ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

STROJNÍCKA FAKULTA

KATEDRA AUTOMATIZÁCIE A VÝROBNÝCH SYSTÉMOV

DIPLOMOVÁ PRÁCA

PRAT – 135 -2009 ONDREJ TABÁK

ŢILINSKÁ UNIVERZITA V ŢILINE

STROJNÍCKA FAKULTA

KATEDRA AUTOMATIZÁCIE A VÝROBNÝCH SYSTÉMOV

DIPLOMOVÁ PRÁCA

PRAT – 135 - 2009

ONDREJ TABÁK

Fakulta: Strojnícka

Katedra: KAVS - PRAT

Vedúci DP: Doc. Ing. Fedor KÁLLAY, PhD.

Diplomová práca za rok: 2009

1. Meno a priezvisko: Ondrej TABÁK

2. Názov práce: Návrh riadenia modelu vežového žeriavu

3. Počet strán: 46 Počet obrázkov: 28 Počet tabuliek: 2

Počet grafov: 0 Počet príloh: 5 Počet použ.lit.: 18

4. Heslá (kľúčové slová):

Model žeriavu,

mačka,

kyvadlo,

ovládanie,

regulácia,

PLC

5. Anotácia:

V diplomovej práci je riešená téma ovládania modelu žeriavu a regulácia

kmitov jeho bremena.

6. Resume:

The topic of our diploma work is the operation of a jib model and the

adjusting of its load frequency.

Miestoprísažné prehlásenie

„Miestoprísaţne prehlasujem, ţe som celú diplomovú prácu vypracoval/a

samostatne s pouţitím uvedenej odbornej literatúry.“

Ţilina, 19.5.2009 ..........................................

vlastnoručný podpis

Poďakovanie

Týmto by som sa chcel poďakovať vedúcemu diplomovej práce pánovi

Doc. Ing. Fedorovi KÁLLAYOVI, PhD a Ing. Marekovi PAŠKALOVI za ochotný

prístup, konzultácie a cenné rady či usmernenia pri písaní tejto diplomovej práce.

Tieţ ďakujem všetkým, ktorí mi verili, pomáhali a posúvali ma vpred, rodičom

a priateľom, no najme Katke, ktorá stále stála pri mne a podporovala ma.

OBSAH

Zoznam symbolov a skratiek ......................................................................................... 5

Úvod ................................................................................................................................. 6

1 FORMULÁCIA ÚLOHY ......................................................................................... 7

2 ŽERIAVY .................................................................................................................. 8

2.1 ROZDELENIE ŢERIAVOV ................................................................................. 8

2.1.1 Mostové ţeriavy ............................................................................................. 8

2.1.2 Portálové ţeriavy ........................................................................................... 9

2.1.3 Mobilné ţeriavy ............................................................................................. 9

2.1.4 Veţové ţeriavy ............................................................................................. 10

3 KYVADLO: ............................................................................................................. 13

4 SNÍMAČE ................................................................................................................ 15

4.1 ČLEN PRE ZBER INFORMÁCIÍ ...................................................................... 15

4.2 OPTOELEKTRONICKÉ SNÍMAČE: ................................................................ 17

4.3 JEDNOTLIVÉ ZDROJE ŢIARENÍ: ................................................................... 19

4.3.1 Ţiarovky a výbojky ...................................................................................... 19

4.3.2 Luminiscenčné kondenzátory ...................................................................... 19

4.3.3 Elektroluminiscenčné diódy ......................................................................... 19

4.3.4 Polovodičové laserové diódy ....................................................................... 20

5 REGULÁCIA, REGULÁTORY ............................................................................ 21

5.1 REGULÁCIA: ..................................................................................................... 21

6 PLC ........................................................................................................................... 24

6.1 Micrologix ........................................................................................................... 24

6.2 SLC 500 ............................................................................................................... 25

7 PROGRAMOVACÍ SOFTWARE ........................................................................ 26

7.1 Rebríkové diagramy (Ladder diagrams) .............................................................. 26

7.2 RSLinx ................................................................................................................. 27

7.3 RSLogix 500 ........................................................................................................ 27

7.3.1 Organizácia súborov .................................................................................... 28

7.3.2 Programovanie v RS Logix .......................................................................... 29

7.3.3 Nahrávanie programu do PLC ..................................................................... 29

7.4 RS VIEW 32 ........................................................................................................ 30

8 PRIPOJENIE A OVLÁDANIE MODELU CEZ PC ........................................... 33

8.1 PRIPOJENIE MODELU K CUDZIEMU ZDROJU ........................................... 33

8.2 PREPOJENIE MODELU ŢERIAVU A PLC ..................................................... 34

8.3 OVLÁDANIE A SIGNALIZÁCIA POSUVU MAČKY .................................... 38

8.3.1 Ovládanie posuvu mačky ............................................................................. 38

8.3.2 Ovládanie rotácie ţeriavu ............................................................................ 39

8.3.3 Ovládanie navíjania (odvíjania) háku .......................................................... 40

9 REGULÁCIA KMITOV BREMENA ŽERIAVU ............................................... 42

Záver .............................................................................................................................. 46

SjF KAVS - PRAT

- 5 -

Zoznam symbolov a skratiek

konšt. = konštanta

LED = Light emition diode – elektroluminiscenčná dióda

PLC = Programmable logic controller

RS = Rockwell Software

SjF KAVS - PRAT

- 6 -

Úvod

V tejto modernej dobe je hlavne v stavebníctve veľký „boom“. Stavia sa od malých

domčekov cez priemyselné stavby aţ po výškové budovy všetko a pri takmer kaţdej

stavbe je pouţitý ţeriav, či uţ malý, jednoduchý mobilný ţeriav, alebo vysoký

veţový ţeriav s obrovskou nosnosťou.

Táto diplomová práca rieši základnú činnosť ţeriavu, teda presun materiálu a tieţ

jeho obsluhu a tieţ reguláciu kmitov bremena ţeriavu. O aktuálnosti tejto témy

svedčia nemalé finančné balíky, ktoré sa pravidelne vkladajú do výskumu nových

spôsobov a technológií.

Cieľom tejto práce je z modelu ţeriava spraviť školskú pomôcku, na ktorej budú

môcť študenti zoznamujúci sa s programovacím softvérom RS naučiť sa nie len

základy programovania, ale aj riešenia ovládania jednoduchého modelu. Tieţ je

v tejto práci z časti riešená problematika kmitania bremena ţeriavu.

Diplomová práca sa preto bude skladať z viacerých tém, ako napríklad teoretický

rozbor a terminológia ţeriavov, fyzikálny rozbor kmitov bremena ţeriavu, rozbor

snímačov či regulácie, podrobnejší opis programovacích jazykov firmy Rockwell

Software aţ po samotné riešenie problematiky.

SjF KAVS - PRAT

- 7 -

1 FORMULÁCIA ÚLOHY

Problematika riadenia ţeriavu je veľmi obšírna a hlavne náročná najmä na presnosť,

snímanie hodnôt, ako napr. poloha mačky, bremena, rýchlosti posuvu, uhlovej

rýchlosti a pod.

V rámci zjednodušenia je táto práca zostavená ako ovládanie školského modelu, teda

nároky na obsluhu nie sú tak vysoké. Predpokladá sa, ţe študent, ako obsluhujúci

pracovník bude riadiť tento model v rámci vyučovania a pri ovládaní bude naň

vidieť, podľa toho sa bude riadiť a následne vydávať príkazy na jeho obsluhu.

V prípade riešenia problému kmitania bremena budeme pre zjednodušenie brať do

úvahy len rovinnú, teda dvojosovú časť a teda nie celý cylindrický priestor, ktorý

dokáţe ţeriav obslúţiť.

SjF KAVS - PRAT

- 8 -

2 ŽERIAVY

Pre manipuláciu so všetkými druhmi materiálu od kusových cez tyčové aţ po sypké

sa často vyuţíva ţeriav. Pohybové schopnosti ţeriavov dovoľujú sa pohybovať

bremenom podľa konštrukcie ţeriavov po priamke, v rovine aj v priestore.

2.1 ROZDELENIE ŽERIAVOV

Ţeriavy delíme podľa ich základných charakteristík na štyri skupiny:

* mostové ţeriavy,

* portálové ţeriavy,

* mobilné ţeriavy,

* veţové ţeriavy,

2.1.1 Mostové žeriavy

Môţu byť jedno, alebo dvojnosníkové (štvornosníkové) vo vyhotovení

s kladkostrojom, alebo ţeriavovým vozíkom – mačkou. Pre menšie nosnosti

a rozpätia je výhodné pouţiť jednonosníkové, , kladkostrojové ţeriavy.

Obr. 1: Model mostového žeriavu [1]

SjF KAVS - PRAT

- 9 -

2.1.2 Portálové žeriavy

Nosná konštrukcia portálových ţeriavov má tvar portálu, ktorý tvorí most, t.j. nosník

plnostenný: alebo priehradkovej konštrukcie uloţený na podperách (nohách), na

ktorých sa ţeriav pomocou pojazdového ústrojenstva pohybuje po ţeriavovej dráhe

v úrovni terénu. Jedna podpera býva pevná, tzv. vodiaca, druhá výkyvná alebo

pruţná. To umoţňuje voľnú tepelnú dilatáciu konštrukcie. Pomer rozpätí k rázvoru

býva 5:1. Nosnosť portálových ţeriavov býva aţ 25t (výnimočne aţ 400t) pri

rozpätiach aţ 120m. Pri väčších, hlavne veľmi veľkých nosnostiach je rozpätie

menšie. Pojazdové rýchlosti ţeriavu sú do 30m.min-1

, mačky aţ do 1500 m.min-1

,

zdvihová do 60 m.min-1

.

Obr. 2: Portálový žeriav [2]

2.1.3 Mobilné žeriavy

Stavajú sa na podvozkoch pásových a kolesových. Kolesové bývajú ţelezničné,

alebo pneumatikové. Pneumatikové môţu byť špeciálne, alebo beţné automobilové.

Príkladom je automobilový ţeriav s teleskopickým výložníkom. Teleskopický

výloţník tvoria dielce obdĺţnikového skriňového profilu zasúvateľného do seba.

Vysunutie dielcov o hodnotu „n“ zaisťujú priamočiare hydromotory.

Rozdelenie: koľajové, samohybné, automobilové, húsenicové, ţeriavové vozíky.

Konštrukciu tvoria dve základné časti – podvozok a nadstavba. Tú tvorí otočný

zvršok (môţe byť riešený ako stĺpový alebo točnicový), strojovňa, kabína, výloţník,

zariadenie na uchopenie bremena (hák).

SjF KAVS - PRAT

- 10 -

Obr. 3: Mobilné žeriavy [3] [4]

2.1.4 Vežové žeriavy

sú rozdelené do dvoch hlavných skupín – s neotočnou a s otočnou veţou.

a) ţeriavy s neotočnou veţou:

* s vodorovným otočným výloţníkom a pojazdnou mačkou,

* so sklopným otočným výloţníkom,

* portálový s otočným výloţníkom ,

* s otočným krakorcovým výloţníkom,

b) ţeriavy s otočnou veţou:

* s vodorovným výloţníkom a pojazdnou vlečnou mačkou,

* so sklopným výloţníkom,

* portálový s otočnou veţou,

* s pákovým výloţníkom,

Základnými časťami veţových ţeriavov sú oceľové konštrukcie, podvozok

a mechanizmy jednotlivých ústrojenstiev (zdvíhacie, pojazdové, sklápanie výloţníka,

otáčanie). Oceľová konštrukcia priehradovej veţe s výloţníkom spočíva na ráme

hornej otočnej stavby. Všetky tieto časti vrátane mechanizmov zdvíhacieho,

sklápacieho a otáčacieho ústrojenstva sa môţu na podvozku otáčať v radiálnom

veľkorozmerovom loţisku.

Podvozky veţových ţeriavov musia umoţňovať prejazd oblúkov o malom polomere

zakrivenia. Podvozky majú so ţeriavovou dráhou styk v troch, alebo štyroch

miestach. Tieto okolnosti značne ovplyvňujú vlastnosti ţeriavov v oblúkoch.

SjF KAVS - PRAT

- 11 -

Obr. 4: Vežový žeriav

[5]

Lanový záves je modelovaný ako kyvadlo. Tento spôsob modelovania nie je ale

exaktný pre všetky moţné hmotnosti nákladu, lebo počíta s tuhým - tyčovým -

závesom. Pri malých hmotnostiach (alebo ţiadnych - bez nákladu) preto nedochádza

k prirodzenému zvlneniu lana. Táto úvaha je však irelevantná, lebo v praxi sa

pouţíva zdvíhacie zariadenie pre hmotnosti, pri ktorých sa sústava evidentne správa

ako pevný záves.

Obr. 5: Model žeriavu

1 – veža

2 – podvozok

3 – otočná konštrukcia veže

4 – otočné ústrojenstvo

5 – výložník

6 – vlečný vozík (mačka)

7 - protizávažie

SjF KAVS - PRAT

- 12 -

Rovinný rez sústavy (obr. 5) opisujú diferenciálne rovnice (1) a vnorené funkcie

podľa (3), veličina x1 reprezentuje polohu, jej derivácia x1'=x2 rýchlosť ţeriavu,

podobne x3 pre uhlovú výchylku a jej derivácia x3'=x4 pre uhlovú rýchlosť závesu s

nákladom. Vo funkciách (3) vystupujú viaceré parametre, ktoré do veľkej miery

spôsobujú premenlivosť dynamiky riadenej sústavy. Popri dĺţke lanového závesu l

najvýraznejší vplyv má hmotnosť bremena mL. Parametre ako mC - hmotnosť ţeriavu

a g - tiaţové zrýchlenie sú počas simulácií konštantné.

[6]

(1)

(2)

SjF KAVS - PRAT

- 13 -

3 KYVADLO:

Fyzikálne kyvadlo je kaţdé teleso otočné bez trenia okolo vodorovnej osi

neprechádzajúcej ťaţiskom. Teleso je stále v rovnováhe, keď je ťaţisko v najniţšej

polohe, t.j. leţí na zvislici pretínajúcu os. Ak je okamţitá uhlová výchylka ťaţiska

z rovnováţnej polohy, mg tiaţ kyvadla, ktorá je sústredená v ťaţisku a a vzdialenosť

ťaţiska od osi, pôsobí na kyvadlo moment

sinmgaM (3)

Moment tu pôsobí proti výchylke a snaţí sa priviesť kyvadlo späť do rovnováţnej

polohy (preto ho označujeme záporným znamienkom).

Kyvadlo vykonáva rotačný pohyb okolo pevnej osi, takţe platí pohybová rovnica

sin2

2

mgadt

dJJM , (4)

kde J je moment zotrvačnosti telesa k osi. Najväčší moţný moment mgaK

nazývame direkčným momentom, analogicky s direkčnou silou pri kmitavom

harmonickom pohybe. Po úprave dostaneme

0sin2

2

J

mga

dt

d (5)

Pre malé výchylky z rovnováţnej polohy môţeme pribliţne poloţiť sin a za

podmienky, ţe v v rovnici 2J

mga platí .2 konšt , dostávame rovnicu

02

2

2

dt

d (6)

ktorá je totoţná s diferenciálnou rovnicou harmonického pohybu, v ktorej je

2 štvorec uhlovej frekvencie.

Pri veľmi malých výchylkách kyvadla z rovnováţnej polohy prejde teda pohybová

rovnica na diferenciálnu rovnicu harmonického pohybu. Keď označíme T0 ako

periódu pri nahradení kmitavého pohybu kyvadla harmonickým pohybom,

dostaneme

ga

R

mga

J

22

20

, (7)

SjF KAVS - PRAT

- 14 -

kde R je polomer zotrvačnosti telesa k osi kyvu. Pri veľmi malých výchylkách

kyvadla z rovnováţnej polohy nezávisí perióda na výkyve m (t.j. maximálnej

výchylke z rovnováţnej polohy). Dobu kyvu (polkmitu) nazývame polovicou

periódy

ga

R

mga

JT

2

0

0 (8)

Je to doba, ktorú potrebuje teleso k pohybu z rovnováţnej polohy do krajnej

výchylky a späť do rovnováţnej polohy, alebo resp. doba prechodu z jednej krajnej

výchylky do druhej krajnej výchylky na opačnej strane, pričom perióda je doba

potrebná k prebehnutiu celého kmitu.

Matematickým kyvadlom nazývame hmotný bod hmotnosti m zavesený na tuhom

vlákne dĺţky l, ktorého hmotnosť je zanedbateľná. Moment zotrvačnosti je tu daný

súčinom hmotnosti bodu a štvorca jeho vzdialenosti od osi, okolo ktorej sa kýva,

teda 2mlJ .

Doba kyvu matematického kyvadla je potom podľa rovnice (8), keď dosadíme za a

a=l

g

l

mgl

ml

2

0 (9)

Dĺţka l matematického kyvadla, ktorá sa kýva rovnako ako fyzikálne kyvadlo, sa

nazýva redukovaná dĺžka fyzikálneho kyvadla. Ak majú byť rovnaké, tak podľa (9)

a (8) je redukovaná dĺţka

a

R

ma

Jl

2

(10)

[7]

SjF KAVS - PRAT

- 15 -

4 SNÍMAČE

4.1 ČLEN PRE ZBER INFORMÁCIÍ

Snímač je jednou z najdôleţitejších častí meracieho kanálu alebo automatizovaných

sústav, hlavne preto, ţe obvykle predstavuje obmedzujúcu časť kanálu, pokiaľ ide

o presnosť, cenu, materiálovú, prípadne výrobnú náročnosť. Pre konštrukciu

snímačov sa vyuţíva veľa fyzikálnych princípov a sú stále hľadané a skúmané nové.

Pouţívajú sa špičkové materiály s definovanou čistotou. Sú sledované parazitné

vplyvy, ktoré sa kompenzujú a obmedzujú. Pre tieto skutočnosti predstavuje snímač

náročný prvok, ktorý väčšinou určuje kvalitu meracieho, alebo regulačného kanálu.

Zatiaľ čo základné elektrické a elektronické obvody boli overované a rozpracované

po celé desaťročia v rôznych odvetviach, sú niektoré typy snímačov úplne nové

a nemáme skúsenosti s ich dlhodobým uţívaním. Cena snímača a zvyšných častí

meracieho obvodu je porovnateľná, v niektorých prípadoch je snímač dokonca

drahší.

Z hľadiska obecného posúdenia funkcie snímača a získania podkladov pre syntézu

meracieho kanálu je nutné poznať pri snímači:

* informačný obsah,

* energetické pomery,

* spoľahlivosť snímačov.

INFORMAČNÝ OBSAH sa nedá u jednotlivých členov meracieho kanálu zväčšovať.

V prípade, ţe vyuţívame zloţitejšie transformácie pri snímačoch, musíme počítať so

zmenšením informačného obsahu.

ENERGETICKÉ POMERY môţeme síce povaţovať za druhoradé, avšak umoţňujú

úzke miesta v prenosovej ceste signálu. Dá sa tieţ zistiť spätný vplyv snímača na

meraný objekt, poprípade vplyv nasledujúceho meracieho obvodu na vlastný snímač.

Energia meraného objektu vyuţiteľná pre snímač musí byť omnoho vyššia ako súčet

energií nutných k fungovaniu snímača, ktorý je s meraným objektom spojený. Inak

dochádza k ovplyvneniu meraného deja.

SPOĽAHLIVOSŤ SNÍMAČA je pomerne zloţitý problém. Spoľahlivosť

jednotlivých častí snímača má byť zrovnateľná. Pri výbere snímača poţadujeme

splnenie niektorých základných poţiadaviek, ako napríklad:

SjF KAVS - PRAT

- 16 -

Jednoznačná závislosť výstupnej veličiny na veličine vstupnej,

Vhodný tvar základnej prenosovej charakteristiky; veľká citlivosť snímača,

Poţadovaná presnosť snímača,

Veľká časová stálosť snímača,

A mnoho ďalších.

Splnenie týchto poţiadaviek je u snímačov veľmi zloţité, v niektorých prípadoch

i nemoţné. Pri výbere snímača prijímame preto väčšinou kompromisné riešenie. Je

nutné uvaţovať vlastnosti celého meracieho kanálu, brať do úvahy jednotlivé časti,

riešiť celý kanál komplexne.

Pre získanie prehľadu o vlastnostiach snímačov a moţnosti ich porovnania je vhodné

uvaţovať o dvoch základných skupinách snímačov.

1. aktívne (generátorové): pri pôsobení neelektrickej veličiny sa chová snímač

ako zdroj elektrickej energie.

2. pasívne: pôsobením neelektrickej veličiny na snímač sa mení niektorý z jeho

parametrov.

Prevod neelektrickej veličiny u snímačov môţe byť:

a) jednoduchý: meraná neelektrická veličina sa mení priamo na veličinu

elektrickú.

b) niekoľkonásobný: meraná neelektrická veličina sa mení na inú neelektrickú

veličinu a aţ následne sa mení na veličinu elektrickú.

Prevod môţe byť niekedy i zloţitejší. Tento typ je veľmi

častý.

Podľa vstupných neelektrických veličín rozoznávame :

Snímač mechanických veličín,

Snímač tepelných veličín,

Snímač chemických veličín,

Snímač ţiarenia

A ďalšie.

Jednotlivé skupiny sa dajú rozčleniť, čo je zaujímavé pre uţívateľa (projektanta). Pre

konštruktéra meracích zariadení je vhodnejšie označenie z hľadiska vyuţitého

princípu pôsobenia:

SjF KAVS - PRAT

- 17 -

SNÍMAČE AKTÍVNE: termoelektrické,

piezoelektrické,

indukčné ,

ďalšie.

SNÍMAČE PASÍVNE: odporové,

indukčnostné,

kapacitné,

ďalšie.

Ďalej je moţné ešte špeciálne delenie na snímače dotykové a bezdotykové.

4.2 OPTOELEKTRONICKÉ SNÍMAČE:

Princíp:

Obr. 6: bloková schéma optoelektronického snímača

Poţiadavku zaistenia nerušeného výstupného signálu zo snímača a jeho prenosu aţ

do miesta jeho spracovania je moţné realizovať snímačmi optoelektronickými.

Meraná neelektrická veličina (poloha, rýchlosť, teplota a pod.) je privedená na vstup

optoelektronického snímača, v ktorom je prevedená na signál, ktorý ma charakter

ţiarenia v ultrafialovej, viditeľnej, alebo infračervenej oblasti spektra.

Signál je vedený z miesta merania pomocou svetlovodu aţ do miesta spracovania

signálu. Tu je prevedený pomocou niektorého typu fotoelektrických snímačov

(fototranzistor, fotodióda a pod.) na elektrický signál. Je to preto, ţe ďalšie

spracovanie tohto signálu je v súčasnej dobe najvýhodnejšie elektrickou cestou.

Na obr. 7 sú naznačené blokové schémy základných typov optosnímačov.

Obr. 7: blokové schémy základných typov optoelektronických snímačov

SjF KAVS - PRAT

- 18 -

Na obr. 7a) je schéma určená pre meranie ţiarenia. Snímač teda nepotrebuje ani

zdroj ţiarenia, ani zdroj elektrického prúdu. Pomocou tohto snímača iba zaisťujeme

kvalitné snímanie tohto ţiarenia a jeho ďalší prenos. Tento princíp sa dá aplikovať

pri meraní zdrojov ţiarenia, teploty a pod.

Usporiadanie „b“ je bloková schéma optoelektronického snímača, ktorý sa chová

ako zdroj ţiarenia napájaný elektrickým prúdom. Ţiarenie na výstupe snímača sa

mení podľa vstupnej neelektrickej veličiny. Ako príklad môţeme uviesť

elektroluminiscenčnú diódu, ktorá je napájaná konštantným prúdom, pričom ţiarivý

tok je menený pomocou clony, alebo iným spôsobom podľa vstupnej neelektrickej

veličiny.

Usporiadanie „c“ je princíp optoelektronického snímača, ktorý je napájaný zo zdroja

ţiarenia, pričom prívod tohto ţiarivého toku je prevedený pomocou svetlovodu.

Ţiarivý tok je v optoelektronickom snímači menený neelektrickou veličinou

a pomocou toho istého, alebo iného svetlovodu je privedený do miesta spracovania

signálu.

Z uvedeného teda vyplýva, ţe súčasťou snímača je zdroj ţiarenia (od ultrafialovej aţ

po vzdialenú infračervenú oblasť), ktorý vyhovuje daným podmienkam. V súčasnej

dobe sa dajú povaţovať za výhodné tieto zdroje:

1. elektroluminiscenčná dióda,

2. polovodičový laser,

3. ţiarovka,

4. ďalšie (výbojky, elektroluminiscenčný kondenzátor a pod.).

Vo všetkých prípadoch týchto zdrojov ţiarenia sa dá signál modulovať buď v časti

elektrickej (podľa obr. 7 b) alebo na výstupe ţiarivého toku (podľa obr.7 c).

Pre popis vlastností týchto zdrojov ţiarenia sú pouţívané nasledujúce

charakteristiky:

1. voltampérová charakteristika,

2. jasová charakteristika,

3. spektrálna charakteristika,

4. smerová charakteristika,

5. ďalšie (teplotná, časová...).

SjF KAVS - PRAT

- 19 -

Jasová charakteristika je závislosť jasu na veľkosti riadiaceho napätia, alebo prúdu

vyvolávajúceho ţiarenie zdroja. Spektrálna charakteristika je závislosť jasu na dĺţke

vlny generovaného ţiarenia. Frekvenčná charakteristika je závislosť jasu na kmitočte

budiaceho signálu. Smerová charakteristika je závislosť jasu na priestorovom uhle

meranom od osi zdroja ţiarivého toku.

4.3 JEDNOTLIVÉ ZDROJE ŽIARENÍ:

4.3.1 Žiarovky a výbojky

Predstavujú klasické zdroje ţiarenia, pričom základné vlastnosti sú uţ dostatočne

podrobne popísané. V ich vývoji nedochádza mimo zvýšenia ţivotnosti

k výraznejším zmenám. Výhodou týchto zdrojov je relatívne vysoká účinnosť (aţ

80%), veľká šírka spektra a pod. Nevýhodou je malá odolnosť voči mechanickému

namáhaniu, veľká spotreba elektrickej energie, úzky pracovný kmitočet. Mimo toho

sú ţiarovky naviac zdrojom tepla. Z týchto vlastností vyplýva, ţe ţiarovky a výbojky

sú vhodné tam, kde je nutné získať veľký ţiarivý výkon alebo ţiarenie so širokým

spektrom.

4.3.2 Luminiscenčné kondenzátory

Pri realizácii luminiscenčných kondenzátorov vyuţívame vlastnosti niektorých

zlúčenín, u ktorých dochádza priloţením silného vonkajšieho elektrického poľa

k luminiscencii. Jedná sa predovšetkým o zlúčeniny prvkov druhej a šiestej skupiny

periodickej sústavy prvkov. Typickými zástupcami sú zlúčeniny zinku a kadmia so

sírou a selénom (ZnS, SnSe, ZnCdS a ďalšie). Luminofory vydávajú takmer

monochromatické ţiarenie vo viditeľnej oblasti spektra. Účinnosť týchto zdrojov je

pomerne malá. Neprevyšuje jednotky percent. Nevýhodou je nízka intenzita ich

ţiarenia, malá ţivotnosť a veľká zotrvačnosť (10-3

s). Pre uvedenú aplikáciu sú zatiaľ

nevhodné.

4.3.3 Elektroluminiscenčné diódy

Sú v súčasnosti najlepšie prepracované a najperspektívnejšie pre oblasť meracej

techniky. K vyţarovaniu dochádza u týchto prvkov intenzívnou rekombináciou

nosičov náboja v oblasti PN polovodiča. Pre realizáciu elektroluminiscenčných diód

sú vhodné z polovodičov tie materiály, ktoré sú tvorené prvkami tretej a piatej

skupiny periodickej tabuľky. Základnými materiálmi sú GaAs, GaP, GaAsP.

SjF KAVS - PRAT

- 20 -

Pre popis vlastností týchto zdrojov pouţívame niekoľko základných charakteristík.

Na obr. 8a) sú uvedené V-A charakteristiky niektorých elektroluminiscenčných diód

(1 – GaAs, 2 – GaP, 3 – SiC). Pre prispôsobenie zdroja ţiarenia svetlovodiča a čidla

ţiarenia je dôleţitá spektrálna charakteristika. Na obr. 8b) sú charakteristiky

elektroluminiscenčných diód firmy Siemens (krivka 1 – GaAsP, 2 – GaP).

Obr. 8: Voltampérové charakteristiky elektroluminiscenčných diód

4.3.4 Polovodičové laserové diódy

Elektroluminiscenčné diódy sú vzhľadom ku svojej nízkej účinnosti nevhodné pre

prenos ţiarivého toku na väčšie vzdialenosti. Toto bol základný dôvod pre vývoj

technológie polovodičových laserov. Laserová dióda je vytvorená ako prechod PN

v kryštáli polovodiča. Dve náprotivné strany sú zbrúsené tak, ţe tvoria rezonátor.

Impulzovým riadením takéhoto laseru je moţné získať špičkový výkon desiatok

wattov. Dĺţka impulzov sa však pohybuje v desiatkach aţ stovkách ns. Šírka spektra

ţiarenia polovodičových laserov je uţšia ako pri luminiscenčných diódach.

Ţivotnosť týchto zdrojov ţiarenia je nateraz obmedzená. Pre aplikácie

v optoelektronických snímačoch sa nateraz s týmito zdrojmi ţiarenia nedá počítať.

[8]

SjF KAVS - PRAT

- 21 -

5 REGULÁCIA, REGULÁTORY

5.1 REGULÁCIA:

Princíp systému regulácie je znázornený na obrázku 9. Ide o dôleţitý systém riadenia

s uzavretou štruktúrou. Regulovací prvok nie je síce informovaný o poruchách, ale je

informovaný o stave regulovaného prvku.

Obr. 9: Bloková schéma systému regulácie

Regulácia je značne dokonalejší druh riadenia ako ovládanie (riadenie bez spätnej

väzby), pretoţe regulujúci prvok môţe vytvárať také pôsobenie, ktoré bude

zaručovať, aby sa výsledok regulácie čo najviac pribliţoval poţadovanému cieľu.

Regulačný obvod na obr. 10 je systém, ktorého prvky sú jeho jednotlivé členy (S –

regulovaná sústava, R – regulátor), podnety vonkajšieho okolia tvoria poruchy (v1,

v2) a riadiaca veličina w a odozvou je regulovaná veličina y, merateľná na výstupe.

Matematická funkcia je systémom, ktorého prvky sú príslušné početné operácie,

napr. pri rovnici

dtuuyydt

d212 (11)

Sú nimi prvok pre násobenie dvoma, prvok pre integrovanie, prvok pre derivovanie

a prvok pre súčet. Nezávislé premenné u1, u2 sú vstupnými veličinami, výstupnou

veličinou je závislá premenná y.

SjF KAVS - PRAT

- 22 -

Obr. 10: Regulačný obvod

[9]

Regulačný proces musí byť predovšetkým stabilný. Z funkcie regulačného obvodu, kde

na seba navzájom pôsobia regulátor aj regulovaná sústava vyplýva, ţe o výsledku

regulácie rozhodujú vlastnosti jeho obidvoch častí.

Nastavenie regulátora je kompromisom medzi poţiadavkami na najkratší čas regulácie

a najmenšiu regulačnú odchýlku. Tieto poţiadavky môţeme pri spojitých regulátoroch

ovplyvňovať jedine pomocou zosilnenia a časových integračných a derivačných

konštánt.

Metódy správneho nastavenia regulátorov môţeme rozdeliť do troch skupín:

1. VÝPOČTOVÉ METÓDY – na základe vypočítaného prenosu sústavy a na

základe niektorých z kritérií pre optimálny priebeh regulačného procesu určíme

veľkosť jednotlivých zloţiek prenosu regulátora.

2. NASTAVENIE REGULÁTORA NA ZÁKLADE NAMERANÝCH

CHARAKTERISTÍK REGULOVANEJ SÚSTAVY – na základe nameraných

hodnôt sa podľa vopred určených všeobecných vzťahov vypočítavajú jednotlivé

zloţky optimálneho prenosu regulátora.

3. NASTAVENIE REGULÁTORA PODĽA EMPIRICKÝCH PRAVIDIEL –

vychádzajú z pokusného nastavenia regulátorov, pričom na posúdenie

optimálnosti slúţia rôzne predpísané tvary kriviek regulačných procesov.

Nastavenie regulátora kontrolujeme väčšinou náhlym skokovým prestavením

regulačnej odchýlky – e a sledovaním priebehu regulovanej veličiny – x.

SjF KAVS - PRAT

- 23 -

Úlohou regulátora v jednouzlovom regulačnom obvode je vytvárať na základe

regulačnej odchýlky

ywe (12)

takú akčnú veličinu u, ktorá pôsobením na regulovanú sústavu zaisťuje, aby

regulačná odchýlka e bola v kaţdom časovom okamţiku pokiaľ čo moţno

najmenšia.

Tento nárok vyjadrujúci tzv. cieľ regulácie znamená, ţe regulovaná veličina y

v kaţdom časovom okamihu by mala byť pokiaľ moţno rovnaká ako ţiadaná

(riadiaca) veličina w. Matematicky sa dá cieľ regulácie zapísať napr. v obrazoch

WYE 0 (13)

štandardne označených podľa najčastejšie pouţívanej abstraktnej systémovej

predstavy o regulačnom obvode v podobe blokovej schémy na obr. 11.

Obr. 11: Bloková schéma uzavretého regulačného obvodu

Je zrejmé, ţe plnenie cieľa regulácie sa zostavuje z dvoch súčasne regulátorom

vykonávaných činností:

• sledovanie ţiadanej veličiny w regulovanou veličinou y,

• potlačenie vplyvu poruchových veličín v a d na regulovanú veličinu y.

[10]

SjF KAVS - PRAT

- 24 -

6 PLC

Vznikli ako náhrada „pevnej“ logiky pred pribliţne 30 rokmi a v súčasnosti sú to

najpouţívanejšie riadiace systémy v automatizačnej technike. Dôvodom sú malé

rozmery, nízka cena a veľký výber - široké spektrum pouţiteľnosti. Pôvodne obsahovali

len inštrukcie modelujúce funkcie reléovej logiky (snímanie I/O, logické operácie,

pamäť, časovače), neskôr sa pridali algoritmy regulácie, merania, diagnostiky.

Skupiny PLC: Pico automaty (Obr. 12a)

Micrologix (Obr. 12b)

SLC 500 System (Obr. 12c)

PLC-5 System (Obr. 12d)

Obr. 12: Skupiny PLC

6.1 Micrologix

Sú to malé riadiace systémy, vhodné pre široké spektrum aplikácii od

jednoúčelových strojov (10 I/O) aţ po stredne malé aplikácie vyţadujúce 300 I/O.

Výhody:

- malé rozmery,

- nízka cena,

- ľahká inštalácia,

- jednoduché programovanie.

Nevýhodou je absencia on-line programovania, čo znamená, ţe okrem zmeny

dátových premenných nemôţe programátor počas behu procesu program upravovať.

[11]

Tento riadiaci systém v sebe spája výhody kompaktného a modulárneho systému

s moţnosťou rozšírenia aţ o 16 vstupno-výstupných modulov. MicroLogix1500

ponúka oproti MicroLogixu 1200 voliteľný procesor, to znamená, ţe procesor uţ nie

je napevno zabudovaný do základnej jednotky, ale moţno ho vybrať. V súčasnosti sú

SjF KAVS - PRAT

- 25 -

v ponuke iba dva procesory s označením 1764-LSP a 1764-LRP. K zaujímavým

hardvérovým vlastnostiam patria 2 čítačové vstupy s frekvenciou 20 kHz a dva

rýchle výstupy s frekvenciou 20 kHz, rýchle vstupy typu „latch“ na zachytávanie

mikrosekundových pulzov, dva potenciometre zabudované priamo v riadiacom

systéme, ktorých hodnota je softvérovo dostupná. Na rozšírenie riadiaceho systému

sa pouţívajú moduly radu Compact I/O. Okrem štandardných I/O modulov je k

dispozícii aj modul rýchleho čítača do frekvencie 1 MHz, špeciálne analógové

moduly na meranie mV a termočlánkov a skener modul pre sieť DeviceNet, takţe k

riadiacemu systému MicroLogix moţno pripojiť distribuované I/O alebo snímače,

frekvenčné meniče softštartéry atď. Vstupnovýstupné moduly radu Compact I/O

vyuţívajú aj riadiace systémy radu novej generácie CompactLogix. Okrem lokálneho

pouţitia v priamom spojení s procesorom moţno moduly Compact I/O pouţiť aj ako

distribuované vstupy a výstupy cez sieť DeviceNet. Adresový priestor vrátane

distribuovaných vstupov a výstupov je vyšší neţ 300 I/O, pre reálnu aplikáciu sa

však odporúča maximálne 300 I/O vzhľadom na kapacitu pamäte. Na komunikáciu

môţu byť vyuţité dve sériové linky RS232 s voliteľným protokolom DF1, DH485,

ModBus RTU slave.

[12]

6.2 SLC 500

Riadiaci systém SLC 500 je výkonný, modulárny, spoľahlivý a uţívateľsky

prístupný riadiaci systém s priaznivým pomerom výkon/cena. Programovanie sa

prevádza pomocou PC. Modulárny systém SLC 500 je stavebnica skladajúca sa zo

zdrojov, procesorov a periférnych jednotiek zasunutých do šasi so 4, 7, 10 alebo 13

pozíciami.

Riadiace systémy SLC 500 môţu navzájom komunikovať po sériovej priemyselnej

dátovej sieti DH-485. Vyššie verzie môţu komunikovať po sieti DH+ (procesor

5/04), alebo dokonca po sieti Ethernet s protokolom TCP/IP (procesor 5/05). Ďalšiu

moţnosť komunikácie predstavuje pouţitie niektorého zo špeciálnych

komunikačných modulov, pomocou ktorých je moţné prepojiť Allen-Bradley dátové

siete Data Highway Plus a DH-485 a tým zaistiť prenosy dát medzi procesormi SLC

500 a PLC-5.

[13]

SjF KAVS - PRAT

- 26 -

7 PROGRAMOVACÍ SOFTWARE

Na prácu s procesormi firmy A-B sa vyuţíva program RSLogix, ktorý je určený

predovšetkým na vytváranie programov, ich kompilovanie a následne nahrávanie do

PLC.

7.1 Rebríkové diagramy (Ladder diagrams)

Vyvinuli sa na základe princípov reléovej logiky. Zvislé čiary na ľavej a pravej

strane symbolizujú napájanie, ktoré je prepojené priečkami (riadkami). Riadky sa

skladajú z podmienkovej (ľavej) časti, a príkazovej (pravej) časti, pričom na splnenie

príkazu je potrebné splnenie podmienky. Sériové zapojenie prvkov označuje logický

súčin, paralelné zapojenie logický súčet. Program vykonáva inštrukcie smerom zhora

nadol. Pokiaľ nie je podmienka splnená, pokračuje sa na nasledujúcom riadku.

V príkazovej časti sa nachádzajú logické výrazy, najčastejšie ide o kontrolu stavu

kontaktov – pracuje sa s hodnotami log 0 a log 1.

Symbolická

značka Názov Opis značky

Podmienkové výrazy

Examine if closed

(XIC)

Otvorený kontakt => Podmienka je splnená, ak sa

jeho hodnota rovná log 1

Examine if open

(XIO)

Zatvorený kontakt => Podmienka je splnená, ak

sa jeho hodnota rovná log 0

Príkazové výrazy

Output Energize

(OTE)

Výstup má hodnotu log 1 pokým je podmienka

splnená

Output Latch

(OTL)

Nastaví výstup na log 1, ak je podmienka splnená

aspoň 1x

Output Unlatch

(OTU)

Vynuluje výstup, ak je podmienka splnená aspoň

1x

Tab. 1: najčastejšie výrazy rebríkových diagramov

SjF KAVS - PRAT

- 27 -

7.2 RSLinx

Väčšina aplikačných programov firmy Rockwell Automation vyuţíva pre spojenie

s hardwearom samostatný komunikačný program RSLinx, ktorý zabezpečuje

nastavenie komunikačných ovládačov, monitorovanie ich stavu a sledovanie

dátových poloţiek v programovateľných automatoch. Program RSLinx existuje

v niekoľkých obmedzených funkčných verziách. Najdôleţitejšie sú Lite a Gateway.

Verzia Lite je štandardná súčasť všetkých programov. Umoţňuje zadefinovať všetky

ovládače a pre štandardnú komunikáciu úplne vyhovuje. Rozšírená verzia Gateway

umoţňuje prístup k zariadeniu a vyuţíva ovládač na vzdialenom počítači pripojenom

cez EtherNet. Ďalšou výhodou je integrovaný prístup k dátam cez protokoly OPC

(OLE for Process Control) a DDE (Dynamic Data Exchange).

Jedná sa o programový nástroj slúţiaci na nastavenie spojenia medzi PC a PLC.

Obr. 13: Prostredie RSLinx

7.3 RSLogix 500

RSLogix 500 je programovací software od spoločnosti Rockwell Sofftware pre

riadiaci systém SLC-500.

SjF KAVS - PRAT

- 28 -

7.3.1 Organizácia súborov

Súbory procesora - vytvárajú sa počas off-line reţimu a ukladajú sa na HDD.

Potom sú nahrávané do PLC a vyuţívané na on-line operácie. Obsahujú viacero

súborov, ktoré rozdelia napísaný program na menšie, lepšie spravovateľné časti.

Tvoria ich 2 hlavné skupiny: Programové súbory a Dátové súbory.

Programové súbory - obsahujú riadiace informácie, hlavný program

a podprogramy, pričom posledné dve skupiny sa dajú aj ľubovoľne pomenovať.

1, Súbor 0 (SYS 0) - Systémový program - obsahuje rôzne systémové

informácie a uţívateľom naprogramované informácie (typ

procesora, I/O konfigurácia, názov súboru procesora

a heslo),

2, Súbor 1 (SYS 1) - Rezervovaný súbor,

3, Súbor 2 (LAD 2) - Hlavný program - obsahuje uţívateľom naprogramované

inštrukcie definujúce spôsob riadenia automatu,

4, Súbory 4÷N - Podprogramy - sú vykonávané na základe inštrukcií v LAD2.

Dátové súbory - obsahujú stavové informácie vzťahujúce sa na externé I/O a všetky

ostatné inštrukcie pouţívané počas programovania. Súbory sú usporiadané podľa

druhu informácií, ktoré obsahujú:

1, Výstupný (O0) - uchováva stavy na výstupnom terminály,

2, Vstupný (I1) - uchováva stavy na vstupnom terminály,

3, Stavový (S2) - obsahuje stavové informácie,

4, Bitový (B3) - pouţíva sa na ukladanie interných bitových premenných,

5, Časovač (T4) - obsahuje prednastavenú a dosiahnutú hodnotu a stavové bity,

6, Počítadlá (C5) - obsahuje prednastavenú a napočítanú hodnotu a stavové bity,

7, Súbory registrov (R6) - obsahuje informácie pre špeciálne inštrukcie,

8, Celočíselné (N7) - uchováva číselné alebo bitové údaje.

Označovanie dátových premenných: x f : e . s / b

x - identifikátor typu dátového súboru,

f - číslo dátového súboru,

: - oddeľovač blokov,

e - číslo bloku alebo slotu,

SjF KAVS - PRAT

- 29 -

. - oddeľovač slov,

s - číslo slova,

/ - oddeľovač bitov,

b - číslo bitu v slove

7.3.2 Programovanie v RS Logix

Na hornej lište, ako je na obrázku 14 vyznačené, sa nachádza zoznam inštrukcii

usporiadaných do skupín.

Prvá skupina označená User obsahuje všetky základné inštrukcie, ktoré boli

popísané v stati 7.1. a tieţ tlačidlá na vytvorenie nového riadku a paralelnej vetvy.

V ďalších skupinách sa nachádzajú zloţitejšie príkazy, z ktorých sa najčastejšie

pouţíva skupina Timer/Counter na prácu s časovačmi a počítadlami a skupina

Program Control obsahujúca inštrukcie na skoky do podprogramov a prácu

s návestiami.

Ku kaţdému príkazu je potrebné priradiť nejakú bitovú premennú. To sa dá

urobiť manuálne, napísaním celej adresy príslušného bitu so striktným dbaním na

syntax, alebo jednoduchšie pomocou funkcie Drag & Drop. To znamená, ţe stačí

mať počas písania programu otvorené okná s pouţívanými dátovými súbormi (napr.

vstupmi a výstupmi) a pouţitím myši potrebné bity jednoducho „pretiahnuť“ aţ

na poţadovaný príkaz, kde sa uloţí adresa daného bitu.

7.3.3 Nahrávanie programu do PLC

Keď je program uţ vytvorený a prešiel verifikáciou, je moţné vyskúšať jeho

funkčnosť priamo na PLC.

Cez menu v ľavom hornom rohu sa zvolí poloţka Download. Pokiaľ je PLC

pripojené, po potvrdení informačného dialógu sa začne program nahrávať do

automatu, čo trvá rádovo sekundy. Po úspešnom ukončení prenosu dát program sám

navrhne prechod do On-line reţimu, ktorý by inak bolo potrebné zapnúť poloţkou

Go Online.

V ňom je moţné pomocou funkcií Toggle Bit, Force On a Force Off odskúšať

funkčnosť jednotlivých podmienok priamo na riadiacom systéme. Ak je program

bezchybný, v tom istom menu sa cez novovytvorenú poloţku Run spustí do činnosti.

SjF KAVS - PRAT

- 30 -

Obr. 14: Spôsob nahrávania programu do PLC

[11]

7.4 RS VIEW 32

RSView32 je vizualizačný 32-bitový softvér pracujúci pod WindowsNT, Windows

2000 a Windows 95. Tento produkt bol špeciálne navrhnutý pre 32- bitovú

architektúru, čo prinieslo podstatné zvýšenie výkonu a spoľahlivosti tohto programu.

RSView je moţné prevádzkovať na štandardných PC s minimálnou konfiguráciou

Pentium 120 MHz a 64 MB RAM. Pri vývoji boli pouţité najnovšie technológie

firmy Microsoft, ako je MFC 4.0, OLE, COM-based programming, ActiveX atď.

RSView32 je dodávaný v dvoch základných verziách. Verzia RSView Works

obsahuje kompletné vývojové prostredie na vytváranie aplikácií a modul RunTime.

Verzia RSView Runtime umoţňuje beh uţ vytvoreného projektu, ale neumoţňuje

zmenu projektu. Plná verzia umoţňuje definovať aţ 100 000 poloţiek databázy

(premenných). Okrem štandardnej inštalácie pre PC (aplikácie s nízkym počtom

operátorských pracovísk) sa ponúka aj inštalácia klient-server, nazvaná RSView

Active Display. Ponúka veľmi výkonný prístup k beţiacemu projektu na serveri zo

vzdialeného klienta, umiesteného kdekoľvek na svete. Na prístup pouţíva program

Active Display Station umoţňujúci prístup cez LAN, alebo Internet Explorer, ktorý

sprístupňuje cestu cez internet alebo intranet.

SjF KAVS - PRAT

- 31 -

RSView32 okrem štandardných grafických nástrojov na vytváranie obrazoviek

(čiary, polygóny, elipsy, numerické displeje atď.), obsahuje tieţ rozsiahlu kniţnicu

pripravených objektov, ktoré z nej moţno vkladať do aplikačnej obrazovky iba

presunutím myšou.

Obr. 15: Knižnice v RS View

RSView32 tieţ umoţňuje import grafiky z iných aplikácií Windows (copy a paste)

alebo priamo vloţenie obrázka vo formáte BMP, WMF, GIF, JPEG, DFX a iných.

Objekty je moţné zoskupovať, ako aj animovať jednotlivé objekty alebo skupiny. To

zahŕňa zmenu farby, rotácie, vertikálny alebo horizontálny posun, zmenu rozmerov

alebo plynulú výplň. Na riadenie animácie môţe byť pouţitá premenná priamo

z databázy alebo prakticky ľubovoľný matematický alebo logický výraz zloţený

z viacerých premenných.

Grafický editor podporuje tieţ technológie OLE2.0. Ku kaţdému objektu je moţné

priradiť nejakú akciu, ktorá sa vyvolá po kliknutí myšou na tento objekt. Na

ovládanie objektov obrazovky je moţné pouţiť buď premenné priamo z databázy

alebo parametre. To umoţňuje viacnásobné pouţitie jednej obrazovky (napr.

ovládanie viacnásobného počtu motorov so zhodným spôsobom riadenia), vtedy sa

pri ich vyvolaní uvedú konkrétne premenné z databázy.

Grafický editor obsahuje preddefinovaný objekt RS trend, ktorý umoţňuje ľahko

vytvárať grafické znázornenia stavu jednotlivých veličín v čase. Je moţné vytvárať

rýchlo a jednoducho grafy priamo z premenných databázy v reálnom čase alebo z

SjF KAVS - PRAT

- 32 -

historických dátových súborov. Kaţdý graf môţe zobraziť aţ 16 kriviek. Počet

grafov v aplikácii nie je obmedzený. Oproti predchádzajúcim verziám bola

dramaticky zvýšená rýchlosť vykresľovania grafov.

RSView umoţňuje definovať určitý počet komunikačných kanálov, vďaka čomu sa

dajú čítať dáta z niekoľkých rôznych zariadení. Štandardne sa na komunikáciu so

zariadeniami Allen Bradley pouţíva komunikačný softvér RSLinx. Tento softvér

umoţňuje rýchlu a spoľahlivú komunikáciu s riadiacimi systémami Allen-Bradley,

prípadne i s riadiacimi systémami iných výrobcov (po nainštalovaní príslušného

drivera). Na komunikáciu s neštandardnými aplikáciami je moţné nadefinovať

komunikačný kanál DDE, čo umoţňuje výmenu dát so všetkými programami

podporujúcimi DDE (napr. Excel). Údaje sa tieţ dajú distribuovať cez sieť ethernet

pomocou NetDDE, čo zaručí, ţe kaţdý na podnikovej sieti môţe vidieť, poprípade

zasahovať do riadiaceho systému, a tým i do technológie, s prakticky veľmi nízkymi

nákladmi na jednotlivú stanicu. Novinkou je moţnosť definovať kanál OPC (OLE

for process control), pomocou ktorého môţeme komunikovať s mnoţstvom

zariadení rôznych výrobcov, ktoré podporujú OPC.

RSView32 v sebe obsahuje veľmi výkonný alarming, ktorý umoţňuje nielen

zobrazovať alarmy v prehľadnom formáte, ale i previesť akciu na základe tohto

alarmu (napr. spustiť zvuk pomocou WAV súboru, vytlačiť hlásenie na tlačiarni

atď.). Alarmy môţu byť odvodené od binárnych premenných alebo od analógových

premenných, kde je moţné nastaviť niekoľko alarmových medzí s rôznou prioritou.

Firma Rockwell Software (divízia Rockwell Automation) je jedinou firmou z oblasti

automatizačnej techniky, ktorá vlastní licenciu pre pouţívanie Microsoft Visual

Basicu ako scripting jazyka. To umoţňuje vytváranie vlastných procedúr priamo

v RSView vo Visual Basicu, čo podstatne rozširuje moţnosti RSView. Pre VB

skripty sú dostupné niektoré dôleţité objekty jadra RSView, takţe je moţné priamo

pristupovať do databázy, ku grafickým objektom atď.

Záverom môţeme povedať, ţe výhodou RSView je veľmi jednoduché vytváranie

aplikácií s moţnosťou odskúšania funkcie priamo vo vývojovom prostredí a veľká

prehľadnosť celého projektu. Aplikácie môţe vytvárať alebo aspoň upravovať

priamo technológ bez špeciálnych znalostí programovania. Moţnosť vloţiť

ACTIVE-X objekty a Visual Basic scripting robia z RSView32 veľmi otvorený

systém. [14]

SjF KAVS - PRAT

- 33 -

8 PRIPOJENIE A OVLÁDANIE MODELU CEZ PC

8.1 PRIPOJENIE MODELU K CUDZIEMU ZDROJU

Model ţeriavu ako taký je ovládateľný cez ovládač, ktorý je cez vodiče prepojený

s riadiacou kabínou ţeriavu, kde sa nachádza motorček na otáčanie ţeriavu okolo

vlastnej osi, a následne s mačkou s motorčekmi pre posuv mačky a navíjanie lana.

Aby mohol byť ţeriav riadený cez PC, bolo nutné skôr, ako ho k nemu pripojíme,

nahradiť ovládač elektronickým zapojením, ktoré by zabezpečilo dve základné veci:

1. aby nebol ţeriav závislý na napájaní z bateriek ovládača, ale tvrdého

symetrického zdroja

2. reverzáciu motora a jej plynule spojité ovládanie

C1

C2

M1 2

MOTOR ACGND

T1TIP127

T2TIP120

Rb1

Rb2POT

+5V

-5V

Obr. 16: Schéma zapojenia motora

Kde tranzistory typu TIP v sebe obsahujú dva tranzistory v Darlingtonovom zapojení

spolu s ochrannými odpormi a diódou (obr. 17)

Obr. 17: Darlingtonové zapojenie tranzistorov

[15]

Najskôr sa funkčnosť daného zapojenia odskúšala pomocou potenciometra (obr. 16),

ktorý následne nahradil PLC s analógovým výstupom (MicroLogic 1500) ovládaný

cez vizualizačný program RSView32. Obvod je napájaný stabilizovaným zdrojom

BS 525, kde sú spojené 2 zdroje a ich stred je zem.

SjF KAVS - PRAT

- 34 -

Obr. 18: Stabilizovaný zdroj Tesla BS - 525

Tento zdroj je dimenzovaný na maximálne prúdové zaťaţenie 1A, čo pri beţnej

prevádzke stačí, keďţe pri napätí +/-5V preteká obvodom prúd o veľkosti cca. 0,8A.

Problémom je ale rozbeh motorčekov, kedy je prúdová špička cca. 1,5A. Tento

problém riešia 2 paralelne k zdroju zapojené kondenzátory C1 a C2 (obr. 16)

s vysokou kapacitou (rádovo mF).

Samozrejme tento zdroj sa dá nahradiť zdrojom s vyšším výkonom, kde si hodnoty

napätia a prúdu nastavíme vhodne zvoleným transformátorom, striedavé napätie je

usmerňované cez dve dvojice diód (dvojcestný usmerňovač), vyhladené zberacími

kondenzátormi a následne sú ešte pripojené ako stabilizátory zenerové diódy.

ZD

ZDGND

C2

C3Lp

Ls1

Ls2

+5V

-5V

Obr. 19: Alternatívny stabilizovaný zdroj

8.2 PREPOJENIE MODELU ŽERIAVU A PLC

Po overení funkčnosti zapojenia ovládania motora boli k nemu pripojené ďalšie dva

členy a to spínače koncovej polohy mačky. Tie sa priamo pripojili k PLC (I1:35

a I1:36), kde v prípade zopnutia mačkou sa cezeň dostalo napätie 24V na vstup PLC,

na čo by mal program reagovať automatickým vypnutím motorčeka posuvu mačky.

Posledným bodom tejto časti bolo pripojenie snímačov polarity motora, kde boli

pouţité tranzistory ako spínače podľa schémy na obr. 20.

SjF KAVS - PRAT

- 35 -

BC547

T1

1 2

MOTOR AC

M

Rb1

10k

Rb2

10k

Rc15k6

Rc25k6

BC547

T2

GND

U+24V

GND zdroja

PLC;I1:37

PLC;I1:38

Obr. 20: zapojenie tranzistorov ako spínačov polarity motora

Princíp zapojenia je, ţe ak je kladný potenciál medzi napájaním motora a zemou

zdroja, cez Rb1 sa otvorí tranzistor T1 a na I1:37 príde logická nula, čo sa prejaví ako

zhasnutie LED. Zároveň bude zatvorený tranzistor T2, LED na bite I1:38 bude

svietiť. Ak je potenciál záporný, otvorí sa tranzistor T2 a zároveň sa tranzistor T1

zavrie, čo spôsobí zhasnutie LED na bite I1:38 a zasvietenie LED na bite I1:37.

V tabuľke 2a) sú spísané kombinácie logických stavov oboch koncových spínačov

i snímačov smeru posuvu motora. Okrem očakávaných reálnych stavov môţu nastať:

neurčitý stav nastane v prípade, ţe medzi motorom a zemou zdroja bude nulový

potenciál, čo spôsobí, ţe motor ostane stáť. Tento stav bude signalizovaný svietením

oboch LED na PLC. Stav bude trvať aţ do okamihu ďalšieho posúvania sa motora,

teda pripojenia napätia kladného, alebo záporného, podľa ktorého sa motor bude

posúvať.

Chybové stavy:

Chyba a: kombinácia logických stavov 0;0 snímačov Sn.1 a Sn.2 by znamenala, ţe

motor sa hýbe oboma smermi, preto je v reáli nemoţná pri normálnej prevádzke

a v prípade ţe sa to stane, musí byť automaticky vyhodený chybový alarm.

Chyba b: kombinácia logických stavov 1;1 spínačov Sp.1 a Sp.2 by znamenala, ţe sú

spustené oba spínače, čo je v reáli nemoţné, pretoţe motor sa nemôţe nachádzať na

dvoch miestach.

Tabuľka 2b) obsahuje reálne kombinácie z tabuľky 2a), ku ktorým je pridaná

premenná R1, ktorá predstavuje reléový spínací kontakt pre motor posuvu mačky.

SjF KAVS - PRAT

- 36 -

3 4 5 6 bit 3 4 5 6 bit

Sp.1 Sp.2 Sn.1 Sn.2 motor označenie R1 Sp.1 Sp.2 Sn.1 Sn.2 motor označenie

0 0 0 0 chyba a 0 0 0 0 1 chyba c

0 0 0 1 1 0 0 0 1 vľavo

0 0 1 0 0 0 0 1 0 chyba c

0 0 1 1 NS neurčitý stav 1 0 0 1 0 vpravo

0 1 0 0 chyba a 0 0 0 1 1 NS neurčitý stav

0 1 0 1 1 0 0 1 1 NS neurčitý stav

0 1 1 0 0 0 1 0 1 chyba e

0 1 1 1 1 0 1 0 1 chyba d

1 0 0 0 chyba a 0 0 1 1 0 iba vľavo

1 0 0 1 1 0 1 1 0 chyba d

1 0 1 0 0 1 0 0 1 iba vpravo

1 0 1 1 1 1 0 0 1 chyba d

1 1 0 0 chyba a,b 0 1 0 1 0 chyba e

1 1 0 1 chyba b 1 1 0 1 0 chyba d

1 1 1 0 chyba b

1 1 1 1 chyba b

a) b)

Tab. 2: Tabuľka stavov posuvu mačky

Podľa tejto tabuľky tieţ môţu nastať rôzne stavy:

Chybové stavy:

Chyba c: Snímače signalizuje posuv mačky, ale reléový kontakt je rozopnutý.

Chyba d: Spínače sú zopnuté na opačnej strane, ako sa pohybuje mačka. V tomto

prípade je však nutné rozoznať chybu od moţného reálneho stavu, keď bol spínač

zopnutý správne a mačka sa pohybuje smerom od zopnutého spínača. V takomto

prípade je však tento signál veľmi krátky (rádovo desatiny sekundy). Preto sa ním

treba zaoberať aţ v prípade, ţe čas signalizácie je dlhší.

Chyba e: Tento jav nemôţe nastať, pretoţe spínací kontakt motora je rozopnutý

a preto sa motor nemôţe dostať ani do koncovej polohy, ani na ňom nie je napätie

a preto nemôţe byť signalizovaný smer posuvu mačky.

Neurčité stavy:

Čaká sa na to, aké napätie bude privedené na motor. Ak však nie je zopnutý reléový

spínač, motor sa nepohne. Preto sa čaká na stav, keď je kontakt zopnutý a zároveň je

na motor privedené kladné, resp. záporné napätie.

SjF KAVS - PRAT

- 37 -

Očakávané stavy:

Sú to stavy, s ktorými rátame pre bezporuchovú a bezproblémovú prevádzku

ţeriavu. Stavy „vľavo“ a „vpravo“ znamenajú, ţe pri splnení daných podmienok na

vstupe pri zmenení polarity napätia na motore sa automaticky zmení smer (a

v závislosti na napätí aj rýchlosť) motora posuvu mačky. Stavy „iba vľavo“ a „iba

vpravo“ sú stavy, kedy je potrebné zabezpečiť, ţe pri zopnutí spínača sa vypne motor

a je moţné ho stále uviesť do chodu, ale iba opačným smerom (teda keď zmeníme

polaritu napätia).

Program pre ovládanie motora posuvu mačky bol po jeho vytvorení stiahnutý do

príslušného PLC (MicroLogix 1500), to isté bolo spravené so zatiaľ iba pomocným

programom pre PLC SLC500 a následne boli overené stavy z tabuľky 2 a zároveň aj

fungovanie doterajšieho zapojenia.

Ďalej bolo potrebné vyhotoviť obrazovku ovládania modelu v programe RS View.

Obr. 21: Obrazovka ovládania modelu žeriavu

Aby obsluha modelu vedela, akú činnosť model v danej chvíli vykonáva, musela

obrazovka obsahovať nie len ovládacie prvky, ale aj prvky signalizačné, kde museli

byť zahrnuté všetky moţnosti pohybu modelu. Tieţ nesmeli chýbať popisy

SjF KAVS - PRAT

- 38 -

k jednotlivým častiam, aby boli všetky riadiace aj signalizačné časti popísané, čo

značne zjednodušuje úlohu obsluhy.

8.3 OVLÁDANIE A SIGNALIZÁCIA POSUVU MAČKY

Ovládací panel sa delí, taktieţ ako ovládanie samotné, na niekoľko častí. Kaţdej je

treba venovať sa osobitne.

8.3.1 Ovládanie posuvu mačky

Mačku (posuvný vozík) je nutné vedieť ovládať v kaţdej situácii a keďţe je ručným

ovládaním veľmi zloţité dostať bremeno na presne stanovenú polohu (s ohľadom na

dojazd motora po jeho vypnutí), bolo by ovládanie digitálne veľmi nepostačujúce.

Preto je motor posuvu mačky pripojený na analógový výstup PLC Micrologix 1500

a teda rýchlosť a smer posuvu sa dá ovládať riadením napätia na motorčeku.

Obr. 22: Ovládanie posuvu

To sa dá v tomto prípade dvoma spôsobmi. Prvým je posuv beţca posuvného poľa,

kde hodnota najmenšieho posuvu je desatina Volta. Ak by to nepostačovalo pre

obsluhu, je moţnosť napísať hodnotu napätia manuálne do okna nachádzajúceho sa

nad týmto poľom. Tu je však nutné prepočítať si hodnotu napätia na číslo

vzorkovania v rozsahu od 0 do 32000, keďţe s týmito hodnotami priamo pracuje

PLC (v tomto prípade 0 ≈ -5V; 16000 ≈ 0V; 32000 ≈ 5V).

Vzorec na výpočet poţadovanej hodnoty je:

SjF KAVS - PRAT

- 39 -

10

32000*)5(5

x

k

xn (14)

kde 32000

10k (15)

k - konštanta vzorkovania (10 => rozsah vzorkovania napätia,

32000 => rozsah vzorkovania PLC),

n - hodnota, ktorú treba zadať pre dosiahnutie poţadovaného napätia

5 - zabezpečí posuv z rozsahu 0-10 na rozsah -5 – 5,

x - hodnota napätia, ktorá je potrebná (presnosť na stotinách Volta).

Hodnota napätia je zobrazovaná analógovo aj digitálne, teda na ručičkovom

voltmetri a displeji nachádzajúcom sa nad ním.

Signalizácia pohybu je riešená blikaním šípky poţadovanej strany.

Táto časť obsahuje ešte tlačidlo „tla1“ aj s jeho signalizáciou. Tlačidlom sa spúšťa

reléový kontakt motora na začiatku, alebo po jeho vypnutí zopnutím koncových

spínačov. To, či je kontakt rozopnutý, alebo zopnutý, signalizuje program svietením

tlačidla na zeleno (zopnutý), alebo červeno (rozopnutý)

8.3.2 Ovládanie rotácie žeriavu

Obr. 23: ovládanie rotácie

SjF KAVS - PRAT

- 40 -

Uhlová rýchlosť rotácie ţeriavu nie je vzhľadom na prevod, ktorý sa nachádza

v kabíne, veľmi veľká a preto nie je nutné aj tento motorček ovládať analógovo.

Táto časť obsahuje 3 tlačidlá s ich signalizáciou, kde tlačidlá „tla2“ a „tla3“ zapínajú

reléové kontakty motorčeka pre rotáciu v smere, alebo proti smeru hodinových

ručičiek. Tlačidlo „tla4“ rozopína zopnuté kontakty 2 a 3 v prípade, ţe sú zopnuté.

Taktieţ sa zopnuté relé rozopne stlačením protichodného tlačidla, čím sa zároveň

zopne kontakt tohto tlačidla. To, ktorý smer je aktívny, vieme zo signalizácie

tlačidiel (to, ktoré je zopnuté, svieti na zeleno, ináč je červené). Zároveň sa zopne

signalizácia rotácie – vysvieti sa nápis, či je pohyb v smere, alebo proti smeru (ináč

nápisy nie je vidieť) a tieţ bliká šípka daného smeru na zeleno.

Táto časť tieţ obsahuje digitálny a analógový voltmeter, kde sa ale zobrazujú

hodnoty len +5V, -5V a 0V.

8.3.3 Ovládanie navíjania (odvíjania) háku

Podobne ako ovládanie rotácie nie je ovládanie navíjania analógové, len digitálne.

Táto časť ovládania obsahuje dvojicu súbor troch tlačidiel s označením „tla4“ a

„tla5“. Zelené a červené tlačidlá zopínajú (resp. rozopínajú) príslušné reléové

kontakty navíjania, resp. odvíjania lana háku. Samozrejmosťou je farebné rozlíšenie,

teda zelené tlačidlo je spínacie, červené rozpínacie.

Obr. 24: Ovládanie navíjania a odvíjania háku

SjF KAVS - PRAT

- 41 -

Program je ošetrený aj proti protichodným príkazom, keď je napríklad zapnuté

odvíjanie, tak PLC nebude reagovať na prípadný príkaz navíjania, kým sa nevypne

odvíjanie a opačne.

Tlačidlá nad nimi slúţia na jemné nastavenie dĺţky lana – stlačením tlačidla sa

motorček navijaka rozbehne poţadovaným smerom, pustením sa zase analogicky

motorček vypne.

Signalizácia je zabezpečená rozsvietením zopnutého tlačidla a tieţ v signalizačnej

časti obrazovky – blikaním šípky poţadovaného smeru a tieţ rozsvietením nápisu

vedľa nej („navíjanie“ resp. „odvíjanie“).

Obrazovka ovládania obsahuje ešte ďalšie dve dvojice prvkov:

dvojica koncových spínačov, ktoré sú normálne vypnuté (nie je ich vidieť)

a rozsvietia sa keď sú zopnuté, tzn., ţe keď mačka dôjde do koncovej polohy a zopne

pravý spínač, na obrazovke sa automaticky zobrazí signalizácia zopnutia pravého

koncového spínača (čo analogicky platí pre ľavý koncový spínač).

Dvojica tlačidiel štart/stop, ktoré ovládajú celý program ako centrálny štart

a centrálny stop. Kým nie je stlačené tlačidlo štart, model je vypnutý. To tieţ

znamená, ţe v prípade stlačenia tlačidla stop sa všetky pohyby zastavia.

SjF KAVS - PRAT

- 42 -

9 REGULÁCIA KMITOV BREMENA ŽERIAVU

Problematika regulácie:

Pri presúvaní mačky po ramene ţeriavu zotrvačná sila spôsobuje, ţe sa bremeno

rozkýva. Tento jav je v praxi dosť neţiaduci, pretoţe príliš komplikuje a hlavne

spomaľuje riadenie obsluhy ţeriavu, pretoţe sa môţe stať, ţe by kmitajúce bremeno

do niečoho neplánovane narazilo v dôsledku kmitania a mohlo tým spôsobiť veľké

škody. Kmitanie je tým väčšie, čím je väčšia dĺţka lana a tieţ rýchlosť posuvu

mačky.

Kmitanie sa samozrejme po určitom čase (závislom hlavne na maximálnej výchylke

bremena) ureguluje automaticky samo na nulu. Spôsobí to odpor vzduchu a iné

faktory, ktorých pôsobenie nazývame útlmom.

exp

AMPL.1

AMPL.2

A

t

Obr. 25. Závislosť výchylky od času

Na obr. 25 je vidieť tri krivky, pričom krivka s označením „AMPL.1“ je krivkou

ideálneho kyvadla bez pôsobenia odporových síl. „EXP.“ Je exponenciálna krivka

útlmu, ktorá v reáli pôsobí proti pohybu kyvadla, čo ma za následok krivku

„AMPL.2“.

Keďţe je potrebné regulovať kmity bremena, najpodstatnejší snímač pri riešení tohto

problému je snímač uhla a vzdialenosti .

Asi najlepším a najpresnejším spôsobom merania uhla, kde sa môţu dokonca merať

obe veličiny naraz, sú optosnímače. Najskôr bola pouţitá kombinácia infra LED +

fototranzistor, keďţe fototranzistor má z pouţiteľných súčiastok najuţšiu

charakteristiku. Ten sa však ukázal podľa nameraných kriviek nakoniec ako

SjF KAVS - PRAT

- 43 -

nevhodný kvôli veľmi veľkej závislosti na súosovosti pouţitých súčiastok a citlivosti

na slnečné svetlo, aj keď obsahoval filter.

Obr. 26: Smerová charakteristika fototranzistora

[16]

Fototranzistor sa preto nakoniec vymenil za fotodiódu. Tá sa ukázala ako vhodná,

pretoţe kaţdému uhlu a kaţdej vzdialenosti sa z grafu dala jednoznačne prideliť

hodnota napätia generovaného na dióde.

Obr. 27: smerová charakteristika fotodiódy

[17]

SjF KAVS - PRAT

- 44 -

Obr. 28: Schéma zapojenia optosnímača

Meranie bolo robené pre zjednodušenie na simulovanom zapojení ţeriavu (podľa

obr. 28), kde ako zdroj svetla bola pouţitá infračervená LED pri maximálnom prúde

20mA. Rozsah meraných uhlov bol ±25°, aj keď v reáli je predpokladaná maximálna

amplitúda iba cca. ±10°.

Regulácia kmitov sa dá zabezpečiť dvoma základnými spôsobmi:

1) Postupným spomaľovaním motora – Je moţné riadiť pouţitím PD, resp. PID

regulátora. Je však nutné dopredu poznať počiatočné miesto, teda kde sa mačka

nachádza na začiatku, miesto koncové, teda kam sa má mačka dostať, dĺţku lana,

hmotnosť záťaţe a pod.

Podobný systém eliminácie kmitov bremena uţ bol riešený Prof. Ing. Michalom

Valáškom, DrSc. z ČVUT Praha pre mostový ţeriav, kde toto riešenie má vlastný

patent v Českej republike číslo PV 3661/96.

Základnou podmienkou realizácie systému pre elimináciu kmitov bremena je

inštalácia vektorovo riadených meničov frekvencie.

Podstata spočíva v tom, ţe do riadiaceho počítača sú zavedené poţiadavky obsluhy

ţeriavu, t.j. smer pojazdu mačky, smer pohybu zdvihu, či dĺţka lana, na ktorom je

zavesené bremeno. Na základe týchto informácii je počítačom generovaná taká

rozjazdová, resp. dojazdová rampa, vo forme analógového signálu, pri ktorej

nedochádza ku kývaniu bremena. Tento signál je riadiacim signálom rýchlosti

meničov frekvencie pojazdu mačky, či ramena. Riadiaci systém eliminácie kmitania

bremena reaguje na povely obsluhy tak, aby pri kaţdej zmene rýchlosti došlo ku

stabilizácii rýchlosti bremena oproti pohybovej časti ţeriavu.

[18]

SjF KAVS - PRAT

- 45 -

2) Sústavným protipohybom mačky oproti kmitu bremena – ak dokáţeme v kaţdom

časovom okamihu správne identifikovať všetky potrebné veličiny kmitania, ako je

maximálna amplitúda kmitu (tieţ okamţitý uhol), uhlovú rýchlosť bremena a dĺţku

lana s hmotnosťou bremena, o ktorej sa ale predpokladá, ţe sa nebude počas

regulácie meniť, je moţné vypočítať a analógovo riadiť napätie motora a tým jeho

pohyb tak, aby sa v čo najkratšom moţnom čase výchylka bremena uregulovala na

nulovú hodnotu.

Teoreticky by optimálne riešenie bolo, keby bola krivka posuvu mačky vo fázovom

posune o 180° oproti krivke kmitania bremena mačky. To však nie je reálne, preto sa

dá do úvahy brať fázový posun 90°. V okamihu, keď kmit bremena dosiahne

maximálnu výchylku, začne sa pohybovať mačka proti pohybu bremena

poţadovanou rýchlosťou a o poţadovaný posuv tak, ţe keď dosiahne bremeno

maximálnu výchylku uhla na druhej strane, motor sa zastaví a začne sa zas

pohybovať proti spätnému pohybu bremena a tento regulačný pohyb sa bude

opakovať aţ dovtedy, kým nebude výchylka v poţadovaných medziach, resp.

nulová.

SjF KAVS - PRAT

- 46 -

Záver

Riadenie ţeriavu je vec pomerne zloţitá hlavne na presnosť, rýchlosť či efektivitu

práce. My sme sa zaoberali riadením, ktoré je postačujúce pre ovládanie modelu

ţeriavu ako školskej pomôcky, to znamená, ţe presnosť a rýchlosť nie je

podmienená nejakými rizikami havárie s inými strojmi, či budovami a slúţi skôr ako

výuková moţnosť pre zdokonalenie sa v práci s programami od firmy Rockwell

Automation a jej divízie Rockwell Software, teda hlavne RS Logic 500 a RS View

32. Výsledkom je isté riešenie, ktoré však určite nie je len jediné moţné a je skôr

závislé na poţiadavkách zákazníka a projektanta (v našom prípade od študenta), čo

je pre neho prioritou, ale tieţ jeho fantázií a inovácii.

Tieţ sa dá samozrejme dopĺňať o mnoţstvo ďalších funkcií, ako napr. presné

programovanie posuvu mačky, kde by bolo samozrejme ešte nutné doplniť model

o presné snímače polohy a pod.

Nedoriešeným bodom v našom prípade ostáva regulácia kmitov bremena ţeriavu,

ktorý sa počas práce na tejto diplomovej práci ukázal ako veľmi obšírny a zloţitý, no

stále riešiteľný za podmienok vyriešenia problémov, ktoré sa nám vyriešiť

nepodarilo, či uţ z časových dôvodov, alebo dôvodov veľkej zloţitosti problematiky.

Pre budúcnosť by som odporúčal sa k tejto práci moţno vrátiť a na jej základoch,

kde uţ nie je potrebné riešiť problémy riadenia a prerábania modelu veţového

ţeriavu a prípadne dokončiť bod regulácie kmitania, keďţe tento problém, aj keď uţ

bol moţno viac krát riešený a vyriešený (napr. spomínaným patentom profesora

Valáška), je stále aktuálny a jeho moţno lepšie riešenie potrebné, keďţe skracovanie

doby presunu materiálu ţeriavom z jedného miesta na druhé, čo je základnou

poţiadavkou na ţeriavy, šetrí náklady na celú stavbu i rýchlosť jej budovania.