wersja mobilna
Online: 337 Czwartek, 2017.04.27

Technika

Projekt konkursowy "zenon Challenge 2014" wykonany przez AGH, EAIiIB, AiR

wtorek, 24 marca 2015 11:56

Obecnie systemy automatyki to bardzo złożone struktury warstwowe realizujące różne zadania sterowania. Rozruch rzeczywistego systemu jest jednym z czynników, które decydują o kosztach inwestycji. Testując algorytmy sterowania na rzeczywistych modelach możemy obniżyć koszty rozruchu i uzyskać dane, których nie można uzyskać z symulacji na modelach komputerowych.

Fot. 1. Mieszalnik i jego panel HMI

W ramach międzynarodowego konkursu "zenon Challenge 2014", organizowanego przez firmę COPA-DATA, która od prawie 30 lat dostarcza innowacyjne oprogramowanie HMI/SCADA - zenon, służące do optymalizacji procesów produkcji, studenci kierunku automatyka i robotyka na Wydziale Elektrotechniki Automatyki Informatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH stworzyli zespół, który podjął wyzwanie zbudowania złożonego systemu sterowania.

Bazą do budowy był zestaw LEGO Mindstorms EV3 z kontrolerem ARM9 do którego wgrany został straton Runtime COPA DATA, umożliwiający programowanie w językach IEC 61131-3 i bezpośrednią komunikację ze SCADA (zenon) przez Wi-Fi (adapter USB-Wi-Fi).

Fot. 2. Robot transportowy

Do napisania algorytmów sterujących oraz testów symulacyjnych i online wykorzystany został moduł "zenon Logic" będący częścią rodziny produktów zenon. zenon Logic to zintegrowany system PLC zgodny z normą IEC 61131-3. Działa on na zasadzie "soft PLC" (łączącego funkcjonalność PLC z możliwościami komputerów), a dzięki integracji z oprogramowaniem zenon ma on dostęp do zmiennych SCADA pakietu zenon.

Posiada możliwość wgrania kodu sterującego do fizycznych urządzeń. W projekcie fizycznym urządzeniem był kontroler LEGO Mindstorms. Interfejs panelu operatora HMI zbudowany został w środowisku SCADA zenon, analogicznie jak w przypadku klasycznych systemów został skomunikowany online poprzez sieć Wi-Fi z rejestrami kontrolera LEGO Mindstorms.

Fot. 3. Robot sortujący

Niestandardową obsługę aplikacji, zdarzeń i funkcji systemowych oraz zewnętrznych bibliotek "dll" dla aplikacji wizyjnego pozycjonowania robota zrealizowano w językach wysokiego poziomu: Java oraz VBA, C# z modułu "Programming Interface", który jest jednym z wielu dostępnych modułów zenon rozszerzających standardowe możliwości systemów SCADA.

Postawiliśmy na kreatywność, rozważaliśmy wiele pomysłów, z których najciekawsze wybraliśmy do realizacji. W konkursie nasza grupa przedstawiła projekt integrujący trzy rozwiązania. Pierwszą częścią projektu było wykonanie kaskadowego systemu mieszalnika, który miał za zadanie symulować operacje w procesie chemicznym.

Fot. 4. Kodowanie algorytmu sterowania w SFC "maszyna stanu"

Drugim robotem, wykonanym w ramach projektu, był robot transportowy z gąsienicowym układem bieżnym pozycjonowany za pomocą kamery umieszczonej nad robotem. Zadaniem robota i zintegrowanego z nim systemu była identyfikacja puszki umieszczonej na białej planszy, złapanie jej i odwiezienie do pozycji bazowej.

Ostatnią częścią projektu była taśma transportowa z umieszczonym na jej końcu sensorem koloru i robotem - sortownikiem elementów podawanych na taśmie.

Założyliśmy, że wykorzystamy potencjał entuzjazmu i przekonania do własnych propozycji, który przełoży się na zaangażowanie w projekt. Wydzielone podzespoły realizowały odmienne aplikacje, co pozwoliło na wymianę wiedzy, doświadczeń i wzajemne wsparcie, które przełożyło się na podniesienie efektywności realizowanych zadań.

Fot. 5. Grupa projektowa

Nasze zaangażowanie skoncentrowaliśmy na konstrukcji robotów, modelach sterowania, algorytmach sterowania i efektywnych narzędziach do kodowania programu sterującego (SFC).

Podczas realizacji programu studenci poznali problemy efektywności zaprojektowanych algorytmów sterowania, narzędzi, które wybrali do kodowania programu oraz dostrzegli związek pomiędzy posiadaną wiedzą a efektywnością rozwiązań, które zastosowali.

Wyniesione doświadczenia zmieniły ich wyobrażenia o automatyce oraz znacząco zbliżyły do problemów, które występują przy integracji rzeczywistych systemów automatyki. Zdobycie III miejsca w międzynarodowym konkursie "zenon Challenge 2014" potwierdziło, że cała koncepcja jak również sposób jej wykonania były na najwyższym poziomie.

Andrzej Latocha
Asystent w Katedrze Automatyki AGH

 

 

Szukaj w serwisie Semicon

zobacz wszystkie Nowe produkty

Radarowy przetwornik poziomu Rosemount 5402 w wersji z anteną paraboliczną

2017-04-26   | Emerson Process Management sp. z o.o
Radarowy przetwornik poziomu Rosemount 5402 w wersji z anteną paraboliczną

Emerson Automation Solutions wprowadza dwie nowe opcje do radarowego przetwornika poziomu Rosemount 5402, przeznaczonego do monitorowania poziomu substancji sypkich. Nowa antena paraboliczna skupia energię emitowanej wiązki, pozwalając zwiększyć praktyczny zakres pomiaru, zwłaszcza w wąskich i wysokich silosach.
czytaj więcej

System M-Boss Compact do wytłaczania oznaczeń metalowych

2017-04-26   | HellermannTyton GmbH
System M-Boss Compact do wytłaczania oznaczeń metalowych

Firma HellermannTyton wprowadza do oferty nową drukarkę przemysłową do wytłaczania oznaczeń ze stali nierdzewnej, przeznaczonych do zastosowań w miejscach, w których wymagana jest odporność na ekstremalne warunki pracy. Zapewnia ona trwałe i niezawodne znakowanie kabli, przewodów, rurociągów oraz wszelkich komponentów w miejscach o wyjątkowo trudnych warunkach temperaturowych, chemicznych lub mechanicznych.
czytaj więcej

Nowy numer APA