În combaterea incendiilor, Iturri se bazează pe tehnologia de control pentru aplicații mobile
Raportul aplicației
Creierul vehiculului: Controlerul central CR711S al ifm.
Trecând prin foc și apă cu ifm
Fie că este vorba de mașina de pompieri sau de containerul pentru echipamente: În prezent, aproape nimic nu mai funcționează în combaterea incendiilor fără o tehnologie de control electric. Iturri este un producător global de șasiuri pentru mașini de pompieri. De mai bine de 20 de ani, se bazează pe soluțiile de control pentru aplicații mobile oferite de specialistul în automatizare, ifm.
Când vine vorba de combaterea incendiilor, viteza nu înseamnă totul. La fel de importantă este și fiabilitatea materialului utilizat. Acesta trebuie să funcționeze perfect chiar și în condiții extreme, cum ar fi căldura sau apa. Mereu parte a acțiunii: tehnologie de control modernă, esențială pentru funcționarea diferitelor vehicule de stingere a incendiilor.
Iturri are sediul în Wilnsdorf, în regiunea Siegerland. Producătorul face parte din grupul de companii cu același nume, care operează la nivel internațional. Acestea din urmă își au rădăcinile în Spania și sunt specializate în construcția de vehicule personalizate de stingere a incendiilor.
În uzina din Germania, în fiecare an, sunt fabricate și livrate între 80 și 100 de vehicule de stingere a incendiilor și vehicule speciale. Pe lângă motoarele de stingere a incendiilor, portofoliul include, în special, vehicule pentru echipamente, vehicule de protecție a mediului, vehicule de comandă și vehicule pentru igiena spațiilor de urgență. Printre clienții naționali și internaționali se numără municipalități, sectorul industrial și aeroporturi.
Camion de stingere a incendiilor forestiere
În prezent, se pune un accent deosebit pe camionul de stingere a incendiilor forestiere dezvoltat de Iturri. Acesta din urmă este un vehicul cu tracțiune integrală cu patru roți motrice, care nu numai că nu poate stăpâni unghiurile și pantele extreme, dar poate traversa și pante de peste 30 de grade. Acest vehicul combină tot know-how-ul pe care compania de origine spaniolă a reușit să îl acumuleze de-a lungul deceniilor din zonele din sudul Europei, afectate de incendii forestiere. De exemplu, vehiculul este acoperit cu o vopsea specială care este rezistentă la foc și, datorită izolației termice speciale, protejează pasagerii din cabina șoferului de temperaturile extreme din apropierea focului. Cablurile de frână și cele electrice sunt învelite într-un material rezistent la căldură și astfel sunt protejate împotriva căldurii și a deteriorărilor mecanice.
O caracteristică specială a vehiculului o reprezintă sistemul său de autoprotecție: duzele de apă montate în exteriorul vehiculului stropesc geamurile și anvelopele acestuia cu un jet de apă pulverizată, în caz de nevoie. Astfel, vehiculul poate scăpa de pereții de foc din jur și se poate autoevacua, într-o situație de urgență, trecând pur și simplu prin foc. Pentru acest sistem de autoprotecție, vehiculul dispune de un rezervor de apă separat de 500 de litri și de un sistem propriu de pompare.
În ultimii ani, zonele dens împădurite din Germania, inclusiv, spre exemplu, cele din Saxonia Inferioară și Brandenburg, au fost din ce în ce mai afectate de incendiile forestiere. Prin urmare, statele federale în cauză au decis, de asemenea, să achiziționeze aceste camioane speciale de combatere a incendiilor forestiere din Wilnsdorf.
Camionul de stingere a incendiilor de pădure CCFM 3000 are performanțe excelente indiferent de tipul de teren și este echipat cu tehnologie de control de ultimă generație.
Funcții centrale de control
Mașinile de pompieri moderne nu pot funcționa fără o tehnologie de control cuprinzătoare. Un PLC central, asistat de numeroși senzori, este responsabil de diferite sarcini de control și de reglare de la bordul fiecărui vehicul.
Agentul de stingere, de exemplu, care constă în apă amestecată cu un agent de umezire, este dozat cu precizie în funcție de tipul de incendiu, cu ajutorul senzorilor de debit. Pompa de dozare necesară în acest scop este controlată de PLC prin intermediul unui semnal CAN. Pompierii pot seta și citi dozajul, care a fost selectat în mod specific pentru tipul de incendiu în cauză, prin intermediul unui panou de control cu afișaj grafic.
Senzorii de presiune detectează presiunea apei din conducta de jet și controlează pompa pentru a asigura debitul de volum și presiunea necesare. Această pompă este acționată de transmisia auxiliară a motorului vehiculului. Controlerul reglează turația motorului diesel astfel încât valoarea setată pentru presiunea apei să rămână constantă. În acest scop, se utilizează interfața CAN cu protocolul J1939 pentru motorul vehiculului.
Echipamentele suplimentare, cum ar fi sistemul special de semnalizare (lumină albastră intermitentă și sirenă) sau alte lămpi de semnalizare și lumini pentru securizarea zonei de intervenție în caz de urgență, sunt vizualizate și operate prin intermediul unui monitor și controlate de PLC-ul central. Ușile sau rulourile exterioare sunt monitorizate cu ajutorul unor senzori inductivi, pentru ca vehiculul să poată pleca doar atunci când acestea sunt închise.
Operațiunile logice, sunt și ele salvate în controler. Exemplu: atunci când sirena este activată, lumina albastră trebuie, de asemenea, să se aprindă automat. Cu toate acestea, lumina albastră poate fi aprinsă fără ca sirena să fie însă aprinsă. Un dispozitiv de avertizare din spate (lumini LED galbene) poate fi utilizat numai atunci când se circulă încet, și, peste o anumită viteză, trebuie să se dezactiveze automat. Controlerul primește valoarea vitezei direct de la sistemul de control al autovehiculului prin intermediul magistralei CAN.
Senzorii de presiune care utilizează principiul de măsurare hidrostatică monitorizează nivelul rezervoarelor de apă și de agent de stingere din vehicul și îl afișează pe ecranele din cabina de pilotaj și din partea din spate a vehiculului.
Senzorul de înclinare montat pe șasiul vehiculului determină unghiul de înclinare în direcția longitudinală și transversală a vehiculului. În funcție de nivelul de agent de stingere din rezervoare și de viteza vehiculului, controlerul determină unghiurile critice de înclinare și avertizează șoferul în timp util prin intermediul unor semnale vizuale și acustice, inclusiv prin comenzi vocale.
Containerul stației de igienă RO/RO este, de asemenea, echipat cu tehnologie de control și un panou de comandă grafic.
Cerințe exigente
Aceste exemple demonstrează amploarea și complexitatea cerințelor pentru controlerul central. Pentru toate acestea, Iturri se bazează de ani de zile pe soluțiile specialistului în automatizări. ifm.
Jens Schöler, programator la Iturri: În trecut, funcțiile de control erau implementate cu ajutorul cablajului convențional. Apoi, producătorii de vehicule au adoptat busul CAN. Controlerele utilizate până atunci nu puteau gestiona acest lucru. Am testat apoi diverse controlere de la diferiți producători, iar controlerul ifm a fost cel mai potrivit pentru cerințele noastre. Acoperea toate cerințele noastre, la un preț avantajos. Așa am decis să alegem ifm.
Bazându-se pe linia lor de produse ecomatmobile, ifm oferă controlere puternice, display-uri, unități de operare și module I/O pentru utilizare mobilă. În comparație cu omologii lor pentru mediile industriale, aceste componente sunt concepute pentru a răspunde cerințelor specifice de utilizare pe vehicule. De exemplu, carcasele sunt special sigilate și pot fi montate și în afara cabinei șoferului. Temperaturile extreme, cum ar fi căldura sau frigul extrem, nu le afectează mai mult decât șocurile și vibrațiile. Carcasele sunt, de asemenea, rezistente la CEM.
Dr.-Ing. Klaus Kutzner, reprezentant al conducerii, Iturri: EMC este o cerință importantă pentru vehiculele noastre. Toate dispozitivele electrice care sunt instalate într-un vehicul trebuie să dețină acest marcaj E, de exemplu radiourile, luminile albastre, precum și controlorul electronic. Iar ifm este unul dintre puținii producători care furnizează componente de control și senzori prevăzuți cu acest marcaj E.
Sistemul de autoprotecție stropește geamurile și anvelopele cu un jet de apă pulverizată. Acest lucru înseamnă că vehiculul poate trece chiar și prin foc pentru a se autoevacua în caz de urgență.
Controler performant
Vehiculele și mașinile mobile moderne au nevoie de o componentă electronică de control foarte performantă, pentru a putea procesa numărul mare de semnale de intrare și ieșire. Cea de-a treia generație a noului ecomatController a fost dezvoltată special pentru acest scop. Acesta este prevăzut cu două PLC-uri interne independente unul dintre ele fiind un controler de siguranță certificat.
Electronica de control este integrată într-o carcasă metalică, compactă, cu prize centrale codate, montate frontal, pentru o utilizare mobilă, care oferă toate conexiunile necesare pentru intrări, ieșiri, comunicare și programare. LED-urile de stare RGB indică cele mai importante mesaje de sistem.
Nucleul central al controlerului, care a fost proiectat în conformitate cu standardele aplicabile pentru electronica în aplicații mobile, este unul dintre cele mai avansate procesoare cu mai multe nuclee pe 32 de biți, cu o frecvență de 300 MHz. Memoria sa de aplicații de 6 MByte include un sistem de stocare a fișierelor de 1 MByte.
Controlerul ecomatmobile este dotat cu interfețe CAN pentru comunicare. Acestea din urmă sunt utilizate pentru comunicarea cu unitățile auto prin intermediul protocolului J1939. Alte componente din șasiul vehiculului, precum claxoanele de semnalizare, luminile, senzorii de mediu sau camerele din spate comunică cu ajutorul celei de-a doua interfețe CAN, prin intermediul protocolului CANopen.
Controlerul CR711S utilizat aici oferă 60 de porturi de intrare/ieșire. Aceste intrări pot fi configurate ca intrări digitale, de frecvență sau analogice cu funcție de diagnosticare sau ca intrări pentru măsurarea rezistenței. Intrările analogice permit atât măsurarea curentului, cât și a tensiunii. Ieșirile pot fi configurate ca ieșiri digitale sau PWM cu funcții de diagnosticare, cu sau fără control de curent. Sunt disponibile mai multe porturi prin intermediul modulelor CAN I/O.
Programarea se face prin intermediul limbajelor standardizate IEC 61131-3. Crearea de programe este facilitată de faptul că ifm oferă biblioteci de funcții gratuite, de exemplu blocuri de funcții specifice producătorului pentru accesarea motorului diesel, prin protocolul J1939.
Funcțiile importante pot fi selectate pe afișajul CR0452 ecomat. Pe această pagină de afișare, poate fi setată proporția agentului de umezire.
Vizualizare și operare
Camionul de stingere a incendiilor forestiere dispune de trei interfețe HMI (interfață om-mașină) de la ifm, două dintre acestea fiind amplasate în cabina șoferului și una în partea din spate a vehiculului. Parametrii relevanți ai vehiculului și ai agentului de stingere sunt afișați pompierilor prin intermediul unor vizualizări personalizate cu simboluri clare. Prin intermediul unor butoane ușor accesibile, operatorul poate comuta între afișaje sau poate modifica valorile procesului.
Afișajele și unitățile de operare CR0452 și CR1082 de la ifm utilizate aici au, de asemenea, un PLC integrat cu porturi de intrare/ieșire și interfață CAN. Iturri utilizează aceste controlere descentralizate în interfețele HMI pentru preprocesarea datelor. De exemplu, valorile măsurate de la senzorii de mediu (inclusiv temperatura exterioară, calitatea aerului, direcția și viteza vântului) sunt preprocesate în controlerul de afișare și apoi transmise către controlerul principal ca set de date finit. Acest lucru nu doar că simplifică crearea programului în acest punct, ci asigură și un flux de proces suplu.
Imaginea 1: Șoferul poate controla toate funcțiile speciale și agregatele prin intermediul afișajului grafic programabil CR1082 din habitaclu. Imaginea 2: Senzor de presiune cu omologare de tip E1, pentru detectarea presiunii apei la conducta de jet.
Parteneriat ifm
Iturri colaborează îndeaproape și în parteneriat cu ifm în domeniul tehnologiei de control de mai bine de 20 de ani.
Jens Schöler explică aspectele pe care le apreciază la ifm: Unul dintre marile avantaje ale colaborării cu ifm este faptul că ifm oferă module software gata proiectate pentru multe funcții, de exemplu pentru conectarea la șasiurile diferiților producători de vehicule renumiți. Aceste module pot fi descărcate gratuit de pe site-ul ifm. Acest lucru este de mare ajutor pentru noi. Toate programele de control sunt scrise chiar de noi. Și aici putem conta pe sprijinul ifm, de exemplu atunci când sunt utilizate noi afișaje, iar programul trebuie creat sau adaptat în acest proces. ifm a pus la dispoziție persoane de contact dedicate care vin la noi și ne ajută cu implementarea la fața locului. Acesta este un atu imens al ifm. Există și alți producători de renume. Dacă îi sun, pot aștepta foarte mult timp inutil pentru asistență. Însă cu ifm, primesc ajutor rapid, fie prin telefon, fie printr-o vizită din partea personalului lor de service.
Concluzie
Funcțiile de control extinse care rulează în fundal, inclusiv tehnologia cuprinzătoare a senzorilor și afișajele de intrare intuitive, asigură faptul că pompierii își pot îndrepta atenția asupra sarcinilor reale de pe teren: stingerea eficientă a incendiilor. Cu ifm ca partener de lungă durată, Iturri poate îndeplini pe deplin această cerință.