Na stažení

Komentáře

Transkript

Na stažení
16
Te c h n o l o g i c k ý
magazín
společnosti
Příspěvek hosta p. Herberta Kraibühlera
Automatizace: Perspektivní trend –
i v odvětví vstřikovacího lití
Schopnost propojení zařízení a přístrojů v celkovém kontextu
Asijská revoluce v místní dopravě
HA R T ING
tec.News 16: Úvodník
Philip F.W. Harting
Podpora výkonové schopnosti
Technologická skupina HARTING pokračuje v přecházení do ofenzivy. Cílem
je ještě lepší výkon, ještě výkonnější a efektivnější procesy a řešení, zvětšení
hodnot v procesu jejich tvorby ku prospěchu našich zákazníků v odvětví průmyslu.
Nové výroby v Rumunsku a Číně, logistické centrum pro Asii v Číně a dceřiná
společnost v Austrálii představují jednu stranu. K tomu ještě přibývá rozšíření
aktivit na Vietnam a Střední východ. Tím to ale ještě nekončí: Pomocí stále většího množství lokálních distributorů si firma HARTING zpřístupňuje celosvětové
trhy, také a právě i v oblasti průmyslových perspektivních trhů. Firma HARTING
na celosvětové trhy nastupuje v ještě větší šíři, s ještě větší účinností, s ještě
větším stupněm zdokonalení a s ještě větší orientací na zákazníky. Cílem je
vybudování podstatných ústředních trhů a zpřístupnění nových trhů ve světě,
který se stále více propojuje do sítě.
Krátké cesty
S rozšířením globální sítě firmy HARTING určené k prodeji, výrobě a vývoji
se cesty k našim zákazníkům stále více zkracují. Jsme tím blíže k jejich požadavkům a můžeme jejich představy zrealizovat lépe, s účelovým postupem k
dosažení cíle a ku prospěchu zákazníků. Zákazníci firmy HARTING pocházejí
z různých oblastí průmyslové výroby: Všude tam, kde se jedná o výrobu a
přenos energie, ovládací řízení strojů a výrobních zařízení i o strategický provoz průmyslových komunikačních sítí, se používají výrobky firmy HARTING.
Jsou spolehlivé a na nejvyšší technické úrovni. Včasné zapojení expertů firmy
HARTING do vývoje nových výrobků se vyplácí: u výkonu výrobků, u souladu
řešení s požadavky, u minimalizace nákladů a výdajů – v přípravné fázi, při
projektování i při servisu a údržbě.
2
harting tec.News 16 (2008)
Je to možné, protože firma HARTING se svojí odbornou
způsobilostí pro oblast průmyslové výroby vyvíjí dlouhodobá a otevřená komplexní řešení pro nové aplikace.
Přitom firma HARTING využívá i nejnovější technologie,
software a koncepce řešení, jež se prosadily v oblasti
kancelářských aplikací, a tyto koncepce přizpůsobuje
pro průmysl.
Otevřenost myšlenkám a nápadům a odborná způsobilost
myšlenky a nápady převést do praxe jsou největší předností firmy HARTING. A otevřenost pro partnerská spojení
s velkou výkonovou schopností: Ve spolupráci s našimi
zákazníky a s partnery v průmyslu se stávají možnými taková řešení, která by každý ze společných partnerů takto
samostatně nemohl vyvíjet.
Příklady z loňského roku: řešení komunikace a ovládacího
řízení pro technické vybavení decentralizovanými pohony
na velkých letištích (kooperace s firmou Siemens), výkonná a spolehlivá řešení s úrovní propojovacího pole pro
ultrazvukové přístroje firmy GE Heatlhcare, přesná měřicí
místa pro technické vybavení železnice, řešení sítí Ethernet v příměstské dopravě v JIžní Koreji a Rakousku, přenosová technika pro živá vysílání TV, technické vybavení
pro měření a ovládací řízení v drsném prostředí na moři a
při využívání větrné energie. Firma HARTING osvědčuje
odbornou způsobilost pro univerzální řešení.
Bezproblémově hladké propojení do sítě
Zvláštní pozornost firma HARTING věnuje automatizaci IT,
nezadržitelnému slučování komunikace na úrovni kancelářských aplikací a na úrovni výrobních závodů. Celosvětové využití sítě Ethernet a protokolu TCP/IP v oblasti kancelářských aplikací rozšiřuje horizonty vývoje, jež v oblasti
průmyslu až dosud tušili jen nemnozí – výhradně proto, že
procesy kancelářských aplikací a výrobní procesy se stále
intenzivněji slučují ve všech oblastech průmyslu. Automatizace IT s inovačními výrobky a řešeními představuje hnací
sílu tohoto procesu: integrovaná řešení pro celou výrobu,
propojení procesů do sítě, integrace dat vztahujících se
k procesu do systémů ERP (plánování zdrojů podniku),
bezproblémově plynulé propojení do sítě v oblasti správy,
organizace, plánování a projektování i výroby se stanou
možnými prostřednictvím automatizace IT.
Hudba budoucnosti? Ne, firma HARTING nejenže na minulých průmyslových veletrzích představila a projednávala takové integrované koncepce. Firma HARTING tuto
koncepci od nynějška vzorově realizovala a vyzkoušela
v praxi v novém čínském závodě v Zhuhai. Veškeré technické vybavení ovládacího řízení a komunikace v Zhuhai
přitom není omezeno výhradně na samotný závod. Firma
HARTING navíc čínský závod napojila do celosvětové
komunikace svých závodů. Vývoj s nesmírně ohromnými
možnostmi.
Orientace na zákazníky
Tím to ale nekončí: Firma HARTING vždycky zdůrazňovala důležitost orientace na zákazníky a v neposlední řadě
té vděčí za dlouhodobý trvalý úspěch. Vědět, co zákazníci
potřebují, a tomu se dostatečně včas a flexibilně přizpůsobit je nevětší předností firmy HARTING. Firma HARTING
tato úsilí a snahy nyní dále zintenzivňuje: Vytvoření vlastního specializovaného oddělení v rámci skupiny HARTING
představuje dokonalejší hnací sílu vývoje vpřed při řešeních zaměřených na specifická přání zákazníků.
Dalším stěžejním bodem zájmu firmy HARTING jsou výzkum a vývoj: Ty tvoří základnu pro inovace v technologické skupině HARTING. Výzkum a vývoj nejen dále pokračuje, ale nepřetržitě se i zintenzivňuje. Novými výrobky a
řešeními, budováním a rozšiřováním sortimentu výrobků
a vývojem nových technologií.
Proč to všechno? Je to zcela prosté. Pro naše zákazníky.
Všechny zkušenosti, které jsme nashromáždili, a všechny
vývojové novinky, jež firma HARTING představuje, slouží
jedinému cíli: zdokonalení procesu tvorby hodnot a zvýšení spokojenosti našich zákazníků.
3
tec.News 16: Obsah
50
56
46
13
78
20
70
34
66
82
31
26
40
74
6
42
10
4
harting tec.News 16 (2008)
Obsah
Úvodník:
Philip F.W. Harting: Podpora výkonové schopnosti _2
Příspěvek hosta p. Herberta Kraibühlera:
Automatizace: Perspektivní trend –
i v odvětví vstřikovacího lití _6
Účast firmy HARTING na veletrzích 2008 _86
Efektivnost díky automatizaci
Ethernet znamená efektivnost _10
Schopnost propojení zařízení
a přístrojů v celkovém kontextu _13
Je to rytmus! Automatizace IT je vhodná a
způsobilá pro decentralizované lokální aplikace _46
Bezpečnost
Nejvyšší přesnost a rychlost na
měřicích místech železniční infrastruktury _20
Dvojité propojení ve vagonech vlaku
redundantním kabelovým vedením Ethernet –
speciální řešení s
konfigurovatelnými přepínači HARTING _34
Ethernet na palubách vlaků _42
Systémová řešení firmy HARTING
pro větrnou energii _62
Historie spínače pro ponoření
do velkých hloubek _74
Zkrocení dvou tančících lvů _50
Zábava
Zase jeden dobrý nápad k napodobení! _66
Asijská revoluce v místní dopravě _60
Energetické sběrnice snižují náklady _76
Vedoucí postavení v technologiích
Voláme přenosové vozy (PV)! _78
Han® v opeře _82
Světové mistrovství RoboCup _18
Systémové partnerství
Inovační konektory pro MicroTCA™ _26
Ultrazvuková avantgarda _31
Integrita signálů: vysokorychlostní kanály _37
Nové technologie v železniční dopravě _56
Univerzální systémy MicroTCA™
v průmyslových aplikacích _40
Simulace elektromechanických
vlastností na příkladu elektronického konektoru _70
Globalizované hospodářství
vyžaduje silné partnery _54
Údaje o publikaci.
Vydal: HARTING KGaA, M. Harting, P.O. Box 1133, 32325 Espelkamp (Německo), telefon +49 5772 47-0, fax: +49 5772 47-400, Internet: www.HARTING.com
Šéfredaktor: A. Bentfeld | Zástupce šéfredaktora: Dr. H. Peuler | Celková koordinace: Oddělení pro komunikaci a styk s veřejností, A. Bentfeld
Design a grafická úprava: Contrapunkt Visuelle Kommunikation GmbH, Berlín | Výroba a tisk: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück
Náklad: celosvětově 30 000 výtisků (němčina, angličtina a 11 dalších jazyků)
Zdroj: Pokud máte zájem o pravidelné bezplatné zasílání tohoto magazínu, kontaktujte nejbližší pobočku společnosti HARTING, prodejce společnosti HARTING
nebo jednoho z lokálních distributorů společnosti HARTING. Můžete si také objednat tec.News on-line na www.HARTING.com.
Přetisk: Kompletní přetisk a citace z příspěvků jsou možné jen se souhlasem editora. To platí i pro zadávání do elektronických databází a reprodukování na elektronických médiích (např. CD-ROM a Internet).
Veškerá použitá označení produktů jsou obchodní známky nebo názvy produktů patřící společnosti HARTING KGaA nebo jiným firmám.
I přes pečlivou redakční práci není možné zcela vyloučit tiskové chyby nebo změny specifikací produktů, provedené v krátkých lhůtách. Z tohoto důvodu je společnost HARTING KGaA vázána pouze podrobnostmi v příslušném katalogu. Vytištěno ekologickým způsobem na papíře běleném zcela bez chlóru a s vy­sokým
podílem recyklovaného papíru.
© 2008 HARTING KGaA, Espelkamp. Všechna práva vyhrazena.
5
tec.News 16: Příspěvek hosta
6
harting tec.News 16 (2008)
Herbert Kraibühler
Automatizace: Perspektivní trend –
i v odvětví vstřikovacího lití
V důsledku nezadržitelného přemísťování výroby levných dílů a jednoduchých výrobků ze zemí s vysokými
mzdovými náklady do zemí s nízkými mzdovými náklady unikají velké objemy zakázek. Aby se aktivně zabránilo
tomuto trendu a aby i v zemích s vysokými mzdovými náklady byla možná hospodárná a konkurenceschopná
výroba, je nutno zvýšit komplexnost konstrukčních dílů a automatizovat jejich výrobu.
Integrace funkcí
Jedna z perspektivních tendencí v odvětví vstřikovacího
lití je integrace komplexních funkcí do výrobního cyklu.
Jak se tento trend dá realizovat inteligentním projektováním nástroje a procesu, s velkým úspěchem ukázala
na špičkovém světovém veletrhu K 2007 v Düsseldorfu
firma Arburg společně s firmou Oechsler, která pro ni
jako partner zajišťuje inovace.
Lišta LED diod v jedné výrobní operaci
Pomocí komplexní výrobní buňky je možno vyrobit plně
funkčně způsobilou lištu LED diod v jedné výrobní operaci. Ústřední částí zařízení je stroj pro vstřikovací lití tří
součástí Allrounder 370 S se systémem robotu Multilift
V a rotačním nástrojem se třemi stanicemi, který elektrický servopohon pootáčí vždy o 120º k následující
stanici.
Tento proces bylo možné realizovat použitím nově vyvinutého vodivého speciálního plastu a obstříknutím vysoce choulostivého konstrukčního dílu s LED diodami
vnějším pláštěm. Z toho vyplývají vysoké požadavky
na stroj pro vstřikovací lití, nástroj i systém robotu.
Celý výrobní proces probíhá v sériích a na první pohled
vypadá opravdu jednoduše: Nejprve se vstřikovacím
litím zhotoví pouzdro, pak následuje nastříknutí čoček
do příslušných prohloubených míst. Pomocí systému
robotu se vloží odpor a tři LED diody. Pak se vstřikovacím litím dokončí horní kryt nastříknutím třetí vodivé
součásti z PA a výrobek se odebírá.
Realizace dílčích procesů nástrojem jsou velice náročné. V procesu vstřikovacího lití tří součástí vznikají pouzdro a čočky, vysoce vodivý plast je s využitím
technologie horkého kanálu injektován do nástroje a
elektronické součástky jsou opatřeny vnějším pláštěm
a vytvoří se jejich kontaktní spojení. Časový interval
cyklu k výrobě kompletního konstrukčního dílu činí
okolo 40 sekund. Průběh realizace celého procesu je
řízen ze stroje Allrounder výkonným ovládacím řízením
s displejem Selogica, založeným na grafice. V každé
operaci cyklu jsou současně prováděny všechny tři
operace výrobního procesu.
Čočky vstřikované pro vkládané LED diody jsou z průhledného polyamidu, pouzdro světlovodiče je z plastu
ABS. Vodivé dráhy jsou zhotoveny ze speciálně vyvinutého vodivého PA. Všechny tři plasty pro tři součásti se
7
tec.News 16: Příspěvek hosta
na stroji Allrounder dají bez problémů zpracovávat společně. V následně zařazených pracovních operacích
lze pak vyrobené horní kryty s příslušnými spodními
díly a s 9V baterií smontovat do hotové světelné lišty.
S tímto zařízením a výrobou světelné lišty z LED diod
jako předváděcího dílu mohly partnerské firmy projektu
Oechsler a Arburg na veletrhu K 2007 působivě předvést, co je dnes možné dokázat pomocí vstřikovacího
lití strojem a nástrojem při procesech výroby, vkládání,
integrace funkcí a montáže.
Integrace následných procesů
Další možností výroby vstřikovaných dílů s vysokým
stupněm komplexnosti a tím dosažení nákladových a
kvalitativních výhod je integrace procesů, které následují za vstřikovacím litím. Patří sem např. montáž, balení nebo povlakování, natírání a dekorace povrchových
ploch. Tyto výrobní operace budou v budoucnosti ještě
intenzivněji napojeny přímo za cyklus vstřikování. Tím
se dá vyloučit poškození a znečištění při vřazené přepravě a především se výrazně zkrátí čas, během kterého budou výrobky k dispozici. Toto zkrácení časového
intervalu průchodu a uchovávání na skladě bude mít
bezprostředně za následek snížení vázaného kapitálu,
a na základě toho poskytne více volného prostoru pro
investice.
Obr. 1: Příprava odporu a LED diod vkládaných do nástroje
8
Obr. 2: Odebírání hotového dílu zhotoveného vstřikovacím
litím systémem robotu
Vstřikovací lití kartáčků na zuby
s tříděním podle barev
Příkladem pro integraci následně napojených výrobních
operací je vstřikovací lití kartáčků na zuby s tříděním
podle barev, realizované na stroji pro pět a v mezidobí
dokonce pro šest součástí. Na stroji pro pět součástí
se základní tělesa kartáčků na zuby v jedné pracovní
operaci opatřují stříkaným pláštěm ve čtyřech různých
barvách; za jeden cyklus se tak vyrobí 16 zubních kartáčků ve čtyřech různých barevných skladbách. Důvodem tohoto relativně vysokého nákladu na technickou
část stroje je logistika: Díky komplexnosti stroje a procesu vstřikovacího lití se dají následné procesy, jako je
osazování štětin a balení, zdokonalit tak, že se celkový
časový interval od výroby přes balení až po dodání
– vždy čtyř různých barev v každé obalové jednotce –
zkrátí z několika dní na několik málo hodin.
Napojení předřazených výrobních
operací
Kromě úvah o následných procesech se v budoucnosti
pozornost intenzivně zaměří i opačným směrem. Intenzivně se musí uvažovat také o výrobních operacích
předřazených vstřikovacímu lití. Patří sem např. procesy lisování, ražení a ohýbání nebo přivádění dílů opatřovaných stříkaným pláštěm. Výrobci dílů zhotovovaných vstřikovacím litím se těmto procesům často příliš
nevěnují a považují je za procesy, které nepatří k hlavní
části obchodu. Ale je zřejmé, že i samotné rychle probíhající výrobní procesy, pro něž se cyklus vstřikování
zdá být na první pohled příliš pomalý, mohou mít při
celkovém posouzení procesu za následek podstatná
harting tec.News 16 (2008)
zjednodušení, snížení nákladů a zlepšení kvality. Velmi
dobrá výchozí situace zde existuje v oblasti opláštění
plechů a ražených nebo lisovaných dílů, které se často
používají např. v mobilních telefonech, přepínačích a
spínačích nebo u dekoračních dílů, které se používají
v odvětví automobilového průmyslu.
Výhody spočívají ve zkrácení dodací lhůty a snížení
dodávaných množství, což bude mít automaticky za
následek snížení nákladů a spolehlivost logistiky. Je
zřejmé, že nákladově výhodné výroby se dosahuje nejen cenově výhodnými stroji, periferními zařízeními a
materiálem, ale mnohem intenzivněji i vysokým stupněm pohotovostní připravenosti a použitelnosti výroby,
spolehlivou realizací logistických procesů a snížením
časů prostojů.
Komplexnější zařízení – jednodušší
ovládací řízení
Zejména u kompletních výrobních buněk se nápadně
projevuje řádová hodnota centrálního ovládacího řízení. Přes stoupající komplexnost je nutné, aby možnost
obsluhy a ovládání zařízení a procesů nejen zůstala
zachována, ale aby se ještě zjednodušila. Personál
obsluhy a ovládání může zasahovat pouze do centrální obsluhy a ovládání a centrální pracovní plochy.
Proto jsou požadována ovládací řízení, která integrují
periferní zařízení a poskytují rovněž jednotnou filozofii
obsluhy a ovládání, snadné programování a přehledné zobrazení realizace komplexních procesů se všemi
důležitými parametry, vysokou spolehlivost procesu a
rozsáhlé funkce hlídání a kontroly k zajištění kvality –
tedy inteligentní řízení a správu výroby na pozadí.
Obr. 3: S komplexním zařízením pro vstřikovací lití a třídění podle
barev, určeným k výrobě zubních kartáčků, se dá výrazně zdokonalit
celý výrobní proces, včetně balení.
S inteligencí do budoucnosti
“Inteligence“ je důležitým klíčovým slovem pro budoucnost technologie vstřikovacího lití. Výrobci nabízející
stroje a jejich uživatelé musejí inteligentnějšími stroji
a procesy, jakož i posuzováním stroje, nástroje, materiálu a procesu jako celku, vytvořit výrobu, která bude
spolehlivější, snadnější pro obsluhu a ovládání a hospodárnější. Zejména pro země s vysokými mzdovými
náklady spočívá budoucnost v intenzivnější snaze o
synergii jednotlivých výrobních technologií v rámci inteligentnějších výrobních buněk s centrálním řízením.
Herbert Kraibühler
Managing Director Technology and Engineering
ARBURG GmbH + Co. KG, Loßburg
[email protected]
Infobox Arburg
Firma Arburg celosvětově patří k předním výrobcům strojů pro vstřikovací lití ke zpracování plastů
s uzavíracími silami v rozsahu 125 kN až 5 000 kN.
Oblastí použití je například výroba plastových dílů
automobilů, komunikační a zábavní elektroniky, přístrojů a technického vybavení pro lékařství, přístrojů
pro domácnost a výroba obalů. Výrobní program je
doplněn systémy robotů, dalšími periferními zařízeními a komplexními projekty. V oblasti projektování
má firma Arburg vlastní oddělení, které vytváří a realizuje koncepce celkových řešení šitých na míru v
souladu se specifickými přáními zákazníků. Tím zákazník získává ústředního kontaktního partnera pro
koncepci, realizaci, uvedení do provozu, certifikaci
CE a poprodejní služby.
V rámci integrovaného systému řízení má firma Arburg certifikaci podle DIN EN ISO 9001 a 14 001.
Firma Arburg je vlastními organizacemi zastoupena
ve 23 zemích a 31 lokalitách a prostřednictvím obchodních partnerů ve více než 50 zemích. Výroba
však probíhá výhradně v kmenovém závodě ve městě Loßburg v Německu. Z celkového počtu více než
2 000 zaměstnanců firmy Arburg je přibližně 1 700
lidí zaměstnáno v Německu, dalších asi 330 pracuje
v celosvětových organizacích firmy Arburg.
9
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Ken Kotek
Ethernet znamená efektivnost
Dilema: další nové technologie a prudký technologický vývoj na jedné straně, výraznější využívání standardních
řešení na straně druhé. Používání standardních komunikačních řešení a ethernetu v průmyslu neromezuje technický vývoj, ale naopak je základem, na kterém se může mnohonásobně rozvíjet šíře variací nových technologií
a rychlost, se kterou jsou nová řešení realizována.
10
harting tec.News 16 (2008)
Průmyslový ethernet je zde. Dokazuje to celosvětové
přijetí tohoto protokolu. Doby, kdy kabelová síť byla
zaplavena uzavřenými specifickými protokoly jednotlivých firem, je již za námi. Protokoly jako PROFINET,
­DeviceNet nebo ModBus TCP si pro sebe zabírají stále
větší kus datové dálnice. Tyto protokoly jsou sice potřebné pro určité přístroje, pro komunikaci mezi přístroji
a systémovými částmi různých proveniencí na průmyslové úrovni však vhodné nejsou. Aby byla možná volná
kombinace různých komponent, je nutné najít univerzální komunikační standard. A to je ethernet.
Jak může další protokol – ethernet – přispět k osvobození kabelové sítě od jejích omezení? Vysvětlení začíná v základech, tedy zcela dole. Krása ethernetového
protokolu spočívá v tom, že ethernet pracuje na dolních
třech vrstvách sedmivrstvé struktury. Cestou vzhůru
může být zpracováván a členěn do segmentů, které
definují Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP atd.
Dolní vrstva tohoto „stohu“ se označuje jako fyzikální. Je tvořena především kabely a konektory. Protože
kabely a konektory používají všechny protokoly, je síť
tím silnější, čím robustnější a normovanější jsou tyto
složky. Na cestě vzhůru pak všechny ostatní protokoly
využívají tuto fyzikální síť. Pokud tato fyzikální síť zůstane nezměněna, bude přijímání ostatních protokolů
jednoduché. Proto je ethernet označován jako přizpůsobivý a otevřený.
Otevřenost znamená mnohostrannost
Četné aplikace a průmyslové obory tento otevřený protokol nadšeně přivítaly. V kombinaci s kapacitami Full
Duplex průmyslového ethernetu jsou přenosové časy
nejen kratší, ale jsou i deterministické. Tato otevřenost,
bezproblémové užívání a rostoucí obliba ethernetu vedou k novým nápadům a možnostem využití.
Zatímco přepínače pro průmyslový ethernet vedly technologický vývoj od typu Plug-&-Play až ke komplexním
funkcím managementu sítě, vzrostla na průmyslových
trzích enormně poptávka právě po těchto přepínačích.
Trhy, které se dosud převážně orientovaly na sběrnice, rychle přecházejí na novou technologii. A jedná se
přitom o velmi mnohostranné trhy – větrná energie, kolejová doprava, farmaceutický i automobilový průmysl
dnes patří k nejdůležitějším novým uživatelům.
Větrná energie
Využití obnovitelných energií je naše budoucnost. Snížení emisí CO2 patří k nejdůležitějším úlohám budoucích energetiků. Větrná energie se prosadila již v celém
světě a její podíl růstu a inovací je dnes největší v celém průmyslovém sektoru. Protože větrné elektrárny
nabývají na velikosti a rozšiřuje se i jejich technologický
profil, prodlužuje se současně délka kabelu od paty
ke špici. Standardní je dnes více než 100 m kabel a
limity mědi již byly několikanásobně překročeny. Proto
začíná být atraktivní alternativa skelného vlákna s limitem vzdálenosti 2 000 m. S rozšířeným jmenovitým
teplotním výkonem je výrobní série firmy HARTING
eCon 3062 adekvátní variantou právě pro výrobu energie z větru. Přepínače se používají zejména pro přenos
dat mezi jednotlivými větrnými elektrárnami a centrálně
umístěným kontrolním zařízením.
Kolejová doprava
Řídicí sítě slouží k tomu, aby přeprava cestujících
probíhala bezvadně, spolehlivě a pohodlně. Dnes je
tento cíl reálnější než před několika málo lety. Jedním
z důvodů je to, že přední výrobci kolejových vozidel
stále více využívají pro komunikační protokoly právě
ethernet. Bezpečnost, kontrola provozu, řízení teploty a
rádiový provoz přitom patří k hlavním oblastem jeho využití. Paleta produktů firmy HARTING – eCon, sCon a
mCon – propojených do jednoho systému představuje
výraznou podporu na bázi průmyslového ethernetu.
Farmaceutický průmysl
Léky podléhají přísné kontrole kvality, pečlivě se sledují
jednotlivé šarže. Tyto úlohy mohou spolehlivě vykonávat přepínače pro ethernet, jako jsou eCon a mCon.
3
11
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Plynulá práce a prostorově úsporné koncepce mají
neocenitelné výhody zejména v čistých prostorách.
Poptávka po lécích neklesá – a tedy ani poptávka po
průmyslovém ethernetu.
Automobilový průmysl
Pro výrobce automobilů a jejich výrobní systémy je
životně důležité sledovat nejnovější technický vývoj –
tlak konkurence i cen zde vedou k maximální snaze
po inovacích. Jedna z předních amerických automobilek převzala před nedávnou dobou Ethernet/IP jako
svůj standard pro komunikaci v rámci celé své výroby.
Technologické postupy, jako je vizualizace, používání
robotů, lakování a svařování, jsou dnes sledovány a
řízeny právě pomocí ethernetu. Průmyslové přepínače
firmy HARTING, zejména řada mCon 3100, tyto aplikace doplňují a podporují, a to s výraznými výhodami
pro zákazníka: procesy lze sledovat v reálném čase,
data se v procesu zjišťují samostatně, všechny procesy i komunikace jsou řízeny protokolem. Přitom sama
instalace je velmi jednoduchá a rychlá. Průmyslové
konektory a kabely HARTING se osvědčily i za velmi
složitých podmínek automobilové výroby. Důvodem je
v neposlední řadě i to, že firma HARTING vždy přizpůsobuje konkrétní řešení potřebám zákazníka.
Uvedli jsme pouze několik málo sektorů, v nichž
HARTING v posledních letech působí. Přitom velká
část ostatních trhů – průmyslových i se službami – se
zatím novému trendu neotevřela, a proto je před námi
obrovský potenciál. Všude tam, kde dochází k přenosu
dat a komunikaci, dnes ethernet hraje – nebo bude hrát
– prvořadou úlohu.
Průmyslové využití ethernetu jako
budoucí standard
S nezadržitelným rozšiřováním ethernetu dochází k
jeho stále novému využívání i za nejsložitějších podmínek. Důvodem pro vývoj speciálního „průmyslového“
ethernetu je skutečnost, že kabely, konektory, přepínače a jimi podporovaný protokol mohou být jen tak
spolehlivé, jak spolehlivý je příslušný hardware. Spojující hardware poskytuje maximální ochranu proti teplu,
prachu, vlhkosti, vibracím a extrémním teplotám: to je
důvod pro koncepci „průmyslového ethernetu“.
12
HARTING proto nenabízí pouze rozsáhlý sortiment
přepínačů pro průmyslový ethernet, ale navíc robustní
kabely a konektory určené pro náročné průmyslové
podmínky – od přepínačů Plug-&-Play až ke komplexně řízeným přepínačům.
Kromě kvality produktů v oblasti průmyslového ethernetu je nejdůležitějším tržním argumentem firmy
HARTING technika orientovaná na hodnotu (Value
Based Engineering). Protože produkt může být jen
tak dobrý, jak dobré jsou hodnoty, ze kterých vychází: kvalita, integrita, support a know-how. HARTING
podporuje své zákazníky prostřednictvím Cisco Certified Network Analysts. Tito síťoví technici certifikovaní
podle Cisco jsou u zrodu a vývoje těch řešení, která
jsou nejvhodnější pro konkrétní zákazníky, a svým
nasazením přispívají k posílení důvěry v produkty a
ethernetovou síť.
Ethernet odkryl aplikace a procesy, které dosud existovaly samostatně vedle sebe nebo se nemohly projevit
z důvodu nedostatečných komunikačních možností.
Průmyslový ethernet otevřel zcela nové obzory, a realizoval tak odvážné vývojové skoky, jaké se dosud zdály být nemyslitelné. Umožňuje navíc úsporu nákladů,
rozšiřuje komfort uživatelů, přináší robustní přístroje a
vysokou spolehlivost.
Ken Kotek
Senior Product Manager, USA
HARTING Technology Group
[email protected]
harting tec.News 16 (2008)
Matthias Fritsche & Andreas Huhmann
Schopnost propojení zařízení a přístrojů
v celkovém kontextu
Narůstající komplexnost nových síťových systémů lze zvládnout pomocí standardizace rozhraní. Nové technologie, jako je Ethernet, se tím stanou příjemnějšími pro uživatele. Definice rozhraní zařízení a přístrojů, tedy
schopnost propojení zařízení a přístrojů, by proto měla být stanovena přesně právě zde.
Aby v průmyslové automatizaci bylo možné mluvit o
všeobecné schopnosti propojení zařízení a přístrojů
v síti, musejí být vyjasněny a zajištěny síť, instalace i
schopnost propojení zařízení a přístrojů. Jako první je
nutno zřídit systém sítě poskytující připojení pro všechny hlavní prvky umožňující provozní automatizaci (data,
signály, napájení). Přitom jsou zdroj energetického napájení 400 V, komunikace i rozvod napájecího napětí k
přístrojům a zařízením na stejné úrovni důležitosti.
Při instalaci existují dvě možnosti: na jedné straně
instalace předem, tedy souběžně s vytvářením určité funkční jednotky (např. stroje) na základě využití
3
POWER
SIGNAL
DATA
13
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
prvků kabelového propojení s
upravenou délkou a osazených
konektory, nebo na straně druhé zřízení sítě na daném místě
na základě využití technického
vybavení pro snadné připojení.
V každém z těchto případů je
nutno instalaci optimálně přizpůsobit dané aplikaci. V obou
případech je však nutno brát v
úvahu další integrované funkční jednotky (zařízení a přístroje
pro automatizaci). Tato zařízení a přístroje mají specifická
rozhraní v závislosti na konkrétním systému. Rozhraní
jsou definována sítí. Z této úvahy vyplývá následující: teprve
když síť, instalace a schopnost
propojení zařízení a přístrojů
vytvoří sladěný systém, bude
z hlediska funkčnosti a instalace dosaženo optimálního řešení. Výsledkem komplexního
systematického náhledu na
celkovou souvislost jsou tedy
funkční koncepce schopnosti
propojení zařízení a přístrojů,
jež výrazně usnadní řešení detailních problémů.
Obr. 1: Technické vybavení pro připojení
desek plošných spojů
14
Schopnost propojení
zařízení a přístrojů
u firmy HARTING
Stejně jako jsou rozmanitá zařízení a přístroje v průmyslové
elektronice, jsou mnohostranná i možná řešení schopnosti
propojení zařízení a přístrojů.
Pro průmyslovou elektroniku
nabízí firma HARTING široký
sortiment standardního vybavení zajišťující schopnost propojení zařízení a přístrojů pře-
nosu dat, signálů i energetického napájení. Na základě
toho se dá snadno a rychle realizoivat většina řešení
schopnosti propojení zařízení a přístrojů.
Specifické požadavky právě na rozhraní vznikají z trendů na trhu, jako jsou minimalizace konstrukční velikosti,
zvýšení výkonu zařízení a přístrojů a využití komunikace po síti Ethernet se stále vyššími rychlostmi přenosu. Koncepce schopnosti propojení zařízení a přístrojů,
kterou firma HARTING vyvinula a v níž jsou zahrnuty celková odborná způsobilost i zkušenosti podniku,
však otevírá možnosti, aby se při řešení propojení bral
v úvahu příslušný celkový systém a aby byly optimálně
splněny zvýšené (a dále stoupající) požadavky.
Tak se spojovací konektor MicroTCA™ pocházející z
oblasti schopnosti propojení zařízení a přístrojů v telekomunikacích a sloužící k propojení desek plošných
spojů v poslední době používá v zařízeních a přístrojích
technického vybavení pohonů, ovládacího řízení a výpočetní techniky. I nejnovější generace zásuvných spojovcích konektorů PushPull se v obou segmentech trhu
využívá jako robustní řešení kabelového propojení na
desku s krytím IP 67. Tím se potvrzuje trend ke konvergenci v oblasti technického vybavení připojení zařízení
a přístrojů s využitím synergií, které z toho vyplývají.
To má dalekosáhlé dopady na pozici firmy HARTING
na trhu. Firma HARTING nabízí více než jen inovační
zásuvné spojovací konektory pro zařízení a přístroje,
totiž celkové koncepce schopnosti propojení zařízení a
přístrojů od zásuvných spojovacích konektorů přes jednotky s upravenou délkou kabelů a osazené konektory
až po úroveň kompletního propojovacího pole.
Firma HARTING je v oblasti schopnosti
propojení zařízení a přístrojů
partnerem v procesu návrhu
a projektování
To ve svých důsledcích sahá do oblasti rozsáhlé spolupráce firmy HARTING se zákazníky: poměr mezi
firmou a zákazníky přestává být konvenčním vztahem dodavatele ke svým zákazníkům. Zákazník firmu
HARTING stále víc a více zapojuje do dalšího vývoje
svých výrobků a výrobních zařízení. Kromě styku se
zákazníkem má proto zákazník k dispozici znalosti a
odbornou způsobilost expertů: od technické podpory
harting tec.News 16 (2008)
při aplikaci se specifickým know-how zařízení a přístrojů až po štáb expertů pro VF (vysokofrekvenční
aplikace), EMC (elektromagnetickou kompatibilitu)
technologii skříní a pouzder, mechanickou robustnost,
výkonové proudy a koncepce instalace (třídy kabelového propojení). Tak lze již předem provést na doplnění projekčního vývoje simulaci aplikací a zkoušky v
akreditované laboratoři. Technologická skupina firmy
HARTING má všechny klíčové technologie k integraci
schopnosti propojení zařízení a přístrojů, jako je např.
technické vybavení pro připojení na desky plošných
spojů zhotovovaných technologiemi SMT, SMC, THT
nebo technologií zalisování.
Se skupinami uživatelů byla navíc společně vypracována řešení schopnosti propojení zařízení a přístrojů
zahrnutá do mezinárodních standardů. Výrobci zařízení
a přístrojů přitom určují, jakou část v procesu vývoje
a projektování přebírá firma HARTING. Přitom existují
tři cesty, jak s firmou HARTING dosáhnout optimálního
technického vybavení pro připojení zařízení a přístrojů:
1. Výrobce zařízení a přístrojů nalezne vhodné technické vybavení k připojení zařízení a přístrojů v
katalogu DeviceCon a s poskytovanou technickou
podporou při aplikaci samostatně převezme vývoj
a projektování.
2. Výrobce zařízení a přístrojů definuje požadavky na
rozhraní zařízení a přístrojů a firma HARTING mu
poskytuje podporu při výběru technického vybavení
pro připojení zařízení a přístrojů.
3. Výrobce zařízení a přístrojů plánuje novou generaci
zařízení a přístrojů s individuálně upraveným technickým vybavením pro připojení zařízení a přístrojů.
V rámci společného projektu s firmou HARTING je
definováno nové technické vybavení pro připojení
zařízení a přístrojů. Tak vznikne ekonomické řešení
šité na míru a využitelné pro sériové výrobky.
Teprve v této poslední variantě lze v rámci spolupráce
firmy HARTING se zákazníky dosáhnout nové kvality
vývoje umožňující nejen výrazné optimalizace výkonu, ale otevírající i potenciály snížení nákladů, zejména
ve výdajích na vývoj ze strany zákazníka. Schopnost
propojení zařízení a přístrojů je přitom v kontextu všeobecného řešení průmyslové automatizace, toto řešení
opět slučuje tři požadavky: požadavky na systém, požadavky na instalaci a požadavky na zařízení a přístroje. Ze systému sítě se odvozuje technický požadavek
na rozhraní zařízení a přístrojů. Z aplikace u uživatele
jsou zadávány požadavky na instalaci. Elektronika a
konstrukce zařízení a přístroje konečně určují metodu
integrace. Ve všech třech oblastech se firma HARTING
zapojuje, aby mohla rozsáhlou koncepci schopnosti připojení zařízení a přístrojů realizovvat v praxi. Výsledky
potvrzují toto zapojení.
1. Požadavky na systém
Systémy sítě, jako např. PROFINET, jsou vytvářeny
skupinami uživatelů, jako jsou PNO (Uživatelská organizace PROFIBUS, registrovaný spolek). Tyto organizace stanovují požadavky, jako jsou VF výkon nebo
podoba zásuvného spoje. V současné době lze sledovat jasný trend směrem k dalším systémovým rozhraním mimo oblast komunikace. V mezidobí byl tak v
­PROFINET definován i konektor pro napájecí napětí
24 V a konektor pro výkonové napájení 400 V. Pro
Ethernet dle IEEE 802.3 byl v PoE navíc definován
konektor pro přívod napájecího napětí pro zařízení a
přístroje. I ve strojírenství jsou v ISO 23 570 jednoznačně specifikována rozhraní pro data, přívod napájecího
napětí a výkonového napájení. Důsledky, které tyto
definice mají, jsou komplexní. O to důležitější je zapojení firmy HARTING v organizacích a sdruženích, aby
bylo možné pro zařízení a přístroje zajistit příslušnou
a optimální schopnost připojení zařízení a přístrojů se
zárukou fukčnosti i v budoucnosti.
2. Požadavky na instalaci
Organizace a sdružení definují zpravidla pouze požadavky na funkci konektorů. Jedná-li se o instalci, jsou
dotazy směrovány ke konkrétnímu uživateli. Výrobce
sériových strojů má často tendenci mířit k jednotkám
propojovacích kabelů s upravenou délkou a osazených
konektory. Instaluje-li se však síť teprve na místě, nabývá na rozhodujícím významu odpovídající technické
vybavení pro připojení. Funkční způsobilost konektorů,
které mají umožnit snadné, rychlé, bezpečné a spolehlivé přiipojení, je směrodatná. Zde firma HARTING
3
15
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
technickým vybavením pro připojení Han Quick Lock®
představila řešení, v němž lze délky kabelů upravovat
a konektory osazovat na místě instalace a které přitom
vykazuje vysokou hustotu kontaktů.
Optimální koncepce instalace lze formulovat pouze
ve spolupráci s uživatelem. Zařízení a přístroje musejí podporovat toto technické vybavení pro instalaci.
Příkladem je koncepce instalace německých výrobců
automobilů. Zde byly vědomě shromážděny všechny
zúčastněné strany, aby v budoucnosti bylo možné využít všeobecné řešení. Koncepce byla v praxi realizována v úzké koordinaci s PNO, aby byly brána v úvahu
i systémová hlediska. Výrobci automobilů jako uživatelé
pomocí expertů na údržbu vložili své know-how v záležitostech instalace. Výrobci zařízení a přístrojů a výrobci konektorů – mezi nimi i firma HARTING – seděli
při definování řešení společně u stolu.
3. Požadavky na zařízení a přístroje
Každá realizace koncepce instalace závisí na vhodných rozhraních. Z hlediska výrobců zařízení a přístrojů je problém vyřešen snadno: rozhodnou se pro
konektor, který je pro jejich zařízení a přístroj optimální.
Požadavky systému, ale i uživatele se přitom v mnoha
případech neberou v úvahu. To má v neposlední řadě
za následek to, že různí výrobci zařízení a přístrojů
používají odlišné konektory, které nejsou kompatibilní
s požadavkem na instalaci a s požadavky systému.
Výrobci zařízení a přístrojů mají přitom odůvodněné požadavky na konektory, které by mohly vést ke
­standardizovaným řešením: zařízení a přístroje jsou
vybaveny deskou plošných spojů. Proto se dají použít
pouze konektory, jež lze na desky plošných spojů namontovat a připájet v jednom procesu s ostatními součástkami. Technologie SMT (Surface Mount Technology – technologie pro povrchovou montáž) zde nabízí
jednotnou technologii pro konstrukci a výrobu zařízení
a přístrojů. Jestliže na základě specifického provedení
zařízení a přístrojů nejsou konektory integrovány na
desce plošných spojů, jsou potřeba alternativní koncepce, které konektor s deskou plošných spojů propojí,
např. plochým kabelem. V oblasti krytí IP 67 – tedy pro
zařízení a přístroje, které se používají přímo na místě,
např. v drsném prostředí stroje – je kromě toho navíc
potřeba realizovat koncepci integrace pouzdra, tu je
16
třeba individuálně odsouhlasit s výrobcem zařízení a
přístrojů.
Příklad PushPull hybrid od firmy
HARTING: od sítě přes instalaci ke
konektoru pro zařízení a přístroje
Tři proměnné, požadavek na systém, požadavek na
instalaci a požadavek na zařízení a přístroj musejí být v
celkové koncepci sloučeny do koncepce konektoru, aby
byla vyvinuta optimální schopnost propojení zařízení a
přístrojů. Jen výrobce, který s osobou zodpovědnou za
systém, s uživateli a výrobci zařízení a přístrojů hledá intenzivní komunikaci, může definovat takové nové
standardy v oblasti instalaci. A pouze výrobce, který
ve všech třech oblastech s úspěchem realizuje své
výrobky, má odbornou způsobilost v praxi zavést s tím
související komplexní požadavky. Firma HARTING se
svým strategickým zaměřením na schopnost propojení
zařízení a přístrojů, schopnost propojení při instalaci a
síťový systém zaujímá pozici poskytovatele kompletních nabídek pro komplexní a systémová řešení.
S technologií PushPull mohla firma HARTING již v minulosti definovat nový standard. Po koncepci instalace
pro německé výrobce automobilů s výrobkem Han®
PushPull se nyní jedná o další kolo. Jsou potřeba nové
koncepce v instalacích strojů. Přechod technologie
komunikace na Ethernet poskytuje rovněž možnost
významně zjednodušit instalaci strojů. Vyhoví-li se u
sériového stroje požadavkům na malé prostorové rozšíření, pak se jednotlivé inteligetní zařízení a přístroje
uspořádají v malé vzdálenosti okolo centrálního ovládacího řízení. Nejvyšší účinnost a nejlepší výkon má v
těchto případech hvězdicová topologie.
Přívod napájecího napětí do součásti v hybridní hvězdicové topologii se zásadně liší od řadové nebo kruhové
topologie. Jelikož zapojení do kaskády ve hvězdě odpadá, lze schopnost přenosu proudu přizpůsobit jednotlivému zařízení a přístroji. Ve hvězdicové topologii
stroje stačí 5 A. Toto snížení umožňuje použití optimálních hybridních konektorů.
Firma HARTING k tomuto účelu vyvinula konektor pro
výkonové napájení, jenž přenáší i komunikaci po síti
Ethernet: PushPull hybrid firmy HARTING. Kromě toho
PushPull hybrid firmy Harting vyhovuje i požadavku
výrobců zařízení a přístrojů, aby po miniaturizaci bylo
harting tec.News 16 (2008)
Obr. 2: Pomocník výběru DeviceCon
možné tyto konektory integrovat i do malých zařízení
a přístrojů.
Snadno k vhodné schopnosti propojení
zařízení a přístrojů na základě
průvodce výběru DeviceCon
Firma HARTING tři požadavky (systém, instalace, zařízení a přístroj) uspořádala do systému a realizovala
v praxi v nejnovější generaci informací o výrobcích v
průvodci výběru DeviceCon, jenž je součástí nového
katalogu DeviceCon.
Výrobci zařízení a přístrojů umožňuje, aby již v prvním kroku své volby konektoru bral v úvahu všechna
hlediska, která je třeba zohlednit při integraci do jeho
zařízení a přístroje, při instalaci jeho zařízení a přístroje uživatelem, i hlediska týkající se kompatibility
jeho zařízení a přístroje v celkovém systému. Tak lze
okamžitě rozeznat, že konektor v konstrukční formě
SMT je vhodný pro snadné osazení na místě pomocí
technologie připojení HARAX® a je v souladu s požadavky PROFINET. Jelikož konektory firmy HARTING
jsou vždy v celkovém kontextu všeobecného řešení
automatizace, jsou možná optimální rozhraní zařízení
a přístrojů. Výrobci zařízení a přístrojů i pozdější uživatelé z toho mají optimální prospěch a užitek.
Matthias Fritsche
Product Manager Device Connectivity, Electric
HARTING Technology Group
[email protected]
Andreas Huhmann
Director Strategic Marketing, ICPN
HARTING Technology Group
[email protected]
17
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Prof. Dr. Martin Riedmiller, Dr. Volker Franke, Wilhelm Finke, Frank Tegeler
Světové mistrovství RoboCup
Svět umělé inteligence připravuje cestu do epochy, kdy se roboti nebudou používat pouze v průmyslu, nýbrž
budou pomáhat i nám při vyřizování našich každodenních činností. Univerzita v Osnabrücku a firma HARTING
pracují na tom, aby tým fotbalových robotů univerzity v Osnabrücku znovu přivedly k titulu mistra světa.
Nástup do světa umělé inteligence hrou tvoří projekt
Brainstormers zahájený v roce 1998. Projekt má za
cíl zkoumat autonomní činitele schopné učení v komplexních prostředích. Jako dostatečně komplexní oblast
aplikace byl zvolen fotbal robotů, protože zde se neklade jen komplexní požadavek na realizaci pohybu, nýbrž
jsou důležité i prvky jako herní inteligence a týmová
spolupráce v soutěži s protivníky. Fotbalové týmy robotů k tomuto účelu nastupují do mistrovství RoboCup.
Počátek výzkumu je založen na ústřední základní myšlence umělé inteligence: počítačové programy se v průběhu času cestou pokusů a omylů učí samostatně činit
18
správná rozhodnutí. Základní principy tohoto umělého
procesu učení jsou známy od počátku 90. let. Aktuální
položenou otázkou je škálování základních principů na
komplexní stanovené problémy, které jsou důležité pro
praxi. K tomuto účelu poskytuje fotbal robotů vhodný
výchozí bod, mistrovstí RoboCup dává příležitost k použití nových metod a procesů i k poměření se s týmy
výzkumníků z celého světa.
RoboCup je mezinárodní iniciativa pro podporu výzkumu v oblastech „umělé inteligence“ a „autonomních
mobilních robotů“. Vědecká a technická výzva spočívá
v tom, aby byl do roku 2050 vyvinut tým robotů, který
harting tec.News 16 (2008)
může úspěšně obstát proti fotbalovému mistru světa
tvořenému běžnými lidskými hráči. Jednou ročně se
konají světová mistrovství, při nichž si týmy navzájem
porovnávají své novinky a inovace a vyměňují si je.
Nové myšlenky tak nalézají rychlé a účinné rozšíření.
Tým Brainstormers z Osnabrücku od roku 2003 nastupuje se šesti roboty v lize pro střední velikost, úspěšně
získal titul mistra světa v letech 2006 a 2007. Kromě
softwaru robotů je základem úspěchu i vhodný hardware od nosné konstrukce přes systémy řídicích a ovládacích akčních členů a systémy snímačů až po počítač a jeho elektrické napájení. Na tomto místě začíná
spolupráce s firmou HARTING, která se soustřeďuje
na první krok v dalším vývoji mechanismu pro střelbu
míče.
Mechanismus pro střelbu míče je ústřední součástí
robota schopného konkurcence. Cílem jsou přesné
střely míče při velké rychlosti a variabilní výška střely,
což by od robotů protivníka, jejich systému snímačů a
rychlosti reakce vyžadovalo nejvyšší výkony. Kromě
toho by mělo být možné i přesné přihrávání s flexibilní
silou střely – základ každé úspěšné týmové hry. Mechanismy střelby míče používané v současné době většinou splňují jen jeden z těchto požadavků. Přitom se
dosahuje rychlostí až 9 m/s nebo výšky střel míče přes
čtyři metry. Tyto mechatronické přístroje používají různé primární energie, jako stlačený vzduch, sílu pružiny
nebo elektromagnetická zařízení. Musejí být realizovány jako velmi kompaktní a s úsporou energie. Navíc je
požadována nejvyšší míra robustnosti na ochranu proti
nárazu, úderu a vibraci – přitom je nutno dodržet přikázané standardy bezpečnosti, aby se zabránilo ohrožení
diváků i personálu obsluhy a ovládání.
Firma HARTING proto nejprve zkoumá aktuální výkon
mechanismu střelby míče u Brainstormers pomocí
zařízení k měření rychlosti, jehož nejdůležitější části
tvoří světelné závory a počítač. Při měření rychlosti se
bere v úvahu i úhel odstřelení míče, realizace pohybu
je navíc přesně analyzována pomocí vysokorychlostní
kamery. První vyhodnocení měření a obrazového materiálu vedla k nové volbě válce pro střelbu, jenž v prvních pokusech dosahoval dvojnásobné rychlosti míče.
Další úvahy se zaměřují na řízení výšky letu míče.
Ani takto dokonale vypracované systémy umělé inteligence nemohou tedy svůj potenciál k něčemu podněcovat bez mechanické transformace. Patří sem i
možnost pohybovat míčem v závislosti na konkrétní
herní situaci, tedy měnit intenzitu střelby míče. Dále
vyvíjená mechanická část mechanismu střelby míče
to v budoucnosti umožní.
Tým Brainstormers bude svou novou úroveň hry, za
kterou vděčí novému mechanismu střelby míče a zdokonalenému chování softwaru při učení, dokazovat na
German Open, mistrovství RoboCup v dubnu 2008 na
veletrhu v Hannoveru. Tam chce znovu obhájit titul.
Spolupráce mezi pracovní skupinou Neuroinformatika Univerzity Osnabrück a technologickou skupinou
HARTING se již nyní projevuje jako správná volba pro
tým Brainstormers. Přitom za nástupem do fascinujícího světa umělé inteligence hrou čeká v každém případě na technologickou skupinu HARTING rozsáhlý
potenciál jak v oblasti zkušeností, tak vývoje, jestliže
můžeme vycházet z toho, že v ne příliš vzdálené budoucnosti roboti převezmou více úkolů člověka. Na to
se trénují již dnes.
Prof. Dr. Martin Riedmiller
Neuroinformatics, Information Engineering and
Cognitive Science Department
University of Osnabrück
Dr. Volker Franke
Managing Director Applied Technologies
HARTING Technology Group
[email protected]
Wilhelm Finke
Director Measurement and Testing Technology
HARTING Technology Group
[email protected]
Frank Tegeler
Measurement and Testing Engineer
HARTING Technology Group
[email protected]
19
tec.News 16: Bezpečnost
20
harting tec.News 16 (2008)
Dietmar Maicz, Walter Gerstl & Britta Rohlfing
Nejvyšší přesnost a rychlost na měřicích
místech železniční infrastruktury
Rychlá a přesná evidence dat o stavu vlaku má pro provozovatele železniční infrastruktury ústřední význam. Měřicí místa ARGOS® s potřebnou přesností a spolehlivostí měří dynamický stav při jízdě vlaků provozní rychlostí.
Koncepce kabelového propojení od firmy HARTING má bezprostředně za následek výhody z hlediska nákladů
i výkonu: kvalitní a robustní řešení a zkrácení časových intervalů instalace.
3
3
21
tec.News 16: Bezpečnost
1. Stavové měření jako úkol železniční
infrastruktury
Na liberalizovaném evropském trhu železniční dopravy
má každý podnik zabývající se železniční přepravou
oprávnění k využití národních i lokálních železničních sítí
v odvětví železnice nazývané také volný přístup k síti.
Provozovatel sítě nese zodpovědnost za bezvadný stav
infrastruktury. Provozovatel vozového parku musí dodržet definovanou kvalitu svých vozů. Provozovatelé vozů i
infrastruktury mají však odlišné zájmy. Provozovatel vozů
by chtěl takové množství nákladů, jaké je vůbec možné, přepravit nákladově výhodně co nejlevnějšími vozy.
Nákladově výhodné vozy často ovšem mají nevhodné
jízdní vlastnosti, které se projevují nepříznivými dopady
na náklady údržby k zachování infrastruktury. Cílem provozovatele infrastruktury je to, aby vyúčtovával poplatky
za užívání v souladu s jejím skutečným zatížením. Při
spoustě zákazníků, kteří využívají jeho železniční síť, by v
budoucnosti mohlo být značně zjednodušeno individuální
vyúčtovávání prováděné automatizovaným systémem.
ÖBB (Österreichische Bundesbahnen (rakouské spolkové železnice), Infrastruktur Bau AG, Stab Forschung
& Entwicklung) k tomuto účelu společně s HBM a dalšími partnery vyvinuly měřicí systém ARGOS®, s nímž je
možno optimalizovat strategii údržby. Kromě toho data
zjištěná systémem ARGOS® slouží navíc ke kontrole
jízdní spolehlivosti železničních vozů. Firma HARTING
byla vybrána jako systémový dodavatel kabelových svazků jako součástí systému, kdy tato firma díky svým dlouholetým zkušenostem na trhu vybavení pro železnice
může nabídnout optimální řešení zaměřené na potřeby
zákazníka.
2. Lokální měřicí stanice
Lokální měřicí místa ARGOS® umožňují nepřetržité sledování stavu vozu a zatížení železničního svršku. S každým přejetím měřicího zařízení probíhá hodnocení úrovně
kvality každého jednotlivého vozu až po jednotlivé kolo ve
vlaku. Systém ARGOS® byl vyvinut s cílem poskytnout
přesnost měření pro každou potřebnou úroveň. Čím vyšší
je přesnost naměřených hodnot při zatížení, tím vyšší
je stupeň jejich přijímání ze strany provozovatelů vozů
a schvalovacích institucí. Navíc pro spoustu normovaných mezních hodnot je potřebná velmi vysoká přesnost
měření, aby bylo vůbec technicky možné je adekvátním
způsobem sledovat.
22
Obr. 1: Kovová skříň firmy HARTING s konektory Han Modular ®
Compact a D-Sub v kovovém pouzdře firmy HARTING
Vybavení systému ARGOS® pro měření žádným způsobem nebrání normálnímu provozu na železnici. Na úsecích tratí vybavených systémem ARGOS® lze provádět
pěchování, broušení a změnu profilu stejně jako u hlavní
průběžné koleje.
Měřené vozy nepotřebují být nezbytně osazeny doplňkovými přístroji, jako jsou transpondéry apod. Volitelně lze
všan napojit systémy identifikace voz. (transpondér/RFID)
nebo optická zařízení k identifikaci čísla vozu.
Kabelové propojení mezi snímačem a systémem měřicího
zesilovače v drsném a elektromagneticky problematickém
železničním provozu vystaveném vlivům povětrnosti hraje
důležitou roli v celém systému.
K optimalzaci nákladů v cyklu životnosti systému ­ARGOS®
byl použit způsob konstrukce s všeobecným zásuvným
propojením. V těsné spolupráci se systémovým partnerem firma HARTING vyvinula modulární standardlizovaný
systém kabelového propojení. Ten s pouze několika málo
základními navzájem od sebe odlišnými součástmi splňuje všechny varianty řešení. Kromě menších nákladů
systému to má za následek výrazné snížení nákladů v
oblasti udržování náhradních dílů na zásobách na skladě
i zjednodušení projektování zařízení a jeho údržby.
Základní požadavek zkrácení časových intervalů instalace na straně železniční trati bylo možné tímto řešením
ušitým na míru splnit bez problémů. Nejen v běžném provozu, nýbrž již při instalaci (která se převážně provádí
v nočních hodinách) se náklady podstatně snižují díky
harting tec.News 16 (2008)
kabelovým vedením předem upraveným na délku, osazeným konektory i odzkoušeným, jež se na místě montáže
jednoduše, rychle a bez chyb propojí vzájemným zasunutím. Promyšlený a snadno pochopitelný systém popisu
značně snižuje nároky na instalaci.
Systém firmy HARTING je tvořen vysoce kvalitními kabely, kabelovými průchodkami se závitem a zásuvnými
konektory (konstrukční řada pouzder Han Modular Compact, Han® 3 A M s Han® Q 7/0 a InduCom s D-Sub) se
stupněm krytí IP 67. V prostředí s elektromagnetickým
zatížením poskytuje maximální možnou ochranu proti
okolním vnějším vlivům, jako jsou rázové otřesy, vibrace,
slunce, prach, déšť, led a olej. Kompletní kabelový svazek
od snímače až k měřicímu zesliovači firma HARTING dodává dle specifikací firmy Hottinger Baldwin Messtechnik
GmbH, která je v projektu zodpovědná za systém snímačů a evidenci dat měření.
3. Systém ARGOS® úrovně 1 až 4
Dle potřeby lze systém ARGOS® dodat ve čtyřech variantách a úrovních měření (viz obr. 2 a-d).
Detekce vykolejení z jízdní dráhy (úroveň 1)
Automatické hlídání a sledování vlaku (příčné zatížení,
odchylky tvaru kol) (úroveň 2)
Automatické hlídání a sledování vlaku s bezpečnostním měřicím místem proti vykolejení (příčné zatížení a
zatížení v ose Y, jízda vozu, odchylky tvaru kol, hluk,
schválení vozu) (úroveň 3)
Měřicí ohyb koleje dle EN 14 363 (úroveň 4)
l
l
l
Systém ARGOS® úrovně 1 provádí detekci vykolejených
vozů a vysílá informaci dál do signalizačního zařízení. Neobyčejnou výhodou systému ARGOS® úrovně 1 je jeho
schopnost hlídat a sledovat celkovou oblast mezi oběma
kolejemi. To znamená, že detekce vykolejení proběhne i
v takových případech, kdy se kolo otáčí po upevňovacích
prvcích těsně vedle koleje.
Typicky je systém tvořen čtyřmi snímači zapojenými do
série a upevněnými na pražcích, aby bylo možné provést
detekci i skákajících vykolejených náprav (problém, který
se vyskytuje při vysokých rychlostech). Podrobné pokusy
ukázaly, že systém při rychlostech nad 300 km/h bezvadně funguje. Stejně jako všechny výrobky ARGOS® i tento
systém má mimořádně příjemnou údržbu. Všechny prvky upevnění koleje lze prohlédnout a lze provádět jejich
údržbu bez demontáže snímače úrovně 1.
Úroveň 1 lze použít na dřevěných, betonových i ocelových pražcích i na pevné jízdní dráze. Snímač úrovně 1
je tvořen měřicími snímači síly osvědčenými v průmyslu
spojenými speciálně vytvarovanými plechy. Díky jednoduché a mechanicky robustní konstrukci snímače a logickému vazebnímu propojení všech jeho prvků lze prakticky
vyloučit chybný poplach. Systém ARGOS® úrovně 1 je
jednoduchý provozně spolehlivý a nákladově výhodný
systém zaručující bezpečnou a spolehlivou detekci vykolejenýcn náprav před rizikovými body, jako jsou tunely,
mosty nebo výhybky.
3
l
Úroveň 1: detekce vykolejení
V minulosti se staly nehody – mimořádně závažné v rizikových bodech (tunely,
mosty a výhybky) – díky vykolejení jednotlivých náprav, které byly na delších
úsecích souběžně vlečeny vně koleje.
Ani když nedošlo k nehodě, byly dlouhé
úseky trati poškozeny vykolejenými koly.
Dojde-li k tomu na úseku trati s pevnou
jízdní dráhou, pak jsou následné náklady
na základě náročné sanace značné.
Jelikož strojvůdce nemá možnost přímo
rozeznat jednotlivé vykolejené nápravy,
je na ohrožených úsecích trati nutné řešení oklikou pomocí technického systému hlídání a sledování.
Obr. 2a: ARGOS ® úrovně 1 – detekce vykolejení
23
tec.News 16: Bezpečnost
Úroveň 3: měření síly
v ose Y a příčné síly
Oproti úrovni 2 provedení úrovně 3 měří navíc i vodorovné síly
(Y). Probíhá nepřetržitá detekce
dynamických horizontálních i vertikálních sil.
Včasnou detekcí nedostatků a
nesrovnalostí vozů měřením sil
působících na kolo a měřením
tvarů kola lze preventivně zabráObr. 2b: ARGOS ® úrovně 2 – stavy naložení nákladu a plochá místa kol
nit vykolejení. Stejně jako u úrovně 2 měřicí stanice úrovně 3 do
decentralizované provozní ústředny vysílají dlouhodobě
Úroveň 2:
stabilní výsledky měření během nejdéle 120 sekund (typříčná síla a vady a nedostatky kola
Pomocí systému ARGOS® úrovně 2 je možné provádět picky 30 sekund). Nestabilní jízda vozu měřitelná tímdetekci nesrovnalostí a odchylek vozů a vad a nedostat- to zařízením je obvykle problémem, který se vyskytuje
ků kol (odchylky tvaru kola) měřením síly na styčné ploše u nákladních vagonů na základě nevyvážených stavů
kola (zdánlivá statická a dynamická síla) (viz obr. 2c). nákladů nebo vad a nedostatků kola. Otřesy na koleji
Při použití těchto spolehlivých měřicích míst při kontrole způsobené emisí hluku vozy lze dále měřit jako vibrace.
stavu vozů lze provést detekci mnohem více nedostat- Vysoce kvalitní materiál pro měření ve formě snímačů,
ků a nesrovnalostí na voze než při tradičních metodách kabelových propojení a zásuvných spojovacích konektorů se nenechá ovlivnit vibracemi, což představuje chasledování vlaku.
rakteristický znak kvality celého systému.
Kola nekulatého tvaru, plochá místa
Stav naložení,
řazení vlaku
Dynamická příčná
síla
Úroveň 4: Měřicí ohyb koleje dle EN 14 363
U dosavadních obvyklých jednotlivých měřicích míst není možné
Síla v ose Y a příčná síla
Moment při vyšroubování
Vlastnosti odklonu a klopení
provádět detekci a brát v úvahu
vzájemné ovlivňování náprav
u vícenápravových vozů. U jízd
pro schvalovací účely to může
mít za následek nereprodukovatelné výsledky měření. Pro právně spolehlivé prokázání je proto
potřebbná nejvyšší přesnost naměřených hodnot.
Síla v ose Y a příčná síla
Nestabilita
Síly posuvu koleje
Emise hluku
Pomocí rozsáhlých teoretických
a praktických výzkumných prací bylo možné vyvinout systém,
který může nepřetržitě určovat
síly v ose Y a příčné síly s dosud nedosaženou přesností. Na
základě praktických technických
zkušeností z měření a technicObr. 2c: ARGOS ® úrovně 3 – dynamický průběh
kého know-how železnice se
24
harting tec.News 16 (2008)
průběh poškození, a
dovoluje tak optimální
plánování prací údržby.
<2a* min
16,8 m
Především u nákladních
4,2 m
Poloha je volitelná
vlaků lze náklady udržo4,8 m
vací údržby optimalizovat
4,2 m
>3 m
hlídáním a sledováním
skutečně přepravova1
M ěř icí pole
ných nákladů a technicMěř
Směr jízdy
icí p
kého stavu.
ole 2
Systémy ARGOS® úrovně 2 a úrovně 3 poskytují
výsledky měření dle příObr. 2d: ARGOS ® úrovně 4 – měřicí ohyb koleje dle EN 14 363
slušných norem a mohou
automatiizovat podstatné
systémem ARGOS® úrovně 4 vzniklo řešení nepostra- části lokálních bodových testů a prohlídek TSI (technické
datelné pro výrobce kolejových vozidel i pro schvalovací univerzální specifikace). Spolehlivost a přesnost systémů
instituce.
ARGOS® umožňuje zvýšení úrovně bezpečnosti , snižuje zatížení životního prostředí zmenšením hluku a otřesů,
4. Kvality systému
má za následek oprávněnější a přiměřenější vyúčtování
®
Systém ARGOS úrovně 1 je ideálním systémem ke nákladů uživatelům za využívání infrastruktury a snížení
zjišťování vykolejených náprav před rizikovými body na nákladů provozovatelů sítě i vozů.
železniční síti, aby se minializovaly, popř. omezily ná- Kabelový svazek jako součást systému prošel dalším
sledné škody po vykolejení. Systém ARGOS® úrovně vývojem ve formě systémového řešení firmy HARTING.
2 pomocí měření příčných sil může poskytnout vysoce Vedle kratších časových intervalů instalace a nižších
přesná data o stavu vozu (zatížení náprav a chyby na- nákladů na cyklus životnosti standardizované modulární
ložení nákladu) bezprostředně po jeho přejetí. Systém řešení umožňuje výrobu zařízení ARGOS® i ve velkých
ARGOS® úrovně 3 pomocí měření sil v ose Y a příčných počtech kusů.
sil může navíc preventivně zabraňovat nehodám a může
poskytovat vysoce přesná data o vzájemném působení kola a koleje nejpozději jednu minutu po měření. Na
přání lze se systémem ARGOS® úrovně 2 a úrovně 3
navíc provádět přesnou detekci chyb tvaru kola. Volitelně
Dietmar Maicz
Project Director Railway
je možné provést detekci vozů s vysokou emisí hluku a
Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Austria
vozů jako původců otřesů půdy.
[email protected]
Náklady na cyklus životnosti infrastruktury intenzivně
stoupají, když zatížení vyvolané vozy neodpovídá zatížením, která byla základem konstrukce kolejových tratí.
Walter Gerstl
Market Manager Transportation, Austria
Kupříkladu polochá místa na kolech mohou významHARTING Technology Group
ně zvýšit náklady na udržovací údržbu. Totéž se týká
[email protected]
i statických a dynamických síl, které překračují limitní
hodnoty. Nepřetržté hlídání a sledování zajišťuje nový
systém.
Britta Rohlfing
Market Manager Transportation
Data systému ARGOS® lze použít i pro optimální strateHARTING Technology Group
®
gii údržby kolejových vozů. Systém ARGOS umožňuje
[email protected]
provést detekci škod na jednotlivých vozech a sledovat
>2a+ +2a*
25
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Michael Seele & Gert Havermann
Inovační konektory pro MicroTCA™
V poslední době do oblasti telekomunikací a datových komunikací stále více pronikají standardizované hardwarové platformy AdvancedTCA® a MicroTCA™. Nyní ovšem vzrůstá i zájem průmyslu. HARTING nabízí dvě různé
možnosti robustního konektorového spojení pro tyto systémy, vhodného pro průmyslové využití.
MicroTCA™ má potenciál k tomu, aby se stal v budoucnu standardním produktem pro průmyslové potřeby.
Důvodem je kompaktní a přitom snadno stupňovitě
rozšiřitelná konstrukce s robustní mechanikou a vysokým výkonem. Již dnes nabízí trh různé systémy, které
se vyznačují právě těmito charakteristikami.
O konektorech MicroTCA™ na hranách karet se stále
ještě vedou spory. Moduly AdvancedMC™ se spojují
přímo přes okraj desek s plošnými spoji, osazenými
pozlacenými prvky s nosičem (u ATCA) nebo základní deskou (u MicroTCA™). Tento princip je již řadu let
26
běžný v kancelářích (např. u PCI nebo AGP). Požadavky na toto rozhraní jsou však pro průmyslové aplikace
výrazně vyšší. Předpokladem je mechanicky stabilní
spojení, které zaručí vysokou bezpečnost kontaktu i v
případě vibrací a šoku. Navíc nesmí koroze vyvolaná
agresivním průmyslovým prostředím ohrozit spojení
goldpadu a konektoru na okraji desky.
Zkušenosti uživatelů ukazují, že poměrně úzké tolerance modulů AdvancedMC™ lze s dnešní výrobní
technikou jen stěží dodržet. To se ukazuje již na šířce
zásuvného jazýčku: modul s minimální přípustnou šíř-
harting tec.News 16 (2008)
kou jazýčku vyžaduje toleranci až 0,25 mm, což odpovídá třetině rastru kontaktu. Standard sice zaručí,
že v takovém případě kontakt přinejmenším částečně
spočívá na goldpadu, ale není zaručena dostatečná
jistota spojení.
Bezpečnost kontaktů je tedy nutné zvýšit. Technologická skupina firmy HARTING proto vyvinula společně s
ept GmbH & Co. KG konektor AdvancedMC™ v kvalitě
con:card+. Malá pružina – tzv. GuideSpring – dokáže
definovanou polohou vyrovnat kolísání tolerance tím,
že modul AdvancedMC™ vždy přitiskne na protilehlou
stranu konektoru. Poloha protilehlé stěny se současně
posune o 0,075 mm směrem ke středu. Tím lze až o
60 % redukovat možnou odchylku symetrických os desky s plošnými spoji a konektoru.
Chráněné kontakty jsou zárukou
dlouhé doby životnosti
Další dvě zlepšené vlastnosti konektorů con:card+ se
vztahují přímo ke kontaktům. Jejich velmi hladký povrch
brání rychlému opotřebení goldpaů. Testy ukázaly, že
konektory con:card+ nevykazují v porovnání s dosavadními konektory AdvancedMC™ po 200 cyklech za3
27
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
ta ještě dále snižuje. V praxi tedy vzniká riziko
pro bezpečnost kontaktu.
Obr. 1: Inovační GuideSpring předchází přerušení kontaktu definovanou
polohou.
souvání téměř žádné stopy opotřebení. Pokud dojde k
poškození goldpadu, může průmyslové prostředí vyvolat rychlou korozi, která následně ohrozí bezpečnost
kontaktu.
Povrch z paladia-niklu navíc chrání kontakt před rychlým opotřebením, které způsobuje karta ­AdvancedMC™
. Okraje goldpadu jsou částečně velmi ostré a povrch
kontaktu může být navíc při zasouvání trvale poškozen plastovým materiálem desky, který obsahuje skelné vlákno. V porovnání s čistě zlatým povrchem se
použitím směsi paladium-nikl dosahuje odolnosti proti
opotřebení o 30 % vyšší.
Konektory con:card+ se na základní desku osazují technikou zalisování. Oproti konektorům
osazovaným povrchovou montáží má zalisování nepřehlédnutelné výhody z hlediska šoku a
vibrací. Konektory vyráběné tímto způsobem
zůstávají i v průmyslovém prostředí bezpečné
a stabilní. Montáž sama je cenově výhodná a
rychlá, odpadá ruční práce a případné dodatečné šroubování. Technika zalisování se osvědčila
i u přenosu signálů, kde se dosahuje požadovaných 12,5 Gbps.
Okraj desky – riziková zóna
Konektory AdvancedMC™ pro ATCA a MicroTCA™ v
kvalitě con:card+ se vyznačují výrazně vyšší robustností. Problémem konektorového spojení je navíc to,
že výrobce konektorů má možnost kontrolovat pouze
jednu stranu spojení. Kvalita „partnera“, v tomto případě okraje desky AdvancedMC™, je specifikována jen
velmi zběžně. Tento problém mohou do značné míry
vyřešit právě konektory con:card+, a výrazně tak snížit četná rizika. Negativní aspekty spojení na okrajích
desek však lze eliminovat pouze zásadní modifikací, a
to druhým konektorem.
K tomuto účelu nabízí HARTING konektor
Technika zalisování odolná vůči vibracím
­AdvancedMC™ Plug. Plug nahrazuje goldpad desky.
Aby konektory v drsném průmyslovém prostředí byly Ke spojení již nedochází přímo z desky s plošnými spostabilní a odolné vůči vibracím, musí být pružinový ji k základní desce konektoru, ale nepřímo, prostředkontakt vybaven dostatečnou normálovou silou. Ko- nictvím modulového konektoru.
nektory con:card+ jsou navrženy tak, aby na konci
doby životnosti tato
síla nepoklesla pod
0,5 N/kontakt. Tato
vlastnost byla prokázána laboratorními
pokusy při relaxačním
testu. Srovnatelné konektory tuto hodnotu
0,5 N nesplňují již při
dodání. Během doby
zahřívání při testu se
Obr. 2: Broušení goldpadu: volná měď a podleptaný okraj
Obr. 3: Ostré hrany a nalomení goldpadu jsou důvodem
nízká vstupní hodnojsou náchylné vůči korozi
vysokého opotřebení konektorů
28
harting tec.News 16 (2008)
Konstantní kvalita zaručuje dlouhou
dobu životnosti
Původně byl plug vyvinut pro MicroTCA™ Carrier Hub
a dodává se ve dvou verzích (viz Infobox). První verzi,
AdvancedMC™ Plug, lze použít i na standardním modulu AdvancedMC. Velkou výhodou je, že proti konektoru základní desky stojí opět masivní kontakt. Povrch
goldpadů je sice podle PICMG z tvrdého zlata, ale žádná jednoznačná definice tvrdého zlata neexistuje. Podle toho také kolísá odpor zlata a povrchová struktura
modulů, které jsou běžně k dostání na trhu. Výsledkem
výroby goldpadů selektivním galvanickým procesem
je volná měď pod niklovým/zlatým povrchem. V důsledku četných zasouvání a
vzhledem k průmyslové atmosféře může
docházet k rychlé korozi. Navíc dochází
k podleptání, jehož nejhorším důsledkem
může být odlamování zlatých ploch při
zasouvání konektorů.
Zkušenosti dále ukazují, že požadovaných 200 zasouvacích cyklů nemohou
výrobci šítků pro modul AdvancedMC™
zaručit. V podobě konektoru plug však
uživatel dostává k dispozici produkt, který byl společně s konektorem con:card+
firmy HARTING testován na 200 cyklů a
poskytuje maximální ochranu před opotřebením. Konektor je na základní desce
chráněn, protože kontakt se již neodírá
na drsném FR4 frézovaného okraje, ale klouže po hladkém odlitku izolačního tělesa.
Plug definuje zásuvný jazýček
Při odlévání vstřikováním lze podstatně lépe dodržet
výrobní tolerance než ve výrobě destiček s plošnými
spoji. U destiček činí tolerance desetinu milimetru, při
odlévání vstřikováním několik málo setin. Zásuvný jazýček pro plug je navržen na maximální šířku, takže
zasunutá karta s plugem bude mít stěží vůli, pokud
bude použit konvenční konektor pro základní desku
bez GuideSpring.
Pro vyšší mechanickou stabilitu se plug na desku s
plošnými spoji upevňuje pájením „Pin-in-hole-reflow“.
Může být na desku osazen kompatibilně – „pick-and-
place“ a pájen tedy společně s ostatními komponenty
v jednom kroku. Kromě tohoto efektivního a stabilního
procesu existuje i možnost výměny konektoru. Tím se
vyloučí náklady na zmetky u již osazených modulů,
pokud dojde k poškození zásuvného jazýčku.
Další výhodou je redukce zasouvací síly díky speciálnímu designu a tloušťce zásuvného jazýčku, pohybující
se v minimálním přípustném rozsahu. Vlastnosti přenosu signálu se mohou při dobré konstrukci destičky
s plošnými spoji v porovnání s okrajem desky s goldpadem dokonce zlepšit, protože signály již není nutné
Obr. 4: Moduly AdvancedMC™ s konektorem plug
vést na povrch desky. Tloušťka modulů AdvancedMC™
byla omezena specifikací, protože konektory na okraji
desky mohou využít pouze omezenou toleranci tloušťky (1,6 mm +/- 10 %). S konektory plug se lze od této
specifikace odchýlit, protože zásuvný jazýček definuje
plug, a je tedy možné použít desky o různé tloušťce
(pokud to dovolí vodicí mechanika systému).
Možnost výměny snižuje náklady na
zmetky
Použití konektorů plug od firmy HARTING navíc přispívá ke snížení nákladů. Použitím druhého konektoru se
v prvním kroku náklady sice zvyšují, ale tuto skutečnost
lze v druhém kroku kompenzovat různými efekty. Dnes
3
29
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
vycházejí vysoké náklady napřiklad při výrobě goldpadů vzhledem k selektivní galvanice. Vysoké
požadavky na toleranci navíc znamenají vysoké podíly vyřazených
výrobků. Hrana na okraji desky s
plošnými spoji je dalším kritickým
bodem, protože může dojít k poškození kontaktů. Pro plug firmy
HARTING je nutný jednoduchý
bordlayout s prokontaktovanými
otvory, který lze snadno vyrobit
bez mimořádných nákladů. Pokud
se vadný okraj desky s plošnými
spoji projeví teprve po osazení
drahými komponenty, vznikají znoObr. 5: Pro modul MCH se zásuvné spojovací konektory ukládají navzájem na sebe
vu další náklady na vyřazení. Plug
firmy HARTING však lze vyměnit
přímo na modulu a tyto náklady tak snížit.
MCH (MicroTCA™ Carrier Hub) je management
modul pro MicroTCA™. Vzhledem k velkému poKonektor plug je kompatibilní se specifikacemi PICMG
čtu kontaktů může mít až čtyři zásuvné jazýčky.
MTCA.0 R1 a AMC.0 R2 a může se tedy použít jak
Specifikace PICMG doporučuje použití stohov MicroTCA™, tak v ATCA. Současně zaručuje defivatelných konektorů pro modul MCH, aby se tak
novanou kvalitu spojení i na modulu AdvancedMC™.
podchytily mechanické tolerance. Koncepce firmy
HARTING tedy nabízí výrobcům základních desek
HARTING spočívá na dvou různých konektorech.
svým produktem con:card+ i výrobcům modulů s proAdvancedMC™ Plug se používá pro první zásuvný
duktem plug mimořádně bezpečné řešení, aby mohli
jazýček. V modulárním systému je možné nasunout
MicroTCA™ a ATCA využívat i v průmyslových apliaž tři MCH plugy. Pro mechanickou stabilizaci se
kacích.
sloupec zpevňuje kovovými kolíky. Pro vysokorychlostní přenos dat mezi třetím a čtvrtým zásuvným
jazýčkem (switched fabric) je k dispozici adaptér.
Michael Seele
Global Product Manager Metric Connectors,
­Electronics
HARTING Technology Group
[email protected]
Gert Havermann
Signal Integrity Engineer, Electronics
HARTING Technology Group
[email protected]
30
Technologická skupina firmy HARTING
a ept GmbH & Co. KG se v roce 2005 spojily
za účelem kooperace v oblasti vývoje, aby mohly
pokračovat v práci na dosavadních konektorech
AdvancedMC™, a rozhodujícím způsobem tak zlepšit spolehlivost kontaktů. Výsledkem je nová generace signálních konektorů AdvancedMC™, která
byla na trh uvedena s pečetí jakosti „con:card+“ firem HARTING a ept. Produktem con:card+ zajistily
obě firmy jasně vymezenou úroveň kvality a navíc
nabízejí duální sourcing.
harting tec.News 16 (2008)
tec.News 16: Systémové par tnerství
Ole Christian Ruge
Ultrazvuková avantgarda
Obrazové a datové systémy dnes patří k hlavním lékařským diagnostickým nástrojům. Jedním z předních
celosvětových výrobců je GE Healthcare se sídlem v Milwaukee, USA. V oblasti klinických systémů je tato
firma největším dodavatelem ultrazvukových skenerů pro nemocnice a lékařské ordinace (*) na celém
světě. Pro ultrazvukové přístroje GE Healthcare dodává firma HARTING základní desky od roku 2001.
3
(*) podle Klein Report on Medical Diagnostic Ultrasound Market
31
tec.News 16: Systémové par tnerství
Ultrazvukové přístroje dnes patří ke standardnímu vybavení pro určení anamnézy a diagnostiku. Z dvourozměrných a jednobarevných aparátů minulosti se
vyvinuly dnešní čtyřrozměrné a vícebarevné systémy,
které výrazně zlepšily přesnost diagnóz. Variabilita použití a zobrazení jsou jednou stránkou systému, stoupající požadavky na spolehlivost a možnost rozšíření
tvoří stranu druhou. Vývoj a výroba lékařských přístrojů
podléhají zejména podrobným požadavkům na řízení
procesu, jako např. v USA předpisům FDA (Food and
Drug Administration). FDA předepisuje, jak musí být
produkty a procesy dokumentovány, jak postupovat v
případě závad a změněných požadavků a jak zaručit
dokonalou kvalitu. Těmto požadavkům musí vyhovět i
subdodavatelé v oblasti lékařské techniky.
GE Healthcare vyvíjí inovační ultrazvukové systémy pro čtyři sektory: radiologii,
porodnictví a gynekologii, kardiologii a
klinické využití v pohotovostní lékařské
službě a na operačních sálech. V rámci výrobního programu existují pro každý tento sektor
samostatné systémové skupiny, které jsou neustále
rozvíjeny v kompetenčních centrech v USA, Norsku,
Rakousku, Číně, Japonsku, Koreji, Indii a Izraeli.
Současné ultrazvukové přístroje firmy GE Healthcare
jsou vybaveny vysokorychlostními snímacími algoritmy
a čtyřrozměrným zobrazením (s časem jako čtvrtým
rozměrem). Původní klasické konzoly se rozvíjely i z
ergonomického hlediska, takže dnes běžně používáme klávesnice s trojím obsazením tlačítek a monitory s
možností nastavení do tří poloh. Díky neustálému vývoji softwarových funkcí lze tyto ultrazvukové přístroje
lépe obsluhovat a jsou rovněž schopny se přizpůsobovat stále novým požadavkům. Již řadu let jsou sice
k dispozici kompaktní ultrazvukové systémy v podobě
laptopů, ale trh s konzolami zaznamenává i nadále
enormní nárůst.
HARTING – dodavatel základních desek
HARTING Integrated Solutions (HIS) je jedním z předních celosvětových výrobců základních desek pro průmyslové využití. Jako dodavatel metrických konektorů
32
GE Vingmed Ultrasound VIVID 7
2 mm pro subdodavatele CEM firmy GE Healthcare
nabídla firma HARTING Integraded Systems v roce
2001 firmě GE Vingmed Ultrasound (GEVU) řešení
základního problému při výrobě tehdy nového souboru
produktů: GEVU totiž právě uvedla na trh nový skener
VIVID 7. Tehdejší dodavatel základních desek však měl
problémy při zalisování metrického konektoru do vysoce citlivé pozlacené základní desky.
HARTING našel pro tento problém řešení: plně automatický elektronický stroj Pressfit CPM 2001. Řešení
to bylo přesvědčivé, protože jako vítěz mezinárodní
soutěže 2001 se firma HARTING stala dodavatelem
základních desek pro VIVID 7. Výroba byla zahájena
v závodě HARTING v Northamptonu (Velká Británie),
dodávky pro GEVU Elektronik, hlavního dodavatele firmy Kitron ASA, Norsko se realizovaly prostřednictvím
HARTING AS v Norsku.
harting tec.News 16 (2008)
Technické aspekty
Základní deskou pro VIVID 7 je deska multilayer s více
než 40 metrickými konektory HARTING HM. Všechny
konektory jako rozhraní k rozšiřujícím deskám zaručují
250 kontaktů. GEVU využívá u základních desek techniku Pressfit místo pájení, přičemž zalisováním vzniká
velmi spolehlivé spojení. Kromě toho je tento způsob
výroby rychlejší a cenově výhodnější než pájení.
Nedochází k tepelným šokům, které mohou vznikat
při pájení.
Hotové destičky s plošnými spoji není nutné na závěr
čistit.
Podobně jako vyrovnávání horkým vzduchem (HAL)
je i technika SPM Pressfit použitelná pro většinu destiček s plošnými spoji.
Zalisované kontakty lze v případě opravy rychle vyjímat.
l
l
l
l
Zkušenosti – „Learning by doing“
Základní desky VIVID 7 byly pro firmu HARTING důležitým krokem na cestě k postavení mezinárodního
výrobce těchto produktů. Z technického hlediska byla
požadována vysoká kompaktnost a současně velmi hladký povrch. Byly potřebné i komponenty SMD
(surface mounted device = povrchově montovatelný modul), a proto se firma HIS rozhodla vybudovat
vlastní montážní linku SMD. „Tehdy se základní deska
VIVID 7 stala katalyzátorem dalšího vývoje naší celé
výroby,“ vzpomíná Paul Atkinson, Operations Director
firmy HARTING Integrated Solutions. Firma HARTING
vyráběla nové desky VIVID 7 (přišly na trh v roce 2003)
bez použití olova ještě dříve, než vstoupila v platnost
směrnice ROHS.
VIVID 7 byl pro firmu HARTING důležitým projektem
i z logistického hlediska, protože na tento produkt navazovala řada projektů GE Healthcare. S dodávkami
základních desek pro izraelský VIVID 3 a rentgenový
skener LOGIQ 9 v letech 2002 a 2004 se firma zapojila
do globálního obchodního řetězce. HARTING dodává
od té doby z Velké Británie paralelně do Norska, Izraele i USA.
GE Healthcare – požadavky na
subdodavatele
Jan Sollid, Strategic Sourcing Manager firmy GE Vingmed Ultrasound, zdůrazňuje přísné požadavky, které
GE Healthcare klade na subdodavatele stragegicky
důležitých produktů. Dodavatel musí být kdykoli schopen rychle a efektivně identifikovat a pokrýt poptávku.
Základní desky jsou pro GE Healthcare strategickým
prvkem, podstatným pro funkci ultrazvukových systémů. Zpoždění dodávek týkajících se tohoto modulu by
proto mělo dalekosáhlé negativní důsledky pro dodávky
celého produktu, a to je dostatečným důvodem k tomu,
aby se vyloučila jakákoli rizika v tomto směru.
Výzkum a vývoj zajišťuje u GE Healthcare mezinárodní
projektový tým, aby již při vzniku nových systémů byly
co nejlépe využity synergie mezi výrobními programy.
Kvalita vývoje základních desek a výrobních procesů
je pro GE Healthcare klíčovým faktorem při výběru dodavatelů, a to na celém světě, protože i vyhledávání
dodavatelů dnes probíhá v globálním měřítku. Nejdůležitější požadavky kladené na strategické dodavatele
jsou: kvalita produktů a procesů, spolehlivost dodávek
a zvyšování efektivnosti (snižování nákladů) po dobu
vzájemného vztahu. GE Healthcare usiluje o co nejdokonalejší optimalizaci sítě svých dodavatelů, přičemž
důraz klade zejména na inovaci a náklady.
Od startu v roce 2001 dodává firma HARTING základní desky pro ultrazvukové systémy GE Healthcare..
To však není důvod pro spánek na vavřínech: „Každý dodavatel GE musí neustále usilovat o zlepšení a
musí si být vědom trvalé přítomnosti konkurence. Naši
subdodavatelé se musejí umět vůči konkurenci prosadit a musejí průběžně snižovat své výrobní náklady,“
zdůrazňuje Jan Sollid. Protože ultrazvukové systémy
GE Healthcare jsou určeny pro světový trh, musejí být
dodavatelé navíc schopni dodávat vysoce kvalitní produkty kamkoli na zeměkouli.
Ole Christian Ruge
Managing Director Norway
HARTING Technology Group
[email protected]
33
tec.News 16: Bezpečnost
34
harting tec.News 16 (2008)
Dalibor Kuchta & Tomáš Ledvina
Dvojité propojení ve vagónech vlaku
redundantním kabelovým vedením
Ethernet – speciální řešení
s konfigurovatelnými přepínači HARTING
Systémy digitálních kamer dnes patří ke standardnímu vybavení osobních vlaků. Speciální vlastnosti vlaků různých
konstrukčních řad však vyžadují velice diferencovaná řešení. Délka vlaků přitom hraje roli stejně tak jako spolehlivost přenosu nebo fyzická propojení sítě. HARTING zde poskytuje speciální řešení s velkou zatížitelností.
Český subdodavatel vybavení pro železnice, firma LOKEL, s.r.o.,
O­strava-Hrabůvka, vyvinul systém digitálních kamer pro nový čtyřdílný
elektrický vlak pro příměstskou dopravu typ ED74. Vlak má celkovou
délku 80 metrů. Firma LOKEL pro tento vlak dodává elektrický subsystém tvořený systémem ovládacího řízení a systémem kamer. Systém
ovládacího řízení a systém kamer jsou propojeny síťovým přepínačem
HARTING Ethernet Switch sCon 3100-A. Kamerový systém tvořený osmi kamerami, vždy se dvěma kamerami na každý vagón,
zaručuje on-line hlídání a sledování vnitřního prostoru vlaku.
Systém zaznamenává obrazy ze všech kamer v plné kvalitě
datového toku video – to znamená 1,2 Mbit/s, jinak řečeno dvanáct snímků za sekundu, po dobu 24 hodin.
Na základě zkušeností s kamerovými systémy z
dřívějších projektů bylo nutné technologii analogového přenosu nahradit technologií digitálního přenosu, protože zejména u vlaků
s elektrickým pohonem bylo nezbytné vyloučit přenos rušení. Další
výhoda spočívá ve zjednodušení celé topologie sítě.
K přenosu videodat se
používá technologie
10/100Base-XTX
podle
standardů
IEEE 802.3 a IEEE 802.3u. Technologie 10/100Base-XTX byla vybrána
proto, že se zde jedná o zdaleka nejrozšířenější řešení, jehož součásti
jsou nejsnáze k dispozici.
Samotná síť je tvořena následujícími
základními součástmi:
– Videoserver (k převodu signálu z
analogové kamery na datový tok
MPEG-4
– PC monitory (k zobrazení snímků
jednotlivých kamer)
– Průmyslový PC (k záznamu)
– Přepínače Ethernet (k propojení
jednotlivých úseků sítě)
– Modul GSM (k vytvoření spojení
po internetu)
Software pro záznam a speciální
software k zobrazení obrazů snímaných jednotlivými kamerami vyvinula
sama firma LOKEL, s.r.o.
Propojení všech elektrických a pneu­
matických součástí mezi jednotli­
3
35
tec.News 16: Bezpečnost
Konfigurovatelný přepínač HARTING sCon 3100-A s paralelní redundancí
Obrazovka videosystému v kabině strojvůdce
vými oddíly vlaku je realizováno automatickým spřáhlem Dellner. U této technologie jsou veškerá elektrická
kabelová vedení konstruována zdvojeně. To podporuje
vyšší spolehlivost sítě Ethernet.
Tento jednoduchý a nákladově efektivní princip se používá u automatických propojení a vazeb. K dosažení
vyšší spolehlivosti jsou u tohoto řešení veškeré přípojky konstruovány jako redundantní. Prokázalo se, že
toto řešení funguje za všech provozních podmínek v
celé síti bez problémů a bez poruch nebo výpadků.
K tomuto účelu však bylo nezbytné nejprve vyřešit
problém paralelního propojení v rámci sítě Ethernet
10/100Base-TX. U neřízených standardních přepínačů
Ethernet všeobecně není možné se dvěma nezávislými
kabely vytvořit paralelní propojení dvou uzlů. Pokud
by bylo jednotlivé kabelové vedení Ethernet přerušeno před spřáhlem a propojení bylo vytvořeno pomocí
přepínače HUB, mohly by časové diference v přenosu
nebo výpadek mít za následek rušení a poruchy signálu.
Vhodné řešení bylo nalezeno teprve použitím redundantního přepínače HARTING sCon 3000. Tento
takzvaný neřízený, ale konfigurovatelný přepínač poskytuje možnost instalace dvou na sobě navzájem nezávislých portů. Tato funkce se označuje jako paralelní
redundance. Tyto porty, vybrané pro oba přepínače, se
vzájemně propojují dvěma kabely. Na základě paralelní
redundance přepínačů se však v provozním stavu aktivuje pouze jedno z obou kabelových vedení, zatímco
druhé slouží jako záložní. Při jeho výpadku přepínač
aktivní kabelové vedení deaktivuje automaticky, bez
zásahu uživatele, a současně aktivuje záložní kabelové
vedení.
36
V současné době se vyrábějí další vlaky konstrukční
řady ED74. Následující generace je již ve vývoji. Nová
generace vlaku je vybavena dalšími funkcemi a službami, které poskytuje palubní síť Ethernet na přístrojovém
panelu vlaku. Systém tvořený čtyřmi externími kamerami přitom slouží jako určitý druh zpětných zrcátek.
Konstrukční řada ED74, kterou polský výrobce kolejových vozidel vyrábí od r. 2007, bude nasazena na trase
mezi Gdaňskem a Varšavou, popř. Varšavou a Lodží.
Do r. 2008 je plánováno k dodání 14 vozidel.
Dalibor Kuchta
Software Development Manager
LOKEL s.r.o., Czech Republic
[email protected]
Tomas Ledvina
Product Manager Networks & Connectivity,
Czech Republic
HARTING Technology Group
[email protected]
harting tec.News 16 (2008)
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Gert Havermann
Integrita signálů: vysokorychlostní kanály
V oblasti vysokorychlostního přenosu dat jsou pro existující protokoly definovány stále vyšší rychlosti datového
přenosu. Od konektorů pro rychlosti několika gigabitů se požaduje, aby i v budoucnosti zaručeně podporovaly
tyto nově definované přenosové rychlosti a rychlosti, jejichž definice se zpracovává. Jelikož konektor představuje
jen malou část přenosového kanálu, není možné mu přiřadit přenosový výkon vně určitého systému. Jak tedy
vypadají přenosové kanály.
V elektronických systémech se vyskytují nejrůznější
formy signálů: datové věty vysílané z DVD na pevný
disk, impulz krystalu, který pohání sekundovou ručičku
na hodinách, telefonní hovor z mobilního telefonu na telefon kdesi ve světě. V oblasti elektronických konektorů
pro vysoké rychlosti přenosu dat (měřeno v gigabitech
za sekundu = Gps) se signály měděnými kabely, optickými kabely se skleněnými vlákny nebo rádiovými vlnami přenášejí z čipu vysílače do čipu přijímače. Integrita
signálu znamená dostatečnou kavlitu signálu v přijímači. Aby to bylo zajištěno, musí přenosová cesta (kanál)
od vysílače k přijímači splňovat některé okrajové podmínky, např. nepatrný vložný útlum, nepatrné průchozí
ztráty, nepatrný přeslech. To, jaké podmínky je nutno
splnit a v jakém rozsahu, definuje použitý přenosový
protokol a použité polovodičové funkční prvky.
Aktuláně dominují na trhu systémů pro rychlosti několika gigabitů řešení založená na úrovni propojovacího
pole. Zde je signál generován na kartě modulu, přes
konektor na úrovni propojovacího pole a další konektor
se přenáší na sousední kartu modulu, na níž je přijímač.
Pro tento typ přenosu lze použít různé přenosové protokoly s odlišnými rychlostmi přenosu dat:
–PCI Express @ 2,5 Gbps, 5 Gbps
–Serial Rapid IO @ 6,25 Gbps
–Ethernet Standards:
– IEEE 802.3ap (10GBASE-KX4) @ 4 x 3,125 Gbps
– IEEE 802.3ap (10GBASE-KR) @ 10 Gbps
Minimální požadavky na vstupní a výstupní signál na
přenosové cestě jsou velmi rozdílné. Navíc neexistují žádná zadání fyzikálních vlastností a kvality kanálu
(karty modulu, úrovně propojovacího pole, konektory
atd.). Každý systém je proto třeba posuzovat inidviduálně.
Firma HARTING pracuje v současné době jako zodpovědný vedoucí účastník PICMG (PCI Industrial Computers Manufacturing Group – skupina výrobců průmyslových PC), mezinárodní skupiny cca 40 firem, na
specifikaci: PICC (PICMG Interconnect Channel Characterization – charakteristika propojovacího kanálu)
základní pravidla a definice týkající se přenosového
kanálu. Zde jsou definovány např. jednotlivé součásti
kanálu, aby se pro simulace a měření získala jednotná
rozhraní. Tím se na jedné straně dosahuje dříve nebývalé možnosti vzájemné výměny modelů elektrické
simulace jednotlivých prvků kanálu, na straně druhé
jsou měření ve větší míře srovnatelná.
Vliv konektoru na chování kanálu
Důležitými veličinami ovlivňujícími kvalitu kanálu na
úrovni propojovacího pole jsou průchozí ztráty, vložný
útlum a přeslech. Průchozí ztráty závisejí hlavně na dodržení impedance systému a na použitých materiálech,
3
4FOEFS
Vysílač
&NQGjOHFS
Přijímač
.PEVMLBSUF
Deska
modulu
4UFDLWFSCJOEFS
Konektor
Úroveň#BDLQMBOF
propojovacího pole
Kanál
$IBOOFM
Obr. 1: Schematická přenosová cesta systému úrovně
propojovacího pole
37
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
přeslech je generován indukční a kapacitní vazbou cest
přenosu signálu. Kanál systému založeného na úrovni propojovacího pole je z velké části tvořen vodivými
dráhami. Co se týče impedance (tvar vodivých drah) a
přeslechu (vzdálenost vodivých drah), lze vodivé dráhy
skutečně snadno přizpůsobit příslušným požadavkům
systému. Průchozí ztráty lze omezit minimalizací délek vodivých drah a použitím materiálů desek plošných
spojů s nízkými ztrátami.
Konektory v tomto kanálu poskytují pouze malý stupeň volnosti. Na základě komplexnosti jednotlivých dílů
není impedance uvnitř konektoru konstantní. Konečná
impedance koncových bodů (zalisované, vpájené nebo
napájené kontaktní kolíky) je dána teprve společně s
deskou plošných spojů. Odchylky impedance mají za
následek odrazy signálu, a tím zhoršují vložný útlum.
Přeslech závisí na vzájemné vzdálenosti dílů přenášejících signál, což je proti trendu k vyšším hustotám
signálů u konektorů. Často lze přeslech minimalizovat
vhodným rozložením připojení na kontaktní kolíky. Na
základě krátkých délek kontaktů jsou průchozí ztráty
relativně malé.
Co dodá konektoru schopnost
vysokorychlostního přenosu?
Impedance: pečlivým projektováním geometrických
tvarů kontaktu musí být generován co možná nejvíce plochý profil impedance. Jelikož signály s rychlostí
několika gigabitů jsou realizovány téměř výhradně v
LVDS (Low Voltage Differential Signaling – nízkonapěťový rozdílový přenos signálů), musejí být kontakty
navzájem uspořádány a vyrovnány tak, aby výsledná
rozdílová impedance byla 100 ohmů. Jednotlivé kontakty by měly mít, pokud možno, impedanci 50 ohm,
aby umožňovaly i dobrý přenos jednoduchých signálů.
Dalším přínosem by byla možnost vhodným rozložením připojení na kontaktní kolíky dosáhnout impedance
75 ohmů (stále ještě se vyskytuje v mnoha systémech).
Přeslech: když vzdálenosti mezi kontakty nestačí,
může stínění kontaktů pro přenos signálů zlepšit chování při přeslechu.
Vliv koncových bodů: zejména při vysokých hustotách
kontaktů je hlavní příčinou skoků hodnot impedance a přeslechu připojovací pole konektoru na desce
plošných spojů. Připojovací pole by mělo vyžadovat
38
co možná nejmenší průchozí kontaktní otvory v desce
plošných spojů. A to ze dvou důvodů: aby se kapacitní
chování průchozích kontaktních otvorů snížilo na minimum a aby mezi průchozími kontaktními otvory byla
dána možnost maximálního místa pro vodivé dráhy.
Navíc menší průměry otvorů zvětšují odstup mezi průchozími kontaktními otvory, čímž se snižuje přeslech.
Zejména u konektorů pro úroveň propojovacího pole
je dostatečné místo pro vodivé dráhy v připojovacím
poli důležité pro integritu signálu, protože na základě
poměrů malého místa na úrovni propojovacího pole
je umístění většiny vodivých drah dáno připojovacím
polem. Čím více těchto vodivých drah může být vedeno ve stejné vrstvě vedle sebe, tím méně vrstev je
potřeba celkem a v tím menším rozsahu vznikají efekty
pahýlu.
Efekty pahýlu u konektorů
4FOEFS
Takzvané stub efekty (z anglického stub = pahýl) popisují odrazy signálu vznikající působením vedení na
odbočce (elektricky nepotřebné odbočky z cesty signálu). Téměř u každého konektoru a u většiny desek plošných spojů se nevyhnutelně vyskytují taková vedení na
odbočce. Použitím příslušných technických opatření se
tyto efekty dají často snížit, rozhodující je pak relativní
míra těchto opatření.
Uvnitř konektoru se tyto efekty vyskytují na dvou markantních místech: na pevném uložení kontaktu a v zóně
kontaktů. Pevné uložení kontaktu závisí výrhadně na
návrhu konektoru, a proto se dá dobře kontrolovat.
U velmi jednoduchého
konektoru má kontakt
např. sloupek držáku,
který zaskakuje do aretace v izolačním tělesu. Signál, který se po
tomto kontaktu přenáší,
se dělí na patce tohoto
sloupku držáku. Část
signálu, jež vnikne do
sloupku, se na jeho
konci plně odrazí. Tento odražený signál se
na patce kontaktu opět
Obr. 2: Kontakt se sloupkem
držáku
dělí ve směru k vysílači a přijímači a tomu
harting tec.News 16 (2008)
FS
odpovídajícím způsobem se tam překrývá
s užitečným signálem.
Jiným příkladem by
bylo držení kontaktu ve
stříkaném plášti. Pak
lze většinou upustit od
&NQGjOHFS
sloupku držáku.
Efekty pahýlu v zóně
kontaktů jsou z největší části určeny mechanickým
provedením
systému, do něhož se
konektor později vkládá. Tak u téměř všech
systémů úrovně propojovacího pole se moduly po zasunutí upevňují
na čelní desce. Tomu
odpovídajícím způsobem určují vzdálenosti
Obr. 3: Zasunutý kontakt ve
stříkaném plášti
mezi čelní deskou a
4FOEFS
&NQGjOHFS
polovinou konektoru na
straně modulu a rovněž
.PEVMLBSUF
vzdálenosti mezi dorazem čelní stěny a čás4UFDLWFSCJOEFS
tí konektoru na straně
úrovně propojovacího
#BDLQMBOF
pole, jak daleko se části
konektoru zasunou do
$IBOOFM
sebe. Konektor je pak
Obr. 4: Efekt pahýlu u průchozího
kontaktního spoje
konstruován takovým
způsobem, aby nezávisle na tolerancích systému vždy zajistil bezpečný a spolehlivý kontaktní
spoj. To znamená, že
hloubka zasunutí může
vesměs kolísat o více
než 2 mm. Nožový konObr. 5: Průchozí kontaktní otvor při
(vpravo) a bez (vlevo) navrtání z
takt se v tomto případě
druhé strany
prodlužuje o tuto hodnotu. „Přebytečná“ část kontaktu se však stane vedením
na odbočce (Obr. 3) v závislosti na hloubce zasunutí
vyvolávající více nebo méně rušivé vlivy následkem
odrazů.
Zaváděcími zkoseními pružinového kontaktu se rovněž
vytváří efekt pahýlu. Potřebná velikost těchto zkosení je
dána na základě dosažitelných tolerancí výroby jednotlivých částí konektoru. Další efekty pahýlu se vyskytují
především v technickém vybavení pro připojení, tedy v
případě systému úrovně propojovacího pole na desce
plošných spojů.
U úrovní propojovacích polí jsou obvyklé vícevrstvé
struktury s 24 vrstvami, někdy je vrstev dokonce více
než 30. Tloušťka vrstev struktur kolísá na základě toho
v závislosti na aplikacitypicky v rozsahu od 2,4 mm do
5 mm. Vrstvy přenosu signálu jsou ve struktuře vrstev
rozloženy symetricky. To však znamená, že v závislosti
na vrstvě přenosu signálu průchozí kontaktní otvory
představují účinná vedení na odbočce. Konektory vytvářející kontaktní spoj na povrchu zde poskytují možnost použít slepé otvory – od povrchu až k vrstvě přenosu signálu – místo úplných průchozích kontaktních
otvorů. Desky plošných spojů s touto technologií jsou
však často značně dražší a méně spolehlivé.
Při technologii zalisování existuje možnost „přebytečnou“ část průchozího kontaktního otvoru předem odstranit navrtáním z druhé strany. Po zhotovení desky
plošných spojů se přitom příslušné průchozí kontaktní
otvory navrtají ze zadní strany vrtákem většího průměru a současně se kontroluje hloubka vrtání. Zbývající
účinné pouzdro sahá pak pouze od povrchu krátký kousek pod vrstvu přenosu signálu. Předpokladem pro to
je odpovídajícím způsobem přizpůsobená zóna zalisování konektoru, protože oblast vytvoření kontaktního
spoje musí ležet úplně uvnitř zbývajcího měděného
pouzdra.
Vývoj konektorů pro oblast rychlosti několika gigabitů
patří k velkým výzvám u elektromechanických součástí. Firma HARTING se k této výzvě postavila čelem.
Především je nezbytná velmi dobrá znalost systémů,
v nichž se konektory používají, aby bylo dosaženo integrity signálu.
Gert Havermann
Signal Integrity Engineer, Electronics
HARTING Technology Group
[email protected]
39
tec.News 16: Systémové par tnerství
Vollrath Dirksen & Uwe Markus
Univerzální systémy MicroTCA™
v průmyslových aplikacích
Požadavky na budoucí průmyslové aplikace jsou vysoké: kratší časové intervaly vývoje, lepší škálovatelnost, vyšší
výpočetní výkon, snížení nákladů systému po celou dobu životnosti zařízení a použitelnost součástí systému pro
nejrůznější úlohy. Firma N.A.T. GmbH se sídlem v Sankt Augustinu dodává potřebné aplikace. Mechanická přesnost a spolehlivost kontaktního spoje je přitom zajištěna zásuvnými konektory AMC a MCH firmy HARTING.
Standard MicroTCA™ je založen na nejnovějších sériových vysokorychlostních sběrnicích; poskytuje dostatečnou proudovou rezervu pro systémy s vyšším
výkonem procesoru a zjednodušuje servis a údržbu,
prováděné dálkovým přístupem. Variabilita při konfiguracích a snadná škálovatelnost systémů MicroTCA™
umožňují mnohostranné použití. Centrální nervovou
soustavou systému MicroTCA™ je MCH (MicroTCA™
Carrier Hub – nosný rozbočovač). Firma N.A.T. vyvinula MCH v modulárním provedení.
NAT MCH lze použít jako jednoduchý řídicí ovladač
systému, ale v případě potřeby může přístroj udržovat
spojení s vnějším světem po síti Ethernet nebo po sériovém rozhraní. Kromě toho NAT MCH zaručuje klíčováním E, že zásuvným připojením nebude do systému
připojen žádný modul, který není vhodný pro úroveň
propojovacího pole, protože by odebíral příliš mnoho
proudu, nebo který není povolen v této konfiguraci.
Přístroj navíc může zprostředkovat lokální poplachy
nebo externí hlášení a realizovat zadaná bezpečnostní opatření.
Volitelně lze NAT MCH vybavit pro další funkce. V
těchto případech NAT MCH funguje mj. v kombinaci
s úrovní propojovacího pole jako hlavní přenosová trasa pro interní datovou výměnu v systému MicroTCA™.
Přebírá funkce přepínače pro síť Ethernet s gigabitovou
a 10gigabitovou přenosovou rychlostí, sériové rychlé
vstupy a výstupy (SRIO) nebo PCI expres.
Protože jsou cesty řízení, ovládání a přenosu dat vedeny od MCH radiálně ke všem slotům, MCH může mít
v plné struktuře až čtyři konektory. Díky konektorům
firmy HARTING je možné snadné a přesné řazení modulů MCH na sebe. Pomocí centrovacího kolíku v konektoru úrovně propojovacího pole od firmy HARTING
se dosahuje optimálního využití kontaktních ploch. Díky
předsunutým kontaktním kolíkům se i MCH se čtyřmi
konektory dá snadno vsunout do úrovně propojovacího pole. Zejména v systémech, v nichž je požadována
3
40
harting tec.News 16 (2008)
Obr. 1: NAT MCH: modulární konstrukce
funkční způsobilost Hot-Swap (výměna za provozu),
zajišťuje konstantní přesnost konektoru HARTING bezvadnou provozní funkčnost.
Vedle přístroje MCH nabízí firma N.A.T. pro systémy
MicroTCA™ a ATCA® různé karty vstupů a výstupů
AMC. V průmyslové automatizaci jsou to karty AMC
sběrnice pole jako nosné karty pro moduly IP a moduly Hilscher COM, v telekomunikacích karty AMC
WAN, např. NAMC-8560-8E1/T1/J1, NAMC-STM-1,
NAMC-STM-4. Pro rychlé výpočty, evidenci, záznam
a analýzu naměřených dat jsou k dispozici karty AMC-DSP, ­AMC-FPGA a karty AMC s kombinací vysoce
výkonných DSP a FPGA. Ke snadnému měření signálů
modulu AMC na úroveň propojovacího pole je k dispozici karta rozšíření a nastavení AMC NAMC-EXT-PS.
To je karta pro pasivní rozšíření a nastavení, vybavená
zásuvným konektorem HARTING směrem k úrovni propojovacího pole a konektorem AMC pro textovaný modul AMC. Dvě vyjímatelné drátové můstkové propojky
umožňují měření skutečné spotřeby proudu na úrovni
napájení řízení a napájení užitečné zátěže. Na zkušebních bodech SMD, které jsou k dispozici, lze měřit
signály AMC úrovně propojovacího pole. Pomocí přepínače se definuje zdroj napájení řízení. Tak lze desku
rozšíření a nastavení použít dokonce v autonomním
nezávislém provozu s externím napětím 12 V.
Vollrath Dirksen
Strategic Business Development Manager
Gesellschaft für Netzwerk- und Automatisierungstechnologie mbH (N.A.T.)
[email protected]
Uwe Markus
Sales & Account Manager ECS & EP, Germany
HARTING Technology Group
[email protected]
Zásuvný konektor AMC
Firma N.A.T. GmbH, Sankt Augustin, se
specializovala na vysoce kvalitní produkty pro datové a telekomunikační aplikace. Sortiment výrobků je přizpůsoben
pro vestavěné systémy a nabízí řešení
od lokálních sítí (LAN) až po dálkové sítě
(WAN). Výrobní program firmy N.A.T. zahrnuje širokou nabídku standardních rozhraní pro sítě LAN a WAN, založených
na standardizovaném hardwaru, jako
je AdvancedMC™, MicroTCA™, VME,
­CompactPCI, PMC, PCI aj.
Platformy pro vestavnou montáž firmy N.A.T. jsou doplněny protokoly typu
ISDN, SS7, ATM nebo TCP/IP, a tím přizpůsobeny systémům reálného času. K
dosažení vysoké spolehlivosti modulů
AdvancedMC™ používá firma N.A.T. zásuvný konektor AdvancedMC™ Plug od
firmy HARTING. Konektor odpovídá úzkým definovaným tolerancím a připouští
tolerance kolísání kvality při výrobě desek plošných spojů při propojení po hraně desky. S konektorem ­AdvancedMC™
Plug je okraj desky nahrazen zásuvným konektorem. Tím se preventivně
předchází vysokému opotřebení a korozi. Zóna zásuvného připojení modulu
­AdvancedMC™ je tak definována konektorem a umožňuje vysokou bezpečnost a
spolehlivost kontaktního spoje nezávisle
na kvalitě desky plošných spojů.
41
tec.News 16: Bezpečnost
Dr. Andreas Starke
Ethernet na palubách vlaků
Sběrnicové systémy se nasazují v široké řadě strojírenských a procesně řídicích aplikací. Palubní systémy založené na podobné technologii jsou instalovány rovněž v železničních vozech. Je však zřejmé, že objemy dat brzy
překročí kapacitu stávajících řešení. Standardizace by kromě toho pomohla snížit různorodost použitých systémů.
Ethernet se zdá být tím pravým řešením, ale železničním vozům je nutno věnovat zvláštní pozornost.
42
harting tec.News 16 (2008)
Vysoká síťová dostupnost je otázkou bezpečnosti, a
proto je správná volba síťové topologie při návrhu sítě
zásadním rozhodnutím. Rozdíly začínají již na úrovni
fyzické topologie sítě. V jednoduchých hvězdicových
nebo lineárních konfiguracích je možné dostupnost
zvýšit agregací spojů. Mezi dva přepínače lze instalovat více spojů, jejichž kombinací vznikne jedna logická
cesta. Tento přístup ovšem poskytuje ochranu pouze
před výpadkem jednoho spoje. Selhání přepínače stále
způsobí zhroucení sítě.
Prstencová topologie podporuje koncepci “skutečně”
redundantní sítě s vysokou dostupností. Přerušení
prstence v jednom bodu, způsobené výpadkem jedné
komponenty (spoje nebo přepínače), nevyvolá zhroucení sítě. Dostupnost lze dále zvýšit použitím více provázaných prstenců (tj. jeden prstenec na jednu dvojici
vagonů).
Další rozdíly mezi kancelářským a železničním prostředím lze dát snadno do souvislosti s modelem OSI.
Začneme-li u fyzických komponent (vrstva 1), vidíme,
že u ethernetových systémů navržených pro železniční
aplikace se řada věcí liší z důvodu jiného provozního
prostředí.
Kabely mezi jednotlivými vagony vyžadují zvláštní pozornost, protože jsou instalovány v nechráněné zóně.
Běžným řešením je umístění jednotlivých kabelů do
ochranných trubic. Elektrické spojení mezi kabelem a
vozy je řešeno konektory IP 68, osazenými na obou
koncích kabelů. U ethernetových spojů se používají
měděné 100Ω kabely kategorie 5, které vyhovují běžným železničním požárním normám a jsou osazeny
vhodně navrženými konektory.
3
43
tec.News 16: Bezpečnost
Srovnání kancelářského Ethernetu a průmyslového Ethernetu
Vlastnost
Kancelář
Průmysl
Železnice
Průřez kabelu
AWG 22...28 (0,34 až 0,08 mm²)
AWG 22...26 (0,34 až 0,14 mm²)
AWG 20...22 (0,5 až 0,34 mm²)
Stínění kabelu
Ne
Ano
Ano
Izolace kabelu
PVC
PVC
LS0H
(Low Smoke < Zero Halogen)
Shoda s požadavky na požární
odolnost; izolační materiál
­neprodukující halogeny a kouř
Konektor
RJ45
RJ45
M12
Ochrana IP
IP 20
IP 30 to IP 67
IP 30 to IP 67
Provozní teplota
0 až 50 °C
´- 20 až 70 °C
´- 40 až 70 °C
Nárazy a otřesy
Žádné požadavky
Testování typu EN 60 068
EN 61 373
Síťová dostupnost
Střední
Vysoká
Vysoká
Přenos dat ve skutečném čase
Ne
Částečný
Částečný
Elektromagnetické rušení
Velmi nízké
Vysoké
Zvláštní požadavky definované v
normě EN 50 155
Udávaná životnost
< 5 let
5 až 15 let
Až 30 let
Vstupní výkon
230 V stříd.
230 V stříd., 24/48 V stejn.
24, 36, 48, 72 nebo 110 V stejn.
Na úrovni 2 modelu OSI není mezi průmyslovými a
kancelářskými sítěmi žádný zásadní rozdíl. Na této
vrstvě probíhají datové přenosy, které využívají ethernetové rámce, priorizace dat (QoS – kvalita služeb) a
použití značky V-LAN nebo identifikátorů pro protokoly
vyšší úrovně. Zároveň zde běží protokol RSTP (Rapid
Spanning Tree Protocol), který eliminuje logické smyčky v redundantních sítích.
Stávající protokoly vyhovující normě IEE 802.xx na
vyšších vrstvách modelu OSI nabízejí dostatečné
možnosti, které splní většinu požadavků. V některých
případech mohou být nutné určité úpravy a použití bran
navázaných na stávající protokoly (např. IEC 61 375).
Aplikace:
Sledování pomocí videa
Sledování pomocí videa se na palubách vlaků často
zavádí kvůli zvýšení bezpečnosti. Jsou instalovány
systémy, které převádějí analogové signály (dosud generovány řadou dříve instalovaných kamer) na digitální
44
signály a zajišťují agregaci kanálů. Lze však předpokládat, že v budoucnu budou ve větší míře zavedeny
digitální kamery. Tyto kamery pak přepínače, které vyhovují železničnímu prostředí, napojí přímo do sítě.
Video server poskytuje základní funkce správy dat.
Video data jsou směrována přímo na monitor v kabině
strojvůdce. Struktura sítě musí podporovat provoz v
reálném čase, kdy kamery slouží ke sledování nástupiště.
Protože video aplikace vyžadují podstatně větší šířku pásma, návrháři sítí by měli použít protokol IGMP
(Internet Group Management Protocol). Pokud se tato
technologie použije ve spojení s vhodnými přepínacími funkcemi (snooping), zajišťuje odesílání dat pouze
do těch uzlů, kde jsou skutečně potřeba. Tento přístup
snižuje zatížení sítě na minimum.
harting tec.News 16 (2008)
Informační a zábavní systémy pro
cestující
Data je nutno přivést k reproduktorům, displejům LED a
plochým obrazovkám, které dané informace poskytnou
cestujícím.
K předávání hlášení na palubách vlaků bylo tradičně
voleno analogové zařízení. Displeje LED byly napojeny na samostatné systémy. Ploché obrazovky, včetně
monitorů vestavěných do sedadel, nebyly v osobních
vagonech k dispozici. Tyto systémy jsou však nyní populárnější a z Ethernetu se stává preferované síťové
řešení. Jedním z možných přístupů je zavést jedinou
širokopásmovou síť, která bude použita k přenosu dat u
všech aplikací. To by vyžadovalo sofistikovaný systém
protokolů a síťovou topologii s garantovanou prioritou
datových paketů a případnou možností provozu v reálném čase. Řešením je například technologie V-LAN.
Další variantou je instalace samostatné sítě pro každou
aplikaci: jedné pro systém hlášení, jedné k zobrazování informací, jedné pro potřeby zábavního videa apod.
Tento přístup však ztrácí výhody jediné fyzické sítě (tj.
snížené nároky na kabeláž).
Řídicí síť vlaku
Sítě, které zajišťují řízení vlaku, musejí disponovat určitými prvky fungujícími v reálném čase. Síť TCN (Train
Communication Network), založená na standardu
IEC 61 375, představuje jeden z těch síťových a protokolových systémů, které si v současné době vybírají
přední výrobci. Jsou instalovány systémy se dvěma
sběrnicemi a redundantní kabeláží: sběrnice WTB
(Wired Train Bus) propojuje všechny vagony a sběrnice MVB (Multifunction Vehicle Bus) zajišťuje spojení
všech řídicích jednotek, včetně trakčních a brzdicích
jednotek a jednotek ovládání dveří v rámci jednoho
vagonu.
Tento sběrnicový systém je téměř 20 let starý a již nedostačuje budoucím nárokům. Objem přenášených dat
a režijních informací často přesahuje šířku pásma sítě
TCN. Problém by vyřešil rychlý Ethernet, který využívá
rychlost 100 Mb/s. Ethernet také nabízí výhodu rozsáhlé celosvětové základny informací a standardizovaných
rozhraní a nástrojů. Je však třeba vyvíjet řešení, která
podporují aplikace v reálném čase a funkce specifické
pro aplikace řízení vlaku, a zajišťují rovněž zpětnou
kompatibilitu. V každém kroku implementační fáze je
nutno brát v úvahu bezpečnostní aspekty.
Standard WTB, který definuje dobu odezvy 100 ms,
by mohl posloužit jako měřítko podpory provozu v reálném čase u nového řešení. Znamená to, že ethernetová síť, která využívá protokoly standardu IEEE 802
a příslušnou topologii, by byla vhodná k provozu vlaku.
Síť by musela být navržena tak, aby zvládala dostatečný počet uživatelů na segment a vhodně využívala
technologii QoS.
Budou potřeba dodatečné aplikace a protokoly, které zajistí funkce specifické pro železniční prostředí.
Protože systémy řízení vlaku nelze ze sítí TCN do sítí
Ethernet přenést přes noc, budou tyto sítě po nějakou
dobu existovat souběžně. Systémy řízení železničního
vozu budou muset spolupracovat s oběma sítěmi, což
povede k nutnosti implementovat datové třídy TCN v
síti Ethernet. Další unikátní vlastností vlakových sítí je
systém automatické konfigurace sítě při spuštění systému. Je totiž nutno zohlednit aktuální konfiguraci vlaku,
tj. počet, typ a pořadí vagonů, a logicky ji v systému
reprezentovat. To je standardní funkce sběrnice WTB,
ale u Ethernetu se bude muset její ekvivalent teprve
vyvinout.
Aktuální stav a vyhlídky do budoucnosti
Síť TCN, definovaná normou IEC 61 375, je v současné době stále hlavním sběrnicovým systémem. Přitom probíhají práce na začlenění Ethernetu do normy
IEC/TC9 WG43. První vlaky, které implementují Ethernet, jsou právě nasazovány do provozu. Hlavní aplikace představují informační systémy pro cestující, řídicí
funkce nesouvisející s bezpečností a sledování pomocí
videa. Zábavní funkce a přístup pomocí sítě W-LAN
budou následovat. Zajištění shody s předpisy a schvalovacími procedurami nějakou dobu potrvá a uplyne
několik let, než bude Ethernet možné plně nasadit jako
sběrnicový systém řízení vlaku.
Dr. Andreas Starke
Market Manager Transportation, Electric
HARTING Technology Group
[email protected]
45
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Andreas Huhmann
Je to rytmus! Automatizace IT je vhodná
a způsobilá pro decentralizované lokální aplikace
Automatizace IT je univerzální komunikační platforma pro všechny procesy výrobního průmyslového podniku.
Firma HARTING představila rozsáhlé koncepce, vyvinula standardy a uvedla na trh výrobky. V Zhuai (Čína) byla
automatizace IT realizována v praxi ve vlastním novém závodě.
po
dn
iku
U vá
dění na
tr
h
Profily automatizace
7. Aplikace
Úroveň aplikace
a
b
p
A
l
ik
ace
6. Předvádění
for m a
at
5. Relace
n
k ač í pl
ni
Vý
ro
Pr
o
c
e
sy
Nezbytná
­kompatibilita
Komunikační profily
Ko mu
3. Síť
Komunikační platforma
ý
v
oj
Automation IT
V
4. Transport
Nezbytné
dodržení
UDP TCP SouIP
stava
TCP/
IP
2. Datové propojení
Ethernet
MAC IEEE
1. Fyzická síť
Ethernet
802.3
ET
HERN
ET
Referenční model OSI
Obr. 1: Schéma procesu
Obr. 2: Model úrovní OSI
Protože se Ethernet v kancelářských aplikacích IT vyvinul v převažující komunikační standard, i automatizace
IT důsledně sází na Ethernet. Přitom je všeobecnost
komunikace na prvním místě. Tuto všeobecnost nicméně poskytují pouze takové systémy, které jsou slučitelné se specifikací Ethernet IEEE 802.3. Ethernet byl
původně vyvinut pouze pro procesy v prostředí kancelářských aplikací IT. Automatizace IT naproti tomu
bere ohled na specifické požadavky automatizace v
závislosti na deterministických systémech a reálném
čase. To znamená, že i systémy automatizace byly mezinárodně standardizovány v kompatibilních rozšířeních
normy IEEE 802.3, na jejímž základě je lze použít na
platformě automatizace IT.
timálně přizpůsobená výrobním procesům. Použije-li
dnes uživatel sběrnici PROFIBUS se širokým spektrem
profilů aplikací, pak u standardního Ethernetu je nejprve nemá vůbec k dispozici, protože Ethernet je v první
řadě komunikace založená na úrovni 2 modelu úrovní
OSI. Úloha automatizace nevyhnutelně vyžaduje komunikaci, kromě toho je však potřeba i velký rozsah
profilů aplikací. Skutečný vlastní kapitál dnešních řešení automatizace je tedy ve vyšších úrovních, než je
úroveň komunikace.
Z hlediska automatizace je proto diskuse čistě o komunikaci zcela zbytečná, protože pro Ethernet se
může udržet pouze profil, který odbornou způsobilost
automatizace z prostředí sběrnice pole přenese do
nového prostředí Ethernetu. Tato odborná způsobilost
automatizace úspěšně vznikala více než 20 let. Proto i v budoucnosti bude trh založen na profilech dvou
veteránů z prostředí sběrnice pole, jejichž důležitost
3
je i v prostředí Ethernetu nesporná. Jejich podíl s cca
Automatizace IT a komunikační profily
pro automatizaci
Výrobní průmysl dnes pro automatizaci na decentralizované lokální úrovni požaduje upravená řešení op-
46
harting tec.News 16 (2008)
47
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
2/3 celosvětového trhu v oblasti sběrnice pole zůstane
vysoký i s komunikací po Ethernetu.
1. Ethernet/IP
Ethernet/IP lze považovat za další vývoj DeviceNet
na bázi Ethernetu. V komunikačním profilu je založen
na standardních mechanismech podle IEEE 802.3.
Proto Ethernet/IP funguje na jednotné komunikační
platformě Ethernet. ODVA (Open DeviceNet Vendor
Association – Asociace prodejců otevřené DeviceNet)
odstranila téma aplikace po CIP (Common industrial
Protocol – obecný komunikační protokol) ze všeobecné
souvislosti komunikace a využívá CIP nezávisle na komunikační platformě. To jasně ukazuje směr k jednotné
komunikační platformě.
2. PROFINET
PROFINET jako další vývoj sběrnice PROFIBUS je
standardem, který je v komunikačním profilu kompatibilní se standardním Ethernetem podle specifikace
IEEE 802.3. Rozšíření v reálném čase pro PROFINET,
která doplňkově ke kanálu TCP/IP realizují kanál v reálném čase na úrovni 2, určený pro aplikace automatizace, neomezují otevřenost komunikační platformy.
Mnohdy jsou tato rozšíření dokonce nezbytná, aby se
zajistila provozní pohotovost a použitelnost sítě pro
automatizaci. Proto firma HARTING PROFINET jednoznačně zahrnula do tématu automatizace IT.
Kritickým bodem u komunikačních profilů je nicméně
to, že jejich rozšíření sice zajišťují kompatibilitu s Ethernetem podle IEEE 802.3, ale samy mezi sebou nejsou
slučitelné. Proto je vytvoření komunikační platformy
možné teprve poté, co dojde k rozhodnutí pro jeden z
komunikačních profilů.
Instalační systémy pro automatizaci IT
V kancelářském prostředí bylo dosaženo univerzálních
instalačních systémů díky vysokému stupni jendotnosti
aplikací, např. kancelářských pracovišť. Infrastruktura
musí pokud možno po dlouhou dobu životnosti umožňovat flexibilní využití kancelářské budovy. Během
tohoto využívání se několikrát vymění součásti sítě
Ethernet i kancelářské PC, což by mělo být možné
bez nákladného ukládání nových kabelů. Za těchto
okrajových podmínek se podařilo oblast uložení propojovacích kabelů vůči součástem sítě Ethernet vytvořit
48
jako oddělenou infrastrukturu. Současné normy přesně
odrážejí tuto situaci, a proto jsou relevantní buď pro
konektory a kabely, nebo pro součásti sítě Ethernet,
jako jsou přepínače.
Tato výchozí situace je sice stejně žádoucí pro průmysl, ale v prostředí sběrnice pole není obvyklá. V
průmyslové budově je výchozí situace bez problémů
přenositelná, protože i v průmyslové budově je obvyklé
uložení kabelů předem, a zařízení a stroje lze jednotně
připojit přes vývody.
Naproti tomu v zařízení nebo ve stroji se výchozí přístup dostane na své hranice. Při automatizaci je síť
ovlivněna větším stupněm závislosti na aplikaci.
Topologie potřebné pro aplikace
automatizace
Spojení propojovacích kabelů a součástí sítě Ethernet
se projevuje i velkým počtem potřebných topologií. V
síti Ethernet, plně vybavené přepínači, jsou komplexní topologie vždy otázkou součástí sítě, protože jen
hvězdicová topologie, např. ve strojích pro vstřikovací
lití, připouští oddělení propojovacích kabelů a součástí
sítě. Kabelové propojení s topologií v přímé řadě, např.
v dopravních zařízeních, lze realizovat pouze s vhodnými přepínači.
Kabelové propojení v automatizaci IT
Pro automatizaci IT potřebuje uživatel vhodné koncepce kabelového propojení pro všechny oblasti svého
podniku. ISO/IEC 11 801 poskytuje řešení kabelového
propojení, zavedená v prostředí IT kancelářských aplikací. Hlediska přizpůsobení specifickým podmínkám
okolního prostředí v průmyslu a topologiím v průmyslových budovách jsou součástí normy ISO/IEC 24 702.
K praktické realizaci požadavků kancelářských aplikací
IT a automatizace navrhly firmy HARTING a Leoni Kerpen GmbH, Stolberg, koncepci kabelového propojení, v
níž se důsledně převádí do praxe ISO/IEC 24 702. Tato
norma definuje kabelové propojení v průmyslové budově v plné kompatibilitě s ISO/IEC 11 801. Tak vznikne
kabelové propojení, které je všeobecně k dispozici pro
všechny aplikace automatizace v kancelářském prostředí IT i v průmyslovém prostředí. K tomuto účelu
se sloučily odborné způsobilosti firem Leoni Kerpen
a HARTING. Příkladem jsou Vari Keystone od Leoni
Kerpen a technologie PushPull firmy HARTING.
harting tec.News 16 (2008)
Topologie
Konektor
Přepínač
Průmyslová budova
HARTING PushPull
mCon 1000
Han® PushPull
mCon 3000
HARTING PushPull Hybrid
mCon 6000
Zařízení
Stroj
Obr. 3: Kabelové propojení průmyslové budovy, zařízení a stroje
Jestliže síť v průmyslové budově pokračuje ve stroji
nebo v zařízení, je třeba brát ohled na profily automatizace, jejichž kabelová propojení jsou definována
ve specifických částech IEC 61784. Němečtí výrobci
automobilů například vyvinuli společný standard instalace, který byl jako všeobecný standard PROFINET
začleněn do IEC 61 784-3. Koncepce instalace využívá
technologii PushPull firmy HARTING, která se používá
jak pro komunikaci, tak pro přívod napájecího napětí
24 V. I zde firma HARTING vypracovala celé spektrum
řešení, při němž spolupracovala s partnery z automatizace IT.
Součásti sítě pro automatizaci IT
Oddělení průmyslového Ethernetu od standardních
technologií IT je z hlediska bezpečnosti nevhodné. Kromě toho je tlak kancelářského prostředí IT na inovace
enormní; další zásadní technologické objevy a inovace
mají svůj původ právě zde. Z toho může mít prospěch
i automatizace IT.
Jestliže se původně pro průmysl přijal jasný kurz směrem k Fast Ethernet, pak dnes dodatečná šířka pásma, kterou nabízí např. techologie gigabitové rychlosti,
nachází využití i v průmyslových aplikacích, protože
může poskytnout mimořádné zlepšení výkonu pro automatizaci. K tomu přistupuje i jasný činitel vývoje a
nákladů. Protože je tato nová širokopásmová technologie spolufinancována obrovskými počty kusů z oblasti
kancelářského prostředí, je ve střednědobém horizontu
k dispozici bez podstatného nárůstu ceny ve srovnání
s Fast Ethernetem. Tyto nové technologie do průmyslu
přinášejí další aplikace, jako je hlas a video.
Automatizace IT sází jednotnou komunikační platformou na sílu inovací technologie standardního Ethernetu. Výkon součástí sítě se na základě toho vyronvává
podle současného nejmodernějšího stavu sítě Ethernet.
Klíčovým tématem v úvahách o platformě je správa
a řízení sítě. K tomuto účelu jsou k dispozici výkonné
nástroje, které předpokládají inteligentní součásti sítě.
Firma HARTING doplnila součásti sítě Ethernet k použití na průmyslové decentralizované lokální úrovni o
součásti, které uvádí na trh společně s firmou Nexans
Deutschland Industries GmbH u. Co. KG, Mönchengladbach. Tyto přepínače mají výkon a kompatibilitu
pro jednotné řízení a správu sítě. Díky konstrukčnímu
tvaru přizpůsobenému průmyslovým standardům při
současném plném vysokém výkonu pro kancelářské
aplikace představují ideální doplněk kabelového propojení v průmyslu podle ISO/IEC 24.702.
Protože je dnes řízení a správa v kancelářském prostředí ve srovnání s oblastí sběrnice pole standardem,
je vývoj předurčen. Řízení a správa najde cestu i do
automatizace. Součásti sítě Ethernet budou mít proto i
funkční způsobilosti řízení a správy, které se ve strojích
a zařízeních budou využívat tak jako typicky v kancelářských aplikacích. Přepínače mCon 3000 a 6000
firmy HARTING jsou již dnes vybaveny vlastnostmi
Simple Network Management Protocol (SNMP – protokol řízení a správy jednoduché sítě), tyto vlastnosti
umožňují centrální řízení a správu. Tyto konstrukční
řady jsou navíc cíleně a účelně doplněny rozšířeními
nezbytně potřebnými pro profily automatizace, např.
IGMP Snooping – detekce a sledování pro Ethernet/IP
nebo integrace vstupů a výstupů PROFINET.
Tím firma HARTING vyhovuje specifickým požadavkům infrastruktury budov, zařízení a strojů a s partnery automatizace IT nabízí koordinovaná řešení, která
umožňují komunikační platformu automatizace IT až
na decentralizovanou lokální úroveň.
Andreas Huhmann
Director Strategic Marketing, ICPN
HARTING Technology Group
[email protected]
49
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Wolfgang Klinker & Anne Bentfeld
Zkrocení dvou tančících lvů
S otevřením nové výrobní provozovny v Zhuhai (Čína) zvyšuje technologická skupina HARTING výrobní kapacitu
pro asijský trh. Moderní logistické centrum podporuje budování pozice firmy HARTING na trhu v Asii. Současně
firma HARTING v novém závodě instaluje perspektivní koncepci automatizace, komunikace a řízení.
50
harting tec.News 16 (2008)
400 hostů se dostavilo na otevření: Nová výroba firmy
HARTING v Zhuhai byla slavnostně zahájena 19. října
2007. Slavnostní událost rodina Hartingů oslavila společně s vysoce postavenými zástupci města Zhuhai,
zástupcem německého velvyslance v Číně, s vedoucími zástupci místní univerzity i s obchodními partnery.
Zástupci čínské vlády a hosté z Německa – mezi nimi
i dozorčí rada technologické skupiny a starosta Espelkamp pan Heinrich Vieker – stejně jako spolupracovníci
z Espelkampu, Anglie, mnoha zemí Asie i místní ze
Zhuhai patřili rovněž ke gratulantům. Uvítací projev pronesla Margit Hartingová, společnice firmy Harting
KGaA s všeobecným zplnomocněním. Jejím úkolem
bylo také začít zahajovací ceremoniál probíhající v duchu čínské tradice tak, že „krotila dva tancující obrovské lvy“. Philip F. W. Harting, syn podnikatelů Margrit a
­Dietmara Hartinga, již po dva roky působící jako výkonný ředitel pro Asii v pobočce v Hongkongu a zodpovědný za obchodní aktivity firmy HARTING v Asii, ve svém
projevu zdůraznil, že význam podniků vedených svými
majiteli je veliký právě pro nepřetržité zapojování na
nových trzích. Zatímco u kapitálových obchodů převládá očekávání krátkodobého úspěchu, rodinné podniky
sledují střednědobé a dlouhodobé cíle.
Cíl: Vedoucí postavení na trhu
Cíle, které si firma HARTING vytyčuje v Asii, jsou ve
skutečnosti vysoké: Přes silnou konkurenci se podnik
chce stát vedoucí společností na trhu konektorů v Asii.
Výrobní provozovna v Zhuhai je jedním z nejdůležitějších kroků k tomuto cíli.
Werner H. Lauk, vedoucí ekonomického oddělení velvyslanectví Spolkové republiky Německo v Číně, ve svém
pozdravném poselství pochválil sociální zapojení rodiny
podnikatelů z Espelkampu a příkladný postup při volbě
místa v Číně. Zhuhai je rychle rostoucí milionové město
ležící v provincii Guang-dong ve vzdálenosti přibližně
jedné hodiny jízdy trajektem na západ od ­Hongkongu,
blízko dřívější portugalské enklávy Macao.
Výrobní provozovna byla postavena v technologické
a hospodářské zóně města dle plánů čínského architekta. Firma HARTING investovala okolo 12 mil. euro,
aby vybudovala 20 000 m² ploch pro výrobu a logistiku. V současně době pracuje u HARTING Zhuhai
250 pracovníků. Tím firma HARTING zdvojnásobila počet zaměstnanců. Jak Dietmar Harting, osobně ručící
společník skupiny HARTING, zdůraznil, skupina zná
pravidla hry pro úspěch v asijské konkurenci – v Zhuhai
se vyrábí již od r. 1998. Dietmar Harting říká: „Investice
do prvního stupně výstavby je odpovědí vedení firmy
na stoupající poptávku z hospodářského prostoru Asie
v oblasti Pacifiku. Čína je navíc nejnáročnějším trhem.
Stavíme na svých zkušenostech z asijského prostoru
a staráme se o blízkost k zákazníkům; pouze v přímém
a nepřetržitém dialogu výrobci rozvíjejí potřebný jemný cit a postřeh pro požadavky specifické pro určitou
zemi a pro specifické potřeby svých partnerů“. Červenou pásku přestřihla rodina Hartingů spolu s několika
hosty a společně s nimi otevřela nový závod skupiny
HARTING v Číně. Konkrétní okamžik pro přestřižení
pásky byl dle čínského mystického znamení stanoven
přesně na 11:38 hod. Nicméně přes slavnostní a vznešené zahájení šlo o to, neztrácet čas. Během ceremoniálu byla výroba již v plném běhu. Naběhla již před
otevřením.
Výroba dle domácího vzoru
Firma HARTING si již udělala jméno na prudce se rozvíjejícím čínském průmyslovém trhu. Již dnes se stará
o trhy, jako jsou telekomunikace, doprava a doopravní
prostředky, strojírenství, energetický průmysl. Zvláštní
důraz klade firma HARTING na kvalitu a synergie mezi
výrobními podniky. Nástroje a stroje pro výrobu firma
vyrábí v hlavním původním sídle v Německu. I vedení
závodu je v německých rukou.
Otevřením nového závodu v Zhuhai se firma HARTING
hlásí ke strategickému posílení hospodářské oblasti
Asie. Přísné respektování interních firemních směrnic
týkajících se ochrany životního prostředí a bezpečnosti
a ochrany zdraví zaměstnanců při práci přitom tvoří
základnu pro obchodní činnost v Číně i celosvětově.
Pro Dietmara Hartinga je výrobní základna v Číně
ovšem strategicky důležitá i z jiného hlediska. V čínských podmínkách poskytuje výroba možnost vysoce
kvalitní výrobky vyrábět se stejnými náklady, s nimiž
by se vyráběly i potenciální napodobeniny. Tím se na3
51
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Obr. 1: Závod HARTING v Zhuhai
podobeným výrobkům hospodářská výhoda odebírá
již na místě vzniku.
Komunikační platforma automatizace IT
až do stroje
Z technického i organizačního hlediska je čínský závod
na nejmodernějším úrovni. Všeobecné kabelové propojení Ethernet spojuje všechny interní oblasti závodu a
celý závod napojuje do svazku IT všech závodů firmy
HARTING na celém světě.
Až dosud to byla spíše předvádění na veletrzích, jimiž
firma HARTING upozorňovala na výhody všeobecné
komunikační platformy automatizace IT. V nové výrobní provozovně v Zhuhai v jižní Číně stratégové z
Espelkampu udělali něco dokonalého, nebo přesněji
řečeno nechali kabely Ethernet s propojovacími panely,
přepínači, směrovači a vývody nainstalovat napříč všemi stupni hierarchie podniku i v rámci celé prostorové
a provozní struktury v souladu s danými okolnostmi.
Komunikační, a tím i výrobní procesy lze tak optimalizovat.
Obchodní procesy technologické skupiny jsou plně založeny na IT. Claus Hilger, generální ředitel IT technologické skupiny HARTING, informuje, že veškeré podniky skupiny HARTING jsou napojeny na centrálu IT v
Espelkampu, jejímž základem je SAP. Veškeré aplikace
ERP (plánování zdrojů podniku) a toky zboží skupiny
podniků jsou proto centrálně evidovány a řízeny.
52
Zatímco na jiných místech infrastruktura IT vyrostla
zčásti historicky, v novém závodě v Zhuhai bylo možné začít budování úplně zdola. Přitom se sázelo na
kooperaci firem Cisco a HARTING. Jak Claus Hilger a
Ralph Xia, manažer IT závodu, informovali, infrastruktura lokální sítě v Zhuhai je tvořena páteřní přenosovou
trasou s gigabitovou rychlostí a přípojkami 100 Mbit na
pracoviště v kancelářích a k výrobním strojům. Kabelové propojení je založeno na CAT 6. V nové výrobní
provozovně bylo instalováno asi 15 000 m standardních kabelů CAT 6. K tomu přibývá 1 200 m kabelu
CAT 6 firmy HARTING pro Ethernet v oblasti výroby k
napojení výrobních prostředků. Celkem bylo v závodě
instalováno 296 síťových vývodů.
Dále bylo použito 300 propojovacích kabelů firmy
HARTING, každý z nich byl 2 m dlouhý. Zatímco na
horní úrovni sítě se používají přepínače firmy Cisco
(Catalyst 2960 24/48, Catalyst 3560) a směrovač ­Cisco
(2621 XM) pro aplikace VPN a WAN, pro napojení výroby se používají řízené přepínače firmy HARTING
typu mCon 7100 se stupněm krytí IP 67.
V koordinaci s centrálou IT tým Ralpha Xia realizoval
síťové propojení a implementaci IT aplikací včetně integrovaného řešení VoIP od Cisco. I pro plánované
videokonference je k dispozici dostatečná šířka pásma.
„Náš další velký projekt IT bude převod telefonní komunikace skupiny HARTING na internetovou telefonii
(VoIP),“ říká Claus Hilger.
harting tec.News 16 (2008)
Co je automatizace IT
Automatizace IT je univerzální komunikační platforma
pro všechny procesy průmyslového výrobního podniku. Pro automatizaci IT uživatel potřebuje vhodné koncepce instalace pro všechny oblasti svého podniku.
ISO/IEC 11 801 poskytují řešení kabelového propojení,
jež jsou zavedena v IT v kancelářských aplikacích. V
aplikacích technologie automatizace však existuje potřeba jednání. Zde automatizace IT poskytuje všeobecné koncepce instalace pro průmyslové budovy, zařízení
a stroje.
Obr. 2: Aplikace HARTING v závodě v Zhuhai:
síťový zdroj pCon 7095- 24 A a přepínač mCon 7100-A s 10 porty
Již využívanou a důležitou aplikací je sledování strojů.
„Naši kolegové ze závodu v Northamptonu jsou po VPN
propojeni s osazovacími automaty SMD součástek v
Zhuhai a mohou dálkově sledovat, kontrolovat a konfigurovat stroj,“ informuje Claus Hilger. I přes mimořádně
velkou vzdálenost jsou v IT systému zajištěny všechny
bezpečnostní potřeby globálně pracujícího koncernu.
Hilger říká: „Samozřejmě využíváme koncepci bezpečnosti na bázi centrálně zadané bezpečnostní politiky
týkající se externího napojení, používaných koncových
zařízení, metod komunikace. Firma HARTING pracuje
se zabezpečením systémů proti průniku zvenčí (firewall), s centrální správou přístupových práv, zabezpečením klientských systémů proti průniku zvenčí a šifrováním pracovní plochy na všech přenosných počítačích
i s mnoha dalšími bezpečnostními zařízeními.“
Wolfgang Klinker
Journalist
Anne Bentfeld
General Manager
Communication and Public Relations
HARTING Technology Group
[email protected]
Co to znamená pro firmu HARTING?
Při zohlednění podmínek okolního prostředí a rozdílných
požadavků aplikace nalezne uživatel z oblasti průmyslu
ve výrobním programu firmy HARTING své optimální
řešení.
–Konektory, systémové šňůry a průmyslové vývody s
možností osazení na místě aplikace (RJ45 / M12).
–Přívod napájecího napětí pro skříně rozváděčů a decentralizovaná instalace (i s vysokým stupněm krytí).
–Optimalizované přepínače Ethernet (plug&play) do
stísněných prostor instalace ve skříních rozváděčů a
skříňkách svorkovnic.
Řady výrobků eCon 2000 a eCon 3000
–Přepínače Ethernet s rozhraními s optickými vlákny k
síťovému propojení velmi vzdálených zařízení, popř.
zařízení v prostředích s kritickou elektromagnetickou
kompatibilitou.
Řady výrobků eCon 3000 a mCon 3000
–Přepínače Ethernet s řešeními redundance optimalizovanými pro aplikaci (paralelní a okruhové propojení).
Řada výrobků sCon 3000
–Řízené přepínače Ethernet s bezpečnostními funkcemi k integraci výrobních zařízení do firemní sítě
­Ethernet.
Řady výrobků mCon 1000 a mCon 3000
–Řízené a neřízené přepínače Ethernet s vysokým
stupněm krytí k realizaci koncepcí decentralizovaných
zařízení a strojů.
Řady výrobků eCon 4000, mCon 4000, eCon 7000,
mCon 7000
–Řízené a neřízené přepínače Ethernet včetně a bez
rozhraní pro úroveň propojovacího pole v konstrukčním provedení 19“ pro ovládací skříně.
Řady výrobků eCon 9000, mCon 9000
53
tec.News 16: Systémové par tnerství
Fritz Aldag
Globalizované
hospodářství vyžaduje
silné partnery
Firmy Siemens a HARTING se dohodly na partnerství pro řešení
decentralizovaných systémů pohonů a systémů automatizace.
Na letištích v Dubaji, Soulu a Pekingu jsou v současné době
realizovány první velké projekty.
Firmy HARTING, jako přední výrobce konektorů, a Siemens
intenzivně spolupracují od okamžiku rozvoje technologie sběrnice. Hlavním tématem spolupráce je rozhraní systémů datových konektorů a systémů konektorů pro přenos energie pro
decentralizovaná zařízení a přístroje, např. konstrukční skupiny
snímačů pro ovládací řízení, spouštěče motorů, měniče kmitočtu, převodovky a motory.
Pro tuto oblast byly vyvinuty konstrukční řady
Han-Compact ®, Han-Brid® a Han® EMC, popř. byly
modifikovány pro nové požadavky. S obchodní jednotkou firmy Siemens, která se zaměřuje na technologie
nízkonapěťového spínání, byla vypracována také koncepce pro systém energetické sběrnice Han-Power ® S,
poskytovaný firmou HARTING. Firma Siemens dodává řady přístrojů Simatic ET 200 X, ECOFAST,
Simatic ET 200pro a Sinamics G120D pro decentralizované řízení motorů a převodovek.
Velký projekt letiště Dubaj
Po řadě menších projektů si firma Siemens v prosinci
2003 mohla připsat k dobru první velkou zakázku technického vybavení decentralizovaných pohonů. Terminál
III mezinárodního letiště v Dubaji byl vybaven dopravníkem zavazadel s technologií decentralizovaných pohonů od firmy Siemens.
Zejména v oblasti dopravníků zavazadel, tj. od vstupní registrace a kontroly až po převzetí zavazadel z
54
pásového dopravníku kufrů, byly potřeba decentralizované pohony (motory vč. spouštěčů motorů, popř.
měničů kmitočtu). V Dubaji bylo instalováno celkem
13 000 přístrojů. Jako speciální požadavek si provozovatel letiště ve specifikaci vyžádal, aby všechny přístroje byly dodány v provedení s připojením zásuvnými
konektory, takže při případných výpadcích je výměna
součástí zajištěna v nejkratší době.
Moderní technické vybavení letiště sází na plně automatické systémy, které zahrnují i dočasné uložení
zavazadel u tranzitních cestujících. Ke splnění tohoto
požadavku bylo na letišti v Dubaji realizováno přibližně
90 km dopravních a skladovacích tras. Ve fázi dokončení výstavby bude mít letiště možnost bez problémů
odbavit 15 000 ks zavazadel za hodinu při objemu
70 mil. cestujících letadlem ročně. Logistika letiště v
Dubaji umožňuje odbavit více než 8 000 cestujících
za hodinu. Zejména v očekávání nových velkoprostorových letadel, jako je Airbus A 380, a další integrace
světového hospodářství se celosvětově počítá s ná-
harting tec.News 16 (2008)
růstem objemu cestujících. Všechna velká letiště se již
dnes přizpůsobují tomuto požadavku.
Pro zásobování energií v rozsahu 400 V byly použity konektory firmy HARTING Han-Power ® S a
Han® Q4/2. Pohony byly vybaveny konektory v zásuvném provedení Han® Q8 u spouštěče motoru a
Han® 10 E u motoru. U kabelových vedení upravených
na délku a osazených konektory bylo nutné použít
speciální kabely (bez obsahu halogenů, odolné vůči
oleji a zabraňující šíření plamene) podle norem British
Standard (britská obdoba německé průmyslové normy)
(IEC 60 332-1, 60 754-2 a 61 034). Kromě toho byly
pro všechny oblasti mimo instalované kovové kabelové
kanály požadovány doplňkové ochranné trubky z materiálu bez obsahu halogenů, které slouží k ochraně
elektrických kabelů proti mechanickému poškození.
Datová sběrnice byla realizována s Han-Brid® Profibus
ve formě systému zásuvných propojovacích konektorů.
Firma HARTING vyrobila kabely systému v různých
délkách ve variantách v rozsahu od 0,5 do 100 m. Jen
hybridní kabely sběrnice Profibus zpracované firmou
HARTING měly do prosince 2007 déku přes 150 km.
Po výrobě byly všechny kabely odzkoušeny a obdržely
sériové číslo, aby v případě, že se vyskytnou nedostatky a vady, bylo možné vysledovat výrobní šarži a
výsledky zkoušek.
Další velké projekty následují:
Soul a Peking
Jako další velké projekty získala firma Siemens v roce
2004 a 2005 zakázku na elektrické vybavení a dodávku
dopravníků zavazadel pro letiště Incheon (Soul, Jižní
Korea) a zakázku pro mezinárodní letiště Peking BCIA
(Beijing-Capital-International-Airport), které se úplně
nově projektuje a zařizuje pro olympijské hry 2008.
I zde se pro technické vybavení pohonů v praxi realizovala řešení zásuvnými konektory. Pro projekt Incheon
se rovněž použil decentralizovaný systém ECOFAST
s hybridní variantou sběrnice Profibus. Se speciálními
vlákny HCS (hard clad silicon – tvrdý silikonový plášť)
zde bylo možné realizovat dokonce kabelové trasy o
délce přes 200 m. Zaručují bezpečnou, spolehlivou a
bezporuchovou výměnu dat mezi systémem cestujících
a systémem dopravníku zavazadel.
Téměř současně probíhalo plánování projektu BCIA
(letiště Beijing/Peking). I zde se projektovaly součásti
systému v provedení se zásuvnými konektory. V tomto případě však provozovatel i firma Siemens sázejí
na řešení systému se sběrnicí ASI (rozhraní ovladačů,
akčních členů a snímačů). To pro tento projekt vyžadovalo vývoj speciálních spouštěčů motorů realizovaný
firmou Siemens v závodě pro nízkonapěťová spínací
zařízení a systémy v Lipsku.
Pro projekt v Pekingu bylo do prosince 2007 dodáno více než 7 500 km kabelů systému a konektorů
Han-Power ® S. Bylo zřízeno téměř 400 přepážek
vstupní registrace, kontroly a odbavení. Přeprava zavazadel cestujících je zčásti realizována tunelovým systémem o délce až 2,1 km. Systém vysokorychlostního
dopravníku umožňuje přepravu zavazadel v nejkratší
době. Přes velké vzdálenosti, které je třeba překonat na
velkých letištích, je nutné, aby i zavazadla cestujících z
velkoprostorových letadel (Airbus A380 s 660 až 700
cestujícími) byla k dispozici na pásovém dopravníku v
časových intervalech odbavení s obvyklou rychlostí.
Intenzivní a maximálně úspěšná spolupráce mezi
firmami Siemens a HARTING byla v červnu 2007
postavena na novém smluvním základě: partnerství
­Siemens pro řešení automatizace. Na tomto základě
firma HARTING po celém světě dodává kabely systému a součásti a konektory pro zásuvné připojení pro
řady výrobků decentralizovaných technologií pohonů
Simatic ET 200X, ECOFAST, Simatic ET 200pro Sivacon MCU a rovněž Sinamics G120D.
Další informace:
Tyto řady výrobků lze pomocí vyhledávače SiemensSolution-Partner (partnerská řešení Siemens) (Distributed Field System – decentralizovaný lokální systém)
vyvolat na internetové stránce firmy Siemens ve formě
souboru PDF. V internetovém profilu firmy HARTING
jsou pro tyto doplňkové výrobky systému poskytnuty
společně zpracované podklady ve formě dokumentu
PDF.
www.HARTING.com/solution-partner
Fritz Aldag
Project Manager
HARTING Technology Group
[email protected]
55
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Gerhard Bentzien & Jörg Hehlgans
Nové technologie
v železniční dopravě
Transpondéry HARTING RFID pomáhají svým uživatelům sledovat polohu
železničních zásilek zboží a zároveň zajišťují, aby celý proces pokračoval
nerušeně i za extrémních podmínek.
56
harting tec.News 16 (2008)
Přesná identifikace zásilkových položek a jejich sledování je hlavním hlediskem současné logistiky a
řízení výroby. Technologie, která je tak užitečná pro
balíkovou poštu však nebyla vhodná pro železniční
nákladní vagony a jejich obsah. Požadavky v tomto
případě jsou příliš složité a podmínky jsou navýsost
extrémní. Elektronické moduly, které byly k dispozici,
nebyly prostě schopny zajistit spolehlivé sledování za
tvrdých podmínek.
S cílem odpovědět na tuto situaci vyvinula firma
HARTING transpondéry typu UHF RFID (Radio Frequency Identfication), které jsou dostatečně odolné,
aby zajistily spolehlivý provoz za takových tvrdých podmínek. Projíždějící vlaky je možné přesně identifikovat
a stanovit jejich polohu pomocí transpondérů HARfid
LT (HT) RFID, které každému zúčastněnému umožňují sledovat nákladní vagony a jejich obsah. To může
3
57
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Obr. 1: RFID pomáhá řidit logistické operace. Identifikace nákladních vozů na strusku ve slévárně mědi,
které se pohybují mezi tavnou pecí a vážní stanicí.
znamenat nesmírnou a rozhodující výhodu na vysoce
konkurenčním trhu železniční nákladní přepravy.
Identifikace při vysokých rychlostech
Vzhledem ke skutečnosti, že protokol EPC Gen2 se
stal zavedenou normou ve světě RFID a různí výrobci
nyní nabízejí transpondéry s dlouhým dosahem, které
je možné namontovat na kovové povrchy, věnují se logistické společnosti a systémoví integrátoři na celém
světě mnohem důkladněji aplikacím v oblasti železniční
nákladní dopravy. Rychlost přenosu dat mezi transpondéry a čtecími a záznamovými jednotkami je u EPC Gen2 tak vysoká, že je možné číst identifikační čísla
z vlaků, které projíždějí rychlostí 80 až 100 km/hod
(50 až 60 mil/hodinu). Záznamové operace jsou závislé
na objemu zapisovaných dat, tj. trvají déle, je-li objem
dat vysoký, ale ani tato skutečnost není problém, jestliže je v nákladových terminálech nebo na nákladových
nádražích dostatek času.
Vrátíme-li se však zpět k identifikaci za pohybu: robustní a povětrnostním podmínkám odolné čtecí a záznamové jednotky je možné umístit na stožárech, které již
stojí na obou stranách železniční trati. Z transpondérů
na železničních vagonech je možné data číst a zapisovat je do nich ze vzdálenosti 2 metrů. Aby bylo možné
snížit náklady na instalaci na železniční trati, bylo by
třeba na železničních vozech umístit na každé straně
jeden transpondér tak, aby byla pro získání informací
z vlaků jedoucích oběma směry potřeba jenom jedna čtečka. Ke sledování zásilek stačí umístit čtečky
ve strategických místech, jako jsou stanice nebo železniční uzly, a spojit je do sítě pomocí průmyslového
Ethernetu.
Teploty během
procesu
Nákladní
vůz
Transpondéry se testují za tvrdých podmínek
První systémy sledování železničních zásilek, které využívají RFID transpondéry, jsou již v provozu. A technologická skupina HARTING se postavila
čelem k velké výzvě, kterou představují
Místo instalace Čas
vysokoteplotní transpondéry pro tavicí
transpondéru
Nakládka strusky
1 000 °C
120 °C
10 min.
Chlazení během
přepravy
900 °C
80 °C
30 min.
Chlazení během
návratu
přibližně
300 °C
50 °C
60 min.
Přeprava
Počet denních cyklů: asi 12
Čtení identifikačních Podle zadání projektu při rychlosti
přibližně 20 km/hod (12 mil/hod)
čísel
Venkovní teploty
58
-5 °C až +40 °C
Obr. 2: Téměř zcela pokrytý prachem , ale stále
dodává data; transpondér HARfid instalován na
nákladním voze.
harting tec.News 16 (2008)
Obr. 3: Zkouška odolnosti při 1 000 °C: HARfid v těsné blízkosti
odpichu tavné pece mědi.
Obr. 4: HARfid LT 86 (HT) – transpondér pro aplikace s výskytem
vysokých teplot.
pece na měď. Systémový integrátor Marie-Bentz tyto
transpondéry instaluje na přepravních vagonech s horkou struskou (obr. 1). Transpondéry snímají identifikační čísla, která vznikají při automatické operaci vážení.
Tato identifikační čísla poskytují informace o zbytkové
koncentraci mědi ve strusce. Na základě takto získané
informace byl provozovatel slévárny schopen podstatně zlepšit rozsah návratu mědi do produkce. Sledovací
systém rovněž pomáhá zlepšit využití nákladních vozů
a zajišťuje, že je vždy k dispozici dostatečná kapacita.
Rozmístění a užití technologie RFID se podřizuje požadavkům zákazníka. V případě potřeby se dá využít i
záznamová kapacita transpondérů.
Gerhard Bentzien
Technical Manager
Marie-Bentz, Burgas
Jörg Hehlgans
Director Marketing & Sales, Mitronics
HARTING Technology Group
[email protected]
Dynamický vážní systém pro nákladní vozy s automatickým
sběrem dat za extrémních podmínek
Tam, kde se ostatní váhají připojit, poskytují
transpondéry HARTING RFID spolehlivé služby. Podmínky při odpichu tavné pece na měď
v Bulharsku (obr. 3) jsou velmi tvrdé. Pasivní transpondér HARfid LT 86 (HT) UHF pokračuje bez problémů v činnosti i v tomto extrémně náročném a prašném prostředí (obr. 2)
při vysokých teplotách poblíž horké strusky.
Velmi robustní, hermeticky uzavřené pouzdro a
použití plastů s extrémně vysokým bodem tání
zajišťují, že transpondéry vydrží tvrdé podmínky
bez poruchy (obr. 4) při celodenním provozu a
každý den.
Výzva:
cílem projektu bylo zavést automatické vážení
nákladních vozů a příslušný identifikační systém,
včetně sledování produktu.
Celkové přezkoušení:
červen 2007, zkušební fáze pokračují do srpna
2007.
Software: Marie-Bentz, Winscale®
Aplikace:
vážení, statistika produktu, identifikace, přepravní čas nákladních vozů.
Nákladní vozy:
hrubá váhová ložní kapacita 120 metrických tun
s nádrží na tekutý kov, vyloženou vyzdívkou.
Produkt: vysokopecní struska.
Zvláštní podmínky:
nákladní vozy se během nakládky přeplňují, a
proto musí být montážní místo chráněno shora
a ze stran. Transpondéry byly rovněž v ochranném azbestovém obalu, který je chránil před
nekontrolovatelným zasažením struskou při vykládce. Vodorovná vzdálenost mezi transpondéry a čtečkami je 5 metrů a minimální vzdálenost
mezi transpondéry je 1 metr, aby bylo zajištěno,
že se budou nákladní vozy přesně identifikovat.
Transpondéry instalované na lokomotivách a
struskových vozech pracovaly bez poruchy od
začátku, kdy byly uvedeny do provozu.
59
tec.News 16: Zábava
Byoung-Jeen Jone, HeeSam Choi & Holger R. Dörre
Asijská revoluce v místní dopravě
Jižní Korea mění radikálně systém místní dopravy. Jedním z nejdůležitějších projektů v „Zemi jitřního ticha“ je
Light-Rail-Train /LRT) jihokorejské firmy Woojin Industrial Systems, který jezdí bez strojvůdce a má nahradit
autobusy. HARTING je již dlouhá léta jedním z nejdůležitějších partnerů této firmy.
Vláda Jižní Koreje má dobrý důvod pro to, aby věnovala pozornost sektoru dopravy a železnic. Země v jihovýchodní Asii patří k nejrychleji se rozvíjejícím průmyslovým oblastem na světě. Osmá největší průmyslová
země se však soustřeďuje na několik málo aglomerací
a – z geografických důvodů – na pouhých 30 % celkové plochy. Jižní Korea dnes disponuje velmi dobře
vybudovanou infrastrukturou. Na základě prudkého
růstu (ročně kolem 5 %) však neustále naráží na její
hranice. Dalšímu vývoji infrastruktury se proto přikládá
velký význam, protože v Soulu a přilehlých oblastech
žije kolem 23 mil. obyvatel, což způsobuje nesmírné
dopravní problémy, zejména v době špičky.
Důsledkem je, že investice do infrastruktury „Země jitřního ticha“ v nadcházejících letech výrazně porostou.
Železnice tvoří jednu z nejdůležitějších součástí místní
dopravy. Podle údajů jihokorejské železniční společnosti Korail by se mělo za nový materiál kolejí vydat
v letech 2006 až 2010 kolem 2,1 mil. eur. Na obnovu
vagonů se v období 2006 až 2010 počítá s investicemi ve výši asi 192 mil. eur. Mimořádná pozornost má
být přitom věnována výstavbě a rekonstrukci nádraží
a železničních dep. Dovoz kolejových vozidel, komponent a materiálu na kolejnice představoval v roce 2006
náklady ve výši 62 mil. eur. Dovoz elektrické signalizace dosáhl hodnoty 15,7 mil. eur. Přitom Německo
se podílem 30 % na těchto investicích stalo největším
zahraničním dodavatelem.
Těžištěm v železničním sektoru je výstavba vysokorychlostní sítě (KTX a TTX), extenzivní budování
městských drah ve velkých aglomeracích, jako je Soul
a Busan, a vývoj magnetických visutých drah s nižší
rychlostí. To vše s přibližným rozpočtem 333 mil. eur do
roku 2012. Ve všech uvedených případech dává vláda
60
jednoznačně přednost vývoji vlastních technologií. Zahraniční firmy jsou ovšem vítaným partnerem, zejména
tam, kde by měly být použity náročnější technologie.
Ale také v oblasti exportu přecházejí jihokorejští výrobci
do ofenzivy: v sektoru dopravy se v současné době na
světový trh zaměřili největší místní výrobci železniční
techniky – Hyundai-Rotem a Woojin Industrial Systém.
Do popředí jsou intenzivně uváděny referenční produkty, např. Light-Rail-Train.
Hlavní národní výkladní skříní se v uplynulých letech
stal Korea Railway & Logistics Fair, nejdůležitější jihokorejský odborný veletrh železniční techniky, který se
pořádá každé dva roky. V roce 2007 se ve městě Busan představilo se svými výrobky 150 vystavovatelů.
Největším kontingentem se přitom mohlo pochlubit Německo. Na tomto veletrhu byl představen Light-RailTrain (LRT), známý také jako LRV (Light Rail Vehicle).
Light-Rail-Train (LRT) postavila jihokorejská firma Woojin a vlak představuje výsledek sedmileté práce Korea
Railroad Research Institutes (KRRI) na vývojovém projektu v celkové ceně 51 mil. USD.
Cílem byl vývoj systému Korean Automated Guideway
Transit (K-AGT), který má být v roce 2010 uveden do
provozu veřejné dopravy města Busan. Měl by zde nahradit některé dnešní neekologické způsoby dopravy,
např. autobusy. O využití LRT se diskutuje i v hlavním
městě Soulu.
LRT vyvinul Korea Reailway Research Institute (KRRI)
ve spolupráci s Woojin Industrial Systems Co., Ltd, blízkým partnerem firmy HARTING Korea Ltd. Městská
harting tec.News 16 (2008)
Obr. 1: Asijská revoluce v příměstské dopravě –
vlak se svítící koleji (LRT)
dráha je vybavena plně automatizovaným systémem
řízení (bez řidiče), který zajišťuje dokonalou bezpečnost a vysokou rychlost.
Navíc se tato městská dráha vyznačuje vynikající
schopností jízdy ve stoupajícím terénu, velmi dobrými
vlastnostmi při jízdě v zatáčkách a ekologickým charakterem. LRT je vybaven koly s gumovými pneumatikami a pohybuje se v koleji lité z cementu. Právě tento
kolejový spodek byl důvodem, proč se výrazně snížily
stavební náklady.
Firma HARTING má v sektoru jihokorejského průmyslu
již dlouhá léta velmi dobrou pověst. Produkty HARTING
se používají v oborech zaměřených na vývoz, jako je
doprava, automobilový průmysl a strojírenství, a rovněž
v ještě velmi mladé, ale rozvíjející se oblasti obnovitelných energií. HARTING dodává velmi kvalitní a inovační techniku. A tak je tomu i u tohoto projektu.
HARTING se do vývoje projektu zapojil již v jeho rané
fázi. Veškerá spojovací technika pochází právě od firmy HARTING, protože dokonale splňuje vysoké požadavky, které jsou kladeny právě na automatizované
systémy bez řidiče. HARTING přitom přinesl celou řadu
různých řešení:
1. Jízdní motor je vybaven Han® K3/2 pro připojení
motoru a napájení proudem. Toto řešení umožňuje
provést připojení motoru za podmínek velmi omezeného místa. Kratší dobu montáže zaručuje přípojka
s axiálními šrouby.
Obr. 2: Propojení můstkovou propojkou s Han ® Coax E
2. Han® Coax E je spolu s kryty Han® 48 HPR nejefektivnějším řešením pro konektory určené pro přenos
signálů audio a video do systému informací pro pasažéry (PIS) pomocí koaxiálního kabelu.
3. N
avíc je pro informační systém pro pasažéry uvnitř
vlaku použit Ethernet Switch ESC 67-10 TP05M.
4. DIN 41 612 je naším osvědčeným řešením pro Train
Control System (TCS).
Hlavním argumentem pro výběr firmy HARTING jako
partnera byla kompetentnost, ale také kompletní řešení nabízená zákazníkům a realizovaná pro zákazníky. HARTING nabízí jak konvenční spojovací prvky,
tak vysoce moderní řešení, jako jsou konektory nebo
Ethernet Switch pro informační systémy určené cestujícím, které jsou nepostradatelnou součástí všech
moderních vlaků.
Byoung-Jeen jone
General Manager R&D
Woojin Industrial Systems Co., Ltd. - Seoul
HeeSam Choi
Business Manager Korea
HARTING Technology Group
[email protected]
Holger R. Dörre
Managing Director Korea
HARTING Technology Group
[email protected]
61
tec.News 16: Bezpečnost
Jürgen Michaelis, Heinrich Schmettkamp & Udo Schoss
Systémová řešení firmy
HARTING pro větrnou energii
Nová systémová řešení pro zařízení využívající větrnou energii zlepšují
užitečný výnos a použitelnost – to je o to důležitější, že odvětví větrné
energie se buduje jako pevná součást zásobování energií v budoucnosti.
62
harting tec.News 16 (2008)
Koncerny s mezinárodní aktivitou dnes udávají směr v
odvětví větrné energie. To v neposlední řadě vyplývá z
politické vůle převést zásobování energií na obnovitelné zdroje. Přesně proto jsou potřeba na trhu účastníci,
kteří jsou schopni realizovat velké projekty. V následujících letech se celosvětově počítá s nárůstem o procenta řádově v rozsahu dvoumístných čísel.
Firma HARTING je již dlouho partnerem v oblasti větrné energie a v úzké kooperaci s výrobci a subdodavateli vyvinula inovační systémová řešení. Všechny
systémy firmy HARTING splňují vysoké požadavky v
průmyslu větrné energie použitím v rozsahu teplot od
-40 °C až +80 °C i vysokou mechanickou a elektrickou
bezpečností a spolehlivostí i při rotačním, vibračním a
rázovém zatížení. Nejnovějšími příklady jsou zásuvná
spojka pro těleso sběracího kroužku a akumulátorový
box vyvinutý na bázi lithiových iontových článků.
Část 1: Zásuvná spojka pro těleso
sběracího kroužku
K pravidelně vyměňovaným součástem zařízení využívajícího větrnou energie patří tělesa sběracího kroužku, jež tvoří rozhraní mezi nábojem (otáčejícím se) a
gondolou (statická).
Novou zásuvnou spojkou se zjednodušuje výměna těles sběracího kroužku, a snižují se tak časové intervaly
prostojů. Při údržbářských pracích lze těleso sběracího kroužku vyměnit bez zásahu do systému naklánění
a naklápění a bez demontáže propojovacích kabelů.
Speciální nástroje nejsou potřeba. Během procesu
spojování je vedení zajištěno dvěma robustními svorníky z nerezové oceli ve dvou mosazných pouzdrech.
Ukládací rámy Han® a kloubové rámy Han-Modular ®
s plovoucím uložením pak přebírají přesné vyrovnání
elektrických kontaktů, a zaručují tak vysokou provozní
bezpečnost a spolehlivost.
Spojka sběracího kroužku firmy HARTING má kromě
elektrického rozhraní i integrovanou tepelnou bariéru,
která poskytuje doplňkovou ochranu před zvýšenými
teplotami jímky oleje. Stávající zařízení lze snadno dodatečně vybavit touto spojkou sběracího kroužku.
Rozhraní mezi částí A a B (Obr. 1) spojky sběracího
kroužku je chráněno proti stříkající vodě se stupněm
krytí IP 65. Výroba pouzdra ze speciální hliníkové slitiny probíhá litím do kokil.
Elektrické rozhraní, které signály k ovládacímu řízení
systému naklánění a naklápění přenáší do náboje, je
založeno na kontaktních vložkách Han-Modular ®. Rozhraní zajišťuje přívod třífázového napájecího napětí s
moduly 100 A, kabelovou sběrnici s 2x4 vodiči a konektorem Han® Quintax (např. sběrnice CAN Bus až Fast
Ethernet) a 24 řídicích signálů. Řídicí signály lze rozšířit
na 34 pólů pomocí modulů Han® DDD (Obr. 4).
Zásuvná spojka se dodává jako kompletní řešení včetně kabelů upravených na vhodnou délku a osazených
konektory. Oba konstrukční díly se vyrábějí a zkoušejí
samostatně. Část A se montuje do zařízení využívajícího větrnou energii. Část B se nejprve spojí s tělesem
sběracího kroužku. Na staveništi se pak projeví výhody
koncepce Plug-&-Play (zapojení s okamžitou funkčností). Při uvedení do provozu je nutno obě části pouze
zasunutím navzájem spojit dohromady. Odpadají náročné a nákladné montáže nebo práce při úpravě délek
kabelů a osazování konektorů na místě (Obr. 3).
Totéž platí pro údržbářské práce. Po uvolnění čtyř šroubů lze těleso sběracího kroužku oddělit a namontovat
3
Část A
Část B
Tepelná bariéra
(k převodovce)
Lícování pro kuličkové ložisko
(k tělesu sběracího kroužku)
Obr. 1: Zásuvná spojka pro těleso sběracího kroužku
63
tec.News 16: Bezpečnost
nové. Zařízení využívající větrnou energii se může na
síť zase připojit bez časových intervalů prostojů, které
by stály za zmínku. Přepracovací úprava vymontovaného tělesa sběrného kroužku se pohodlně provádí ve
výrobním závodě.
Již ve fázi koncepce byly provedeny doprovodné simulace k optimalizaci návrhu a konstrukce. Na základě virtuálních prototypů bylo možné konstrukční díly
projektovat a dimenzovat na přenosovou schopnost
proudu, vibrace nebo stabilitu. U zásuvné spojky byla
konstrukce předem optimalizována a ověřena pomocí
výpočtu konečných prvků.
Předem byly provedeny simulace různých geometrií
zatížení s hmotností 150 kg na konci tělesa sběracího
kroužku (Obr. 2). Na základě zatížení při uvedení do
provozu a údržbě byla celá konstrukce projektována a
dimenzována jako robustní. V akreditované laboratoři
HARTING byly simulované hodnoty prověřeny na základě prvních vzorků, v tomto případě zkouškou me-
chanického zatížení. Přitom bylo zjištěno, že teoreticky
zjištěné hodnoty byly výrazně překročeny.
Část 2: Akumulátorový box – lithium pro
nejhorší případy
Další potenciál optimalizace se nachází u akumulátorů
energie v zařízeních využívajících větrnou energii. Při
současném fatálním souběhu dvojice událostí – např.
při bouři a současném výpadku proudu – tyto akumulátory umožňují nouzový provoz systému naklánění a
naklápění. V takových případech musí být zařízení k
využití větrné energie uvedeno do klidového stavu v
nekratším možném čase. Plocha listů zařízení se v
takových extrémních případech vytáčí ze směru větru během několika sekund. Tato funkční schopnost je
nadmíru důležitá, neboť výpadek systému naklánění a
naklápění by mohl mít za následek úplnou ztrátu zařízení využívajícího větrné energie.
[mN/mm2]
Ukládací rám Han ®
(s plouvoucím uložením s vodicími prvky)
24 řídicích signálů
modulu Han ® DDD
Obr. 2: Simulace zatížením 150 kg
Konektor 2x4 vodičové kabelové
sběrnice Han ® Quintax
Vodicí kolík V2A
Náboj
Převodovka
Gondola
Část A
k Top boxu
Část B
Těleso sběracího kroužku
Obr. 3: Princip funkce (v servisní poloze)
64
Obr. 4: Kloubový rám Han-Modular ® s vod
harting tec.News 16 (2008)
Každá osa systému naklánění a naklápění se v nouzové situaci vytočí do neutrální polohy. Pro každé zařízení využívající větrné energie jsou obvykle potřeba
tři akumulátorové boxy. Díky modulární konstrukci lze
akumulátorový box snadno vyměnit.
Požadavky na kompaktní konstrukci a na dlouhou životnost bez nutnosti údržby mohou konvenční akumulátory energie, např. olověné akumulátory, splnit jen
podmínečně. Akumulátorový box od firmy HARTING je
naproti tomu vybaven lithiovými iontovými články, které
díky svému kompaktnímu konstrukčnímu tvaru nejsou
choulostivé na rotace a vibrace.
Robustní skříň z ocelového plechu natřená práškovou
vypalovací barvou zaručuje ochranu proti mechanickým a tepelným vlivům a zajišťuje nezbytnou ochranu
před nebezpečným dotykem. Celkový vnitřní odpor se
snížil na RI < 24 mOhm.
Akumulátorový box dodává 180 A při jmenovitém napětí 86,4 V. Jiná napětí a proudy jsou s touto koncep-
cí možné rovněž. S hlídáním a kontrolou zajišťovanou systémem řízení a správy akumulátoru (BMS) je
24 lithiových iontových článků zapojených do série kdykoli připraveno k použití. Výkonový proudový spínač s
malým přechodovým odporem zaručuje kontrolované
napojení do ovládacího řízení naklánění a naklápění
připraveného k provozu.
Komunikace do ústředního ovládacího řízení probíhá
po sběrnici CAN (konektor D-Sub 9pólový). K hlídání,
kontrole a konfiguraci jsou k dispozici další rozhraní.
Stav systému BMS lze kdykoli načíst po portu RS-232
(D-Sub 9pólový). Díky funkční způsobilosti hyperterminálu jsou poskytovány informace o stavu každého
jednotlivého akumulátoru.
Redundantní hlídání a kontrola stavu nabití jednotlivého akumulátoru probíhá po rozhraní Han® 3A. Druhý
konektor Han® 3 A slouží k napájení potřebným provozním řídicím napětím 24 V.
Zkoušky doprovázející vývoj a prováděné v laboratoři HARTING byly se zvláštním zřetelem zaměřeny
na přechodové odpory při vibracích a nárazu. Cílem
byla optimalizace průřezu vodičů a kontaktních spojů
za extrémních podmínek. To vedlo k předkládanému
optimálnímu provedení.
V úvahu byly brány následující normy:
Zkouška vibrací DIN EN 60 068-2-6
Rázová zkouška DIN EN 60 068-2-27
Zkouška trvalými rázy DIN EN 60 068-2-29
Zkouška simulované životnosti DIN EN 61 373
l
l
Kloubový rám Han-Modular ® s vodicími prvky
dicími prvky. Pohled na zásuvný konektor
l
l
Vodicí pouzdro
z mosazi
Napájecí (100 A) axiální
šroubovací modul ®
Obvodové těsnění
(IP 65)
Jürgen Michaelis
Key Account Manager System Integration
HARTING Technology Group
[email protected]
Heinrich Schmettkamp
Project Manager VAB, Germany
HARTING Technology Group
[email protected]
Udo Schoss
Director Project Management VAB, Germany
HARTING Technology Group
[email protected]
65
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
66
harting tec.News 16 (2008)
Andre Beneke
Zase jeden dobrý nápad k napodobení!
Potřeba místa pro krimpovaný konektor, rychlá a jednoduchá obsluha, bezpečné spojení: Han-Quick-Lock ® firmy
HARTING využívá úspěšně novou techniku radiálních svěracích pružin pro průmyslové konektory. Han-Quick Lock®
je ideální v případě velké hustoty kontaktů a to ho staví před všechny ostatní používané techniky připojování. Žádný z
ostatních způsobů není tak jednoduchý, nevyžaduje tak málo místa a není tak rychlý. Pro montáž budete potřebovat
jenom šroubovák.
Průmyslové konektory Han® firmy HARTING se velmi dobře prosadily na trhu. Důvod: mimořádná kvalita i možnosti využití. Robustní rozhraní jsou vhodná
zejména pro průmyslové účely. Podporují flexibilitu v
automobilovém průmyslu a modularitu ve strojírenství.
Najdeme je ve vlacích i větrných elektrárnách, ve výtazích, jeřábech a dokonce i ve strojích na výrobu desek
s plošnými spoji. Přitom každý z těchto uživatelů má
3
67
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
obejdou bez použití zvláštních nástrojů. Pro šroubované konektory a konektory s tažnou klecovou pružinou
stačí obyčejný šroubovák. V prostoru připojení ovšem
zabírají značný prostor. Přístroje a stroje se však z
důvodu optimálního poměru náklady/výkony neustále
zmenšují a jsou stále kompaktnější.
Han ® PushPull Power 4/0 s přípojkou Han-Quick Lock ®
na konektory své speciální požadavky – kromě jiného
na velikost, ochranu nebo vlastnosti z hlediska přenosu
el. energie.
Tyto požadavky zasahují až do techniky připojování
konektorů. Podle jednotlivých aplikací se pak řídí určitá
technika připojování. Proto firma HARTING přidala do
svého výrobního programu k osvědčeným technikám
další inovační variantu: Han-Quick Lock®.
HARTING přitom navázal na výhody techniky krimpování a výrazně snížil náklady na připojování: krimpované konektory se vyznačují mimořádnou hustotou uložení, ovšem platí za to negativním aspektem, protože
k připojování je nutné speciální nářadí. Jiné techniky se
Malá potřeba místa
Konektory Han-Quick Lock® mají podobně malou potřebu místa jako krimpované spoje. Připojení a uvolnění
vodičů s jádry z lanek se provádí pomocí jednoduchého
šroubováku. K tomu je nutno připočítat i skutečnost, že
tyto vysoce kvalitní spoje mají při vibracích bezpečnost
srovnatelnou s běžným konektorem s tažnou klecovou
pružinou.
Z technického hlediska je Han-Quick Lock ® radiální
pružinová svorka. Kulatá pružná svorka z ušlechtilé
oceli upevní jednotlivé prameny připojeného vodiče
radiálně kolem hrany centrálního kužele. Tímto způsobem se dosáhne velkoplošného kontaktování vodiče, což je předpoklad pro vysoce kvalitní elektrické
propojení. Speciální design svěrací pružiny zajišťuje
potřebnou bezpečnost při vibracích. Hrot v prostoru
připojení, který je viditelný při pohledu do ovladače,
slouží pouze k rozepření jednotlivých pramenů, nikoli
ke kontaktování vodiče.
Vlastní připojení je maximálně jednoduché: vodič s jádrem se odizoluje a zavede do připojovací části kontaktu Han-Quick Lock®. Potom se ovladač stlačí pomocí
šroubováku a – hotovo! Při opětovném otevření svěracího spoje stačí znovu pomocí šroubováku ovladač
zdvihnout.
VIZUÁLNÍ KONTROLA
Poloha ovladače slouží současně jako optická kontrola správného zasunutí. To nastane, když je ovladač v
jedné rovině s vložkou. Protože zavedení vodiče nevyžaduje prakticky žádnou sílu, je současně zaručeno i
zavedení tenkých pramenů do místa připojení, aniž by
došlo k jejich ohnutí.
Han ® Q12 s přípojkou Han-Quick Lock ® PE
68
harting tec.News 16 (2008)
Stejný vodič lze připojit několikrát. Přidržovací síly
vodiče v kontaktu jsou srovnatelné se silami běžných tažných klecových pružin. Limit představují
pouze masivní vodiče, které nelze připojovat pomocí
Han-Quick Lock®. V aplikacích, kde se používají průmyslové konektory, však tyto vodiče nebývají právě
obvyklé.
V současné době nabízí firma HARTING Han-Quick
Lock® pro průřezy vodičů od 0,5 do 2,5 mm². Varianty pro další průřezy se připravují. První produkty,
které jsou k dispozici s technikou Han-Quick Lock®,
jsou Han® PushPull Power 4/0, Han® 4A a Han® Q5/0.
PushPull Power 4/0 je kompaktní výkonový konektor
s blokovací technologií PushPull, který nabízí čtyři výkonové kontakty plus PE pro 16 A při 230/400 V. Tento
konektor je vhodný zejména pro přímé osazení do automatizačních přístrojů.
Odolnost proti vibracím
Han® 4A a Han® Q5/0 jsou na trhu dobře zapsány již
dlouhá léta, dosud se však dodávaly pouze s připojovací technikou: Han® s přípojkou pro šroub, Han® s
technikou krimpování. Nové varianty Han-Quick Lock®
nabízejí kromě výkonových kontaktů i přípojku PR v
technice Quick Lock, takže produkty jsou ještě odolnější vůči vibracím. Verze Quick Lock® jsou samozřejmě
kompatibilní se současnými typy.
Také Han® Q12, konektor pro motory se dvanácti
krimpovanými kontakty, nabízí kontakt PE s přípojkou
Quick Lock®. Připojení je tedy daleko pohodlnější a
bezpečnější vůči vibracím.
Navíc očekáváme v nejbližší budoucnosti další produkty s přípojkou Han-Quick Lock®: Han® 7D, modul
Han® DD a modul Han® EE. Nová připojovací technika se přitom nepoužívá pouze u mimořádně kompaktních konektorů, ale v celém modulárním programu
firmy HARTING. Také Han® Q8/0 Quick Lock® poskytne již brzy první možnost, jak připojit produkt z řady
Han-Compact ® v terénu bez speciálního nářadí.
Han ® Q5/0 s přípojkou Han-Quick Lock ®
Použitím konektorů s připojovací technikou Han-Quick
Lock® lze používat kompaktní konektory i v takových
aplikacích, kde je nutné provádět modifikace připojení
přímo u zákazníka, který nemá k dispozici speciální
nářadí.
Han-Quick Lock® se obecně hodí pro jakékoli využití.
Výhody se uplatní jak v automatizační technice, tak
ve strojírenství. V sektoru železniční dopravy nebo u
větrných elektráren má význam zejména bezpečnost
z hlediska vibrací. Totéž platí pro osazování konektorů
na elektromotory.
Na adrese www.HARTING.com si můžete prohlédnout
demoverzi videonahrávky o nové připojovací technice Han-Quick Lock®. Z ní je dokonale patrné, jak se
připojují jednotlivé prameny a jak je lze podle potřeby
zase odstranit. Součástí videonahrávky je rentgenový
snímek, který na příkladu reálného kontaktu ukazuje,
jak se jednotlivé prameny kontaktují.
Andre Beneke
Director Product Marketing
Han® Industrial Connector, Electric
HARTING Technology Group
[email protected]
69
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Dr. Achim Brenner
Simulace elektromechanických
vlastností na příkladu elektronického
konektoru
Mechanické a propojené elektricko-tepelné simulace mohou rozhodujícím způsobem podpořit proces vývoje
tak, aby v co nejkratší době došel k optimálnímu produktu. Cílem je předvídat požadavky trhu a vyvíjet optimální
produkty, které přinesou zákazníkovi vysoký užitek.
Trhy a tržní požadavky se velmi rychle mění. Technické
standardy se nacházejí v neustálém procesu změn,
stále znovu se vyvíjejí nové aplikace. A právě v tomto
prostředí musí být firma HARTING schopna reagovat
rychle na přání zákazníků, nebo ještě lépe, dokonce je
předvídat. Pouze tak může HARTING přinést včas na
trh adekvání produkty. Ve vývoji produktů hraje kromě
tradiční výroby vzorků a rychlé přípravy prototypů stále
větší roli simulace. Cílem simulace je úplné zobrazení
produktu v počítači – virtuální prototyp představuje vizi,
která je podnětem pro tvůrce softwaru.
Cíle
Co je pozoruhodné na konektoru? Snadné zasouvání,
dobrý kontakt po celou dobu životnosti a schopnost
přenášet vysoké proudy bez překročení stanovených
maximálních teplot. To jsou základní požadavky na
dobrý design. V našem případě se jedná o přímý konektor, tj. pružiny kontaktu se přímo dotýkají desky s
plošnými spoji. Je nutné vycházet z toho, že tloušťka
desky s plošnými spoji má určité tolerance – může kolísat v rozmezí 1,44 až 1,76 mm.
Aby byl zaručen dobrý elektrický kontakt, neměla by
normálová síla kontaktu na konci jeho doby životnosti
poklesnou pod 0,5 N. Tato hodnota musí být zajištěna
i při minimální tloušťce desky s plošnými spoji. Vysoká
70
normálová síla kontaktu pak vede v důsledku tření k
vysokým zásuvným silám. Těm bychom ovšem chtěli
zabránit, protože u vysokopólových konektorů se mírné
zásuvné síly jednotlivého kontaktu mohou rychle nasčítat do tak vysoké celkové síly, která je nevhodná nejen
z hlediska servisu, ale může výrazně mechanicky zatěžovat desku s plošnými spoji. Cílem tedy bylo, omezit
maximální zásuvnou sílu na hodnoty nižší než 100 N.
Podle mechanického návrhu by se měla přezkoumat
schopnost vedení proudu při variantě Power.
Návrh pružiny 1 – hrubý nástin
Přestože lze dnešními nástroji CAE snadno řešit geometricky nelineární problémy s ohledem na elasticko-plastické vlastnosti materiálu, musí být na počátku
téměř vždy hrubý analytický odhad vlastností pružin,
který sice nezahrnuje nelineární efekty, ale obecně se
blíží realitě. Obr. 1 ukazuje geometrii pružiny kontaktu.
Pružina má pravoúhlý průřez. Protože se jedná o vysekávaný díl, předpokládá se konstantní šířka pružiny
w. Výška pružiny h naproti tomu může být variabilní.
Aby se zabránilo plastické deformaci skutečné pružiny,
mělo by být maximální napětí okrajových vláken i při
maximálním vychýlení co nejvíce pod hranicí průtažnosti RP 0,2.
harting tec.News 16 (2008)
Obr. 1: Geometrie pružiny
Známe-li modul elasticity E, normálovou sílu F, délku
pružiny l, šířku pružiny w a funkci výšky pružiny h(x),
můžeme pomocí momentu ohybu M(x) a plošného
momentu setrvačnosti I(x) vypočítat čáru ohybu y(x) a
průběh napětí okrajových vláken σ(x).
Obrázky 2 a 3 ukazují speciální funkci výšky pružiny
a příslušné průběhy napětí (napětí okrajových vláken)
pro tři odlišné tloušťky desky s plošnými spoji.
3
71
Napětí [MPa]
t e c . N e w s 1 6 : Ve d o u c í p o s t ave ní v t e c h n o l o g iíc h
Pro napětí okrajových vláken by bylo optimální, kdyby
výška pružiny až k bodu kontaktu poklesla na nulu.
Prakticky je to však z různých důvodů nemožné.
Průběh napětí zobrazený na obr. 3 ukazuje, jak by bylo
možné optimalizací funkce výšky pružiny h(x) v rozsahu od x = 0 (kořen pružiny) až po x = 4,75 mm dosáhnout konstantního napětí okrajových vláken. V dalším
průběhu se napětí okrajových vláken snižuje, protože
by nemělo dojít k poklesu minimální výšky pružiny hmin
= 0,25 mm.
Návrh pružiny 2 – FEM – jemné vyladění
Pokud jsou po předchozích analytických úvahách stanoveny geometrické parametry, lze přejít k jemnému
doladění. Materiály kontaktních pružin nejsou bohužel
čistě elastické. Již při nízkém napětí dochází k nepatrným plastickým deformacím. Přesné údaje o napětí
– protažení ze zkoušky tahem jsou předpokladem pro
to, aby bylo možné stanovit popř. zbývající přetváření
pružiny.V úvahu je nutné vzít i efekty, které vznikají
velkým vychýlením pružiny a tím vyvolanými změnami
bodu kontaktu a tuhosti pružiny v důsledku povrstvení
(při tloušťce materiálu 200 um nelze zanedbat vrstvu
x [mm]
Obr. 3: Optimalizovaný průběh napětí okrajových vláken
niklu o tloušťce 10 um). Přitom se pomocí výpočtů 2D
provádějí poslední optimalizace geometrie. Z co nejpřesnějších výsledků pak vychází závěrečná simulace
procesu zasouvání 3D. Obr. 6 ukazuje rozdělení napětí
na zasunutém kontaktu.
Vyhodnocení obr. 6 ukazuje, že i při maximální tloušťce
desky zůstáváme pod mezí průtažnosti materiálu.
Design pružiny 3 –
konflikt teorie a praxe
Šedivá je teorie – to by ovšem nemělo platit pro moderní nástroje CAE. Proto se po fázi designu zkoumá
vztah k záměru. Každý model zobrazuje pouze model
skutečnosti, a jestliže se zjistí, že přesnost není do-
síla [N]
h (x) [mm]
simulace
Simulace kontakt
přenosu signálu dole
Měření kontakt
přenosu signálu č. 1
dráha [mm]
Obr. 2: Příklad funkce výšky pružiny h(x)
72
Obr. 4: Porovnání simulace / měření (normálová síla, jednotlivý kontakt)
harting tec.News 16 (2008)
průběh proudu
(připojovací oblast)
I=I(?)
elektrická simulace
statický nebo transientní (skin efekt …)
rozdělení proudu
I=I(?,?)
tepelná simulace
teplo vyvolané proudem, tepelné vedení,
tepelné vyzařování
simulace proudění
konvekce
rozdělení teplot
T=T(?,?)
Obr. 5: Výpočet teploty modulu jako spojený problém
statečná, je nutné za určitých okolností do simulace
zahrnout další efekty. Měření normálové síly však ukázala, že odchylky jsou nepatrné – design kontaktu je
tedy, přinejmenším pro jeho mechanickou část, ukončen. Protože mechanický návrh patří ke standardním
procedurám, poukazovala by odchylka spíše na hrubou
chybu v zadání než na principiální problém modelu.
Vždy zůstat na výši
K mnoha moderním konektorům se nabízejí i varianty,
které jsou optimalizované pro přenos vyšších proudů.
Kromě standardního proudu je vždy zajímavý „worst
case“. Jak se konektor zachová z hlediska teploty, budou-li všechny kontakty osazeny tzv. kontakty Power
a všechny budou současně pod proudem?
Výpočet teploty modulu při zadaném proudu není triviální záležitostí. Při zadaném proudu se vypočítává
hustota proudu v kontaktech. Tato hustota proudu
určuje společně s vodivostí vznikající teplo vyvinuté
proudem, které bude tepelným vedením, konvekcí a
vyzařováním odevzdáváno do okolí. Odvod tepla závisí
na teplotě modulu. Zvyšuje se tak dlouho, dokud není
vydáno veškeré teplo vyvinuté proudem. Protože řada
Obr. 6: Simulace spojení s rozdělením napětí
(ČERVENÁ cca 540 Mpa)
charakteristik materiálu závisí na teplotě, je nutné řešit
elektrické, tepelné problémy a problémy s prouděním
(konvekce) pokud možno simultánně. Hovoříme o spojených výpočtech, popř. o multifyzice. Na obr. 5 jsou
uvedeny vzájemné vztahy.
Obr. 7 ukazuje výřez ze simulačního modelu. Nejsou
zobrazena všechna přívodní vedení a izolační tělesa
– to je ostatně velká výhoda simulace. Lze si totiž zobrazit části produktu, které by se pomocí běžné měřicí techniky daly jen nesnadno postihnout. Proud je v
tomto případě 12 A – a je zřetelně vidět, že omezujícím
faktorem je deska s plošnými spoji. Simulací bylo možné prokázat, že konektor splňuje požadavky na vedení
proudu.
Teplota [°C]
Max. teplota kontaktu 85 °C
Teplota okolního prostředí [20 °C]
Proud 12 A
Max. teplota vodivé
dráhy 91 °C
Obr. 7: Teplota modulu při proudu 12 A
Dr. Achim Brenner
Director Simulation Technique
HARTING Technology Group
[email protected]
73
tec.News 16: Bezpečnost
74
harting tec.News 16 (2008)
Hans Langaas
Historie spínače pro ponoření do velkých hloubek
Podmínky pro vysoce kvalitní technické vybavení ponořené na moři do velkých hloubek: I v hloubce 300 m pod
hladinou moře musejí sítě a přepínače vykonávat svou funkci spolehlivě. Firma FMC Technologies, Houston,
USA, která zajišťuje technické vybavení pro plovoucí vrtné plošiny na moři, se proto rozhodla, že pro své systémy
řízení oprav sond a systémy zásahů bez využití stoupaček, používané u vrtných sond při těžbě ropy a plynu v
Severním moři, použije přepínač Switch mCon 7050-A firmy HARTING.
Systémy budou využity v projektech v Norském moři a
také na plovoucích vrtných plošinách v jiných částech
světa.
s jeho pomocí lze podle jednotné normy navzájem propojit přístroje různých výrobců. Tím lze zajistit funkční
způsobilost celého systému.
Firma FMC Technologies dodává kompletní systémy
pro těžbu ropy a plynu, jako jsou například podmořské
hřídelové konstrukce, rozdělovací potrubní kolektory,
napájecí kabely a systémy ovládacího řízení výroby.
Základové desky s rozdělovacími potrubními kolektory se montují na dně moře a propojují se s těžebními
plošinami.
Tyto systémy se začnou využívat v roce 2009 a budou
důležitým příspěvkem k efektivní těžbě ropy a zemního
plynu na nových i stávajících polích.
Takové projekty vykazují maximální technickou náročnost, protože podle nové normy ISO platí pro části
zařízení ještě přísnější bezpečnostní předpisy. Tím
je zaručena nejvyšší spolehlivost a precizní funkce i
v extrémních podmínkách okolního prostředí. Aby to
bylo možné, použila firma HARTING součásti, které se
osvědčily již v jiných aplikacích a za extrémních podmínek okolního prostředí. Firma FMC používá standardní
součásti, které vykazují vysoký stupeň slučitelnosti s
výrobky nejrůznějšího původu. Kromě toho firma FMC
používá přepínače Ethernet v podmořských modulech
ovládacího řízení, které slouží ke sběru dat ze snímačů a k ovládacímu řízení technického vybavení využívaného k provádění zásahů v hlavicích výtlačných
trubek namontovaných v místech vrtů. Tyto přepínače
komunikují s centrálním přepínačem, který je optickým
kabelem se skleněnými vlákny propojen s povrchem.
Přepínač mCon 7050-A firmy HARTING byl vybrán po
přísných zkouškách v laboratořích firmy FMC. Komunikační standard Ethernet byl zvolen z toho důvodu, že
Firma FMC je vedoucím výrobcem a dodavatelem podmořských systémů pro výrobu, včetně podmořských
hřídelových konstrukcí, ovládacích řízení, rozváděčů
a připojovacích systémů. Podnik v úzké spolupráci se
svými zákazníky vyvíjí technologie, s nimiž lze optimálně využít ropná pole. Kromě toho firma FMC nabízí projekční služby, služby aplikované technologie i
podporu, např. systémové inženýrství, jištění proudění,
měření proudících možství a řízení projektu.
U základové desky se jedná o pevnou
strukturu s více rozdělovacími potrubními
kolektory. Rozdělovací potrubní kolektor je potrubí, kterým se buď čerpá ropa z
ropného vrtu, nebo kterým se do ropného vrtu vstřikuje mořská voda, aby se tak
ropa vyplavila ven.
Hans Langaas
Product Manager ICPN, Norway
HARTING Technology Group
[email protected]
75
tec.News 16: Efektivnost díky automatizaci
Thomas Wolting
Energetické sběrnice snižují náklady
Decentralizace přístrojových funkcí se standardizovaným rozhraním umožňuje výrazné snížení nákladů. Použitím
topologie sběrnice pro dodávky energie lze tento vývoj důsledně posunout směrem vpřed. HARTING tento trend
podporuje svými novými komponenty Han-Power ®
Vývoj topologie technických systémů nabral jasný
směr: redukce komponent a záloh, tedy odklon od
hvězdicových instalací přenosu signálů a energie. Dosud byl každý motor spojen se skříňovým rozváděčem
výkonovým kabelem a všechny přípojky (senzory a aktory) byly propojeny paralelně.
Při centrální instalaci měničů kmitočtu se používají
drahé speciální kabely s optimalizovaným náročným
odstíněním. Tyto kabely jsou sice velmi nákladné, ale z
technického hlediska nezbytné. Nevýhody této topologie jsou zřejmé: vysoké celkové náklady a značná potřeba místa historické instalační techniky jsou důvodem
pro posílení trendu, který směřuje k decentralizované
technice, např. v přepravě. Inteligení jednotky pro řízení
motorů se osazují přímo na stroj, popř. na přepravník.
A právě tyto změny v instalační technice podporuje
technologická skupina firmy HARTING svými produkty
skupiny Han-Power ®.
Decentralizovaná struktura
Podstatným prvkem nové techniky propojování je systém energetických sběrnic, který dovoluje připojit více
„spotřebičů“ na jednu větev vedení – samozřejmě při
dodržení všech příslušných národních a mezinárodních
norem.
Kompaktní a robustní konektory musejí vyhovět požadavkům na počet pólů, napětí i schopnost vést proud.
Konektory pro tuto oblast a aplikace standardizuje
ISO 23570.
Na bázi tohoto profilu požadavků přivedla firma
HARTING na svět novou konstrukční řadu: sérii
Han-Power ®. Rozlišuje se zde rozvod energie v liniové
struktuře a komplexnějším systému. Při rozvodu energie v liniové struktuře nabízí HARTING svůj produkt
76
Han-Power ®S. S těmito produkty lze realizovat odbočky energetického vedení, aniž by se přerušila hlavní
větev. Na nedělenou větev se jednoduše „přicvaknou“
jednotlivé prameny Han-Power ®S.
Jinak je tomu při řešení komplexnějších systémů. Zde
se používají řešení Han-Power ®T. Celá energetická
větev se rozdělí do více dílčích segmentů, ale díky
Han-Power ®T je kompletně připravena pro rychlé a
časově úsporné elektrické propojení strojních i přístrojových modulů. Obě možnosti mají své výhody a
jejich použití se doporučuje podle konkrétního případu. Řešení Han-Power ®T jsou mimořádně výkonná ve
velkém uceleném systému, např. při transferu s modulárně postavenou trasou. Obě varianty však dovolují
uživateli provést kdykoli rychlou instalaci s možností
trvalého zatížení.
Han-Power ® – série
Využití této nové série produktů v instalační technice
je možné při změně ochranných prvků. Nový skříňový
rozváděč pro decentralizovanou instalační techniku
je podstatně menší. Prostor ve výrobních halách lze
tedy využít lépe a hospodárněji. Skříňový rozváděč
optimalizovaný pro novou decentralizovanou instalaci
obsahuje následující moduly: ochranný prvek, např.
výkonový spínač na ochranu před zkratem, a napájecí
prvek pro vedení energetické sběrnice prostřednictvím
konektoru.
Han-Power ® T Modular Twin
V oblasti řešení Power T nabízí HARTING variantu, která je charakteristická mimořádnou flexibilitou:
Han-Power ® T Modular Twin. Přitom se jedná o Power T,
který jako rozhraní nabízí konektor Han-Modular ® Twin.
Ten v sobě spojuje dva moduly z modulárního programu – jeden pro přenos výkonu a jeden pro přenos sig-
harting tec.News 16 (2008)
nálu. Lze tedy přenášet proudy do 40 A při 400/690 V.
Současně jsou k dispozici dva kontakty pro 24 V a
rovněž integrovaná identifikace, která kontroluje, jestli
jsou všechny konektory systému funkční. Aplikace je
mnohostranná a lze ji individuálně přizpůsobit potřebám zákazníka. Kombinace signálu a výkonu se dá
přitom využít nejrůznějším způsobem. Plně obsazený
Han-Power ® T Modular Twin se používá pro všechny
odbočky.
V kabelovém vývodu se používá „pouze“ pokračovací
vedení, zde se kryt Han-Modular ® Twin osadí výkonovým modulem a signální modul se nahradí modulem
dummy. To lze v opačném provedení využít i pro rozvod signálů.
Han-Power ® T Modular Twin s blokováním proti neoprávněnému
otevření.
Pro případ, že dva spotřebiče jsou umístěny velmi blízko vedle sebe, lze použité Power T vzájemně přímo
propojit. I použité systémové kabely jsou navrženy tak,
že se dají v případě nutného prodloužení kdykoli spojit
zástrčkou. Kromě využití předem konfekcionovaných
systémových kabelů si může zákazník provést konfekcionování sám, přičemž pro připojení vodiče není
potřeba žádné speciální nářadí.
pomocí Han-Power ® S, takže nedochází k přerušení
větve.
Odstraní se plášť kabelu a kabel se vloží do
Han-Power ® S. Žíly jsou obklopeny izolací a navinou
se do vrubové svorky; optimální kontaktování a oddělení izolace žil je podporováno šrouby. Připojovací
svorky IDC jsou zatíženy proudem větve k decentralizovanému „spotřebiči“. V nové koncepci instalace bylo
využito know-how kontaktní techniky HARAX®. Firma
HARTING tedy vychází z vyzkoušené technické koncepce. Pro tuto novou kontaktní techniku v energetickém sektoru platí mezinárodní standardy, jako je dlouhodobá stabilita míst styku nebo odolnost vůči zkratu.
V různých přepravních zařízeních mohou být potřebné
nové koncepce, které je vždy nutné přizpůsobit konkrétnímu případu (automobilový průmysl, přístavní zařízení, obecná logistická centra).
Toto systémové řešení optimálně podporuje uživatele
při instalaci a údržbě zařízení. Zkušenosti z rozvodu
energie a technologie kontaktů otevírají vstup na rozsáhlé cílové trhy. Moderní instalace s optimalizovanou
manipulací a možností rozšíření využívaných průřezů
vedení představují další výhody tohoto systému. Navíc
Han-Power ® S Metall poprvé umožňuje rozvod energie
a realizaci odboček i u průřezů vedení do 10 mm².
Thomas Wolting
Product Manager Han® Industrial Connector,
Electric
HARTING Technology Group
[email protected]
Han-Power ® S
Energetická větev se pokládá bez ohledu na decentralizovanou jednotku řízení motoru. Odbočka se provede
77
tec.News 16: Zábava
78
harting tec.News 16 (2008)
Jens Grunwald
Voláme přenosové vozy (PV)!
Velké vysílací společnosti jsou velmi náročnými zákazníky a každý, kdo s nimi obchodně spolupracuje, musí dodávat bezchybná osvětlovací, inscenační a produkční řešení. V tomto oboru je jedním z nejzkušenějších dodavatelů
firma Connex Elektrotechnische Stechsystéme GmbH. Pro toto prostředí poskytují produkty firmy HARTING
vysokorychlostní, bezpečný datový přenos a řízení zvláště během živého vysílání z přenosových vozů (PV).
Bezpečný a spolehlivý přenos dat a řízení signálů za
podmínek, které kladou extrémní nároky na obsluhu a
zařízení, je součástí každodenního života v zábavním
průmyslu. Systémy musejí poskytovat vysoce kvalitní
zvuk a obraz a doplňovat činnost velmi přesných televizních kamerových, osvětlovacích a zvukových systémů. Výběrovým řešením je nyní technologie optických
vláken, pro jejíž použití hovoří dva důvody. Systémy založené na optickém přenosu splňují vysoké a rozmanité
požadavky aplikací přenosu signálu na dlouhé vzdálenosti a mají vynikající vlastnosti EMC (elektromag-
netické kompatibility) pro užití v audio matrix (obraz)
a intercom matrix (zvuk). Od zavedení HDTV (televize
z velkým rozlišením) se datové rychlosti dramaticky
zvýšily. Zatímco dříve zcela dostačovaly měděné koaxiální kabely, dnes se systémy spoléhají na řešení s
technologií optických vláken a na jejich účinný a spolehlivý přenos dat dokonce i v krátkých kabelových
cestách. V aplikacích, které vyžadují přenos výkonu,
a v řídicích kabelových systémech se však stále dává
přednost měděným vodičům. Mezinárodní společnost
filmových a televizních techniků (The International
3
79
tec.News 16: Zábava
Society of Motion Picture and Television Engineers,
SMPTE) vyvinula normu pro hybridní propojitelnost, v
níž jsou zastoupena obě média. Norma je uznávaná na
celém světě a zajišťuje neomezenou propojitelnost na
výstupním konektoru (objektiv z optických vláken a měděné kontakty) ve venkovních vysílacích jednotkách se
všemi kamerovými systémy, záznamovými zařízeními,
propojovači, zařízeními pro přenos HDTV a zabezpečovacími zařízeními.
Vypracování standardů
SMPTE sídlí ve White Plains ve státě New York a je to
mezinárodní organizace pro průmysl profesionálního
filmu a videa. Společnost byla založena v roce 1916
(v té době se nazývala SMPE, což je Society of Motion
Picture Engineers – Společnost filmových techniků).
Společnost prosazuje vývoj norem, výzkum, vědeckou
činnost, síťovou komunikaci a profesionální rozvoj v
rychle se měnícím filmovém a televizním světě. ­SMPTE
obvykle sama normy nenavrhuje. Místo toho slouží jako
fórum a dokumentační středisko. Prakticky všichni výrobci filmového a videového zařízení jsou členy organizace. Dohody, které SMPTE dokumentuje spolu s
normami vydávanými ITU (International Telecommunication Union – Mezinárodní svaz pro telekomunikaci) a
ANSI (American National Standards Institute – Americký národní institut pro normalizaci), tvoří solidní základ,
na němž může celý obor stavět.
V minulosti byly výběrovým řešením pro propojení výkonových a řídicích kabelových soustav terminálové
bloky v zadní části zařízení, které se instalovaly mimo
přenosové vozy. Jestliže nastala porucha, museli technici v PV ručně systémy přepojit. To byl časově náročný postup, který často způsobil dlouhé výpadky během
živého vysílání zvláště na kamerových systémech. Diváci nebo pozorovatelé nepostřehli, co se děje, protože
produkční přepnuli na ostatní kamery. Přesto bylo pracovní úsilí za scénou enormní. Zařízení bylo náchylné
k poruchám a značně omezovalo možnosti, které měla
osádka přenosového vozu k dispozici.
Častá příprava k provozu a ukončení činnosti terénních
přenosových vozů během sportovních přenosů nebo
jiných akcí znamenala pro veškeré zařízení nesmírné
zatížení. Přenos však musel pokračovat navzdory dešti, chladu, horku, prachu nebo blátu.
Použití nových modulů Fiberfox FCM Ethernet s výkonovými a řídicími konektory PushPull firmy HARTING
vzadu na 19palcových držákových modulech zcela
změnilo infrastrukturu terénních přenosových vozů. V
síti signálu nebo ve výkonové síti bylo možné rozvinout
topologii distribuční hvězdy nebo lineárního uspořádání, která usnadnila manipulaci s měděnými kabelovými
vodiči, montáž a instalaci na zadních 19palcových držákových modulech.
Obr. 1: Modul Fiberfox FCM pro Ethernet se zásuvnými konektory PushPull firmy HARTING pro výkonové napájení a ovládací řízení
80
harting tec.News 16 (2008)
Široké spektrum
Systémy Fibrefox jsou vysoce univerzální. Jsou k dispozici volitelné možnosti, které dovolují uspokojit jakoukoliv potřebu od jednoduchých krytů konektorů až
po vysoce flexibilní modulární uspořádání. 19palcové
konektorové panely jsou především navrženy k podpoře konvenčních držákových aplikací. Komponenty
FCM nabízejí celou řadu možností včetně autonomního
provozu, montáže držáků, výstupního lože atd. Moduly
se dají velmi snadno vyměnit, je-li třeba uspokojit krátkodobé požadavky, zajistit vysoký počet možností a
současně odstranit zdlouhavou práci při instalaci nebo
ukončení provozu. Použití duplexních konektorů SC s
optickými vlákny a propojovacích kabelů HARTING SC
na zadní části rámu je řešení, které se dá použít prakticky pro jakýkoliv standardní systém. To je jeden z důvodů, proč se mohou moduly Fiberfox FCM Ethernet ve
spojení s konektory HARTING IP 65 / IP 67 PushPull
docela dobře stát mezinárodní normou u terénních přenosových vozů, studiových a živých vysílání. Konektory je možné rychle přizpůsobit jiným multifunkčním
aplikacím jednoduchým přesunutím vložek konektorů
PushPull.
Nejtěsnější prostor
Do kompaktního prostoru na modulárních systémech je
možné instalovat velké množství úzkých a kompaktních
19palcových zásuvných modulů, a tím vytvořit další va-
Obr. 2: Modul FCM pro Ethernet při použití
v přenosovém voze Top Vision
rianty přídavného propojovacího pole a kabelového rozvaděče. Zásuvné prefabrikované konektory ­PushPull
zcela vylučují nutnost instalačního přestavení v terénu
a poskytují snadné nastavení s okamžitou možností
provozu kabelových systémů na zadní části rámu. Propojitelnost PushPull splňuje celou řadu zvláštních požadavků SMPTE, včetně bezpečného uzamknutí bez
nutnosti použít další uzamykací mechanismus krytu,
polarizované kontaktní vložky, ochranu IP 65 / IP 67 a
chráněné propojovací kontakty.
PushPull konektory se používají u výkonových
(5 A / 250 V stř.) a řídicích (1 A / 48 V stejnosm.) signálů
v modulech Fiberfox FCM pro přenos dat. Časově náročné ruční přepojování na zadní části rámu (napájení
a řídicí signály v 19palcovém držáku nebo v řídicí komoře) mezi moduly Fiberfox FCM přenosu dat a ostaními zařízeními, jako jsou konvertory nebo rozhraní, jsou
dnes minulostí. Jedná se tak o skutečnou revoluci ve
světě mediálního přenosu dat a řídicí technologie.
Jens Grunwald
Area Sales Manager Germany
HARTING Technology Group
[email protected]
Obr. 3: Směšovací pult v přenosovém voze Top Vision
81
tec.News 16: Zábava
82
harting tec.News 16 (2008)
Tom Egil Svartsund
Han® v opeře
V centru Osla vznikne nový architektonický symbol: nová
budova opery v Oslu. Renomovaná norská opera DEN
NORSKE OPERA (DNO) budovu využije jako nové jeviště
v centru Osla v městské části Bjørvika. Pro vysoce moderní systém ozvučení a osvětlení dodává HARTING průmyslové spojovací konektory Han® a kabelové svazky.
3
3
83
tec.News 16: Zábava
Ústřední součástí koncepce je využití nejnovějšího
technického vybavení pro solární energii. Jižní průčelí
budovy směřující k přístavu je opatřeno fotoelektrickým
zařízením integrovaným do fasády. Je to největší solární zařízení v Norsku s efektivním přínosem přibližně
20 600 kWh ročně.
Obr. 1: Hlavní jeviště opery v Oslo
Nová budova opery v Oslu je něco mimořádného: nejen budova, ale také zabudovaná technologie a v neposlední řadě
veřejný zájem, který na sebe váže. Tomu
odpovídal velký počet architektů, kteří se
o projekt ucházeli. Ve výběrovém řízení
se prosadila mezinárodní architektonická
kancelář Snøhetta AS. Budova opery zahrnuje celkem 1 100 místností na ploše
38 500 m2 a poskytuje práci 600 pracovníků. Existují zde tři koncertní sály: hlavní
sál s 1 356 místy, jeviště dvě se 440 místy a zkušební scéna s dalšími 200 místy.
Rozpočet projektu činil 3,3 mld. norských
korun (400 mil. EUR). Budova byla dokončena na přelomu let 2007/2008,
slavnostní otevření je plánováno na
12. dubna 2008.
Cíl: Zvyšování energetické
účinnosti
Státní realitní společnost STATSBYGG,
která budovu opery realizuje na objednávku norského ministerstva kultury a
církevních záležitostí (KKD), klade důraz
na co možná nejmenší spotřebu energie
v komplexu budov a s projektem se podílí na programu EU „ECO culture“. Tento
program podporuje energeticky efektivní
technologie v budovách, které se využívají ke kulturním účelům.
84
V podporovaném projektu „ECO culture“ bude odzkoušeno i optimální dimenzování automatizace technických systémů. Cílem je enormní snížení celkové spotřeby energie pro systémy osvětlení, ventilace, topení a
chlazení v porovnání s tradičními budovami. Výsledkem
všech společných opatření k úspoře energie v opeře
v Oslu je celková roční úspora 75 kWh/m2, což je přibližně 25 procent celkové spotřeby.
Systém ozvučení/systém osvětlení
Opera v Oslu bude mít jedno z nejmodernějších jevišť
na celém světě, na této scéně bude režisérům a pracovníkům výpravy poskytnuta veškerá volnost. To znamená: mnoho variant osvětlení, systémy konstruované
a dimenzované s velikou rezervou. Celkem jsou jeviště
vybavena 12 000 m kabelů. Pro systémy osvětlení se
při stavbě použije dalších 120 000 metrů kabelů. Nad
hlavní scénou se zdvihá 35 metrů vysoká jevištní věž,
která umožňuje i nejsložitější technická uspořádání
jeviště.
Prostřednictvím firem Elpag AS, YIT
Building Systems a
Satema dodává firma HARTING průmyslové spojovací
konektory Han® a
kabelové
svazky
pro systém ozvučení a osvětlení opery.
Součásti jsou zčásti
hotově smontované,
aby se zjednodušila
a urychlila instalace.
Patří sem zejména
jednotky rámů a stojanů strojů a vložky
k vestavné montá-
Obr. 2: Systém osvětlení
harting tec.News 16 (2008)
ži do skříní rozváděčů i hotové kabelové
svazky a vybavení s velkou odolností pro
silnoproudá výkonová zatížení a intenzivní
mechanická namáhání za extrémních podmínek ve vnitřním prostředí. Silnoproudé
kabely (obr. 3) k propojení náročných systémů reflektorů s ovládacím řízením osvětlení byly smontovány v Nizozemsku.
Projekt má velký význam jako referenční
objekt, protože zájem norské veřejnosti je
mimořádně obrovský. Je to dostatečným
důvodem jak pro firmu HARTING, tak pro
ostatní zúčastněné subjekty, aby dodaly
maximální možný výkon a nejlepší technologie. Díky své dlouholeté zkušenosti
v technickém vybavení pro připojení v
systémech ozvučení a osvětlení se firma
HARTING mohla prosadit vůči konkurenci. I zkušenosti
s kooperujícími subjekty byly velmi dobré, protože tytéž podniky poskytovaly svoji součinnost i v dřívějších
projektech.
Partneři
Elpag AS, dodavatel systémů ozvučení a osvětlení, je
od r. 1946 poskytovatelem speciálního vybavení a služeb v oblastech technického vybavení pro osvětlování,
studia a jeviště. K jeho zákazníkům patří divadla, městské obce, kulturní nadace a soukromé podniky. Norský
podnik realizuje činnosti při řízení a správě návrhů i
projektů a montáže. Firma Elpag byla v uplynulých
padesáti letech zodpovědná za více než 900 instalací na trhu technického vybavení pro studia a jeviště.
DEN NORSKE OPERA však není jen největším, ale i
nejprestižnějším objektem, na němž se firma Elpag v
minulých letech spolupodílela.
Montážní firma YIT je na norském trhu předním dodavatelem pro technické instalace v budovách. YIT nabízí kompletní řešení pro všechny technické instalace v
oblastech, jako jsou silnoproudá zařízení, voda nebo
ventilace. Oba podniky vyzdvihují úspěšnou spolupráci
s firmou HARTING a specifické charakteristické znaky
výlučného postavení výrobků firmy HARTING.
Obr. 3: Připojovací kabel firmy Elpag AS
Příspěvek firmy HARTING
HARTING je velkým pojmem v oblasti ozvučení a
osvětlení, a navíc osvědčeným, říká Per Sjømoen z
firmy Elpag AS. „Proto volba vhodného partnera nebyla
nijak obtížná. Jsme přesvědčeni o kvalitě i o službách.
Líbila se nám i flexibilita, která se projevila v praktické
realizaci. Možnost použití černých pouzder byla pro
nás nová a zákazník ji velmi dobře přijal,“ doplňuje
Sjømoen. „Černá je absolutně módní barvou v odvětví
ozvučení/osvětlení.“
Vedoucí instalací u firmy YIT Building Systems, Erik
Norderud, poukazuje na rozhodující výhodu aretačních
pák s dobrou kvalitou. Dají se snadno a rychle namontovat a v případě nutnosti je možné je ihned vyměnit,
a to navíc velmi jednoduše. Osvětlovací systémy jsou
velice často umístěny mimo běžný dosah a s propojovacími prvky se ne vždy zachází s náležitou péčí.
Zatížitelnost a příjemný servis jsou tedy dalšími body
pro vysoce kladné hodnocení výrobků HARTING.
Tom Egil Svartsund
Product Manager Cabling, Norway
HARTING Technology Group
[email protected]
85
tec.News 16: Přehled veletrhů
Účast firmy HARTING
na veletrzích 2008
21.04. – 25.04.08
24.04.08
07.05. – 11.05.08
12.05. – 15.05.08
13.05. – 17.05.08
20.05. – 22.05.08
20.05. – 23.05.08
26.05. – 29.05.08
16.06. – 19.06.08
17.06. – 20.06.08
28.06. – 30.06.08
09.09. – 13.09.08
12.09. – 16.09.08
15.09. – 19.09.08
16.09. – 18.09.08
22.09. – 25.09.08
23.09. – 26.09.08
24.09. – 26.09.08
24.09. – 27.09.08
25.09. – 28.09.08
30.09. – 03.10.08
01.10. – 03.10.08
01.10. – 03.10.08
07.10. – 10.10.08
14.10. – 15.10.08
14.10. – 17.10.08
21.10. – 23.10.08
28.10. – 01.11.08
11.11. – 14.11.08
13.11. – 18.11.08
25.11. – 27.11.08
02.12. – 05.12.08
86
Německo, Hanover, Hannover Messe 2008
Belgie, Antverpy, VIK Industrial Automation Days
Malajsie, Kuala Lumpur, MTA 2008
Spojené království, Birmingham, IFSEC 2008
Brazílie, Sao Paulo / SP, Feira da Mecânica
Itálie, Turín, ExpoFerroviaria
Slovensko, Nitra, MSV Nitra
Norsko, Lillestrøm, Eliaden 2008
Severní Amerika, Las Vegas, NV, NXTcomm
Singapur, Singapur, Communic Asia 2008
Čína, Peking, Wind Power Asia
Německo, Husum, Wind Trade Fair in Husum
Holandsko, Amsterdam, IBC 2008
Česká republika, Brno, MSV Brno
Švýcarsko, Curych, Focus Technologie Forum
Německo, Stuttgart, Motek 2008
Německo, Berlin, innotrans 2008
Španělsko, Zaragoza, PowerExpo
Brazílie, Curitiba / PR, EXPOMAC
Indie, Bombaj, Automation 2008
Holandsko, Utrecht, Aandrijftechniek
Finsko, Jyväskylä, Tekniikka 2008
Rusko, Moskva, PTA 2008
Rakousko, Linz, VIENNATEC
Belgie, Brusel, MOCON
Slovensko, Trenčín, ELOSYS
Severní Amerika, Santa Clara, CA, AdvancedTCA 2008
Španělsko, Madrid, Matelec
Německo, Mnichov, electronica
Španělsko, Madrid, Rail Forum
Německo, Nürnberg, SPS/IPC/Drives
Rusko, Moskva, Electricheskiye seti Rossii
harting tec.News 16 (2008)
87
Austria
HARTING Ges. m. b. H.
Deutschstraße 19, A-1230 Wien
Phone +431/6162121, Fax +431/6162121-21
E-Mail: [email protected]
Belgium
HARTING N.V./S.A.
Z.3 Doornveld 23, B-1731 Zellik
Phone +322/4660190, Fax +322/4667855
E-Mail: [email protected]
Brazil
HARTING Ltda.
Av. Dr. Lino de Moraes, Pq. Jabaquara, 255
CEP 04360-001 - São Paulo - SP - Brazil
Phone +5511/5035-0073, Fax +5511/5034-4743
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com.br
Great Britain
HARTING Polska Sp. z o. o.
ul. Kamieńskiego 201-219, 51-126 Wrocław
Phone +48 71-352 81 71, Phone +48 71-352 81 74
Fax +48 71-320 74 44
E-Mail: [email protected]
Internet : www.HARTING.pl
Hong Kong
HARTING Iberia, S. A.
Avda. Josep Tarradellas, 20-30, 4º 6ª,
08029 Barcelona (Spain)
Phone +351.219.673.177, Fax +351.219.678.457
E-Mail: [email protected]
HARTING (HK) Limited, Regional Office Asia Pacific
3512 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road
Kwai Fong, N. T., Hong Kong
Phone +852/2423-7338, Fax +852/2480-4378
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com.hk
India
HARTING Singapore Pte Ltd.
No. 1 Coleman Street, #B1-21 The Adelphi
Singapore 179803
Phone +6562255285, Fax +6562259947
E-Mail: [email protected]
Czech Republic
HARTING India Private Limited
No. D, 4th Floor, ‚Doshi Towers‘
No. 156 Poonamallee High Road,
Kilpauk, Chennai 600 010, Tamil Nadu, Chennai
Phone +91-44-4356 0415/6, Fax +91-44-4356 0417
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com
Finland
HARTING Oy
Teknobulevardi 3-5, PL 35, FI-01530 Vantaa
Phone +358 9 350 873 00, Fax +358 9 350 873 20
E-Mail: [email protected]
France
HARTING France
181 avenue des Nations, Paris Nord 2
BP 66058 Tremblay en France
F-95972 Roissy Charles de Gaulle Cédex
Phone +33149383400, Fax +33148632306
E-Mail: [email protected]
Germany
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG
Postfach 2451 · D-32381 Minden
Simeonscarré 1 · D-32427 Minden
Phone +49 571 8896-0, Fax +49 571 8896-282
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com
Office Germany
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG
Blankenauer Straße 99, D-09113 Chemnitz
Phone +49 0371 429211, Fax +49 0371 429222
E-Mail: [email protected]
Russia
HARTING ZAO
ul. Tobolskaja 12, Saint Petersburg, 194044 Russia
Phone +7/812/3276477, Fax +7/812/3276478
E-Mail: [email protected], Internet: www.HARTING.ru
China
HARTING spol. s.r.o.,
Mlýnská 2, 16000 Praha 6
Phone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.cz
Portugal
Hungary
HARTING Magyarországi Kft.
1119 Budapest, Fehérvári út 89-95, II. emelet 217/A.
Phone +36-1-205 3464, Fax +36-1-205 3465
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.hu
Zhuhai HARTING Limited, Shanghai Branch
Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road
Hong Kong New World Tower, Luwan District, P.R.C
Shanghai 200021, China
Phone +86 21 - 63 86 22 00, Fax +86 21 - 63 86 86 36
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com.cn
Poland
HARTING Ltd.
Caswell Road, Brackmills Industrial Estate
GB-Northampton, NN4 7PW
Phone +441604/766686, 827500
Fax +441604/706777
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.co.uk
Italy
HARTING SpA
Via Dell‘ Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano),
Phone +3902/250801, Fax +3902/2650597
E-Mail: [email protected]
Japan
HARTING K. K.
Yusen Shin-Yokohama 1 Chome Bldg., 2F
1-7-9, Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama
222-0033 Japan
Phone +81 45 476 3456, Fax: +81 45 476 3466
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.co.jp
Korea
HARTING Korea Limited
#308 Leaders Bldg., 342-1, Yatap-dong, Bundang-gu
Sungnam-City, Kyunggi-do, 463-828, Korea
Phone +82-31-781-4615, Fax +82-31-781-4616
E-Mail: [email protected]
Singapore
Spain
HARTING Iberia S.A.
Avda. Josep Tarradellas 20-30 4º 6ª, 08029 Barcelona
Phone +34 933 638 475, Fax +34 934 199 585
E-Mail: [email protected]
Sweden
HARTING AB
Gustavslundsvägen 141 B 4tr, 167 51 Bromma
Phone +468/4457171, Fax +468/4457170
E-Mail: [email protected]
Switzerland
HARTING AG
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil
Phone +41 44 908 20 60, Fax +41 44 908 20 69
E-Mail: [email protected]
Taiwan
HARTING R.O.C. Limited
Room 1, 5th Floor, No. 495 Guang Fu South Road
110 Taipei, Taiwan
Phone +886 02-2758-6177, Fax +886 02-2758-7177
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING.com.tw
USA
HARTING B.V.
Larenweg 44, NL-5234 KA ‚s-Hertogenbosch
Postbus 3526, NL-5203 DM ‚s-Hertogenbosch
Phone +3173/6410404, Fax +3173/6440699
E-Mail: [email protected]
HARTING Inc. of North America
1370 Bowes Road, Elgin, Illinois 60123
Phone +1 (877) 741-1500 (toll free)
Fax +1 (866) 278-0307 (Inside Sales)
Fax +1 (847) 717-9430 (Sales and Marketing)
E-Mail: [email protected]
Internet: www.HARTING-USA.com
Norway
Eastern-Europe
Netherlands
HARTING A/S,
Østensjøveien 36, N-0667 Oslo
Phone +4722/700555, Fax +4722/700570
E-Mail: [email protected]
HARTING KGaA
HARTING Eastern Europe GmbH
Bamberger Straße 7, D-01187 Dresden
Phone +49 351 / 4361760, Fax +49 351 / 4361770
E-Mail: [email protected]
Marienwerderstraße 3 | D-32339 Espelkamp
P.O. Box 11 33 | D-32325 Espelkamp
Phone +49 5772 47-0 | Fax +49 5772 47- 400
E-Mail: [email protected] | Internet: www.HARTING.com

Podobné dokumenty

globální metropole - Katedra urbanismu a územního plánování

globální metropole - Katedra urbanismu a územního plánování přestavba vnitřních měst, provázávání stále větších regionů, ostrovy bohatství x oblasti chudoby)

Více

Umělá inteligence I Roman Barták, KTIML

Umělá inteligence I Roman Barták, KTIML UI začíná používat vědecké metody, hypotézy musí být experimentálně ověřeny, statisticky validní, experimenty opakovatelné nové přístupy: skryté Markovské modely, Bayesovské sítě, dolování dat form...

Více

Solární invertor Delta – Srdce Vaší solární soustavy

Solární invertor Delta – Srdce Vaší solární soustavy Pro výrobu solárních investorů investovala firma Delta do nejmodernějších výrobních zařízení na Slovensku. Působíme zde již mnoho let a vyrábíme díky použití systémů total quality kromě jiného pro ...

Více

Na stažení

Na stažení Šéfredaktor: A. Bentfeld | Zástupce šéfredaktora: Dr. H. Peuler | Celková koordinace: Oddělení pro komunikaci a styk s veřejností, A. Bentfeld Design a grafická úprava: Contrapunkt Visuelle Kommuni...

Více

Přednáška 11

Přednáška 11 • předpoklad: ai a X nejsou korelovány: cov(ai, xitj) = 0 • za tohoto předpokladu je náhodná chyba ai + uit nekorelovaná s vysvětlujícími proměnnými, ale je sériově korelovaná pro pozorování pocház...

Více

Ceník - MusicData

Ceník - MusicData NEW!! ver. GRAND THEATRE. výkonný mixážní a nahrávací pult,vybavený výkonným DSP, který umožňuje míchat současně 104 vstupů do 48 výstupních sběrnic, pult je vybaven 48 fadery a 48 plně konfigurova...

Více