232iritev zmogljivosti sistema CANDEX.doc) · 2018. 8. 24. · CANDEX system is executed in anti explosion protection of personal security EEx ia I and is meant to be used in methane

Razširitev zmogljivosti sistema CANDEX

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

Dragutin NOVAK

DIPLOMSKA NALOGA

Velenje, september 2008


UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,

RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO

Dragutin NOVAK

RAZŠIRITEV ZMOGLJIVOSTI SISTEMA

CANDEX

Velenje, september 2008


UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO, RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO 2000 Maribor, Smetanova ul. 17

Diplomska naloga visokošolskega strokovnega študijskega programa


CANDEX

Študent: Dragutin NOVAK, inž. el.

Študijski program: visokošolski strokovni, Elektrotehnika

Smer: Elektronika

Mentor: doc. dr. Mitja SOLAR

Somentor: Zoran DOBOVIČNIK, univ. dipl. inž. el.

Razširitev zmogljivosti sistema CANDEX.

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Mitji SOLARJU

za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomske

naloge in somentorju Zoranu Dobovičniku, u.d.i.e..

Kolektivu HTZ Velenje, I.P., d.o.o. se zahvaljujem

za finančno pomoč pri študiju ter omogočen

študijski dopust.

Posebna zahvala velja moji družini, ki mi je stala

ob strani pri dolgotrajnem študiju.



CANDEX

Ključne besede: področno podatkovno vodilo, standard, varnost, informacija UDK: 621.317: 006.86 (043.2) Povzetek V sklopu invalidskega podjetja Harmonija tehnologije in znanja se Profitni center Elektro

storitve ukvarja s proizvodnjo sistema CANDEX, ki je zasnovan na CAN področnem

podatkovnem vodilu, ki se je v svetu zelo uveljavilo in je postalo standard v evropski kot

tudi v ameriški avtomobilski industriji in zelo hitro prodira tudi na druga področja uporabe.

CANDEX sistem je izveden v protieksplozijski zaščiti lastna varnost EEx ia I in je

namenjen za uporabo v metanskih premogovnikih. Z načrtnim razvojem premogovnika

širimo proizvodnjo oziroma zmogljivost sistema CANDEX. Odločili smo se, da v

diplomski nalogi opišemo obstoječe stanje sistema CANDEX in možnosti za razširitev

zmogljivosti tega sistema. Sistematično spremljanje informacij o varnosti in stanju

tehnoloških procesov v Premogovniku Velenje je čedalje pomembnejše, predvsem zaradi

nenehnega povečevanja mehaniziranosti in avtomatiziranosti ter s tem povezane

ekonomičnosti in produktivnosti pri pridobivanju premoga. V zvezi z navedenim imamo v

Premogovniku Velenje že vgrajen oziroma narejen varnostno tehnični informacijski

sistem, dejansko pa je to daljinski nadzorni sistem jame na površini.

Nameni diplomskega dela so bili raziskati in posodobiti sistem CANDEX, prikazati

vgraditve PLC komponent v ta sistem, programiranje in delovanje PLC komponent,

predstavitev zmogljivosti sistema in opreme za vizualizacijo, interpretacija rezultatov

izboljšav in možnost uporabe sistema.


INCREASEMENT OF THE CANDEX SYSTEM

CAPABILITY Key words: area data lead, standard, security, information UDK: 621.317: 006.86 (043.2)

Abstract As a part of company for disabled people called Higiea, technique and protection the

Profit Center Electro Services is producing the system CANDEX, that is based on CAN

area data lead. This system became very established in world and also became standard in

European as in American car industry and is also getting into other areas. CANDEX

system is executed in anti explosion protection of personal security EEx ia I and is meant

to be used in methane coal-mines. With the strategic development of coal-mine we are

increasing production and also capabilities of CANDEX system.

We are decided to present accurate stage of CANDEX system in diploma and the

possibility of capacity increasement of this system. Systematic following of information

about safety and status of technological procedures in Premogovnik Velenje (Coal Mine

Velenje) is getting more and more important due to instant increasement of mechanization

and automatisation along with economics and productivity at coal production.

According to this Premogovnik Velenje already has implemented safety technical

information system, which is remote control system of the coal-mine on the ground.

The purposes of this diploma were to research and improve the CANDEX system, showing

the implementation of PLC components into it, programming and work of PLC

components, showing the capacity of the system and equipment for visualization,

interpretation of improvement results and possibilities of using the system as it best.


Kazalo vsebine

UPORABLJENE KRATICE VII

1. UVOD 1

2. PREDSTAVITEV PODJETJA HTZ VELENJE, I.P., d.o.o. 3

2.1. OSEBNA IZKAZNICA PODJETJA HTZ - PC ESTO 3

2.2. PREDMET POSLOVANJA 7

2.2.1. Vrsta izdelka oz. storitve 8

2.2.2. Uspešnost poslovanja 9

2.2.3. Omejenost trga 11

2.3. KADRI IN ORGANIZACIJSKA STRUKTURA 12

3. PREDSTAVITEV OBSTOJEČEGA SISTEMA IN MOŽNOST

RAZŠIRITVE ZMOGLJIVOSTI SISTEMA CANDEX 13

3.1. SESTAVNE KOMPONENTE SISTEMA CANDEX 13

3.1.1. Kontrolna enota KEDEX 1 14

3.1.2. Kontrolna enota KEDEX 2 17

3.1.3. Napajalna enota NEDEX 1 20

3.1.4. Ločilna enota LEDEX 1 21

3.1.5. Razdelilna enota REDEX 1 22

3.1.6. Zunanja enota MKF2 24

4. PRISTOP K PREOBLIKOVANJU SISTEMA CANDEX 25

4.1. Vgraditev PLC komponent v sistem CANDEX 32

4.2. Programiranje in delovanje PLC komponent sistema CANDEX 33

4.3. Prilagoditev KEDEX 1 in KEDEX 2 za delovanje v novem sistemu 44

4.4. Predstavitev sistema in opreme za vizualizacijo – SCADA 46


4.5. Interpretacija rezultatov izboljšave 47

4.6. Možnosti uporabe sistema 47

5. ZAKLJUČEK 48

6. LITERATURA IN VIRI 49

7. PRILOGE 50

Priloga 1: Jamska karta z zahtevami za izvedbo JOHPV

Priloga 2: Enopolna shema jamske optične hrbtenice PV (JOHPV)

Priloga 3: Program prilagoditve analognih vhodov in izhodov na CAN Open

protokolu


Kazalo slik

Slika 1: Prikaz lastniškega deleža Premogovnika Velenje in podjetja HTZ (Interno gradivo Rudar, 2004, str. 6)

5

Slika 2: Znak podjetja HTZ Velenje, I.P., d.o.o. 6 Slika 3: Zaščitni znak PC ESTO 7 Slika 4: Poslovanje PC ESTO v sliki in besedi 8

Slika 5: Tabelni prikaz gibanja eksterne realizacije PC ESTO 11

Slika 6: Grafični prikaz gibanja eksterne realizacije PC ESTO 11

Slika 7: Tabelni prikaz stopnje strokovne izobrazbe 12

Slika 8: Kontrolna enota KEDEX 1

14


17

Slika 10: Napajalna enota NEDEX 1

20

Slika 11: Ločilna enota LEDEX 1

21

Slika 12: Razdelilna enota REDEX 1 22

Slika 13: Tabela priključitve signalov CANDEX podatkovnega vodila

23

Slika 14: Tabela hitrosti prenosov podatkov na max. razdaljah

27

Slika 15: Načrt krmiljenja sedežnice za prevoz ljudi – star sistem

30

Slika 16: Načrt krmiljenja sedežnice za prevoz ljudi – nov sistem

31

Slika 17: PLC komponente vgrajene v ohišju – sistem CANDEX

32

Slika 18: Blok shema PLC komponent – sistema CANDEX

32

Slika 19: Blok shema standardnega profila naprave s CANopen funkcionalnostjo

36

Slika 20: Shema jedra foruma PLC Open

42

Slika 21: Arhitektura CAN omrežja v PV

44

Slika 22: Programska arhitektura - poenostavitev

45


UPORABLJENE KRATICE

HTZ Harmonija tehnologije in znanja

PC ESTO Profitni center Elektro storitve

OS Osnovna sredstva

Ex Protieksplozijska zaščita

EEx ia I Protieksplozijska zaščita lastna varnost - namenjen za uporabo v

metanskih rudnikih

PV Premogovnik Velenje

VTIS Varnostno tehnološki informacijski sistem

JOHPV Jamska optična hrbtenica Premogovnika Velenje

Razširitev zmogljivosti sistema CANDEX. 1

1. UVOD Poslovni cilj podjetja HTZ Velenje, I.P., d.o.o. je, da se odstotek zmogljivosti, ki je bil leta

2000 86%, leta 2006 pa 40% in ga je zapolnjevalo matično podjetje Premogovnik Velenje,

zmanjša in poveča tržni delež. Glede na pestrost in širino proizvodnih programov se na

trgu storitev odpira veliko možnosti. Eden izmed razvojnih ciljev podjetja je povečanje

deleža prodaje izven Premogovnika Velenje.

Namen naloge je raziskati in povečati zmogljivosti obstoječega sistema CANDEX za

podzemno in nadzemno industrijo.

Za nevarnosti protieksplozijsko zaščitenih elektro naprav v prostorih, ogroženih z

eksplozivno atmosfero, lahko govorimo, da so tehnološko odstranjene s pravilnim

projektiranjem, certificiranimi napravami in ustreznimi instalacijami, izvedenimi s

strokovno usposobljenim kadrom. To je samo statična ocena v trenutku začetka dela,

nadaljnji tok tehnoloških dogodkov pa je odvisen od vzdrževanja tega trenutnega stanja

tehnološke varnosti, ki se stalno dinamično spreminja, ker so tudi ob najkvalitetnejšem

preventivnem vzdrževanju okvare neizbežne. To pomeni, da so vzdrževanje, popravila in

obnavljanje protieksplozijskih zaščitenih električnih naprav s stališča nevarnosti najmanj

toliko pomembna kot proizvodnja novih naprav in se morajo odvijati pod ekvivalentnimi

pogoji odgovornosti, kakor tudi eksplicitno določa Odredba o tehničnih zahtevah za

naprave, ki se uporabljajo v potencialno eksplozivnih atmosferah, usposobljenosti podjetij

za proizvodnjo, servisiranje in popravila električnih naprav v protieksplozijski zaščiti (Ur.

list RS št. 102/00).

Premogovnik Velenje je veliko podjetje, katerega glavna dejavnost je pridobivanje lignita.

Seveda poleg osnovnega procesa poteka še množica pomožnih procesov, brez katerih bi

bilo pridobivanje lignita nemogoče. Da bi ti procesi potekali čim kvalitetnejše, smo se v

Premogovniku Velenje odločili procese uskladiti v skladu s standardom ISO 9001. Leta

1998 smo certifikat ISO 9001 tudi pridobili.

Standard ISO 9001 je sestavljen iz dvajsetih poglavij, od katerih eno govori o

obvladovanju merilne in preskusne opreme. Pokazalo se je, da je za našo organizacijo to


zelo široko poglavje, zato je bilo potrebno vložiti veliko dela, da smo stvari postavili na

svoje mesto.

Premogovnik Velenje spada med metanske jame, kar ga uvršča v posebno kategorijo glede

varnosti. Vsa oprema, ki je instalirana v takšni jami, mora biti narejena v eksplozijsko

varni obliki. Tudi postopki morajo biti takšni, da zagotavljajo varnost človeka in naprav, ki

so instalirane v metanski jami. To področje ureja Zakon o rudarstvu.

Določena merila, ki jih uporabljamo za promet blaga in storitev ter za varovanje zdravja in

okolja, pa morajo zadovoljevati zahtevam, ki jih predpisuje Zakon o meroslovju.


2. PREDSTAVITEV PODJETJA HTZ VELENJE, I.P., d.o.o.

2.1. OSEBNA IZKAZNICA PODJETJA HTZ - PC ESTO

Naše korenine in tradicija izhajajo iz dolgoletnega in mogočnega razvoja Rudnika lignita

Velenje, ki smo mu ves čas uspešno sledili in ga podpirali. Tako se je premogovnik razvil

v danes enega najsodobnejših na svetu in se oblikoval v uspešno gospodarsko družbo

Premogovnik Velenje. V času svojega delovanja je razvil številne dejavnosti. Nekatere

izmed njih so danes organizirane v hčerinskih podjetjih: Habit d.o.o., Gost d.o.o., HTZ I.P.,

d.o.o., Kamnolom Paka d.o.o., PLP d.o.o., Telkom sistemi d.o.o., M2M d.o.o., Karbon

d.o.o., Golte d.o.o., RGP d.o.o., Sipotech d.o.o., Robinox d.o.o., ERICo Velenje., ki so

povezane v poslovni sistem Premogovnik Velenje. Ta podjetja so del prestrukturiranja, s

katerim namerava poslovni sistem dolgoročno zagotavljati delovna mesta in hkrati s

svojimi izkušnjami in znanjem prispevati h kakovosti življenja v regiji.

Podjetje HTZ Velenje, I.P., d.o.o., je bilo ustanovljeno leta 2000 in je s 1000 zaposlenimi

največje hčerinsko podjetje v poslovnem sistemu Premogovnik Velenje. Ukvarjamo se s

proizvodnjo, servisiranjem in vzdrževanjem različnih izdelkov, opreme in instalacij.

S celovitim sistemom izboljšav po metodi 20 ključev se usmerjamo v doseganje svetovne

odličnosti in konkurenčnosti, ki se kaže predvsem v odnosu do kupca, ki sloni na

partnerstvu. Odlikujejo nas bogata specialistična znanja s področja vzdrževanja in

servisiranja različnih, še posebej rudarskih naprav, za katere lahko opravimo tudi

projektiranje, izdelavo, montažo in avtomatizacijo.

Sodelujemo z največjimi zahodnoevropskimi proizvajalci elektro, strojne in varnostne

opreme za rudarstvo, gradbeništvo in industrijo in smo pooblaščeni serviser za nemške

dobavitelje rudarske opreme za Slovenijo in države nekdanje Jugoslavije.

Razen za rudarske naprave celovito skrbimo za opremo za reševanje, opravljamo elektro in

strojne remonte ter vzdrževanja, proizvajamo izdelke iz črne metalurgije in iz nerjaveče

pločevine, skrbimo za vzdrževanja različnih prostorov, pranje in negovanje perila ter

grafično oblikovanje in fotokopiranje, v posebnem proizvodnem obratu pa izdelujemo

osebna zaščitna sredstva.


Organiziranost podjetja poteka skozi tri osnovne divizije:

1. divizija: EKSTERNI PROGRAM,

2. divizija: CENTER ZA USPOSABLJANJE IN IZOBRAŽEVANJE,

3. divizija: RUDARSKI PROGRAM,

V eksternem programu združujemo dejavnosti, katere usmerjamo predvsem na trge izven

Premogovnika Velenje. Na področju rudarskega programa celovito servisiramo našega

največjega kupca, to je Premogovnik Velenje. V centru za usposabljanje in izobraževanje

izvajamo pomembno vlogo pri usposabljanju in zaposlovanju invalidov, kar nenazadnje

vpliva na pestrost naših dejavnosti. Posebno prednost podjetja HTZ, I.P., d.o.o. je

svojevrstna fleksibilnost za različne posle ter odprtost za različna kooperacijska

sodelovanja.

SPLOŠNI PODATKI O DRUŽBI HTZ

Invalidsko podjetje Harmonija tehnologije in znanja d.o.o. je hčerinsko podjetje

poslovnega sistema Premogovnik Velenje, ki je delniška družba.

HTZ Velenje, I.P. d.o.o. je družba, katere ustanovitelj in 100-odstotni lastnik je

Premogovnik Velenje. Podjetje je pričelo s samostojnim delovanjem 1. 1. 2000 in ima

sedež na Partizanski cesti 78 v Velenju.

Spletna stran: www.htz.si

Matična številka: 1470647

Kapital: 155.000,00 €

Število zaposlenih: 998

Letni promet: 29.723.000,00 €


Slika 1: Prikaz lastniškega deleža Premogovnika Velenje in podjetja HTZ (interno gradivo

Rudar, 2004, str. 6)

Vizija in strateški cilji podjetja HTZ

Vizija

Predstavljamo enega največjih invalidskih podjetij v Sloveniji s 41,2 odstotka invalidnih

delavcev. V prvi vrsti je naša naloga omogočiti oziroma zagotavljati delovna mesta,

primerna za produktivno zaposlovanje delavcev z omejitvami.

Postati želimo sodobno, razvojno usmerjeno učeče se podjetje, ki bo s svojimi inovativnimi

izdelčno-storitvenimi programi povečalo svojo konkurenčno sposobnost.

Postati in ostati želimo najkakovostnejši, največji ter najboljši dobavitelj storitev,

proizvodov in opreme Premogovniku Velenje.

Zagotavljati želimo hitro in stalno rast eksterne realizacije ob hkratni krepitvi poslovne

učinkovitosti podjetja.

Strateški cilji

Obdržati status servisnih dejavnosti v skladu s proizvodnim ciklom Premogovnika Velenje

ter naših partnerjev in kupcev.


Tehnološko posodobiti proizvodnjo in jo prilagoditi delovnim mestom za invalidne osebe.

Rast in razvoj strateških področij podjetja ter podpora podjetniškega stebra za uveljavljanje

novih programov, notranje podjetništvo in ustanavljanje novih podjetij.

Poslovno-tehnično sodelovanje z evropskimi proizvajalci elektro, strojne in varnostne

opreme za rudarstvo, gradbeništvo in industrijo.

Krepitev tržne vloge in povečevanje tržnega deleža na slovenskem in tujih trgih.

Koriščenje možnosti kooperacijskega sodelovanja in skupnega tržnega nastopa z našimi

dobavitelji.

Razvojno ter poslovno sodelovanje s podjetji, institucijami in univerzami v Sloveniji ter v

tujini.

Slika 2: Znak podjetja HTZ I.P. d.o.o.

Profitni center Elektro storitve (PC ESTO)

Spletna stran: www.htz.si

Leto ustanovitve: 2000

Matična številka: 1470641

Lastniška struktura: Premogovnik Velenje 100 %

Profitni center Elektro storitve je samostojno zaokrožena profitna celota, ki je strokovno

vodena, tehnološko organizirana, logistično podprta in ekonomsko nadzirana. Kot je vidno

iz organizacijske sheme, je linijska zgradba sestavljena iz vodstva profitnega centra ter treh

različnih procesov, ki so razdeljeni na remont protieksplozijske opreme, tehnološko službo,

vzdrževanje in montažo elektro opreme. V profitnem centru se združujejo učinki delovne


ustvarjalnosti 91 sodelavcev, vključenih v 3 operativno in tehnično organizirane

podsisteme, ki so med sabo povezani v proizvodnem procesu.

PC ESTO želi postati vodilni v državi na področjih servisiranja, remontiranja, obnavljanja

protieksplozijsko zaščitenih električnih naprav v premogovništvu in industriji.

Slika 3: Zaščitni znak PC ESTO

2.2. PREDMET POSLOVANJA

PC ESTO se ukvarja z razvojem, s servisiranjem, z vzdrževanjem in s pregledi

protieksplozijsko zaščitene elektro opreme za premogovnike in industrijo. Z načrtnim

razvojem širimo to dejavnost tudi na področja nadzemne industrije: v farmacijo,

petrokemijo, lesno industrijo in druge dejavnosti. Gre za izpopolnjevanje izjemno strogih

predpisov in meril, ki jih podrobno določata:

• odredba o protieksplozijski zaščiti (Ur. list RS št. 102/2000),

• odredba o tehničnih zahtevah za naprave, ki se uporabljajo v potencialno eksplozivnih

atmosferah (Ur. list RS št. 46/98).

Še pomembnejši za nas pa je certifikat Urada Republike Slovenije za standardizacijo in

meroslovje:

• certifikat usposobljenosti št.: SIQ Ex U.02002, z dne 14. 6. 2002 za montažo, preglede,

sevisiranje in popravila elektro naprav v protieksplozijski zaščiti,

• spričevalo o usposobljenosti podjetja za proizvodnjo, servisiranje in popravila elektro

naprav v protiekspozijski zaščiti.

Prav tako se ukvarjamo z graviranjem, s kontrolo meritev elektro instalacij, z elektro

montažnimi deli, vzdrževanjem in popravilom nizko napetostnih in visoko napetostnih

elektro naprav, s popravili šibkotočne opreme, stikalne opreme, strojev in naprav,

rotirajoče opreme v protieksplozijski opremi.


KAKO?Tehnologije

RD

MDržavno

Regionalno

Prem

ogov

nik

Vel

enje

Hče

rinsk

a po

djet

ja P

V

Inte

rno

HTZ

IP

Indu

strij

a

Gra

dben

a de

lovi

šča

- PV

ZA KOGA?Segmenti odjemalcev

KAJ?Skupine izdelkov / storitev

Rotirajoča oprema

Šibkotočna oprema

Stroji in naprava EX

Stikalna oprema EX

Gra

dben

a de

lovi

šča

- ext

erno

Vzdrževanje in popravilo VN el. naprav

DefektažaNabava

Teh. priprava delaIzvedba delKontrola - meritve

Vzdrževanje in popravilo NN el. naprav

El. montažna dela

Kontrolne meritve el. instalacij

Javn

e us

tano

ve

Sam

osto

jni p

odje

tnik

i

PC ESTO

Servisiranje in pregledi Ex opreme v ind., graviranje

Slika 4: Poslovanje PC ESTO v sliki in besedi

2.2.1. Vrsta izdelka oz. storitve

Na področju dejavnosti opravljamo naslednje storitve:

• montaža, proizvodnja, servisiranje, pregledi in popravila protieksplozijsko zaščitenih

elektro naprav za premogovnike in industrijo,

• popravila stikalnih in kontrolnih naprav v mejah nazivnih tokov do 1500 A napetosti

6000 V,

• popravila in revizije energetskih transformatorjev,

• intervencijsko odpravljanje zahtevnejših okvar elektro opreme na deloviščih,

• montaže in demontaže elektro opreme,

• preizkušanje opreme in naprav,

• vodenje zakonsko predpisane spremljajoče kartoteke.


Prav tako imamo razvit lasten proizvod CANDEX. Je sistem za računalniško krmiljenje in

nadzor tehnoloških procesov v eksplozijsko nevarnih okoljih. Osnove sistema tvorijo

enote: krmilna enota KEDEX 1, napajalna enota NEDEX 1, ločilna enota LEDEX 1,

razdelilna enota REDEX 1. V razvoju pa imamo še krmilno enoto tip KEDEX 2, ki jo

bomo uporabili v zahtevnejših aplikacijah. Namen za izdelavo takšnega sistema je

posodobitev oz. dvig tehnološkega nivoja pomembnejših objektov v nadzemni industriji

(površinski kopi, separacije, silosi, hidro- in termoelektrarne).

V letu 2001 smo pričeli z vizualnimi in s kontrolnimi pregledi protieksplozijskih naprav v

eksplozijsko ogroženih prostorih (farmacija Lek). Naprave in instalacije lahko pregleduje

samo kvalificirano osebje, čigar šolanje zajema poznavanje raznih vrst protieksplozijske

zaščite in montažne prakse, ustreznih pravil in predpisov ter splošnih principov

klasifikacije prostora. Osebju se zagotovi redno seznanjanje z najnovejšimi dosežki z

njihovega področja. Elektro naprave in instalacije v ogroženih prostorih imajo posebnosti,

katere so značilne za obratovanje v takšnih atmosferah. Zaradi varnostnih razlogov v teh

prostorih je bistveno, da se v celotnem obdobju trajanja takih naprav in instalacij ohrani

integriteta lastnosti. Za varno obratovanje električnih naprav in instalacij v eksplozijsko

ogroženih prostorih so zelo pomembni periodični pregledi in vzdrževanje. Pregledi se

izvajajo po zahtevah Odredbe (Ur. list RS št. 46/98 in Ur. list RS št. 102/00). Naprave in

električne instalacije se pregledujejo v skladu s standardom SIST – EN 60079 – 17

(Pregledi in vzdrževanje elektro instalacij v eksplozijsko ogroženih prostorih). Pri stalno

položenih instalacijah in napravah naj se pregledi izvajajo najmanj na tri leta (odvisno od

faktorjev, ki vplivajo na pogostost okvar), pri prenosnih napravah pa najmanj na eno leto.

Po opravljenem pregledu izdamo uporabniku takšnih objektov poročilo o pregledu in mu

svetujemo nadaljnje potrebne ukrepe za zagotavljanje zanesljivega in varnega obratovanja.

2.2.2. Uspešnost poslovanja

V izhodišču analiziramo poslovne izide enote PC ESTO za izbrano obdobje. Struktura

prihodkov nam kaže skladnost s temeljnimi cilji podjetja. Prihodki od največjega kupca ,

Premogovnika Velenje strukturno padajo, in sicer z izhodiščnih 86,6 odstotka na slabih 40

odstotkov v letu 2006. Eksterni prihodki so obratno sorazmerni glede na predhodne – s 7


odstotkov na 50 odstotkov. Lastni prihodki predstavljajo vlaganja v osnovna sredstva oz. v

povečanja vrednosti že obstoječih osnovnih sredstev (zgradbe, oprema …) z aktivnostmi

lastnega PC. Podjetje je statusno registrirano kot invalidsko in zaradi tega ostajajo

prispevki za socialno varnost (odstopljena sredstva) v podjetju, hkrati pa za vse zaposlene

invalidsko ocenjene delavce (več kot 41 %) prejema podjetje subvencije. Navedeni

kategoriji − predvsem odstopljena sredstva - predstavljajo pomemben dejavnik v

poslovnem izidu. Namenjena so kritju amortizacije in del tudi kritju izgube. Povečevanje

vrednosti teh sredstev nam prikazuje spremembe dokapitalizacij po posameznih poslovnih

obdobjih. V letu 2005 je prišlo do spremembe poslovanja PC ESTO, ker smo določene

programe prestavili v rudarski program, zato so izkazani prihodki nižji za leto 2005 in za

leto 2006.

Odhodki in struktura:

Z analizo ugotovimo pozitivni trend porabe materiala, kar je posledica strukture odhodkov

v dejavnosti, ki jo opravljamo z eksternimi deli. Strošek storitev je specifično vezan na

pridobljene posle, saj v celoti ne pokrivamo obsega storitev, ki jo naroči plačilno sposoben

kupec. Vrednost stroška dela v povprečju narašča, kar je posledica sprememb

razpoložljivih kadrovskih virov, rahle indeksacije plač v gospodarstvu ter uvedbe 2.

pokojninskega stebra v letu 2001. Poseben poudarek zahteva analiza splošnih stroškov, saj

ti znašajo že 7%. Deljivi so po ABC – ključ celotnih odhodkov.

S povzetkom prihodkovno odhodkovnih ekonomskih kategorij je razvidno negativno

poslovanje izidne enote, kar je postal eden od strateških ciljev in z njo nastala strategija o

obvladovanju poslovnega izida.

Eksterna realizacija:

Program: Pregledi in servis Ex opreme

Iz navedenih podatkov je razvidna rast poslovanja na obravnavanem programu. Eden od

pomembnih dejavnikov, ki so zastavljeni pri programu, je ob rasti prihodkov tudi rast


produktivnosti. Korektivni ukrepi so usmerjeni v optimizacijo organiziranosti, nabave

materialov z vidika kakovosti, zniževanja stroškov ter inovacij procesov in tehnologij.

Moto, da delamo prave stvari na pravi način, sprejemajo zaposleni kot stalnico poslanstva,

da bi le tako lahko dosegli zastavljeno učinkovitost in uspešnost.

Vrednost / 000 SIT

Leto Plan Realizacija Stroški dela Material Strošek storitev

2000 380 407 282 54 71

2001 3.000 3.522 2.818 283 92

2002 6.900 8.219 5.898 1.272 1.249 2003 7.600 13.108 9.632 2.108 1.468

2004 8.400 15.960 11.650 2.554 1.756

2005 9.300 16.740 12.220 2.678 1.842

2006 10.300 18.540 13.534 2.966 2.040

Slika 5: Tabelni prikaz gibanja eksterne realizacije PC ESTO

EKSTERNA REALIZACIJA

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Leto

v 00

0 S

IT

Plan

Realizacija

Stroški dela

Material

Strošek storitev

Slika 6: Grafični prikaz gibanja eksterne realizacije PC ESTO

2.2.3. Omejenost trga

Naši proizvodi in storitve so prvenstveno usmerjeni na področje rudarstva in zunanje

industrije, sem sodijo: živilska in prehrambena industrija, proizvodnja lakov in barv,


petrokemična, farmacevtska, lesno predelovalna industrija, kjer je zahtevana

protieksplozijska zaščita.

2.3. KADRI IN ORGANIZACIJSKA STRUKTURA

Skupno število zaposlenih v PC ESTO na dan 31. 12. 2006 znaša 53 delavcev, od tega 10

invalidov.

V tehnološki pripravi dela so zaposleni 4, v razvojni skupini 2, v inženiringu 4, v

tehničnem nadzoru objektov 4, v vzdrževanju in montaži 38 delavcev.

Struktura delavcev po izobrazbi:

STOPNJE STROKOVNE IZOBRAZBE

PC ESTO VIII VII/2 VII/1 VI V IV II I Skupaj Zdravi 0 0 3 3 19 17 0 1 43 Invalidi 0 0 1 0 1 5 2 1 10

SKUPAJ 0 0 4 3 20 22 2 2 53

Slika 7: Tabelni prikaz stopnje strokovne izobrazbe


3. PREDSTAVITEV OBSTOJEČEGA SISTEMA IN MOŽNOST RAZŠIRITVE ZMOGLJIVOSTI SISTEMA CANDEX

Informacije so postale pomemben del našega življenja. Zanesljiv in hiter pretok podatkov

je nuja poslovnega sveta. Zagotavljanje prenosnih poti je naš osnovni cilj. V današnjem

hitrem tempu je bistvenega pomena zagotoviti komunikacijsko infrastrukturo primerne

kvalitete in za sprejemljivo ceno v zelo kratkem času. CAN podatkovna vodila so postala

industrijski standard. Pojavlja se povsod okoli nas, kot npr. v avtomobilizmu, strojnih

ustanovah, zračnih ustanovah, na avtocestah, v medicini, robotiki itd. V današnjem času je

zelo pomemben nadzor varnostnih parametrov, zato smo izdelali informacijski center, ki

bo povezoval vse sisteme z pomočjo CAN vodila, ki zelo dobro zadovoljuje potrebe po

zanesljivem delovanju v industrijskem delovnem okolju. Ta center mora imeti tudi dobro

avtomatizacijo, da ne pride do napak oz. da ne izgubimo nadzora nad sistemom. Prednost

povezovanja sistema v celoto pomeni predvsem znižanje stroškov proizvodnje in s tem tudi

nižjo ceno izdelka, večjo funkcionalnost, hitrejše odpravljanje napak ter obvladovanje

sistema. Ta sistem je tudi zelo zahteven, komunikacija poteka med vsemi sloji procesa, kar

pomeni, da je komunikacija digitalna.

Naloga bo vsebovala sistem avtomatskega krmiljenja in nadzor tehnoloških procesov prek

računalnika. V Premogovniku Velenje smo se odločili za CAN tehnologijo, ki vsebuje

strojno in programsko opremo in deluje po posebnem protokolu. Skupek teh naprav, ki so

med seboj kompatibilne, nam omogoča enostaven nadzor oz. prikaz prek računalnika.

Znova in znova se razvijajo tudi nove aplikacije in s tem tudi večje povpraševanje po tej

tehnologiji.

3.1. SESTAVNE KOMPONENTE SISTEMA CANDEX

CANDEX sistem je zasnovan na CAN (Controller Area Network) področnem

podatkovnem vodilu, ki je v svetu zelo uveljavljeno in je postalo standard v evropski in

tudi v ameriški avtomobilski industriji in zelo hitro prodira tudi na druga področja uporabe.

Za sestavljanje CANDEX sistemov imamo na razpolago pet tipov enot:

• REDEX 1 razdelilna enota,

• NEDEX 1 napajalna enota,


• KEDEX 1 kontrolna enota,

• KEDEX 2 kontrolna enota,

• LEDEX 1 ločilna enota.

Sistem odlikujejo lastnosti:

• mehansko trdna in kompaktna izvedba, primerna za delovanje v težkih delovnih

razmerah,

• konektorske povezave za hitro sestavljanje sistemov,

• modularna izvedba,

• univerzalnost uporabe,

• majhno število komponent, potrebnih za prenos podatkov na površino,

• baterijsko podprto brezprekinitveno napajanje (avtonomija najmanj 4 ure),

• neobčutljivost na elektromagnetne motnje,

• enostavno vzdrževanje, tako tehnično in tudi programsko,

• velike razdalje prenosa podatkov (do 5 km),

• velika hitrost prenosa podatkov pri majhnih razdaljah (1 Mbit/s),

• protieksplozijska zaščita enot EEx ia I.

3.1.1. Kontrolna enota KEDEX 1

Kontrolna enota KEDEX 1 je

namenjena zajemanju in prenosu

merjenih veličin in tudi za avtomatsko

krmiljenje in daljinski nadzor

tehnoloških procesov v eksplozijsko

ogroženih območjih. Izdelana je v

skladu s protieksplozijsko zaščito EEx

ia/ib I. Naprava je konstruirana v skladu

s SIST EN 50014 in SIST EN 50020

standardi.



Kontrolna enota KEDEX 1 je izdelana v ohišju iz jeklene pločevine (d = 1.3 mm), svetlo

modre barve. V pokrovu ohišja je izdelan zastekljen izrez, skozi katerega je viden LCD

prikazovalnik.

Na zgornji strani ohišja sta nosilca za namestitev naprave v delovno okolje. Na spodnji

strani ohišja so LMG konektor za priključitev napajanja in podatkovnega vodila in dve

uvodnici za uvod kablov za povezavo s senzorji.

Pokrov ohišja je na ohišje privijačen s štirimi M5 vijaki posebne izvedbe. Prehod vijakov

skozi pokrov v notranjost ohišja je zatesnjen s posebnimi tesnilnimi podložkami. V

pokrovu je vgrajeno tesnilo, ki tesni stični rob med ohišjem in pokrovom. Ohišje kontrolne

enote zagotavlja stopnjo mehanske zaščite IP 54.

Ex podatki: Ex oznaka: I M1M2 EEx ia/ib I

Tehnični podatki:

Napajanje kontrolne enote KEDEX 1

Napajanje kontrolne enote KEDEX 1 je iz lastnovarnega napajalnika z nazivno napetostjo

12 V DC.

Digitalni vhodi

Na razpolago je šest digitalnih vhodov za priklop do šest kontaktnih senzorjev. Vsi

digitalni vhodi so galvansko izolirani od ostalih tokokrogov.

Lastnovarna napajalna napetost: Ui 9 to 16,5 V DC Max. vhodni tok: Ii 1,75A DC Notranja kapacitivnost Ci 2,5 µF Notranja induktivnost Li negligible Temperatura okolice -5 to +40 o C Digitalni vhodi 6 x optično izolirani Analogni vhodi 3 x (0,2-1mA or 4-20mA) Analogni izhodi 1 x (0,2-1mA) Relejni izhodi 2 x changeable contacts Masa 2,1 kg Dimenzije (brez uvodnic) l x h x w (150x150x80 mm)


Analogni vhodi

Na razpolago so trije analogni vhodi, ki so prilagojeni za priključitev različnih standardnih

signalov (0,4 - 2 V; 4 - 20 mA; 0,2 - 1 mA).

Frekvenčni analogni vhod 5-15 Hz

Za priključitev frekvenčnega analognega signala je predviden prvi digitalni vhod. Prvi

digitalni vhod prilagodimo za frekvenčni vhod, tako da razklenemo mostič SW1 in

izvedemo povezavo med izhodom iz optospojnika in priključkom mikrokrmilnika IC5.

Analogni izhod

Na osnovni tiskani ploščici kontrolne enote je izveden analogni izhod s konstantnim

tokom. Analogni izhod je uporaben:

- kot izhod pri digitalnih senzorjih,

- za analogno krmiljenje raznih aktuatorjev predvsem el. motornih ventilov,

- za napajanje raznih merilnih mostičev s konstantnim tokom.

Analogni izhod je programsko krmiljen, območje delovanja pa je možno z dvema trimer

potenciometroma in uporom nastaviti na 0(0,2) - 1mA ali 0(4) - 20 mA.

Relejni izhodi

Izvedena sta dva relejna izhoda. Vsak relejni izhod ima po en preklopni kontakt. Relejna

izhoda sta uporabna za krmiljenje raznih aktuatorjev, kot tudi za posredovanje vklopov in

izklopov raznih energetskih naprav. Na relejna izhoda lahko priključimo Exia ali Exib

tokokroge.

LCD prikazovalnik

V pokrov kontrolne enote je izveden zastekljen izrez skozi katerega je viden LCD

prikazovalnik. LCD prikazovalnik ima možnost zapisa 2 x 16 znakov, namenjen je za

prikaz procesnih informacij, izpis napak, izpis statusa podatkovnega vodila oziroma je

možno programiranje poljubnih izpisov glede na aplikacijo.


CANDEX podatkovno vodilo

CANDEX podatkovno vodilo je izvedeno na osnovi CAN (Controller Area Network)

področnega podatkovnega vodila in v skladu s protieksplozijsko zaščito lastna varnost

Exia I. Izhod za podatkovno vodilo omogoča medsebojno podatkovno povezavo več

kontrolnih enot, kar pomeni da si enote medsebojno poljubno izmenjujejo podatke po

enem paru žic. Omogočena je tudi podatkovna povezava z računalnikom na površini.

Priključitev kontrolne enote KEDEX 1 na CANDEX vodilo je prek LMG konektorja.

3.1.2. Kontrolna enota KEDEX 2


Kontrolna enota KEDEX 2 je namenjena za zajemanje in prenos merjenih veličin, kot tudi

za avtomatsko krmiljenje in daljinski nadzor tehnoloških procesov v eksplozijsko

ogroženih območjih. Izdelana je v skladu s protieksplozijsko zaščito EEx ia/ib I. Naprava

je konstruirana v skladu s SIST EN 50014 in SIST EN 50020 standardi.

Kontrolna enota KEDEX 2 je izdelana v ohišju iz jeklene pločevine (d = 2 mm), svetlo

modre barve. Na sprednjih vratih ohišja je izdelan zastekljen izrez, skozi katerega je viden

LCD prikazovalnik. Pod LCD prikazovalnikom so štiri tipke za listanje izpisov na LCD

prikazovalniku. Na spodnji strani ohišja so nosilci za namestitev naprave v delovno okolje.

Na spodnji strani ohišja so LMG konektor za priključitev napajanja in podatkovnega vodila

in 16 uvodnic za uvod kablov za povezavo s senzorji.

Ohišje kontrolne enote zagotavlja stopnjo mehanske zaščite IP 54.


Ex podatki: Ex oznaka: I M1 EEx ia/ib I

Tehnični podatki:

Napajanje kontrolne enote KEDEX 2

Napajanje kontrolne enote KEDEX 2 je iz lastnovarnega napajalnika z nazivno napetostjo

12 V DC.

Digitalni vhodi

Na razpolago je 12 digitalnih vhodov za priklop do šest kontaktnih senzorjev. Vsi digitalni

vhodi so galvansko izolirani od ostalih tokokrogov.

Analogni vhodi

Na razpolago je 8 analognih vhodov, ki so prilagojeni za priključitev različnih standardnih

signalov (0,4 - 2 V, 4 - 20 mA, 0,2 - 1 mA).

Frekvenčni analogni vhod 5-15 Hz

Za priključitev frekvenčnega analognega signala je predviden prvi digitalni vhod.

Analogni izhod

Na osnovni tiskani ploščici kontrolne enote je izveden analogni izhod s konstantnim

tokom. Analogni izhod je uporaben:

Lastnovarna napajalna napetost: Ui 9 to 16,5 V DC Max. vhodni tok: Ii 1,75A DC Notranja kapacitivnost Ci 2,5 µF Notranja induktivnost Li negligible Temperatura okolice -5 to +40 o C Digitalni vhodi 12 x optično izolirani Analogni vhodi 8 x (0,2-1mA or 4-20mA) Analogni izhodi 1 x (0,2-1mA) Relejni izhodi 8 x changeable contacts Masa 5 kg Dimenzije (brez uvodnic) l x h x w (380x340x100 mm)


- kot izhod pri digitalnih senzorjih,

- za analogno krmiljenje raznih aktuatorjev predvsem elektro motornih ventilov,

- za napajanje raznih merilnih mostičev s konstantnim tokom.

Analogni izhod je programsko krmiljen, območje delovanja pa je možno z dvema trimer

potenciometroma in uporom nastaviti na 0(0,2) - 1mA ali 0(4) - 20 mA.

Relejni izhodi

Izvedenih je 8 relejnih izhodov. Vsak relejni izhod ima po en preklopni kontakt. Relejni

izhodi so uporabni za krmiljenje raznih aktuatorjev, kot tudi za posredovanje vklopov in

izklopov raznih energetskih naprav. Na relejne izhode lahko priključimo Exia ali Exib

tokokroge.

LCD prikazovalnik

V pokrov kontrolne enote je izveden zastekljen izrez, skozi katerega je viden LCD

prikazovalnik. LCD prikazovalnik ima možnost zapisa 4 x 20 znakov, namenjen je za

prikaz procesnih informacij, izpis napak, izpis statusa podatkovnega vodila oziroma je

možno programiranje poljubnih izpisov glede na aplikacijo.

CANDEX podatkovno vodilo

CANDEX podatkovno vodilo je izvedeno na osnovi CAN (Controller Area Network)

področnega podatkovnega vodila in v skladu s protieksplozijsko zaščito lastna varnost

Exia I. Izhod za podatkovno vodilo omogoča medsebojno podatkovno povezavo več

kontrolnih enot, kar pomeni, da si enote medsebojno poljubno izmenjujejo podatke po

enem paru žic. Omogočena je tudi podatkovna povezava z računalnikom na površini.

Priključitev kontrolne enote KEDEX 2 na CANDEX vodilo je preko LMG konektorja.


3.1.3. Napajalna enota NEDEX 1

Uporablja se za napajanje kontrolnih

enot in podatkovnega vodila

CANDEX. Izhodna lastnovarna

napetost neobremenjene napajalne

enote je 16,5 V DC. Pri obremenitvi

napajalne enote z 250 mA je izhodna

napetost 11,5 V DC.

Slika 10: Napajalna enota NEDEX 1

Prigrajena baterija omogoča brezprekinitveni vir napajanja pri izpadu mrežne napetosti z

avtonomijo najmanj 4 ure. Napajalno enoto priključimo na sistem prek LMG konektorja.

Pri uporabi napajalne enote za napajanje kontrolnih enot sta uporabljena pina z oznako A

in B. Za napajanje podatkovnega vodila pa pina C in D.

Ohišje je majhnih dimenzij, zelo kompaktne in trdne izvedbe, tako da je enota primerna za

uporabo v težkih delovnih razmerah.

Ex podatki: Ex oznaka: I M2 EEx m e [ia] I Tehnični podatki:

Nominalna napajalna napetost: 230 V or 42 V AC +/- 10% Nominalna izhodna napetost: 12 V DC Nominalni izhodni tok: 250 mA DC Napetost odprtih sponk: 16,5 V DC Kratkostični tok: 1,74 A Kapaciteta akumulatorja: 1100 mAh Max. dovoljena izhodna kapacitivnost: 10 µF Max dovoljena izhodna induktivnost: 0,12 mH Max. dovoljeno razmerje L/R: 1,00 mH/Ώ Temperatura okolice: -5 to +40 o C Masa: 3,8 kg Dimenzije: l x h x w 242 x 80 x 100 (mm)


3.1.4. Ločilna enota LEDEX 1

Ločilna enota LEDEX 1 galvansko

ločeno prenaša podatke med

lastnovarnim in nelastnovarnim delom

podatkovnega vodila CANDEX.

Izvedena je v skladu s protieksplozijsko

zaščito EEx m [ia] I. Naprava je

konstruirana v skladu s SIST EN 50014,

SIST EN 50019, SIST EN 50020 in

SIST EN 50028 standardi.

Slika 11: Ločilna enota LEDEX 1

Ohišje ločilne enote je izdelano iz medenine, prevlečene s kromom in je prilagojeno za

privijačenje na priključno omarico jamske elektro naprave oziroma za privijačenje na

priključno omarico elektro naprave na površini.

Na nelastnovarni strani ločilne enote so barvno označeni izolirani vodniki za priključitev

nelastnovarnega dela podatkovnega vodila CANDEX.

Na lastnovarni strani ločilne enote je konektor tip LMG/1/07243/220 za priključitev

lastnovarnega dela podatkovnega vodila CANDEX.

Ex podatki: Ex oznaka: I M2 EEx m [ia] I

Tehnični podatki:

Maximalna vhodna napetost: Um Um = 250 Veff or 250 V DC Nominalna napetost: Un Un = 5 V DC Lastnovarna stran ločilne enote: Max vhodna napetost Ui Ui = 17 V DC Max. vhodni tok Ii Ii = 1,8 A Max. notranja kapacitivnost Ci Ci = 200 nF Max. notranja induktivnost Li Li negligible Max. izhodna napetost Uo Uo = 6,0 V DC Max. izhodni tok Io Io = 1,8 A Max. zunanja kapacitivnost Co Co = 3000 µF Max. razmerje med L in R Lo/Ro Lo/Ro = 1,0 mH/Ώ Temperatura okolice -5 oC to +40 oC Masa 600 g Dimenzije Ø 45 x 124 mm Pritrditev Vijak Re 21


3.1.5. Razdelilna enota REDEX 1

Razdelilna enota REDEX 1 je namenjena

za medsebojno povezavo kontrolnih

napajalnih in ločilnih enot v sistem

CANDEX. Izdelana je v skladu s

protieksplozijsko zaščito, in sicer kot

enostavna enota, brez aktivnih

komponent. Uporabljena je lahko samo za

povezovanje lastnovarnih tokokrogov.

Slika 12: Razdelilna enota REDEX 1

Ohišje razdelilne enote je izdelano iz jeklene kvadratne profilne cevi, dimenzij 80x40x141

mm, debelina stene je 3 mm. Ohišje je z leve in desne strani zaprto s pokrovom, v sredini

katerega je privijačena uvodnica tip STZ 13.5. Pokrova sta na ohišje privijačena s štirimi

imbus vijaki M 4x10 mm. Tesnjenje med pokrovoma in ohišjem je zagotovljeno s tesnilom

iz gume, debeline 1 mm. Na zgornji strani razdelilne enote so nameščeni trije LMG

konektorji, ki so uporabljeni za priključitev kontrolnih in napajalnih enot. Na spodnji strani

razdelilne enote je nameščen LMG konektor za priključitev stikala za zasilni izklop.

Ex podatki: Ex oznaka: I M1 Samo za lastnovarne tokokroge (Only for

intrinisically save circuits)

Tehnični podatki:

Temperatura okolice: - 5 to + 50 oC Masa: 1 kg Dimenzije: 142x80x60 mm Konektorji: 4 x LMG Kabelske uvodnice: 2 x STZ 13,5 Podatkovno vodilo: CANDEX


Navodila za uporabo:

Naprava je namenjena za povezavo kontrolnih in napajalnih enot v CANDEX podatkovno

vodilo. Z leve in desne strani naprave sta uvodnici tip STZ 13,5 za uvod kabla za prenos

podatkov. Uporabijo se lahko različni tipi kablov, med primernejšimi tipi je tudi kabel

UNITRONIC EB CY 4x2x0,75 (TP). Postopek priključitve kabla za prenos podatkov je

tak:

- odvijemo štiri vijake in odstranimo pokrov z ohišja,

- izvedemo uvod kabla skozi uvodnico, ki je nameščena na pokrovu,

- izvlečemo vtični del konektorskih priključnih sponk iz podnožja in na vijačne spoje

priključimo vodnike kabla,

- vstavimo vtični del konektorskih priključnih sponk v podnožje,

- s štirimi vijaki pritrdimo pokrov na ohišje.

Na zgornji strani razdelilne enote so trije 6-polni konektorji tip LMG/1/07243/220 za

priključitev napajalnih in kontrolnih enot. Konektorji so povezani na tiskano ploščico

preko vodnikov, ki so na konektorske pine in tudi na tiskano ploščico prispajkani. Na

tiskani ploščici je izvedena vzporedna povezava konektorjev in konektorskih priključnih

sponk.

OZNAKE PINOV

SIGNAL

PRIKLJUČNE SPONKE (KABEL)

KEDEX 1 KON1

NEDEX 1 KEDEX 1

NEDEX 1 CAN

REDEX 1 KON1,KON2

,KON3

REDEX 1 KON4

+12V 1 A A A A 0V 2 B B B B +12V 3 C C C C 0V 4 D D D D CANL 5 E E CANH 6 F F

DIREKT_IZKL 7 E DIREKT_IZKL 8 F

Slika 13: Tabela priključitve signalov CANDEX podatkovnega vodila


3.1.6. Zunanja enota MKF2

Zunanja enota MKF2 je naprava, ki ima funkcijo CAN ponavljalnika. Izvedena je v obliki

kartice z robnim moškim konektorjem. Za medsebojno povezavo več kartic je predviden

okvir z ženskimi konektorji. Število vtičnih mest v okvirju in ožičenje so odvisni od

aplikacije.

Na MKF2 kartici je izveden mikrokrmilnik z dvema CAN krmilnikoma. Preko

mikrokrmilnika prenašamo podatke iz prvega CAN-A podatkovnega vodila v drugo CAN-

B podatkovno vodilo.

Vhodno izhodni tokokrogi CAN-A in CAN-B podatkovnih vodil so optično izolirani in

izdelani v protieksplozijsko varni izvedbi, kategorije lastna varnost EExia.

MKF2 oziroma CAN-ponavljalnik kartica omogoča podaljšanje podatkovnega vodila ali

povečanje prenosne hitrosti na enaki dolžini. Omogočen je tudi prenos podatkov iz enega

CAN podatkovnega vodila v drugo CAN podatkovno vodilo. Z ustrezno programsko

opremo lahko kartico uporabimo v mnogih različnih aplikacijah.

Tipična aplikacija

Tehnološki proces v eksplozijsko nevarnem okolju krmilimo in daljinsko nadzorujemo

tako, da se v proces povežemo preko CAN-A podatkovnega vodila. Podatke, ki jih dobimo

iz tehnološkega procesa, prenesemo v CAN-B podatkovno vodilo, ki je preko CAN/USB

vmesnika povezano s PC računalnikom v nekem nadzornem centru.

Za povezavo več tehnoloških procesov v sistem uporabimo več MKF2 kartic. Preko CAN-

A izhoda posamezne kartice je povezan posamezni tehnološki proces. Preko CAN-B

izhodov, ki so medsebojno povezani, pa so vsi tehnološki procesi povezani s PC

računalnikom (slika 21).


4. PRISTOP K PREOBLIKOVANJU SISTEMA CANDEX

Vsak sistem, ki ga avtomatiziramo, je povezan v VTIS (varnostno-tehnični informacijski

sistem), ki je lociran pri dežurnemu Premogovnika. Dejansko je to nadzorni sistem jame na

površini. Na enem mestu, torej v prostorih VTIS-a, se koncentrirajo parametri varnostnega

in tehničnega nadzora in upravljanja jame. V center se veže tudi informacijska podpora

nekaterih točk na površini, to sta požarni nadzor zunanjih objektov in načrt vseh možnih

izrednih dogodkov.

Delovno mesto dežurnega Premogovnika v VTIS-u je edino delovno mesto v podjetju, ki

je zasedeno 24 ur vse dni v letu. Zaradi vseh podatkov, ki se zbirajo v tem informacijskem

centru, je dežurni Premogovnika oseba, ki v skladu z načrtom obrambe in reševanja ter

ustreznimi navodili v primeru izrednih razmer obvešča in umika zaposlene z ogroženega

območja.

Na prvem mestu je torej varnost zaposlenih. Vendar pa se v VTIS vsako sekundo stekajo

številni podatki, od katerih jih veliko tudi arhivirajo in služijo analizam in načrtovanju v

tehničnih službah, mnogo podatkov pa je poleg pomena za varnost uporabljenih za

tehnološke operacije.

To so, na primer: - zračenje jame, - vodenje ventilatorskih postaj, ki so brez posadke in so

daljinsko krmiljene, - varovanje električne konice, - usklajevanje posameznih faz

tehnološkega procesa v jami. Dežurni ima tudi natančne podatke, koliko zaposlenih je v

jami in katere osebe so to.

Prostori in računalniška oprema VTIS-a so bili v letu 2001 posodobljeni, sicer pa je bil

sistem postavljen že leta 1975. Takrat je to bila zgolj signalna tabla, a bil je začetek. VTIS

je računalniško opremljen od leta 1991, njegova zasnova in izvedba pa je v celoti plod dela

strokovnjakov Premogovnika Velenje. Tako je narejen povsem po njihovi meri in po

njihovih specifičnih potrebah.

Podatke, ki jih zajemamo v VTIS-u, razdelimo v dve skupini: prvi so analogni ali zvezni

parametri, ki jih merimo neprekinjeno. To so predvsem merjenje plinov, temperature

ozračja ter različnih nivojev in pritiskov.

Drugi so digitalni oziroma podatki o stanjih naprav. To so predvsem stanja električnega

postrojenja, zračilnih vrat in opreme za transport premoga.


Te podatke delno že obdelajo procesne postaje, nameščene v jami, in v določenih primerih

je ukrepanje samodejno, avtomatsko. Tako, na primer, ob določeni koncentraciji metana v

jami, pride do samodejnega izklopa električne energije. Na površini, v VTIS-u, takšen

podatek sproži zvočni in svetlobni signal, kar za dežurnega Premogovniku pomeni

takojšnje ukrepanje.

Kakšna količina podatkov se nenehno steka v VTIS, najbolje povedo številke. V jami PV

uporabljamo jamska omrežja na osnovi bakrenih kabelskih povezav za prenašanje

varnostnih, tehnoloških in telekomunikacijskih podatkov. Kapaciteta obstoječega jamskega

omrežja zadovoljuje za priključitev naprav oziroma prenosa naslednjih podatkov:

- 30 telefonskih linij v proti eksplozijski zaščiti EEx ia I,

- okrog 150 telefonskih linij v izvedbi za rudarstvo,

- 30 WL linij v protieksplozijski zaščiti EEx ib I,

- 20 WL linij v protieksplozijski zaščiti EEx ia I,

- 36 jamskih postaj (JP) za zajemanje in prenašanje analognih (190), digitalnih podatkov

(200) in relejnih izhodov (75),

- prenos podatkov krmiljenja Becker iz jame v protieksplozijski zaščiti EEx ia I,

- prenos podatkov krmiljenja Eickhof iz jame v protieksplozijski zaščiti EEx ia I,

- prenos podatkov krmiljenja Candex iz jame in površine v protieksplozijski zaščiti EEx

ia I,

- prenos seizmičnih podatkov iz jame v protieksplozijski zaščiti EEx ia I.

Poleg sistemskega inženirja te podatke spremljajo tudi dežurni Premogovnika.

Dežurni Premogovnika se zamenjajo na delovnem mestu, predajo si poročilo o posebnih

dogodkih v pretekli izmeni. Naloga je, da spremljamo vse procese, ki se dogajajo v jami,

predvsem z varnostnega vidika. V Premogovniku je precej potencialnih nevarnosti, ki

ogrožajo življenje rudarjev. Te nevarnosti so natančno opredeljene v načrtu obrambe in

reševanja, kjer so opredeljeni tudi ukrepi.

V jami Premogovnika Velenje je sistem dislocirane avtomatizacije, kar pomeni, da imamo

na določenem mestu manjše število senzorjev oziroma aktuatorjev oziroma da imamo na

daljših razdaljah skupine senzorjev oziroma aktuatorjev, ki jih moramo povezati v sistem.

K preoblikovanju sistema CANDEX smo pristopili zaradi zmanjšanja stroškov. Za

določene aplikacije se je star sistem pokazal za pomanjkljivega, zaradi majhnega števila


vhodov in izhodov je bilo potrebno povezati več krmilnih enot skupaj. Krmilna oziroma

kontrolna enota KEDEX1 ima na razpolago šest digitalnih vhodov za priklop do šest

kontaktnih senzorjev in tri analogne vhode, ki so prilagojeni za priključitev različnih

standardnih signalov (0,4–2 V; 4–20 mA; 0,2–1 mA).

Do sedaj smo imeli prenos podatkov po telefonskih paricah. Zaradi velike dolžine kabla

mora biti hitrost prenosa podatkov manjša. Hitrost prenosa podatkov med vmesnikom

USB/CAN in med zunanjo enoto MFK2 je največ do 1 Mbit/s.

HITROST PRENOSA MAX. RAZDALJA

1 Mbit/s 40 m

500 kbit/s 130 m

250 kbit/s 270 m

125 kbit/s 530 m

100 kbit/s 620 m

50 kbit/s 1.3 km

20 kbit/s 3.3 km

10 kbit/s 6.7 km

5 kbit /s 10 km

Slika 14: Tabela hitrosti prenosov podatkov na maksimalnih razdaljah

Želja po čim hitrejšem prenosu podatkov narekuje, da moramo v bližnji prihodnosti v

Premogovniku Velenje izgraditi jamsko optično hrbtenico. Z razvojem tehnoloških rešitev

in napredku na področju informacijsko komunikacijskih sistemov (IKS) se je trend rešitev,

ki so v računalniškem svetu poznane že dalj časa, prenesel tudi na področje rudarstva.

Potrebe po prenašanju večjih količin podatkov, vse hitrejšem prenosu podatkov, prenosu

podatkov brez izgub na večje razdalje, veliki zanesljivosti in neobčutljivosti sistema na

zunanje motnje, na koncu koncev pa tudi padec cen optičnih kablov, aktivne, neaktivne in

druge spremljajoče optične opreme ter razvoj večjih in zmogljivejših računalnikov

(krmilnikov), so omogočili uvajanje optičnih povezav kot prenosnih poti na vseh področjih

industrije in tudi rudarstva.


V Premogovniku Velenje sledimo tehnološkemu napredku in uvajamo v jami sodobne in

tehnološko napredne sisteme, da lahko dosegamo ekonomsko ustrezno ceno izkopanega

premoga. Ena glavnih skrbi v PV pa je tudi skrb za zdravje in varno delo vseh zaposlenih.

Proizvajalci rudarske opreme za delovanje in polno izrabo oziroma uporabo naprav in

sistemov že zahtevajo velike hitrosti prenosa podatkov, količina prenesenih podatkov se

neprestano povečuje, prav tako se povečujejo zahteve po kapaciteti prenosnih poti. V PV

so oprema za varnostno-tehnološki informacijski sistem (VTIS), govorno komunikacijska

centrala WL200 in prenosne poti (bakreno jamsko omrežje) že tehnološko zastareli,

možnost napak na napravah in sistemih je s tem večja, na tržišču več ni mogoče dobiti

ustreznih rezervnih delov. Zato smo se v PV odločili, da bomo v jami zgradili novo jamsko

optično omrežje, preko katerega bomo prenašali vse informacije in podatke iz jame na

površino (priloga 1 in 2).

Izgradnjo optičnega omrežja smo pričeli v letošnjem letu.

Prednosti optičnih kablov so med drugim:

- dolge prenosne poti, 100 in več km brez ojačevalnikov,

- slabljenje prenosnega medija na daljavo je manjše,

- širina prenosnega spektra omogoča hiter prenos velikih količin informacij,

- nizko dušenje,

- neobčutljivost na elektromagnetne in druge zunanje motnje,

- velika pasovna širina,

- skoraj neomejene količine surovin,

- silicijevo steklo, ki je osnova za izdelavo optičnih vlaken, se v naravi nahaja v velikih

količinah, zato je cena optičnega kabla sorazmerno nizka,

- majhna teža kabla, zaradi česar je potrebnega manj fizičnega dela pri inštalaciji,

- majhne dimenzije kabla in velike kabelske dolžine,

- enostavna montaža in vzdrževanje.

Med slabostmi moramo omeniti, da je laserski vir svetlobe lahko nevaren, a v jami

uporabljamo laserski vir svetlobe Classe 1, ki je zdravju varen in se lahko pretaka po

kablih tudi ob povečanih koncentracijah metana. Optični kabel je tudi občutljiv na

mehanske poškodbe, med slabosti pa štejemo tudi visoko ceno konektorjev in zahtevno

delo spajanja kablov, saj so za varjenje optičnih kablov potrebni posebni varilni avtomati

in dokaj draga merilna oprema.


Z izgradnjo novega optičnega omrežja želimo v čim večji meri nadomestiti obstoječe

bakreno jamsko omrežje in zagotoviti prenos vseh podatkov iz jame na površino po

optičnem jamskem omrežju tako za obstoječe sisteme in naprave kot tudi za načrtovano

vgrajevanje novih sistemov in naprav (spremljanje črtne kode v jami, novega varnostnega

in tehnološkega nadzornega sistema, IP telekomunikacij, CANDEX sistema, Omron in

drugih krmilnikov …).

Vsa oprema, vgrajena v jamsko optično omrežje, mora izpolnjevati zahteve naprav

kategorije Ex I M1.

Sistem krmiljenja sedežnice za prevoz ljudi (slika 15) imamo izveden s 7 kontrolnimi oz.

krmilnimi enotami KEDEX1. Funkcije krmilnih enot so zajemanje in obdelava

priključenih signalov, izpis podatkov na LCD prikazovalnikih, prenos podatkov iz

kompaktne postaje v sistem za krmiljenje sedežnice, posredovanje vklopov in izklopov

motorjev za pogon sedežnice, izbira režima delovanja sedežnice (redni, izredni, servisni),

osnovni varnostni izklopi, kot so: potezna stikala, stikala za kontrolo izpada vrvi, stikalo za

kontrolo hitrosti, stikala za kontrolo povesa vrvi, tipkala za izklop v sili, kontrolnik

temperature zavornega koluta, nadzor podatkovnega vodila in izpis napak.


Slika 15: Načrt krmiljenja sedežnice za prevoz ljudi – star sistem

Z vgraditvijo PLC komponent v sistem CANDEX se v novem sistemu krmiljenja

sedežnice za prevoz ljudi zmanjša število kontrolnih oziroma krmilnih enot KEDEX1

(slika 16).

Ker imamo v jami Premogovnika Velenje sistem dislocirane avtomatizacije pa lahko

uporabimo kontrolno oz. krmilno enoto KEDEX1 za vhodno/izhodno enoto, to pa moramo

upoštevati pri programiranju sistema.


Slika 16: Načrt krmiljenja sedežnice za prevoz ljudi – nov sistem

S povezavo sistema v informacijski sistem PV, v katerem bodo združene informacije vseh

drugih sistemov, se bodo iz centralnega mesta lahko izvajali ukrepi za večjo varnost pri

delu, manjšo porabo električne energije, večjo izkoriščenost delovnih strojev in delovnega

časa, s tem bo narejen korak k zmanjšanju obratovalnih stroškov in zvišanju produktivnosti

Premogovnika Velenje.


4.1. Vgraditev PLC komponent v sistem CANDEX

Slika 17: PLC komponente vgrajene v ohišju – sistem CANDEX

Slika 18: Blokovna shema PLC komponent – sistem CANDEX


Na slikah 17 in 18 je prikazano ohišje in načrt oziroma blokovna shema krmilnika, ki je

vgrajen v ohišje. Sestava krmilnika je odvisna od aplikacije, ki jo bomo naredili za

določeno delovno okolje. V jami Premogovnika Velenje je zelo veliko avtomatizacije, ki je

dislocirana, kar pomeni, da imamo na določenem mestu manjše število senzorjev oziroma

aktuatorjev, ki jih moramo povezati v sistem. Zato smo se odločili raziskati sistem in ga

narediti prilagodljivega za jamo Premogovnika Velenje. Tak sistem lahko prilagodimo tudi

za farmacijo in petrokemijo. Odvisno od aplikacije se lahko število modulov prilagaja.

Moduli bodo različni: - modul z 8 relejnimi izhodi, - modul z 8 analognimi vhodi, - modul

s 16 digitalnimi vhodi, modul s 4 analognimi vhodi in 4 digitalnimi vhodi ter z 2 relejnima

izhodoma.

Programiranje se izvaja v C programskem jeziku. Izdelan program se s C prevajalnikom

prevede v šestnajstiško kodo, ki se s pomočjo EPROM programatorja zapiše v EPROM.

Slabost takšnega načina programiranja je, da je potrebno poznavanje C programskega

jezika, kar je za vzdrževalce takšnih sistemov precej zahtevno. Pri vsaki spremembi

programske opreme je potrebno program vpisati v EPROM in ga fizično zamenjati s starim

EPROMom. Nova verzija sistema CANDEX je izvedena v skladu s CANopen standardom,

omogoča programiranje po IEC 61131-3 standardu, omogočeno je programiranje po CAN

podatkovnem vodilu.

4.2. Programiranje in delovanje PLC komponent sistema CANDEX

Programska oprema sistema CANDEX – stara verzija

Programiranje stare verzije sistema CANDEX je potekalo v C programskem jeziku. Za

posamezno aplikacijo je bilo treba izdelati programsko opremo za vsako krmilno enoto,

vključeno v sistem.

Programska oprema za posamezno krmilno enoto je sestavljena iz dveh glavnih delov, in

sicer krmilnega in komunikacijskega dela.

V krmilnem delu programske opreme je obdelano avtomatsko krmiljenje posameznega

objekta, ki običajno vsebuje zajem in A/D pretvorbo merjenih veličin, skaliranje, definicijo

spremenljivk in vpis izmerjenih veličin v definirane spremenljivke. Sledi nadaljnja

obdelava in preračun spremenljivk, izpis procesnih veličin na LCD prikazovalnik,

programiranje logičnega krmilja, posredovanje ukazov na aktuatorje, kot so signalne


svetilke, elektro-magnetni in elektro-motorni ventili, releji in razni vmesniki za

posredovanje vklopov/izklopov posameznih pogonov.

Komunikacijski del programske opreme je razdeljen na tri osnovne dele, in sicer sprejem

procesnih veličin s podatkovnega vodila CAN, obdelavo procesnih veličin in pošiljanje

procesnih veličin na podatkovno vodilo CAN.

Sprejemanje procesnih veličin s podatkovnega vodila CAN se izvaja s prekinitveno rutino.

Ko se pojavi določeno sporočilo na CAN vodilu, se v vsaki krmilni enoti, priključeni v

zadevno vodilo sproži prekinitvena rutina, ki prenese podatke s CAN podatkovnega vodila

v svojo procesno sliko, torej ima vsaka krmilna enota v svoji procesni sliki vse podatke, ki

se pošiljajo po podatkovnem vodilu CAN.

V postopku obdelave procesnih veličin, sprejetih po CAN podatkovnem vodilu, se podatki,

relevantni za določen proces, obdelajo. Obdelava običajno zajema skaliranje, definicijo

spremenljivk in vpis izmerjenih veličin v definirane spremenljivke. Sledi nadaljnja

obdelava in preračun spremenljivk, izpis procesnih veličin na LCD prikazovalnik,

programiranje logičnega krmilja, posredovanje ukazov na aktuatorje, kot so signalne

svetilke, elektro-magnetni in elektro-motorni ventili, releji in razni vmesniki za

posredovanje vklopov/izklopov posameznih pogonov.

Pošiljanje procesnih veličin je časovno proženo. Vsakih 100 ms se izvede rutina za

pošiljanje vseh podatkov na vodilo, ki jih preko senzorjev zajame posamezna krmilna

enota. Na tak način ima vsaka krmilna enota v svoji procesni sliki vse podatke z vseh

senzorjev, ki so priključeni na posamezno krmilno enoto, povezano v podatkovno vodilo

CAN. Podatki v procesnih slikah so osveženi vsakih 100 ms.

Poleg časovnega proženja je izvedeno tudi dogodkovno proženje pošiljanja sporočil. Ob

določenem dogodku, na primer pri posredovanju določenega ukaza za vklop/izklop, se

izvede rutina, ki zadevni ukaz pošlje na podatkovno vodilo CAN.

Hitrost prenosa podatkov je zaradi velikih dolžin podatkovnega vodila za uporabo v

rudnikih nastavljena na 5 kbit/s. Ta hitrost omogoča dolžino podatkovnega vodila do 10

km.

Slabost takšnega načina programiranja je, da je potrebno poznavanje C programskega

jezika, kar je za vzdrževalce sistemov precej zahtevno. Pri vsaki spremembi programske

opreme je treba program vpisati v EPROM, ki ga je treba fizično zamenjati s starim

EPROMom.


Programska oprema sistema CANDEX – nova verzija

Nova verzija sistema CANDEX je izvedena v skladu s CANopen standardom, omogoča

programiranje po IEC 61131-3 standardu, omogočeno je programiranje po CAN

podatkovnem vodilu.

CANopen funkcionalnost

CANopen je CAN osnovni, višje razviti protokol. Razvil se je kot standardno privilegirano

omrežje z zelo prilagodljivimi sposobnosti. CANopen protokol je namenjen za sisteme

avtomatskega krmiljenja in daljinskega nadzora predvsem dislociranih tehnoloških

procesov. Do zdaj je bilo uporabljeno na različnih področjih, kot so medicinska oprema, v

pomorski elektroniki, javnem prevozu, poslovnih centrih in drugje. CANopen se je najprej

razvil v obliki Esprit projekta pod okriljem BOSCH-a. Leta 1995 se je CANopen

specifikacija prestavila k CIA-i (CAN in Automation), internacionalnim uporabnikom ter

proizvodnim skupinam. Prvotno je CANopen komunikacija temeljila na CAN

aplikacijskem nivoju (CAL protokol). Verzija 4 CANopen (CiA DS 301) je standardizirana

kot EN 50325-4 (omogoča direkten dostop do parametrov naprav, priključenih v CAN

podatkovno vodilo in prenos časovno kritičnih procesnih podatkov v realnem času).


Blokovna shema standardnega profila naprave s CANopen funkcionalnostjo

Slika 19: Blokovna shema standardnega profila naprave s CANopen

funkcionalnostjo

Standardni profil naprave s CANopen funkcionalnostjo so razvili člani CIA skupine.

Zaradi kompatibilnosti med napravami raznih proizvajalcev je pomembno, da je

programska oprema izdelana po CANopen specifikacijah. To ni pomembno samo za

komunikacijsko stabilnost, ampak tudi operativnost in prilagodljivost naprav.

CANopen je fleksibilen, odprt in omogoča CANopen funkcionalnost naprav, v katerih so

dodane CANopen funkcije.

Osnovne CANopen funkcije so:

• nastavitev hitrosti prenosa podatkov ''Bit Time'',

• objektna komunikacija v realnem-času podatkov ''Process Data Objects'',


• konfiguracijske nastavitve ''Service Data Objects','

• posebne funkcije ''Time Stamp'', ''Sync message'' in ''Emergency message'',

• omrežni podatkovni nadzor ''Boot-up'' sporočilo, NMT sporočilo in ''Error

Control''.

CANopen protokol

Objektni slovar (Object dictionary)

Komunikacijski protokol CIA DS-301-standard opisuje osnovni komunikacijski protokol

in druge tipe protokolov ter izmenjavo podatkov. Omogoča dostop do parametrov na

napravi in kritični čas podatkovne komunikacije. CANopen podatkovno vodilo poenostavi

projektni vzorec, sistemsko integracijo in diagnostiko.

V vsaki kontrolni aplikaciji so zahtevani

različni komunikacijski objekti. CANopen

definira vse komunikacijske objekte, ki so

opisani v objektnem slovarju 'COB'. Slovar

je dosegljiv s 16-bitnim indeksom in v

primeru polj in zapisov z 8-bitnim nižjim

indeksom. Procesni podatkovni objekti (PDO) so predvideni za eno CAN sporočilo, ki

obsega vseh 8 zlogov v podatkovnem polju. Vsak PDO ima unikatno prepoznavno ime.

PDO prenos je lahko prožen z internim dogodkom, internim časom, zunanjimi zahtevami

in s prejetimi sporočili. Osnovna zbirka aplikacijskega objekta in podpora prenosnega

načina sta opisani za vsak PDO v objektnem slovarju. PDO identifikatorji naj bi imeli višjo

prioriteto za garantiranje odzivnega časa.

V Mapping objektu je določeno, kateri aplikacijski objekti so zloženi znotraj posameznega

PDO-ja. Opisuje tudi sekvenco in dolžino tega aplikacijskega objekta.

Servisni podatkovni objekt

Servisni podatkovni objekt – SDO (Service data

object) bere in piše v polja v objektnem slovarju.

SDO transportni protokol dovoljuje prenose vsake


velikosti objektov. Prvi zlog v prvem segmentu vključuje pomembno informacijo o vsebini

sporočila, ki tudi vsebuje zaščitni bit za preprečevanje podvajanja okvirjev. Naslednji trije

zlogi prvega segmenta vsebujejo indeks in pod indeks tega objekta. Zadnji 4 zlogi so prosti

za uporabnika (uporabniški podatki).

Drugi segment vsebuje kontrolni zlog in do 7 zlogov za uporabniške podatke. Sprejemnik

potrdi vsak segment ali blok segmenta in komunikacija poteka od točke do točke.

Omrežno upravljanje (Network Managment)

Omrežno upravljanje vključuje mehanizme: zagonski mehanizem, nadzor nad vodilom,

mehanizem srčnega utripa (hart bit) in NMT sporočila. Zagonski, nadzorni in srčni

mehanizmi so izvedeni kot CAN okvirji z 1 zlogovnim podatkovnim poljem. NMT objekt

je mapiran kot en CAN okvir s podatkovno dolžino 2 zlogov. Prvi zlog vsebuje kodo ukaza

drugi pa ID naprave, ki izvrši ukaz (v primeru da je ID naprave 0 ukaz izvršijo vse

naprave).

Obdelava analognih signalov po CANopen protokolu

Prekinitve zgornje in spodnje meje!

Prekinitev se zgodi, če je analogni signal večji ali manjši od dovoljene veličine. Zgornja

meja je definirana kot objekt [6424], spodnja pa kot objekt [6425]. Za delovanje prekinitev

mora biti OD vnos nastavljen na ''1''.

Delta funkcija:

Delta funkcija omogoča, da vhodni signal lahko valovi. Prekinitvena rutina za pošiljanje

vrednosti analognega vhoda na podatkovno vodilo se izvede, ko je odstopanje spremembe

analognega signala v pozitivno ali negativno smer večje od nastavljene vrednosti.

Nastavitev odstopanja analogne vrednosti je izvedena v objektu [6426]

''Analog_Input_interrupt_Delta''. Privzeta vrednost analognih signalov je 5. Pomembno je

tudi, da mora biti vrednost podana v 10-bitni resoluciji.

Kdaj se prekinitve vklopijo?

Kdaj se prekinitve vklopijo določa objekt [6421] ''Interrupt Trigger Selection''. Ta objekt

določi, kateri dogodek se bo izvršil kot prekinitev. Če je globalni prekinitveni zahtevek


omogočen [6423]=''1'' bo prekinitve poslal naprej. Prekinitve imajo tudi poseben

podindeks, ki natančno določa konfiguracijo prekinitvenega zahtevka

Številka prekinitvenega zahtevka (v bitih)

• 0 presežena je zgornja mejna vrednost (Upper limiting value exceeded),

• 1 presežena je spodnja mejna vrednost (Lower limiting value exceeded),

• 2 vhodna vrednost odstopa za več, kot je predpisana sprememba (Input value

fluctuates more than DELTA [6426]),

• 3 še ni uporabljena (Not supported!),

• 4 še ni uporabljena (Not supported!) in

• 5 in 7 rezervirani vrednosti (Reserved).

Nujna obvestila/sporočila (Napake)

Sporočilo je sestavljeno iz 8 zlogov in vsebuje informacijo napake. Sporočilo napake se

pošlje takoj, ko se zgodi okvara oziroma napaka. Specifična napaka se pošlje le enkrat,

čeprav se napaka ne reši v določenem času. Struktura 8 zlogovnega sporočila:

BYTE0 BYTE1 BYTE 2 BYTE3 BYTE4 BYTE5 BYTE6 BYTE7

''Error code'' ''Error

Register[1001]''

''Manufacturer-specific Error code''

Kode napak:

Koda napake (polje 0+1) se pojavi, kadar je napaka prisotna ali takrat, ko je bila napaka že

odpravljena (brez napak). Predstavite kod napak:

• 0000h: ni napake (No error),

• 1000h: splošna napaka (Global error),

• 8130h: napaka na mehanizmu srčnega utripa (Lifeguard or Heartbeat Error) in

• FF00h: napaka povezana s posebnostmi naprave (Device-specific error).

Kode specifičnih napak za naprave:

• 0: ni napake (No error),

• 1: napaka v EEPROM-u (EEPROM error),

• 2: sproščen varnostni časovnik (Watchdog timer released),

• 3: napaka v definiciji funkcijske spremenljivke (Error in DefineVariable function),


• 4: napaka v PutObj funkciji (Error in PutObj function),

• 5: napaka pri pridobivanju OD dovoljen (Error while processing the OD access

rights),

• 6: napačna konfiguracija (Wrong configuration),

• 7: napačen ID vozlišča (Wrong node ID),

• 8: možnost prestopa (dodeljenega) spomina (CAN receive buffer overflow),

• 9: možnost prenosa (dodeljenega) spomina (CAN transmit buffer overflow),

• 10: napaka CAN statusa (CAN status error).

Napake registra (byte polje 2) vsebuje naslednje vrednosti:

• 81h: pojav napake pri izdelavi (Occurrence of a manufacturer-specific error),

• 01h: pojav pogoste napake (Occurrence of a common error),

• 00h: napaka je bila odpravljena - reset (Error has been eliminated - error reset).

Operacije nad napakami

V objektnem slovarju je definiran dogodek ''Error Behaviour'' v indeksu [67FE] in se

uporablja za prepoznavnost, v katerem stanju naj naprava pošlje sporočilo v primeru

napake.

Možni so naslednji vnosi v indeks 67FE z podindeksom 1 (komunikacijska napaka):

• 0: spremeni dogodek v pre-operativno stanje,

• 1: ne spremeni dogodka in

• 2: spremeni dogodek v Stop stanje.

Vnosi izhodne napake (podindeks 2) in vhodne napake (podindeks 3) niso podprti.

Uporabnik lahko določi, kako se bo vsak izhod obnašal ob dogodku. Za digitalni izhod se

za kontroliranje napake (Error) preddefinira dogodek napake in je definiran v objektih -

[6205] napaka načina 8-bitnega izhoda (Error _Mode_Output_8-bit) in - [6207] napaka

vrednosti 8-bitnega izhoda (Error _Value _Output_8-bit). Ti vnosi se lahko izvajajo z

ukazi mrežnega konfiguracijskega orodja. Prevzeta konfiguracija: izhodi ne spreminjajo

svojih stanj v primeru napake.


PDO ‘‘Mapping’’

Nastavitev parametrov, katerih procesni podatki so preneseni v PDO podatkovno polje:

Indeks Sub Object contents

1ZZZh 01h 6TTThTTh 8

1ZZZh 02h 6ZZZhZZh 16

1ZZZh 03h 6XXXh XXh 8

6TTTh TTh Object A

6UUUh UUh Object B

6VVVh VVh Object C

6WWWh WWh Object D

6XXXh XXh Object E

6YYYh YYh Object F

6ZZZh ZZh Object G

PDO_1 rezultat:

Programiranje po IEC 61131-3 standardu

V osnovi je IEC 61131 programski standard, ki izvira iz ''Program Logic

Controllers''(PLC), ki je bil posvojen in se je zelo razširil v industrijskem svetu. Je edini

standard, ki se je obdržal, zato je tudi glavni v reševanju problemov za kontrolo in

avtomatizacijo. Ker se standardi nezadržno razširjajo je potrebno imeti upravno telo za

kontrolo. Ena od aktivnosti jedra foruma PLC open je fokusirana na standard IEC61131

(slika 20) in je edini globalni standard, ki se ukvarja s programiranjem v industriji. Je

skladen s potjo namena in operiranja kontrol v industriji s standardizacijo programskega

vmesnika. Standard programskega vmesnika dovoljuje ljudem z različnimi podlagami in

Object A Object G Object E


znanji kreiranje različnih elementov programa med različnimi fazami v programskem

ciklu: specifikacija, dizajn, implementacija, testiranje, instalacija in vzdrževanje.

Slika 20: Shema jedra foruma PLC Open

Ta programski jezik omogoča enkapsulacijo in hierarhično strukturiranje programske kode

in je zato od jezikov standarda IEC 61131-3 najbolj primeren za upodobitev komponent

modela. Mednarodna elektrotehniška komisija (IEC) je v začetku devetdesetih let sprejela

standard IEC 61131-3 (CEI IEC 1131-3, 1993, Wratil, 1996), ki naj bi odpravil naslednje

pomanjkljivosti:

1. Programa ne moremo razbiti na module, s čimer bi povečali preglednost programa

in omogočili ponovno uporabljivost.

2. Nestrukturiranost podatkov: podatki so shranjeni v registrih, ki so dostopni samo

preko njihovih naslovov. V kompleksnejših programih je smiselno uporabljati

spremenljivke in podatkovne strukture.

3. Omejena je: - kontrola izvajanja programa in - možnost programiranja kompleksnih

zaporedij. Nepregledno je programiranje aritmetičnih operacij.

4. Standard predpisuje strukturo petih programskih jezikov za PLK-je. Poleg

lestvičnega diagrama in zaporedja inštrukcij, ki sta bila do tedaj najpogosteje

uporabljana jezika za programiranje krmilnikov, standard predlaga še tri jezike:

strukturni tekst, funkcijski blokovni diagram in sekvenčni funkcijski diagram. V


določeni meri je mogoče prevajanje programov iz enega jezika v drugega (Won in

sod., 2000). Programska orodja za programiranje sodobnih krmilnikov se bolj ali

manj držijo priporočil standarda, kljub temu pa neposredna prenosljivost

programov krmilnika enega na krmilnik drugega proizvajalca v večini primerov ni

mogoča. Uvedba novih programskih jezikov je nedvomno pomenila napredek v

prizadevanjih za izdelavo kakovostnejše programske opreme za krmilnike. Vendar

se je treba zavedati, da so programski jeziki samo orodje za izdelavo.

Daljinsko programiranje preko CAN podatkovnega vodila

Nova verzija sistema CANDEX omogoča tudi daljinsko programiranje preko CAN

podatkovnega vodila ter daljinsko parametriranje posameznih krmilnih enot po CANopen

protokolu.

Postopek programiranja

S programskim paketom za programiranje po IEC 61131 standardu napišemo program v

enem izmed možnih načinov, strukturni tekst, funkcijski blokovni diagram ali sekvenčni

funkcijski diagram. Nato napisan program prevedemo v šestnajstiško kodo in ga preko

CAN podatkovnega vodila prenesemo v flash spominsko enoto določene krmilne enote.

Konfiguracija nove verzije sistema CANDEX je običajno taka, da imamo CAN

podatkovno vodilo, na katerega je priključenih več krmilnih enot. Ena izmed krmilnih enot

je glavna (master) enota, ki ima PLC funkcionalnost, druge enote so podrejene (slave).

Fizično so lahko enote združene v obliki modulov v enem ohišju, to je v primeru

avtomatizacije objekta, lociranega na enem mestu (primer avtomatizacije črpalne postaje),

ali pa so enote razporejene v več ohišjih in so prostorsko dislocirana (primer

avtomatizacije transportnih poti).

Program za krmiljenje določenega procesa je vpisan v glavni (master) krmilni enoti s PLC

funkcionalnostjo, medtem ko druge podrejene (slave) enote preko vhodov in izhodov

posredujejo podatke na podatkovno vodilo CAN, kjer so na razpolago vsem enotam,

priključenim na to podatkovno vodilo.

Parametriranje posameznih krmilnih enot se izvaja s programskim paketom CANopen

konfigurator. S pomočjo programskega paketa lahko vsaki krmilni enoti nastavimo naslov,


hitrost prenosa podatkov, način proženja prenosa podatkov, PDO-je in vse ostale parametre

po CANopen protokolu.

Slika 21: Arhitektura CAN omrežja

4.3. Prilagoditev KEDEX 1 in KEDEX 2 za delovanje v novem sistemu

V jami Premogovnika Velenje je sistem dislocirane avtomatizacije, kar pomeni, da imamo

na določenem mestu manjše število senzorjev oziroma aktuatorjev oziroma da imamo na

daljših razdaljah skupine senzorjev oziroma aktuatorjev, katere moramo povezati v sistem.

V sistemu s PLC komponentami bomo uporabili kontrolne enote KEDEX 1 in KEDEX 2,

ki so že montirane za analogne vhode oziroma izhode. V ta namen smo izdelali program

prilagoditve analognih vhodov in izhodov na CANopen protokolu (priloga 3). Na sliki 22

pa smo prikazali poenostavljeno programsko arhitekturo prilagoditve analognih vhodov.


Slika 22: Programska arhitektura - poenostavitev

Vhode analognega signala pretvori A/D pretvornik v digitalno obliko in sicer 10-bitno

vrednost. Prilagajanje signala: - signal moramo najprej prilagoditi in to storimo preko

začetne (ničelne) nastavitve vrednosti (offseta) in skaliranja (določitev vrednosti oz. delca s

katerim naprej izračunamo vrednosti) . Pretvorimo v 16-bitno vrednost, če je podatek višji

od zgornje meje ga spusti naprej in prav tako pri spodnji meji, kjer ne sme preseči

minimalno vrednost. Imamo razliko vrednosti, ki ne sme odstopati od prevzete vrednosti za

±0,2.

Če je vsaj eden od pogojev izpolnjen se vklopi rele za prenos podatkov.

Vnos v 6400,h: - definirajo se spremenljivke kot so ''Offset'', - analogni vhodi/izhodi,

- skale faktor. Mapiranje: – ugotovi se indeks, - podindeks in - objekt, ki ima vrednosti

(velikost objekta, ter kateri indeks bo izbran). Ostane še samo funkcija ''Transmit'' PDO02,

kjer prenaša mapirane objekte TDO02. Izpišejo se izbrani objekti v TDO02 (analogni

signali). Pomembno je tudi, da vrednosti pošiljamo neskalirane, izpisujemo pa skalirane

vrednosti.


4.4. Predstavitev sistema in opreme za vizualizacijo – SCADA

Iz sheme povezav je razvidno, da so vsi krmilni sistemi po različnih lokacijah jame (Ex

con) preko CAN vodila in CAN ponavljalnika povezani v nadzorni sistem. Nadzorni

sistem sestavljajo PC-ji, povezani preko ETHERNET mreže (tudi v poslovni sistem) in

scade In Touch. Na SCADI tako zbiramo podatke iz vseh lokalnih krmilnih postaj. Zbrane

podatke arhiviramo v baze podatkov (ORACEL), ki služijo za analize dogodkov oziroma

stanj.

Na nadzornem sistemu spremljamo naslednje sisteme:

• ventilatorske postaje,

• transformatorske postaje,

• atmosfero v jami po odkopnih mestih,

• črpališča vode,

• transportni sistem in

• posamezne delovne stroje.

Vseh lokalnih postaj, povezanih na nadzorni sistem je 36 in tako je število podatkov zelo

veliko. Zato se podatki, ki niso ključnega pomena za varno in nemoteno delovanje

celotnega sistema, le arhivirajo v prej omenjene baze podatkov, ključni podatki in

parametri za varnost ljudi in opreme pa se prikazujejo na SCADI. Iz trenutnih vrednosti

parametrov se definirajo alarmna stanja, ki se z različnimi efekti prikazujejo na monitorjih

SCADE, seveda pa jih spremljajo tudi zvočni efekti.

Nadzorni sistem pregleduje dežurni Premogovnika. Ta ob izrednih stanjih ustrezno ukrepa.

SCADA In Touch je programska oprema, ki omogoča razvoj aplikacij na nivoju SCADE

za različne krmilne sisteme (krmilnike različnih proizvajalcev). In Touch programska

oprema je nameščena na PC računalnikih z WINDOWS operacijskimi sistemi. Preko

svojih komunikacijskih protokolov komunicira s krmilniki in zajema tako digitalne točke

kakor tudi analogne, numerične in tekstovne podatke. Ker je komunikacija dvosmerna,

lahko prej omenjene podatke tudi pošilja nazaj h krmilnim enotam.


V grafičnem editorju oblikujemo sliko, ki jo želimo imeti na ekranu (običajno več slik). Ko

sliko izdelamo in ko definiramo točke v ustreznem editorju, le-te povežemo z ustreznimi

elementi slike (pravimo, da sliki damo »življenje«). Z različnimi ukaznimi elementi

ustvarimo menije za prehode med slikami.

Na podobne načine kreiramo tudi različne diagrame (trenutne, trend, ..).

Ker se velikokrat pojavi potreba po shranjevanju podatkov, programska oprema In Touch

omogoča kreiranje različnih manjših internih baz. V kolikor pa so količine podatkov

obsežnejše in jih potrebujemo še za nadaljnje obdelave, pa In Touch programska oprema

omogoča povezavo v različne podatkovne baze, kot so Access, Oracel in podobno. Tudi te

izmenjave podatkov so na nivoju vpisa in čitanja podatkov.

Ko v razvojnem sistemu izdelamo aplikacijo, jo prevedemo še v »delovno« aplikacijo, ki

jo namestimo na delovne postaje (PC-je). Od licence (posamezna ali mrežna) pa je tudi

odvisno število delovnih postaj (ena ali več).

4.5. Interpretacija rezultatov izboljšave

Z izboljšavami, kot so programiranje po IEC standardu, možnost daljinskega

programiranja po CAN vodilu z uvedbo CANopen podatkovnega vodila in z modularno

izvedbo, bo ta sistem primerljiv in konkurenčen z drugimi sistemi na tem področju – še

posebej na Ex področju (protieksplozijska zaščita).

4.6. Možnosti uporabe sistema

Sistem CANDEX z vsemi izboljšavami lahko uporabljamo v rudarstvu, petrokemiji in

farmaciji, kjer je potrebno zagotoviti varno obratovanje električnih naprav in instalacij v

eksplozijsko ogroženih prostorih.


5. ZAKLJUČEK

V okviru diplomskega dela smo predstavili podjetje, informacijski sistem Premogovnika

Velenje in implementacijo obstoječega sistema CANDEX v obstoječi informacijski sistem.

V nalogi smo predstavili praktične primere uporabe izboljšav sistema CANDEX na

primeru sedežnice, vključitev nekaterih funkcij CANopen v krmilnikih KEDEX1 za

zajemanje analognih signalov po CANopen protokolu, ter vključitev in izvedba PLC

komponent CANopen protokola.

Z izboljšavami, kot so programiranje po IEC standardu, možnost daljinskega

programiranja po CAN vodilu z uvedbo CANopen podatkovnega vodila in z modularno

izvedbo, bo ta sistem primerljiv in konkurenčen z ostalimi sistemi na tem področju – še

posebej na Ex področju (protieksplozijska zaščita).

Na osnovi predstavljene naloge in potrjenih rezultatov opisanih v delu izboljšav lahko

govorimo, da smo na pravi poti z izbiro predstavljene teme.

Bodoče delo na tem področju pa moramo vsekakor razviti sistem, ki bo imel polno

CANopen in PLC funkcionalnost za vse vgrajene enote. Narediti moramo vmesnike za

povezavo na jamsko optično hrbtenico med CAN sistemom in optiko.

S povezavo sistema v informacijski sistem PV, v katerem bodo združene informacije vseh

ostalih sistemov, se bodo iz centralnega mesta lahko izvajali ukrepi za večjo varnost pri

delu, manjšo porabo električne energije, večjo izkoriščenost delovnih strojev in delovnega

časa, s tem bo narejen korak k zmanjšanju obratovalnih stroškov in zvišanju produktivnosti

PV. Z nadgradnjo avtomatizacije bo narejen tudi korak k posodabljanju procesa

pridobivanja premoga v PV ter s tem k približevanju skupini poglavitnih ciljev PV, ki so:

stabilno, ekonomično in varno pridobivanje premoga.


6. LITERATURA IN VIRI

[1] dr. Dali Đonlagić s soavtorji: Osnove snovanja mehkih (Fuzzy) regulacij. Univerza v

Mariboru – FERI.

[2] Samo Uršej, Jože Mohorko, Matej Caf: Mikrokrmilnik SAB 80515. Univerza v

Mariboru – FERI.

[3] Poslovni načrt: HTZ Velenje I.P., d.o.o. 2004.

[4] Katalog podjetja SYS TEC elektronic GmbH; internet: www.systec-electronic.com;

[5] KEIL Software: Cx51 Compiler – Uporabniška navodila.

[6] Standard IEC 61131-3 – Programiranje PLC krmilnikov.

[7] CANopen – Uporabniška navodila; internet: www.systec-electronic.com;

[8] OpenPCS - Uporabniška navodila; internet: www.systec-electronic.com;

[9] OPC server - Uporabniška navodila; internet: www.systec-electronic.com;

[10] Tehnična dokumentacija sistema CANDEX – HTZ Velenje, I.P., d.o.o.


7. PRILOGE

Priloga 1: Jamska karta z zahtevami za izvedbo JOHPV

A3 velikost slike


Priloga 2: Enopolna shema jamske optične hrbtenice PV (JOHPV)

A3 velikost slike


Priloga 3: Program prilagoditve analognih vhodov iz izhodov na CANopen protokolu /************************************************************************

***

Projekt: Ex Oprema

Program: Krmilna enota KEDEX1-01 CANopen protokol

Mikrokrmilnik: 80C535

Avtor: Drago Novak,inž.el.

Datum: Junij 2007

Dopolnitve: Avgust 2007 Obdelava analognih in digitalnih signalov

po

CANopen protokolu

*************************************************************************

***/

#pragma large CODE

#include <reg515.h>

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include <display.h>

#include <intrins.h>

#include <stdlib.h>

#include <ctype.h>

#include <string.h>

unsigned char TxIdentH=0x00; /*ZGORNJI DEL NASLOVA KONTROLNE ENOTE */

unsigned char TxIdentL=0x28; /*SPODNJI DEL NASLOVA S 5 BYTE-i PODATKOV*/

unsigned char NodeID=0x40+1;

unsigned char Number_Of_Bytes_PDO1=0x08;

unsigned char Number_Of_Bytes_PDO2=0x08;

unsigned int TxIdent_PDO1;

unsigned int TxIdent_PDO2;

unsigned int TxIdent_Boot,TxIdent_Node_Guarding,TxIdent_Heartbeat;

unsigned int RxIdent;

unsigned char RxData [16][8];

unsigned char Node_Guard=0;

unsigned char Status;

unsigned char analogni_izhod;

sbit DI1 =P4^0;

sbit DI2 =P4^1;

sbit DI3 =P4^2;

sbit DI4 =P4^3;

sbit DI5 =P4^4;

sbit DI6 =P4^5;

struct{

unsigned char min;

unsigned char sec;

unsigned int msec;

}time;

unsigned char intcycle=0;

unsigned int T01_msec=0,T02_msec=0,T03_msec=0;

unsigned int T01_Node_Guarding=0,T01_Heartbeat=0;


unsigned char FT01_msec=1,FT03_msec=1;

unsigned int Drago;

#define XBYTE ((unsigned char *)0x20000L)/* osnovni naslov dostopa do

*/

/* zunanjih enot

*/

#define cPrBB 0x2000 /* naslov CAN 82c200 chip-a

*/

/************************************************************************

****/

/* CANopen spremenjljivke. Uporabljene so spremenjljivke podobno kot pri

*/

/* CANopen standardu.

*/

/* Datum: 17.06.2007 Drago Novak

*/

/************************************************************************

****/

unsigned long Device_Type_1000=401;

unsigned char Error_Register_1001=0;

unsigned long Error_Message_1003=0;

unsigned long Identifier_SYNC_Mesage_1005=0;

unsigned long Device_Description_1008=0;

unsigned long Hardware_Version_1009=0;

unsigned long Software_Version_100A=0;

unsigned int Guard_Time_100C=250;

unsigned char Life_Time_Factor_100D=4;

unsigned long User_Parameter_Save_1010=0;

unsigned long Default_Parameter_Reload_1011;

unsigned long Identifier_Emergency_1014;

unsigned int

Consumer_Heartbeat_Time_1016[16]={1500,1500,1500,1500,1500,1500,150

0,1500,

1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500};

unsigned int Producer_Heartbeat_Time_1017=1000;

unsigned long Identity_Object_1018;

unsigned long Server_SDO_Parameter1_1200;

unsigned long Server_SDO_Parameter2_1201;

unsigned long RxPDO1_Communication_Parameter_1400;

unsigned long RxPDO2_Communication_Parameter_1401;

unsigned long RxPDO1_Mapping_Parameter_1600;

unsigned long RxPDO2_Mapping_Parameter_1601;

struct{

unsigned char Number_Of_Entries;

unsigned int COB_ID;

unsigned int Transmittion_Type;

} TxPDO1_Communication_Parameter_1800;

struct{


unsigned int COB_ID;

unsigned int Transmittion_Type;

} TxPDO2_Communication_Parameter_1801;

struct{


unsigned char Map_Object01;





} TxPDO1_Mapping_Parameter_1A00;

struct{






} TxPDO2_Mapping_Parameter_1A01;

unsigned char Input_Output_Configuration_2000;

unsigned char PDO_Digital_Input_6000;

unsigned char PDO_Digital_Output_6200;

unsigned char Error_Mode_Digital_Output_6206;

unsigned char Error_State_Digital_Output_6207;

int PDO_Analog_Input_6401;

unsigned char Analog_Input_Interrupt_Triger_Selection_6421[3];

unsigned char Analog_Input_Interrupt_Source_6422;

unsigned int Analog_Input_Global_Interrupt_Enable_6423=0;

unsigned long Analog_Input_Interrupt_Upper_Limit_Integer_6424[3];

unsigned long Analog_Input_Interrupt_Lower_Limit_Integer_6425[3];

unsigned long Analog_Input_Interrupt_Delta_6426[3];

unsigned long Analog_Input_Interrupt_Negativ_Delta_Unsigned_6427[3];

unsigned long Analog_Input_Interrupt_Positive_Delta_Unsigned_6428[3];

float

Analog_Input_Interrupt_Upper_Limit_Float_6429[3]={1.2,5.0,50};

float

Analog_Input_Interrupt_Lower_Limit_Float_642A[3]={0.1,0.1,0.1};

float Analog_Input_Interrupt_Delta_Float_642B[3]={0.5,1,10};

float Analog_Input_Interrupt_Negativ_Delta_Float_642C[3];

float Analog_Input_Interrupt_Positive_Delta_Float_642D[3];

float Analog_Input_Offset_Float_642E[3]={51,51,51};

float

Analog_Input_Scaling_Float_642F[3]={0.024509,0.049019,0.024509};

unsigned long Analog_Input_SI_Unit_6430[3];

unsigned long Analog_Input_Offset_Integer_6431[3];

unsigned long Analog_Input_Scaling_Integer_6432[3];

unsigned char Analog_Input_6400[3];

float Analog_Input_Float[3];

unsigned char Transmit=0;

/************************************************************************

***/

/* Nastavitev registrov CAN kontrolerja.

*/

/************************************************************************

***/

#define control_reg 0

#define command_reg 1

#define status_reg 2

#define int_reg 3

#define acc_code_reg 4

#define acc_mask_reg 5

#define bus_tim_reg_0 6

#define bus_tim_reg_1 7


#define output_con_reg 8

#define tx_buffer_begin 10

#define rx_buffer_begin 20

#define clock_divider 31

#define init_control_reg 0x01 /* 0000 0001 -> reset request

*/

#define init_command_reg 0x0E /* 0000 1110 -> clear overr, abort

transm. */

#define init_acc_code 0x00 /* 0000 0000 -> receive ID = 0 - 7

*/

#define init_acc_mask 0xff /* 0000 0000 -> mask is relevant

*/

#define reset_request 0x01 /* 0000 0001

*/

#define tx_request 0x01 /* 0000 0001

*/

#define rx_int_enable 0x02

#define release_rx_buf 0x04

#define tx_buf_access 0x04

#define cCD 0x00 /* Setup baudrate

*/

#define cBTR0 0xFF /* 27.7 kbit/s

*/

#define cBTR1 0xFF /*

*/

#define cOC 0xAA /* Output control reg. floating.

*/

#define cSYN 0x01

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: reset_can

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

unsigned char reset_can ()

{

unsigned char s_A=0;

do

{

XBYTE [cPrBB + control_reg]=XBYTE [cPrBB + control_reg]|reset_request;

s_A++;

}

while(((XBYTE[cPrBB+control_reg]&reset_request)!=reset_request)&&(s_A<31)

);

return (s_A<31);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Init_CAN

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Init_CAN ()

{


if (!reset_can()){/* ERROR, reset ni mozen */;}

else

{

XBYTE[cPrBB+clock_divider ]=cCD; /* Vpisi Clock Divider

*/

XBYTE[cPrBB+bus_tim_reg_0 ]=cBTR0; /* Vpisi BTR 0

*/

XBYTE[cPrBB+bus_tim_reg_1 ]=cBTR1; /* Vpisi BTR 1

*/

XBYTE[cPrBB+output_con_reg]=cOC; /* Vpisi OCR

*/

/*---------------------------------- Prednastavitev komandnega

registra*/

XBYTE[cPrBB+command_reg]=init_command_reg;

XBYTE[cPrBB+command_reg]=init_command_reg;

/*-----2 krat: ponovimo za sprejemni buffer in skriti sprejemni

buffer */

/*-------------------------------- Prednastavitev kontrolnega

registra */

XBYTE[cPrBB+control_reg]=init_control_reg|(cSYN<<6)|rx_int_enable;

/*--------------------------------- Prednastavitev Acceptance-

Registra */

XBYTE[cPrBB+acc_code_reg]=init_acc_code;

XBYTE[cPrBB+acc_mask_reg]=init_acc_mask;

XBYTE[cPrBB+control_reg ]=XBYTE[cPrBB+control_reg]& ~reset_request;

if((XBYTE [cPrBB + control_reg] & reset_request) == reset_request)

{/* ERROR, start ni mozen */}

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Wait Datum: 17.6.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Wait(unsigned int cas)

{

unsigned int stevec;

for (stevec=0;stevec<cas;stevec++);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija : Init_LCD Datum: 17.6.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za inicializacijo LCD displaya po navodilih HITACHI.

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Init_LCD (void)

{

P1=0x30; /* Inicializacija LCD displaja. */

E=1;E=0;Wait(500);

E=1;E=0;Wait(350);

E=1;E=0;Wait(350);

E=1;E=0;

P1=0x20;

E=1;E=0;Wait(350);

RS=0; R_W=1; E=1; /* LCD ready ? */


while (DB7==1); E=0;

P1=0x28; /* Nastavitev parametrov LCD displaya.

*/

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0x20; /* Se enkrat poslemo instrukcijo za 4 bit

*/

E=1; E=0;Wait(350); /* delovanje DB5=1, tokrat v 4 bit nacinu.

*/

P1=0x80; /* Dolocimo 2 vstic. LCD DB7=1 in 5x7

DB6=0*/

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0x00; /* Display and cursor ON */

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0xC0;

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0x00; /* Increment the address and shift cursor

*/

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0x60;

E=1; E=0;Wait(350);

P1=0x00; /*Clears all display and returns the

cursor*/

E=1; E=0;Wait(350); /*to the home position.

*/

P1=0x10;

E=1; E=0;Wait(350);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Init

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Init ()

{

Init_LCD ();

WDT=1;SWDT=1;

Init_CAN ();

IEN0 = IEN0 | 0x87; /*EAL WDT ET2 ES | ET1 EX1 ET0 EX0*/

IT1=1; /*Proženje prekinitve int1 na negativno

fronto*/

TH0=-250;TL0=-250; /* Inicializacija timerja.

*/

TMOD=TMOD|0x02;TR0=1;ET0=1;

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: timer0 () Datum: 17.6.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Interapt funkcija za timer0.

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

timer0() interrupt 1 using 2


{

if(++intcycle>=4){

intcycle=0;++T01_msec;++T02_msec;++T03_msec;

++T01_Node_Guarding;++T01_Heartbeat;

if(++time.msec>=1000){

time.msec=0;

if(++time.sec>=60){

time.sec=0;

if(++time.min>=60){

time.min=0;

}

}

}

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Home () Datum: 17.6.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za vracanje kurzorja na LCD displayu v zacetni polozaj.

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Home ()

{

P1=0x00;E=1;E=0;Wait(350);

P1=0x20;E=1;E=0;Wait(350);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: meri_AD () Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* A/D pretvorba za 80C535

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

unsigned char AI(unsigned char i)

{

ADCON &=0xF8;

ADCON |=i;

DAPR=0;

while (BSY);

return(ADDAT);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: TxPDO1() Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za posiljanje podatka na CAN vodilo.

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void TxPDO1()

{

if((T01_msec>=100)&&(FT01_msec=1))

{

while (XBYTE[cPrBB+status_reg]&tx_buf_access!=tx_buf_access);

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin] =TxIdent_PDO1>>8; /*TxIdent high

byte*/


XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+1]=TxIdent_PDO1; /*TxIdent low byte

*/

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+2]=TxPDO1_Mapping_Parameter_1A00.Map_Object01

;

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+3]=0;







XBYTE[cPrBB+command_reg] =tx_request;

T01_msec=0;FT01_msec=2;

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: TxPDO2() Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void TxPDO2()

{

if((T01_msec>=100)&&(FT01_msec=2))

{


XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin] =TxIdent_PDO2>>8; /*TxIdent high

byte*/

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+1]=TxIdent_PDO2; /*TxIdent low byte

*/


;



;



;





T01_msec=0;FT01_msec=1;

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: Tx_Node_Guarding() Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/


void Tx_Node_Guarding()

{

if(T01_Node_Guarding>=Life_Time_Factor_100D*Guard_Time_100C)

{

T01_Node_Guarding=0;

TxIdent_Node_Guarding=0x01|(0x700+NodeID<<5);


XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin] =TxIdent_Node_Guarding>>8; /*TxIdent high

byte*/

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+1]=TxIdent_Node_Guarding; /*TxIdent low

byte */



}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: Tx_Heartbeat() Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago

Novak */


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void Tx_Heartbeat()

{

if(T01_Heartbeat>=Producer_Heartbeat_Time_1017)

{

T01_Heartbeat=0;

TxIdent_Heartbeat=(0x700+NodeID)<<5;


XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin] =TxIdent_Heartbeat>>8; /*TxIdent high

byte*/

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+1]=TxIdent_Heartbeat; /*TxIdent low

byte */



}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: Tx_Boot_Up_Message() Datum:17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void Tx_Boot_Up_Message()

{

TxIdent_Boot=0x01|(0x700+NodeID<<5);


XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin] =TxIdent_Boot>>8; /*TxIdent high

byte*/

XBYTE[cPrBB+tx_buffer_begin+1]=TxIdent_Boot; /*TxIdent low byte

*/



}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/


/* Funkcija: PDO_Proces_Data_Object()

*/

/* Funkcija za nastavitev procesnih podatkovnih objektov.

*/

/* Datum: 17.06.2006 Avtor: Drago Novak

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void PDO_Proces_Data_Object()

{

TxPDO1_Communication_Parameter_1800.Number_Of_Entries=2;

TxPDO1_Communication_Parameter_1800.COB_ID=0x180+NodeID;

TxPDO1_Communication_Parameter_1800.Transmittion_Type=255;

TxPDO2_Communication_Parameter_1801.Number_Of_Entries=2;

TxPDO2_Communication_Parameter_1801.COB_ID=0x280+NodeID;

TxPDO2_Communication_Parameter_1801.Transmittion_Type=255;

TxIdent_PDO1=Number_Of_Bytes_PDO1|(TxPDO1_Communication_Parameter_1800.CO

B_ID<<5);

TxIdent_PDO2=Number_Of_Bytes_PDO2|(TxPDO2_Communication_Parameter_1801.CO

B_ID<<5);

}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: PDO_Mapping()

*/

/* Funkcija za mapiranje procesnih podatkovnih objektov.

*/


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void PDO_Mapping()

{

TxPDO1_Mapping_Parameter_1A00.Map_Object01=PDO_Digital_Input_6000;

TxPDO2_Mapping_Parameter_1A01.Map_Object01=Analog_Input_6400[0];



}

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

/* Funkcija: Analog_Inputs()

*/

/* Funkcija za obdelavo analognih vhodov.

*/


*/

/*-----------------------------------------------------------------------

---*/

void Analog_Inputs()

{

unsigned int Stara_Vrednost_1,Stara_Vrednost_2,Stara_Vrednost_3,

Nova_Vrednost_1, Nova_Vrednost_2,

Nova_Vrednost_3;

unsigned int Delta_1,Delta_2,Delta_3;


Analog_Input_6400[0]=AI(5);



Analog_Input_Float[0]=(Analog_Input_6400[0]-

Analog_Input_Offset_Float_642E[0])*Analog_Input_Scaling_Float_642F[0];





if(FT03_msec==0){FT03_msec=1;

Stara_Vrednost_1=Analog_Input_6400[0];

Stara_Vrednost_2=Analog_Input_6400[1];

Stara_Vrednost_3=Analog_Input_6400[2];}

if(T03_msec>100){T03_msec=0; Nova_Vrednost_1=Analog_Input_6400[0];

Nova_Vrednost_2=Analog_Input_6400[1];

Nova_Vrednost_3=Analog_Input_6400[2];

Delta_1=abs(Nova_Vrednost_1-Stara_Vrednost_1);



FT03_msec=0;}

if

((Analog_Input_Float[0]>=Analog_Input_Interrupt_Upper_Limit_Float_6

429[0])||

(Analog_Input_Float[0]<

Analog_Input_Interrupt_Lower_Limit_Float_642A[0])||

(Delta_1>=Analog_Input_Interrupt_Delta_Float_642B[0]))

{Transmit=2;Analog_Input_Interrupt_Source_6422=1;}

if


429[1])||





if


429[2])||





}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/


/* Funkcija: Node_Guarding() Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za nadzor delovanja vozlišča. Datum: 17.06.2007

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Node_Guarding()

{

if(T01_Node_Guarding>=Life_Time_Factor_100D*Guard_Time_100C)

{/*Master ni poslal Node Guarding sporočila v predvidenem casu, zato

Slave

postavi svoje vhode in izhode v stanje napake, pošlje emerganciy

message,

in se postavi v "Pre_Operational_State".*/

}

else{/*Slave odgovori z ID = 700+NodeID toggle bit in stanjem

naprave*/}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Receive () Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Interrupt servisna rutina za sprejem podatkov s CAN vodila.

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Receive (void) interrupt 0 using 1

{

unsigned char Int_Source;

Int_Source=XBYTE[cPrBB+int_reg];

RxIdent=(XBYTE[cPrBB+rx_buffer_begin]<<8)|XBYTE[cPrBB+rx_buffer_begin+1];

if(((RxIdent>>4)&0x0001)==1) /*RTR bit = 1 Remote message.*/

{

if((RxIdent>>5)==0x700+NodeID){T01_Node_Guarding=0;}

}

else /*RTR bit = 0 Data message. */

{

RxIdent=RxIdent>>5;

RxData[RxIdent][0]=XBYTE[cPrBB+rx_buffer_begin+2];








}

XBYTE[cPrBB+command_reg]=release_rx_buf;

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Error_status () Datum: 17.06.2007 Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za ugotavljanje napak na vodilu.

*/


/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Error_status()

{

Status=XBYTE[cPrBB+status_reg];

if((Status&0xF0)==0xC0)

{

Init_CAN();

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Funkcija: Zagon_sistema() Avtor: Drago Novak

*/

/* Funkcija za zagon sistema doziranja. Datum: 17.06.2007

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

void Zagon_sistema()

{

if(T02_msec>=300)

{

T02_msec=0;Home();

printf("Val1 Val2 Val3\n");

printf("%3.2f %3.2f %3.0f

",Analog_Input_Float[0],Analog_Input_Float[1],Analog_Input_Float[2]);

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

/* Main program

*/

/*-----------------------------------------------------------------------

--*/

main ()

{

SWDT=1;

Init ();

Tx_Boot_Up_Message();

while (1)

{

Tx_Heartbeat();

Tx_Node_Guarding();

Error_status();

PDO_Proces_Data_Object();

PDO_Mapping();

Analog_Inputs();

Zagon_sistema();

TxPDO1();

TxPDO2();

WDT=1;SWDT=1;

}

}

Documents

232iritev zmogljivosti sistema CANDEX.doc) · 2018. 8. 24. · CANDEX system is executed in anti explosion protection of personal security EEx ia I and is meant to be used in methane