I brannslukking er Iturri avhengig av kontrollteknologi for mobile applikasjoner
Bruksrapport
Kjøretøyets «hjerne»: ifm sin CR711S sentralkontroller.
Gjennom ild og vann med ifm
Enten i brannbilmotoren eller i utstyrskonteineren: Nesten ingenting fungerer i brannslukking uten elektrisk kontrollteknologi i dag. Iturri er en global produsent av brannbilchassis. De har stolt på kontrollløsningene for mobile applikasjoner levert av automasjonsspesialisten ifm i mer enn 20 år.
Når det gjelder brannslukking er ikke hastighet alt. Like viktig er påliteligheten til materialet som brukes. Den må fungere perfekt selv under ekstreme forhold som varme eller vann. Alltid en del av handlingen: moderne kontrollteknologi som er avgjørende for funksjonen til de ulike brannbilene.
Iturri har base i Wilnsdorf i Siegerland-regionen. Produsenten tilhører den internasjonalt opererende gruppen av selskaper med samme navn. Sistnevnte har sine røtter i Spania og spesialiserer seg på konstruksjon av skreddersydde brannbiler.
Ved det tyske anlegget produseres og leveres rundt 80 til 100 brann- og spesialkjøretøyer hvert år. I tillegg til brannslokkingsmotorer inkluderer porteføljen spesielt utstyrskjøretøyer, miljøvernkjøretøyer, kommandokjøretøyer og kjøretøyer for hygiene på stedet. Nasjonale og internasjonale kunder inkluderer kommuner, industri og flyplasser.
Skogsbrannbil
For tiden er det spesielt fokus på skogbrannbilen utviklet av Iturri. Sistnevnte er et ekstremt terrenggående firehjulsdrevet kjøretøy som ikke bare kan mestre ekstreme skråningsvinkler og stigninger, men også krysse bakker på over 30 grader. Dette kjøretøyet kombinerer all kunnskapen som det opprinnelig spanske selskapet har vært i stand til å samle over flere tiår fra det skogbrannrammede Sør-Europa. For eksempel er kjøretøyet belagt med en spesiell lakk som er brannsikker og på grunn av den spesielle varmeisolasjonen beskytter passasjerene i førerhuset mot ekstreme temperaturer nær brannen. Bremseledningene og de elektriske kablene er belagt med varmebestandig materiale og dermed beskyttet mot varme og mekaniske skader.
En spesiell egenskap ved kjøretøyet er dets selvbeskyttelsessystem: vanndyser montert på utsiden av kjøretøyet spyler vinduene og dekkene med en vannstråle om nødvendig. Dette gjør at kjøretøyet kan unnslippe omkringliggende brannvegger og selvevakuere, i en nødsituasjon, ganske enkelt ved å kjøre gjennom brannen. Kjøretøyet har en separat 500-liters vanntank og eget pumpesystem for dette selvbeskyttelsessystemet.
Tysklands tett skogkledde områder, inkludert for eksempel de i Niedersachsen og Brandenburg, har også i økende grad blitt rammet av skogbranner de siste årene. De aktuelle forbundsstatene har derfor også besluttet å kjøpe disse spesielle skogbrannbilene fra Wilnsdorf.
Skogbrannbilen «CCFM 3000» har utmerkede terrengegenskaper og er utstyrt med toppmoderne kontrollteknologi.
Sentrale kontrollfunksjoner
Moderne brannbiler klarer seg ikke uten omfattende kontrollteknologi. En sentral PLS, støttet av en rekke sensorer, tar seg av de ulike kontroll- og reguleringsoppgavene om bord på de forskjellige kjøretøyene.
Slukningsmidlet, for eksempel, som består av vann med tilsetning av et fuktemiddel, doseres nøyaktig for den aktuelle branntypen ved hjelp av strømningssensorer. Den nødvendige doseringspumpen for dette formålet styres av PLS via et CAN-signal. Brannmenn kan stille inn og lese doseringen, som er spesifikt valgt for den aktuelle branntypen via et kontrollpanel med en grafisk skjerm.
Trykksensorer registrerer vanntrykket ved spylerøret og styrer pumpen for nødvendig volumstrøm og trykk. Denne pumpen drives av hjelpedriften til kjøretøymotoren. Kontrolleren regulerer hastigheten på dieselmotoren slik at innstilt verdi for vanntrykket forblir konstant. For dette formålet brukes CAN-grensesnittet med J1939-protokollen til kjøretøymotoren.
Tilleggsutstyr, som det spesielle signalsystemet (blinkende blått lys og sirene) eller andre signallamper og belysninger for sikring av en nødsituasjon, visualiseres og betjenes via en monitor og styres av en sentral PLS. Dører eller rullegardiner overvåkes ved hjelp av induktive sensorer, for kjøretøyet får kun kjøre av gårde når disse er lukket.
Logiske operasjoner lagres også i kontrolleren. Eksempel: når sirenen er aktivert, skal det blå lyset også slås på automatisk. Det blå lyset kan imidlertid tennes uten sirenen i retur. En bakvarslingsanordning (gule LED-lys) skal kun brukes ved sakte kjøring, og over en viss hastighet skal den slås av automatisk. Regulatoren mottar hastighetsverdien direkte fra kjøretøyets styresystem via CAN-bussen.
Trykksensorer som bruker det hydrostatiske måleprinsippet overvåker nivået på vann- og slokkemiddeltankene i kjøretøyet og visualiserer dem på de ulike skjermene i cockpiten og bak på kjøretøyet.
En helningssensor på kjøretøyets chassis bestemmer vippevinkelen i kjøretøyets lengde- og tverretning. Avhengig av nivået på tankene med brannslukningsmiddel og kjøretøyets hastighet, bestemmer kontrolleren kritiske helningsvinkler og advarer føreren i god tid ved hjelp av visuelle og akustiske signaler, inkludert stemmeutgang.
Hygienestasjonen RO/RO-konteiner er også utstyrt med styringsteknologi og grafisk betjeningspanel.
Høye krav
Disse eksemplene viser hvor omfattende og komplekse kravene til den sentrale kontrolleren er. For dette har Iturri vært avhengig av løsninger fra automasjonsspesialisten ifm i årevis.
Jens Schöler, programmerer ved Iturri: «Tidligere ble kontrollfunksjoner implementert ved bruk av konvensjonelle ledninger. Deretter gikk kjøretøyprodusentene over til CAN-buss. Kontrollørene som ble brukt til da kunne ikke håndtere dette. Vi testet deretter forskjellige kontrollere fra forskjellige produsenter, og ifm-kontrolleren passet best for våre krav. Det dekket alt vi trengte, og til en god pris. Det var slik vi kom til å velge ifm.»
Ifm er avhengig av deres ecomatmobile-produktlinje og tilbyr kraftige kontrollere, skjermer, betjeningsenheter og I/U-moduler for mobil bruk. Sammenlignet med sine motparter for industrielle miljøer, er disse komponentene designet for de spesifikke kravene til bruk på kjøretøy. For eksempel er husene spesialforseglet, og de kan også monteres utenfor førerhuset. Ekstreme temperaturer som varme eller iskulde påvirker dem ikke mer enn støt og vibrasjoner. Kapslingene er også EMC-bestandige.
Dr.-Ing. Klaus Kutzner, lederrepresentant i Iturri: «EMC er et viktig krav for våre kjøretøy. Alle elektriske enheter som er installert i et kjøretøy skal ha dette E-merket, for eksempel radioer, blålys og også den elektroniske kontrolleren. Og ifm er en av få produsenter som tilbyr kontrollkomponenter og sensorer med dette E-merket.»
Selvbeskyttelsessystemet sprinkler vinduer og dekk med en vannstråle. Dette betyr at kjøretøyet til og med kan kjøre gjennom brannvegger for å selvevakuere i en nødssituasjon.
Utførende kontroller
Moderne kjøretøy og mobile maskiner trenger svært kraftig kontrollelektronikk for å kunne behandle det høye antallet inngangs- og utgangssignaler. Den nye tredje generasjons ecomatController ble utviklet spesielt for dette formålet. Den har to uavhengige interne PLS-er en av dem en sertifisert sikkerhetskontroller.
Styreelektronikken er integrert i et kompakt metallhus med frontmonterte, kodede sentrale plugger for mobil bruk, og gir alle nødvendige tilkoblinger for innganger, utganger, kommunikasjon og programmering. RGB-statuslamper indikerer de viktigste systemmeldingene.
Kjernen i kontrolleren, som er designet i henhold til gjeldende standarder for elektronikk i mobile applikasjoner, er en av de mest avanserte multi-core 32-bits prosessorene med 300 MHz klokkefrekvens. Dens 6 MB applikasjonsminne inkluderer et 1 MB fillagringssystem.
Ecomatmobile-kontrolleren leveres med CAN-grensesnitt for kommunikasjon. Sistnevnte brukes til kommunikasjon med kjøretøyenhetene via J1939-protokollen. Andre komponenter i kjøretøyets chassis som signalhorn, lys, miljøsensorer eller ryggekameraer kommuniserer via det andre CAN-grensesnittet via CANopen-protokollen.
CR711S-kontrolleren som brukes her har 60 inngangs-/utgangsporter. Inngangene kan konfigureres som digitale, frekvens- eller analoge innganger med diagnosefunksjon eller som innganger for motstandsmåling. De analoge inngangene muliggjør både strøm- og spenningsmåling. Utgangene kan konfigureres som digitale eller PWM-utganger med diagnostiske muligheter, med eller uten strømstyring. Flere porter er tilgjengelige via CAN I/U-moduler.
Programmering gjøres ved hjelp av de standardiserte IEC 61131-3-språkene. Programoppretting forenkles av at ifm tilbyr gratis funksjonsbiblioteker, for eksempel produsentspesifikke funksjonsblokker for å adressere dieselmotoren via J1939-protokollen.
Viktige funksjoner kan velges på CR0452 ecomat-skjermen. På denne visningssiden kan proporsjoneringen av fuktemiddelet stilles inn.
Visualisering og drift
Skogsbrannbilen har tre HMI-er (Human Machine Interfaces) fra ifm, to av dem i førerhuset og en bak på kjøretøyet. Relevante kjøretøy- og slokkemiddelparametere vises til brannmennene via tilpassede visualiseringer med tydelige symboler. Ved hjelp av lett tilgjengelige trykknapper kan operatøren bytte skjermer eller endre prosessverdier.
CR0452 og CR1082-skjermer og betjeningsenheter fra ifm som brukes her har også en integrert PLS med inngang-/utgangsporter og CAN-grensesnitt. Iturri bruker disse desentraliserte kontrollerene i HMI-ene for dataforbehandling. For eksempel blir de målte verdiene fra miljøsensorene (inkludert utetemperatur, luftkvalitet, vindretning og hastighet) forhåndsbehandlet i skjermkontrolleren og overført til hovedkontrolleren som et ferdig datasett. Dette forenkler ikke bare programopprettingen på dette tidspunktet, men sikrer også en slank prosessflyt.
Illustrasjon 1: Føreren kan kontrollere alle spesialfunksjoner og aggregater via den programmerbare grafiske skjermen CR1082 i cockpiten. Illustrasjon 2: Trykksensor med E1-typegodkjenning for å detektere vanntrykket ved jetrøret.
ifm-partnerskap
Iturri har jobbet tett og i partnerskap med ifm innen kontrollteknologi i mer enn 20 år.
Jens Schöler forklarer hva han setter pris på med ifm: «En av de store fordelene med å jobbe med ifm er at ifm tilbyr ferdige programvaremoduler for mange funksjoner, for eksempel for tilkobling til chassiset til ulike kjente kjøretøyprodusenter. Disse modulene kan lastes ned gratis fra ifm-nettstedet. Det hjelper oss mye. Vi skriver alle kontrollprogrammene selv. Også her kan vi regne med ifms støtte, for eksempel når nye skjermer tas i bruk, og programmet må lages eller tilpasses i prosessen. ifm har sørget for dedikerte kontakter som også kommer til oss og hjelper oss med implementeringen på stedet. Dette er en stor fordel med ifm. Det er også andre kjente produsenter. Ringer jeg dit kan jeg vente lenge forgjeves på støtte. Men med ifm får jeg rask hjelp, enten over telefon eller gjennom besøk fra servicepersonellet.»
Avslutning
Omfattende kontrollfunksjoner i bakgrunnen, inkludert omfattende sensorteknologi og intuitive inngangsskjermer sørger for at brannmennene kan konsentrere seg om sin faktiske oppgave i felten: effektiv slokking av branner. Med ifm som en langvarig partner, kan Iturri fullt ut oppfylle dette kravet.