Az Iturri a hordozható vezérléstechnológiára támaszkodik a tűzoltásban
Alkalmazási beszámoló
A jármű agya: A CR711S központi vezérlőegység az ifm-től.
Az ifm-mel a tűzön át
Legyen az akár tűzoltókocsi, akár szertároló konténer: Napjainkban szinte semmi sem működik a tűzoltásban elektromos vezérléstechnika nélkül. Az Iturri tűzoltókocsi-felépítmények globális gyártója, és több mint 20 éve támaszkodik az ifm automatizálási specialista hordozható vezérlési megoldásaira.
A tűzoltás során nem csak a sebesség számít. Ugyanilyen fontos a felhasznált anyag megbízhatósága. Szélsőséges körülmények között is tökéletesen kell működnie, például hő vagy víz hatása mellett. Mindig jelen: modern vezérléstechnika, amely nélkül semmi sem működne a különböző tűzoltókocsikon.
A Siegerland régióban található Wilnsdorfban működő Iturri gyártó az azonos nevű, nemzetközileg aktív vállalatcsoporthoz tartozik. A spanyolországi gyökerekkel rendelkező vállalat egyedi tűzoltójárművek gyártására szakosodott.
A németországi üzemben évente mintegy 80-100 tűzoltó és speciális járművet gyártanak és szállítanak le a vevőknek. A portfólió a tűzoltókocsik mellett különösen szerkocsikat, környezetvédelmi járműveket, parancsnoki járműveket és a helyszíni higiéniai ellátásra szolgáló járműveket tartalmaz. Nemzeti és nemzetközi ügyfelei között önkormányzatok, ipari szereplők és repülőterek is megtalálhatók.
Erdőtűzoltó jármű
Jelenleg az Iturri által kifejlesztett erdőtűzoltó jármű van fókuszban. Ez egy rendkívüli terepjáró képességekkel rendelkező összkerék-meghajtású jármű, amely az extrém lejtőszögeket és emelkedőket, valamint a 30 fok feletti keresztirányú lejtőket is leküzdi. Ez a jármű egyesíti mindazt a know-how-t, amelyet a spanyol gyökerű vállalat évtizedek alatt gyűjtött össze az erdőtüzek sújtotta Dél-Európában. A járművet például olyan speciális festékkel vonják be, amely tűzálló, és a speciális hőszigetelésnek köszönhetően megvédi a jármű vezetőfülkéjében tartózkodókat a tűz közelében uralkodó extrém hőmérséklettől. A fék- és elektromos kábelek hőálló anyaggal vannak burkolva, így védve azokat a hő és a mechanikai sérülések ellen.
A jármű különlegessége az önvédelmi rendszer: A jármű külső oldalára szerelt vízfúvókák szükség esetén vízsugárral veszik körül a jármű ablakait és gumiabroncsait. Ez lehetővé teszi, hogy a jármű vészhelyzetben, ha tűzfalakkal kerülne körbe, áthaladjon a tűzfalakon, és így mentse ki magát. Az önvédelem érdekében a jármű külön 500 literes víztartállyal és saját szivattyúrendszerrel rendelkezik.
Németország sűrűn erdősített területein, például Alsó-Szászországban és Brandenburgban, az elmúlt években egyre gyakrabban fordultak elő erdőtüzek. Ezért ezek a tartományok úgy döntöttek, hogy ezeket a speciális erdőtűzoltó járműveket is Wilnsdorfból szerzik be.
A CCFM 3000 erdőtűzoltó tartálykocsi rendkívüli terepjáró képességekkel bír és a legmodernebb vezérléstechnikával van felszerelve.
Központi vezérlési funkciók
A modern tűzoltójárművek nem nélkülözhetik a kiterjedt vezérléstechnikát. A különböző járművek fedélzetén egy központi PLC veszi át a különböző vezérlési és szabályozási feladatokat, amelyet számos érzékelő támogat.
Például az oltóanyagot, amely vízből és hozzáadott nedvesítőszerből áll, átfolyásérzékelők segítségével pontosan adagolják az akut tűzesethez. Az ehhez szükséges adagolószivattyút a PLC egy CAN-jel segítségével vezérli. A tűzoltó egy grafikus kijelzővel ellátott vezérlőpanelen keresztül beállíthatja és leolvashatja a tűzesethez egyedileg beállított adagot.
A nyomásérzékelők érzékelik a víznyomást a sugárcsőnél, és a szivattyút a kívánt térfogatáramnak és nyomásnak megfelelően vezérlik. Ezt a szivattyút a jármű motorjának segédhajtása hajtja. A vezérlés úgy szabályozza a dízelmotor fordulatszámát, hogy a víznyomás folyamatosan tartsa a beállított értéket. Ehhez a J1939 protokollal rendelkező CAN-interfész szolgál a járműmotorhoz.
A kiegészítő berendezések, mint például a speciális jelzőrendszer (kék villogó fény és sziréna) vagy a vészhelyzet helyszínének biztosításához szükséges egyéb jelzőlámpák és világítás egy monitoron keresztül kerülnek megjelenítésre és működtethetők, és a központi PLC vezérli őket. Az ajtókat vagy redőnyöket induktív érzékelők figyelik, mivel a jármű csak akkor léphet mozgásba, ha azok zárva vannak.
A logikai kapcsolatok szintén a vezérlésben kerültek eltárolásra. Egy példa: A sziréna aktiválásakor a kék fénynek automatikusan be kell kapcsolnia. Fordított esetben azonban a kék fény sziréna nélkül is világíthat. A hátsó figyelmeztető berendezés (sárga LED-lámpák) csak lassú haladáskor használható, egy bizonyos sebesség felett automatikusan ki kell kapcsolnia. A vezérlőegység a sebességértéket közvetlenül a jármű vezérlőegységétől kapja a CAN-buszon keresztül.
A nyomásérzékelők a hidrosztatikus mérési elv alapján figyelik a járműben lévő víz- és oltóanyag-tartályok töltési szintjét, és a vezetőfülkében és a jármű hátuljában lévő különböző kijelzőkön megjelenítik azokat.
A jármű alvázán elhelyezett dőlésérzékelő meghatározza a jármű hosszanti és keresztirányú dőlésszögét. Az oltóanyag-tartályok töltési szintjétől és a jármű sebességétől függően a vezérlés meghatározza a kritikus dőlésszögeket, és időben figyelmezteti a vezetőt vizuális és akusztikus jelzésekkel, valamint beszélt hangos formában is.
A higiéniai állomás gördülő konténerét is felszerelték vezérléstechnikával és grafikus kezelőpanellel.
Magas követelmények
A példák mutatják, hogy a központi vezérléssel szemben támasztott követelmények mennyire kiterjedtek és összetettek. Az Iturri már évek óta az ifm automatizálási specialista megoldásaira támaszkodik.
Jens Schöler, az Iturri programozója: A múltban a vezérlési funkciók huzalozása a hagyományos módon történt. Ezután a járműgyártók áttértek a CAN-buszra. Az addig használt vezérlőrendszerek erre nem voltak képesek. Utána különböző gyártók különböző vezérlőit teszteltük, és az ifm vezérlője felelt meg a legjobban az igényeinknek. Mindenre kiterjedt, amire szükségünk volt, ráadásul jó áron. Így jutottunk el az ifm-hez.
Az ecomatmobile termékcsalád révén az ifm nagy teljesítményű vezérlőket, kijelzőket, kezelőegységeket és I/O modulokat kínál mobil használatra. Az ipari környezetbe szánt társaikkal szemben ezeket a komponenseket a járműveken való használat speciális követelményeihez tervezték. A házak például különösen tömítettek, és a vezetőfülkén kívül is felszerelhetők. A szélsőséges hőmérsékletek, mint a hőség vagy a fagyos hideg, nem befolyásolják őket jobban, mint az ütés- és rezgésterhelés. A házak EMC-ellenállóképességgel is bírnak.
Dr.-Ing. Klaus Kutzner, az Iturri ügyvezetésének képviselője: Az EMC fontos követelmény a járműveinkkel szemben. Mindennek, amit elektromosan beszerelünk egy járműbe, rendelkeznie kell ezzel az E-jelöléssel, például a rádióknak, a kék lámpáknak és az elektronikus vezérlésnek is. Az ifm egyike azon kevés gyártóknak, amelyek vezérlési komponenseket és érzékelőket kínálnak ezzel az E-jelöléssel.
Az önvédelmi rendszer vízpermettel nedvesíti az ablakokat és a kerekeket. Ez azt jelenti, hogy a jármű vészhelyzetben akár tűzfalakon keresztül is képes áthajtani, hogy kimentse magát.
Nagy teljesítményű vezérlés
A modern járművek és mobil munkagépek nagy teljesítményű vezérlőelektronikát igényelnek a nagyszámú be- és kimeneti jel feldolgozásához. Pontosan erre a célra fejlesztettük ki a 3. generációs ecomatController CR711S vezérlőegységünket. Ez két darab, egymástól függetlenül működő belső PLC-magból áll, amelyek közül az egyik ráadásul Safety-vezérlésként került tanúsításra.
A kompakt fémházba integrált vezérlő-elektronika a homlokoldali szerelésű, mobil-felhasználásra alkalmas és kódolt központi csatlakozó segítségével minden szükséges csatlakozót tartalmaz a be- és kimenetekhez, a kommunikációhoz és a programozáshoz. A legfontosabb rendszerüzeneteket RGB állapot LED-ek mutatják.
A mobil felhasználásra alkalmas elektronikára vonatkozó, hatályos szabványok szerint kialakított vezérlés lelke a 300 MHz frekvencián dolgozó, legmodernebb Multi-Core 32 bites processzor. A 6 MByte méretű alkalmazástár 1 MByte méretű adattároló rendszert tartalmaz.
Az ecomatmobile vezérlőegység CAN-interfészekkel rendelkezik a kommunikációhoz. Ezeken át történik a kommunikáció a jármű-aggregátokkal a J1939 protokollon keresztül. A jármű karosszériájának egyéb alkatrészei, például a jelzőkürtök, fények, környezeti érzékelők vagy tolatókamerák a második CAN-interfészen keresztül kommunikálnak a CANopen protokoll alkalmazása mellett.
Az itt használt CR711S vezérlés 60 bemeneti / kimeneti portot kínál. A bemenetek diagnosztikai funkcióval rendelkező digitális, frekvencia- és analóg bemenetként, vagy ellenállás-mérési bemenetként is konfigurálhatók. Az analóg bemenetek áramerősség- és feszültség-mérést is lehetővé tesznek. A kimenetek áramszabályozással rendelkező vagy nem rendelkező, diagnosztikára alkalmas, digitális- vagy PWM- kimenetként is konfigurálhatók. A CAN I/O modulokon keresztül további portok állnak rendelkezésre.
A programozás IEC 61131-3 szerinti szabványos nyelven végezhető el. A programok létrehozását megkönnyíti, hogy az ifm ingyenes funkciókönyvtárakat kínál, például gyártóspecifikus funkcióblokkokat a dízelmotor J1939 protokollon keresztüli megszólításához.
A fontos funkciók az ecomat CR0452 kijelzőjén választhatók ki. Ezen a kijelzőoldalon lehet beállítani a nedvesítőszer adalékanyagát.
Megjelenítés és kezelés
Az erdőtűzoltó jármű három HMI-vel (ember-gép interfész) rendelkezik az ifm-től - kettő a vezetőfülkében, egy pedig a jármű hátsó részén található. A vonatkozó jármű- és oltóanyag-paraméterek a tűzoltók számára egyértelmű szimbólumokkal ellátott egyéni megjelenítőkön keresztül jelennek meg. A könnyen hozzáférhető nyomógombok segítségével a kezelő átkapcsolhatja a kijelzőket vagy módosíthatja a folyamatértékeket.
Az ehhez használt ifm CR0452 és CR1082 kijelző- és kezelőegységek integrált PLC-vel is rendelkeznek, beleértve a bemeneti/kimeneti portokat és a CAN-interfészt. Az Iturri ezeket a decentralizált vezérléseket használja a HMI-kben az adatok előfeldolgozására. Például a környezeti érzékelők mért értékei (beleértve a külső hőmérsékletet, a levegő minőségét, a szélirányt és a sebességet) a kijelző vezérlőegységében előfeldolgozásra kerülnek, és kész adatkészletként továbbítódnak a fő vezérlésbe. Ez leegyszerűsíti a programok létrehozását, és biztosítja a folyamatok karcsúságát.
1. kép: A járművezető a vezetőfülkében található CR1082 programozható grafikus kijelzőn keresztül vezérelheti az összes speciális funkciót és az aggregátokat. 2. kép: E1 jóváhagyással rendelkező nyomásérzékelő a víznyomás meghatározására a sugárcsőnél.
Partnerség az ifm-mel
Az Iturri több mint 20 éve szorosan és partnerségben dolgozik együtt az ifm-mel a vezérléstechnika területén.
Jens Schöler elmondja, mit értékel az ifm-ben: Az ifm egyik nagy előnye: Az ifm számos funkcióhoz kínál kész szoftvermodulokat, például különböző neves járműgyártók alvázához való csatlakozáshoz. Ezek ingyenesen letölthetők az ifm honlapjáról. Ez sokat segít nekünk. A vezérlőprogramokat magunk írjuk. Itt is számíthatunk az ifm támogatására, például amikor új kijelzők kerülnek alkalmazásra, és ehhez kell a programot létrehozni vagy hozzáigazítani. Az ifm-nél vannak erre fix kapcsolattartóink, akik eljönnek hozzánk, és támogatnak minket a helyszíni megvalósításban. Ez az ifm hatalmas előnye. Más neves gyártók is elérhetők. Ha odatelefonálok, sokáig hiába várhatok a támogatásra. Az ifm segítségével viszont gyors segítséget kapok, akár telefonon, akár a szerviz munkatársának látogatásával.
Összegzés
A háttérben lévő kiterjedt vezérlési funkciók beleértve az átfogó érzékelőtechnológiát és az intuitívan kezelhető bemeneti kijelzőket biztosítják, hogy a tűzoltók a tényleges feladatukra koncentrálhassanak a terepen: a tüzek hatékony oltására. Az ifm-mel mint régi partnerével az Iturri teljes mértékben eleget tud tenni ennek a követelménynek.