сontуng-6-2019

АВТОМАТИЗАЦИЯ • РОБОТИЗАЦИЯ • УПРАВЛЕНИЕ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИЗМЕРЕНИЯ • ДИАГНОСТИКА • ПРОГРАММЫ www.controlengrussia.com
ISSN 18817-0455
№ 6 (84)

Открывает мир управления, автоматики и оборудования декабрь 2019

ТОНКОСТИ
БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
НАДЕЖНОСТЬ
САМООБУЧАЮЩЕГОСЯ ОБОРУДОВАНИЯ

АВТОПРОМ: ПИОНЕР АВТОМАТИЗАЦИИ

Реклама

Реклама

Реклама

СЛОВО РЕДАКТОРА I 3

Стоило быть Наполеоном, чтобы вильнее «драконтовские», по имени за счет изобретений — от систе-
твоим именем назвали пирожное! первого мифического законодателя мы полива газонов до технологии
Первый раз эту шутку я услышал Афин Драконта). Они используют- покрытия эмалью чугунных ванн.
еще в детстве. Прошли годы, но ситу- ся для образного описания каких-то В начале XX в. он увлекся новым
ация с названием пирожного так понятий и явлений. Другие имена делом — спроектировал собствен-
и не прояснилась. С именем Напо- давно превратились в названия впол- ный автомобиль, организовал его
леона, забыв про его многолетние не реальных предметов и почти утра- производство и основал компанию
войны, можно связать гражданский тили связь с конкретными лично- Buick Motor Company. Но заниматься
и уголовный кодексы, с некото- стями. Мало кто сейчас помнит, что административными делами не захо-
рыми изменениями действующие мансарда — чердачное пространство, тел и нанял управляющего Уильяма
во Франции до сих пор и служившие переделанное в жилое помещение, — Дюранта. Последний оказался очень
образцами для современных право- обязано своим названием реальному предприимчивым и на основе Buick
вых систем десятков стран. Также архитектору Франсуа Мансару, рабо- Motor Company и еще трех других
его имя должны помнить водители тавшему в Париже в XVII в. А вязаный компаний основал General Motors
континентальной Европы: именно жакет без воротника — кардиган — Company. В новой компании места
указом Наполеона было оконча- был введен в употребление генера- Дэвиду Бьюику не нашлось, и свои
тельно закреплено правостороннее лом Джеймсом Кардиганом, одев- дни праотец автомобильной импе-
движение (может быть, назло лево- шим своих солдат в зимних условиях рии General Motors закончил в пол-
сторонней Англии). Но при чем здесь Крымской войны в теплые кофты без ной безвестности.
пирожное? В самой Франции и в Ита- воротника, незаметные под мунди-
лии это кондитерское изделие назы- рами. И солдатам тепло, и форма Наконец, есть автомобильные брен-
вается millefeuille («тысяча слоев»). не нарушена! ды, запечатлевшие в своих названиях
Но в России оно известно именно как целые истории. Английский автомо-
«наполеон» — то ли в память о побе- Но с учетом темы номера — автома- биль Rolls-Royce назван в честь дело-
де, то ли как искаженное napolitain тизации в автомобильной промыш- вого союза двух очень ярких и очень
(т. е. «неаполитанское»). Сегодня ленности — наибольший интерес для разных людей — лорда Чарльза Стю-
точно уже никто не скажет. нас представляют «машины-люди». арда Роллса и талантливого инжене-
Помните, как у Маяковского: «Това- ра Фредерика Генри Ройса. Заведуя
В своей жизни мы сталкиваемся рищу Нетте, пароходу и челове- в совместной компании финансами
со многими предметами и явления- ку»? Это стихотворение о пароходе, и продажами, Чарльз Роллс оставался
ми, чьи названия в гораздо большей названном в честь красного дипку- фанатичным спортсменом, автогон-
степени заслужили быть связанными рьера Теодора Нетте. А «машины- щиком и амбициозным человеком —
с именами своих изобретателей, пер- люди» — это автомобильные бренды, он хотел всегда быть первым. Пер-
вооткрывателей, исторических дея- получившие названия по фамилии вым английским пилотом он стать
телей или мифических персонажей. своих основателей. И здесь, думаю, не успел (получил пилотную лицен-
Некоторые наименования пришли самым заслуженным брендом можно зию №2), но, к сожалению, стал пер-
к нам из глубокой древности: ахил- признать марку «Форд» (Ford Motor вой в Англии жертвой авиакатастро-
лесова пята, гордиев узел, дамоклов Company). Именно заслуженным: фы. В память об этой трагедии одна
меч, драконовские законы (пра- с точки зрения признания заслуг из двух сплетенных букв R в эмблеме
ее основателя Генри Форда, не толь- автомобиля навсегда стала черной.
ко сделавшего автомобиль общедо-
ступным, но и совершившего для А возвращаясь к Наполеону,
этого промышленную революцию — я считаю глубоко ошибочным утверж-
он организовал конвейерное про- дение, что он одержал более сорока
изводство легендарного «Ford T». побед и всего одно поражение при
В итоге цена «Жестяной Лиззи» (как Ватерлоо. Скорее всего, название
называли «Ford T») была доведена пирожного нужно признать вторым
до вполне «подъемных» по тем вре- и гораздо более важным историческим
менам $500, а общий тираж выпуска поражением самозваного императо-
с 1908 по 1927 г. составил рекордные ра. Думаю, он мечтал совсем о другой
15 млн автомобилей. памяти.

А вот другая американская марка, Главный редактор
«Бьюик», — это история о незаслу- Владимир Никифоров
женно забытом человеке. Дэвид Бью-
ик, потомок шотландских эмигран-
тов, собрал первоначальный капитал

№ 6 (84) '2019 СОДЕРЖАНИЕ

Главный редактор 8 НОВОСТИ
Владимир Никифоров | [email protected]
РЫНОК
Выпускающий редактор
Алина Жилина 14 КАЛЕНДАРЬ ВЫСТАВОК И КОНФЕРЕНЦИЙ НА ЗИМУ
[email protected] 16 ТЕХНОЛОГИИ НА СЛУЖБЕ БИЗНЕСА:

Новостной редактор ЦИФРОВОЕ РАЗВИТИЕ МИРА И РОССИИ
Наталья Новикова
Актуальные вопросы цифровой трансформации мы обсудили с Сеппо Вахимаа
Технические консультанты (Seppo Vahimaa), генеральным директором Klinkmann / Wonderware Russia&CIS,
Алексей Платунов и Константином Шитовым, руководителем направления по развитию партнерской сети
Сергей Колюбин Russia&CIS AVEVA.
Игорь Гуров
Александр Микеров 18 ФОРУМ WONDERWARE 2019:
Танасис Рахман
КОМАНДНАЯ РАБОТА УСКОРЯЕТ ИННОВАЦИИ
Отдел рекламы
Ольга Зайцева | [email protected] АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Татьяна Ильиных | [email protected]
Ирина Миленина | [email protected] 22 РОБОТИЗАЦИЯ КАМАЗА: ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Дизайн ПАО «КАМАЗ» — крупнейший производитель тяжелых грузовых автомобилей в России,
Игорь Домрачев который в этом году отмечает 50 лет с начала строительства. Предприятие активно
внедряет в производственные процессы новейшие технологии и роботов.
Верстка
Дмитрий Никаноров 24 КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ ЛИНИИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Отдел подписки НА АВТОМОБИЛЬНОМ ПРЕДПРИЯТИИ
Екатерина Елманова | [email protected]
27 ПРОИЗВОДСТВО АВТОБУСОВ В РУКАХ РОБОТОВ:
Директор
Екатерина Косарева | [email protected] КРУПНЕЙШИЙ ПРОЕКТ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ИНТЕГРАТОРА

Заместитель директора 30 ЗАРЯДНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ
Павел Правосудов | [email protected]
НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ MICROSOFT AZURE
Санкт-Петербург
190121, Санкт-Петербург, Садовая ул., 122 Рассмотрен проект зарядной станции для электромобилей, совместно реализованный
Тел.|факс +7 (812) 438-1538 компаниями Advantech и Microsoſt.

Москва
115088, Москва, ул. Южнопортовая, д.7, стр. Д, этаж 2
Тел./факс: +7 (495) 987-37-20

www.controleng.ru

Издатель
OOO «Электроникс Паблишинг»
197101, Санкт-Петербург,
Петроградская набережная, д. 34, лит. Б
Тел.|факс +7 (812) 438-1538

Журнал «Control Engineering Россия» зарегистрирован
Федеральной службой по надзору в сфере связи
и массовых коммуникаций. Свидетельство от 24.05.2013 г.
ПИ №СС 77-54248

Учредитель OOO «Электроникс Паблишинг»
Журнал печатается по лицензии издательства
CFT Media.

Control Engineering Россия является торговой маркой
CFE Media LLC. Все права защищены.

Подписано в печать 28.11.19
Тираж 7000 экз.
Свободная цена

Отпечатано в типографии «Принт24»
192102, Санкт-Петербург, ул. Самойловой, д.5, литер В

Журнал включен в Российский индекс научного
цитирования (РИНЦ).
На сайте Научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU
(www.elibrary.ru) доступны полные тексты статей.
Редакция не несет ответственности за информацию,
приведенную в рекламных материалах.
Полное или частичное воспроизведение материалов
допускается с разрешения ООО «Электроникс Паблишинг».

СОДЕРЖАНИЕ № 6 (84) '2019

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА Chief editor
Vladimir Nikiforov | [email protected]
32 СДЕЛАНО В РОССИИ:
Publishing editor
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ РЕЛЕ PLC INTERFACE Alina Zhilina

Статья посвящена процессу локализации производства электромеханических [email protected]
и электронных компонентов Phoenix Contact в России.
News editor
36 СЕРИЯ EPOS4  НОВОЕ СЕМЕЙСТВО Natalia Novikova | [email protected]

КОНТРОЛЛЕРОВ ПОЛОЖЕНИЯ maxon motor Technical consultors
Aleksey Platunov
42 ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ Sergey Kolyubin
Igor Gurov
ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ Alexander Mikerov
Tanasis Rahman
МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ
Advertising Department
45 COGNEX VISIONPRO VIDI: ТЕХНОЛОГИИ Olga Zaytseva | [email protected]
Tatyana Ilinykh | [email protected]
ГЛУБОКОГО ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЗАДАЧ
Irina Milenina | [email protected]
РОБОТОТЕХНИКА
Design
48 ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ Igor Domrachev

О КОЛЛАБОРАТИВНЫХ РОБОТАХ Page-proofs
Dmitry Nikanorov
Коллаборативные роботизированные приложения дают существенные преимущества
для производителя, но при этом остаются и определенные риски. Subscription Department
Yekaterina Yelmanova | [email protected]
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ
CEO
52 РЕШЕНИЯ КОМПАНИИ KEYSIGHT ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ Ekaterina Kosareva | [email protected]

IoTУСТРОЙСТВ. ЧАСТЬ 1 Deputy Director
Pavel Pravosudov | [email protected]
БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Saint Petersburg
56 ТОНКОСТИ УСТАНОВКИ И РАЗВЕРТЫВАНИЯ 190121, St. Petersburg,

БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ Sadovaya str., b.122
t/f: +7 (812) 438-1538
Рассмотрены важные вопросы, которые должен задать себе разработчик такой сети.
Moscow
115088, Moscow
7, building D, floor 2, Yuzhnoportovy str.,
Tel. +7 (495) 987-3720

www.controleng.ru

Publisher
LLC Electronics Publishing

197101, St. Petersburg,
Petrogradskaya nab., b.34B

t/f: +7 (812) 438-1538

Control Engineering Russia Magazine is registrated by Federal
Service on Surveillance in the Sphere of communication media.

License # СС 77-54248 from 24.05.2013

Full or part rewriting is allowed aſter LLC Electronics Publishing
permission.

Journal is published by license from CFT Media.

Control Engineering Russia is a trademark of CFE Media LLC.
All rights reserved

СОДЕРЖАНИЕ

АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

59 ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ:

С ЧЕГО НАЧАТЬ И ЧТО ДЕЛАТЬ

62 ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ НА ЗАВОДЕ IVECO
64 СОЗДАНИЕ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ PLCТЕХНОЛОГИИ

В статье представлен обзор возможностей и вариантов использования PLC-модемов серий 200 и 300 компании «ТелЛинк».

ОТРАСЛЕВЫЕ РЕШЕНИЯ

70 РЕШЕНИЕ ДЛЯ БЫСТРОЙ И ТОЧНОЙ НАРЕЗКИ ТРУБ

ПЕРСПЕКТИВА

74 ЭКСПЕРТЫ HONEYWELL  О НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
ИННОВАЦИИ

76 БОЛЬШЕ САМООБУЧАЮЩЕГОСЯ ОБОРУДОВАНИЯ  МЕНЬШЕ РИСКОВ

Люди и алгоритмы не появляются с уже готовым набором знаний о промышленной безопасности — мы все должны устанавливать
связи, используя свой опыт, который можно применить в тех или иных новых ситуациях.

РЕТРОСПЕКТИВА

78 100 ЛЕТ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ПРОФЕССОРА ПАЛЬТОВА

Реклама

8 I НОВОСТИ

SCHNEIDER ELECTRIC ФОРУМЫ INTERNET OF THINGS
АНОНСИРУЕТ ВЫПУСК И SMART BUILDING В САНКТПЕТЕРБУРГЕ
МЛАДШИХ МОДЕЛЕЙ СЕРИИ
SRT ВЗАМЕН АНАЛОГИЧНЫХ В Санкт-Петербурге 18 марта 2020 г. в КВЦ EXPOFORUM состоятся сразу
МОДЕЛЕЙ СЕРИИ SURT два мероприятия, которые объединяет тематика «умных» технологий: Internet
of Things international Forum и Smart Building Forum.
Компания Schneider Electric представила новые • Время проведения: 18 марта 2020 г., 10:00–18:00.
модели источников бесперебойного питания (ИБП) • Место проведения: Санкт-Петербург, КВЦ EXPOFORUM
APC Smart-UPS Online линейки SRT со свинцово-
кислотными батареями. В общей сложности линейка (Петербургское ш., 64, к. 1, лит. А).
SRT пополнится четырьмя моделями: SRT1000RMXLI, Из года в год современные технологии не только закрепляются в различных
SRT1000RMXLI-NC, SRT1500RMXLI, SRT1500RMXLI- сферах, но и осваивают новые рынки, предоставляя улучшенные возможности
NC на 1000 и 1500 В•А соответственно. Модели для бизнеса. Именно для презентации новых возможностей организованы эти
SRT с мощностью 1000 В•А пришли на смену сво- мероприятия, где можно увидеть и обсудить самые последние достижения
им аналогам из линейки SURT (SURT1000RMXLI и передовые технологии.
и SURT1000RMXLI-NC). Устройства доступны как SMART BUILDING — международная профессиональная выставка и кон-
с сетевой картой (-NC), так и без нее. ференция, демонстрирующая мировые и российские достижения в области
интеллектуальных систем и автоматизации, энергоэффективности и smart-
Устройства серии APC Smart-UPS Online SRT — решений для создания «умного дома» и «умного города».
ИБП с двойным преобразованием и чистой сину- Internet of Things дает возможность переосмыслить свои подходы к ведению
соидой на выходе. Power Factor устройств равен 1. бизнеса и предоставляет инструменты для улучшения любой отрасли и рынка
В момент подключения к ИБП внешних аккумулято- в контексте использования инновационных технологий. Это площадка, где
ров система определит это в автоматическом режиме, не только будут презентованы проекты и разработки компаний, но и будет
а при необходимости устройства смогут работать без уделено много времени последним тенденциям и направлениям, реальным
потери эффективности, даже напрямую из сети без кейсам, которые реализованы или будут реализовываться в России. На форуме
встроенной батареи. Это позволит произвести замену будут присутствовать эксперты и специалисты ведущих компаний рынка.
аккумулятора даже при его полном выходе из строя, Немаловажно и то, что мероприятия впервые пройдут на площадке совмест-
без перебоев в питании и функционировании всей но с крупнейшими выставочными событиями: выставкой «ЖКХ России»,
системы. выставкой Hi-Tech, Петербургской технической ярмаркой.
Вход в выставочную зону — бесплатный.
Представленные ИБП серии SRT имеют размеры Билеты на конференцию: https://iot-forum-spb.ticketforevent.com/
85×432×505 мм, а их масса не превышает 29,6 кг. Допу- Сайты форумов: https://www.iot-forum.ru/ и https://smart-building.iot-forum.ru/
стимый диапазон температуры для нормальной рабо-
ты устройств серии составляет 0…+40 °C. Время авто- ANSYS И ROCKWELL AUTOMATION ОБЪЯВЛЯЮТ
номной работы зависит от наличия дополнительных О СТРАТЕГИЧЕСКОМ ПАРТНЕРСТВЕ
аккумуляторов и их количества. Максимально воз-
можно подключить до 10 дополнительных внешних Компании Rockwell Automation и ANSYS объявили о стратегическом пар-
батарейных модулей, что позволит увеличить время тнерстве, что позволит промышленным компаниям получить доступ к опти-
работы до 3,5 ч. При отсутствии внешних батарей мизированному комплексному решению для проектирования, автоматизации,
и постоянной мощности устройства смогут автоном- производства и управления жизненным циклом.
но функционировать в течение примерно 5 мин.
ANSYS и Rockwell Automation помогут клиентам разрабатывать цифро-
В новых моделях доступен режим экономии, вые двойники на базе численного моделирования для изделий, процессов
который позволяет поддерживать высокий КПД без или производства. Традиционно фирмы-изготовители тратили огромное
ослабления защиты, но при этом расходовать мень- количество времени и денег на разработку и тестирование физических про-
ше энергии за счет перераспределения нагрузки на тотипов изделий. Теперь они могут проектировать и проверять их с помощью
байпас. Вся необходимая информация с устройства, технологий численного моделирования. Это ускорит разработку и анализ,
включая уведомление о необходимости пройти техни- повысит качество продуктов и сократит продолжительность испытаний
ческое обслуживание, передается в режиме реального во всей организации.
времени на встроенный LCD-дисплей. Производитель
дает трехлетнюю гарантию на модели серии SRT, что www.ansys.com
вкупе с остальными параметрами делает ИБП новой
серии оптимальным решением для офисов и сервер- #6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ
ных комнат.

www.se.com/ru/ru/

НОВОСТИ I 9

В РОССИЮ ВПЕРВЫЕ ПРИЕДЕТ НОВОЕ РЕШЕНИЕ
GLOBAL ROBOT CLUSTER ASPEN TECHNOLOGY
ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ КОНЦЕПЦИИ
В ноябре российская делегация Национальной ассоциации участников ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО
рынка робототехники (НАУРР) приняла участие в Global Robot Forum ПРЕДПРИЯТИЯ
в корейском городе Тэгу.
Aspen Technology, компания — разработчик про-
Для усиления сотрудничества между кластерами и их компаниями в 2018 г. граммного обеспечения для оптимизации произ-
было создано международное объединение Global Robot Cluster, которое водственных активов, объявила о выпуске решения
собрало вместо более 1500 робототехнических компаний. 6 ноября в Тэгу Aspen Enterprise Insights для визуализации и контро-
на совете директоров Global Robot Cluster было принято решение, что сле- ля рабочих процессов. Это приложение анализирует
дующая встреча глобального кластера (в 2020 г.) состоится в Екатеринбурге данные со всего предприятия и предоставляет полез-
в рамках международной промышленной выставки «Иннопром» (Екате- ную информацию и рекомендации, которые помогут
ринбург, 7–10 июля). Предложение НАУРР провести данное мероприятие улучшить работу в команде и принимать взвешенные
в России победило предложения от Rhône-Alpes cluster COBOTEAM (Фран- решения.
ция, Лион) и Silicon Valley Robotics (США, Сан-Франциско).
Aspen Enterprise Insights создает в рамках пред-
www.robotunion.ru приятия «цифровую ось», которая ускоряет синтез
интеллектуальных процессов и помогает достичь
новых уровней производительности. Эта техноло-
гия представляет собой проверенное решение на базе
гибридного облака, которое привносит в организацию
средства управления корпоративного уровня. С его
помощью руководители смогут принимать взвешен-
ные стратегические решения на основе анализа дан-
ных и рекомендаций, оптимизировать существующие
бизнес-процессы и внедрять новые.

www.aspentech.com

Реклама

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

10 I НОВОСТИ ВЕРСИЯ 9.0 СРЕДЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ТЕСТИРОВАНИЯ CANTATA РЕАЛИЗУЕТ
БЕСПИЛОТНЫЙ ТЯГАЧ ГОТОВ МЕТОДОЛОГИЮ TDD
ПРИСТУПИТЬ К РАБОТЕ

«ВИСТ Групп» (Группа компаний «Цифра») Среда автоматизированного модульного и интеграционного тестирова-
совместно с Назарбаев Университетом (Казахстан) ния Cantata фирмы QA Systems (Германия) предназначена для тестирования
и ПАО «КАМАЗ» завершили крупный международ- программного обеспечения (ПО) встраиваемых систем, подлежащих серти-
ный проект по созданию роботизированного сидель- фикации по стандартам безопасности ПО. Новая версия среды 9.0 доступ-
ного тягача на базе Kamaz 5490 Neo. на с октября. Одной из главных особенностей нового релиза является под-
держка методологии «разработка, управляемая тестированием» (Test Driven
Проект был разделен на два этапа. На первом этапе Development, TDD).
автомобиль был частично переоборудован и подго-
товлен к автономному движению сотрудниками под- TDD — это гибкая методология, при которой тесты разрабатываются на
разделения компании «ВИСТ Групп», отвечающего основании требований еще до того, как исходный код будет реализован.
за роботизированные системы. В отличие от инструментов с открытым исходным кодом Cantata TDD обе-
спечивает более «чистый» исходный код и улучшает общепринятые техники
На автомобиль установили комплекс систем для TDD за счет полнофункционального тестирования методом белого ящика.
обеспечения автономного движения, значительная Тестовые примеры Cantata TDD могут быть выполнены еще до того, как
часть которых является собственной разработкой исходный код будет написан. По мере реализации исходного кода Cantata
компании. Для безопасного движения и сканиро- заменяет заглушки на фактическое тело функции и автоматически обнов-
вания окружения автомобиль был оснащен лида- ляет тесты.
рами, радарами и системой позиционирования
ведущих мировых производителей: Continental, Среди других особенностей релиза 9.0 — поддержка C++ в функции
Quanergy, Trimble. В рамках первого этапа были Cantata Autotest (автоматическая генерация тестов по исходному коду
произведены испытания на специальном полигоне, со 100%-ным покрытием) и Build Variant Coverage, объединение данных
расположенном на территории инновационного тестового покрытия по нескольким различным сборкам ПО с генерацией
центра «Сколково». сертифицированного суммарного отчета о покрытии.

На втором этапе к доработке беспилотного тягача Как и предыдущие версии, Cantata 9.0 будет вскоре после выпуска серти-
на испытательном полигоне в Казахстане подключи- фицирована SGS-TuV Saar GmbH как «средство верификации программного
лись специалисты из Назарбаев Университета. Разра- обеспечения, относящегося к безопасности», соответствующее стандартам:
ботчики добавили к функциональности автомобиля • IEC 61508 (общепромышленное оборудование) — до уровня SIL 4;
систему компьютерного зрения, с помощью которой • EN 50128 (железнодорожные системы) — до уровня SIL 4;
автомобиль может распознавать различные объекты — • ISO 26262 (автоэлектроника) — до уровня ASIL D;
людей, животных, дорожные ограждения, размет- • IEC 62304 (медицинская техника) — до класса C;
ку, а также самостоятельно перестраивать маршрут • IEC 60880 (системы контроля АЭС) — для категории А.
с учетом объезда этих препятствий.
Набор сертификационных материалов по этим стандартам (Certification
Разработка роботов в классе грузовых автомоби- Kit) и руководство по применению среды Cantata в процессе сертификации
лей позволит использовать их для перевозок грузов (Safety Manual) входят в комплект поставки. Опционально поставляется
внутри промышленных объектов, а также реализо- комплект квалификационных материалов по требованиям DO-178C (авио-
вывать комплексные программы по цифровизации ника). Среда Cantata применяется и при разработке ПО космических систем
предприятий. по требованиям NASA-8719.13C и ECSS-E-40 (European Cooperation for Space
Standardization).
Автомобиль «КАМАЗ» является собственностью
«КАМАЗа» и был передан во временное безвозмезд- Среда Cantata имеет более чем 20-летнюю историю. Она является развити-
ное пользование сроком на 12 месяцев Назарбаев ем среды IPL Cantata ++, интеллектуальная собственность на которую была
Университету. приобретена компанией QA Systems у компании IPL в 2012 г. Дистрибьютор
компании QA Systems в России — компания «АВД Системы», поставщик
www.vistgroup.ru средств разработки ПО критически важных для безопасности сертифици-
руемых встраиваемых компьютерных систем.

www.avdsys.ru/test

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

НОВОСТИ I 11

KEYSIGHT TECHNOLOGIES ВЫВОДИТ АО ПКО ТЕПЛООБМЕННИК
НА РЫНОК НОВУЮ СИСТЕМУ ВНУТРИСХЕМНОГО РЕАЛИЗОВАЛО
ТЕСТИРОВАНИЯ, ГОТОВУЮ К ПРИМЕНЕНИЮ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
В УСЛОВИЯХ ИНДУСТРИИ 4.0 КОНЦЕПЦИЮ ИНДУСТРИЯ 4.0

Компания Keysight Technologies объявила о выводе на рынок новой систе- АО «ПКО «Теплообменник» — ведущий рос-
мы для внутрисхемного контроля i3070 Series 6, позволяющей увеличить сийский производитель наукоемкой и высокотех-
производительность испытаний и операционную эффективность процессов нологичной авиационной продукции — соверши-
сборки печатных плат. ло очередной шаг по объединению «цифрового»
и реального производства. На предприятии внедре-
Система Keysight i3070 Series 6 позволяет выполнять испытания различных на система мониторинга промышленного обору-
собранных печатных плат, применяемых в сетях 5G и IoT, а также в автомобиле- дования и персонала «Диспетчер», разработанная
строении и энергетической отрасли. Уникальная конструкция Keysight i3070 компанией «Цифра».
обеспечивает минимальную длительность передачи сигнала от измеритель-
ного контура к тестируемым устройствам, что минимизирует нежелательные Система мониторинга стала связующим звеном
эффекты, обусловленные наличием паразитных емкостей, повышает устой- между базовыми производственными процессами
чивость к возникновению взаимных помех и устраняет влияние хаотических и уже внедренными цифровыми инструментами про-
сигналов в целях получения надежных и воспроизводимых результатов. ектирования и планирования производства.

Преимущества Keysight i3070 Series 6: «Диспетчер», подключенный к станочному парку
• Повышение эффективности испытаний увеличивает производитель- ПКО «Теплообменник», собирает объективные дан-
ные о работе станков, определяет состояние оборудо-
ность и ускоряет процесс изготовления благодаря увеличению скорости вания и фиксирует причины простоя. Он позволяет
граничного сканирования (до 4 раз), а также позволяет использовать тесты получать фактическую загрузку каждой единицы
Silicon Nails и динамического флэш-программирования. оборудования, видеть эффективность выполнения
• Минимальное время простоя для установки ПО при 100%-ной совмести- технологических операций и оптимально распреде-
мости с предыдущими версиями. лять сменные задания, равномерно загружая про-
• Повышенная эффективность работы, увеличенный объем данных испыта- изводственные мощности предприятия. Интегра-
ний, сокращение времени отклика и эксплуатационных расходов в сочета- ция c решением компании Siemens PLM Software
нии с использованием сертифицированных межмашинных интерфейсов TEAMCENTER позволяет предприятию обеспечить
(M2M) согласно стандартам IPC Connected Factory Exchange (IPC-CFX) информационную поддержку всех этапов жизнен-
и IPC-HERMES-9852. ного цикла изделия вплоть до производства и техно-
• Снижение энергозатрат благодаря «умной» системе электропитания, логического оборудования. Проекты по внедрению
которая осуществляет интеллектуальный контроль энергопотребления и интеграции данных решений реализованы компа-
и уведомляет пользователя о возможностях экономии энергии. нией «НС Лабс».
• Современная схема лицензирования ПО с прозрачной стоимостью, цен-
трализованным управлением лицензиями и возможностью масштабиро- АИС «Диспетчер» показала реальное время необо-
вания в соответствии с потребностями производства. снованного простоя станков и обозначила конкретные
причины этого, а принятые на основе предоставлен-
www.keysight.com ной информации управленческие решения увеличили
среднюю долю машинного времени на 21%. В резуль-
АВТОМАТИКА СОЗДАСТ ДЛЯ МЕЧЕЛА тате экономический эффект от внедрения АИС «Дис-
СИСТЕМЫ УМНОГО УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ петчер» во много раз превысил размер инвестиций
на приобретение и внедрение самой системы.
Концерн «Автоматика» госкорпорации «Ростех» займется внедрением
систем интеллектуального учета электроэнергии и развитием систем контроля www.zyfra.com
и диагностики оборудования ООО «Мечел-Энерго», входящей в горнодобы-
вающую и металлургическую Группу «Мечел».

Например, в соответствии с соглашением «Ростех» создаст для «Мечела»
автоматизированный комплекс для удаленного контроля и диагностики
состояния энергооборудования — паровых котлов, турбин, турбогенера-
торов, электродвигателей, элементов высоковольтных подстанций. Также
планируется внедрение системы сбора и обработки данных от электростан-
ций. В перспективе для управления всем энергетическим комплексом Группы
«Мечел» будет создан ситуационно-аналитический центр.

www.iot.ru

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

12 I НОВОСТИ МОДУЛИ COMPACTPCI SERIAL FASTWEL
ПОСТУПИЛИ В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
НОВЫЕ ИБП GALAXY VS
МОЩНОСТЬЮ 120 И 150 КВТ
ОТ SCHNEIDER ELECTRIC

Компания Schneider Electric расширяет линейку трех- Компания Fastwel объявляет о расширении линейки встраиваемых систем
фазных ИБП Galaxy VS — высокоэффективных модуль- формата 3U CompactPCI Serial. Компания начала серийное производство
ных систем мощностью 120 и 150 кВт, разработанных для новых модулей, включая процессорный CPC518, высокоскоростной интер-
удовлетворения потребностей в бесперебойном питании фейсный KIC552 и мезонинные платы MIC1007, MIC1011 для установки
ИТ-оборудования, общестроительных и промышленных на модуль DIC551.
нагрузок.
Системы CompactPCI размещаются в каркасе стандарта Eurocard 19".
Благодаря компактности и продуманной конструкции Они позволяют гибко выбирать необходимые процессорные и периферий-
Galaxy VS оптимально подходит для периферийных вычис- ные модули, которые объединяются по высокоскоростной шине. Такое обо-
лений и небольших дата-центров, где занимаемая площадь рудование широко применяется для создания систем управления реального
и удобство обслуживания являются одними из ключевых времени, высокопроизводительных кластеров, центров обработки данных,
требований. С эффективностью до 99% и поддержкой организации высокопроизводительных вычислительных ресурсов для цен-
литий-ионных батарей можно фактически удвоить реаль- тров управления и управляющих систем в задачах автоматизации для разных
ный срок службы решения. Таким образом, ИБП Galaxy VS отраслей промышленности.
обеспечивает недоступную ранее низкую стоимость владе-
ния в предлагаемом сегменте мощностей 20–150 кВт. CPC518 построен на базе процессора семейства Intel Xeon D-15xx (до 12 ядер),
объем оперативной памяти — 16–32 Гбайт DDR4 с ECC. На борту установлен
ИБП Galaxy VS готов к использованию с программно- встроенный SSD-накопитель 32 Гбайт SLC NAND и 6-канальный интерфейс
аппаратной платформой EcoStruxure: технический пер- SATAII с поддержкой RAID 0, 1, 5, 10 для подключения внешней памяти.
сонал заказчика может удаленно мониторить состояние Модуль CPC518 оснащен двумя портами 10 Гбит Ethernet (два канала SPF+,
ИБП из любого места, используя приложение на смарт- поддержка модулей Fibre Channel PCS), портом Gigabit Ethernet, четырьмя
фоне. портами USB 2.0 и четырьмя — USB 3.0. На лицевой панели модуля также
размещен видеоинтерфейс DisplayPort для вывода видеопотока с разрешением
Преимущества Galaxy VS: 1920×1200@60 Гц.
• Снижение операционных расходов: за счет эффек-
KIC552 — это высокоскоростной программируемый коммутатор интерфей-
тивности до 99% в патентованном Schneider Electric са PCI Express. Устройство представляет собой PCI Express GEN3 коммутатор
режиме ECOnversion (режим позволяет обеспе- и служит разветвителем для подключения к системе PCI Express устройств
чить заряд батарей, активную фильтрацию помех по высокоскоростному проводному соединению или оптическому кабельно-
от нагрузки и безостановочное питание батарей му соединению со скоростью передачи данных до 8 Гбит/с. Для соединения
в соответствии со стандартом ГОСТ 602040-3 класс 1) устройств используется стандартный External PCI Express x8 Cable длиной
и до 97% в режиме двойного преобразования. до 7 м или высокоскоростное оптическое соединение с дальностью до 50 м.
• Экономия площади: ИБП Galaxy VS занимает на
25% меньше места по сравнению с прошлым поко- Мезонин интерфейса MIC1007 предоставляет разработчикам доступ
лением Galaxy. к магистральному интерфейсу (два независимых канала с резервированием
• Длительный срок службы батарей: использование или четыре независимых канала без резервирования) в режимах контролле-
литий-ионных батарей обеспечивает не только их ра шины, оконечного устройства и мониторинга шины. Скорость передачи
быстрый заряд (за счет зарядного устройства повы- данных — 1 Мбит/с.
шенной мощности) при нескольких последователь-
ных отключениях электроэнергии, но и получение Мезонин последовательных интерфейсов MIC1011 поддерживает четыре
в два раза более длительного срока службы по срав- индивидуально гальванически изолированных последовательных порта типа
нению с классическими свинцовыми батареями. RS-485/422/232. MIC1011 осуществляет преобразование уровней сигнала от
• Вышебесперебойностьипрощеобслуживание:наиболее UART-интерфейса, расположенного на основной плате DIC551, в уровни
ответственные блоки выполнены в виде легкосъемных сигналов соответствующих стандартов RS-485, RS-422 или RS-232.
модулей отказоустойчивой архитектуры. Это означает
внутреннее резервирование N+1 при частичной нагрузке www.fastwel.ru
на ИБП и минимальное время восстановления.
Сертификат Green Premium подтверждает энерго- #6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ
эффективность предлагаемого решения.

www.se.com/ru/ru/

Реклама НОВОСТИ I 13

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019





16 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

ТЕХНОЛОГИИ НА СЛУЖБЕ БИЗНЕСА:
ЦИФРОВОЕ РАЗВИТИЕ МИРА И РОССИИ

На прошедшем 23 октября в Москве форуме Wonderware нам удалось обсудить актуальные
вопросы цифровой трансформации с Сеппо Вахимаа (Seppo Vahimaa), генеральным директором
Klinkmann / Wonderware Russia&CIS, и Константином Шитовым, руководителем направления
по развитию партнерской сети Russia&CIS AVEVA. Они рассказали, сложно ли продвигать
цифровые технологии в России и как будут развиваться различные тенденции, существующие
на этом рынке.

Сеппо Вахимаа Насколько востребована циф- лись в роли отстающих. Самые мед-
(Seppo Vahimaa), ровая трансформация в России? ленные уже принимают и осознают
генеральный директор В каких отраслях или на каких ценность новых технологий и знают,
Klinkmann / Wonderware предприятиях она уже становится что их позиция более не является
необходимостью? состоятельной. Компаниям нужно
Russia&CIS быстро трансформироваться, что-
Сеппо Вахимаа (С. В.): У нас есть бы отвечать вызовам и динамике
Константин Шитов, решения для всех основных отрас- рынка.
руководитель лей промышленности, в которых
очевиден курс, взятый на цифро- С какими проблемами вы стал-
направления по развитию вую трансформацию: нефтегазовой, киваетесь при продвижении
партнерской сети горно-металлургической, пищевой. и внедрении цифровых решений
Russia&CIS AVEVA И в последнее время мы также рабо- в России или в мире в целом?
таем над решениями для инфра-
структуры — для «цифровизации» К. Ш.: Технологии меняются с впе-
современного города и управления чатляющей скоростью, и с одной сто-
такими системами, как комплексы роны, они дают новые возможности,
зданий, транспортные системы, но с другой — бизнес-компании,
системы энергоснабжения и жизне- которые еще не подстроились под
обеспечения населения. Это новый такой темп развития, чувствуют
растущий сегмент. Если говорить давление и могут легко завязнуть
об особенностях России по сравне- в применении новых технологий
нию с Европой, то в России намно- ради самих технологий.
го больше проектов «с нуля»:
не только обеспечивается эксплуа- Например, мы сейчас много слы-
тация существующих, но и строят- шим о больших данных, но это уже
ся новые производственные мощ- не дефицит, в том числе благодаря
ности. Я бы сказал, что с точки «Интернету вещей». Необходимо
зрения таких инвестиций в новые понимать, что без должного анализа
проекты в рамках цифровой транс- и последующего правильного пред-
формации Россия — очень важный ставления информации очень сложно
рынок в Европе. сделать полезные выводы. Основным
требованием к технологиям в этой
Константин Шитов (К. Ш.): области должно быть извлечение
ИТ-компании, банки и ретейл релевантных знаний.
были первыми, кто заинтересо-
вался цифровой трансформацией, Таким образом, применение
автомобилестроение сразу пошло любых технологий определяется
за ними, а другие отрасли промыш- бизнес-целями. Иногда важно сде-
ленности и инфраструктура находи- лать шаг и понять, зачем нужны
какие-либо технологии в конкретном

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

РЫНОК I 17

случае, что они дадут предприятию и я абсолютно уверен в том, что про- примером для ультрановых и совре-
и как это скажется на бизнесе. мышленность последует за осталь- менных зданий.
ными. Это вопрос времени, а также
С. В.: Да, главный вопрос обеспечения безопасности и ста- Как вы считаете, что ждет циф-
в том, что нужно заказчику и какие бильности. ровые технологии в ближайшем
у него производственные процес- будущем? Какие тенденции раз-
сы и бизнес-цели. Иногда нужно К. Ш.: Облака — это, безусловно, вития будут набирать обороты?
немного сместить фокус, сосредо- важная технология, поскольку она
точившись на совершенствовании упрощает взаимодействие и позво- С. В.: Чтобы новые технологии
бизнес-процессов, чтобы они наи- ляет выбирать гибкие модели потре- можно было применять быстро,
лучшим образом отвечали возмож- бления. В России, как уже сказал Сеп- важно создавать тиражируемые
ностям цифровой трансформации. по, геополитика оказывает влияние решения. Нужна стандартизация:
В России нам достаточно просто на принятие решение по использова- тогда цифровые решения можно
общаться с нашими заказчиками, нию глобальных облачных серверов, будет просто «копировать» из про-
мы с ними давно знакомы, знаем однако известны удачные примеры екта в проект. Будет легче управлять
их производство и можем подавать локальных реализаций: например, цифровизацией, легче обновлять —
новые идеи для развития. сервисы от «Госуслуг» или «Сбер- а в чем точно можно быть уверен-
банка». ным, так это в том, что эволюция
Каковы перспективы развития не остановится, только ускорится.
облачных решений и использова- Что касается промышленности, Другая тенденция, которая опреде-
ния программного обеспечения по я считаю, что те российские компа- ленно растет, это кибербезопасность,
подписке в нашей стране? нии, которые сумеют создать локаль- ей уделяется все больше внимания,
ные защищенные облачные сервисы, особенно в сфере беспроводных ком-
С. В.: На российском рынке боль- в среднесрочной перспективе станут муникаций, а их будут использовать
шое значение имеет расположе- лидерами рынка, в том числе исполь- все больше.
ние облачных серверов и центров зуя подписку, поскольку таким
обработки данных, их локализация образом снимается главный фактор К. Ш.: Одна из важных тенденций
на территории России. Для каких- риска — обеспечивается непрерыв- в нашем обществе — урбанизация.
то применений они могут распола- ное предоставление сервисов про- Рост численности городских жителей
гаться и не на производстве, но во вайдерами. вызовет критическую необходимость
многих случаях, связанных с наи- в надежно работающей, удобной
более критическими операциями, Можете ли вы привести пример и безопасной инфраструктуре.
управление выполняется на каждом какого-нибудь интересного про-
объекте отдельно. Я думаю, что екта в рамках цифровой транс- Также сейчас меняются вкусы
в будущем, особенно на больших формации, который вы реали- пользователей, мы уходим от моде-
предприятиях, облачные и гибрид- зовали (или реализуете сейчас) ли массового производства с гло-
ные решения должны получить в России? бальными сетями поставок, удовлет-
импульс в развитии. воряющего массовым потребностям.
К. Ш.: Сейчас их много, интерес- Сейчас фокус сместился к локально
Программное обеспечение ный опыт можно найти в проекте произведенной продукции — к здо-
по подписке определенно станет «Технологический прорыв», ГМК ровому питанию, например, что
более популярным: оно уже стало «Норильский никель», в том, что заставляет пересмотреть подход
распространенной практикой в дру- делает «Евраз» на уровне управ- пищевой промышленности к тому,
гих сферах (например, в офисах), ления производством и транс- насколько гибкими или специали-
а теперь придет и в промышлен- формации активов добычи. Так- зированными должны быть пред-
ность. При таком подходе заказчик же крупными проектами в этой приятия. Меняется и отношение
получает больше гибкости, ему области занимаются «ФосАгро», к мобильности, к личному транс-
не нужно следить за постоянными лидирующие компании в нефтя- порту — и за счет этого перестраи-
обновлениями программного обе- ной промышленности и многие вается автоиндустрия, а вслед за ней
спечения. У нас недавно появилась другие. химия и нефтехимия.
концепция AVEVA Flex, которая так-
же позволяет пользователю быстро С. В.: Думаю, самый извест- Цифровые технологии становятся
расширять систему управления ный и большой проект, который неотъемлемой частью нашей жизни,
вместе с изменениями потребностей мы начали пять лет назад и кото- особенно для нового поколения,
производства или менять лицензии рый еще продолжается, это «Лахта которое приходит и на производство.
под свои требования. Центр» в Санкт-Петербурге. Это Цифровой персонал предпочитает
огромный комплекс зданий, и его персонализированный и интуитив-
В российской промышленности уровень автоматизации действи- но понятный цифровой контент,
программное обеспечение по под- тельно впечатляющий. Мы зани- который заменяет тысячи строк кода
писке — это, конечно, еще новин- маемся как оснащением внутренней в диспетчерских, в цехах, в отделах
ка. Однако у нас уже есть первые автоматизации, т. е. вентиляции планирования и т. д.
заказчики, и я не сомневаюсь, что (BMS), эскалаторов, лифтов, так
их количество будет расти. Примене- и созданием системы для монито- Все эти изменения и генерируют
ние технологий в промышленности ринга деформации конструкции потребность в новых технологиях
всегда идет немного позади других башни и систем мониторинга инже- и новых подходах к бизнесу, и имен-
сфер из-за критичности функций нерных систем комплекса зданий. но поэтому компании по всему миру
и операций, но дорога уже открыта, «Лахта Центр», безусловно, станет проходят через то, что мы называем
цифровой трансформацией.

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

18 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

ФОРУМ WONDERWARE 2019:

КОМАНДНАЯ РАБОТА УСКОРЯЕТ ИННОВАЦИИ

23 октября в Москве прошел ежегодный форум Wonderware, посвященный цифровой
трансформации предприятий. Производитель программного обеспечения Wonderware / AVEVA,
российский дистрибьютор АО «Клинкманн СПб» и их партнеры собрали на мероприятии
представителей около 200 компаний, чтобы представить новые продукты, обсудить обновления
уже известных решений и обменяться опытом реализации различных проектов. Онлайн-
трансляция форума собрала более 2000 просмотров.

Главной темой форума Wonderware в России, Казахстане, Беларуси, их предприятиях, а также представи-
стала командная работа, слаженность Украине и Прибалтике и об актуаль- тели вендоров: Дмитрий Абакумов
которой оказывает большое влия- ных задачах промышленной авто- (ГК «Русагро»), Андрей Папшев (ООО
ние на результаты проектов и поиск матизации. Также он объявил, что «ЕвразТехника»), Дмитрий Пшичен-
новых эффективных решений задач Klinkmann становится дистрибьюто- ко (ООО «ГРК «Быстринское»), Инна
цифровизации. В сфере промыш- ром программных продуктов Citect Назарова (Schneider Electric) и Кон-
ленности этот аспект так же важен, (AVEVA Plant HMI). стантин Шитов (AVEVA). Они обсу-
как в спорте, поэтому специальным дили актуальные проблемы развития
гостем мероприятия стал Алексей Впервые на форуме состоялась информационных систем вертикаль-
Ягудин, олимпийский чемпион панельная дискуссия, темой которой но интегрированных холдингов,
по фигурному катанию, который стала «Практика цифровой транс- поделились опытом использования
рассказал о своем опыте выстраива- формации». Модератором дискус- продукции Wonderware и высказали
ния коммуникаций в команде. сии выступил Валентин Терентьев, пожелания по ее обновлению. Одним
коммерческий директор Wonderware из интересных вопросов стало приме-
Открыл форум генеральный Russia (Klinkmann). Участниками нение в России программного обеспе-
директор Klinkmann Group Сеппо стали топ-менеджеры ведущих рос- чения по подписке: в каждом случае
Вахимаа (Seppo Vahimaa) с речью сийских компаний, ответственные есть свои «за» и «против», но иногда
о работе с партнерами Klinkmann за цифровую трансформацию на сво-

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

РЫНОК I 19

такой подход может быть выгоден дений на базе RTU SCADAPACK Дмитрий Пшиченко, директор
и для промышленных предприятий, и System Platform. по информационным технологиям
главное — провести грамотный Конечно, ярче всего эффект сла- ООО «ГРК «Быстринское», рассказал
финансовый анализ. Также участни- женной командной работы можно о пути цифровой трансформации
ки дискуссии не обошли стороной увидеть в реализации проектов, на предприятии, о том, как повы-
такие важные сейчас проблемы, как поэтому она стала одной из основ- силась эффективность процессов
нехватка системных интеграторов ных тем выступлений. Клиенты добычи и переработки на предприя-
и сложности с обучением персонала. и системные интеграторы Klinkmann тии за счет внедрения MES-системы
/ Wonderware Russia рассказали о сво- Wonderware MES (AVEVA MES).
Еще одним нововведением форума ем опыте цифровой трансформации, Особенностью проекта является
стали workshop-сессии по узкоспеци- поделились успехами и отметили географическая распределенность
ализированным вопросам с ведущи- проблемы, с которыми столкнулись объектов и вахтовый метод работы
ми специалистами Wonderware Russia на этом пути. сотрудников: эти факторы удалось
и партнеров. Такой формат вызвал
неподдельный интерес участников,
и эта практика будет продолжена
в следующем году.

В рамках форума также прошла
выставка решений Wonderware
и партнеров:
• На стенде Asset Performance /

Operations & Optimization специ-
алисты Klinkmann / Wonderware
Russia представили решения APM
для предиктивной аналитики
и снижения издержек по обслу-
живанию промышленного обо-
рудования, а также решения MES,
которые на 15% повышают про-
изводительность производства
и до 50% уменьшают производ-
ственные затраты.
• На совместном стенде Wonderware
Russia и Центра инноваций
Schneider Electric можно было
ознакомиться с промышленной
интегрированной платформой
для нефтегазовых предприятий.
• AVEVA представила Unified
Operation Center, построенный
по принципу «система систем»
на базе System Platform. Он помо-
гает быстрее выйти на окупае-
мость за счет применения про-
веренных шаблонов, отчетов,
информационных панелей и экс-
плуатационных показателей.
• Системный интегратор
Wonderware — компания «Энер-
гоТехПроект», выставила на своем
стенде несколько новых решений:
АРМ «ОМИКРОН», решение дис-
петчеризации скважин на основе
System Platform 2017, а также
систему перевода ДЭС с дизельно-
го топлива на нефть при помощи
InTouch и Dream Report.
• Глобальный партнер Wonderware,
Ocean Data Systems, представил
систему промышленных отчетов
Dream Report.
• Schneider Electric на своем стенде
продемонстировал типовое реше-
ние для нефтегазовых месторож-

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

20 I РЫНОК

учесть при организации управления директора Заполярного филиала В рамках генеральной сессии
предприятием. В дальнейшем систе- по минерально-сырьевому ком- и потоков ведущие специалисты
му планируется расширять (увели- плексу, ПАО «ГМК «Норильский Klinkmann / Wonderware Russia
чив серверные мощности), будет никель», через телемост рассказал рассказали о тенденциях, лучших
повышена ее отказоустойчивость, о реализации и основных результа- мировых практиках и программных
также будут разработаны мобиль- тах двух проектов программы «Тех- продуктах Wonderware, которые
ное приложение и единая система нологический прорыв» компании помогают повысить эффективность
планирования. «Норильский никель»: «Хранилище на производстве:
технологических данных (PIMS)» • BPM, решение Workf low
Константин Утешев, технический и «Диспетчеризация производства».
директор АО «РТСофт» (фили- Роман Ромахин, исполнительный Management (Skelta BPM)
ал «УралРТСофт») и системный директор Maintex, представил опыт и Manufacturing Execution System
интегратор Wonderware, поделил- применения продуктов класса Asset (MES) от Wonderware. Практики
ся опытом создания платформы Performance Management на пред- в горной добыче, решение MES
энергоменеджмента (ПЭМ) ПАО приятиях в России и странах Тамо- Ampla (стандарт для шести веду-
«ММК» на базе Wonderware. Андрей женного союза. щих международных горнодобы-
Гриценко, советник заместителя вающих компаний).
• Решения Wonderware для повы-
шения скорости принятия реше-
ний операторов на базе System
Platform, решения для автомати-
зации на уровне IIoT — InTouch
Edge HMI.
• Решения для технического обслу-
живания и ремонта (AVANTIS.Pro
+ Condition Manager), которые
позволяют добиться повышения
общей эффективности оборудо-
вания. Предиктивная аналитика
для мониторинга технического
состояния оборудования и ран-
ней диагностики (AVEVA PRiSM),
а также управление мобильным
персоналом и операциями (Mobile
Operator Rounds — IntelaTrac).
• Гибкое ценообразование по под-
писке — AVEVA Flex.
Завершился форум церемони-
ей награждения лучших проек-
тов, реализованных на решениях
Wonderware. В номинации «Самая
масштабная платформа на базе про-
граммных продуктов Wonderware
для цифровой трансформации
на производстве» выиграли ПАО
«ГМК «Норильский никель», ООО
«Норникель — Общий центр обслу-
живания» и ООО «Сумма Техноло-
гий». В номинации «Лучшее решение
Wonderware MES для металлур-
гической отрасли» награды доста-
лись ООО «ЕвразХолдинг», ООО
«ЕвразТехника» и ЗАО «ИНТМА-
Автоматика». В номинации «Самый
крупный инфраструктурный проект
в РФ с использованием программных
продуктов Wonderware» были отме-
чены ПАО «Газпром, филиал УСЗ»,
ООО «ЛИИС Инженерные решения»
и ГК «ТЕЛРОС». Почетную награду
«Стабильный и быстрорастущий
партнер Wonderware Russiа» полу-
чила компания ООО «НПФ Румин-
тек».

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ



22 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

РОБОТИЗАЦИЯ КАМАЗА:

ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ

ПАО «КАМАЗ» — крупнейший производитель тяжелых грузовых автомобилей в России,
который в этом году отмечает 50 лет с начала строительства. Предприятие активно внедряет
в производственные процессы новейшие технологии и роботов. О важных аспектах роботизации
производства и о том, что она может дать промышленным предприятиям, мы поговорили
с Равилем Хисамутдиновым, заместителем директора по развитию ПАО «КАМАЗ»
по роботизации, д. т. н., профессором, зав. кафедрой К(П)ФУ, МВА.

Стратегия развития ПАО робототехнических комплексов ное производство топливных баков,
«КАМАЗ» до 2020 г. предусма- (РТК). Каковы основные цели реа- вступившие в строй в этом году. Что
тривает глобальное внедрение лизации этой стратегии? Можно касается эффективности, очевидно,
ли уже говорить о ее результатах? что по качеству и производительно-
РАВИЛЬ Какова эффективность внедрения сти роботы всегда будут выигрывать
ХИСАМУТДИНОВ: РТК? у человека.

«Пользуясь старыми Мы уже разрабатываем страте- Внедрение РТК — это всегда
технологиями, гию внедрения робототехнических взаимодействие заказчика и инте-
комплексов на следующие 5–10 лет. гратора. Как оно строится в слу-
на мировом рынке Цель реализации этой стратегии чае «КАМАЗа»? Какие компании-
невозможно одна — повышение эффективности интеграторы выступают вашими
бизнеса. Если говорить о локальных основными партнерами, есть ли
конкурировать проектах, выполненных за последние среди них российские?
с продукцией высокого несколько лет, то мы результатами
качества, изготовленной довольны. Заключение в прошлом Мы не делим интеграторов на «сво-
году в Мюнхене глобального согла- их» и «чужих». В конкурсах уча-
на роботизированном шения с мировым лидером по про- ствуют и российские, и зарубежные
производстве» изводству роботов говорит о том, что интеграторы: как показывает опыт,
мы системно продвигаемся в области побеждают те, кто предлагает более
роботизации производства. Под- эффективные технологии. В этом
тверждают наш курс и полностью году успешно завершили проекты
роботизированный новый завод по роботизации один российский
каркасов кабин, и роботизирован- и два зарубежных интегратора.

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ I 23

Одной из отличительных осо- будут сопровождать человечество, приводит к необходимости переу-
бенностей производственной кон- поскольку есть монотонный труд, чивать людей, которые высвобож-
цепции, известной как «Индустрия вредные и опасные условия труда даются после роботизации компа-
4.0», является высокая гибкость и, самое главное, бизнес всегда будет нии. Исторически так сложилось,
производства, способность быстро нуждаться в повышении произво- и это уже не изменить, что лидером
производить продукт с учетом тре- дительности труда, и роботы будут в области промышленной роботи-
бований заказчиков/покупателей. в этом полезными. А человек в это зации суждено быть автомобильной
Реализуется ли такой подход в ПАО время сможет заняться более интел- промышленности. Этим заняты все
«КАМАЗ»? Как система РТК позво- лектуальной работой. Однако это автомобильные компании. Реаль-
ляет решать данную задачу? вовсе не означает, что уменьшится ность такова, что если предприятие
количество рабочих мест. Наобо- по-прежнему пользуется старыми
Как бы ни назывались государ- рот, во всех странах, где роботиза- технологиями, то ему на мировом
ственные программы разных стран, ция проходит на должном уровне, рынке невозможно конкурировать
такие как немецкая «Индустрия 4.0», появляются новые рабочие места, с продукцией высокого качества,
японская «Общество 5.0» и др., все связанные с высокоинтеллекту- изготовленной на роботизирован-
они направлены на удовлетворение альным трудом. Безусловно, это ном производстве.
потребностей человечества на Зем-
ле в повсеместной кастомизации
продукции, для чего и требуется
эта высокая гибкость производства,
способность быстро производить
продукт с учетом требований потре-
бителей. Рано или поздно такая зада-
ча встанет перед всеми производите-
лями, и мы не исключение, поэтому
системно готовимся к этим изме-
нениям в обществе. В наше быстро
меняющееся время неразумно созда-
вать жесткие технологические ком-
плексы. Гибкость роботизирован-
ных комплексов как раз и позволяет
решить предстоящую сложную зада-
чу кастомизации продукции.

Исторически автомобильная
промышленность выступает самым
крупным в мире потребителем РТК.
Какие новые задачи развитие
автомобильного производства ста-
вит перед создателями РТК на всех
стадиях разработки собственно
роботов, интеграции, систем
управления РТК, систем управле-
ния производством и т. п.?

Необходимо отметить, что сегод-
няшние роботы созданы с большим
заделом для решения задач и насто-
ящего, и будущего производств,
то есть они уже сейчас готовы быть
интегрированными в условия «умно-
го производства», только наше обще-
ство к этому еще не готово. Так что
к роботам претензий нет.

В целом, как один из ведущих
потребителей РТК, как Вы види-
те развитие этого направления
с точки зрения как применения,
так и развития самих РТК?

Мое знакомство с роботами
позволяет сказать, что роботиза-
ция неизбежна. Это мировой тренд.
Мир не спрашивает у нас, хотим
мы этого или нет. Роботы всегда

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

24 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИИ ЛИНИИ КОЛЕНЧАТЫХ

ВАЛОВ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ПРЕДПРИЯТИИ

ИВАН ФРОЛОВ
[email protected]
АЛЕКСАНДР МАЙОРОВ
[email protected]

Автомобильная промышленность демонстрировала тягу к новым технологиям и прорывному
развитию на протяжении всех индустриальных революций. Так происходит и на этапе
четвертой научно-технической революции «Индустрия 4.0», концепция которой заключается
в создании автоматизированного цифрового производства, позволяющего снизить издержки,
увеличить скорость выпуска продукции и добиться максимального качества конечного
изделия.

При серийном изготовлении про- и исключает человеческий фактор геометрии. Во-первых, она должна
дукции существует задача размер- ошибки, связанный с утомлением быть встроена в линию контро-
ного контроля большого количества и невнимательностью сотрудника. ля и синхронизирована с рабо-
типовых деталей. Форма и габариты той других установок, входящих
таких деталей зависят от конкретного В таких решениях робот выступа- в линию контроля, — установкой
производства — от поковок и кузо- ет в роли оператора измерительного магнитно-люминесцентного кон-
вов автомобилей до корпусов ракет- оборудования. Сканер устанавлива- троля и установкой контроля твер-
ных двигателей. ется на ось робота, все манипуляции дости. Во-вторых, время полного
робот выполняет по заранее напи- цикла измерений не должно пре-
Требования, предъявляемые санному алгоритму, составленному вышать 1 мин. В-третьих, получен-
к результатам контроля, также раз- исходя из требований к процессу ная в ходе измерений информация
личаются — от пометки «годен/ производства измерений, и позво- должна передаваться от установки
негоден» до развернутого отчета ляет получить данные необходимого контроля геометрии в АСУ верхнего
с указанием значений проверяемых качества с высокой скоростью. Робот уровня завода.
параметров. способен проводить измерения семь
дней в неделю, 24 часа в сутки. Схема работы системы выгля-
При проведении ручных измере- дит следующим образом. Поковка
ний замер детали, анализ получен- На Кузнечном заводе ПАО коленчатого вала поступает по кон-
ных результатов и составление отче- «КАМАЗ» была поставлена задача вейеру на позицию контроля геоме-
та занимают много времени. А если по автоматизации участка контроля трических параметров. На позиции
речь идет о сканировании и контроле геометрических параметров поковок, измерения геометрических параме-
сложных криволинейных поверхно- имеющих ось вращения. тров коленчатый вал перемещает-
стей, то процесс усложняется много- ся роботом-манипулятором KUKA
кратно. Назначение роботизированной KR360 (в данном случае робот
установки контроля геометрии: используется в качестве специ-
Для получения данных сканиро- • автоматический контроль гео- ального подъемного устройства)
вания нужного качества необходимо в рабочую зону измерительной
точно выдерживать рекомендуемое метрических размеров поковок установки. Поковка коленчатого
расстояние от сканера до скани- коленчатых валов относительно вала фиксируется в специальных
руемой поверхности и ориентацию базовых поверхностей; зажимах. Сканирование и измере-
сканера к поверхности. Даже при • обработка полученной информа- ние происходит по заранее напи-
небольшом весе сканера накаплива- ции и выработка сигнала о выбра- санному алгоритму. Система
ется усталость оператора, что влия- ковке изделий; сравнивает полученные размеры
ет на качество получаемых данных. • подготовка статистической с допустимыми и определяет год-
Затем следует трудоемкий процесс информации и создание архивов ность поковки коленчатого вала.
сравнения данных с CAD-моделью измерений; Результаты измерений выводятся
или чертежами, принятие решений • возможность единичного контро- на экран монитора оператора. Затем
о доработке детали или ее допуске. ля геометрических параметров также роботом-манипулятором
поковок, имеющих ось враще- KUKA KR360 поковка коленчатого
Интеграция роботов в измеритель- ния. вала извлекается из рабочей зоны
ный процесс и автоматизация всей Существуют определенные тре-
процедуры позволяет сократить бования, предъявляемые к робо-
время выполнения каждого этапа тизированной установке контроля

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ I 25

измерительной установки и сорти- скриптов измерений применен про- РИС. 1.
руется в зависимости от результатов граммный продукт ATOS Professional Блок-схема процесса
замеров. Поковки, не соответству- VMR и модули «Авиатех», разрабо- контроля геометрии
ющие заданным геометрическим танные системным интегратором
параметрам, отделяются от годных самостоятельно. Схема взаимодей- KR360, обладающий большей грузо-
поковок. ствия представлена на блок-схеме подъемностью. Эта модель робо-
(рис. 1). та KUKA очень популярна среди
Далее на каждую поковку наносит-
ся идентификационный номер. Роботизированная измеритель-
ная система состоит из двух моду-
Установка контроля геометрии лей. Первый робототехнический
построена на базе промышленно- комплекс (рис. 2) составляют непо-
го робота KUKA KR60, позиционе- средственно робот KUKA KR60,
ра производства ООО «Авиатех» измерительная система ATOS Scan
и бесконтактной оптической систе- Box, GOM PC и позиционер. Вто-
мы оцифровки и измерений ATOS III рой робототехнический комплекс
Triple Scan. Оборудование размеще- (рис. 3) представлен роботом
но в защитном боксе, что позволяет KUKA KR360, также измеритель-
исключить влияние производствен- ной системой ATOS Scan Box, PLC,
ных факторов на процессы измере- HMI и вспомогательными система-
ний. ми. Во всей системе роботы KUKA
выполняют функцию манипулято-
Для реализации установки контро- ров. KR60 мобилен, гибок и уни-
ля геометрии использовалась компо- версален, его отлично дополняет
нентная база Siemens и Weintek. Для
управления системой и написания

РИС. 2.
Система измерительного
оборудования на базе
робота-манипулятора
KUKA KR60

РИС. 3.
Робот KUKA KR360
с механизмом захвата

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

26 I АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

предприятий автомобильной про- лировать объекты автоматизации поковок. Детали весят 50–110 кг,
мышленности. силами сотрудников предприятия. теперь эту работу успешно выпол-
В ходе проекта на Кузнечном заво- няют роботы. Во-вторых, сам кон-
Модуль РТК № 1 выполняет весь де ПАО «КАМАЗ» удалось выявить троль геометрических параметров
цикл измерения и расчетов, переда- ряд закономерностей работы робо- деталей осуществляется в автомати-
ет данные в АСУ верхнего уровня. тизированных комплексов в среде ческом режиме и предусматривает
Модуль РТК № 2 взаимодействует кузнечно-прессового производства. более 70 точек измерения. Челове-
с системами конвейера, управляет В частности, производственные ческий фактор ошибки при прове-
запуском РТК № 1 и координирует факторы (вибрации, пыль) могли дении измерений полностью исклю-
вспомогательное оборудование робо- стать помехой для корректного чен. Таким образом, достигнут
тизированной ячейки. функционирования оптическо- высокий уровень контроля качества
го измерительного оборудования деталей, а вместе с тем и контроль
«Авиатех», системный пар- и обеих роботизированных ячеек. поковок полностью укладывается
тнер KUKA, выполнил проект под Однако работу измерительного обо- в такт конвейера. В-третьих, трудо-
ключ. Специалисты компании осу- рудования удалось оптимизировать затраты при автоматизированном
ществили технологический аудит под существующие условия, изме- контроле геометрии поковок воз-
производства, разработали пред- рения проводятся без каких-либо можно оптимизировать. На участ-
варительное решения для оценки помех. Кроме того, специалистам ке контроля необходим всего один
заказчиком, реализовали проекти- KUKA и «Авиатех» удалось рацио- сотрудник предприятия — квали-
ровку, монтаж и предварительную нализировать работу программной фицированный оператор робото-
приемку робототехнического ком- и аппаратной частей таким образом, технической ячейки.
плекса на собственных производ- чтобы был соблюден важнейший
ственных площадях. В подобных принцип равенства цикла измере- Проект контроля геометрии
случаях системным интегратором ния циклу такта конвейера. на линии Кузнечного завода
и компанией KUKA проводится «КАМАЗ» является частью соглаше-
специальное обучение сотрудни- По нашим оценкам, после вне- ния между KUKA и ПАО «КАМАЗ»
ков предприятия, линии которого дрения роботизированной системы о глобальном стратегическом сотруд-
автоматизируются. Основная цель заказчик получит ряд преимуществ. ничестве. Решение стало одним
такого обучения — предоставление Во-первых, на предприятии исклю- из шагов к комплексной роботизации
знаний и умений, позволяющих чен тяжелый ручной труд, который и автоматизации производственных
наладить производство в кратчай- использовался при перемещении мощностей ПАО «КАМАЗ».
шие сроки и впоследствии контро-

Реклама

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

ПРОИЗВОДСТВО АВТОБУСОВ В РУКАХ РОБОТОВ:НАЗВАНИЕ РУБРИКИ I 27

КРУПНЕЙШИЙ ПРОЕКТ

ОТЕЧЕСТВЕННОГО ИНТЕГРАТОРА

МАРИЯ ЕГОРШИНА

Современные тенденции в сфере экономики, повсеместное развитие роботизации, поддержка
развития робототехники государством — все эти факторы заставляют все большее количество
предприятий переходить на автоматизированные линии и роботизировать отдельные
процессы. Но готовы ли российские предприятия полностью автоматизировать свои цеха?
Готовы ли производители внедрять у себя новые технологии и создавать необходимые
для этого условия? А главное, есть ли у российских интеграторов и разработчиков опыт
по реализации масштабных проектов? Постараемся ответить на поставленные вопросы
на примере компании «БМГ» — одного из ведущих производителей автобусной техники
в Российской Федерации.

РИС. 1. Несколько лет назад компания дать современное «безлюдное» про- бусов в год с возможностью ее уве-
Торжественный запуск «БМГ» (производитель автобусов изводство с полностью автоматизи- личения до 5000 единиц. При этом
первой очереди завода марки VOLGABUS) начала строи- рованными линиями. сварка кузовов автобусов должна
тельство нового завода во Влади- быть максимально автоматизирован-
Volgabus мирской области для производства По итогам конкурса, в котором ной (рис. 2). «Для реализации такой
экологичных автобусов на газовом участвовали в том числе ведущие масштабной задачи особенно важна
РИС. 2. топливе и электробусов. Руководство мировые интеграторы, компания предпроектная работа. Мы уверены,
Производство компании поставило амбициозную цель — соз- «ВЕКТОР ГРУПП» (Москва) была что грамотно проведенная подгото-
выбрана генеральным подрядчиком вительная работа — это две трети
«БМГ». Сварочный для автоматизации сварочного цеха. успеха. В данном случае она заклю-
и сборочный цеха В мае 2017 г. началась реализация чалась в разработке детальной пла-
этого сложного и во многом уни- нировки цеха, разбивке существую-
кального проекта, а уже 21 декабря щих узлов на более мелкие детали,
того же года на торжественном запу- подготовке технологий автомати-
ске первой очереди завода (рис. 1), зированной сварки, включающей
в котором принял участие предста- глубокую проработку технологич-
витель Президента по вопросам эко- ности изделия, вариантов оснастки
логии и транспорта Сергей Иванов, для роботизированных ячеек, а так-
трудилось 29 роботов и сотни единиц же изучение международного опыта
вспомогательного оборудования для по реализации аналогичных проек-
автоматизированных линий. тов, — говорит генеральный дирек-
тор «ВЕКТОР ГРУПП» Дмитрий
У заказчика были непростые, Ипанов. — На этапе запуска проекта
но конкретные требования: обеспе-
чить производительность 2000 авто-

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

28 I АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

аб

РИС. 3. наш конструкторский отдел тесно В результате для решения постав- зированной сварки, одни из немно-
Роботизированная взаимодействовал с конструкторским ленной задачи было спроектировано гих соответствующих вышеуказан-
сварка: а) детали модуля отделом заказчика. Это еще один и установлено 18 сварочных ячеек ным требованиям. Для обеспечения
крепления задней важный фактор, влияющий на успех, (рис. 3) с 29 сварочными роботами связи с общезаводской системой
подвески автобуса; без такой совместной работы реали- KUKA, 14 трехосевых позиционеров, ERP (система планирования ресур-
б) детали модуля зация проектов подобного масштаба четыре одноосевых позиционера, сов предприятия) была установлена
крепления передней просто невозможна, заказчик должен три линейные оси длиной до 13 м система управления на компонентах
подвески автобуса быть готов создать условия для бес- и 14 автоматических сварочных осна- Siemens, разработанная специалиста-
препятственного взаимодействия сток. Для того чтобы обеспечить ми «ВЕКТОР ГРУПП». Она позволяет
РИС. 4. своих подразделений с подразделе- 100%-ную доступность сварочных заводу в режиме реального времени
Роботизированная ниями исполнителя, в том числе для швов, были использованы зажимы руководить производственными
ячейка с трехосевым оптимизации конструкции изделия DESTACO, специально разрабо- процессами и анализировать дан-
позиционером для для автоматизированного произ- танные для автопрома (рис. 4). Это ные, а именно контролировать ста-
сварки детали модуля водства». пневматические зажимы с контролем тус выполнения заказа; распределять
крепления передней положения (открыт/закрыт) и воз- и планировать загрузку в зависимо-
подвески автобуса. Для того чтобы поставленные можностью управления в процессе сти от поступивших заказов; кон-
В ячейке использованы заказчиком цели были достигнуты, сварки изделия. Для получения мак- тролировать количество сваренных
пневматические зажимы а все требования и нормативы были симально ровных сварочных швов деталей в смену/в месяц и т. д.; отсле-
DESTACO с контролем четко выполнены, интегратор провел и во избежание дополнительной живать время сварки каждого изделия
положения, управляемые объемную работу по подбору основ- зачистки деталей (которая занимает и многое другое. Для автоматизиро-
в процессе сварки ного и вспомогательного оборудо- существенное время) были выбраны ванного производства такая система
и обеспечивающие вания, по проектированию оснастки новейшие сварочные аппараты OTC является необходимой и позволяет
100%-ный доступ ко всем для роботизированных ячеек, систем Daihen, предназначенные для роботи- видеть общую производственную
сварочным швам управления и систем безопасности. картину. Также были визуализиро-
ваны все роботизированные ячейки
и их составляющие на системе управ-
ления (рис. 5), что позволило облег-
чить и ускорить работу оператора,
сделать взаимодействие с панелью
управления интуитивно понятным.

В результате технология сварки
модуля крепления передней подве-
ски была разработана интегратором
таким образом, что в совокупности
с высокотехнологичной сварочной
оснасткой это позволило достичь
стабильно высокой повторяемости
размеров свариваемых изделий.

Итогом внедрения автоматизации
на данном предприятии стала пол-
ная сборка переднего модуля кузо-
ва в автоматизированной оснастке,
сварка 100% швов роботом, сокра-
щение времени производства в 30 (!)
раз по сравнению с ручным режимом

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ I 29

РИС. 5.
Сварочные ячейки
с поворотными
трехосевыми
позиционерами для
сварки деталей модуля
крепления передней
подвески. Можно
видеть монитор панели
управления ячейки
с ее визуализацией

работы и, что немаловажно, мини- ная реализация проекта оказалась воз- совместной работы реализация подоб-
мизация брака. можной во многом благодаря самому ных проектов сильно затрудняется.
заказчику, который осознавал всю
К слову, в настоящий момент дан- важность сотрудничества с интегра- Итак, начало положено. Россий-
ный проект стал самым крупным тором, был вовлечен в процесс, давал ские интеграторы роботизированных
в России, запущенным отечественным обратную связь и совместно дораба- систем уже имеют опыт реализации
интегратором, ранее проекты подоб- тывал узкие места. Пока это, к сожале- крупных проектов и могут выступить
ного масштаба осуществлялись только нию, скорее редкость, а ведь без такой надежным партнером в модерниза-
иностранными компаниями. Успеш- ции отечественных предприятий.

Реклама

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

30 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

ЗАРЯДНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ
НА БАЗЕ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ
MICROSOFT AZURE

ЧАНЬ ДИА ХАУ CHANG JIA HAO
ПЕРЕВОД: ВЛАДИМИР РЕНТЮК

В статье рассмотрен проект зарядной станции для электромобилей, совместно реализованный
компаниями Advantech и Microsoſt. Решение позволяет собирать и передавать данные
от множества цифровых счетчиков и датчиков.

ВВЕДЕНИЕ и бензина в легковых автомобилях платформу для общественных заряд-
Недавние инициативы по сокра- и микроавтобусах. ных станций электрических транс-
портных средств и для подключения
щению выбросов углекислого газа По всей вероятности, автопро- всех участвующих в этом устройств
(СО2), предпринятые в Европе — изводителям придется ускорить к облаку, компания Advantech предо-
крупнейшем мировом экономиче- внедрение транспортных средств ставила свои надежные компактные
ском блоке, вызвали слухи о том, с нулевым и низким уровнем выбро- безвентиляторные компьютеры,
что это может стать финишной сов СО2. Если двигатель внутренне- действующие в жестких условиях
чертой для автомобилей, рабо- го сгорания должен быть выведен окружающей среды. Поставляемые
тающих на ископаемом топливе. из эксплуатации, а электрический с облачными сервисами Microsoft
В частности, Европейская комиссия двигатель — стать его альтернати- Azure, они были развернуты на заряд-
представила законодательное пред- вой, то владельцы аккумуляторных ных станциях с питанием от солнеч-
ложение, требующее в течение деся- электромобилей или гибридов с под- ных батарей. Решение предназначено
тилетия, начиная с 2020 г., достичь ключаемым зарядным модулем могут для обеспечения удаленного монито-
снижения среднего уровня выбро- ожидать, что зарядные станции ста- ринга, контроля и управления точка-
сов углекислого газа на 30%. При- нут доступными и повсеместными ми зарядки из центральной диспет-
чем как легковых автомобилей, так для обеспечения удобства эксплуа- черской (рис.).
и микроавтобусов. Двигаясь в этом тации таких транспортных средств.
направлении еще дальше, прави- ТРЕБОВАНИЯ
тельство Великобритании, следуя Учитывая сложившуюся тенден- Общественные станции заряд-
аналогичным обязательствам, при- цию и стремясь быть на шаг впере-
нятым рядом других европейских ди конкурентов, компании Advantech ки электромобилей на солнечных
стран, объявило о еще более амби- и Microsoft предложили совместное батареях представляют собой кон-
циозном плане — к 2040 г. запретить решение для одного из европейских струкции в виде павильонов с уста-
использование дизельного топлива проектов по зарядным станциям. новленными на крыше солнечными
Для того чтобы обеспечить удобную

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ I 31

панелями, которые подают энергию Преимущества предложенного решения:
к точкам зарядки. Некоторые станции • Платформа управления для персонала зарядной станции электрического
зарядки электромобилей занимают
часть площади уже существующих транспортного средства (e-vehicle, EV) для контроля состояния зарядных станций,
автозаправочных станций, обычно уровня заряда аккумуляторов и наличия оборудования.
расположенных в районах, где интен- • Платформа удаленного мониторинга и мониторинга в реальном времени для
сивность движения относительно центров управления контролем состояния зарядных станций и сопутствующего
высока. оборудования посредством визуализации данных в реальном времени,
прослеживания тенденций, а также статистики.
Особенность данного проекта • Анализ больших данных по ключевым показателям (например, доступность
в том, что он требует установки оборудования, эффективность и экономическая эффективность) для лиц,
многочисленных цифровых счет- определяющих политику, с целью получить представление о своем бизнесе
чиков и датчиков на каждой заряд- и средствах, направленных на улучшение стратегических решений по
ной станции для сбора данных развертыванию зарядных станций.
о выработке/потреблении солнеч- • Простые в использовании приложения, которые могут помочь водителям
ной энергии, рабочем состоянии находить близлежащие к ним зарядные станции и просматривать информацию
каждой точки зарядки и условиях о заряде/разряде аккумулятора своего автомобиля.
окружающей среды на заправочных
станциях, особенно тех, где имеют- средств, заказчик приобрел концен- ную панель мониторинга (dashboard). РИС.
ся и газовые заправочные колонки. тратор Azure IoT Hub, службу ана- Основным преимуществом такого Структура зарядной
Здесь также необходим IoT-шлюз, литики в реальном времени Stream решения является потенциальное станции
причем на каждой станции. Он пред- Analytics и Power BI — комплексное улучшение использования полосы Примечание. Azure
назначен для сбора, преобразования программное обеспечение бизнес- пропускания, что также может сни- Cosmos DB — это
и передачи данных по беспроводной анализа компании Microsoft, объе- зить затраты. Наконец, Azure Power запатентованная
связи в облако. диняющее несколько программных BI — подходящий инструмент для глобально распределенная
продуктов. системных интеграторов, поскольку многомодельная служба
РЕШЕНИЕ он помогает им создавать удобные базы данных Microsoſt
На каждой зарядной станции Концентратор Azure IoT Hub — для пользователя информационные «для управления
простой в использовании, безопас- панели для различных устройств данными в масштабе
в качестве IoT-шлюза установлен ный и надежный инструмент для под- с разными форматами отображения. планеты», запущенная
безвентиляторный компьютер UTX- ключения периферийных устройств Это означает, что извлеченные данные в мае 2017 г.
3117 компании Advantech, обладаю- к облаку. Его применение особенно могут быть эффективно визуализи-
щий небольшим форм-фактором, целесообразно в крупных сетях с боль- рованы для целого ряда приложений.
прочной конструкцией и поддерж- шим количеством конечных устройств, Все сказанное относится и к станци-
кой беспроводной связи, что делает поскольку он назначает уникальный ям зарядки электромобилей. Такое
его подходящим для наружных при- IP-адрес каждому подключенному решение содержит интерфейсы для
менений. UTX-3117 развернут с плат- решению, обеспечивая полную про- системных операторов и сотрудников
формой Advantech WISE-PaaS Edge слеживаемость данных. Затем можно станций, необходимые для просмотра
Intelligence и решениями Microsoft использовать Azure Stream Analytics данных и осуществления контроля,
Azure Cloud, которые можно приоб- для оценки и оптимизации потока а также приложения для смартфонов,
рести с помощью онлайн-магазина данных, пересылки пакетов в облач- помогающие водителям находить точ-
WISE-PaaS Marketplace. В данном ную базу данных, систему управленче- ки зарядки.
случае, чтобы иметь возможность ской отчетности или в интеллектуаль-
централизованно управлять на осно-
ве IoT (Internet of Things, «Интернет
вещей») своей сетью зарядных стан-
ций электрических транспортных

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

32 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

СДЕЛАНО В РОССИИ:

ИНТЕРФЕЙСНЫЕ РЕЛЕ PLC INTERFACE

ИГОРЬ ХОЛОПОВ
менеджер по продукции Interface Components ООО «Феникс Контакт РУС»

Статья посвящена процессу локализации производства электромеханических и электронных
компонентов Phoenix Contact в России. Описывается номенклатура локализованных изделий.
Рассматриваются аспекты применения производимых в России релейных модулей PLC
INTERFACE в сфере автоматизации в энергетике.

РИС. 1. ЛОГИЧЕСКИЙ ШАГ решений и продуктов, предназна- области. Спустя год на базе склад-
Завод Phoenix Contact В РАЗВИТИИ ченных именно для отечественного ского комплекса в Москве был
в ОЭЗ «Ступино Квадрат» рынка. открыт первый этап локализован-
Дочернее предприятие междуна- ного производства. С маркировкой
родного электротехнического кон- Российский рынок традиционно «Сделано в России» на рынок были
церна Phoenix Contact GmbH & Co. является стратегически важным для представлены винтовые и пружин-
KG — ООО «Феникс Контакт РУС» концерна Phoenix Contact, и реше- ные клеммы, устройства защиты
начало свой путь на российском ние об открытии собственного про- от импульсных перенапряжений
рынке в 2002 г. Со дня основания изводства стало логическим шагом (УЗИП) для сигнальных цепей.
одним из приоритетов ООО «Феникс в развитии дочернего предприятия В 2018 г. был открыт производствен-
Контакт РУС» была помощь в реше- в России. В 2016 г. в основание завода ный комплекс НПО «Феникс Кон-
нии технических и стратегических НПО «Феникс Контакт» был заложен такт» в hi-tech-кластере ОЭЗ «Сту-
задач партнеров и клиентов компа- первый камень. Завод расположился пино Квадрат» (рис. 1). С введением
нии. За семнадцать лет реализовано в особой экономической зоне (ОЭЗ) в эксплуатацию завода номенклату-
множество уникальных проектов, «Ступино Квадрат», находящейся ра выпускаемых изделий в России
разработаны десятки эксклюзивных в Ступинском районе Московской

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА I 33

расширилась. На текущий момент гих специалистов, — отсутствие самые востребованные на рынке изде- РИС. 2.
в число локализованных продуктов российских аналогов технических лия. В номенклатуре локализованных Участок производства
входят: проходные клеммы с вин- устройств, предназначенных для реле PLC INTERFACE (рис. 3) 23 наи- электронных компонентов
товыми и пружинными зажимами, решения различных задач в обла- более популярных изделия, включая АСУ ТП на заводе Phoenix
УЗИП для сигнальных цепей, источ- сти АСУ ТП. Найти на рынке аналог Contact в России
ники питания и интерфейсные реле применяемого зарубежного изделия,
PLC INTERFACE (рис. 2). идентичный ему по техническим РИС. 3.
характеристикам, но производи- Интерфейсные релейные
ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ: мый в России, — задача непростая. модули PLC INTERFACE
МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ? А в контексте оборудования для
систем автоматизированного управ-
В последние несколько лет импорто- ления процессами порой и просто
замещение стало одним из веду- невыполнимая.
щих трендов в различных отрас-
лях промышленной деятельности, Открытие производства Phoenix
включая автоматизацию техноло- Contact в России совпало с ростом
гических процессов в топливно- промышленной базы и активным
энергетическом секторе. Программа развертыванием программы про-
импортозамещения активно дей- мышленного развития. Локализа-
ствует во многих госкорпорациях ция производства Phoenix Contact
и компаниях с долей государственно- помогает компаниям, занимаю-
го участия. К применяемому в про- щимся проектированием, производ-
ектах оборудованию предъявляют ством и эксплуатацией систем АСУ
требования о производстве в Рос- ТП и РСУ, использовать качествен-
сии или высокой степени локализа- ный и проверенный временем про-
ции (для комплектных устройств). дукт как в части проходных клемм, так
Год от года доли иностранных и в части электроники: реле, источ-
компонентов в шкафах РСУ, АСУ ников питания и УЗИП.
ТП и НКУ должны снижаться, то есть
должна сокращаться так называемая САМЫЕ ВОСТРЕБОВАННЫЕ
адвалорная доля компонентов ино- ВАРИАНТЫ ИЗДЕЛИЙ
странного производства.
Говоря о локализации производ-
Тем не менее одна из ключевых ства, следует отметить, что в перво-
проблем, с которыми ассоциируется начальную программу производ-
термин «импортозамещение» у мно- ства НПО «Феникс Контакт» попали

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

34 I АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

РИС. 4. модули электромеханических и полу- тационных элементов. Напряжение свои стандартные характеристики,
Процесс производства проводниковых реле в сборе, базовые питания катушки будет зависеть наименования и заказные коды.
модули, специальные версии реле для от типа системы и выбранной в ней
релейных модулей различных задач коммутации. В чис- схемы питания вторичных цепей. С точки зрения глобального рын-
на заводе Phoenix Contact ле локализованных изделий есть вер- Для таких систем в номенклатуре ка это означает, что вместе с сохра-
сии релейных модулей для работы локализованных релейных модулей нением стандартных параметров
в России в условиях неблагоприятной ЭМС, доступны варианты с напряжением изделий они также должны сохра-
обстановки (серия PLC/SO46), версии 24 В UC (универсальная катушка), нять соответствие всем междуна-
для непосредственного подключения а также версии полупроводниковых родным и национальным требова-
полевых устройств (серия PLC/SEN), реле с возможностью коммутации ниям (как и стандартные релейные
двухканальные реле (серия PLC/2R), цепей до 48 В DC. модули, произведенные в Герма-
а также версии реле с позолоченными нии). В число таких требований
контактами для небольших нагрузок МИРОВОЙ УРОВЕНЬ входят: соответствие директивам
(серия PLC/AU). Отличаются вариа- ПРОИЗВОДСТВА В РОССИИ ЕС (CE-сертификация), соответствие
тивностью и типы используемых директивам RoHS/China RoHS, соот-
зажимов в локализованных реле — Одним из наиболее актуальных ветствие стандартам NEC (сертифи-
на заводе Phoenix Contact в Ступино вопросов при локализации произ- кация UL) и т. д. Основанием для
производятся как версии с винто- водства оборудования является воз- получения таких подтверждающих
выми зажимами, так и с зажимами можность и необходимость сохра- документов являются первичные
Push-in. нения стандартных характеристик и периодические аудиты и провер-
изделий. Вместе с этим возникает ки производства, анализ его состоя-
Ориентируясь на самые востребо- и вопрос о сохранении стандартно- ния и соответствия предъявляемым
ванные изделия, специалисты завода го заказного кода, равно как и наи- требованиям. Производство НПО
НПО «Феникс Контакт» развернули менования, что в значительной сте- «Феникс Контакт» успешно прошло
производство релейных и полу- пени способно облегчить процесс все требуемые проверки, на осно-
проводниковых модулей (рис. 4) проектирования, закупки и форми- вании которых изделия, включая
с напряжением питания катушки рования комплектов ЗИП при экс- релейные модули, произведенные
24 В DC и 230 В UC (универсаль- плуатации комплектных устройств в ОЭЗ «Ступино Квадрат», могут
ная катушка, работающая на пере- управления. При начале производ- поставляться не только на россий-
менном или постоянном токе). Для ства релейных модулей семейства ский рынок, но и в любую точку
систем автоматизации в энергети- PLC INTERFACE в ОЭЗ «Ступино земного шара. Этот факт гаран-
ческой отрасли, конечно, наиболее Квадрат» компания Phoenix Contact тирует высокий уровень качества
применимы версии с универсальной в первую очередь исходила из необ- производства в России, полностью
катушкой управления на 230 В. Эти ходимости реализовать переход идентичного уровню остальных пло-
реле могут использоваться в АСУ от изделий, сделанных в Германии, щадок концерна Phoenix Contact.
ТП энергетического объекта, питаясь к изделиям, изготовленным в Рос-
от цепей оперативного тока. Но сле- сии, наименее ресурсозатратным для ЗАКЛЮЧЕНИЕ
дует отметить, что для различных наших партнеров. Таким образом, Многие эксперты сходятся во мне-
периферийных систем на энергети- все наименования релейной продук-
ческом объекте могут быть использо- ции, производимые НПО «Феникс нии, что взятый курс на импорто-
ваны и специальные версии комму- Контакт», полностью сохранили замещение в части промышлен-
ных электротехнических устройств
в топливно-энергетическом секторе,
включая отрасль энергетики, в даль-
нейшем будет лишь форсироваться.
Требования по степени и глубине
локализации комплектных устройств
автоматизации и управления с точки
зрения используемых в них компо-
нентов также будут расти. Элек-
тромеханические и электронные
компоненты производства НПО
«Феникс Контакт» гарантируют
соответствие предъявляемым требо-
ваниям по локализации производ-
ства и высокое качество продукции
согласно корпоративным и между-
народным стандартам.

OOO «Феникс Контакт РУС»
119619, г. Москва,

Новомещерский проезд, д. 9, стр. 1.
Тел.: +7 (495) 933-85-48.
Факс: +7 (495) 931-97-22.
[email protected]

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

Реклама

36 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

СЕРИЯ EPOS4  НОВОЕ СЕМЕЙСТВО
КОНТРОЛЛЕРОВ ПОЛОЖЕНИЯ maxon motor

ОЛЕГ СЕРГЕЕВ
[email protected]

Компания maxon motor выпускает целый ряд контроллеров для управления двигателями. Эти
устройства можно разделить на две группы: контроллеры скорости и контроллеры положения,
различающиеся по степени сложности и выполняемым функциям. До последнего времени
контроллеры положения были представлены в каталоге maxon motor двумя сериями: EPOS2
и MAXPOS. Однако три года назад появилась еще одна серия — EPOS4. Ее особенности
и рассмотрены в данной статье.

РИС. 1. Серия контроллеров EPOS2, впер- живается только шина CANopen, что требований, наряду с улучшением
EPOS4 Module вые появившаяся в каталоге maxon позволяет реализовывать сложные характеристик и унификацией воз-
motor 2008–2009 гг., представлена многоосевые системы. можностей по всем устройствам
РИС. 2. семью моделями различной мощ- серии, было обеспечение гибкости
EPOS4 Compact ности, которые позволяют работать Серия контроллеров положения решения. С этой целью в рамках
практически со всеми двигателями, MAXPOS входит в состав каталога серии все типоразмеры изготавли-
в настоящее время перечисленными с 2014 г. и содержит контроллеры ваются в нескольких конструктив-
в каталоге maxon. Из промышленных положения повышенного быстро- ных исполнениях. Исполнения раз-
шин контроллерами EPOS2 поддер- действия с поддержкой высокопроиз- личаются конструкцией, способом
водительной промышленной шины подключения электрических цепей,
EtherCAT, однако выпускается пока а также поддержкой ряда функций
в очень ограниченном количестве и возможностей.
моделей.
У контроллеров EPOS4 исполнение
Новая серия контроллеров положе- Module имеет вид открытой печатной
ния EPOS4, чей выпуск начался три платы с двумя линейками штыревых
года назад, занимает промежуточное разъемов (рис. 1). Контроллер тако-
место по производительности между го исполнения может помещаться
EPOS2 и MAXPOS и не уступает им по на специально разведенную базовую
функциональности. В этой серии плату с установленными ответными
выпускаются контроллеры в четы- разъемами, а базовая плата должна
рех типоразмерах нескольких разных разводиться силами самого клиента.
исполнений. Кроме этого, контролле- С одной стороны, это требует допол-
рами данной линейки поддерживают- нительных затрат времени и ресур-
ся различные промышленные шины: сов, с другой — есть возможность
и CANopen, и EtherCAT. учесть размеры и геометрию про-
странства, доступного для размеще-
При разработке серии контролле-
ров EPOS4 одним из приоритетных

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА I 37

ния контроллера, а также установить ются по значениям номинального
разъемы определенного количества тока и напряжения, а контроллеры
и вида, необходимые для конкрет- исполнения Compact — еще и типом
ного проекта. В результате можно поддерживаемой локальной сети.
получить контроллер положения
с испытанной и отлаженной функ- Достаточно большое количество
циональностью серийного продукта, выпускаемых вариантов контролле-
который оптимально вписывается ров EPOS4 вместе с возможностью
в конструкцию конечного изделия. переходить от одной версии кон-
троллера к другой простой заменой
Исполнение Compact (рис. 2) явля- платы разъемов или платы расшире-
ется более удобной в практическом ния, поддерживаемой во всей серии,
повседневном использовании вер- дает большую гибкость семейству
сией Module. К контроллеру EPOS4 контроллеров EPOS4 при построении
в исполнении Module добавляется приводных систем.
плата разъемов, на которой уста-
новлены разъемы, подходящие для ВОЗМОЖНОСТИ межуточные точки на каждом такте РИС. 3.
подключения при помощи кабелей. КОНТРОЛЛЕРОВ EPOS4 работы контроллера, для узкого EPOS4 в металлическом
В большинстве случаев контроллер набора предварительно запрограм- корпусе
EPOS4 Module сохраняет габаритные Контроллеры семейства EPOS4 мированных типовых траекторий.
размеры по ширине и длине, уве- оснащены всеми необходимыми
личиваясь лишь по высоте. Плата режимами работы. Как и в предше- Режим интерполяции положения,
разъемов доступна и в качестве само- ствующем поколении, в EPOS4 име- присутствовавший в контроллерах
стоятельного изделия, которое мож- ются режимы профиля положения предыдущего поколения EPOS2,
но закупить отдельно и установить и профиля скорости, а также режим может решать более сложные задачи
на контроллер исполнения Module выхода в начальное положение. в многоосевых приводных системах.
своими силами. Такая конструкция К ним добавлена группа циклических Для каждой оси траектория, которую
позволяет клиенту удобно подклю- синхронных режимов: положения, должен отработать привод, предвари-
чаться к контроллеру при помощи скорости и момента. тельно обрабатывается, выделяется
проводов и кабелей, что предусма- набор опорных точек, и для каждой
тривает быстрое начало работы, Различие между обеими группа- опорной точки формируются трой-
без проектирования своих печат- ми режимов работы — в способе ки значений — положение, скорость,
ных плат. Это важно при освоении организации взаимодействия между время. Именно массив троек значений
данного семейства контроллеров, ведущим устройством и ведомыми и передается с ведущего устройства
при прототипировании, макетиро- контроллерами EPOS4. на ведомые контроллеры при настрой-
вании и отладке. С другой стороны, ке режима. На ведомом контроллере
размеры такого решения больше, Режимы профиля положения при помощи сплайн-интерполяции
чем в исполнении Module, особен- и профиля скорости ориентирова- исходно заданная траектория вос-
но с учетом места для размещения ны на применение в одноосевых станавливается, и рассчитывается
подключаемых кабелей и ответных приводных системах. В такой при- задающее воздействие на контуры
частей разъемов. водной системе с ведущего устрой- управления на каждом такте работы
ства на ведомые задание передается контроллера. Такое построение позво-
Помимо двух названных вари- по последовательному интерфейсу ляет с минимальной нагрузкой на сеть
антов исполнения, контроллеры или промышленной шине только гибко формировать различные тра-
EPOS4 выпускаются и в металличе- в виде координаты конечной точки ектории. Низкая загрузка сети позво-
ском корпусе (рис. 3), аналогичном перемещения, максимальной ско- ляет широко использовать данный
применявшимся в старших моделях рости и ускорения. Задающее воз- режим работы в многоосевых при-
предыдущего поколения контрол- действие на контуры управления водных системах с системной шиной
леров — EPOS2. Кроме наружного контроллера формируется внутри с низкой пропускной способностью
корпуса, в контроллерах данного ведущего устройства при помощи (например, CANopen).
исполнения предусмотрена установ- генератора траектории. Генератор
ка плат расширения, увеличиваю- траектории позволяет получать про-
щих возможности контроллера. Так,
в контроллер может быть добавле- ТАБЛИЦА 1. РАЗЛИЧИЯ ИСПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ EPOS4
на поддержка промышленной сети
EtherCAT или таких интерфейсов Параметр Module Compact В корпусе
абсолютных энкодеров, как BiSS или Шина CANopen Есть Есть Есть
EnDat. Контроллер в этом исполнении
так же, как и в исполнении Compact, Шина EtherCAT Есть Есть Есть
оснащается удобными разъемами для (нужна плата (нужна плата
подключения кабелей. Интерфейс энкодера расширения Нет расширения)
BiSS-C и разводка слота) Нет
Основные различия исполнений Есть Есть
EPOS4 приведены в таблице 1. Интерфейс энкодера Есть (нужна плата
EnDat 2.2 (нужна плата расширения)
Кроме конструктивного исполне- расширения
ния, модели контроллеров различа- Встроенные дроссели и разводка слота) Есть
в цепи двигателя
Нет

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

38 I АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

ТАБЛИЦА 2. ТИПОРАЗМЕРЫ КОНТРОЛЛЕРОВ СЕРИИ EPOS4 в режиме работы с двумя датчиками
И ИХ ИСПОЛНЕНИЯ положения. При этом датчик, уста-
новленный на валу двигателя, приме-
EPOS4 24/1.5 50/5 50/8 50/15 70/15 няется в контуре скорости, а датчик,
установленный на валу редуктора или
Module Есть Есть Есть Есть на валу полезной нагрузки, — в кон-
туре положения. Такое включение дат-
Compact Есть Есть Есть Есть чиков необходимо в тех случаях, когда
между двигателем и валом полезной
В корпусе Есть Есть нагрузки имеется одна или несколь-
ко механических передач, привно-
Новые режимы, появившиеся полностью соответствует номенклату- сящих погрешности в процесс пере-
в EPOS4, — циклические синхронные ре двигателей, представленных в ката- дачи движения. Включение в контур
режимы работы — позволяют реали- логе. Здесь можно видеть отличие регулирования положения датчика,
зовать другой подход к построению от предыдущего поколения контрол- расположенного после дополнитель-
многоосевых систем. В рамках этого леров — EPOS2, в котором номиналь- ных механических передач, позво-
подхода задающее воздействие на каж- ные токи контроллеров были ограни- ляет контролировать перемещение
дом такте работы ведомого контрол- чены 10 А, что было недостаточно для целевой оси, включая все неточности
лера для всех ведомых контроллеров, некоторых самых мощных моделей и погрешности, а значит, дает воз-
включенных в систему, формируется двигателей с низким номинальным можность полностью или частично
на ведущем устройстве. На ведомом напряжением. их скомпенсировать. В то же самое
устройстве не ведется интерполяция время наличие в контуре скорости
и не включен генератор траектории. Силовая часть контроллеров датчика, установленного непосред-
Задающее воздействие поступа- EPOS4 выполнена по мостовой схеме ственно на валу двигателя, позволяет
ет на контроллер непосредственно с ШИМ-модуляцией. Частота ШИМ качественно регулировать скорость
на вход контуров регулирования равна 50 кГц для всех моделей, кроме и производить коммутацию обмоток
и воспроизводится двигателем. Здесь EPOS4 24/1.5, у которой она состав- бесколлекторных двигателей.
обращает на себя внимание необходи- ляет 100 кГц. Такая высокая частота
мость часто передавать задание на все коммутации выбрана, поскольку кон- Работа с датчиками положения
ведомые контроллеры в системе. Это троллеры EPOS4 рассчитаны на работу и скорости электроприводов являет-
создает достаточно большую нагруз- с двигателями с низкоиндуктивными ся непременной функцией контрол-
ку на системную шину, даже если обмотками без стального сердечни- леров положения. Но работа с ними
количество контроллеров относи- ка, в частности с двигателями maxon. невозможна, если интерфейс датчи-
тельно невелико, что является одной Высокая частота ШИМ-модуляции ков не поддерживается контроллером.
из причин, по которой циклические позволяет чаще обновлять значение Поэтому всегда при работе с контрол-
синхронные режимы работы чаще управляющего воздействия — напря- лерами положения актуален вопрос
всего присутствуют в контроллерах, жения, подаваемого на двигатель, о поддерживаемых типах датчиков.
оснащенных промышленной сетью благодаря чему появляется возмож- В контроллерах EPOS4 предусмотре-
высокого быстродействия, например ность для увеличения быстродействия на одновременная работа с двумя раз-
EtherCAT. контуров регулирования контролле- ными датчиками и, соответственно,
ра и привода в целом. Так, частота есть два порта подключения датчиков.
Контроллеры семейства выборки контура тока контроллеров Порт основного датчика поддержи-
EPOS4 могут работать со всеми EPOS4 увеличилась до 25 кГц по срав- вает только инкрементные энкоде-
типами двигателей, выпускаемыми нению с 10 кГц у EPOS2. Кроме того, ры с прямоугольными выходными
maxon: с коллекторными и бескол- высокая частота ШИМ позволяет импульсами. Порт дополнительного
лекторными двигателями посто- лучше сглаживать пульсации тока датчика наряду с инкрементными
янного тока. Переключение между с частотой ШИМ за счет собственной энкодерами поддерживает и другие
типами двигателей осуществляется индуктивности обмотки. Это помога- типы датчиков: абсолютные энко-
программно — изменением настроек ет несколько снизить уровень допол- деры с интерфейсом SSI и энкодеры
контроллера. нительных потерь от высших гармо- с аналоговым выходом sin/cos. Также
ник тока и уровень электромагнитных запланирована поддержка абсолют-
В рамках серии контроллеров помех. Тем не менее в контроллерах ных энкодеров с интерфейсами EnDat
EPOS4 имеются модели, рассчитан- EPOS4 (во всех исполнениях, кроме 2.2 и BiSS. Все эти датчики поддержи-
ные на различные номинальные токи Module) в цепи обмоток двигателя ваются в качестве датчиков обратной
и напряжения. В настоящее время устанавливается сглаживающий дрос- связи в контурах скорости и положе-
изготавливается пять типоразмеров сель, чтобы максимально сгладить ток ния. Еще одна функция контроллера,
контроллеров EPOS4: от моделей и минимизировать дополнительные для которой требуется информация
на 24 В и 1,5 А до устройств на 70 В потери в двигателе. с датчиков положения, — определе-
и 15 А. Ассортимент выпускаемых ние моментов переключения обмоток
исполнений и типоразмеров пред- С точки зрения системы управления бесколлекторных двигателей. Осо-
ставлен в таблице 2. Можно видеть, серия контроллеров EPOS4 реализует бенно это важно в тех случаях, когда
что количество вариантов достаточно систему подчиненного управления предполагается работать в режиме
велико, хотя, например, модели в кор- с внутренним контуром тока и охва- синусоидальной коммутации. Для
пусированном исполнении выпуска- тывающим его контуром скорости этого нужен или абсолютный датчик
ются не для всех типоразмеров. или контуром положения (применяет-
ся или один, или другой в зависимости
Ассортимент доступных моделей от режима работы). Все три контура
контроллеров EPOS4 по номинальным одновременно используются только
токам и номинальным напряжениям

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА I 39

высокой точности, или сочетание — РИС. 4.
датчики Холла и инкрементный дат- Контроллер EPOS4,
чик высокой точности. Оба вари- снабженный платой
анта могут обеспечить достаточно расширения для
информации для работы алгоритмов интерфейса EtherCAT
коммутации обмоток в EPOS4. В каче-
стве примеров допустимых датчиков
и сочетаний датчиков можно приве-
сти следующие варианты: абсолют-
ный энкодер с интерфейсом SSI, дат-
чики Холла + инкрементный энкодер,
датчики Холла + энкодер sin/cos.

ВОЗМОЖНОСТИ ВХОДОВ на выполнение следующих функций: ит несколько проще: контроллеры
И ВЫХОДОВ КОНТРОЛЛЕРА концевой выключатель положитель- с поддержкой CANopen и EtherCAT
ного или отрицательного направле- одного типоразмера различают-
Контроллер, управляющий элек- ния, выключатель начального поло- ся лишь коммутационной платой
тродвигателем, не всегда может огра- жения, быстрый останов или вход и имеют разные коды заказа.
ничиться в своей работе лишь датчи- разрешения. В этом случае сигналы,
ками обратной связи. В ряде случаев поступающие на такие входы, будут Помимо промышленной шины,
возникает необходимость подклю- обработаны и использованы локаль- контроллеры EPOS4 оснащены и интер-
чать и другие датчики: цифровые но на контроллере для выполнения фейсами для прошивки и наладки: USB
или аналоговые датчики, а также соответствующих функций. В случае и RS-232. Каждый контроллер имеет
получать с контроллера цифровые если для входа выбрана функция — на борту оба этих интерфейса.
или аналоговые сигналы для мест- вход общего назначения, то величина
ного управления периферийными поданного сигнала может быть про- Работать с контроллерами
устройствами в составе приводной читана по сети и передана на ведущее EPOS4 можно при помощи ПО EPOS
системы. Для того чтобы предоста- устройство, локального использова- Studio, которое позволяет провести
вить пользователю приводов такие ния для выполнения иных функций настройку, обслуживание и прове-
возможности, контроллеры EPOS4 в данном случае не будет. Аналогич- рить все режимы функционирования
оснащены цифровыми входами ным образом обстоит дело и с циф- контроллера (рис. 5).
и выходами. Все контроллеры семей- ровыми выходами: для них доступна
ства имеют четыре цифровых входа функция управления удерживающим РАЗЪЕМЫ И КАБЕЛИ
и два цифровых выхода с открытым тормозом, функция сигнализации Перед началом работы с контрол-
коллектором, которые выдерживают «Готов/Ошибка» или функция выхо-
ток до 500 мА и могут использоваться да общего назначения. лерами необходимо позаботиться
для непосредственного управления о том, как будет подключаться кон-
тормозной муфтой. Два аналоговых Для связи с внешним миром кон- троллер к электрическим цепям
входа способны обрабатывать как троллеры серии EPOS4 оснащены окружающей его системы (разраба-
несимметричные, так и дифферен- рядом последовательных интерфей- тываемой системы). И если в случае
циальные сигналы с разрешением сов. В первую очередь это промыш- контроллеров исполнения Module
12 бит. Аналоговые выходы — ленные шины EtherCAT и CANopen, ответ прост и решение очевидно —
их также два — могут формировать выполняющие роль основного две двухрядные розетки с установ-
только несимметричные сигналы рабочего интерфейса. В контроллере кой на печатную плату с подходя-
с тем же разрешением. Кроме это- может присутствовать только одна щим шагом (1,27 мм) и количеством
го, контроллеры оснащены входами из этих двух шин. Корпусированные контактов, то в случае контроллеров
защитных блокировок STO. При сра- контроллеры, а также контроллеры исполнения Compact и в корпусе
батывании датчиков, подключенных исполнений Module имеют поддерж- дело обстоит несколько сложнее,
к этим входам, происходит аварий- ку интерфейса CANopen, а для полу- поскольку в них установлен широ-
ная остановка электродвигателя. чения поддержки шины EtherCAT кий ассортимент разъемов. В них
Типовой сценарий использования к контроллерам нужно добавить пла- применяется четыре серии разъемов
данных входов — датчики, срабаты- ту расширения для этого интерфейса, компании Molex: Mega-Fit, Mini-Fit
вающие при открывании защитного также имеющуюся в каталоге maxon Jr., Micro-Fit 3.0 и CLICK-Mate. Для
ограждения рабочей зоны станка. (рис. 4). И если у корпусированных того чтобы подключиться, необхо-
контроллеров плата расширения димо использовать готовые кабель-
Для работы с входами и выходами устанавливается в специальный слот ные сборки maxon или, используя
в контроллерах EPOS4 имеется воз- внутри корпуса контроллера, то для ответные части разъемов, изготав-
можность использовать ряд пред- исполнения Module слот нужно поме- ливать собственные кабели. При-
варительно сконфигурированных стить на материнскую плату, сделав менение готовых кабельных сборок
функций. Эти функции определя- соответствующую разводку. В слу- очевидно проще и быстрее, но они
ют, как будет использована инфор- чае исполнений Compact дело обсто- не всегда соответствуют требовани-
мация, поступающая на входы, или ям конкретного применения (гиб-
то, как формируется информация, кость кабелей, длина, допустимые
поступающая на выходы. Цифро-
вые входы можно сконфигурировать

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

40 I АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

РИС. 5.
Настройка контроллера

в EPOS Studio

внешние воздействия на сами для подключения двигателей и дат- Вопрос об обновлении систем,
кабели и разъемы). Изготовление чика обратной связи на валу двига- построенных на EPOS2, становится
кабельных сборок своими силами теля, хотя типы разъемов для под- все более актуальным. Контроллеры
очевидно лишено этих недостат- соединения дополнительных входов/ EPOS2 были выведены из каталога
ков, однако не следует забывать, что выходов и порта второго датчика уже в 2019 г. и получили статус NRND
все перечисленные серии разъемов были изменены. Чуть изменилось («Не для новых разработок»). В даль-
предполагают использование спе- распределение электрических цепей нейшем, по мере перехода потребите-
циального обжимного инструмента и функций по разъемам: например, лей на новые модели контроллеров,
для установки контактов разъема на отдельный разъем было выведено доступность старых устройств сни-
на провода. Чаще всего обжимной подключение второго датчика поло- зится, а затем производство будет
инструмент различается для каждой жения. прекращено. Обычно этот процесс
серии разъемов и имеет достаточ- занимает не меньше нескольких лет,
но внушительную цену. Подобные С точки зрения настроек контрол- что не значит, будто этого не про-
обстоятельства могут сделать затра- лера ситуация аналогичная: настрой- изойдет никогда. Кроме того, есть
ты на изготовление кабельных сбо- ки частью сохранились на прежних вопрос цены, поскольку цены на кон-
рок своими силами неоправданно местах (например, касающиеся функ- троллеры также говорят сами за себя:
большими при малом количестве ций и режимов работы, оставшихся разница в стоимости между контрол-
изготавливаемых кабельных сборок. без изменений, а также объектов, стан- лерами EPOS2 и EPOS4 одинаковых
Тем не менее у разработчика системы дартизованных поддерживаемыми номиналов составляет до 50% в зави-
всегда есть выбор по крайней мере стандартами, в том числе профилями симости от исполнения контроллера,
из этих двух вариантов. устройств CANopen), а частью изме- и нет оснований полагать, что в даль-
нились (изменившиеся или вновь нейшем она станет меньше.
В заключение хочется остановить- появившиеся режимы работы). Такие
ся на достаточно важном вопросе — настройки контроллера, как значения ЗАКЛЮЧЕНИЕ
о совместимости новых контролле- параметров регуляторов в контурах Контроллеры EPOS4 — новое
ров EPOS4 и контроллеров предыду- положения, скорости и тока, должны
щего поколения EPOS2. были измениться, поскольку измени- семейство продуктов компании
лись частоты выборки в этих конту- maxon motor, и в этом году в нем
С одной стороны, контроллеры рах и их динамика. появились все изначально запла-
EPOS4 были серьезно оптимизи- нированные изделия. Основатель-
рованы, что вызвало весьма зна- Из сказанного можно сделать но переработанная и значительно
чительные различия между этими вывод, что контроллеры EPOS4 хотя улучшенная начинка контроллеров
контроллерами в габаритных и при- и не являются абсолютно совмести- позволяет им выступать в качестве
соединительных размерах. С другой мой заменой для более старых кон- надежного и технически привлека-
стороны, контроллеры остаются троллеров EPOS2, однако достаточно тельного средства решения привод-
совместимыми на уровне выпол- близки к ним, чтобы рассматри- ных задач. Официальный дистри-
няемых функций и в значительной ваться в качестве первого варианта бьютор группы компаний maxon
степени — на уровне режимов рабо- для замены при обновлении систе- в России, Беларуси и Казахстане —
ты (о чем речь шла ранее). Остались мы, построенной на контроллерах компания «Иннодрайв».
такими же разъемы, используемые EPOS2.

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

Реклама Precision Drive Systems

42 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

ОСОБЕННОСТИ ПОДБОРА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЯГЕ

АЛЕКСЕЙ МИШУКОВ
ВИТАЛИЙ СКРИПКА
[email protected]

Актуальной задачей улучшения экологической обстановки, а также совершенствования
логистических систем является применение транспортных средств с электрической тягой.
Для обеспечения автономности функционирования от аккумуляторных батарей (АКБ)
требуется максимизировать показатели их энергоэффективности. В статье предложен подход
к достижению наибольшего запаса хода транспортного средства с электрической тягой
(воздушного, водного или наземного). Описан механизм подбора электродвигателей с учетом
таких особенностей электротранспорта, как просадка АКБ под нагрузкой и при разрядке
и разность КПД рабочего элемента транспорта (пропеллера, гребного винта, колеса)
на различных скоростях движения.

ПОДБОР только информация о максимальной на рис. 1, которая получается расчет-
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ проектной мощности, номинальной ным методом, с использованием про-
И КАРТА ЭФФЕКТИВНОСТИ (максимальной) частоте вращения грамм математического моделирова-
ротора и КПД при этой скорости. ния или при помощи комплексных
При подборе электродвигателей Однако в действительности каждый испытаний двигателя с нагрузочны-
конструктор ориентируется на све- электродвигатель характеризуется ми устройствами на базе генераторов
дения из каталога производителя, картой эффективности, показанной или порошковых муфт (рис. 2).
в котором, как правило, содержится
Построение карты эффективно-
РИС. 1. сти имеет существенное преиму-
Карта эффективности щество — это отображение КПД
двигателя на каждом режиме эксплу-
электродвигателя атации: скорости вращения и нагруз-
ки, испытываемой валом.

С учетом темпов развития транс-
порта на электрической тяге предъ-
являются повышенные требова-
ния к гибкому режиму работы
их электродвигателей, в отличие
от их использования до настоящего
момента, как правило, в «вентиля-
торном» варианте (в том числе для
привода насосов), когда мотор рабо-
тает при одной определенной нагруз-
ке и скорости вращения.

Электродвигатель для электро-
транспорта характеризуется:

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА I 43

• Эксплуатацией в широком диа- РИС. 2.
пазоне частот вращения и нагруз- Нагрузочный стенд
ки: езда с разной скоростью, езда компании
в горку/с горки, по разным дорож- ООО «Мотохром»
ным покрытиям. для испытания двигателей
мощностью до 1,5 кВт
• Требованиями к высокому КПД,
который напрямую определяет РИС. 3.
важнейшую характеристику транс- Кривые зависимости
порта — запас хода между полны- «скорость-тяга-
ми зарядами аккумуляторов. сопротивление»
для гребных винтов
• Работой в паре с ведущим с разным шагом
рабочим узлом (пропеллером/ от компании Kenzen
крыльчаткой/колесом), который
также имеет свою зависимость РИС. 4.
«скорость–КПД». Пропеллер для
коаксиального спаренного
• Эксплуатацией от аккумулятор- электродвигателя
ной батареи, напряжение кото- «Дрозд»
рой падает при разрядке и под (ООО «Мотохром»)
высокой нагрузкой, что приводит по заказу
к снижению максимальной ско- ООО «Авиановации»
рости работы двигателя и возрас-
танию рабочих токов.

• Снижением максимальных рабо-
чих оборотов двигателя под
нагрузкой.
Таким образом, при создании

современных электротранспортных
средств, для качественной разработ-
ки или подбора двигателя, необходи-
мо иметь его карту эффективности.
Карта понадобится и при проектиро-
вании движителя, о чем будет расска-
зано в следующем разделе.

ПОДБОР ДВИЖИТЕЛЯ Пересчет потребляемой винтом
Помимо электродвигателя, соб- мощности в крутящий момент, пере-
даваемый на вал двигателя, прово-
ственный КПД, зависящий от ско- дится на основе известной формулы
рости вращения и нагрузки, имеет P = MN/9,55. Аналогичные зависимости
и движитель: колесо, подводный строятся и для авиационных пропелле-
гребной винт, авиационный про- ров. Совмещая карту эффективности
пеллер. электродвигателя (см. вертикальную
ось «Нагрузка на вал» карты эффектив-
Если зависимость КПД колеса ности двигателя, рис. 1) с рабочей кри-
от скорости носит линейный харак- вой движителя, можно получить вели-
тер и связана только с трением каче- чину эффективности тягового узла,
ния (формой протектора, степенью которая может выражаться в «грамм
упругости покрышки и весом пас- тяги/Вт», «литр/Вт» (перекачиваемой
сажира), то винты, работающие жидкости), «км/ч/Вт».
в воде или воздухе, имеют сложные
зависимости. Рассмотрим кривую Одной из компаний, работающих
«скорость-тяга-сопротивление» для в этой сфере, является ООО «Мото-
гребного винта китайской компании хром», которое занимается изготов-
Kenzen (рис. 3). лением как электродвигателей, так
и движителей (рис. 4, 5).
На представленном графике показа-
ны кривые создаваемой тяги и потре-
бляемой мощности для разных ско-
ростей вращения. Видно, что данный
винт имеет лучшие удельные харак-
теристики работы на участке ско-
ростей вращения 2000–4000 об/мин
с оптимумом при 3000 об/мин (где
достигается наилучшее соотношение
создаваемой тяги к потребляемой
мощности).

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

44 I АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА

РИС. 5. щения ротора» опытного двигателя
Гребной винт «Мотохром» МХКБ.11.3.02 (рис. 6).
для подводного
электродвигателя Vortex При верификации рабочих кри-
(ООО «Мотохром») вых движителей сначала на нагру-
зочном стенде определяются карты
Подбор движителя осложняется Если же двигатель работает без дат- КПД электродвигателей, которые
тем, что частота вращения ротора при чиков положения ротора, а контрол- при определении удельной тяги
заданном уровне напряжения питания лер подает питание с минимальной винтов позволяют вычислить фак-
и скважности проседает под нагруз- скважностью (для большинства кон- тическую (механическую) мощность
кой. Если двигатель работает в сенсор- троллеров это 95% полноты запол- на основе КПД и потребляемой мощ-
ном режиме (с датчиками положения нения широтно-импульсной моду- ности, определяемой по вольтметру
ротора), а напряжение на регулятор ляции), то с ростом нагрузки частота и амперметру (рис. 7).
подается с запасом, то скорость вра- вращения ротора будет падать и при
щения ротора будет поддерживаться максимальном моменте снижаться При более тонком проектировании
на установленном настройками или до двух раз. Рассмотрим кривую зави- системы «АКБ–электродвигатель-
оператором уровне. симости «нагрузка — скорость вра- движитель» учитывается и просадка
напряжения аккумуляторной бата-
реи, однако, как правило, достаточно
подобрать двигатель таким образом,
чтобы напряжение питания при мак-
симальной рабочей скорости было
меньше напряжения АКБ с учетом
просадки. А выравнивание напря-
жения при полностью заряженной
аккумуляторной батарее будет осу-
ществляться при помощи регулятора
(контроллера).

РИС. 6. ВЫВОДЫ
График падения частоты При проектировании современ-

вращения ротора под ных образцов электротранспорта
нагрузкой для подбора электродвигателя среди
готовых решений требуется рассма-
РИС. 7. тривать карту эффективности мото-
Результаты испытаний ра, кривую изменения оборотов под
нагрузкой, а также характеристики:
работы двигателя КПД, обороты, сопротивления рабо-
с опытным пропеллером чего движителя. В случае когда гото-
вое решение подобрать не удается (не
устраивают габариты, масса, избы-
точная мощность или не подходят
обороты), возможно заказное изго-
товление электродвигателя с задан-
ными характеристиками.

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

НАЗВАНИЕ РУБРИКИ I 45

COGNEX VISIONPRO VIDI:
ТЕХНОЛОГИИ ГЛУБОКОГО ОБУЧЕНИЯ
ДЛЯ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЗАДАЧ

ЕКАТЕРИНА ЦАРЕВА

Два года назад компания Cognex начала предлагать клиентам библиотеку глубокого
обучения ViDi, а в прошлом году реализовала ее в сочетании с VisionPro, своим флагманским
программным продуктом. В пакет включены инструменты для выполнения четырех основных
задач: Blue-Locate для локализации, Red-Analyze для обнаружения отклонений, Green-Classify
для классификации и Blue-Read для распознавания символов.

VisionPro ViDi стало важным реше- вать по строго определенным пра- циальный алгоритм корректирует
нием для Cognex в сфере машинного вилам, а делать то, что естественно параметры сети. Процесс обучения
зрения на базе технологий глубокого для людей, — учиться на примерах продолжается до тех пор, пока доля
обучения. Разработанное специаль- и использовать полученные знания ошибок не снизится до заданного
но для автоматизации производства, при решении задач. уровня.
ViDi упрощает создание большого
спектра приложений машинного Лежащие в основе глубокого обу- Для ускорения решения при-
зрения и может быть использовано чения искусственные нейронные кладных задач часто используются
для решения сложных комплексных сети подобны нейронным сетям сети, предобученные на миллио-
задач, недоступных для традицион- человеческого мозга. Обучение ней- нах изображений, что позволяет
ных систем машинного зрения. ронных сетей напоминает обучение таким сетям выделять характерные
ребенка, когда ему показывают кар- примитивы и на их основе форми-
Европейские и американские кли- тинку и говорят, что на ней изобра- ровать компактное описание изо-
енты уже оценили удобство и эффек- жено. бражений. Затем такая нейронная
тивность нового программного про- сеть уже на специально подготов-
дукта от Cognex, а теперь VisionPro Для обучения требуется набор ленных примерах дообучается под
ViDi доступен и в России. данных: обучающая выборка, где конкретную задачу. В процессе
для каждого элемента выборки эксплуатации она может дополни-
ЧТО ДАЕТ ГЛУБОКОЕ (например, изображения) известно, тельно дообучаться и таким обра-
ОБУЧЕНИЕ что на нем изображено. В процессе зом улучшать свою эффективность
обучения на вход нейронной сети без перепрограммирования самих
Глубокое обучение позволяет подаются элементы выборки, и, если приложений.
компьютерам не просто действо- сеть ошибается с их оценкой, спе-
Алгоритмы глубокого обучения
КЕЙС 1 Отрасль: металлургия. допускают большую вариабельность
КЕЙС 2 Задача: определение гранулометрического состава кокса. внешнего вида инспектируемых объ-
Сложности: произвольная форма, разное качество кокса (текстура, ектов. Благодаря этому они идеально
цвет и т. п.), вариативность освещения. подходят для работы с неоднородны-
Решение: инструмент ViDi Green-Classify для определения класса ми объектами или поверхностями,
крупности кокса. при изменениях освещения, нали-
чии помех, геометрических искаже-
Отрасль: производство строительных материалов. ний и даже частичном перекрытии
Задача: обнаружение дефектов на рубероиде. объекта контроля. К таким задачам,
Сложность: высокая скорость движения полотна, большая например, относятся инспекция тек-
вариативность дефектов, широкий сортамент продукции. стурных поверхностей, сборка слож-
Решение: инструмент ViDi Red-Analyze для выявления дефектов ных изделий, считывание искажен-
разных классов. ной маркировки.

C распространением программных
сред глубокого обучения, таких как
Cognex VisionPro ViDi, задачи, ранее
требовавшие экспертизы в машин-
ном зрении, стали доступны инжене-

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

46 I МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ

рам без специализированных знаний плохо освещенном участке, объекты РИС. 1. миллисекунды распознает, какие
в этой области. Вместо разработки с бликами. Иллюстрация работы ViDi отклонения являются допустимыми,
алгоритмов необходимо собрать Blue-Locate а какие — нет.
соответствующую выборку и обу- Анализ — ViDi Red-Analyze РИС. 2.
чить на ней систему. (рис. 2) — обнаруживает отклонения Иллюстрация работы ViDi Классификация — ViDi Green-
и дефекты на поверхности сложных Red-Analyze Classify (рис. 3) — используется
Алгоритмы VisionPro ViDi опти- деталей и текстурах. Он позволяет, для распознавания объектов или
мизированы для анализа изобра- к примеру, распознать царапины РИС. 3. целых изображений в непредска-
жений в реальных условиях про- на металлических поверхностях, Иллюстрация работы зуемых и/или меняющихся усло-
изводства. Специалисты могут дефекты сварки, неправильную сбор- виях. Инструмент идентифициру-
за считанные минуты обучить ку или спайку, дефекты на медицин- ViDi Green-Classify. ет и ранжирует объекты по классам
модель для решения своей задачи, ских винтах или проблемы плетения Обнаруженные дефекты: в зависимости от цвета, текстуры,
создать приложение и провести в текстиле. а) пятно; б) повреждение материалов, упаковки или типа
его проверку. Приложение легко дефектов. Он различает внеш-
настроить под новые примеры без Для разработки модели глубо- от удара; в) царапина не схожие, но разные по природе
перепрограммирования основных кого обучения ViDi тренируется объекты, допуская при этом боль-
алгоритмов. По этим и другим на небольшом наборе изображений шие отклонения в пределах одного
причинам ведущие производители дефектных и бездефектных объектов класса. Причем он может отличить
все чаще обращаются к решениям контроля. Сначала ViDi Red-Analyze допустимые аномалии от истинных
на основе глубокого обучения для изучает внешний вид эталонного дефектов.
самых сложных задач автоматиза- объекта и целевую область контро-
ции. ля с учетом различных вариаций Считывание — ViDi Blue-Read
и допустимых отклонений. А затем, (рис. 4) — использует искусствен-
ИНСТРУМЕНТЫ в процессе работы, с помощью ный интеллект для решения самых
VISIONPRO ViDi искусственного интеллекта он за сложных задач оптического распо-
знавания символов. Он может про-
Технология глубокого обучения читать коды, с которыми не справ-
ViDi включает четыре инструмента. ляются традиционные инструменты
OCR: коды на неоднородном фоне
Локализация — ViDi Blue-Locate — или малоконтрастные символы.
обнаруживает сложные элемен- ViDi Blue-Read может считать силь-
ты на изображении, подсчитывает но деформированную, искаженную
и идентифицирует компоненты, вхо-
дящие в объект контроля (рис. 1). Это а
удобный инструмент для проверки
электронных компонентов на микро- б
схемах и определения их точного
положения, подсчета прозрачных
стеклянных медицинских пробирок,
проверки правильной комплектации
и идентификации деталей для реше-
ния задач контроля или роботизиро-
ванного управления.

ViDi Blue-Locate обнаруживает
местоположение объектов, несмотря
на различия в перспективе, ориента-
ции, яркости, освещенности и цвете.
Он позволяет идентифицировать
детали с низкой контрастностью,
объекты на неоднородном фоне или

РИС. 4. в
Иллюстрация работы
ViDi Blue-Read

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ

МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ I 47

КЕЙС 3 Отрасль: аграрная промышленность. ВЫБОР МЕЖДУ
Задача: оценка качества сахарной свеклы в кузове транспортного ТРАДИЦИОННЫМ
КЕЙС 4 средства. МАШИННЫМ ЗРЕНИЕМ
Сложности: съемка в уличных условиях, загрязненность клубней И ГЛУБОКИМ ОБУЧЕНИЕМ
РИС. 5. и наличие посторонних включений.
Соотнесение задач Решение: инструмент ViDi Red-Analyze для выявления сколов, До появления в линейке продуктов
машинного зрения ботвы и посторонних включений и инструмент ViDi Green-Classify Cognex программного обеспечения ViDi
и предпочтительных для классификации сахарной свеклы по загрязненности. большинство задач машинного зрения
успешно решались с применением плат-
алгоритмов Отрасль: табачная промышленность. формы для разработки приложений
Задача: подсчет количества сигаретных фильтров в коробке. VisionPro. Теперь у клиентов появился
Сложности: размытые границы, слияние объектов, нарушение выбор, а с ним и вполне закономерный
порядка укладки, большое количество (тысячи) объектов в зоне вопрос: в каких задачах лучше исполь-
контроля. зовать ViDi, а в каких можно ограни-
Решение: инструмент ViDi Blue-Locate для обнаружения и подсчета читься традиционными алгоритмами
торцевых сторон фильтров. машинного зрения VisionPro?

или плохо нанесенную маркиров- менты ViDi обучаются на нескольких В целом выбор между традицион-
ку с металлических деталей, литых десятках или сотнях изображений ным машинным зрением и глубоким
изделий или электронных компо- за считанные минуты. При необхо- обучением зависит от типа решаемой
нентов. димости модели могут быть дообу- задачи, объекта контроля и условий,
чены уже в ходе эксплуатации пря- в которых эксплуатируется система
Благодаря предобученной библио- мо в заводском цехе для достижения машинного зрения.
теке шрифтов ViDi Blue-Read сразу наилучших результатов.
готов к работе, необходимо толь- Традиционные алгоритмы машин-
ко определить область контроля, Интуитивно понятный интер- ного зрения надежно работают с уни-
установить размеры символов фейс делает настройку и обучение фицированными, качественно изготов-
и за несколько простых шагов раз- моделей доступными для широкого ленными изделиями или материалами.
метить изображение. круга инженеров. А доступ к инстру- Но по мере расширения условий экс-
ментам через графический интер- плуатации (освещение, поле зрения,
В отличие от большинства про- фейс Cognex Designer существенно фон), сортамента продукции и дефек-
грамм, основанных на глубоком упрощает создание и запуск при- тов на ней традиционные алгоритмы
обучении, которым требуются тыся- ложений. становятся очень громоздкими.
чи обучающих изображений, инстру-
Глубокое обучение отличается спо-
собностью абстрагировать и обобщать
внешний вид изделия на основе его
отличительных характеристик, даже
когда эти характеристики несколько
изменяются. Сложность подобного
анализа в том, что присущие изделию
различия или аномалии могут быть
или не быть дефектами в зависимо-
сти от того, как оператор понимает
и классифицирует их. Например,
функциональные аномалии, которые
влияют на полезность изделия, почти
всегда считаются дефектом, в то время
как внешняя вариативность объектов
не всегда является дефектом. Эти откло-
нения трудно различить традиционной
системе машинного зрения.

Несмотря на явные преимущества,
глубокое обучение не всегда становится
правильным выбором. Традиционные
алгоритмы машинного зрения пред-
почтительнее, например, при изме-
рении геометрических параметров
изделия или при сравнении с этало-
ном, при калибровке или при чтении
1D- и 2D-кодов. На рис. 5 показаны
задачи, для решения которых предпо-
чтительны традиционные алгоритмы
машинного зрения, задачи, решаемые
с помощью глубокого обучения, а так-
же задачи, которые могут быть успеш-
но выполнены обоими методами.

CONTROL ENGINEERING РОССИЯ #6 (84), 2019

48 I НАЗВАНИЕ РУБРИКИ

ЧТО НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

О КОЛЛАБОРАТИВНЫХ РОБОТАХ

ТИНА ХАЛЛ TINA HULL
ПЕРЕВОД: ВЛАДИМИР РЕНТЮК

Коллаборативные, т. е. используемые совместно с человеком-оператором роботизированные
приложения дают существенные преимущества для производителя, поскольку способны гибко
выполнять широкий спектр задач. Но при этом остаются и определенные риски.

В первые десятилетия примене- улучшив качество продукции, отдельных продуктов и брендов,
ния робототехники эта технология подняв производительность труда требуют именно таких гибких при-
функционировала без непосред- и обеспечив безопасность рабочих ложений робототехники, где люди
ственного присутствия человека, в местах и на операциях с высоким и роботы, работая совместно, стано-
находящегося рядом с работающи- риском травматизма. Хорошим при- вятся более эффективными произ-
ми роботизированными механиз- мером здесь служит автомобильная водителями.
мами. Имелось два основных фак- промышленность, в которой роботы
тора, сдерживающих более тесную уже давно и широко используются ОСОБЕННОСТИ
кооперацию этих механических для сварки и покраски. КОЛЛАБОРАТИВНЫХ
помощников и рабочих. Во-первых, РОБОТОВ
гибкость роботов была ограничен- Сейчас технологии в этом направ-
на, а потому у людей было мало лении достигли такой степени раз- Для роботов, которые сегодня
причин взаимодействовать с ними, вития, что люди и роботы уже могут используются в приложениях для
а во-вторых, высокоскоростные взаимодействовать в едином рабочем совместной работы с оператором,
движения роботизированного мани- пространстве, решая общие задачи. потенциальное нанесение ущерба
пулятора представляли значитель- Это новое партнерство повышает здоровью человека удается мини-
ную опасность для тех, кто рискнул гибкость для производителей и соз- мизировать за счет ограничения
бы подойти к нему слишком близ- дает более комфортные условия для их мощности и силовых возмож-
ко. Несмотря на отсутствие гибко- производственного персонала. ностей до уровней, подходящих
сти, внедрение робототехники все Современные тенденции в бизнесе для контакта с человеком. Кроме
же помогло снизить эксплуатацион- и технологические факторы, такие того, они часто применяют обрат-
ные расходы, уменьшить капиталь- как сервисы, управляемые данными, ную связь по усилию, малоинер-
ные затраты, сократить текучесть сокращение времени жизни продук- ционные серводвигатели, упругие
кадров и потери, одновременно тов, внедрение машинного обучения исполнительные механизмы и тех-
и необходимость дифференциации нологию обнаружения и исключе-
ния потенциальных столкновений
РИС. 1. (рис. 1).
Коллаборативные роботы
Совместные, или, как их принято
используют датчики называть, коллаборативные, робо-
обратной связи по силе ты более компактны, чем обычные
роботы, и часто имеют легкие рамы
и несколько осей с мягкими закругленными краями
движения для и минимизированными точками
возможного защемления (рис. 2).
выполнения операций Они оснащены датчиками, опреде-
по обслуживанию ляющими момент, когда человек
входит в общее для совместной
оборудования, таких работы пространство, а также когда
как закрытие дверцы с ним установлен прямой контакт.
станка с ЧПУ с помощью Но при этом если четко опреде-
захвата. Все изображения лены границы пространства для
предоставлены Omron совместной работы, то в случае,
Automation Americas когда в опасной зоне нет людей,
это позволяет роботу функциони-
ровать на более высоких скоростях,

#6 (84), 2019 CONTROL ENGINEERING РОССИЯ