO je tudi opremljen z nadzorno tehnologijo in grafično upravljalno ploščo.
Visoke zahteve
Ti primeri kažejo, kako obsežne in zapletene so zahteve za osrednji krmilnik. Družba Iturri se že več let pri tem zanaša na rešitve družbe ifm, strokovnjaka za avtomatizacijo.
Jens Schöler, programer v družbi Iturri: »V preteklosti so bile nadzorne funkcije vključene z uporabo običajnega ožičenja. Nato so proizvajalci vozil preklopili na vodila CAN. Krmilniki, ki so se uporabljali do takrat, tega niso zmogli. Preizkusili smo različne krmilnike različnih proizvajalcev in krmilnik ifm je bil najprimernejši za naše zahteve. Pokrival je vse, kar smo potrebovali, pa še cena je bila ugodna. Tako smo izbrali ifm.«
Družba ifm se zanaša na svojo linijo izdelkov ecomatmobile in ponuja zmogljive krmilnike, zaslone, delovne enote in V/I-module za mobilno uporabo. V primerjavi z njihovimi konkurenti za industrijska okolja so te komponente zasnovane za posebne zahteve glede uporabe v vozilih. Na primer, ohišja so posebej zatesnjena in se lahko namestijo tudi zunaj voznikove kabine. Ekstremne temperature, kot je vročina ali mraz, ne vplivajo na njih bolj kot udarci in tresljaji. Ohišja so tudi odporna na elektromagnetna polja.
dr. inž. Klaus Kutzner, predstavnik uprave družbe Iturri: »Elektromagnetna združljivost je pomembna zahteva za naša vozila. Vse elektronske naprave, ki so nameščene v vozilu, morajo imeti to oznako E; na primer, radii, modre luči in tudi elektronski krmilniki. Družba ifm pa je eden redkih proizvajalcev, ki ponuja krmilne komponente in senzorje s to oznako E.«
Samozaščitni sistem po steklih in pnevmatikah prši vodo. To pomeni, da se lahko vozilo pelje celo skozi ognjene zidove in izvede samoevakuacijo v nujnem primeru.
Zmogljiv krmilnik
Sodobna vozila in premični stroji potrebujejo zmogljivo krmilno elektroniko, da lahko obdelajo veliko število vhodnih in izhodnih signalov. Nova, tretja generacija krmilnikov ecomatController je bila razvita posebej za to. Ima dva neodvisna zmogljiva notranja krmilnika PLC – eden od njiju je certificirani varnostni krmilnik.
Krmilna elektronika je vgrajena v kompaktno kovinsko ohišje s čelno nameščenimi kodiranimi osrednjimi vtiči za mobilno uporabo, ki zagotavljajo vse potrebne priključke za vhode, izhode, komunikacijo in programiranje. Lučke RGB LED za stanje prikazujejo najpomembnejša sporočila sistema.
Jedro krmilnika, ki je zasnovano skladno z veljavnimi standardi za elektroniko v mobilnih aplikacijah, je eden od najnaprednejših večjedrnih 32-bitnih procesorjev s 300-megaherčno urno frekvenco. Njegov 6-megabajtni aplikacijski pomnilnik vključuje 1-megabajtni sistem za shranjevanje datotek.
Krmilnik ecomatmobile vsebuje vmesnike CAN za komunikacijo. Slednji se uporabljajo za komunikacijo z enotami vozila s protokolom J1939. Druge komponente v podvozju vozila, kot so hupe, luči, okoljski senzorji ali kamere za vzvratno vožnjo, komunicirajo prek drugega vmesnika CAN s protokolom CANopen.
Tukaj uporabljeni krmilnik CR711S omogoča 60 vhodnih/izhodnih vrat. Vhode je mogoče nastaviti kot digitalne, frekvenčne ali analogne vhode z diagnostično funkcijo ali kot vhode za merjenje upora. Analogni vhodi omogočajo merjenje toka in napetosti. Izhode je mogoče nastaviti kot digitalne ali izhode za modulacijo PWM z zmožnostjo diagnostike z nadzorom toka ali brez njega. Več vrat je na voljo v modulih CAN V/I.
Programiranje se izvede s pomočjo standardiziranih jezikov IEC 61131-3. Ustvarjanje programa olajša dejstvo, da ifm ponuja brezplačne knjižnice funkcij, na primer funkcijske bloke, specifične za proizvajalca, za obravnavo dizelskega motorja po protokolu J1939.
Pomembne funkcije je mogoče izbrati na zaslonu CR0452 ecomat. Na tej strani zaslona je mogoče nastaviti odmerjanje vlažilnega sredstva.
Vizualizacija in delovanja
Gozdni gasilski tovornjak ima tri uporabniške vmesnike HMI (Human Machine Interfaces) družbe ifm; dva sta v voznikovi kabini, eden pa je na vzvratnem delu vozila. Zadevni parametri vozila in gasilnega sredstva so prikazani gasilcem prek prilagojene vizualizacije z jasnimi simboli. Z lahko dostopnimi gumbi lahko upravljavec preklaplja zaslone ali spreminja procesne vrednosti.
Tukaj uporabljeni zaslona CR0452 in CR1082 ter upravljalne enote znamke ifm imajo tudi integriran krmilnik PLC z vhodnimi/izhodnimi vrati in vmesnikom CAN. Družba Iturri uporablja te decentralizirane krmilnike v uporabniških vmesnikih za predhodno obdelavo podatkov. Na primer, izmerjene vrednosti okoljskih senzorjev (vključno z zunanjo temperaturo, kakovostjo zraka, s smerjo in hitrostjo vetra) so predhodno obdelane v prikaznem krmilniku in posredovane glavnemu krmilniku kot končni komplet podatkov. To v tem trenutku poenostavi ustvarjanje programa in zagotavlja vitek potek procesa.
Slika 1: Voznik lahko nadzoruje vse posebne funkcije in jih združuje na grafičnem zaslonu CR1082 v kabini, ki ga je mogoče programirati. Slika 2: Senzor tlaka z odobritvijo tipa E1 za zaznavanje tlaka vode v brizgalni cevi.
Partnerstvo ifm
Družba Iturri že več kot 20 let tesno sodeluje in je partner družbe ifm na področju nadzorne tehnologije.
Jens Schöler pojasnjuje, kaj ceni pri ifm: »Ena velikih prednosti sodelovanja z ifm je, da ifm ponuja pripravljene module programske opreme za veliko funkcij, na primer za povezavo na podvozje različnih dobro znanih proizvajalcev vozil. Te module je mogoče brezplačno prenesti s spletnega mesta družbe ifm. To nam zelo pomaga. Sami pišemo vse nadzorne programe. Tudi tukaj lahko računamo na podporo družbe ifm, na primer, kadar se uporabljajo novi zasloni in je treba ustvariti ali prilagoditi program procesa. Družba ifm je zagotovila namenske kontaktne osebe, ki nam priskočijo na pomoč pri implementaciji na mestu uporabe. To je ogromna opora družbe ifm. Obstajajo tudi drugi priznani proizvajalci. Če jih pokličem, lahko dolgo zaman čakam na podporo. Pri družbi ifm pa hitro dobim pomoč po telefonu ali z obiskom njihovega servisnega osebja.«
Zaključek
Obsežne krmilne funkcije v ozadju, vključno z obsežno tehnologijo senzorjev in zasloni z intuitivnim vnosom, zagotavljajo, da se lahko gasilci osredotočijo na svojo dejansko nalogo na terenu: učinkovito gašenje požarov. Z ifm kot dolgoletnim partnerjem lahko družbe Iturri povsem izpolni te zahteve.