Přečtěte si:  Publikace Elektromobilita v praxi: Jak se zorientovat na poli elektromobility

Společná řešení pro IT a průmysl

4.3.2013 Integrace IT do automatizace, která je bezpečná z hlediska výpadků, představuje výzvu, i když je infrastruktura podobná. Řešením je společný, modulární základ se standardizovanými systémy, vyhovující jak stroji a řídicímu systému, tak i počítačům a serverům. S programem „Rittal – The System.“ spojila společnost Rittal inovační výrobky z oblasti rozváděčů, rozvodu proudu, klimatizace a IT infrastruktury do jedné systémové platformy.

Jakou roli hraje IT ve světě automatizace a jak podobná je infrastruktura a požadavky? Aby bylo možno odpovědět na tyto otázky, je užitečné podívat se krátce do minulosti. Protože tam prošly IT a průmysl podobnými procesy, pouze s malým posunem v čase. Proto například rozšiřitelná a modulární řešení, bez kterých by dnes efektivní průmyslová výroba vůbec nebyla možná, pocházejí původně z oblasti IT. Tato řešení byla využita k tomu, aby v případě potřeby existovala možnost rychle a efektivně rozšířit kapacitu výpočetních center. Dnes jsou IT a průmysl nejen úzce spjaty, ale i trend jde stejným směrem. Ústředními tématy jsou dostupnost a výkon, energetická účinnost a automatizace, jakož i autonomní provoz.

I infrastruktura IT a průmyslu je podobná: Bezpečnost, elektrické napájení, klimatizace a monitorování jsou potřebné jak pro stroj a řídicí systém, tak i pro počítač a server. Pouze technické specifikace, jako rozměry a výkony, se u některých z těchto struktur liší. Při integraci IT do automatizace si proto uživatel musí položit otázku, která řešení nabízí trh pro splnění požadavků obou odvětví. Proto pouze společný, modulární základ redukuje skladování, zjednodušuje přípravu a snižuje náklady. K tomu se připojuje rozšiřitelnost a bezpečnost investic. Další výhodou je, když to navíc poskytuje jeden jediný dodavatel.

Systém rozváděčových skříní a IT skříní

Jaké možnosti nabízí flexibilní systémy v podobných infrastrukturách, ukazují trendy společnosti Rittal. Zde již IT dávno proniklo do automatizace. Typickým příkladem je různý požadavek na rozváděčové skříně a racky. Zatímco průmysl pracuje s montážními deskami a používá řídicí komponenty s hloubkou 400 až 600 mm, IT odvětví využívá 19" techniku a serverové skříně s hloubkou až 1200 mm. Platforma systému rozváděčových skříní a IT skříní TS 8 slouží pro obě odvětví a představuje, jako žádný jiný výrobek, architekturu systému, kterou lze použít ve všech odvětvích průmyslu. Sahá od aplikací pro rozvod energie a průmyslovou automatizaci přes instalaci budov a datovou techniku až ke kompletním datovým centrům.

Čím větší je počet elektronických komponent v rozváděčových skříních a racku a čím větší je ztrátový výkon, tím více tepla se musí odvádět. Ztrátový výkon přístrojů v IT se nachází v rozmezí 0,5 až 10 kW, zatímco u průmyslových komponent se pohybuje spíše kolem 1‒2 kW. V IT oblasti se již proto delší dobu používá centrální chlazení vodou/chladicí kapalinou místo obvyklého decentralizovaného vzduchového/kompresorového chlazení. Díky vysoké tepelné kapacitě vody lze totiž odvádět mnohem větší množství tepla než pomocí vzduchu. Ale i v průmyslu postupuje trend díky neustále stoupajícím ztrátovým výkonům směrem k vodnímu chlazení. Typickými oblastmi použití je výroba strojů a zařízení, jakož i výroba rozváděčů.

Vodní chlazení v systému modulární konstrukce

Takzvané chillery s chlazením vodou/chladicí kapalinou se používají jak samostatně v chlazení procesů a strojů, tak i v kombinaci s výměníky tepla vzduch-voda. Nevýhodou doposud bylo, že nebyly k dispozici v plném rozsahu výkonu, ale byly vyráběny převážně podle požadavků zákazníka. S rozvojem série TopTherm Chiller v modulárním provedení nabízí společnost Rittal na trhu řešení s méně komponentami. Základním modulem je zde rovněž flexibilní systém rozváděčové skříně TS 8. K tomu přistupují vodní a chladicí moduly, jakož i elektrický modul s integrovaným řídicím systémem. S pouhými dvěma konstrukčními velikostmi má uživatel díky kombinaci skříní standardně k dispozici sedm různých chladicích výkonů od 8 do 40 kW. Další možností je flexibilní montáž, variabilní vedení vzduchu, jakož i různá řešení výměníku tepla ve dveřích, podstavci a na střeše.

Jedním z ústředních požadavků v IT a průmyslu je příprava elektrického napájení bezpečného z hlediska výpadků. Zpravidla jsou komponenty zabudované v rozváděčové skříni nebo racku napájeny z veřejné sítě. V případě výpadku elektrického proudu naskočí záložní napájení. K překlenutí doby přepínání se používá nepřerušitelný napájecí zdroj (UPS). I pro tento napájecí řetězec nabízí společnost Rittal řešení. Počínaje systémem Ri4Power, ke kterému patří modulární nízkonapěťový rozváděč a instalační rozváděč v řadovém systému TS 8, až k podružnému rozvodu energie. Zde má uživatel k dispozici systém přípojnic RiLine60, jakož i spínané zásuvkové lišty (PSM/PDM) a UPS systémy Rittal.

UPS pro IT a průmysl

Nepřerušitelné napájecí zdroje série PMC od společnosti Rittal zahrnují jednofázové systémy s rozsahem výkonu od 1 do 12 kVA, jakož i trojfázové systémy od 10 do 960 kW. Disponují vysokou účinností 95 %. Novinky PMC 40 a PMC 120 lze dodat s hloubkou 800 a 1000 mm a jsou koncipovány pro IT a průmysl; například k jištění řídicích systémů strojů nebo robotických výrobních linek.

Obr. 1 PMC 40

Verze PMC 40 je k dostání v jediném UPS racku s integrovanými výkonovými moduly a bateriemi. Do jedné skříně lze vložit maximálně tři UPS moduly a čtyři sady baterií. Rozsah výkonu lze redundantně měnit od 10 do 40 kW a maximální výkon je 60 kW. Jejich doby autonomního režimu závisí na počtu a výkonu použitých modulů baterií a pohybují se v rozmezí 5 až 26 minut. Volitelně existuje PMC 40 s monitorováním UPS pomocí monitorovací karty SNMP. U druhé novinky PMC 120 existuje možnost výkonu od 10 do 120 kW. Maximální stupeň vybavení předpokládá šest UPS modulů, každý s výkonem 20 kW. Doby autonomního režimu jsou v rozmezí 7 až 28 minut a oblasti použití sahají od řídicích systémů procesů přes řídicí techniku a konstrukci zařízení až k obráběcím a balicím strojům.

Další možnost nepřerušitelného napájecího zdroje pro IT a průmysl nabízí palivové články. Zde je společnost Rittal jedna z mála firem, které úspěšně razí cestu kupředu ve vývoji a použití této technologie. Palivové články jsou autonomní, efektivní a ekologické. A díky své dlouhé době autonomního napájení, flexibilní konstrukci a nízké údržbě nabývají stále více na významu. To se ukazuje i v první velkosériové výrobě společnosti Rittal v závodě Burbach – projekt podporovaný spolkovou zemí Severní Porýní-Vestfálsko.

Monitorování pomocí OPC

Čtvrtým společným bodem v infrastruktuře IT a průmyslu je monitorování integrovaných komponent z hlediska technického měření. Počínaje elektrickým napájením a jištěním, přes výrobu a distribuci chladu až po účinnost a spotřebu energie. Aby bylo možno zpracovávat relevantní údaje, musí se údaje nejdříve zjistit, přes OPC/SNMP přenést do řídicího stanoviště (systém SCADA) a tam propojit.

Na loňském veletrhu v Hannoveru společnost Rittal představila třetí generaci inteligentního monitorovacího systému CMC (Computer Multi Control). Doposud systém pracoval se síťovým protokolem SNMP, který je běžný v IT. CMC III nyní nabízí uživateli integrovaný OPC server, který je kompatibilní s cca 99 procenty běžných systémů řídicího stanoviště. Novinkou je i přechod na sériové snímače propojené sběrnicemi CANBus. Jsou integrovány do centrální procesorové jednotky a do inteligentních snímačů Rittal. Tyto snímače se sběrnicí CANBus nejsou, jako tradiční I/O jednotky, jednotlivě spojeny s centrální jednotkou, ale sériově za sebou. Připojení do sítě, jakož i konfigurace a uvedení do provozu se u CMC III provádí pohodlně prostřednictvím notebooku a USB konektoru. Síťový protokol si může uživatel zvolit buď TCP/IPv4 nebo TCP/IPv6.

Obr. 2 CMC III

Nové řešení monitorování kontroluje nejen důležité údaje o teplotě, vlhkosti vzduchu nebo napětí v rozváděčové skříni, ale nabízí navíc efektivní možnosti úspory energie. Tím lze odhalit velké spotřebitelské energie a nahradit je efektivními systémy. Navíc existuje možnost rozsáhlých analýz a analýz orientovaných na výsledek, aby se zvýšila životnost použitých součástí.

Shrnutí

IT již dávno proniklo do automatizované výroby a obě odvětví společně rostou stále rychleji – i když jsou částečně vyžadovány různé rozměry, komponenty a výkony.

Základem „společného“ řešení ve vztahu k účinnosti, rozšiřitelnosti a bezpečnosti jsou modulární a standardizované systémy. Zjednodušuje to skladování, přípravu a snižuje náklady; jak pro stroje a řídicí systémy v průmyslu, tak i pro počítače a servery ve výpočetních centrech. Řešení nabízená společností Rittal sahají od procesní úrovně, přes úroveň řízení a ovládání (SCADA), až do provozní a podnikové oblasti s MES, popřípadě ERP.

Navštivte náš stánek E06 v hale 11 na veletrhu v Hannoveru ve dnech 8. až 12. dubna 2013. Těšíme se na vás!

Zajímá vás nabídka produktů a řešení společnosti Rittal a chcete být stále a včas informováni o všech novinkách? Zaregistrujte se k odběru Rittal Info-newsletteru zasláním emailu na adresu newsletter@rittal.cz a do předmětu zprávy uveďte kód PE3. Ze všech nově registrovaných se každý měsíc losují výherci zajímavých cen.

Více informací naleznete na www.rittal.cz.

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services