Normy

TRUDNE WARUNKI

Funkcjonalność komponentów systemów automatyki do pojazdów specjalnych jest taka sama jak tych używanych w przemyśle. Różnią się one natomiast pod względem wytrzymałości na trudne warunki otoczenia Wynika to stąd, że pojazdy te pracują na zewnątrz, gdzie są narażone na działanie różnych niekorzystnych czynników, których nie da się ani przewidzieć, ani kontrolować.

Przykładowo powinny one bezawaryjnie oraz efektywnie działać w deszczu, śniegu, mgle, kurzu, błocie, przy silnym nasłonecznieniu oraz w skrajnie niskich temperaturach. Oznacza to, że wyposażenie pojazdów specjalnych musi być przystosowane do częstego i długotrwałego kontaktu z wodą i pyłem oraz ekstremalnych temperatur i ich gwałtownych skoków.

Paweł Łoś

B&R Automatyka Przemysłowa

Automatyka mobilna to dla B&R nowy obszar działalności. Z kim współpracujecie w tym zakresie? Czego wymagają klienci?

Po ponad 30 latach doświadczeń w przemysłowej automatyzacji, B&R rozszerza swoją ofertę o automatykę mobilną. Jest to dla nas nowa dziedzina, ale widzimy w niej wiele wspólnego z naszą dotychczasową działalnością. W ramach automatyzacji przemysłu współpracujemy głównie z seryjnymi producentami maszyn.

Wytwórcy pojazdów użytkowych, specjalnych (np. wozów strażackich), rolniczych, maszyn budowlanych, itp. moją podobny charakter pod względem procesu sprzedaży, obsługi logistycznej oraz wymogów odnośnie do jakości i innowacyjności produktów. Jeszcze przed zakończeniem procesu rozwoju pełnej palety produktów B&R dla automatyki mobilnej dokonaliśmy przeglądu rynku.

Widzimy, że sektor ten ma ogromny potencjał. W Polsce zidentyfikowaliśmy wielu potencjalnych klientów, m.in. z takich branż jak pojazdy rolnicze, wydobywcze, specjalne. Widzimy również, że na rynku tym jest kilku liczących się dostawców mających kompleksową ofertę i wieloletnie doświadczenia w branży.

Pomimo silniej konkurencji liczymy jednak na to, innowacyjność naszych systemów pozwoli nam zdobyć istotny fragment rynku. Wymagania klientów są bardzo zbliżone do tych, z którymi mamy do czynienia w automatyce przemysłowej.

Istotna jest integracja wszystkich komponentów w jednym, wszechstronnym narzędziu programistycznym, elastyczność i modułowość rozwiązania, otwartość na standardy komunikacyjne i wreszcie możliwość integracji systemu bezpieczeństwa. Odmiennym wymaganiem jest standard CAN z protokołami ISOBus i J1939 dostępność bezprzewodowej komunikacji oraz integracja kamer.

Jakie są różnice pomiędzy automatyką mobilną a klasyczna? Co oferujecie?

Podstawowa różnica polega na tym, że w przypadku automatyki mobilnej stawia się większe wymagania odnośnie do odporności urządzeń na warunki zewnętrzne, takie jak wyższy zakres temperatur pracy oraz wibracji. Ma to związek przede wszystkim z faktem, że automatyka przemysłowa instalowana jest w szafach sterujących zapewniających odpowiednią ochronę.

Wprawdzie tutaj również dostępne są rozwiązania stosowane poza szafami, jak systemy we/wy o stopniu ochrony IP67, jednak automatyka mobilna jest instalowana w miejscach szczególnie narażonych na wibracje i ekstremalne temperatury (np. w komorze silnika).

Tak jak w przypadku przemysłu, również w automatyce mobilnej koncentrujemy się przed wszystkim na HMI, PLC, we/wy, nie oferujemy natomiast osprzętu takiego jak np. czujniki.

W naszej ofercie znajdują się urządzenia operatorskie i monitorujące wraz ze zdalnymi jednostkami CPU oraz modułami we/wy dla kabin i maszyn zewnętrznych, jak również wydajne komputerowe systemy sterowania z architekturą PC. Linia produktów obejmuje wszystkie komponenty, które są niezbędne do wdrożenia kompletnego rozwiązania automatyki mobilnej.

Wymagana jest także odporność na wibracje oraz uderzenia, które przenoszą się z układu napędowego lub są następstwem kontaktu z przeszkodami terenowymi (wyboje, koleiny, zbocza, itp.). Ważna jest również wytrzymałość na duże obciążenia mechaniczne, wahania napięcia zasilania oraz kontakt z różnymi chemikaliami.

Te ostatnie to m.in. smary, rozpuszczalniki, sól drogowa oraz środki myjące. W pojazdach specjalnych problemem są też zaburzenia elektromagnetyczne. Ich występowaniu sprzyja m.in. brak uziemienia, duża liczba urządzeń skupionych na stosunkowo małej powierzchni oraz blisko siebie prowadzone okablowanie.

Aplikacje

Ostatnim przykładem jest podnośnik teleskopowy (zwyżka). Na rysunku zamieszczono schemat systemu sterowania, który pozwala obsłudze regulować ustawienie poszczególnych członów wysięgnika oraz jego kosza.

NORMY

Komponenty systemów automatyki w pojazdach specjalnych, podobnie jak te używane w przemyśle, muszą spełniać wytyczne różnych norm. Są to m.in. standardy w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (EN 61000-4-x) oraz odporności na warunki środowiskowe (EN 60068- 2-x). Oprócz tego obowiązują je normy w zakresie konstrukcji wyposażenia konkretnych typów pojazdów.

Przykładem są specyfikacje określające kryteria badania kompatybilności elektromagnetycznej sprzętu do robot ziemnych (ISO 13766), maszyn rolniczych i tych używanych w leśnictwie (ISO 14982), maszyn budowlanych (DIN 13309) oraz standard ISO 16750.

W tym ostatnim opisano warunki środowiskowe, na jakie narażone są urządzenia elektroniczne i elektryczne instalowane w różnych częściach pojazdów drogowych oraz metody ich testowania. By sprostać wymaganiom tych norm, stosowane są specjalne rozwiązania konstrukcyjne.

Produkty

Platforma automatyki Plus+1 firmy Sauer-Danfoss

Sterownik serii MC012

W skład platformy automatyki do pojazdów specjalnych Plus+1 wchodzą sterowniki, aplikacje do ich programowania oraz kompatybilne panele operatorskie, joysticki, pedały i czujniki. Przykładem tych pierwszych są kontrolery serii MC012.

Wyposażono je w 32-bitowy stałoprzecinkowy procesor DSP 150 MHz, cztery wejścia konfigurowane jako analogowe, cyfrowe oraz częstotliwościowe, dwa wyjścia konfigurowane jako cyfrowe, PWM i analogowe oraz port CAN 2.0 B. Modele MC012-010 i MC012-012 mogą pracować w temperaturze od -40°C do +70°C, a MC012-016 i MC012-019 do maks. +105°C.

Terminal DP600LX

Sterowniki umieszczono w obudowie o stopniu ochrony IP 67. Są też odporne na wibracje oraz udary (IEC 60068-2-64, IEC 60068-2-27). DP600LX to z kolei graficzny terminal z ekranem LCD TFT oraz klawiaturą z 14 przyciskami. Wyświetlacz pokryto antyodblaskową powłoką oraz warstwą zabezpieczającą przez zaciekaniem wilgoci i zapobiegającą zaparowaniu.

Przyciski klawiatury są podświetlane na zielono. Dzięki czujnikowi oświetlenia zamontowanemu w obudowie automatycznie regulowana jest jasność ekranu. Terminal może pracować w temperaturze od -30°C do +70°C, jest też odporny na wibracje i udary o wartości odpowiednio 3,17 g i 50 g. Innym przykładem jest przetwornik ciśnienia MBS1250.

Przetwornik ciśnienia MBS1250

Zawiera on ogranicznik ciśnienia w postaci otworu wylotowego przy elemencie pomiarowym. Jego rolą jest ograniczenie wpływu na wynik pomiaru wahań i nagłych wzrostów ciśnienia oraz zjawiska kawitacji. W MBS1250 zastosowano także kompensację temperaturową, dzięki czemu może on pracować w temperaturze od -40°C do +125°C.

Umieszczono go w obudowie ze stali nierdzewnej, o stopniu ochrony IP67. Czujnik jest też odporny na wibracje (20 g, 10 Hz do 2 kHz, EN 60068-2-27), udary (100 g, IEC 60068-2-6) oraz zaburzenia elektromagnetyczne (EN 61000-6-3, EN 61000-6-2).