Bucher en kraftfull styrenhet för automatisk rörrensning
Applikationsrapport
Givar- och styrningskomponenter som används i sopbilar och andra servicefordon måste uppfylla de högsta kraven: Komponenterna exponeras mot extrem, fukt, damm, smuts och vibrationer. Med serien "ecomatmobile" erbjuder ifm automatiseringskomponenter för dessa krävande miljöförhållanden. Företaget Bucher använder ecomatmobile-produkterna i sina avloppsrensningsfordon.
Brian Munk Andersen, F&U-chef på Bucher i Danmark förklarar den här fordonstypens struktur och funktion: "Avloppsrensningsfordon från Bucher har två pumpsystem. Jetpumpen rengör avlopp och tankar. Med vakuumpumpen kan vi suga upp slam och industriavfall till tanken på fordonet."
Med två av ifms styrenheter för mobila applikationer på utsidan av fordonet, kan fordonsoperatören utföra flera arbetssteg: rotera sopborsten, linda av och på slangen, koppla mellan pumparna eller tömma avloppsvattentanken. Displayerna på dialogmodulerna visar relevanta systemparametrar och bearbetar processvärden och hjälper användaren att utföra arbetsstegen. En styrenhet i fordonet som också tillhandahålls av ifm säkerställer att de olika processerna förlöper smidigt.
Den robusta 12" displayen CR1200 på det externa styrskåpet på fordonet för visualisering och inställning av alla maskinparametrar.
ifm som partner
I flera år har automatiseringsspecialisten ifm stöttat Bucher Municipal som partner för givarkomponenter och styrteknik. Brian Munk Andersen: "På Bucher har vi hela tiden fokus på innovation och utveckling. Därför använder vi automatiserade och intelligenta lösningar. När vi började samarbeta med ifm 2016 letade vi efter en tillförlitlig leverantör av styrningslösningar. ifm har ett stort utbud av komponenter för vår produkt från givare till displayer och I/O-system till styrenheter.
Under utvecklingsfasen arbetade vi nära ifm för att utveckla en lösning och välja ideala produkter. Våra fordon måste fungera tillförlitligt under många olika förhållanden som kyla, värme, damm och smuts. Detta ställer mycket höga krav på komponenterna. Tillsammans med ifm har vi skapat en bra och tillförlitlig lösning med många automatiska funktioner som ger operatören hög kvalitet och säkerhetsstandarder när våra maskiner är ute på vägarna."
Ett avloppsrensningsfordon från Bucher Municipal med utdragen jet- och sugpump för avloppsrensning.
De centrala komponenterna i detalj
Hjärtat i systemet är ecomatController CR711S, en extremt robust PLC för mobila applikationer. Det som gör denna så speciell är att den har två oberoende interna PLC:er där en av dem är en godkänd säkerhetsstyrenhet. Kraftfulla integrerade, flerkärniga processer gör att även komplexa styrfunktioner kan bearbetas snabbt.
Programmen kan delas upp mellan de två interna PLC:erna vid behov. Följaktligen kan den säkra programdelen köras utan störningar från den allmänna programkörningen. Detta säkerställer en tillförlitlig drift även vid komplexa styrfunktioner. Styrenheten kan användas i säkerhetsrelaterade applikationer upp till ISO 13849 PL d och IEC 62061 SIL CL 2.
Utöver de många multifunktionella ingångarna och utgångarna med diagnosfunktioner, har ecomatController två Ethernet-portar och fyra CAN-gränssnitt. CAN-gränssnittet har stöd för alla viktiga bussprotokoll (CANopen, CANopen Safety och J1939) samt även en transparent och förbearbetad dataöverföring. Styrfunktionerna integreras enkelt i applikationsprogrammet tack vare CODESYS-programmeringen (version 3.5).
Bucher har dessutom kopplat styrenheten till en GSM-radiomodul. Andersen: "I många fall kan vi med fjärranslutningen lösa problem även när fordonet är ute på vägarna. Det här sparar mycket tid för våra kunder. Endast i de fall när fjärrfelsökning inte är möjlig, måste fordonet kontrolleras på en av våra många servicecenter."
IO-moduler
Olika givare och ställdon är installerade på avloppsrensningsfordonet för att övervaka och styra de olika arbetsstegen och bearbeta processvärden. Med hjälp av decentraliserade IO-moduler kommunicerar de med styrenheten via CAN-buss. Brian Munk Andersen förklarar fördelen: "Med CAN-enheter i olika positioner på fordonet, kan vi reducera kabeldragning och uppnår även en högre tillförlitlighet och enklare användning av utrustningen."
Styrmodulerna av typen CR2032 har vardera 16 portar som kan konfigureras multifunktionellt, t.ex. som digitala in- eller utgångar eller som PWM-utgångar för styrning av proportionalventiler. En styrenhet integrerad i modulerna ger en decentraliserad utvärdering av givarsignalerna på förhand. Denna förfiltrering av data reducerar inte bara dataflödet på CAN-bussen till styrenheten utan förenklar även applikationsprogrammen på PLC:n.
Det robusta metallhöljet är utformat specifikt för krävande utomhusanvändning av mobila maskiner och har kapslingsklass IP67 för högre inträngningsskydd för stickkontakterna.
Bild 1: Kärnelementet uppe till höger i styrskåpet: Den kraftfulla comatController CR711S med två integrerade PLC:er (1x standard, 1x säkerhet). Bild 2: Decentraliserade CAN IO-moduler på utsidan av fordonet kopplar givarna och ställdonen till styrenheten.
Dialogmoduler
En rad displayer för mobila applikationer är monterade på utsidan av fordonet som gränssnitt mellan människa och maskin. Brian Munk Andersen: "På den stora displayen i huvudskåpet kan operatören styra hela systemet och göra de grundläggande inställningarna. Efter detta kan systemet användas via fjärrkontrollen eller driftpanelerna.
Dialogmodulerna är programmerbara grafiska displayer som används för styrning, parameterinställning och drift av mobila maskiner och installationer. De kan användas i kombination med en mobil styrenhet eller som fristående lösning. Data och enhetsfunktioner överförs säkert via CAN-gränssnitt. Displayen har flera fritt programmerbara, bakgrundsbelysta funktionsknappar. Enheten har förhöjda EMC-nivåer och ett e1-typgodkännande för användning på allmän väg. Tack vare höljets höga kapslingsklass lämpar sig modulerna för montering på paneler och ytor på utsidan såväl som för installation i hytten. Precis som ifms övriga komponenter för mobila applikationer är displayerna vibrationståliga och har kapslingsklass IP67.
BasicDisplay CR0451 visar de viktigaste parametrarna på kontrollpanelen.
Slutsats
ifm har ett brett sortiment av produkter för effektiv och tillförlitlig automation av funktionsenheter för sopbilar och andra servicefordon. Brian Munk Andersen sammanfattar: "Med ifms lösning kan vi skapa högautomatiserade system som ger en överlägsen tillförlitlighet och underlättar livet för de som använder vår utrustning." ifm close to you!