Temat miesiąca

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.

Systemem wbudowanym jest system komputerowy składający się z odpowiednio dobranych komponentów sprzętowych i programowych, często zaprojektowany pod kątem określonej aplikacji programowej. Odpowiada ona za realizację jego funkcji i wpływa na sposób komunikacji z użytkownikiem. W artykule przedstawiamy informacje dotyczące różnych aspektów różnych systemów wbudowanych, w szczególności komputerów wykorzystywanych w zastosowaniach przemysłowych.

Współrzędnościowa technika pomiarowa to stosunkowo młoda dziedzina pomiarów wielkości geometrycznych. Obecnie przeżywa ona dynamiczny rozwój dzięki możliwości automatyzacji pomiarów, integracji z systemami CAD/CAM oraz zastosowania komputerowej analizy i archiwizacji wyników pomiarów. Współrzędnościowe maszyny pomiarowe znajdują zastosowanie zarówno w laboratoriach, jak i na halach produkcyjnych. W drugim z przypadków dotyczy to zwłaszcza branży motoryzacyjnej, gdzie technika ta zapewnia kontrolę wymiarową w czasie rzeczywistym.

Światowe zapotrzebowanie na energię elektryczną stale rośnie, co przyczynia się do szybkiego rozwoju technologii związanych z jej wytwarzaniem i dystrybucją. Duże nakłady finansowe poświęcane na systemy nadzoru pracy elektrowni lub rozdzielni prądu mają zmniejszyć koszty operacyjne, przy jednoczesnym zwiększeniu poziomu bezpieczeństwa. W efekcie powstają nowe międzynarodowe standardy, których założenia mogą znaleźć zastosowanie także w innych dziedzinach przemysłu. Przykładem takiego standardu jest norma IEC 61850, która określa zasady automatyzacji podstacji energetycznych.

Zabezpieczanie maszyn i urządzeń technologicznych jest jednym z głównych zagadnień towarzyszących automatyzacji procesów. Wraz z rosnącą szybkością i złożonością produkcji kwestie bezpieczeństwa rozszerzone zostały w ostatnich latach również o przemysłowe sieci komunikacyjne.

Systemy automatyki budynkowej stanowią skomputeryzowaną sieć urządzeń służących do monitorowania oraz sterowania elektrycznymi, mechanicznymi i innymi instalacjami wewnątrz budynku. Ich zastosowanie ma ułatwiać zarządzanie tymi instalacjami i pozwalać na łatwe wprowadzanie modyfikacji w konfiguracji i funkcjach urządzeń znajdujących się w systemie.