Temat miesiąca

Inteligentne roboty przemysłowe, które już nie tylko „widzą” dzięki zintegrowanym systemom wizyjnym, ale też „czują” przetwarzając sygnały z różnego typu czujników wbudowanych, są coraz częstszym elementem nowoczesnych linii produkcyjnych. Dzięki pogłębieniu interakcji robotów ze światem zewnętrznym można bez problemu wdrożyć je do produkcji masowej w zakresie różnorodnych, często specyficznych zadań. W pierwszej części tytułowego artykułu przedstawiamy zagadnienia związane z wykorzystaniem systemów wizyjnych w zrobotyzowanych stanowiskach produkcyjnych.

Zarządzanie produkcją we współczesnym zakładzie przemysłowym wymaga zintegrowania wielu różnych systemów informatycznych. Komunikacja między nimi – np. układami monitorującymi procesy produkcyjne i sterującymi poszczególnymi urządzeniami jest z kolei warunkiem sprawnego zarządzania całością produkcji. Ze względu na różnorodność istniejących rozwiązań jeszcze do niedawna wymianę danych pomiędzy wieloma platformami trudno było zrealizować w praktyce.

Jednym z głównych trendów w konstrukcji systemów automatyki i montażu szaf przemysłowych jest miniaturyzacja wykorzystywanych podzespołów i urządzeń. Na rynku dostępne są coraz bardziej kompaktowe elementy i moduły zasilające, napędowe czy sterujące, dzięki czemu możliwe jest użycie większej ich liczby w niewielkiej przestrzeni montażowej obudowy lub szafy. Aby jednak tak zaprojektowane urządzenie czy system działały bezawaryjnie, należy zapewnić odpowiednie warunki ich chłodzenia. Z tych powodów często stosuje się mniej lub bardziej rozbudowane systemy wentylacji oraz klimatyzacji.

Sterowanie ruchem elementów maszyn nie jest możliwe bez precyzyjnej informacji o ich pozycji. Do jej wyznaczania używane są przetworniki kąta obrotowego, które przekształcają ruch mechaniczny w sygnał elektryczny. W artykule opisujemy przetworniki pracujące w oparciu o różne zasady pomiaru, w tym enkodery optyczne, magnetyczne i pojemnościowe oraz przetworniki indukcyjne, czyli resolwery.

Grupa Lotos to koncern naftowy prowadzący działalność w zakresie wydobycia i przerobu ropy naftowej, a także dystrybucji szerokiego asortymentu produktów naftowych. W jego skład wchodzi ponad 20 spółek zależnych, natomiast głównym obiektem rafineryjnym jest Rafineria Grupy Lotos w Gdańsku. Obecnie firma realizuje program modernizacyjny o nazwie Program 10+, który ma na celu budowę do 2010 roku nowych i rozbudowę istniejących instalacji rafinerii, co ma pozwolić na zwiększenie wydajności przerobu ropy naftowej i wzrost stopnia jej konwersji.

We współczesnych systemach pomiarowo-kontrolnych, akwizycji danych i sterowania wykorzystuje się coraz bardziej zaawansowane układy elektryczne i elektroniczne. Wraz z ich rosnącą złożonością coraz większy wpływ na poprawność działania mają przepięcia i inne zaburzenia pojawiające się w sieci zasilającej i indukujące się w kablach transmisyjnych. Zapewnienie niezawodnej pracy urządzeń i systemów w automatyce wymaga rozbudowy o systemy zabezpieczeń przed tymi niekorzystnymi zjawiskami.

Zaprojektowanie i wdrożenie sieci bezprzewodowej przeznaczonej do pracy w warunkach przemysłowych nie jest zadaniem łatwym. Wymaga odpowiedniego rozmieszczania jej elementów, doboru technologii komunikacyjnej i uwzględnienia często specyficznych warunków środowiskowych występujących w takich zastosowaniach. Pomimo tych problemów, wykorzystanie rozwiązań bezprzewodowych w przemyśle rośnie, przy czym głównie popularyzuje się komunikacja z użyciem radiomodemów i bezprzewodowych sieci lokalnych. Te ostatnie, w szczególności Wi-Fi oraz jej aplikacje w przemyśle, opisujemy w artykule.

Pomimo że hydraulika to obszar techniki znany od bardzo dawna, wykorzystanie jej do przekazywania siły i precyzyjnej kontroli przesunięć jest zagadnieniem rozwijanym przez ostatnie kilkadziesiąt lat. Serwomechanizmy elektrohydrauliczne znajdują zastosowanie w urządzeniach i maszynach, w których konieczne jest wywieranie dużych sił lub przesuwanie elementów o dużych masach. Pozwalają one na uzyskiwanie dokładności pozycjonowania rzędu mikrometrów, co nie jest możliwe w przypadku innych konwencjonalnych napędów. W dwuczęściowym artykule przedstawiamy podstawy tego typu systemów oraz zagadnienia związane z ich sterowaniem oraz modelowaniem.

Jednym z zagrożeń związanych z użytkowaniem sprzętu elektrycznego jest możliwość eksplozji gazów, oparów lub pyłów w otoczeniu urządzenia będącego potencjalnym źródłem zapłonu. Tego typu niebezpieczeństwo występuje w aplikacjach w wielu sektorach przemysłu, w szczególności w górnictwie oraz branży chemicznej i petrochemicznej. Z tych powodów na wykorzystywane w wymienionych dziedzinach urządzenia i systemy produkcyjne nakładane są specjalne wymagania. W szczególności dotyczy to silników oraz innych elementów układów napędowych, których użycie w strefach zagrożonych wybuchem opisujemy w artykule. Prezentujemy również polskich producentów tych wyrobów i technologie oferowanych przez nich silników w wykonaniu przeciwwybuchowym.

Systemy służące do kontroli wizyjnej to popularne elementy linii produkcyjnych i maszyn, które stosowane są w różnych dziedzinach przemysłu. W pierwszej części artykułu poświęconego tym zagadnieniom, która opublikowana została w styczniowym numerze APA , omówiono m.in. komponenty służące do oświetlania obiektów podczas kontroli wizyjnej oraz kwestie związane z wykorzystywaną w nich optyką. W artykule kontynuującym tę tematykę przedstawiamy informacje na temat kamer oraz innych elementów składowych systemów wizyjnych – m.in. kart akwizycji obrazu, komputerów przemysłowych oraz oprogramowania. Przedstawimy także wybrane algorytmy przetwarzania obrazu, bez których analiza danych w systemach wizyjnych byłaby niemożliwa.

Kontrola wizyjna jest niezbędnym elementem wielu procesów produkcyjnych. Identyfikacja wyrobów, weryfikacja ich położenia czy sprawdzanie poprawności wykonania stanowią etapy montażu, obróbki i wytwarzania różnego typu produktów. Systemy wizyjne służą także do odczytu kodów kreskowych, zliczania komponentów przemieszczanych na linii montażowej oraz wykrywania uszkodzonych lub wybrakowanych podzespołów. W dwuczęściowym artykule omawiamy podstawowe części składowe systemów wizyjnych, zasady, jakimi warto kierować się przy ich doborze oraz przedstawiamy przykłady wdrożeń wykonanych w przemyśle.

W wyniku globalnych zmian rynkowych producenci działający w różnych gałęziach przemysłu zmuszeni są zwiększać produkcję i jakość wyrobów, obniżając jednocześnie koszty ich wytwarzania. Szczególnie w krajach wysoko rozwiniętych wykonywanie manualnie prostych i powtarzalnych operacji przestaje być opłacalne, dlatego firmy coraz chętniej inwestują w robotyzację. Przedstawiamy opracowanie omawiające rynek robotów przemysłowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich wykorzystania w krajach europejskich.