edin fazlic diplomski rad

7/25/2019 Edin Fazlic Diplomski Rad

1/52

UNIVERZITET U TUZLIFAKULTET ELEKTROTEHNIKE

ZAVRNI RADPRVOG CIKLUSA STUDIJA

ULOGA KOMUNIKACIONOG SISTEMA U RADUTRANSPORTNOG MOSTA U FABRICI SOLI

STUDENT

EDIN FAZLI

TUZLA, JUNI 2016. GODINE


2/52

Saetak

Sistem za transport soli do maina za pakovanje u fabrici soli Solana d.d. Tuzla zasnivao se namobilnim transportnim trakama i est silosa. Punjenje silosa se vrilo manuelnim

pomjeranjem mobilnih transportera do odreenih silosa. Nije postojao sistem mjerenja nivoasoli u silosima to doprinosi neracionalnom iskoritenju silosa.

Obzirom da se ovakav sistem transporta soli pokazao kao neefikasan, izvrena jerekonstrukcija sistema za transport soli. Da bi se automatizirao transport soli, umjestomobilnih transportera uvedeni su puni transporteri i mjerenje nivoa soli u silosima. Ugraen

je i sistem automatskog jodiranja soli na transporterima ispod silosa ime se dobila optimalnaiskoristivost silosa jer je u silosima ista so.

Za potpunu automatizaciju sistema transporta, sistema skladitenja i jodiranja soli potrebna je

odgovarajua upravljaka i komunikaciona oprema. Obzirom da se upravljanje procesimaobavlja sa jednog mjesta, potrebno je prikupiti sve informacije iz pogona i objediniti ih. To semoe postii ugradnjom PLC-a. Na osnovu informacija prikupljenih pomou PLC-a bi semogli izvravati odreeni programi. Obrada prikupljenih podataka se vri u nekoliko nivoa.

U radu je dat pregled postojeeg stanja proizvodnje u fabrici soli Solana d.d. Tuzla, u sklopuega je obraena komunikacija pri procesima transporta, skladitenja i jodiranja soli. Posebnavanost je data grundfos pumpama, punim transporterima i PLC-ovima. U sklopukomunikacije, obraeni su komunikacijski protokoli koji se koriste u fabrici soli, kao iupravljanje komunikacijom pomou SCADA sistema.

Kljune rijei: so, silos, transport, automatizacija, komunikacija, PLC.


3/52

Abstract

The system for the transportation of salt to packaging machines in the factory salt Solana ddTuzla was based on the mobile conveyor belts and six silos. Filling the silos is carried outmanually by moving the mobile transporter to a silos. There was no system of measuring thelevel of salt in silos, which contributes to irrational utilization of the silos.

Due to this system of transport of salt proved to be ineffective, the reconstruction of thesystem for transportation of salt. In order to automate the transport of salt, instead of mobilecarriers introduced screw conveyors and measuring the levels of salt in silos.

Built-in andautomated iodination of salt to carriers under the silo thus obtain optimum efficiency in silos

because the silos are the same.

For a complete automation system of transport, storage systems and iodination of salt needed

is adequate control and communication equipment. Since the process management isperformed from one place, it is necessary to collect all the information from the drive andconsolidate them. This can be achieved by installing a PLC. Based on information gathered

by the PLC to be able to execute certain programs. Data processing is done on several levels.

The paper gives an overview of the current situation of production in the factory of saltSolana d.d. Tuzla, a part of which is processed in the communication processes of transport,storage and iodination of salt. Special importance is given grundfos pumps, screw conveyorsand PLCs. As part of the communications are handled communication protocols used in thefactory of salt, as well as managing communication with the SCADA system.

Key words: salt, silos, transport, automation, communication, PLC.


4/52

Sadraj

UVOD ........................................................................................................................................ 1

1. NAINI TRANSPORTA I SKLADITENJA SOLI ..................................................... 31.1 Puni transporteri ............................................................................................................ 31.2 Trakasti transporteri ........................................................................................................ 41.3 Visokoregalna skladita .................................................................................................. 51.4 Karakteristike visokoregalnog skladita u fabrici soli .................................................... 61.5 Softver za upravljanje skladitenjem (Runner) .............................................................. 8

2. AUTOMATSKO JODIRANJE SOLI ............................................................................. 122.1 Osnovne karakteristike grundfos pumpi ....................................................................... 132.2 Princip rada grundfos pumpi ....................................................................................... 142.3 Naini rada grundfos pumpi ........................................................................................ 16

3. AUTOMATIZACIJA PROCESA U SOLANI KORISTEI PLC .............................. 193.1 Uvod u PLC .................................................................................................................. 193.2 Istorijat PLC-a .............................................................................................................. 193.3 Arhitektura PLC-a ........................................................................................................ 203.4 Scan ciklus .................................................................................................................... 213.5 Povezivanje PLC-a i raunara ...................................................................................... 223.6 Programiranje PLC-a .................................................................................................... 23

3.6.1 Programiranje PLC-a koristei CX PROGRAMMER ........................................... 233.7 Prednosti PLC-a ............................................................................................................ 273.8 Primjena PLC-a u fabrici soli ....................................................................................... 28

4. KOMUNIKACIJSKI PROTOKOLI U FABRICI SOLI .............................................. 31

4.1 Osnovne karakteristike RS-232 komunikacijske linije ................................................ 314.2 Toolbus komunikacijski protokol ................................................................................. 324.3 Profibus komunikacijski protokol ................................................................................ 334.4 Uloga komunikacijskih protokola u Solani .................................................................. 33

5. SCADA SISTEM U FABRICI SOLI ........................................................................... 355.1 Definicija i funkcija SCADA sistema .......................................................................... 355.2 Klase i strukture SCADA sistema ................................................................................ 355.3 Programska arhitektura SCADA sistema ..................................................................... 375.4 Obrada podataka u SCADA sistemima ........................................................................ 375.5 Komunikacije u SCADA sistemu ................................................................................. 385.6 Primjena SCADA sistema u Solani .............................................................................. 40

6. ZAKLJUAK ................................................................................................................... 447. LITERATURA ................................................................................................................. 45


5/52

Popis slika

Slika 1.1:Mobilna transportna traka ......................................................................................... 3

Slika 1.2: Puni transporter ....................................................................................................... 3Slika 1.3:Udvojeni trakasti transporter ..................................................................................... 5Slika 1.4:Visokoregalno skladite ............................................................................................ 5Slika 1.5: Izgled paletnog lifta ................................................................................................... 7Slika 1.6:Prikaz programa Runner ............................................................................................ 8Slika 1.7:Radio-frekvencijski intefejs ...................................................................................... 9Slika 1.8:ema konfiguracije softvera .................................................................................... 10Slika 2.1:Natpisna ploica pumpe .......................................................................................... 13Slika 2.2:Izgled prednje strane pumpe ................................................................................... 14Slika 2.3:Izgled zadnje strane pumpe ..................................................................................... 14Slika 2.4:Kontrolna ploa DDA u Solani ............................................................................... 15Slika 2.5:Manuelni nain rada ................................................................................................ 16Slika 2.6:Pulsni nain rada ..................................................................................................... 16Slika 2.7:Analogni nain rada ................................................................................................ 17Slika 2.8:Smjesa (na bazi impulsa) ......................................................................................... 17Slika 2.9:Vrijeme dozirnog ciklusa ........................................................................................ 18Slika 2.10:Sedmino vrijeme doziranja .................................................................................. 18Slika 3.1:Osnovni elementi programabilno logikog kontrolera ............................................ 21Slika 3.2:Scan ciklus PLC kontrolera ..................................................................................... 22Slika 3.3:Glavni meni CX Programmer-a .............................................................................. 25Slika 3.4:Otvaranje novog projekta ........................................................................................ 25

Slika 3.5:Podeavanje Main Rack-a ....................................................................................... 26Slika 3.6:Unoenje promjenljivih u PLC ................................................................................ 26Slika 3.7:Okruenje u kome se programira PLC .................................................................... 27Slika 3.8: Izgled upravljakog ormara u fabrici soli ............................................................... 28Slika 3.9:Izgled PLC-a u sklopu upravljakog ormara u fabrici soli ..................................... 29Slika 4.1: Prikaz RS-232 komunikacije ................................................................................... 31Slika 4.2:Nain povezivanja pomou Toolbus protokola ....................................................... 32Slika 4.3: Bakarni kabal za PROFIBUS komunikaciju ........................................................... 34Slika 4.4: Izgled 9-pinskog sub-D konektora (lijevo-prolazni, desno-standardni konektor) .. 34i otpornici za terminaciju bus-a ................................................................................................ 34Slika 5.1:Primjer sloenog nadzorno-upravljakog sistema ................................................... 36

Slika 5.2:Arhitektura SCADA sistema ................................................................................... 37Slika 5.3: Tokovi informacija u SCADA sistemu ................................................................... 38Slika 5.4:Cikline operacije u SCADA sistemu ..................................................................... 39Slika 5.5:Dogaajno-upravljane operacije ............................................................................. 39Slika 5.6:Princip odobravanja ................................................................................................. 40Slika 5.7:Proces punjenja silosa u fabrici soli ........................................................................ 41Slika 5.8:Proces jodiranja soli ................................................................................................ 42Slika 5.9:Postavke vremena .................................................................................................... 43


6/52

Popis tabela

Tabela 2.1:Ulazne vrijednosti i dozirajui protok u zavisnosti od naina rada ..................... 17


7/52

Popis skraenica

PLC Programabilni Logiki KontrolerSCADA Supervisory Control And Data Acquisition

DDA Digital Dosing Alldos (tip pumpe za digitalno doziranje)RS Recommended StandardTT Trakasti TransporterCIP Cleaning In PlaceCPU Central Processing UnitIEC International Electrotechnical ComisionIL Instruction ListST Structured TextFBD Function Block DiagramLD Load DataWMS Warehouse Management SystemMFC Material Flow ControlRF RadiofrequencyFIFO First In First Out

NEMA The National Electrical AssociationHMI Human Mashine InterfaceSG Signal GroundRTS Request To SendDTR Data Terminal ReadyDSR Data Set ReadyCTS Clear To Send

DTE Data Terminal EquipmentDCE Data Communication EquipmentDP Decentralized PeripheryPA Process AutomationFMS Fieldbus Message SpecificationDDC Direct Digital ControlRDY ReadyRTDB Real Time Data Base


8/52

Edin Fazli Uloga komunikacionog sistema u radu transportnog mosta u fabrici soli

1

UVOD

Soli su najee vrsti kristali sa relativno visokom takom topljenja. Meutim, postoje solikoje su tene na sobnoj temperaturi, takozvane jonske tenosti. Neorganske soli obino imaju

malu tvrdou i malu sposobnost zgunjavanja, slino kuhinjskoj soli.

Za obradu ovog rada najvanija je kuhinjska so iji je glavni sastojak natrijum hlorid (NaCl).Dobija se iz morske vode ili iz rudnika soli. Rastvorljiva je u vodi ali ima nisku maksimalnukoncentraciju. Prisutna je u svim stajaim vodama. U morima ima najveu koncentraciju, anajniu u jezerima.

So se koristi za uvanje hrane. Osim toga, moe se koristiti i za ienje puteva od snijega. Soloeg kvaliteta se sipa po putu gdje ga snijeg apsorbuje. Ovaj proces stvara toplotu koja topisnijeg.

Soli se dijele na: prirodne, rafinirane i jodirane.

Prirodna so:

Kamena so(nekada i mineralna so) je so koja se dobija iz rudnika soli. Ovi rudnicisu podzemne lokacije na kojima se nalazi nataloena so i nalaze se u regionima gdje jeranije bilo more ili izuzetno slano jezero. Kamena so je sive boje.

Morska sose dobija iz morske vode. So se izdvaja iz morske vode u solanamatakoto se u proljee morska voda pusti u posebno dizajnirane bazene. Tokom proljeai ljeta voda ispari i na dnu ostaje morska so. U jesen se ta so kupi u procesu koji se

zove berba soli.

Rafinirana so je danas najee koritena so i sadri uglavnom natrijum-hlorid. Najeenastaje izdvajanjem natrijum-hlorida iz kamene soli koja nije dovoljno ista da bi bila jestiva.Tokom ovog procesa se otkloni sav neeljeni sadraj pa rafinirana so u stvari jedna odnajiih, ali ima i najmanje minerala koji takoe bivaju uklonjeni prilikom pravljenja ovevrste soli. Preteno je bijele boje.

Jodirana soje so, najee rafinirana, kojoj je dodanjod. Neki je smatraju najzdravijom soljujer sadri vie joda nego bilo koja druga vrsta soli.

Na podruju Tuzle izgradnja prvog industrijskog pogona za proizvodnju i skladitenje soli Solana datira iz 1884.god. Izgradnja ovog pogona koji se nalazio u naselju Simin Hanzavrena je 1885. god te od tada do danas Solana d.d. Tuzla posluje u punom kontinuitetu

punih 125 godina, a naravno i dan danas samo na drugoj lokaciji.

Na svojim poecima industrijska proizvodnja soli se brzo razvijala. Tome su znaajnodoprinijela istraivanja nalazita soli, pa je nakon otkrivanja leita na Trnovcu, svega estgodina nakon poetka rada, 1891. godine otvoren pogon u Kreki, na mjestu dananje Solane.Za dvadeset godina rada u Simin Hanu i Kreki je izgraeno ukupno 20 industrijskih kazana,tako da je 1905. godine zabiljeena ukupna proizvodnja 20.288 tona soli.

Stvaranje Kraljevine Jugoslavije 1918. godine nije puno uticalo na deavanja u Solani.Uprava dravnog monopola iz Beograda je nadzirala proizvodnju, koja se u 20 godina


9/52


2

postojanja Kraljevine Jugoslavije nije znaajno poveavala, ali za Solanu se 1937. godinedesio znaajan dogaaj uvedene su nove tehnologije i proizvodnja je osavremenjena.

Solana je nastavila rad i u vrijeme Drugog svjetskog rata, a proizvodnju je samo u Krekizaustavila 1943. godine. Nakon osloboenja 1945. proizvodnja je opet uspostavljena ali prava

obnova i ekspanzija Solane nastaje u periodu udarnike obnove.

Do 1952. god., Solana d.d. Tuzla je u potpunosti obnovljena pa je iste godine zabiljeenarekordna prozvodnja soli od 82.801 tona soli. 1966. god. Solana d.d. Tuzla prelazi na novutehnologiju, a 1974. god ponovno je evidentirana rekordna proizvodnja soli od 201.890. tonasoli.


10/52


3

1. NAINI TRANSPORTA I SKLADITENJA SOLI

1.1 Puni transporteri

Sistem transporta soli do maina za pakovanje u fabrici soli Solana d.d. Tuzla zasnivao se namobilnim transportnim trakama i est silosa.

Slika 1.1:Mobilna transportna traka

Rekonstrukcija sistema za transport soli podrazumijevala je automatizaciju rada koritenjempunih transportera umjesto mobilnih transportera.

Puni transporter je najstarije sredstvo sa kontinualnim dejstvom (pronaao ga je Arhimedoko 250. god prije nove ere, kao rjeenje pumpe za navodnjavanje). Princip na kojem se

zasniva rad punog transportera se sastoji u tome da materijal zbog sopstvene teine i zbogotpora trenja o zidove oluka ne moe da se okree zajedno sa vratilom ve biva potiskivan.

Slika 1.2:Puni transporter

Puni transporter se sastoji od sljedeih dijelova:

1. postolje-konstrukcija (opciono podesiva po visini)2. sabirni ko3. pogonska grupa4. puni transportni modul5. sistem za puno mijeanje u sabirnom kou (opciono)6. nivo-metar (opciono, omoguava automatsko dopunjavanje)7. komandno-kontrolni ormar (opciono).


11/52


4

Postolje transportera je izraeno od elinih profila, ofarbanih zatitnom i zavrnom bojom, asabirni ko i puni transportni modul od kvalitetnog nehrajueg elika. Po potrebi, svidijelovi transportera mogu biti izraeni od kvalitetnog nehrajueg elika.

Transporter se postavlja u radni prostor tako da moe nesmetano da prihvata i distribuira

eljeni materijal. Ukljuivanjem pogona ureaj zapoinje rad.

Konstrukcija punih transportera se moe vriti na vie naina:

oluk sa dovodnim lijevkom i ispustom vratilo sa spiralom (puem). U zavisnosti od oblika transportne putanje i materijala

primjenjuju se razliiti oblici spirala i razliit broj spirala na vratilu. Broj spirala najednom vratilu moe da bude: jedan, dva ili tri; a oblici spirala koji se javljaju su:

spirala sa punim zidom za lako pokretljive i zrnaste materijale trakasta spirala za lako ljepljjive, vlaknaste, itke materijale i rasute

materijale koji u svojoj strukturi imaju krupnije komade segmentna spirala za mijeane materijale i mijeanje materijala konusna spirala sa punim zidovima za razmekavanje i sabijanje materijala.

pogonski ureaj motor spojnica i reduktor.

1.2 Trakasti transporteri

Zbog veoma velike proizvodnosti, relativno jednostavne konstrukcije, pouzdanosti i dr. irokoje primijenjeno sredstvo. Veliki broj mjesta primjene je generisao niz razliitih rjeenja

vezano za tehniko-tehnoloke karakteristike. Po pravilu su prisutni pri radu sa raznimrasutim materijalima, a veliku primjenu imaju i pri transportu relativno manjih komadnihmaterijala.

Izrauju se razliitih dimenzija, duina transportnog puta, nagiba i dr. Trake se prave odrazliitih materijala, tipino sa valjcima razliitih tipova. Pogon je obino elektromotorni, aniz tehnikih detalja zavisi od materijala, mjesta primjene, uslova rada i dr.

U zavisnosti od karakteristika pojavnog oblika materijala, mjesta nastanka/zavretkatransporta, mogu da se sretnu razna rjeenja bazirana na primjeni trakastih transportera (TT).Tipino pretpostavljaju tokove materijala sa, prostorno ustaljenim, kontinualnim, intenzivnim

tokovima u duem vremenskom periodu. Sa posebno konstruisanim pogonom, kretanje trakemoe da bude i reverzibilno, to znaajno poveava fleksibilnost pri radu.

U proizvodnim sistemima, pogodni su za primjenu u radno intenzivnim procesima gdje jeneophodan vremenski usaglaen nain rada na vie (po pravilu sukcesivnih) radnih mjesta.

Nain rada moe biti kontinualan ili u taktu.

Na slici 1.3 je prikazan udvojeni TT pogodan za ovakvu primjenu. Problemi koji mogu danastanu zbog osjetljivosti gumene trake na djelovanje roba sa otrim, grubim ivicama, se

prevazilaze primjenom dugih materijala.


12/52


5

Slika 1.3:Udvojeni trakasti transporter

1.3 Visokoregalna skladita

Visokoregalna skladita specifina su po tome to na malom tlocrtu prostora, a s visinomuglavnom veom od 12 metara, mogu uskladititi veliku koliinu proizvoda, robe imaterijala. Visokoregalna skladita rasprostranjena su na Europskom kontinentu i u Japanu,

jer je na ovim podrujima problem nedostatka prostora uveliko izraen, uz visoke cijenezemljita. Karakteristika visokoregalnih skladita jeste to to su ova skladita u osnovi malihdimenzija to nadoknauju visinom od 12 m do 50 m.

Slika 1.4:Visokoregalno skladite

Ova skladita odlikuje upotreba visokoregalnih dizalica razliitih tipova, koje u velikom brojusluajeva slue za manipulaciju sa paletama. Dizalice mogu biti dizajnirane za noenje jedne,

dvije ili tri palete, pa ak i automobile iji nosivi kapacitet moe dostii i kapacitet preko 2 t.


13/52


6

Ovako dizajnirane dizalice predstavljaju praktino nekvarljive robusne maine koje suneophodne za funkcionisanje i upotrebu visokoregalnih skladita.

Dizalice se kreu u tzv. ulicama visokoregalnih skladita. Ulice predstavljaju uske prolazeizmeu regala visokoregalnih skladita. irina ulice iznosi izmeu 1200 mm 1600 mm, to

zavisi od tipa krana koji se upotrebljava.Bez obzira na tip dizalice koji e se koristiti, one su veoma pokretljive. Naime, one se mogukretati i u vertikalnom i u horizontalnom pravcu. U vertikalnom pravcu se kreu do 90m/min, sa ubrzanjima do 1 m/sec2, a u horizontalnom pravcu se kreu do 240 m/min. Dizalicaistovremeno vri i horizontalno i vertikalno kretanje do zadane paletne destinacije, na kojojdestinaciji ostavlja paletu (kada se radi o prijemu paleta u skladite) ili gdje uzima paletu kodizuzimanja paleta iz skladita. Servisiranje dizalice s ulaznim ili izlaznim paletama vri sistem

paletnih transportera/konvejera u frontalnoj zoni visokoregalnih skladita. Za normalnofunkcionisanje visokoregalnih skladita potrebna je najmanje jedna frontalna zona, a to

postoji vei broj frontalnih zona (npr. frontalna zona za svaki nivo ili sprat na kojem ima neka

manipulacija sa paletama), poveava vrijednost investicije.Regali koji su u upotrebi u visokoregalnim skladitima su ogromne konstrukcije, jako

precizno konstruisane, to za posljedicu ima stabilnost objekta pri manipulaciji krana spaletama.

Koji tip regalnih sistema e biti koriten kod visokoregalnih skladita zavisi od investitorakoji vri finansiranje. Najee koriteni regali su regali koji istovremeno nose zidove i krovvisokoregalnih sistema. Isti se jo nazivaju i samonosei tip visokoregalnih skladita (VRS).Pored njih postoje i regali koji se montiraju u graevinski objekat.

Regale dijelimo i na single deep regale sa dubinom do jedne palete, te na double deep

regale koji dovode do bolje iskoritenosti prostora jer se za isti raspoloivi prostor moeobezbijediti vei broj paletnih mjesta, to dovodi do drastinog pada cijena po paletnommjestu. Ovi double deep regali prihvaeni su i kod nas.

1.4 Karakteristike visokoregalnog skladita u fabrici soli

Povezivanje svih ulaznih linija u sluaju preklapanja maksimalnih performansi svihproizvodnih strojeva ini ukupni teoretski maksimum od 85 paleta / h:

- Robot Kawasaki (zbirna taka svih linija) = 6 pal / h

- Paletizer 1/1 i 0,5/1 = 14 pal / h

- H&B linija stara = 30 pal / h

- H&B linija nova = 30 pal / h

- Manualni ulaz (tabletirana i nitritna so) = 5 pal / h.

Ulaz big bagova (vrea za pakovanje soli) nije uzet u proraun obzirom da se dogaaiznimno, no sistem ima dovoljno rezerve da apsorbira dodatne protoke. Budui da semaksimumi svih ulaznih linija rijetko preklapaju, odreena rezerva e uvijek biti prisutna.Palete po dolasku do zbirne pozicije prolaze vagu, kontrolu gabarita i aplikator bar koda.Ukoliko je sve ispravno, paleta se na okretnom stolu usmjerava prema izlazu iz proizvodnje.Ukoliko je odstupanje manje, paleta se transportuje na liniju za popravak, gdje je operater


14/52


7

moe presloiti. Na toj poziciji konvejer element ima predvieno gazite, tako da operatermoe pristupiti paleti sa svih strana.

Dolazak robe iz proizvodnje putem tunelske veze na 1. sprat visokoregalskog skladita, 60paleta / h.

Transport robe preko spratova visokoregalnog skladita se odvija koristei paletni lift.

Slika 1.5:Izgled paletnog lifta

Tehnike karakteristike paletnog lifta su:

- duina: 1.500 mm- irina: 1.100 mm- visina podizanja: 5.000mm- masa paleta: max. 1200 kg- prenik valjaka: = 90 mm- motor: LENZE (4 kW + 0,75kW)- reduktori: LENZE- senzori: SICK- frekventni regulatori Danfoss- plastificirani valjci- lanani pogon- reverzibilan je- masivna konstrukcija: preani elik, prakasto bojen.

Palete se transportuju konvejer linijom do lifta koji ih podie na visinu cca 5 m, i predajuokretnom stolu, unutar konstrukcije tunela, koji ih rotira za 30.


15/52


8

Za visokoregalno skladite u firmi Solana d.d. Tuzla izabrana je STOCKLIN dizalica,sljedeih karakteristika:

visoki standardi kvalitete materijala - izrada i konstrukcija klase 4M rezultiraju niimoperativnim trokovima

napredan upravljaki sistem sa jednostavnim i intuitivnim HMI (Human MachineInterface) interfejsom jednostavno odravanje (veini dijelova se pristupa s nulte visinske take). Gdje god je

mogue, koritene su komponente koje zahtijevaju minimum odravanja, odnosnosamo kontrolu. Na taj nain se smanjuje potrebno vrijeme za odravanje, a samim timei trokovi.

najvia dostupnost sistema zahvaljujui provjerenoj tehnologiji sve pogonske jedinice su opremljene sa izmjeninim elektromotorima koji ne

zahtijevaju odravanje hidraulina konica u sluaju opasnosti osigurava najbolju zatitu dizalice i tereta

nema trzaja i udarca od strane dizalice na branik na kraju ine, ili trzaja naspramdizalice i tereta. Smanjen je prednji i stranji pristupni prostor, ime se smanjuje nivoinvesticije ili poveava skladini kapacitet unutar iste zapremine objekta.

1.5 Softver za upravljanje skladitenjem (Runner)

Zajedno sa izradom visokoregalnog skladita, pristupilo se izradi programa koji e upravljatitim skladitem. Program RUNNER e u sebi sadravati sljedee stvari kao to je prikazanona slici 1.6.

Slika 1.6:Prikaz programa Runner


16/52


9

Runner se sastoji se od:

WMS (warehouse managment system) glavni sistem koji se koristi za manipulacijuskladita i sinhronizaciju sa ostalim sistemima;

MFC (Material control flow) sistem za kontrolu kretanja i smjetanja paleta

RF (Radiofrequency) sistem za kontrolu utovara robe na kamione

WMS softver je projektovan kao samostalna aplikacija koja prati sve procese. Njegovaprimarna funkcija je da vri konrolu kretanja i skladitenja robe unutar skladita, te procesekao to je istovar i utovar robe u/iz skladita. Sistem automatski odreuje lokaciju odlaganja

paleta, te na osnovu stanja i strategije izabira palete koje e se koristiti za isporuku. Obino seprimjenjuje u kombinaciji sa nekim sistemom za automatsku identifikaciju podataka (barkod, RF/ID i ostale tehnologije). Svaka paleta na sebi ima naljepnicu sa bar kodom kojioitava pomou skenera, te svi dobijeni podaci pohranjuju u raunaru.

Radio frekventna komunikacija (RF) omoguava prikupljanje podataka putem mobilnihraunara u realnom vremenu i prenos informacija do centralne baze gdje se vri obrada

podataka. RF interfejs na mobilnom raunaru koristi Telnet servise za beinu komunikaciju.Runi terminali se koriste za izvravanje i praenje skladinih operacija kao to su prijemrobe, prikupljanje robe, tampanje naljepnica, interni premjetaj robe, priprema za otpremu iotprema robe, bilo da se operacije izvravaju sa nivoa tla, bilo koritenjem viljukara ilispecijalizovanih dizalica za rad u automatizovanim visokoregalnim skladitima.

Slika 1.7:Radio-frekvencijski intefejs


17/52


10

Sistemski softver je razvijen na Microsoft .NET Framework tehnologiji, pisan u Visual C# (CSharp) programskom jeziku. Pored toga, napravljena je i baza podataka koristei Oracle 11g.U bazi podataka se nalaze sve informacije o proizvodima.

WMS se sastoji od:

- Wms_server: na kojem se nalaze funkcije za automatsko upravljanje skladitem;- Wms_client: na njemu se nalaze programi za korisnika;

MFC se sastoji od:

- Mfc_server: serverske funkcije za automatizirano upravljanje skladitem;- Mfc_client: klijentski program za korisniko suelje;

Da ne bi dolo do gubljenja vremena moraju se imati dva identina servera od koji e jedanbiti iskljuen dok e drugi raditi ( cold backup).

Sistem je napravljen tako ako doe do softverske greke server se ne zaustavlja ve seprogram prebacuje na drugi disk (RAID). Server u sebi ima 4 diska, te ako je grekahardverske prirode tada e korisnik uzet diskove i stavit u drugi server.

Slika 1.8:ema konfiguracije softvera

Sve serverske aplikacije i programi WMS i MFC se pokreu na serveru i korisnik im pristupapreko zasebnih klijentskih raunara. Na serveru se nalaze svi podaci kao i vrijeme pristupa izahtjevi klijenta.


18/52


11

Server kontrolie:

- komunikaciju izmeu PLC-ova (PLC-ovi e biti posebno obraeni u 3. poglavlju);- kretanje, slanje paleta (ulazak i izlazak robe);- ispituje uz pomo algoritma teinu, duinu i irinu palete;-

protok informacija;- kontrolu robe iz skladita;

Funkcionalnosti klijenta su sljedee:

- kreacija putanje robe ka skladitu;- printanje bar-code labele;- kretanja robe iz skladita;- odreivanje nivoa pristupa;- ispis podataka;- odreivanje parametara rada;

- balansiranje rada dizalica;- prikaz postrojenja;- historija;- biranje strategije (FIFO, LEFO,FPFO, itd,).

Funkcionalnosti radio-frekvencije su u tome da odreuju i kontroliu kretanje viliara odrampe ka odreenom kamionu za utovar.


19/52


12

2. AUTOMATSKO JODIRANJE SOLI

Jod je ljubiasti mineral koji je veoma bitan sastojak soli.

Vie od 60% joda u organizmu se nalazi u titnoj lijezdi, koja ima oblik leptira, a smjetenaje u donjoj treini vrata. Iako je njene grae, ona regulie metabolizam skoro itavogorganizma i utie na rast i razvoj organa, naroito mozga. Sve to obavlja preko svojihposrednika tiroidnih hormona, ije stvaranje direktno zavisi od prisutnosti joda uorganizmu. Iako se njegova dnevna potreba mjeri u mikrogramima, vanost ovogmikroelementa je nezamjenjiva u svakom uzrastu od djeijeg doba, preko trudnoe, do

poznih godina.

Tokom trudnoe, nedostatak joda negativno djeluje na fetus. Dovodi do poveanog brojaspontanih pobaaja, manje tjelesne teine roenog djeteta, pojave uroenih nenormalnosti,neurolokih oteenja i drugih psihomotornih deficita, uz poveanu ranu smrtnost tek roene

djece.Nedostatak joda kod djece i adolescenata dovodi do guavosti, kao i smanjenih mentalnihfunkcija, uz retardaciju mentalnog i fizikog razvoja, to se manifestuje problemima u uenju.Kod odraslih dolazi do guavosti, problema sa teinom, kosom, koom, noktima

Da bi se izbjegli svi prethodno navedeni problemi, vri se proces jodiranja soli. Taj proces sestalno vri u fabrici soli Solana d.d. Tuzla.

U pogonu za proizvodnju fabrike soli, so se prvobitno smjeta u velike smjetajne kapacitetekoji se nazivaju silosi. Prije automatizacije se veina procesa u proizvodnji odvijala runo, bezupotrebe automatike.

Procesu jodiranja soli prethodi proces punjenja silosa. Glavni problem kod automatizacijeprocesa punjenja silosa je predstavljalo odreivanje nivoa soli u silosima, koje se vrilorunim pomjeranjem mobilnih transportera do silosa. Taj problem je otklonjen ugradnjomsenzora za mjerenje nivoa.

U sklopu rekonstrukcije sistema za transport soli, izvrena je i ugradnja automatskog jodiranjasoli na transporterima ispod silosa ime se dobila optimalna iskoristivost silosa jer je usilosima ista so. Obzirom da se za razliita trita zahtjeva razliit sadraj joda prije se npr. u

jednom silosu imala so za Srbiju, a u drugom za Hrvatsku, u treem za BiH itd.

Za automatsko jodiranje soli, u Solani se koriste grundfos pumpe.


20/52


13

2.1 Osnovne karakteristike grundfos pumpi

U Solani se koristi grundfos model pumpe DDA 30-4. To je digitalna dozirna pumpa.

DDA dozirna pumpa je samousisna pumpa sa membranom. Sastoji se od kuita sa steper

motorom i elektronikom, dozirnom glavom sa membranom i ventilima i kontrolnom ploom.

Ova pumpa ima sljedee dozirne karakteristike:

Optimalni usis ak i sa supstancom bez gasa, poto pumpa uvijek radi na punojzapremini usisa.

Kontinuirano doziranje, kako je supstanca usisana kratkim usisnim hodom, bez obzirana aktuelni dozirni protok, dozira se najduim moguim dozirnim hodom.

Pumpa je pogodna za tenosti, neabrazivne, nezapaljive i nesagorive materije. Potrebno jepridravati se uputstava za instalaciju i rad.

Primjena:

Tretman vode za pie Tretman otpadnih voda Tretman vode za bazene Tretman voda za kotlove CIP (ienje na licu mjesta) Tretman vode za rashlaivanje Tretman procesnih voda U praonicama U hemijskoj industriji U procesima ultrafiltracije i obrnute osmoze Za navodnjavanje U industriji papira U industriji hrane i pia.

Na slikama 2.1, 2.2 i 2.3 su prikazani: natpisna ploica pumpe, prednja i zadnja stranapumpe (u optem sluaju).

Slika 2.1:Natpisna ploica pumpe


21/52


14

Slika 2.2:Izgled prednje strane pumpe

Slika 2.3:Izgled zadnje strane pumpe

2.2 Princip rada grundfos pumpi

Upotrebom koranog motora podeava se kontrola brzine radnog hoda i ini se krajnje

preciznom. Trajanje svakog potisnog hoda zavisi od postavke protoka. Vrijeme usisnog hodauvijek ostaje konstantno, ali moe biti produeno pomou funkcije protiv kavitacije i time

prilagoeno relevantnim potrebama. Na ovaj nain usisavanje se uvijek vri sa punomzapreminom hoda. Time se postie kontinuirano doziranje i smanjuje se pulsiranje u sistemuza doziranje, to su vani faktori za obezbjeivanje besprijekornog pumpanja medija koji nesadre gasove i kod instalacija u kojima su potrebne due usisne linije.

Pumpa radi na principu DA konverzije. Na ulazu pumpe je digitalni signal, koji se nakondoziranja prevodi u analogni. Proces se zasniva na tome da se izvuku uzorci iz memorije ikonvertuju u analogni signal. Originalni analogni signal moe biti rekonstruisan

prosljeivanjem impulsa kroz niskopropusni filter, sa graninom frekvencijom jednakompolovini frekvencije odmjeravanja.


22/52


15

Kontrolna ploa sadri displej i sljedee elemente za kontrolu:

Slika 2.4:Kontrolna ploa DDA u Solani

Start/stop taster slui za ukljuivanje i iskljuivanje pumpe. 100% taster pumpa dozira na maksimalnom protoku bez obzira na nain rada. Klik toki koristi se za navigaciju kroz menije, odabir podeavanja i potvrde istih.

Ako se prst pomjera u pravcu kazaljke na satu na klik tokiu kursor na displeju sepomjera kroz korake u pravcu kazaljke na satu. Ako se prst pomjera suprotno odsmjera kazaljke na satu i kursor e se tako pomjerati.

U 'Info', 'Alarm' i 'Podeavanje' glavnim menijima, opcije i podmeniji se pojavljuju ukolonama ispod. 'Nazad' simbol se koristi za vraanje na vii nivo menija. Klizna linija nadesnoj ivici displeja pokazuje da postoji jo stavki menija koje nisu prikazane.

Aktivni simbol (trenutna pozicija kursora) trepe. Za potvrdu izbora i otvaranje sljedeegnivoa menija se pritisne klik toki. Aktivan glavni meni je prikazan kao tekst, a drugi glavnimeniji su prikazani kao simboli. Poloaj kursora je crno naglaen u podmeniju.

Kada se kursor pozicionira na vrijednost i pritisne klik toki, odabira se vrijednost.Vrijednost se poveava pokretanjem prsta u smjeru kazaljke na satu. Pokretanjem prsta usuprotnom smjeru, vrijednost se smanjuje. Ako se ponovo pritisne klik toki, kursor se

pojavljuje ponovo.

Kalibracija pumpe pumpa je kalibrisana u fabrici za sredstvo gustine sline vodi namaksimalnom protiv pritisku pumpe.

Ako pumpa radi sa protivpritiskom koji je promjenljiv ili ako je viskoznost supstance zadoziranje promjenljiv, pumpa mora da se kalibrie.

Za pumpe sa FCM nainom kontrole, nije neophodno kalibrisati pumpu ako postoj devijacijaili promjenljivi protivpritisak sve dok je omoguena funkcija 'Samopodeavanje Protoka'.

Odzraivanje pumpe se vri pomou tastera za odzraivanje. Najprije se odvrne zavrtanj zaodzraivanje za otprilike pola navoja. Zatim se pritisne i dri 100% taster za odzraivanje sve

dok tenost ne pone konstantno da curi bez balonia iz crijeva za odzraivanje. Onda sezatvori zavrtanj za odzraivanje.


23/52


16

2.3 Naini rada grundfos pumpi

Manuelno pumpa konstantno dozira dozirni protok koji je podeen preko kliktokia. Dozirni protok je podeen u l/h ili ml/h. Pumpa automatski prebacuje mjerne

jedinice. Alternativno, displej moe da se resetuje na US jedinice mjere (gph).

Slika 2.5:Manuelni nain rada

Raspon podeavanja kod pumpe koja se koristi u Solani (DDA 30-4) iznosi 0,03-30 l/h ili

0,0080 8,0 gph.

Impuls pumpa dozira zapreminu podeenog doziranja za svaki dolazei(potencijalno slobodni) impuls, npr. sa mjeraa vode. Nema direktne veze izmeudolazeeg impulsa i dozirnog hoda. Pumpa automatski proraunava optimalnufrekvenciju hoda za podeenu zapreminu doziranja po impulsu.Proraun se zasniva na:

frekvenciji vanjskih impulsa podeavanju zapremine doziranja/impulsa.

Slika 2.6:Pulsni nain rada

Zapremina doziranja po impulsu je podeena u ml/impuls pomou klik tokia. Raspon za

nau pumpu je 0,0058 58,4 [ml/impuls].Raspon dolazeih impulsa je pomnoen sa podeenom zapreminom doziranja. Ako pumpa

prima vie impulsa nego to moe na dozirnom protoku, ona radi na maksimalnoj frekvencijihoda u neprekidnom radu. Previe impulsa e biti ignorisano ukoliko je aktivirana funkcijamemorije.

Kada je funkcija memorije aktivirana, do 65.000 neobraenih impulsa se moe sauvati zakasniju obradu. Sadraj memorije e biti izbrisan kada:

se iskljui napajanje elektrinom energijom

promjenom naina rada prekidom (npr. alarmom, vanjskim iskljuivanjem).


24/52


17

Analogno 0/4 20 mA

Pumpa dozira u skladu sa vanjskim analognim signalom. Zapremina doziranja jeproporcionalna sa vrijednou ulaznog signala u mA.

Tabela 2.1:Ulazne vrijednosti i dozirajui protok u zavisnosti od naina rada

Nain radaUlazna

VrijednostDozirajui

protok

4 20 mA 4,1 mA 0% 19,8 mA 100%

0 20 mA 0,1 mA 0% 19,8 mA 100%

Ako ulazna vrijednost u nainu rada 4-20 mA padne ispod 2 mA, pojavljuje se alarm i pumpase iskljuuje. Pojavio se prekid na kablu ili greka na transmiteru signala.

Slika 2.7:Analogni nain rada

Smjesa (na bazi impulsa) pumpa dozira podeenu zapreminu smjese u podeenom

vremenu doziranja (t1). Smjesa se dozira svakim nadolazeim impulsom.

Slika 2.8:Smjesa (na bazi impulsa)Raspon podeavanja pumpe DDA 30-4 se kree od 3.10 [ml] do 999 [l]. Rastvaranje iznosi0.3875 [ml].

Zahvaljujui digitalnoj regulaciji motora, koliina doziranja sa rastvorom do 1/8zapremine hoda pumpe moe da se dozira.


25/52


18

Vrijeme dozirnog ciklusa pumpa dozira podeenu zapreminu smjese u regularnimciklusima. Doziranje poinje kada se pumpa ukljui nakon jednog kanjenjaukljuivanja. Podeen raspon za zapreminu smjese je isti kao kod naina rada: smjesa(na bazi impulsa).

Slika 2.9:Vrijeme dozirnog ciklusa

t1 vrijeme doziranjat2 odloeno ukljuivanjet3 vrijeme ukljuivanja.

Vrijeme ciklusa mora da bude due od vremena doziranja, u suprotnom proces doziranja ebiti ignorisan. Prilikom prekida (npr. prekid mrenog napona, vanjsko iskljuivanje),doziranje e biti prekinuto, dok e vrijeme nastaviti da tee. Nakon uklanjanja smetnje,

pumpa e nastaviti da dozira u odnosu na stvarno vrijeme.

Sedmino vrijeme doziranja za jednu sedmicu je definisano do 16 procedura

doziranja. Ovi procesi doziranja mogu da se odigravaju redovno na jedan ili nekolikodana u sedmici. Podeen raspon za zapreminu smjese je isti kao raspon u reimu rada:smjesa (na bazi impulsa).

Slika 2.10:Sedmino vrijeme doziranja

Ako se vie procedura preklopi, prioritet e imati proces sa veim dozirnim protokom.

U sluaju prekida (npr. iskljuivanje mrenog napona, vanjskog iskljuivanja), pumpa enastaviti da dozira u odnosu na stvarno vrijeme. Nakon uklanjanja prekida, pumpa e nastavitida dozira u odnosu na stvarno vrijeme.


26/52


19

3. AUTOMATIZACIJA PROCESA U SOLANI KORISTEI PLC

3.1 Uvod u PLC

Prema standardima udruenja proizvoaa elektrine opreme (The National ElectricalAssociation NEMA) programabilni logiki kontroler (u daljem tekstu PLC) definisan je kao:Digitalni elektronski ureaj koji koristi programabilnu memoriju za pamenje naredbi kojimase zahtijeva izvoenje specifinih funkcija, kao to su logike funkcije, sekvenciranje,

prebrojavanje, mjerenje vremena, izraunavanje, u cilju upravljanja razliitim mainama iprocesima.

Prvobitno PLC je zamiljen kao specijalizovani raunarski ureaj koji se moe programiratitako da obavi istu funkciju kao i niz logikih ili sekvencijalnih elemenata koji se nalaze unekom relejnom ureaju ili automatu. Postepeno, obim i vrsta operacija koju moe da obavi

PLC proirena je ukljuivanjem sloenijih funkcija potrebnih za direktno digitalno upravljanjenekim sistemom. Meutim, nezavisno od repertoara funkcija, od samog poetka projektovanjaPLC-a, vodilo se rauna o tome da on treba da radi u krajnje nepovoljnim klimotehnikimuslovima koji vladaju u industrijskom okruenju i da treba da bude dovoljno fleksibilan usmislu prilagoavanja razliitim izmjenama na procesu. Otuda je PLC projektovan kaoizuzetno pouzdan modularan ureaj koji se veoma lako odrava i programira. Pored toga,najvei broj metoda za programiranje PLC-a zasniva se na grafikom metodu - ljestviastilogiki dijagram (leder programiranje) koji je ve dugi niz godina u upotrebi u industriji pri

projektovanju logikih i sekvencijalnih relejnih ureaja.

3.2 Istorijat PLC-a

Nastanak PLC-ova se vezuje za kasne 60 i rane 70 godine prolog vijeka, a nastali su nabazi konvencionalnih raunara tog vremena. Njihova prvobitna primjena bila je uautomobilskoj industriji, a sa ciljem da se skrati vrijeme zastoja u proizvodnji usljed promjene

proizvodnog procesa. Priprema pogona za proizvodnju novog modela automobila trajala jemjesecima, to je zahtijevalo prepovezivanje panela i ormara prepunih provodnika, releja,tajmera, sklopki i drugih, uglavnom elektromehanikih komponenti, pomou kojih su se, u tovrijeme, realizovale upravljake funkcije.

Uvoenje PLC-a, omoguilo je da se reprogramiranje upravljake logike obavi prekotastature i da se, uz minimalna dodatna prepovezivanja, vrijeme zastoja proizvodnje skrati dotek nekoliko dana. Glavni problem sa raunarima/PLC-ovima iz 70 godina odnosio seupravno na njihovo reprogramiranje. Programi su bili pisani na niskom nivou (asembler), atime i komplikovani, a njih su mogli da sastavljaju samo visoko-struni i iskusni programeri.Kasnih 70 godina uinjen je izvestan napredak u pogledu pojednostavljenja procedure

programiranja. 1972. godine pojavljuju se mikroprocesori, koji, zahvaljujui povoljnomodnosu performanse/cijena brzo nalaze iroku primjenu u mnogim oblastima elektronike, pa iindustrijske automatizacije. Od tog vremena, pa do danas, PLC-ovi se neprestano usavravaju,kako u pogledu performansi (moi obrade), softverske podrke, mogunosti sprezanja sanajrazliitijim ureajima, tako u pogledu naina i procedura programiranja, kao i jezika koji

se koriste za njihovo programiranje. Na taj nain, PLC-ovi su postali razumljiviji irojpopulaciji industrijskih ininjera. Osamdesetih godina dolazi do eksponecijalnog rasta trita


27/52


20

PLC-ova, a njihova primjena se iri van industrijskih pogona, i to na sisteme kao to suelektroenergetska postrojenja, sistemi automatizacije stambenih/poslovnih objekata, sistemiobezbjeenja i nadzora itd. Danas, PLC-ovi se sve vie primjenjuju i u oblastima kao to jemedicinska oprema i ureaji, kuni aparati i sl. Prvi PLC kontroleri su bili jednostavni ureajiza on/off upravljanje i prije svega su se koristili za zamjenu zastarjele relejne tehnike.

Meutim, takvi PLC kontroleri nisu mogli da obezbijede sloenije upravljanje, kao to jeupravljanje temperaturom, pritiskom, pozicijom. U meuvremenu, proizvoai PLCkontrolera razvili su i ugradili u PLC kontrolere brojna poboljanja i funkcionalnaunapreenja. Savremeni PLC kontroleri imaju mogunost obavljanje izuzetno sloenihzadataka kako to je upravljanje preciznim pozicioniranjem i upravljanje sloenimtehnolokim procesima. Takoe, brzina rada PLC kontrolera je znaajno poveana, kao ilakoa programiranja. Razvijeni su brojni moduli specijalne namjene za primjene kao to jeradio komunikacija, vizija ili ak prepoznavanje govornih komandi.

3.3 Arhitektura PLC-a

Programabilni logiki kontroleri su industrijski raunari iji su hardver i softver posebnoprilagoeni radu u industrijskim uslovima, a koji se mogu lako programirati i ugraivati upostojee industrijske sisteme.

Sistem, upravljan PLC kontrolerom, sastoji se od:

Ulaznih ureaja, kao to su prekidai, tasteri, senzori itd. Ulaznog modula, koji je dio PLC kontrolera. Preko ovog modula se primaju signali sa

ulaznih ureaja.

Logike jedinice (ili procesora), koja predstavlja 'mozak' PLC kontrolera, a sastoji seod centralne procesorske jedinice i memorije. U okviru ovog modula smjetaju se iprogram i podaci i odatle se upravlja radom cijelog sistema.

Izlaznog modula, koji je takoe dio PLC kontrolera. Preko ovog modula se zadajubinarni signali pojedinim izlaznim ureajima.

Izlaznih ureaja, kao to su releji, svjetiljke, starteri motora, ventili itd.

Izgled sistema je prikazan na slici 3.1.


28/52


21

Slika 3.1:Osnovni elementi programabilno logikog kontrolera

Izraz arhitektura moe se odnositi na hardver PLC-a, na softver PLC-a ili na neku njihovukombinaciju. Sistem koji ima otvorenu arhitekturu lako se povezuje sa ureajima i

programima drugih proizvoaa. U otvorenim arhitekturama koriste se gotove komponentekoje su usklaene s provjerenim standardima. Sistemzatvorene arhitekture je onaj iji dizajn

odreuje proizvoa sistema, to oteava povezivanje sa ureajima drugih proizvoaa. Potosu mnogi PLC sistemi zapravo zatvorene arhitekture, mora se obavezno provjeriti da li jeodreeni generiki hardver ili softver kompatibilan sa odreenim PLC ureajem. Osim toga,iako su glavni koncepti isti u svim metodama programiranja, u pojedinim modelima mogu

postojati male razlike u adresiranju, nainu dodjeljivanja memorije ili u nainu uitavanja iobrade podataka. Iz tih razloga, programi za PLC nisu meusobno zamjenjivi izmeu ureajarazliitih proizvoaa PLC sistema.

PLC kontroler je, u sutini, mikroprocesorski ureaj koji koristi programabilnu memoriju zapamenje naredbi kojima se zahtijeva izvoenje specifinih funkcija, kao to su logikefunkcije, sekvenciranje, prebrojavanje, mjerenje vremena, izraunavanje, a u cilju upravljanja

razliitim tipovima maina i procesa preko digitalnih i analognih ulazno-izlaznih modula.

3.4 Scan ciklus

Operativni sistem PLC kontrolera je projektovan tano za odreenu vrstu primjene. Naime,pretpostavlja se da e u svojoj osnovnoj formi, PLC biti koriten za realizaciju izvjesnihlogikih funkcija koje preslikavaju signale sa senzora u signale koji se prenose na aktuatore.

Na osnovu toga se od PLC-a oekuje da periodino oitava (unosi) signale sa senzora,izvrava odreen broj aritmetiko-logikih operacija (u skladu sa zadatom funkcijom) iji

rezultati seprenose na izvrne organe ili neke druge indikatorske ureaje. Pored toga, sa tomili nekom drugom frekvencijom, PLC treba da odrava komunikaciju (razmjenjuje podatke) sa


29/52


22

nekim drugim raunarskim sistemima u mrei. Polazei od ovog zahtjeva, operativni sistemPLC kontrolera projektovan je tako da, u toku rada sistema, automatski obezbijedi ciklino

ponavljanje navedenih aktivnosti (Sken ciklus) kao to je to prikazano na slici 3.2.

Slika 3.2:Scan ciklus PLC kontrolera

Sken ciklus zapoinje sa ulaznim skenom u okviru koga PLC oitava sadraj ulaznih linija(registara ulaznih modula). Oitani podaci se prenose u odreeno podruje memorije slikaulaza. Zatim se aktivira programski sken u okviru koga procesor izvrava programskenaredbe kojima su definisane odgovarajue aritmetiko-logike funkcije. Podaci (operandi)koji se koriste u programskim naredbama uzimaju se iz memorije i to iz podruja oznaenogkao slika ulaza (ako su operandi ulazni podaci) ili iz podruja gdje se smjetaju interne

promjenljive.

Rezultati obrade se smjetaju u posebno podruje memorije slika izlaza. Vano je istai dase pri izvravanju programskih naredbi podaci ne uzimaju direktno sa ulaznih modula, niti serezultati direktno postavljaju na izlazne module, ve program razmjenjuje podatke isljuivo samemorijom. Po zavretku programskog skena, operativni sistem PLC kontrolera aktiviraizlazni sken u okviru koga se podaci izslike izlazaprenose na izlazne linije (registre izlaznihmodula). Na ovaj nain stvara se utisak da je PLC sve operacije definisane programom obaviou isto vrijeme. etvrti dio sken ciklusa komunikacija - namijenjen je realizaciji razmjene

podataka sa ureajima koji su povezani sa PLC-om. Nakon toga, operativni sistem dovodiPLC u fazuodravanja u okviru koje se auriraju interni tajmeri i registri, obavlja upravljanjememorijom kao i niz drugih poslova vezanih za odravanje sistema, o kojima korisnik i nemora da bude informisan. U zavisnosti od tipa ugraenog mikroprocesora ulazni i izlazni sken

ciklus izvravaju se u vremenu reda milisekundi (od 0.25 ms do 2,56 ms). Trajanjeprogramskog skena, svakako zavisi od veliine programa.

3.5 Povezivanje PLC-a i raunara

PLC se povezuje sa PC raunarom preko RS-232 kabla. Jedan kraj kabla se povezuje naserijski port PC-a (9-pinski ili 25-pinski konektor), dok se drugi kraj povezuje sa RS-232Ckonektorom na PLC-u ili preko odgovarajuih adaptera na periferial port PLC-a.Odgovarajua ema povezivanja se moe pronai u uputsvu za svaki PLC. Povezivanje jemogue izvriti i preko RS422 serijskog interfejsa ili preko modema.


30/52


23

3.6 Programiranje PLC-a

Proizvoai PLC-a uz njih isporuuju namjenske programske jezike, koji su manje vie uskladu sa standardomIEC 61131-1 (IEC =International Electrotechnical Commision). Po tomstandardu programski jezici za kodiranje dijele se na tekstualne i grafike. Tekstualni

programski jezici su IL Instruction List (klasa asemblerskih jezika) i ST Structured Text(klasa proceduralnih jezika). Grafiki programski jezici su LDLadder Diagram (ljestviastidijagram) i FBD Function Block Diagram (funkcionalni blok dijagram). Neki proizvoainude i mogunost programiranja pomou BASIC i C programskih jezika, ali ti jezici nemajuiru zastupljenost. Najee upotrebljavan PLC programski jezik je kontaktni ljestviastdijagram. Ovaj nain programiranja ima za osnovu relejnu upravljaku emu, odnosno njengrafiki izgled, prilagoen principima radaPLC kontrolera. Ovaj nain programiranja koriten

je ve kod prvih primjenaPLC-a, kako bi korisnici navikli za izradu ema u relejnoj tehnici,bezbolno preli na primjenuPLC-a. Kako je ovaj grafiki nain programiranja lako shvatljiv ionima koji se nisu bavili relejnim upravljanjem, on se iroko udomaio. Programski jezici seobino instaliraju na PC raunar pod WINDOWS platformom, tako da se dobija pristupana

platforma programatora za editovanje, kompajliranje i prenos programa na PLC.Komunikacija programatora sa PLC-om moe biti aktivna i tokom izvoenja programa unjemu. Na taj nain na ekranu programatora moemo pratiti stanje ulaza i izlaza tokom rada izadavati eventualno nove naredbe na jednostavan nain.

Programi za upravljake sisteme, koji su bazirani na mikroprocesoru, izvravaju se na njima uvidu mainskog koda, tj. u obliku sekvenci binarnih brojeva, koji predstavljaju programskeinstrukcije. Meutim, mogue je koritenje simbolikog jezika za zapisivanje ovih algoritamaupravljanja. Tako, na primjer, simbol LD oznaava operaciju uitavanja podataka. Za

prevoenje simbola u mainski kod koriste se asembleri. Programiranje moe biti znatnoolakano koritenjem viih programskih jezika, kao to su C, BASIC, PASCAL. Oni koristenaredbe i funkcije koje su predstavljene u obliku jednostavnih rijei ili opisnih simbola. Na

primjer, u C jeziku simbol & se koristi za logiku operaciju AND. Meutim, upotreba ovihjezika i metoda za pisanje programa zahtijeva odreene vetine u programiranju. Kako PLCkoriste ininjeri bez nekog velikog znanja programiranja u viim programskim jezicima,

javila se potreba za razvojem posebnog naina programiranja zasnovanog na koritenjuljestviastih (leder) dijagrama. Leder programiranje je nain zapisivanja PLC programa koje

je veoma slino crtanju elektrinih kola. Koritenjem odgovarajuih prevodilaca, ovidijagrami se konvertuju u mainski kod koji se, kasnije, izvrava na PLC-u.

3.6.1 Programiranje PLC-a koristei CX PROGRAMMER

CX Programmer je programski paket koji spada u aplikacije namijenjene za rad sa Omron-ovimPLC kontrolerima i to poev od onih najmanjih, tzv. mikro PLC-ova (CPM1,CJ1M), pasve do CS kontrolera visokih performansi. On prua ininjerima alat neophodan za

programiranje kompleksnih sistema s distribuiranom inteligencijom, koritenjem vestandardnih leder dijagrama i mnemonikih listi. Pored kompletnog programskog okruenja,CX Programmer daje i alate za projektovanje, testiranje i otkrivanje greaka bilo kog sistemaautomatizacije. U online reimu rada, mogue je izvriti uitavanje i itanje programa,monitoring, kao i zamjenu pojedinih programskih linija koda, kao i praenje efekata

promjene. CX Programmer je kompatibilan sa prethodnim Omron-ovim programskim


31/52


24

paketima, koji su razvijeni u posljednjih desetak godina: LSS, SSS, CVSS, SYSMAC-CPT iSYSWIN.

CX Programmer je dio ireg Omron-ovog programskog paketa CX Automation Suite,koji usebi integrie i sisteme za kontrolu procesa i sisteme za prenos poslovnih informacija pomou

jedne iste mrene arhitekture. Za korisnika to znai da se podaci o parametrima procesa ipodaci o poslovnim efektima mogu zajedno prikazati u formi tabela, koje se dalje moguureivati nekim od poznatih spreadsheet procesora (Excel, Delphi i sl.). Pomou notebook PCraunara moe se prikljuiti bilo gdje u mrei, prikupiti eljene informacije ili vizuelizovati

proces i mijenjati parametre. Za ovakve poslove razvijen je modul CX Server Lite, kojiintenzivno koristi ActiveX i COM tehnologije.

Kako bi u potpunosti iskoristio mogunosti naprednih mrea, Omronje standardizovao i nainna koji pojedini ureaji komuniciraju s mreom. To znai da je za svaki ureaj, npr. Omron

PLC, predvien i softver kojim se taj ureaj standardizuje i pretvara u mrenu komponentu.Na ovaj nain, ukljuenjem raznih komponenti, ona i sama postaje transparentna, to znai da

se odreena informacija moe prenijeti izmeu totalno razliitih ureaja spojenih u mreu. Nataj nain se dobija mrea koja se moe adaptirati i iriti u bilo kojem pravcu. CX AutomationSuite posjeduje idealnu modularnu strukturu. U sebi ukljuuje drajvere za sve znaajne mree,to obezbjeuje transparentnost u prikljuenju ureaja bez obzira na njihov tip, kao i tip mreekoja ih povezuje.

Sam softverski paket CX Programmer je zasnovan na Windows korisnikom interfejsu, takoda se intenzivno koriste tehnike rada sa klipbordom (cut, copy, paste), drag&drop, desni tastermia (context senisitive pop-up meni), ak su i mnogi prozori slini standardnim Explorer-ovim prozorima. Dovoljno sadrajan Help, zajedno sa pomenutim tehnikama, garantuje

programeru udoban rad, ak i ako se prvi put susree sa ovim paketom. CX Programmer, kaojedan od modula CX Automation Suite paketa, namijenjen je projektovanju upravljakeaplikacije sistema zasnovanog na PLC-u kao upravljakom modulu (potrebno je obratiti

panju na razliku: ne govori se samo o programiranju PLC-a, ve o definisanju kompletnogprojekta automatizacije).

CX Programmer omoguava strukturno programiranje. Naime, program moe da se podijelina blokove i sekcije, koje zatim mogu da se koriste u razliitim projektima kao potprogramiili funkcije. S druge strane, sam program sastavljen od blokova je pregledniji i jednostavnijiza itanje i odravanje. Mogue je da se izvri upload pojedinog bloka ili sekcije, editovanje uonline reimu rada i ponovni download u memoriju PLC-a. Memorijskim lokacijama PLC-a,

koje se koriste kao operandi u PLC programu, mogu se pridruiti simbolika imena ikomentari radi itljivosti programa. Adresa memorijske lokacije, zajedno sa imenom ikomentarom, naziva se Simbol. Tabela simbola je dinamika lista definicija simbola.


32/52


25

Slika 3.3:Glavni meni CX Programmer-a

U nastavku ovog poglavlja, navesti e se procedura koju je potrebno ispotovati prilikomkreiranja novog projekta u CX Programmer-u. Rad na novom projektu se zapoinje klikom naopciju NEW, kojom se otvara novi prozor u kome biramo ime projekta, ureaj i tip mree.

Slika 3.4:Otvaranje novog projekta

Takoe, potrebno je podesiti i Main Rack duplim klikom na IO table and Unit Setup.


33/52


26

Slika 3.5:Podeavanje Main Rack-a

Kada se napravi novi projekat, sljedei korak je definisanje i unoenje promjenljivih (slika3.6), nakon ega se otvara prozor za programiranje PLC-a (slika 3.7).

Slika 3.6:Unoenje promjenljivih u PLC


34/52


27

Slika 3.7:Okruenje u kome se programira PLC

3.7 Prednosti PLC-a

Vea pouzdanost.Nakon pisanja i testiranja programa, program se lako moe instalirati nadruge PLC sisteme. Budui da se cjelokupna logika smjeta u memoriju PLC-a, ne postojimogunost uvoenja greke u logici zbog pogrenog oiavanja. Program zamjenjuje vei diospoljanjih kablovskih veza koje bi inae bile potrebne za upravljanje procesom. Direktnekablovske veze i dalje su potrebne za povezivanje sa vanjskim ureajima, ali je njihov brojznatno manji. Pouzdanosti PLC znaajno doprinose i komponente izvedene u tehnologijiintegrisanih kola.

Vea fleksibilnost. Lake je napisati i izmijeniti program instaliran u PLC nego mijenjatioienje elektrinog kola. Odnose izmeu ulaza i izlaza programibilnog kontrolera odreuje

program koji pie korisnik, a ne nain na koji su ti ulazi i izlazi meusobno povezani.

Proizvoai izvorne opreme mogu da prosljeuju korisnicima izmjene tako to e im poslatinove verzije programa. Krajnji korisnici mogu da sami mijenjaju programe na licu mjesta, aako je poeljno, program se moe zatititi odreenim hardverskim mjerama, kao to jezakljuavanje ormara sa opremom, ili pomou softverske lozinke.

Nii trokovi. Prvobitna namjena PLC-a bila je da zameni upravljaku logiku izvedenupomou releja, ali su utede postale toliko znaajne da se upravljanje pomou relejne tehnikesve ee smatra zastarjelim, osim kada se radi s jakim strujama i visokim naponima. Ako jeza odreenu aplikaciju potrebno vie od pola tuceta upravljakih releja, bilo bi jeftinije da seupotrijebi PLC.


35/52


28

Mogunost komuniciranja. PLC moe da komunicira s drugim kontrolerima ili drugomraunarskom opremom radi obavljanja funkcija kao to su nadziranje sistema, akvizicija

podataka, praenje parametara ureaja i procesa, i instaliranje programa. Maine kojeobrauju hiljade elemenata u sekundi ili predmeti koji se zadravaju samo djeli sekundeispred senzora, zahtijevaju brz odziv PLC-a.

Lake otklanjanje greaka. PLC ima ugraene funkcije za dijagnostiku koje korisnikuomoguavaju da lako prati rad sistema i ispravlja softverske i hardverske probleme. Da biotkrili i otklonili probleme, korisnici mogu da prikau rad upravljakog programa na monitorui posmatraju u realnom vremenu kako se on izvrava.

3.8 Primjena PLC-a u fabrici soli

U fabrici soli, PLC se nalazi u sklopu upravljakog ormara. Upravljaki ormar se projektujena osnovu tehnikog opisa i tehnolokih zahtjeva upravljanja industrijskim pogonom, iliprocesom. Sastoji se od svih potrebnih elemenata DDC regulacije i elemenata energetskihinstalacija (bimetalni sklopnici, grebenaste upravljake sklopke).

Slika 3.8:Izgled upravljakog ormara u fabrici soli


36/52


29

Slika 3.9:Izgled PLC-a u sklopu upravljakog ormara u fabrici soli

Na slici 3.9 se vide sve komande koje su isprogramirane na PLC-u. U fabrici soli se koristiOmronov PLC. U skladu s tim, sve operacije sa PLC-ovima se vre uzimajui obzir pravila ikarakteristike koja vrijede za taj tip PLC-a. Postoje jo mnogi tipovi PLC-ova, koji imaju

drukije karakteristike u odnosu na Omronov, pa se samim tim i odreene operacije obavljajuna drugi nain.

PORT 1 i PORT 2 predstavljaju komunikacijske portove PLC-a. Pomou kabla sa slikemogue je povezati PLC sa raunarom. To je RS 232 kabal, ije karakteristike e biti detaljnoopisane u narednom poglavlju. COMM 1 i COMM 2 predstavljaju komande koje trebaju bitiizvrene da bi PLC poeo sa radom. POWER predstavlja ukljuivanje i iskljuivanj ureaja.Ako je POWER=ON, to znai da je PLC ukljuen, dok ako je POWER=OFF, PLC jeiskljuen. Komanda RDY znai da je PLC spreman i eka da dobije RUN komandu da bikrenuo sa izvravanjem. Komanda RUN predstavlja pokretanje procesa i poetak rada, dok

BUSY predstavlja zauzetost PLC-a.

Ove komande su isprogramirane koristei tehnike programiranja PLC-ova, koje su veobraene u ovom poglavlju.

PLC se koristi kod procesa punjenja silosa. Na inu po kojoj se nekad kretao mobilnitransporter su ugraeni senzori pozicije. Za senzore pozicije su iskoriteni mikro prekidai.Mikro prekidai su povezani na PLC i preko njega na raunar kojim se upravlja i nadzire

punjenje silosa.

U fabrici soli, proizvodnja se odvija na nain da su senzori povezani sa PLC-ovima. Svi

senzori predstavljaju ulaz u PLC. Konkretno, kod procesa jodiranja soli, senzor protoka igraveoma vanu ulogu u komunikaciji sa PLC-ovima.


37/52


30

Senzor za protok je vibracioni senzor. To je najjednostavniji senzor koji slui za mjerenjenivoa protoka. Princip rada zasnovan je na tome da vibraciona vilica dovodi do odreenog

pomjeranja medija, iji se nivo mjeri. Dakle, bazira se na elektrinom kolu koje pobuujevibraciju vilice. U sluaju da nivo medija naraste do te mjere da prekrije vilicu, onda dolazido zaustavljanja vibracije. Nakon to se prestanu dodirivati medij i vilica, vilica se vraa ustanje vibriranja. Specijalni elektroniki ureaji detektuju promjenu vibracije te alju izlaznisignal sa odreenim kanjenjem, na osnovu kojeg se odreuje trenutno stanje. Postoje sklopkevibracionih vilica sa paralelnim kracima i vilica u V obliku. Vibraciona vilica sa paralelnimkracima je pogodna za tekuine, dok je sklopka sa vilicom u V obliku pogodna za mjerenja uvrim medijima.

Izlaz senzora za protok ide na PLC. On moe biti logika jedinica (ako ima soli) ili logikanula (ako nema soli). Ako je na izlazu logika jedinica, PLC obrauje dobivene podatke i sose alje do transportera.

Openito, moe se rei da je jedna od glavnih uloga PLC-ova i ta da detektuje promjene stanjapri procesu proizvodnje. Nakon to zavri fazu detekcije, PLC alje nove vrijednosti pomousabirnica.

Komunikaciju izmeu PLC-ova moe kontrolisati server koji je sastavni dio programa Runner(softvera koji slui za upravljanje skladitenjem soli).


38/52


31

4. KOMUNIKACIJSKI PROTOKOLI U FABRICI SOLI

U visokoregalnom skladitu u fabrici soli koristi se PROFIBUS, a u svim ostalim pogonimase koristi TOOLBUS komunikacijski protokol. Komunikacija se odvija pomou RS-232komunikacijske linije. Osim RS-232 komunikacijske linije, postoje jo: RS-422, RS-485,instrumentacioni interfejs IEEE-488 i druge. U ovom radu je posebna panja posveena RS-232 komunikacijskoj liniji, jer se pomou nje odvija komunikacija izmeu svih ureaja i

procesa u fabrici soli.

4.1 Osnovne karakteristike RS-232 komunikacijske linije

Interfejs RS-232 pored linija mase (SG-Signal Ground) i signala (TxD-Transmit Data ili

RxD- Receive Data) moe koristiti i dodatne linije za prenos statusa ili zahtjeva prijemnika iliraunara kao to su zahtjev za slanje RTS (Request to Send), raunar spreman DTR (DataTerminal Ready), modem spreman DSR (Data Set Ready) i spreman za prijem CTS (Clear ToSend).

Upoetku RS-232 je standard uveden za povezivanje raunara, koji se po standardu oznaavasa DTE (Data Terminal Equipment) i modema, koji se po standardu oznaava sa DCE (DataCommunication Equipment).

Za povezivanje DTE i DCE standard predvia upotrebu 25 pinskog (DB25) ali i 9 pinskog

(DB9) konektora.

Za potpuni duplex prenos podataka potrebno je najmanje tri vodia za prenos podataka. Priemu se signali sa pina TxD DTE vode na pin RxD DCE i obrnuto. U sluaju povezivanjakompjutera i modema ovo ukrtanje vodia se vri unutar samog modema tako da nije

potrebno ukrtati vodie kabla (odnosno ako je TxD pin 2 na konektoru DTE, tada je RxDtakoer pin 2 na konektoru DCE, ako je RxD pin 3 na konektoru DTE, tada je TxD takoer

pin 3 na konektoru DCE) .

Slika 4.1:Prikaz RS-232 komunikacije


39/52


32

Osnovni nedostatak RS 232 interfejsa je malo rastojanje na kome se podaci pouzdano moguprenosti i relativno mala brzina prenosa. Ova ogranienja su posljedica nesimetrinog prenosasignala tj. injenice da je signal definisan u odnosu na zajedniku masu.

Za serijski prenos podataka na vee udaljenosti i za vee brzine rada se koristi EIA RS 485

standard.

4.2 Toolbus komunikacijski protokol

Predstavlja komunikacijsku vezu koja je vrlo slina vezi Sysmatic Way (Host Link), s tim dase kod Toolbus veze podaci alju u binarnom formatu (u obliku nula i jedinica). Host Link jeinae serijska veza koja slui za jednostavno povezivanje raunara i PLC-a putem RS-232interfejsa (veza 1:1), ili putem RS-422 interfejsa (veza 1:N).

Slika 4.2:Nain povezivanja pomou Toolbus protokola

Nova verzija softvera (verzija 1.2) preko SCU/SCB kartice omoguava da se koristiopcionalni serijski port kao Gateway. To znai da se kroz PLC moe ii iz ureaja povezanogna jedan port do ureaja povezanog na drugi port (zelena isprekidana linija). Veza izmeuPC-a i PLC-a je oznaena plavom linijom. Invertor je povezan serijski sa PLC (crvena linija).PC je spojen na bilo koji serijski port koji koristi Toolbus ili Host Link kao komunikacijski

protokol. Pretvara je spojen na serijski port preko SCB/SCU kartice koja je postavljena naserijski Gateway.


40/52


33

4.3 Profibus komunikacijski protokol

U Solani se koristi samo u visokoregalnom skladitu.

PROFIBUS je nastao kao potreba industrije da se napravi jedinstveni standard za

komunikaciju izmeu elemenata automatizacije u industrijskim pogonima i ire. PROFIBUSje kreiran koristei ve postojee nacionalne i internacionalne standarde. Komunikacijaizmeu PLC ureaja i distribuiranih periferija je brza i mora da zauzima to je mogue manjeresursa u komunikaciji dok komunikacija izmeu PLC ureaja i PLC ureaja i raunara trebada obezbijedi dovoljno vrijeme da svaki od ureaja moe da obavi svoje zadatke tako da takvakomunikacija zahtijeva manju brzinu. Ovi principi su koriteni prilikom definisanjaPROFIBUS komunikacije.

PROFIBUS komunikacija spada u grupu digitalne serijske komunikacije koja se zasniva naRS 485 standardu. Upotrebom PROFIBUS mrenog protokola znaajno se smanjuju trokoviinstaliranja i odravanja mree u odnosu na industrijske mree klasinog tipa. Pogodnost ovog

komunikacionog protokola je i ta to je internacionalno standardizovan, tako da koritenjeopreme razliitih proizvoaa ne predstavlja problem.

U upotrebi je vie razliitih protokola u zavisnosti od uslova rada PROFIBUS mree:

Profibus DP (Decentralized Periphery)Ovaj protokol je projektovan za komunikaciju izmeu programabilnih logikih kontrolera idistribuiranih periferija na nivou postrojenja. Fiziki nosilac informacija je RS 485 ili optikikabl, brzina prenosa infornacija je od 9,6Kbit/s do 12Mbit/s.

Profibus PA (Process Automation)Ovaj protokol je projektovan da pored prenosa podataka, takoe putem komunikacijeobezbijedi sigurno napajanje ureaja u polju, kao to su na primjer razni senzori, aktuatori itd.Protokol se moe primijeniti u potencijalno eksplozivnim sredinama.

Profibus FMS (Fieldbus Message Specification)Ovim protokolom se prenose poruke koje su znaajne za operatere sistema upravljanja, kaoto je na primjer status komunikacione mree itd. Treba naglasiti da ovaj protokol danas nemaveliki znaaj pri radu sa ureajima u polju, pa se rijetko primjenjuje u procesnoj automatici.

4.4 Uloga komunikacijskih protokola u Solani

Uz pomo najsavremenije tehnike svi proizvodni procesi u Solani dovedeni su na veomavisok stepen automatizacije, koji garantuje visok kvalitet finalnih proizvoda.

U Solani se koristi RS 232 komunikacijska linija. Ta komunikacijska linija slui zakomunikaciju izmeu procesa, ureaja i transport soli.

Kao to je ve spomenuto u uvodnom dijelu ovog poglavlja, Toolbus protokol se koristi usvim pogonima Solane, osim u visokoregalnom skladitu. Dakle, u pogonima za punjenjesilosa, jodiranje soli i transport soli do maina za pakovanje koristi se Toolbus protokol.


41/52


34

U Solani postoji raunar, koji je povezan sa PLC-ovima. Na tom raunaru se mogu pratiti sviprocesi iz pogona za proizvodnju. U pogonu za proizvodnju, svi ureaji (silosi, transportnetrake) posjeduju ugraene senzore koji slue za komunikaciju sa PLC-ovima. ema

povezivanja raunara, PLC-ova i ostalih ureaja je prikazana i detaljno objanjena upotpoglavlju 4.2, na slici 4.2.

Visokoregalno skladite koristi PROFIBUS komunikacijski protokol za komunikaciju izmeuprocesa koji se tamo odvijaju. U Solani se koristi PROFIBUS DP vrsta komunikacijskogprotokola.

Fiziki medij za PROFIBUS DP zasniva se na RS-485 standardu koji definie upotrebuoklopljenog, uvijenog, dvoilnog kabla, koji je prikazan na slici 4.3. Mogu se odabrati brzine

prenosa u opsegu od 9.6Kbit/s do 12Mbit/s, pri emu se ta brzina odnosi na sve ureaje kojisu prikljueni na magistralu.

Slika 4.3:Bakarni kabal za PROFIBUS komunikaciju

Povezivanje ureaja na PROFIBUS mreu omogueno je koritenjem 9-pinskog sub-Dkonektora (slika 4.4). U konektore su ugraeni otpornici za terminaciju bus-a. Pomjeranjem

prekidaa koji se nalazi na kuitu konektora u ON poloaj vri se terminacija.

Slika 4.4:Izgled 9-pinskog sub-D konektora (lijevo-prolazni, desno-standardni konektor)i otpornici za terminaciju bus-a

Kao to je na slici 4.4prikazano, terminacija bus-a je ostvarena koritenjem tzv.pull-downotpornika prema DGND potencijalu i pull-up otpornika prema napajanju-Vp potencijal.Ova dva otpornika slue za definiciju potencijala na bus-u izmeu dva telegrama. Linija A ilinija B predstavljaju oznake krajeva PROFIBUS kabla.

Ovaj tip protokola je zasnovan na RS 485 tehnologiji, ali se moe primijeniti i na drugetehnologije, kao to su: RS 232, RS 422.


42/52


35

5. SCADA SISTEM U FABRICI SOLI

5.1 Definicija i funkcija SCADA sistema

Termin SCADA se odnosi na Supervisory Control And Data Acquisition. SCADA sistem jesistem procesne automatizacije koji se koristi da prikuplja informacije pomou senzora iinstrumentacije koji su locirani na udaljenim lokacijama kako bi se ti podaci prenijeli i

prikazali na centralnoj lokaciji koja slui ili za upravljanje ili za svrhe monitoringa.Prikupljeni podaci se obino mogu videti najednom ili vie SCADA Host raunara koji sulocirani nacentralnoj lokaciji. Tokom posljednjih nekolikodesetina godina razvoj SCADA-e

je prirodno pratio razvoj komunikacionih i raunarskih tehnolologija. Danas je SCADApostala sastavni dio gotovo svake industrijske aplikacije.Ona se realizuje u okviru raunarskemree i po pravilunadzire rad jednog broja lokalnih stanica u mrei kojeobavljaju akviziciju

podataka, realizuju direktno digitalno, kao i sekvencijalno upravljanje. U posljednje vrijemeza komunikaciju se koriste razliiti protokoli za rad u realnom vremenu, a i nadzor iupravljanje preko interneta su sve eapojava. SCADA sistem koji radi u realnom svijetumoe da vrimonitoring i upravljanje vie hiljada U/I taaka.

Uobiajenianalogni signali koje SCADA sistem nadgleda i kontrolie sunivoi, temperature,pritisci, protoci, pozicije i brzine.

Tipini digitalni signali koji se nadgledaju i kontroliu su prekidai za nivo, prekidai zapritisak, status generator, releji i motori.

5.2 Klase i strukture SCADA sistema

Osnovne klase SCADA sistema su:

Centralizovani SCADA sistem - podrazumijeva skup mjernih ureaja i opreme koji sudirektno povezani sa centralnim raunarom, koji prima i obrauje informacije, radinadzor i upravlja procesom.

Distribuirani SCADA sistem - obuhvata skup udaljenih stanica koje su lokalnommreom povezane sa upravljakim centrom, odakle se realizuje nadzor i upravljanje

procesima. WASCAD (engl. Wide Area SCADA) sistemi - podrazumevaju geografski

distribuirane SCADA sisteme koji funkcioniu po principu server-server ili server-klijent.


43/52


36

Slika 5.1:Primjer sloenog nadzorno-upravljakog sistema

SCADA sistemi sastoje se iz nekoliko hijerarhijski izdvojenih cjelina:

Mjerna oprema i izvrni organi oprema ugraena na odgovarajuim ureajima nasamom procesu. Udaljeni U/I moduli omoguavaju spregu raunarskog sistema sa mjernom

opremom i izvrnim organima. Udaljene stanice mikroraunarski kontroler koji sadri udaljene module ili je sa

njima povezan preko odgovarajuih komunikacionih linija. Udaljena stanica aljepotrebne informacije centralnoj stanici i prima komande od nje.

Sistem za komunikaciju obezbjeuje prenos informacija izmeu udaljenih stanica idispeerskog centra.

Centralna stanica - centralni raunar na kome se realizuje nadzor i upravljanjeprocesom. Nadzorno upravljaki centri opremljeni su obino PC raunarom ili nekim

snanim raunarskim sistemom. Ti raunari su progamski podrani aplikacijom tipaHMI (engl. Human-Mashine Interface) koja omoguava interaktivan dijalog saraunarom za konkretan sistem nadzora i upravljanja. U zavisnosti od sloenosticijelog sistema, moe postojati i vie centralnih stanica.


44/52


37

5.3 Programska arhitektura SCADA sistema

Viezadana i zasnovana na real-time bazi podataka (RTDB) smjetenoj u jednom ilivie servera. Serveri su odgovorni za prikupljanje podataka i rukovanje skupom.

Serveri su odgovorni za prikupljanje podataka i rukovanje skupom parametarskih

podataka, npr. provjera alarma, evidentiranje (logging), kalkulacije i arhiviranje.

Slika 5.2:Arhitektura SCADA sistema

5.4 Obrada podataka u SCADA sistemima

Obrada prikupljenih podataka vri se u nekoliko nivoa. Na najniem nivou se nalaze procesniraunari sa ulogom izvravanja mjerno upravljakih zadataka. Ovi raunari su najee tipa:regulatora, PLC-a ili mjerno akvizicionog ureaja. Na drugom nivou se nalaze SCADAaplikacije. Osnovni zadatak ovih aplikacija je prikupljanje podataka od procesnih raunara i

predstavljanje podataka operaterima. Na viim nivoima obrade se nalaze posebne aplikacijeza obradu prethodno prikupljenih podataka (najee arhiviranih).


45/52


38

Slika 5.3:Tokovi informacija u SCADA sistemu

5.5 Komunikacije u SCADA sistemu

Interna komunikacija

Server-klijent i server-server komunikacija je openito dogaajno upravljana ipublish-subscribe temeljena i koristi TCP/IP protokol.

Klijent aplikacija potrauje parametre od server aplikacije, pri emu se u serveraplikaciji mijenjaju samo parametri koji sudjeluju u komunikaciji sa klijentaplikacijom.

Pristup ureajima

Serveri podataka glasanjem odabiru kontrolere na temelju korisnike liste prozivanja.Lista prozivanja je razliita za razliite parametre.

Kontroleri prolaze zahtijevane parametre od strane servera. Vremenska ovjera (time stamping) parametara procesa se tipino obavlja u

regulatorima i vremenski ig preuzima server podataka. Ako upotrijebljeni kontroleri komunikacijski protokol podravaju unsolicited prijenos podataka, tada e i

proizvodi temeljeni na njima ga takoer podravati. Proizvodi omoguuju komunikaciju ureaja za veinu PLC-ova i veliki broj najee

koritenih fieldbus-ova, npr. Modbus. Tri fieldbus-a koje preporuuje CERN, Profibusi Worldfip su podrani od strane ureaja, ali CANbus esto nije.

Pojedinani server podataka moe podravati vie komunikacijskih protokola.


46/52


39

Slika 5.4:Cikline operacije u SCADA sistemu

Svaka stanica ciklino prenosi sve svoje varijable: upravljaka sabirnica djeluje kaoon-line baza podataka. Skupovi podataka se repliciraju prijenosom do neogranienog

broja destinacija. Prednost: zagarantiran real-time odziv. Nedostatak: propusni opseg sabirnice moe biti nedovoljan za veliki broj urgentnih

podataka.

Slika 5.5:Dogaajno-upravljane operacije

Svaki PLC detektuje promjenu stanja (dogaaja) i alje nove vrijednosti prekosabirnice.

Svaka operatorska stanica prima i unosi podatke u svoju lokalnu bazu podataka. Podaci su lako dostupni za vizualizaciju. Viestruke operatorske stanice mogu biti adresirane na multicast ili broadcast nain. Nedostatak: konzistentnost izmeu baza podataka, vrhunac saobraaja na sabirnici,

kanjenja.


47/52


40

Slika 5.6:Princip odobravanja

Za smanjenje saobraaja sabirnicom, operatorske stanice indiciraju regulatorima kojepodatke one trebaju.

Kontroleri alju samo zahtijevane podatke. Baza podataka se stoga pomie u kontrolere. Odobravanje se moe izmijeniti sa upitom (query (SQL)) ovo je ABB MasterNet

rjeenje.

5.6 Primjena SCADA sistema u Solani

Na slici 5.7 je dat grafiki prikaz punjenja silosa u fabrici soli Solana d.d. Tuzla , koji jenapravljen koristei sistem za nadzor, kontrolu i upravljanje industrijskih procesa SCADA.

U prostoriji u kojoj se nalazi raunar sa kojeg se pomou SCADA sistema moe upravljatiprocesima iz proizvodnje, takoe se nalazi jo jedan raunar sa kojeg se uivo, pomousnimka video-nadzorne kamere moe pratiti proces proizvodnje i pakovanja soli.


48/52


41

Slika 5.7:Proces punjenja silosa u fabrici soli

Sa slike 5.7 se vidi da u pogonu za proizvodnju postoji 6 silosa.

Punjenje silosa se odvija automatski po odreenom programu. Programom je napravljeno danajvii prioritet ima silos 1. Ako je on prazan, automatski se prelazi na punjenje tog silosa.Mogue je prekinuti automatsko izvravanje punjenja silosa i prei na runo, odnosno po

potrebi je mogue izabrati u opcijama koji od navedenih silosa da se puni. Postoje i alarmi

ako je dolo do odreenih problema prilikom procesa punjenja, npr. zastoj u radu okretnogtransportera, zapunjenosti svih silosa. Na ekranu je mogue vidjeti odreene informacije,odnosno na ekranu se vidi koji silos se trenutno puni, i informacije o koliini soli u silosima.

Postoji i dugme za stopiranje rada procesa punjenja silosa. SCADA omoguava i zapisivanje iarhiviranje odreenih podataka. Zapisuju se eventualno nastali problemi prilikom rada, i

podaci o punjenju silosa, odnosno koliinama soli u njima. Ovi podaci se mogu koristiti zaeventualne analize rada ovih procesa.

Na slici 5.8 se vidi SCADA prikaz procesa jodiranja soli za silose 1 i 2.


49/52


42

Slika 5.8:Proces jodiranja soli

Vidi se da se proces jodiranja soli vri koristei sljedee ureaje :

G1, G2 - silosiDO dozerPROTOK senzor za protokPDF puni dozer (ide preko frekventnog)PDS puni dozer (bez frekventnog)DP dozirna pumpa.

So iz silosa ide na transportne trake, pomou kojih se transportuje do maina za pakovanje.

Senzor za protok javlja prisutnost soli.

Transport se vri pomou dva puna dozera. Jedan ide preko frekventnog a drugi ide bezfrekventnog dozera. Doziranje se vri punom spiralom. Transport soli moe biti horizontalanili kos. Na dozerima je ubaen motor sa varijatorom radi regulisanja brzine. Dozirna pumpaslui za jodiranje soli. Na njoj je takoe ubaen motor koji slui za regulaciju brzine. U Solanise koristi DDA 30-4 grundfos dozirna pumpa, iji princip rada je objanjen u drugom

poglavlju.

Vibrator slui da strese so sa stijenki silosa.MIN i MAX na maini za pakovanje predstavljaju kapacitivni senzor, a oznaavaju minimalnii maksimalni nivo soli u maini za pakovanje.

Kapacitivni senzor u sutini predstavlja ploasti kondenzator. Njihova osnovna karakteristikaje da su pasivni. Zahtijevaju vanjski napon napajanja da bi se dobio izlazni elektrini signal(struja, napon). Kapacitivni senzori blizine sastoje se od kondenzatora kao primarnogosjetilnog elementa koji se prikljuuje na oscilator ili pojaava. U oba sluaja kapactivnostkondenzatora mijenja se zbog ulaska objekta i promjene dielektrine konstante izmeuelektroda ili zbog promjene rastojanja izmeu elektroda od kojih je jedna na aktivnoj povrini

senzora, a druga na objektu.


50/52


43

Kapacitivnost ploastog kondenzatora inae se rauna prema izrazu:

, gdje su:

0 dielektrina permitivnost vakuuma koja iznosi 8.85*10-12

r relativna dielektrina permitivnost (zavisi od materijala, za vakuum iznosi 1)S popreni presjek ploe (zavisi od oblika ploe)

d udaljenost izmeu ploa.

Maina od 5 kg ima 2 silosa, a maina od 1 kg ima 1 silos.

10 TT su trakasti transporteri, u kojima je takoe ugraen motor koji slui za regulacijubrzine.

Isprogramirano je da se mogu birati koliine joda za odreena trita pritiskom na odree

edin fazlic diplomski rad

Documents