Bérczi Ottó, Szerző | Control Solution Kft.

Épülettechnika, épületfelügyeleti rendszer

A Control Solution Kft. számos magyarországi középületben és ipari létesítményben sikeresen megoldotta a fűtés, hűtés, szellőzés szabályozását. Van, ahol egyszerű DT és DTK-sorozatú hőmérséklet szabályzóval, összetettebb rendszereknél pedig Delta gyártmány PLC-vel.
Egy gyakorlati példa a székesfehérvári Videoton telephelyén működő autóipari beszállító vállalat ipari csarnokának BMS (Building Management System), azaz épületautomatizálási rendszere.
Követelmény volt a megfelelő hőmérséklet, fémalkatrészek gyártása miatt az alacsony szinten tartott páratartalom és a pormentes tisztatér kialakítása.
A rendszer rövid leírása: az ipari csarnok légkezelő rendszere (AHU = Air Handling Unit) frisslevegő beszívó és használtlevegő kifúvó részére egy-egy 45kW-os frekvenciaváltót építettünk be, amelyek ventilátorokat hajtanak és funkciójuk rendkívül fontos:

a két ventilátor fordulatszám aránya meghatározza a helységben uralkodó légnyomást
A pormentesség miatt fontos, hogy a relatív légnyomás mindig magasabb legyen a kültéri nyomáshoz képest, így nem áramolhat befelé por
a levegőszűrők tömődését nyomáskülönbség-távadó segítségével érzékeljük, tömődés esetén növeljük a fordulatszámot
egy bizonyos fordulatszámnál a fordulatszámot már nem növeljük, hanem hibaüzenetet adunk, jelezve a kezelőnek a szűrőcsere szükségességét
a termelést irányító PLC-rendszer védelme érdekében kiemelt figyelmet fordítottunk a frekvenciaváltó által kibocsátott elektromágneses zavarok minimalizálására. Ebben nagy segítség a frekvenciaváltók gyárilag beépített háztartási fokozatú RFI-szűrője!

A Delta VFD-FP sorozatú frekvenciaváltói IP55 védettségűek illetve a 3-rétegű lakkréteg óvja a környezeti szennyeződéstől, ezáltal be tudtuk építeni közvetlenül a légcsatornába. A légkezelő rendszer az alábbi ábra szerinti hőcserélő (ezt harmadik fél szállította be) segítségével nyeri vissza az elhasznált levegő hőmennyiségét és adja át a beszívott friss levegőnek:

A légkezelő az ipari csarnok számára átlagosan 16 fokos tiszta, friss levegőt biztosít, az irodákban azonban FC Fan-Coil (hűtő- fűtőradiátorok) segítségével lehet a szobahőmérsékletet finomabban szabályozni, kb. 18-21 fok között.
A teljes rendszer vezérlését egy Delta AS300-as sorozatú PLC látja el, amelyet szaktanácsadóink kezdeti segítségével a helyi szakemberek programoztak fel.

Okos otthon vezérlés

Egy Budapest 5. kerületi 100m2-es lakásban „okos otthon” vezérlést alakítottunk ki oly módon, hogy a PLC-s rendszerünk irányítja a következő rendszereket:

Szobai mennyezeti klímák
Cirkó gázfűtés, radiátor illetve padlófűtés körök
Használati melegvízkészítés
Világítást fel-lekapcsolás
Szobai ablakredőnyök emelése, süllyesztése
Bejárati ajtó nyitás, zárás
Jelenlét érzékelés

A teljes rendszer internetes hálózaton keresztül, egy VNC-vel rendelkező HMI-vel távirányítható. A tulajdonos mobiltelefonról is eléri lakása eszközeit. A jelenlét érzékelő rendszer pedig biztonsági funkciót lát el, amely szintén a Control Solution Kft. által épített rendszerbe lett bekötve.

Érdekes funkció, hogy a redőnyök lefelé történő mozgása a PLC által blokkolásra kerül abban az esetben, ha az alatta lévő ablak nyitva van. Ezt úgy oldottuk meg, hogy egy nyitásérzékelőt szereltünk az ablakra, ez adja a visszacsatolást a PLC-nek:

Okosotthon

Redőnyök:

Szobai mennyezeti klímák

Cirkó gázfűtés, radiátor és padlófűtés körök

Világítást fel-lekapcsolás

Milyen megoldásokat kínálunk vízellátás és szennyvízkezelés vezérlési feladatokra?

1. PLC rendszer vízellátó rendszerek biztonságos irányításhoz, monitorozáshoz, távfelügylethez
2. SCADA rendszer adatgyűjtés, megjelenítés, irányítási célra
3. Ipari PC a megjelenítéshez, ember és gép kapcsolatához, SCADA vizualizáláshoz
4. PID szabályzós frekvenciaváltó szivattyúk fordulatszám szabályozásához, állandó víznyomás fenntartása
5. Merülő- és búvárszivattyúk állandó vízmennyiségre vagy nyomásra szabályozása
6. Medence vízszint-szabályozás Delta illetve YASKAWA frekvenciaváltóval
7. Víztorony kiváltása szivattyúcsoport (kaszkád) szabályozás segítségével
8. Érzékeny környezet esetén rádiofrekvenciás zavarszűrős készülék
9. Szennyvíztisztítóban a vízben oldott oxigén szabályozása PID-es frekvenciaváltóval
10. Légbefúvó gépek fordulatát energiahatékonyan állítjuk be
11. IP55 vízálló és 3-lakkréteggel védett készülékeink korrozív környezetben is hosszútávon megbízhatóak

Milyen megoldásokat kínálunk épületfelügyelet, HVAC vezérlési feladatra?

1. Okos otthon vagy nagy alapterületű intelligens épületek fűtés-, hűtés-, szellőzésvezérléséhez PLC
2. Ipari PC, SCADA rendszer a megjelenítéshez, ember és gép kapcsolatához
3. Tápegység a vezérlés ellátásához
4. Szivattyúk, ventilátorok energiahatékony működtetése hajtásszabályozással 500kW-os motor teljesítményig
5. Légtechnikai szűrő tömődésének kiegyenlítése, állandó nyomáskülönbség fenntartása
6. Fordulatszám – tömegáram – energiafogyasztás optimalizálása
7. Fűtés-cirkuláció szivattyú teljesítményének beállítása a pillanatnyi hőmérséklet igény szerint
8. Füstmentes lépcsőház légtechnikai rendszerében ventilátor-szabályozás, tűz esetén is megfelelő légnyomás fenntartása
9. Eszközeink rendelkeznek BACnet kommunikációval
10. Háztartási fokozatú rádiofrekvenciás zavarszűrő eszközök
11. Tiszta terek, kórházi műtők légkezelőihez nyomástartó szabályozás

Milyen megoldásokat kínálunk ipari automatizálási feladatokra?

1. Delta vagy YASKAWA állandó nyomatékú frekvenciaváltók villanymotorok fokozatmentes fordulatszám szabályozásához
2. Delta DVP az egyszerűbb vagy AS200, AS300-sorozatú PLC-k bármely összetett logikai feladat, időzítések, mozgásvezérlések megoldására
3. Intelligens kijelző, érintőképernyő az ember és gép kapcsolatához
4. Szervo rendszer, motor és vezérlőkártya kombinációjában igen nagy pontosságú és dinamikus fordulatszám szabályozási feledatok megoldására
5. Gépészeti hajtómű, amely szervo motorjainkhoz kapcsolható 3kW-os teljesítményig
6. Gépépítés, automatika elengedhetetlen alkatrészei az optikai, induktív értékelők, szín-és kontrasztérzékelők
7. Gépbiztonság, balesetveszély-megelőzés céljára DataSensing biztonságtechnikai fényfüggöny
8. Ipari Ethernet hálózatok eszköze a vezeték nélküli WiFi vagy vezetékes Router, Switch
9. Hőmérséklet- és nyomásszabályzó, számláló, időzítő automatika
10. CODESYS mozgás-rendszer akár 64 motortengely rendkívül gyors vezérléséhez
11. Általunk értékesített eszközök beüzemelése, programozása, oktatás gépgyártó partnereink számára

Ipar 4.0 koncepció

Egy magasszintű folyamatirányítási rendszerrel ellátott dél-alföldi tejüzemben ügyfelünk költséghatékony és jövőbiztos megoldást keresett üzemgazdasági rendszerének bővítéséhez. Ebben tudtuk az alábbiakban összefoglalt megoldást kínálni.

A korszerű “Ipar 4.0” koncepció összetett, flexibilis hálózatokat igényel, ennek egyik feltétele a gyors, megbízható szélessávú internet kapcsolat. A Control Solution ezen hálózatok fontos eszközeit szállította; a Delta Gateway, Switch, Router vezetékes vagy vezeték nélküli eszközei, mobil ipari Wifi elosztó eszközök megbízható elemei, titkosított VPN-kapcsolatra is képesek.

A termelőgépekről történő valós idejű (RTC) adatokat (üzemel, hiba állapotban, anyagra vár, anyagfelhasználás, tartály kiürülés stb.) a Delta DVP-sorozatú PLC-k RTU (Remote Terminal Unit) eszközökkel tudtuk kinyerni és gyűjteni.

A szintén Delta DOP-100 sorozatú érintőképernyők (HMI) VNC kliens és FTP-szerver funkcióval, a helyi megjelenítésen és adatbevitelen túl WEB-alapú távoli megjelenítést, fölé rendelt számítógéppel történő kommunikációt, adatok előfeldolgozását, átmeneti tárolását és file transzfer műveleteket tesznek lehetővé, amelyet ügyfelünk országos diszpécserközpontjában használ.

A rendszer immár több éve hibátlanul, költséghatékonyan üzemel és további üzem-bővítések esetén is számítanak segítségünkre.

Csomagológépek

Palackozógépeket és csomagológépeket gyártó ügyfelünk alkalmazza a „repülőolló” és az E-CAM funkciót önállóan megvalósító ASD-A2 szervo rendszerünket. Repülőolló mozgás lényege, hogy egyes műveletek (például a fólia csomagolóanyag lezáró hegesztése) mozgás közben történik, azaz a hegesztőfej együtt, szinkronizáltan mozog a hegesztendő tárggyal. Csomagológép esetében a repülőolló funkciónak köszönhetően a fólia lezárásához és levágásához nem szükséges a tárgy megállítása, ezáltal a gép termelékenysége cca. 50%-kal növekedett.

A vezérlést, időzítéseket a Delta AS PLC-k a mozgásokat a Delta VFD-MS300 sorozatú frekvenciaváltók végzik CANopen illetve Ethernet IP kommunikációval.

Vízellátó rendszerek

Vízellátó rendszerek

Nyersvíz szivattyú gépház – frekvenciaváltós szabályzás
Nyomásfokozó állomás, nyomás, vagy szint-tartó szabályzás

Beszállítónk, a taiwani Delta Electronics a világ egyik legnagyobb frekvenciaváltó gyártó vállalata, a legkisebb kisfeszültségű (LV) 200W-os készülékektől egészen a 10kV-os középfeszültségen (MV) működő 5,5MW teljesítményű hajtásokat telepít világszerte.

A Control Solution Kft. országosan számos vízműbe telepített hajtásokat nyomásfokozó szivattyúk nyomástartó vagy medence vízszint szabályozása céljára illetve biológia szennyvíztisztító telepeken a szennyvízben oldott oxigén-szint állandó értéken tartása céljából. Egyik kiemelkedő referenciánk a Budapest Fővárosi Vízművek.

Vízművekben általában igen nagy teljesítményű szivattyúk látják el a lakossági és az ipari fogyasztókat nyers, kezelt vagy tisztított vízzel. Jellemző motor tengelyteljesítmény 5,5kW és 500kW közé esik. A víznyomó vezetékbe beépítenek egy 0-10bar-os nyomástávadót, aminek kimentei jele 4-20mA. Ez biztosítja a nyomásmérést és a frekvenciaváltó számára a visszacsatoló (FB=Feedback) jelet. Valamennyi Yaskawa és Delta VFD-frekvenciaváltó beépített funkciója a PID-szabályozó, ami azt jelenti, hogy minden külső eszköz nélkül a VFD meg tudja oldani a nyomástartó (vagy medence állandó vízszint) szabályozást. A Fővárosi Vízműveknél többszáz kilowattig működnek készülékeink, amelyet közbeszerzési pályázat elnyerése után szállítottunk és üzemeltünk be.

A pályázati kiírás fontos követelménye volt a legalább 98%-os frekvenciaváltó-hatásfok valamint az, hogy a megajánlott készülékek szinkron reluktancia motorokat (SynchRM) tudjon hajtani, ugyanis a Vízmű fokozatosan cseréli le régebbi szivattyú-hajtó motorjaikat igen magas hatásfokú SynchRM motorokra. A fordulatszám szabályozással és a nagyobb hatásfokú motorok alkalmazásával az éves energiafelhasználásban milliárd-forintos megtakarítást értek el.

Fémmegmunkáló gépgyártás

Fémmegmunkáló gépgyártás

Ügyfelünk azzal a kéréssel keresett meg bennünket, hogy támogassuk egy fémmegmunkálást és alkatrészek összepréselését egyben megvalósító célgép vezérlésének kidolgozásában.
A marást egy Delta Electronics gyártmányú mozgásvezérlő PLC-rendszer vezérli, amely G- kódban is programozható. A marószerszám mozgatását 3-tengelyű szervo rendszerrel oldottuk meg, két tengely a vízszintes X-Y tengelyek mozgatását végzi, a harmadik pedig az Z-irányú mozgást biztosítja. Ez utóbbi tengelyt fékes motorral láttuk el annak érdekében, hogy feszültségkimaradás esetén a szerszám ne süllyedhessen le és ne érhessen hozzá a megmunkálandó anyaghoz.
A préselési folyamatot Delta C2000 sorozatú, STO biztonsági bemenettel rendelkező Delta frekvenciaváltók valósítják meg. A kezelőfelület Delta DOP-100 HMI intelligens kijelzővel valósítottuk meg, ami nagyfelbontású színes képekkel teszi lehetővé az egyszerű kezelést. A munkadarab továbbítást a Delta VFD-E sorozatú frekvenciaváltói valósítják meg. Mivel a frekvenciaváltók mennyisége 20db felett van, fontosnak tartottuk, hogy rádiófrekvenciás (RFI) zavarszűrővel rendelkező készülékeket szállítsunk.

Vágógépek

Szervorendszereinket számos gépgyártó ügyfelünknél építettük be nagypontosságú vágási feladatok elvégzésének céljára. Lézer, plazma, vízvágógépeket gyártó partnerünk, harmadik fél által szállított CNC vezérlést használ. Feladatunk volt az ezzel történő kommunikáció. A CNC vezérléshez ETHERCAT kommunikációval és STO bemenettel rendelkező szervo egységeket szállítottunk. A gépegységhez kapcsolódó kiegészítő, körök és ellipszisek kivágását végző egységet körinterpoláció megvalósítására önmagában alkalmas standard DVP-sorozatú PLC-k vezérlik.
A vágószerszám mozgatását 3-tengelyű szervo rendszer végzi, 2 tengely a vízszintes X-Y tengelyek szerint mozgatja, a harmadik pedig a Z-irányú mozgást biztosítja. Ez utóbbi tengelyt fékes motorral láttuk el annak érdekében, hogy feszültségkiamaradás esetén a szerszám ne süllyedhessen le és ne érhessen hozzá a megmunkálandó anyaghoz.

Présgépek

A mechanikus (gravitációs) présgépek általában egy több tonnás súlyt emelnek a magasba, majd közel szabadeséssel süllyesztik a fejet a fémtárgyra. Egy fém autóalkatrészeket gyártó partnerünk rendelt tőlünk 45kW-os állandó nyomatékú VFD2000-sorozatú frekvenciaváltót, amely emeli a súlyt, a süllyesztés pedig fékezéssel történik. Ennek érdekében a frekvenciaváltót fékező egységgel (fék-chopper) láttuk el, ami fékellenállások segítségével hővé alakítja és eldisszipálja a keletkezett energiát.

Anyagmozgató gépek

A Delta PLC-s vezérlési megoldások, szervorendszerek, Yaskawa frekvenciaváltók anyagmozgató gépeket gyártó ügyfeleink által elismert és több mint 10 éve alkalmazott eszközök.

Egy példa, az igen összetett mozgást igénylő, sűrített-papír alapú raklapokat gyártó gép szabályozott görgős pályáinak, emelő- és forgómozgásainak vezérlése. A szabályozásban a Delta DVP PLC-k, Delta VFD-ME300 sorozatú, STO bemenettel rendelkező frekvenciaváltói kaptak szerepet. Emelő- és forgómozgásokat szervotengelyek végzik, szervo motorjaink Delta gyártmányú PA-sorozatú precíziós hajtóművekkel vannak egybeépítve. A PLC MODBUS-RS485 soros vonalon keresztül vezéreli a frekvenciaváltókat. Hajtóműveink egyébként kaphatóak nagyprecizitású kivitelben is, amelyek „játéka” 3-7 szögperc, de a fenti feladatra nem volt szükséges ekkora pontosság.

A gépbiztonságot a DataSensing (korábban DataLogic) SIL-2 minősítésű fényfüggönyei növelik; a fényfüggönyök az emberi ujj-, kar vagy komplett test-védelemre is alkalmasak, ezt a felbontásuk alapján kell kiválasztani. Jelen esetben a 90cm-es felbontású fényfüggöny bizonyult a legalkalmasabbnak.