Bucher – výkonný regulátor pro automatické čištění potrubí
Senzory a vybavení používané pro komunální vozidla musí splňovat nejnáročnější požadavky. Jejich komponenty jsou vystaveny extrémním teplotám, vlhkosti, prachu, nečistotám a vibracím. S řadou "ecomatmobile" nabízí společnost ifm automatizační komponenty do těchto náročných podmínek prostředí. Společnost Bucher používá produkty ecomatmobile ve svých vozidlech na čištění kanalizace.
Brian Munk Andersen, vedoucí výzkumu a vývoje společnosti Bucher v Dánsku, vysvětluje konstrukci a funkci tohoto typu vozidla: "Jednotky na čištění kanalizace od společnosti Bucher jsou vybaveny dvěma systémy čerpadel. Proplachovací čerpadla slouží k čištění kanalizace a nádrží. Kaly a průmyslový odpad lze nasávat do nádrže umístěné na vozidle."
Se dvěma řídicími jednotkami ifm pro mobilní aplikace instalovanými mimo vozidlo může obsluha vozidla provádět různé pracovní úkony: otáčet výložníkem, odvíjet a navíjet hadici, přepínat čerpadla nebo vyprazdňovat nádrž na odpadní vodu. Displeje dialogových modulů zobrazují příslušné systémové parametry a procesní hodnoty a pomáhají uživateli při provádění pracovních kroků. O hladký průběh jednotlivých procesů se stará řídicí jednotka uvnitř vozidla, kterou rovněž dodává společnost ifm.
Robustní 12" displej CR1200 umístěný ve vnější ovládací skříni vozidla slouží k vizualizaci a nastavení všech parametrů stroje.
ifm jako partner
Specialista na automatizaci, společnost ifm, již několik let podporuje společnost Bucher Municipal jako partner dodávající senzorové komponenty a řídicí techniku. Brian Munk Andersen: "Ve společnosti Bucher se neustále zaměřujeme na inovace a vývoj. Proto používáme automatizovaná a inteligentní řešení. Když jsme v roce 2016 navázali spolupráci se společností ifm, hledali jsme spolehlivého dodavatele řídicích řešení. Společnost ifm nabízí širokou škálu komponent pro naše výrobky – od senzorů přes displeje a IO systémy až po řídicí jednotky.
V průběhu fáze vývoje jsme úzce spolupracovali se společností ifm na vývoji řešení a výběru ideálních produktů. Naše vozidla musí spolehlivě fungovat v nejrůznějších podmínkách, jako je zima, horko, prach a špína. To klade na komponenty zvláště vysoké nároky. Ve spolupráci se společností ifm jsme vytvořili dobré a spolehlivé řešení s mnoha automatizovanými funkcemi, které když jsou naše stroje na cestách , nabízejí obsluze vysoký standard kvality a bezpečnosti."
Vozidlo na čištění kanalizace společnosti Bucher Municipal s odvíjecím tryskovým a sacím čerpadlem na čištění kanalizace.
Ústřední komponenty podrobně
Základním prvkem systému je ecomatController CR711S, extrémně robustní řídicí jednotka PLC pro mobilní aplikace. Její zvláštností je, že má dvě nezávislé interní řídicí jednotky PLC – jedna z nich je certifikovaný bezpečnostní ovladač. Výkonné integrované vícejádrové procesory umožňují rychlé zpracování i složitých řídicích funkcí.
Aplikační programy lze v případě potřeby rozdělit mezi dvě interní řídicí jednotky PLC. Tudíž, bezpečnostní část programu lze vyjmout aniž by došlo k ovlivnění celkového výkonu programu, což zajišťuje spolehlivý provoz dokonce i u složitých řídících funkcí. Ovladač lze používat v bezpečnostních aplikacích až po normu ISO 13849 PL d a IEC 62061 SIL CL 2.
Kromě řady multifunkčních vstupů a výstupů s diagnostickými schopnostmi je ovladač vybaven dvěma ethernetovými porty a čtyřmi rozhraními CAN. Rozhraní CAN podporují všechny důležité protokoly sběrnic (CANopen, CANopen Safety and J1939) stejně jako transparentní a předběžně zpracovanou výměnu dat. Řídící funkce jsou integrovány do aplikačního programu díky programování CODESYS (verze 3.5).
U společnosti Bucher je ovladač navíc připojen k rádiovému modulu GSM. Andersen: "V mnoha případech nám vzdálené připojení umožňuje řešit problémy ještě za jízdy. To našim zákazníkům ušetří spoustu času. Komunální vozidlo musí být zkontrolováno v některém z našich mnoha servisních středisek pouze v případech, kdy není možné odstranit závadu na dálku."
Vstupní/výstupní (I/O) modul
Na vozidle na čištění kanalizace jsou nainstalovány různé senzory a akční členy, které monitorují a řídí různé pracovní kroky a procesní hodnoty. Prostřednictvím decentralizovaných IO modulů komunikují s řídicí jednotkou přes sběrnici CAN. Výhody vysvětluje Brian Munk Andersen: "Díky jednotkám CAN nainstalovaným na různých místech vozu snižujeme množství kabelů a zároveň dosahujeme vyšší spolehlivosti a snadnějšího ovládání zařízení."
Řídicí moduly typu CR2032 mají každý 16 portů, které lze konfigurovat multifunkčně, například jako digitální vstupy nebo výstupy nebo jako výstupy PWM k řízení proporcionálních ventilů. Ovladač integrovaný v modulech umožňuje v předstihu decentralizované vyhodnocování signálů ze senzorů. Nejenže toto předběžné filtrování dat snižuje tok dat po sběrnici CAN do řídicí jednotky, ale také zjednodušuje aplikační program v řídicí jednotce PLC.
Robustní kovové těleso je konstruováno speciálně do náročných venkovních podmínek provozu mobilních strojů a nabízí třídu ochrany IP 67 pro vysokou odolnost konektorů proti vniknutí.
Obrázek 1: Základní prvek v pravé horní části rozváděče: výkonný ovladač ecomatController CR711S se dvěma integrovanými PLC (1x standardní, 1x bezpečnostní). Obrázek 2: Decentralizované moduly CAN IO mimo vozidlo připojují snímače a akční členy k řídicí jednotce.
Komunikační moduly
Řada displejů pro mobilní aplikace se montuje mimo vozidlo jako rozhraní člověk-stroj. Brian Munk Andersen: "Na velkém displeji v hlavní skříni může obsluha ovládat celý systém a provádět základní nastavení. Poté lze systém ovládat pomocí dálkového ovladače nebo ovládacích panelů."
Komunikační moduly jsou programovatelné grafické displeje pro řízení, nastavení parametrů a provoz mobilních strojů a zařízení. Mohou být použity ve spojení s mobilním kontrolerem nebo jako samostatné řešení. Data a funkce přístroje jsou bezpečně přenášeny přes rozhraní CAN. Displeje mají mnoho volně programovatelných tlačítek s podsvícením. Jednotky mají zvýšenou úroveň EMC a schválení typu e1 k provozu na veřejných komunikacích. Díky vysoké třídě ochrany tělesa jsou moduly vhodné k montáži na venkovní panely a povrchy, stejně jako k montáži do kabiny stavebních a zemědělských strojů nebo komunální techniky. Stejně jako ostatní komponenty pro mobilní aplikace od společnosti ifm odolávají také displeje vibracím a mají třídu ochrany IP 67.
Na displeji BasicDisplay CR0451 jsou zobrazeny nejdůležitější parametry na ovládacím panelu.
Závěr
ifm nabízí ucelené portfolio produktů na účinnou a spolehlivou automatizaci funkčních jednotek komunálních vozidel. Brian Munk Andersen uzavírá: "S řešením ifm můžeme vytvořit vysoce automatizovaný systém, který nám nabízí vynikající spolehlivost a usnadňuje život pracovníkům obsluhujícím naše zařízení." ifm - blízko vás!