Защо да извършвате електрически изпитвания?

Електрическите изпитвания за съпротивление и издържимо напрежение на цялата дължина на кабела са основни индикатори за качеството на материала и производството на жилото и неговата изолация. По-високото съпротивление показва ниско качество на материала или намалено сечение, което по-късно води до увеличаване загубите при пренос на електроенергия. Изпитването с повишено напрежение дава оценка за качеството на изолацията. Ако по време на изпитването с повишено напрежение възникне пробив в изолацията, това означава, че изолацията има производствен дефект или е направена от материали с лошо качество или не с достатъчна дебелина. Такава изолация не е надеждна и в бъдеще може да причини късо съединение, което да доведе до пожар, до повреди електрическото оборудване или да причини злополуки с фатален край. Ето защо е добра практика клиентите да изискват протоколи за такива електрически изпитвания, които гарантират качеството на закупеният от тях продукт.

Предизвикателства

Според стандартите за провеждане на електрическите изпитвания, кабелът трябва да отговаря на редица изисквания преди да започне провеждането на изпитване с високо напрежение. Той трябва бъде в сухо състояние и със същата температура като на околната среда. Прилага се високо напрежение, според стандарт за съответният тип кабел,  от променлив източник с промишлена честота, приложено между група проводници и всички други проводници и ако има металния слой той се свързва към земята. Тогава напрежението трябва постепенно да се увеличава и да се поддържа на пълната стойност за продължителността, дадена в съответния кабелен стандарт.

Ако това изпитване трябва да се извърши ръчно, провеждащият изпитването се изправя пред много проблеми и неудобства. На първо място трябва да има източник на променливо електрозахранване с промишлена честота, който може да достигне и регулира желаното високо напрежение (до 4000 V). Второ, трябва да разполага с подходящо калибрирано измервателно оборудване за измерване на съпротивлението и напрежението и трябва да може да го свърже правилно и да проведе подходящите изпитвания по реда и правилата описани в съответния стандарт. На трето място, трябва да превключва измерванията ръчно между всеки проводник или група проводници, а те могат да бъдат много. Това не само отнема време, но и може да доведе до грешки или дори инциденти, дължащи се на приложеното високо напрежение. Оператора трябва да осигури както собствена си безопасност така и тази на колегите си по време на провеждане на изпитванията. Не на последно място, операторът трябва ръчно да запише резултатите от проведеното изпитване и след това да поддържа организиран и достъпен архив.

Автоматизация

SIVIKO ACT 150 решава всички тези проблеми и добавя допълнителни функционалности, които улесняват работата на оператора. Основната автоматизацията на уредбата е реализирана с хардуер и софтуер от WAGO Kontakttechnik GmbH & Co.

В основата на автоматизираната система за изпитване е контролер Wago PFC200 750-8202. Контролерът от ново поколение е натоварен с много и важни задачи. Изпитването на съпротивление се извършва с управляван от контролерът индустриален омметър. Обхватите на съпротивление се превключват автоматично. Комуникацията е осъществена по RS-485 (MODBUS RTU), като данните се опресняват за по-малко от 20 ms. Получените стойности за съпротивление се коригират по температура с помощта на модула Wago 750-461. Измерването на съпротивление с голяма точност е важно при локализация на проблем с късо съединение в изпитваният обект.

Изпитването с напрежение е в обхвата на два броя PQA модули Wago 750-495. С тях се измерва ток, напрежение, фактор на мощността и др. С посочените параметри програмируемият логически контролер регулира подаваното напрежение, компенсира капацитивният товар на изпитваните обекти, локира се прекъсване в кабелите и изчислява консумираната за изпитването енергия.

За да се осъществяват всичките операции автоматизирано към главният контролер са свързани и 96 входа/изхода. Всички те контролират различни сензори и актуатори в процеса на изпитване.

Човекомашинният интерфейс е изцяло дигитализиран. Единствените бутони в системата са четири аварийни стопа. Използвани са съвременните парадигми за високопроизводителен интерфейс. Процесът се контролира от два сензорни екрана. За изпитване на съпротивление се използва Wago e!DYSPLAY 7300T, а целият процес се следи и записва от индустриален сензорен компютър. Данните от процеса се записват от контролера в базата данни на индустриалният компютър. Използва се една от най-популарните бази данни – MySQL. Риска от загуба на данни е избегнат с помощта на UPS Wago 787-870. Система е програмирана с помощта на e!COCKPIT 1.3. – изключително гъвкава и интуитивна интегрирана среда за разработка, позволяваща програмирането и следенето на паралелни процеси, създаването на HTML5 визуализация и съдържаща многобройни библиотеки. В резултат системата е програмирана с хибридно изграден софтуер Siviko Smart OS – грижещ се базите данни и събитията в системата и Wago WebVisu – представящ процеса в реално време. Тази концепция позволява данните да се достъпват дистанционно от мениджърският персонал без да пречат на текущият процес, също така осигурява лесна интеграция със системи от високо ниво, като SCADA, MES и ERP.

The post Нестандартнa уредба за изпитване на кабели реализирана с Wago PFC200 750-8202 appeared first on Siviko.

Винаги са ме вълнували историите за това как са стартирали различни фирми и как са постигнали първия си пробив. Най-голям интерес ми е представлявало началото, защото го намирам за най-трудно и най-вълнуващо, а и дори най-великото приключение започва с една малка крачка. В тази статия искам да разкажа за първия сериозен проект, който реализирахме и ще обобщя какво научихме от него.

Екипът

В една стартираща фирма това е най-важният и основен актив. Средната възраст на четири-членния ни екип беше 27 години. Макар и млади, всички вече бяха натрупали по над 5 години трудов опит. Тримата инженери бяха работили в малки фирми, в които се бяха сблъскали с всякакви комплексни казуси, типични за малките фирми – от писане на оферти и намиране на доставчици, до дизайн и проектиране и реализация.  Това ги беше оформило като професионалисти с широка профилност и бяха свикнали да работят в хаотична и несигурна среда, което се оказа много подходящо за стартираща фирма като нашата. Камен е експерт в сферата на автоматизацията и много добър специалист по системи за управление и контрол на производството. Иво е един от малкото машинни инженери в България, които конструират локомотиви. Виктор е нашият експерт в сферата на енергетиката, електрическите измервания и диагностиката. Аз, от своя страна, съм завършил мениджмънт и съм работил във финансовия сектор като финансов аналитик, мениджър търговска стратегия и проектен мениджър на IT проекти. Макар че се познаваме от над 20 години, не бяхме работили заедно и по истински проект и сработването беше една от най-важните ни задачи.

Проектът

Няколко месеца след като създадохме фирма, получихме първото запитване за проект. То идваше от един от големите кабелни заводи в България – КЕМП АД. Всъщност, те бяха запитали доц. Наков от ТУ-София, който като наш основен ментор ни препоръча. Те искаха да им бъде изработена уредба, с която да  извършват автоматизирани изпитвания на кабелите, които произвеждат. За техните клиенти беше важно кабелите да бъдат със сертификати за качество по стандарт. Това включва изпитване на изолацията на кабелите чрез подаване на високо напрежение, и изпитване за съпротивление, което показва качеството и количеството на вложената мед в проводника. Освен това, тази уредба трябваше да бъде колкото се може по-автоматизирана, защото подготвени кадри със специфични познания в България се намират все по-трудно. Искаха оператора просто да свърже кабела, да избере програмата и уредбата да свърши всичко останало. Не бяхме конструирали такава машина, но веднага приехме предизвикателството.

Предизвикателството

За период от пет месеца трябваше да преминем през всички етапи на един такъв проект: предложение и подписване на договор, идеен проект, реален проект, изработка, сглобяване и сработване на софтуера с хардуера и тестове и корекции на работата. Успоредно с това трябваше да сработим екипа и да намерим подходящите поддоставчици и продукти.

Как го постигнахме?

Принципи. Първото, което направихме, е да приемем един общ водещ принцип – качеството! Целта ни беше да създадем един напълно автоматизиран продукт, който да не отстъпва по качество на утвърдените производители. Той трябваше да отразява нашия стремеж да създаваме качествени продукти, защото вярвахме, че само така в дългосрочен план може да се преборим с по-големите конкуренти и да останем на пазара. Затова решенията и действията ни се гледаха през призмата как това би се отразило на качеството. Включително, взимахме решения да преработим цели части от проекта, за да стане всичко както смятахме, че трябва да изглежда. Поставяхме качеството на първо място и това се превърна в една силна отправна точка, предопределяща бъдещите ни решения.

План. Имахме много подробно написани план и бюджет за изработката на продукта и постоянно ги преглеждахме, допълвахме и коригирахме. Това бе рамката, която следвахме за изпълнение на проекта. Проектният план определяше ритъма на изпълнение – всяка седмица знаехме какво точно сме постигнали и още колко ни остава да работим. Имахме представа кое оскъпява проекта, кое може да оптимизираме и как това се отразява на цялостното изпълнение на проекта.

Проектиране и изработка. Всичко започва с проектиране на хардуера, като той определя и основните детайли на външният вид на продукта. За целите на проектирането трябваше да си отговорим на редица въпроси, свързани с работата с тази уредба и ергономичността: къде ще стои операторът, на каква височина е удобно да бъде разположен сензорния дисплей, какво ще е присъединяването на кабелите, какви са системите за безопасност т.н.. Използвахме 3D визуализация, която много ни помогна да добием представа какви са различните варианти и лесно да експериментираме. Променяхме детайлите виртуално докато стигнем до крайния вариант и започнем реалното производство. Това спести много време  и излишни разходи за предварителни прототипи и сбъркани детайли.

Следващото голямо предизвикателство беше изборът на трансформиращата и измервателната апаратури. Не успяхме да намерим подходящи на българския пазар и затова внесохме от Германия и САЩ. Не желаехме да правим компромис с качеството, защото високите напрежения и необичайният режим на работа на системата подлагаха електрониката на тежки изпитания. Наложи се да внедрим специализирани входно-изходни модули, използвайки външен консултант. Най-иновативният подход бе при изработката на приложния софтуер. Използвахме LINUX базирана операционна система и уеб сървър. Това ни позволи да направим много красив и гъвкав HMI, да използваме надеждна база данни и да достъпваме цялата система отдалечено. За кратък период от време изпреварихме тенденциите в индустриалния IT свят, където все още такъв подход не се прилагаше масово.

Заключение

Справихме се с този проект, защото имахме опитен и упорит екип, който вземаше всичките си решения на база на общ принцип. Работихме по конкретен план, който ни даде рамката за действие. И, не на последно място, си осигурихме възможността бързо да прототипираме, да пристъпваме към изпълнение едва когато всичко е добре обмислено и бързо да  коригираме възникнали грешки. Иновацията не е винаги в това да измислиш нещо тотално ново. Напротив – повечето иновации са нови комбинации на вече съществуващи елементи. Това направихме и ние.

статията е публикувана и в The Startup Magazine, брой 2

The post Иновация в действие – нашият опит appeared first on Siviko.