Agrometer Robust PLC til feltanvendelser
Applikationsrapport
Mange landmænd bruger gyllen fra deres dyr som gødning til dyrkning af afgrøder. Men den gennemsnitlige gyllespreder med gylletank egner sig bedst til små marker. Den danske virksomhed Agrometer, som har hovedkvarter i Grindsted, udvikler løsninger, der giver mulighed for hurtig, omkostningseffektiv og jordvenlig spredning af naturlig gødning selv på store marker. En slange bruges til at transportere gyllen fra en central lokation til markerne.
Særlige køretøjer er udstyret med et stort slangehjul. Det elektro-hydrauliske hjul ruller slangen af og på efter behov under kørslen på marken. Ved retningsændring for eksempel ved enden af marken positionerer en styrearm slangen i en jævn radius. Ydeevnen er bemærkelsesværdig: Der kan spredes op til 200 tons gylle per time.
Fordelen: Da der ikke kræves nogen gylletank på køretøjet, reduceres køretøjets vægt. Det reducerer jordtrykket til en værdi, der er lavere end et fodaftryk. Den lave egenvægt betyder, at landmændene kan tage ud på deres marker tidligt på året, når jorden stadig er blød. Gødningen pumpes direkte til maskinen via rør og slanger, hvilket fjerner lugtproblematikker fra vejene. Agrometer konstruerer disse gyllespredere som uafhængige køretøjer med en spredebredde på op til 30 meter eller som anhængere til traktorer, de såkaldte bugserede injektorer.
Billede 1: Den bugserede injektor SRS 1500 trækkes af en traktor hen over marken for at sprede gylle. Billede 2: Den gule styrearm placerer forsyningsslangen på op til flere hundrede meter i længden på marken i kurver, der sikrer, at slangen rulles korrekt på tromlen.
Central PLC til maskinstyring
Begge varianter kombineret: De vigtige funktioner, som f.eks pårulning af slangen, styres automatisk af en central PLC. Et stort antal sensorer anvendes til at overvåge slangens styrearm og andre positioneringsopgaver, som signaliseres til styreenheden vha. decentraliserede IO-moduler. Sensorer overvåger også trykket i gyllerørene eller temperaturværdier.
Oluf Kristensen, teknisk leder hos Agrometer, forklarer: Vi bruger nye mobile styreenheder til vores maskiner og decentraliserede IO-moduler fra ifm. De gør ledningsføringen og vedligeholdelsen af maskinerne lettere, som kan opsættes hurtigere.
Under udviklingen af maskinerne bruger vi primært Pagaard som systemintegrator. De forsynede os med hele ifm-systemet og udviklede softwaren. Pagaard er også vores servicepartner ved fejlsøgning."
Systemintegratoren Pagaard bruger ifms ecomatController, som er specialdesignet til brug i mobile maskiner.
Pagaards administrerende direktør og medejer Torben Lund forklarer beslutningen om at bruge ifm: I starten brugte vi en industriel PLC hos Agrometer. Men det gik hurtigt op for os, at industrielle produkter, der bruges i mobile maskiner, har en begrænset levetid, da de ikke er designet til sådanne formål. Så vi undersøgte markedet for teknologier, der kunne klare de krævende forhold, som mobile anvendelser anvendes under. Vi stødte på ifm, hvor vi allerede havde købt sensorer. ifm tilbyder en styreenhed, som vi mener passer bedst til denne opgave."
Den selvkørende gyllespreder SDS 8000 kan sprede op til 200 tons gylle per time via slangen.
Designet til ekstreme driftsforhold
Ifm har i flere årtier været en af de førende leverandører af robuste styresystemer til mobil brug, der har givet omfattende anvendelses-know-how på dette område. ecomat-serien omfatter PLCer, IO-moduler og sensorer, der kan klare de barske miljømæssige forhold, som mobile anvendelser bruges under.
Gylle, vand, permanent kondensering eller snavs er ikke noget problem for ifm-systemer til mobile anvendelser. Husets særlige mekaniske design og driftssikre forseglingskoncept forhindrer, at fugt trænger ind. Egnede stik og tilslutningsledninger sikrer, at beskyttelsesgrad IP69K følger hele applikationen fra sensor til stikket på controlleren.
Ekstreme vejrforhold med is eller gloende hede: Ifm-styrekomponenternes brede temperaturområde giver mulighed for brug i alle klimatiske zoner. Alle sensorer og styreenheder skal bevise deres modstandsevne i cykliske temperaturchoktests. Modstandsdygtige husmaterialer sikrer, at saltaflejringer, som kan opstå om vinteren ved spredning af salt, ikke påvirker produkterne.
Når det går hårdt for sig, udsættes materialet for permanente vibrationer eller ekstreme påvirkninger. Det er årsagen til, at sensorerne til mobile anvendelser er helt indkapslet. Stikforbindelserne er beskyttet mod, at de bliver løsnet utilsigtet, med en særlig vibrationsbeskyttelse. Styreenhedernes og modulernes mekaniske design er specialvurderet til permanent chok og vibration.
Den komplekse elektronik beskyttes mod elektromagnetisk interferens hvilket detaljerede EMC-tests har dokumenteret. Ledningsført interferens filtreres pålideligt fra og kan ikke påvirke styreenhederne. Det sikrer, at dataudvekslingen via CAN-interfaces fungerer sikkert selv under de mest krævende forhold som f.eks. under udendørs transport- og logistik-anvendelser. Pagaards softwareingeniør Michael Lindbjerg forklarer: En arbejdsmaskines spænding svinger meget. En industriel PLC er ikke designet til dette. En PLC til mobile anvendelser er mere velegnet, da den opererer med et bredt spændingsområde mellem 8 og 32 volt."
Herudover har alle ecomat-komponenter en e1-typegodkendelse fra den tyske motorgodkendelsesmyndighed. Hermed kan enhederne installeres i køretøjer, uden at deres køretilladelse bortfalder. Udover e1-typegodkendelsens krævede EMC grænseværdi har alle enheder en udvidet EMC-modstand på 100 V/m og kan klare impulser fra forsyningssystemet i køretøjet uden problemer.
Robuste decentraliserede I/O-moduler modtager sensorsignaler og overfører dem til PLC via CAN-bussen.
ifms ecomatController til mobile anvendelser (nederst til højre) er monteret i styreskabet uden for køretøjet.
Effektiv styreenhed
ecomatController CR721S, der bruges hos Agrometer, består af to interne PLC-enheder, hvoraf en af dem er certificeret til sikkerhedsrelaterede anvendelser på op til EN 13849 PL d og EN 62061 SIL cl2. Fordelen ved denne dobbelt PLC: To interne styreenheder, der kan programmeres uafhængigt, giver mulighed for at opdele anvendelsessoftwaren, om nødvendigt. Herved kan den sikre programdel udføres uden forstyrrelse fra den generelle programafvikling. Effektive 32-bit multi-core processorer sikrer, at programmet kan køres hurtigt uden komplekse styringsopgaver.
ecomatController CR721S har 124 multifunktionelle indgange og udgange. Softwareingeniør Michael Lindbjerg hos Pagaard forklarer: Alle indgange kan konfigureres som digitale, analoge eller frekvensindgange. Vi havde engang problemer med overvågningen af vores udgange, som var helt digitale, men ifm-styreenhederne har PWM-udgange. Dette er en vigtig feature i den mobile verden, for eksempel for at kunne kontrollere hydrauliske ventiler med pulsbreddemodulerede udgange."
De fleste funktioner i arbejdsmaskiner og udstyr udføres med hydrauliske systemer. Elektronisk ventil- og pumpestyring er blevet standard i moderne maskiner. ifm-systemet ecomatmobile tilbyder her strømregulerede PWM-udgange og optimerede styrefunktioner til strømudgange. Det medfører et producentuafhængigt interface mellem hydraulik og elektronik.
Konklusion
De mobile styreenheder fra ifm sikrer ultimativ driftssikkerhed og en stærk ydeevne selv under udfordrende forhold. Pga. de alsidige tilslutninger og funktioner giver de maksimal fleksibilitet. Med denne robuste PLC garanterer ifm den kvalitet, som er nødvendig for at kunne klare barske mobile anvendelser. ifm close to you!
