Pohony s novými úkoly
 |
| Amper 2002 Pohony s novými úkoly Dipl.-Ing. Ulrich Gude, obor automatizace, Lenze GmbH & Co KG, Hameln (SRN) Pohony strojů již nejsou pouze pasivními příjemci úkolů od PLC, ale provádějí dnes samy aktivně funkce decentralizovaného řízení ve stroji. Když se takové inteligentní pohony doplní příslušným HMI (Human machine interface – operátorské rozhraní, rozhraní člověk-stroj), vzniknou integrované automatizační systémy. Tak je tomu například u firmy Lenze. Ta nabízí aktivní decentralizované řízení stroje jednoduchou integrovatelností do světa PC pomocí programu Drive Server. V minulosti byly elektrické pohony až „žalostně” málo vybavovány řízením či regulací: v dobách neregulovaných pohonů se zapnul proud a pohony musely stroj s veškerou jeho mechanickou zátěží přivést co nejrychleji na jmenovité otáčky pomocí agregátů, připojených na hlavní hřídel. Teprve s nástupem regulovaných pohonů bylo již možné měnit výrobní rychlost stroje. Přesto ale stroje dlouho zůstávaly pouze místem příjímání příkazů. Pokud se měl režim výroby změnit, například přejít na nový výrobek, bylo nutné stroj částečně velkým nákladem přestavět. Decentralizované řízení Postupem času došlo u pohonů k mnohem širšímu zapojení moderní řídicí techniky: v PLC nebo ve speciálních řídicích jednotkách jsou ukládány datové pohybové profily pro jednotlivé výrobky, které se při změně výrobku jednoduše přepnou. Rafinovanost takového stroje nespočívala nyní jen „v železe”, ale také v programu centrální řídicí jednotky. Její složitost však spočívala v tom, že musela koordinovat činnost celého stroje s všemi jeho agregáty. Všechny informace ze stroje se dostávaly do centrálního řízení, aby zde mohly být zpracovány. Strojírenství však dnes stále silněji přechází k tomu, aby stavělo stroje z jednotlivých modulů, ale řízení zůstává jako dříve v centrální rozváděčové skříni. To bylo založené doposud na skutečnosti, že decentralizovaná inteligence byla drahá.
Ale měniče, které tak jako tak pohánějí jednotlivé moduly strojů, již mají výkonný operační systém, který umožňuje programování podle normy IEC 6131-3, podobně jako u PLC: moduly stroje mohou být řízeny decentrálně a vykonávají pohyby podle jednotlivých inteligentních pohonů, protože ty jsou téměř ve všech modulech a mohou přebírat funkce řízení. Jestliže nedostačuje výkon procesoru, jak je tomu v mnoha levnějších měničích frekvence, pak se tento pohon může jednoduše rozšířit o modul s odpovídajícím výpočetním výkonem. Kromě menších nákladů má tato varianta další výhodu: z části odpadá komunikace mezi PLC a pohonem, která je časově náročná. S nadřízenou jednotkou PLC se vyměňují pouze stavové informace. Dvě pohonové jednotky PLC Jednotkou Servo PLC pro vysoce dynamické aplikace, volně programovatelným servoměničem a jednotkou Drive PLC pro levnější řešení nabízí Lenze odpovídající řešení pro měnič frekvence 8200 vector. Výrobce strojů tím má pro každý případ použití výhodné řešení (obr. 1). Obě tyto pohonové jednotky PLC nezaostávají za konvenčními řešeními řízení. Programátor se rychle vyrovná se známým prostředím. Jednotky Drive PLC a Servo PLC jsou volně programovatelné, mají multitaskingový operační systém a programují se v jazycích IEC 61131-3, které jsou obvyklé pro PLC. Přitom je podporováno všech pět jazyků, které norma definuje (obr. 2).
V programovacím software na PC je nabízen výběr předloh (templates). Ty programátorovi usnadňují řízení funkci pohonu. Proto se může při vytváření programu plně soustředit na řízení stroje. Od pohonu k integrovanému automatizačnímu systému Komunikaci mezi moduly stroje nebo navzájem mezi pohony přebírá integrovaná datová sběrnice CAN-Bus. Po ní se předávají všechna data, která jsou relevantní pro provoz stroje. Například může být takto realizována funkce hlavního hřídele, při které se po sběrnici CAN-Bus předávají “elektronickou cestou” souřadnice pro moduly v celém stroji. Aby měla obsluha stroje u stroje kdykoliv přímý přístup k aktuálním údajům a parametrům stroje, používají se obslužné a zobrazovací jednotky. Lenze nabízí širokou paletu obslužných terminálů: od jednoduchých textových displejů až k dotykové obrazovce s rozlišením VGA. Ve všech je standardně integrovaná systémová sběrnice (CAN). Jestliže se data mají z jednotlivých modulů předávat centrálnímu řídicímu systému, je to možné provádět přes systémovou sběrnici, ale také pomocí jiných automatizačních sběrnic, jako je Profibus nebo Interbus. Řídicí systém Vlastní řídicí systém je z pohledu hardware založen na průmyslovém PC. Program Drive Server poskytuje pro PC data připojených pohonů přes normované rozhraní OPC a tím se postará o úsporu času i nákladů při uvádění do provozu. Princip této funkce se podobá ovladači tiskárny pod Windows, místo tiskárny však jsou připojeny přístroje Lenze. Po instalaci programu Drive Server je pro všechny konstrukční nástroje řídicího počítače, jako je zobrazování nebo systémy pro sběr dat z procesoru, umožněn přístup na inteligentní koncové přístroje, a to jednoduše pomocí speciálních ovladačů pohonů – pohonových jednotek PLC, které dodává výrobce. Nástroje PC se přitom přizpůsobí konkrétní aplikaci pomocí několika klepnutí myší. Integrované automatizační systémy tak umožňují cenově výhodnou a flexibilní konstrukci strojů. Lenze, s. r. o. |
