Bucher – Ένας ισχυρός ελεγκτής για αυτοματοποιημένο καθαρισμό σωλήνων
Αναφορά εφαρμογής
Οι αισθητήρες και τα εξαρτήματα ελέγχου που χρησιμοποιούνται σε δημοτικά οχήματα πρέπει να πληρούν μέγιστες απαιτήσεις: Τα εξαρτήματά τους εκτίθενται σε ακραίες θερμοκρασίες, υγρασία, σκόνη, ρύπους και κραδασμούς. Με τη σειρά «ecomatmobile», η ifm προσφέρει εξαρτήματα αυτοματισμού για αυτές τις σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες. Η εταιρεία Bucher χρησιμοποιεί τα προϊόντα ecomatmobile για τα οχήματά της για τον καθαρισμό αποχετεύσεων.
Ο Brian Munk Andersen, Διευθυντής Έρευνας και Ανάπτυξης στην Bucher στη Δανία, εξηγεί τη δομή και τη λειτουργία αυτού του τύπου οχήματος: «Τα οχήματα καθαρισμού αποχετεύσεων της Bucher διαθέτουν δύο συστήματα άντλησης. Η αντλία εκτόξευσης καθαρίζει αποχετεύσεις και δεξαμενές. Με την αντλία κενού αναρροφάται ιλύς και βιομηχανικά απόβλητα μέσα στη δεξαμενή που είναι τοποθετημένη στο όχημα».
Με τις δύο μονάδες ελέγχου για εφαρμογές οχημάτων που είναι εγκατεστημένες έξω από το όχημα, ο χειριστής του οχήματος μπορεί να εκτελεί ένα πλήθος βημάτων εργασίας: να περιστρέφει την μπούμα, να ξετυλίγει και να τυλίγει τον εύκαμπτο σωλήνα, να εναλλάσσει τις αντλίες ή να αδειάζει τη δεξαμενή λυμάτων. Οι διαλογικές οθόνες των συσκευών παρουσιάζουν τις σχετικές παραμέτρους συστήματος και τις τιμές διεργασίας και βοηθούν τον χρήστη να εκτελεί τα διάφορα βήματα εργασίας. Μία μονάδα ελέγχου εντός του οχήματος – την οποία επίσης παρέχει η ifm – εξασφαλίζει την ομαλή εκτέλεση κάθε επιμέρους διεργασίας.
Η στιβαρή οθόνη CR1200 12" είναι εγκατεστημένη στον εξωτερικό πίνακα ελέγχου του οχήματος για απεικόνιση και ρύθμιση όλων των παραμέτρων του οχήματος.
Η ifm ως συνεργάτης
Εδώ και πολλά χρόνια, η εξειδικευμένη στον αυτοματισμό ifm προμηθεύει την Bucher Municipal με αισθητήρες και τεχνολογία ελέγχου. Brian Munk Andersen: «Στην Bucher εστιάζουμε συνεχώς στην καινοτομία και την ανάπτυξη. Για αυτό χρησιμοποιούμε αυτοματοποιημένες και έξυπνες λύσεις. Όταν ξεκινήσαμε τη συνεργασία μας με την ifm το 2016, αναζητούσαμε έναν αξιόπιστο προμηθευτή λύσεων ελέγχου. Η ifm προσφέρει μία ευρεία γκάμα εξαρτημάτων για τα προϊόντα μας – από αισθητήρες και οθόνες μέχρι συστήματα IO και ελεγκτές.
Σε όλη τη φάση ανάπτυξης συνεργαστήκαμε στενά με την ifm για να αναπτύξουμε μία λύση και να επιλέξουμε τα ιδανικά προϊόντα. Τα οχήματά μας πρέπει να λειτουργούν αξιόπιστα σε πολύ ποικίλες συνθήκες, όπως κρύο, ζέστη, σκόνη και βρωμιά. Αυτό θέτει ιδιαίτερα υψηλές απαιτήσεις για τα εξαρτήματα. Μαζί με την ifm, δημιουργήσαμε μία καλή και αξιόπιστη λύση με πολλά χαρακτηριστικά αυτοματισμού, η οποία προσφέρει στον χειριστή υψηλή ποιότητα και πρότυπα ασφάλειας όταν τα μηχανήματά μας είναι στον δρόμο».
Ένα όχημα καθαρισμού αποχετεύσεων της εταιρείας Bucher Municipal με ξετυλιγμένη αντλία εκτόξευσης και αναρρόφησης για τον καθαρισμό αποχέτευσης.
Αναλυτική περιγραφή κεντρικών εξαρτημάτων
Η καρδιά του συστήματος είναι ο ecomatController CR711S, ένα εξαιρετικά ανθεκτικό PLC για εφαρμογές οχημάτων. Αυτό που το κάνει τόσο ξεχωριστό είναι ότι διαθέτει δύο ανεξάρτητα, εσωτερικά PLC – ένα εκ των οποίων είναι ελεγκτής με πιστοποιημένη ασφάλεια. Οι ισχυροί πολυπύρηνοι επεξεργαστές επιτρέπουν τη γρήγορη εκτέλεση ακόμα και περίπλοκων λειτουργιών ελέγχου.
Τα προγράμματα εφαρμογών μπορούν να υποδιαιρούνται μεταξύ των δύο εσωτερικών PLC, εάν είναι απαραίτητο. Επομένως, το ασφαλές τμήμα του προγράμματος μπορεί να εκτελείται χωρίς παρεμβολές από την εκτέλεση του γενικού προγράμματος. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη λειτουργία, ακόμα και με σύνθετες λειτουργίες ελέγχου. Ο ελεγκτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές που σχετίζονται με την ασφάλεια έως τα πρότυπα ISO 13849 PL d και IEC 62061 SIL CL 2.
Εκτός από τις πολυάριθμες εισόδους και εξόδους πολλών λειτουργιών με δυνατότητα διάγνωσης, ο ecomatController διαθέτει δύο θύρες Ethernet και τέσσερις διασυνδέσεις CAN. Οι διασυνδέσεις CAN υποστηρίζουν όλα τα σημαντικά πρωτόκολλα δικτύων (CANopen, CANopen Safety και J1939) καθώς και τη διάφανη και προεπεξεργασμένη ανταλλαγή δεδομένων. Οι λειτουργίες ελέγχου ενσωματώνονται εύκολα στο πρόγραμμα εφαρμογής χάρη στο σύστημα προγραμματισμού CODESYS (έκδοση 3.5).
Στην Bucher, ο ελεγκτής συνδέεται εππρόσθετα με μία μονάδα GSM. Andersen: «Σε πολλές περιπτώσεις, η απομακρυσμένη σύνδεση μας επιτρέπει να επιλύουμε ζητήματα ενώ το όχημα είναι ακόμα στον δρόμο. Αυτό εξοικονομεί στους πελάτες μας πολύ χρόνο. Το δημοτικό όχημα πρέπει να ελεγχθεί σε ένα από τα πολλά κέντρα συντήρησης της εταιρείας μας, μόνο στις περιπτώσεις που δεν είναι εφικτή η απομακρυσμένη αντιμετώπιση σφαλμάτων.»
Μονάδες IO
Διάφοροι αισθητήρες και ενεργοποιητές εγκαθίστανται στο όχημα καθαρισμού αποχετεύσεων για να παρακολουθούν και να ελέγχουν τα διάφορα βήματα εργασίας και τις τιμές διεργασίας. Με τη χρήση αποκεντρωμένων μονάδων IO, επικοινωνούν με τον ελεγκτή μέσω διασύνδεσης CAN. Ο Brian Munk Andersen διασαφηνίζει το πλεονέκτημα: «Με τις μονάδες CAN που είναι εγκατεστημένες σε διάφορα σημεία στο φορτηγό μειώνουμε την καλωδίωση και επιτυγχάνουμε μεγαλύτερη αξιοπιστία και πιο απλή λειτουργία του εξοπλισμού».
Κάθε μονάδα ελέγχου τύπου CR2032 διαθέτει 16 θύρες που επιτρέπουν πολυλειτουργική παραμετροποίηση, π.χ. ως ψηφιακές είσοδοι ή έξοδοι, ή έξοδοι PWM για έλεγχο αναλογικών βαλβίδων. Ένας ελεγκτής που είναι ενσωματωμένος στις μονάδες επιτρέπει την αποκεντρωμένη αξιολόγηση των σημάτων αισθητήρα εκ των προτέρων. Αυτό το προφιλτράρισμα των δεδομένων όχι μόνο μειώνει τη ροή δεδομένων στον δίαυλο CAN προς τον ελεγκτή, αλλά και απλοποιεί το πρόγραμμα εφαρμογής στο PLC.
Το συμπαγές μεταλλικό περίβλημα είναι ειδικά σχεδιασμένο για χρήση σε σκληρές εξωτερικές συνθήκες που υφίστανται τα οχήματα εργασίας και παρέχει βαθμό προστασίας IP67 για υψηλή αντοχή των βυσμάτων σε εισροή.
Εικόνα 1: Το βασικό στοιχείο επάνω δεξιά στον πίνακα ελέγχου: το ισχυρό ecomatController CR711S με δύο ενσωματωμένα PLC (1x στάνταρ, 1x ασφαλείας). Εικόνα 2: Οι αποκεντρωμένες μονάδες CAN IO έξω από το όχημα συνδέουν τους αισθητήρες και τους ενεργοποιητές με τον ελεγκτή.
Συσκευές διαλόγου
Μία σειρά οθονών για εφαρμογές οχημάτων είναι τοποθετημένες έξω από το όχημα ως διασυνδέσεις ανθρώπου-οχήματος. Brian Munk Andersen: «Στη μεγάλη οθόνη του κύριου πίνακα, ο χειριστής μπορεί να ελέγχει όλο το σύστημα και να κάνει τις βασικές ρυθμίσεις. Μετά από αυτό, το σύστημα μπορεί να λειτουργεί μέσω του απομακρυσμένου ελέγχου ή των πινάκων χειρισμού».
Οι διαλογικές συσκευές είναι προγραμματιζόμενες οθόνες γραφικών για έλεγχο, παραμετροποίηση και χειρισμό οχημάτων εργασίας και εγκαταστάσεων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με έναν ελεγκτή για οχήματα ή και αυτόνομα. Τα δεδομένα και οι λειτουργίες της συσκευής μεταβιβάζονται με ασφάλεια μέσω των διασυνδέσεων CAN. Οι οθόνες διαθέτουν πολλά ελεύθερα προγραμματιζόμενα φωτιζόμενα πλήκτρα λειτουργιών. Οι μονάδες παρέχουν αυξημένα επίπεδα ΗΜΣ και έγκριση τύπου e1 για λειτουργία στο δημόσιο οδικό δίκτυο. Χάρη στον υψηλό βαθμό προστασίας του περιβλήματος, οι μονάδες είναι κατάλληλες για εξωτερικούς πίνακες και επιφανειακή τοποθέτηση καθώς και για εγκατάσταση στην καμπίνα. Όπως όλα τα άλλα εξαρτήματα της ifm για εφαρμογές οχημάτων, οι οθόνες έχουν αντοχή στις δονήσεις και βαθμό προστασίας IP67.
Το BasicDisplay CR0451 παρουσιάζει τις πιο σημαντικές παραμέτρους στην κονσόλα χειρισμού.
Συμπέρασμα
Η ifm προσφέρει ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα προϊόντων για αποτελεσματικό και αξιόπιστο αυτοματισμό των μονάδων λειτουργιών σε δημοτικά οχήματα. Ο Brian Munk Andersen καταλήγει: «Με τη λύση της ifm μπορούμε να δημιουργούμε ένα ιδιαίτερα αυτοματοποιημένο σύστημα που μας προσφέρει εξαιρετική αξιοπιστία και διευκολύνει αφάνταστα τη ζωή των χειριστών του εξοπλισμού μας.» ifm – close to you!