Vizualizace a černá skřínka jeřábu v jednom

 

CHARAKTERISTIKA

Na hutním jeřábu bylo úkolem SW zajistit:

► Zálohování všech procesních dat a stavů jako tzv. „černou skřínku“,

► Vizualizaci procesů probíhajících na jeřábu,

► Zprostředkovat sběr varovných a poruchových stavů a následně vzdáleně poskytnout na velín místní údržby,

► Zajistit počítání motohodin technologem specifikovaných prvků a provádět generování požadavků na preventivní periodickou údržbu/výměnu.

 

Kostrou celého systému se stal vizualizační systém ControlWeb, který byl navázán na řídicí systém SIMATIC řady S7-300F a frekvenční měniče.

Na tento systém jsou připojeni vzdálení klienti, kteří jsou umístěni na údržbách a poskytují náhled na stavy jeřábu, záznamy poruchových hlášení a průběhy procesních veličin.

Pro funkci černé skřínky a následnou zpětnou rekonstrukci stavů před, řekněme okamžikem „X“, jsou všechny digitální a analogové signály ukládány do archivních souborů s periodou 1 s. K těmto signálům patří i data do/z frekvenční měničů, polohy koček jeřábu, výšky zdvihů a váhy břemene.

Rekonstrukce signálů pak probíhá na jiném SW podle toho, jaké signály je potřeba analyzovat a dekódovat.

 

Vizualizace:

Pro vizualizaci stavů jeřábu jsou připraveny obrazovky podle dílčích celků tak, aby byly přehledně uspořádány a barevně rozlišeny:

•    Bílá/šedá – klidový stav,

•    Zelená – pracovní pozice nebo bezporuchový chod,

•    Žlutá – varovný stav, který však neblokuje chod zařízení nebo slouží jako upozornění,

•    Červené – poruchový stav nebo aktivace blokovací podmínky nebo limitní pozice. 

 

Hlavní obrazovkou je přehled všech pohonných jednotek a jejich systémové veličiny:

 

1) Dostupnost na síti PROFIBUS, 2) Reset příslušného usměrňovače a měniče, 3) Indikace stavu výkonových pojistek, 4) Kliknutím na některý s měničů se zobrazí rozpis je aktuálního stavového slova (10), 5) Zobrazované aktuální hodnoty, 6) Informace, zda je zapnutý hlavní vypínač jeřábu, 7) Informace, že je stisknuto/aktivováno tlačítko nouzového zastavení, 8) Informace, zda kombinace záskokových přepínačů je zvolena správně/špatně, 9) Reset všech usměrňovačů a měničů, 10) Detailní rozpis stavového slova předvoleného prvku.

 

Pro topologii fyzického zapojení jednotlivých pohonných jednotek slouží tato aktivní obrazovka:

 Aktivita zde spočívá v tom, že se probarvují vodiče, kudy aktuálně protéká proud, resp. pohon je v chodu. Zároveň jsou zde zobrazeny stavy záskokových přepínačů „Q“.

 

Topologie řídicího systému a komunikace po celém jeřábu je charakterizována následujícím schématem:

 

Každý prvek v systému má své označení již od návrhu projektantem elektro, přes montáž, programování řídicích systémů, až po zobrazení na vizualizacích. Totožné označení se projeví také v poruchových hlášeních. Údržba pak snáze najde místo problému.

 

Na dalších obrazovkách jsou zobrazeny dílčí sekce jeřábu se svými procesními stavy:

•    Polohy koncových snímačů,

•    Stavy jistících prvků,

•    Stavy povelů na např. topení, chlazení, brzdy,

•    Teploty např. ložisek, vinutí motorů nebo technologických míst na jeřábu,

•    Stavy – povely z řadidla na křesle jeřábníka.

 

1) Informace o poloze hlavního zdvihu (redundantní systém hlídání polohy a otáček), 2) Zobrazení koncových poloh, 3) Kontrola polohy vahadel s vazbou na možnou vadu/poškození lan, 4) Kontrola polohy lanových bubnů, 5) Orientační zobrazení zatížení spřažených pohonů, 6) Informace pohonných jednotkách a aktuální rychlosti (pojezd), 7) Poloha řadidla v kabině jeřábníka (pojezd), 8) Informace pohonných jednotkách a aktuální rychlosti (zdvih), 9) Stavy snímačů, ovládacích prvků a jejich zpětné hlášení, 10) Poloha řadidla v kabině jeřábníka (pojezd).

  

1) Informace o napájení jeřábu, volba trolejí, 2) Polohy řadidel pro zvolený pojezd, 3) Aktuální hodnoty rychlostí pojezdů a směr, 4) Informace o teplotách, 5) Informace, zda jsou vstupní branky uzavřeny, 6) Stavy snímačů, ovládacích prvků a jejich zpětné hlášení.

 

Pro rychlejší orientaci údržby je připravená obrazovka s přehledem a stavem jistících prvků mimo pohonné systémy. Jejich barva odpovídá stavu.

1) Informace o stavu jistících prvků, 2) Data přicházející z vážního systému, 3) Zobrazení aktuálního nastavení pohonů a stavy jednotlivých zařízení, 4) Stavy nouzových tlačítek, 5) Zobrazení informací polohy zdvihů, 6) Ovládací tlačítka pro možnost výměny lan a dealokace snímačů polohy.

 

Během provozu, ale i v klidu jeřábu jsou neustále ukládána procesní data do textových souborů. Do těchto souborů lze pouze nahlížet po vyexportování je možná data dále zpracovávat dalšími SW prostředky.

Data jsou uložena po dnech a daných skupinách:

 

 

U analogových procesních dat je možné zobrazit průběh v čase:

 

 

Archivují se:

•    Průběhy teplot, které mohou i v klidových stavech jeřábů způsobit velké potíže,

•    Průběhy proudů pohonných systémů,

•    Průběhy rychlostí pohonných systémů,

•    Průběhy DC napětí pohonných jednotek,

•    Průběhy zatěžování = vážení břemene,

•    Průběhy analogových výstupních snímačů vibrací (po zpracování interní logikou).

 

Další data jsou pak ukládána pouze do textových souborů:

•    S datumovou značkou pouze při zvniku a odeznění, jako jsou stavy frekvenčních měničů,

•    Se změnou hodnoty, jako je změna váhy a detekce extrémů,

•    S pevnou periodou, zde patří všechny digitální a analogové signály.

 

Přidanou hodnotou je pak přiložená dokumentace v elektronické verzi pro okamžité nahlédnutí údržbou.

 

Neposlední a důležitou částí je hlídání motohodin a požadavky na preventivní údržbu/výměnu prvků. Jejich seznam a časovou periodu stanovuje technolog a projektant:

 

Posledními daty, které se ukládají a májí vysokou užitnou hodnotu jsou alarmy a poruchy. Ty se ukládají pouze při svém vzniku a zániku:

 

Při statistickém zpracování mají velký význam. Získávají se z nich informace o poruchovosti dílčích částí vzhledem k technologickému vytížení a i nároky na připravenost náhradních dílů.

Jak bylo zmíněno v úvodu, tyto data jsou poskytování na velíny údržby pro rychlejší diagnostiku závady a přesně cílený zásah. Celé zařízení je mimo běžný dosah (výška, vzdálenost) a při nesprávné analýze problému vznikají velké prostoje. To má za následek velké ztráty ve výrobě.

Námi dodané jeřáby obsahují datový most v podobě průmyslového wifi spojení a data se přenášejí v reálném čase do počítačů údržby. Díky tomuto spojení jsme poskytovali VPN přístup programátora a pohonáře 24 hod / 365 dní v roce na podpoře.