W klasycznych systemach telemechaniki przenoszenie informacji między poziomami komunikacyjnymi realizowane jest najczęściej za pośrednictwem wydzielonych kanałów przewodowych lub radiowych. W ostatnich latach pojawiła się tendencja wykorzystywania technologii internetowych dla potrzeb nadzorowania procesów technologicznych. Wymiana informacji oparta jest w tym przypadku na protokołach internetowych TCP/IP.
Referat przedstawia sprzętowy model systemu telemechaniki opracowany dla celów edukacyjnych. Istotnym elementem systemu jest stacja obiektowa wykonana w ramach prac dyplomowych. Połączenie ze stacją nadzorczą (centralną) oraz stacjami monitorującymi realizowane jest za pomocą technologii internetowych. Jedno z rozwiązań zdalnego dostępu wykorzystuje protokół HTTP. W tym przypadku do wizualizacji stanu oddalonych obiektów i sterowania przyjęto wykorzystanie typowej przeglądarki np. Internet Explorer.
EN
In the paper the hardware model of the remote control system for educational purposes is presented. The essential element of the system is the remote station built by MSc. students as their diploma projects. The link with the central station and monitoring stations is performed using internet techniques. One of the solutions for the remote access is based on the HTTP protocol. In this case the typical internet browser, e.g. Internet Explorer, is used for controlling and visualizing the status of remote objects.
Istotne znaczenie dla rozwoju bezprzewodowych sieci małych prędkości mają prace normalizacyjne, niedawno zakończone opublikowaniem obszernych dokumentów, tzn. IEEE 802.15.4 oraz ZigBee. Te powiązane ze sobą protokoły przewidziane są między innymi dla zastosowań przemysłowych. Ich specyfikacje przedstawiono w opracowaniu, ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień bezpieczeństwa.
EN
Standardization works, newly finished by publication of extensive documents i.e. IEEE 802.15.4 and ZigBee, are of great importance for low speed wireless networks development. Those connected together protocols are among other things provided for industrial appliances. Their specifications are presented in the study, taking into consideration especially the security issues.
W referacie przedstawiono realizację prostej sieci CAN zaprojektowanej do celów edukacyjnych. Omówiono warstwę fizyczną, warstwę łącza danych oraz warstwę aplikacji. Węzły realizują takie funkcje, jak kontrola czasu, proste jednobitowe wyjścia, programowane wejścia-wyjścia cyfrowe, wejścia i wyjścia analogowe, pomiar temperatury i cyfrowe wyświetlanie informacji. Wszystkie węzły zbudowane zostały z wykorzystaniem autonomicznego kontrolera sieci CAN (SJA1000), który realizuje podstawowe funkcje warstwy łącza danych.
EN
In the paper the realisation of a simple CAN fieldbus designed for educational purposes is presented. The physical layer, the data link layer and the application layer are discussed. The set of exemplary functions of the nodes consists of time control, simple one-bit outputs, programmable digital input-output, analog input and output, temperature measurement and digital display. All nodes have been built using autonomous CAN network controller (SJA1000) that performs basic functions of the data link layer.
Referat przedstawia wybrane rozwiązanie realizacji zdalnego dostępu do sterowników PLC za pośrednictwem sieci Internet z wykorzystaniem stosu protokołów TCP/IP. Do transportu plików między oddalonymi komputerami zastosowano protokół FTP (ang. File Transfer Protocol). Omawiana aplikacja przykładowo dotyczy obsługi sterowników PLC typu S7-200 firmy Siemens. Na komputerach oddalonych, bezpośrednio współpracujących ze sterownikami PLC, zainstalowany jest program klienta FTP. Komputer realizujący funkcje stacji zbiorczej, ma zainstalowany program serwera FTP.
EN
The paper presents selected solutions for the remote access to PLC controllers by the Internet using the set of protocols TCP/IP. File transfer among remote computers has been accomplished using FTP protocol. The application discussed concerns Siemens S7-200 PLC controllers. Remote computers communicating with PLC controllers are equipped with the FTP client programme. Computer acting as a cumulating station is equipped with the FTP server programme.
W artykule przedstawiono opracowanie protokołu SMN (ang. Synchronized Measurement Network) oraz uwarunkowania, wynikające ze specyfiki wybranych radiowych układów nadawczo-odbiorczych. Prezentowane rozwiązanie należy do bezprzewodowych sieci sensorowych (ang. WSN – Wireless Sensor Networks). Protokół SMN jest przeznaczony do synchronizowanej, bezprzewodowej realizacji pomiarów rozproszonych. Omawiana sieć zapewnia możliwość energooszczędnej pracy jej węzłów oraz spełnia warunki bezpieczeństwa transmisji.
EN
This paper presents the development of SMN protocol (Synchronized Measurement Network) and conditions resulting from the specificity of selected radio transceiver systems. This solution is a wireless sensor network (WSN – Wireless Sensor Networks). SMN protocol is designed for execution of synchronized, distributed wireless measurement. The presented network provides the possibility of energy-saving work of its nodes and meets the security conditions of transmission.
Przedstawiono koncepcje rozwiązań nowoczesnych systemów monitorowania zużycia mediów w budynkach i wskazano na ich możliwe kierunki rozwoju. Dokonano reprezentatywnego przeglądu urządzeń do pomiaru zużycia energii elektrycznej, wody, gazu i ciepła ze szczególnym uwzględnieniem rozwiązań umożliwiających zdalny przekaz informacji. Przeanalizowano zalety i wady stosowanych interfejsów pomiarowych pod kątem tworzenia zintegrowanego systemu mo-nitorowania wykorzystania wszystkich mediów w budynku. Omówiono różne koncepcje automatyzacji pomiarów i podano zasady opracowane przez międzynarodowe konsorcja i stanowiące propozycje standaryzacji zintegrowanych rozwiązań. Szczególny nacisk położono na rozwiązania bezprzewodowe zgodne z normami europejskimi.
EN
In the paper there are presented concepts of solutions for modern monitoring systems of utilities consumption in buildings together with their possible development directions in the future. Moreover, the paper shows the representative checkup results of electric power, water, gas and heat consumption meters, concerning especially solutions that use a remote message system. The analysis of good and bad points of applied measurement interfaces serves a purpose to create integrated monitoring system for use of all utilities in a building. There are described different concepts of measurements automation and therefore there are given the rules elaborated by international consortia showing the suggestions for integrated solutions' standards. Specially emphasized are wireless solutions based on European norms.
W pracy przedstawiono rodzinę sterowników kompaktowych serii FX, ich parametry i możliwości. Skupiono się zasadniczo na najnowszym produkcie, jakim jest sterownik FX2N. Przedstawiono wybrane moduły komunikacyjne i sieciowe, omawiając jednocześnie podstawowe struktury, jak: sieć 1:1, sieć N:N oraz sieć 1:N. Dla każdej z nich podano sposób konfiguracji sprzętowo-programowej, będącej w gestii użytkownika systemu. Ostatnią omówioną strukturą sieciową jest sieć o nazwie NET-MINI-S3 z zaproponowanym nadrzędnym protokołem sieciowym pozwalającym na znaczne zwiększenie pojemności tej sieci, a tym samym zwiększenie jej walorów aplikacyjnych.
EN
In this project parameters and possibilities of FX compact controllers family have been showed. The main stress has been put on the FX2N controller which is the newest product. Selected network and communication modules have been showed, together with basic structures, such as 1:1, N:N and 1:N network. For each of them the way of hardware-software configuration for the system user has been given. The last discussed network structure is NET-MINI-S3 with suggested main network protocol, which allows to increase significantly the capacity of this network and thus to increase its application values.
W pracy przedstawiono podstawy fizyczne, budowę oraz właściwości dwóch rodzin sensorów: opartych na materiałach AMR i GMR. AMR jest płaskim układem warstwy ferromagnetycznej z wymuszonym w procesie produkcji, wstępnym ustawieniem kierunku wektora magnetyzacji. Sensory typu GMR zawierają warstwy magnetyczne o grubości nanometrów, odseparowane cienkimi warstwami niemagnetycznymi. Zjawisko zmiany rezystancji ferromagnetycznych warstw sensorów w zewnętrznym polu magnetycznym znalazło wiele interesujących zastosowań.
EN
The paper presents physical basis, constructions and properties of two sensor families based on AMR and GMR materials. AMR type sensor is an element made of properly shaped, thin ferromagnetic film with forced (during production process) initial alignement direction of the magnetization vector. Sensors based of GMR, consist of magnetic layers a few nanometers thick separated by equally thin nonmagnetic layers. Phenomena of ferromagnetic sensor layers resistance variation in external magnetic field has found many interesting applications.
In the last few years due to the introduction of the so-called, smart metering, for water meters installed at water consumers are more widely used data radio solutions. The paper presents the interfaces used in the discussed systems. Into account was taken a variety of devices associated with the transmission of water, operating at different levels of the technological process.
PL
W ostatnich latach w związku z wprowadzaniem tzw. inteligentnych pomiarów (ang. Smart Metering), u odbiorców wody coraz szerzej stosowane są rozwiązania radiowej transmisji danych małej mocy. Przedmiotem opracowania jest prezentacja interfejsów stosowanych w omawianych systemach. Pod uwagę wzięto różne urządzenia związane z przesyłem wody, działające na różnych poziomach procesu technologicznego.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaprezentowano struktury systemów pomiarowych różnych mediów oraz wskazano na kierunki ich rozwoju głównie w odniesieniu do opomiarowania zużycia wody. Omówiono najważniejsze propozycje międzynarodowych organizacji tworzących standardy inteligentnych systemów pomiarowych ( Smart Metering) począwszy od systemu automatycznych odczytów (AMR) aż do zaawansowanej struktury pomiarowej (AMI). Podano wybrane przykłady rozwiązań inteligentnych przepływomierzy i liczników wody. Przedstawiono również podstawowe reguły komunikacji w systemach inteligentnych pomiarów wraz z omówieniem standardów stosowanych protokółów komunikacyjnych w dedykowanych sieciach pomiarowych.
EN
In the paper there are presented structures of measurement systems for various media and directions of their development for water consumption metering, mainly. There are described important solutions prepared by international standardization organizations concerning Smart Metering, beginning with the Automatic Measurement Reading (AMR), and ending with the Advanced Measurement Infrastructure (AMI). There are shown selected solutions of smart water flows and water meters. Moreover, there are presented main communication rules in the intelligent measurement systems together with the discussion about standards of communication protocols in measurement-dedicated networks.
W pracy dokonano przeglądu rozwiązań w zakresie transmisji danych w bezprzewodowych sieciach pomiarowych. Omówiono wymagania stawiane tego typu rozwiązaniom zarówno pod względem sposobu transmisji jak i jej jakości. Scharakteryzowano tryby pracy węzłów sieci pełniących różne funkcje pomiarowe, transmisyjne nadawczo-odbiorcze i koordynujące oraz pracujące w charakterze koncentratorów danych czy routerów. Zwrócono uwagę na szczególne wymagania w zakresie zasilania węzłów sieci wskazując rozwiązania energooszczędne pozwalające na pracę węzłów sieci pomiarów bez konieczności wymiany baterii zasilających w długim okresie czasu. Efekt oszczędności energii uzyskano na drodze zastosowania mikroprocesorów pracujących w trybie uśpienia z minimalnym zużyciem energii i wybudzanych do aktywności na krótki czas pomiaru i transmisji. Zamieszczono charakterystykę najczęściej stosowanych specjalizowanych protokołów transmisji danych w sieciach bezprzewodowych, zarówno tych najprostszych jak i bardziej złożonych. Na tej podstawie sformułowano wnioski w odniesieniu do możliwych zastosowań.
EN
In the paper there are reviewed the solutions within the field of data transmission in wireless measurement networks. There are also developed the requirements set for this kind of solutions, taking into account the way of transmission and its quality. There are characterized the working modes of network nodes that perform many different functions: measurement, two-way transmission, coordination, data concentration or routing ones. The special demands are underlined in the range of network nodes' energy supply. There are recommended low-energy solutions enabling measurement nodes to work without the necessity of battery change for a long period of time. The energy economy effect is obtained by use of microprocessors working in the sleep mode with minimal energy consumption and turned on only for the short time activity needed for measurement and data transmission. There are presented characteristics of the most often used specialized transmission protocols in wireless networks, both simple and more complicated ones. On this basis there are formulated the conclusions respect to possible applications.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie zaprezentowano nowe rozwiązania czujników do pomiarów różnych wielkości fizykochemicznych. Uwarunkowania technologiczne procesów uzdatniania wymagają pomiarów wielu wielkości w sposób ciągły, warunkujący efektywne sterowanie procesami. Przedstawiono rozwiązania ciągłych pomiarów mętności, pH, stężenia tlenu oraz związków azotu. Wskazano również na automatyczne pomiary kuwetowe z wykorzystaniem spektrofotometru. W końcowej części opisano wykorzystanie nanotechnologii w technice analizowanych pomiarów.
EN
In the paper there are presented new solutions of sensors for various physical and chemical magnitudes’ measurement. Technological requirements for water treatment processes demand continuous measurement of many magnitudes for effective processes’ control. There are shown solutions for continuous measurement of either pH index or oxygen and nitrate compounds concentration. Also, there are underlined automatic cuvette’s measurements with the use of a spectrophotometer. In the last part of the paper there is described the use of nanotechnology in the analyzed measurements’ technique.
W pracy dokonano przeglądu dotyczącego standaryzacji systemów pomiarowych w energetyce. Omówiono stan zaawansowania prac nad koncepcją inteligentnych pomiarów i scharakteryzowano poszczególne ich etapy. Omówiono wiodące rozwiązania, spotykane głównie w systemach energetycznych w aspekcie postępów w implementacji oraz wprowadzonych i przygotowywanych aktów prawnych. Przedstawiono szczegółowo stan zaawansowania prac realizowanych na polskim rynku energii elektrycznej. Wskazano na ekonomiczne aspekty systemu inteligentnych pomiarów wykorzystując doświadczenia krajów bardziej zaawansowanych w rozwijaniu tego typu systemów. Wymierne korzyści uzyskuje się u wszystkich użytkowników systemu: wytwórcy energii, dystrybutora i odbiorcy. Rozkład korzyści uzależniony jest od przyjętej metodyki wprowadzania standardu. Harmonogram podejmowania określonych działań implementacyjnych i prawnych wynika z przyjętych przez Polskę, w tym zakresie, zobowiązań wobec Unii Europejskiej. Przedstawiona analiza ukazuje zakres i tempo niezbędnych dokonań w celu pełnej realizacji przyjętych zobowiązań.
EN
A review of the standarization solutions in the metering systems was made in the paper. A development level of the tasks connected with a concept of smart metering was analyzed and its particular steps was characterized. There are described the leading solutions taking into account the implementations and legal ones, they occur in energy systems mainly. In details, the development level of Polish electrical energy market was presented. The economic aspects of smart metering systems was analyzed using experience of more advanced countries in this fields. The measurable benefits are observed for all systems’ participants: producers, distributors and users. The benefits distribution depend on the accepted methods of standard implementation. The timetable of needed implementation and legal actions results from obligations accepted by Polish Government towards European Union. The analysis presents the range and rate needed actions to full realization of fixed obligations.
Przedstawiono współczesne rozwiązania telemetryczne wykorzystujące wbudowane układy mikroprocesorowe. Wskazano na zalety takich rozwiązań i ich przydatność do monitorowania złożonych systemów sieciowych o znacznym rozłożeniu przestrzennym. Istotny problem komunikacji w rozbudowanych sieciach pomiarowych rozwiązano wykorzystując protokoły komunikacji bezprzewodowej oparte na standardach proponowanych przez producentów tych systemów. Zestawiono podstawowe parametry przemysłowych sieci komunikacyjnych i porównano je z coraz powszechniej stosowanym standardem ZigBee/IEEE 802.15.4.
EN
The paper provides modern techniques of using embedded microprocessors circuits, equipped with a wide range of different physical and chemical sensors, applied to modern realization of telemetry. The chosen realization has several advantages relating mainly to their applicability to monitoring network systems which are characterized with great spatial distribution. The essential problem of communication in the large measurement network has been solved using wireless protocol based on standards offered by manufacturers of these systems. Well-know industry communication networks standards has been compared to modern realizations ZigBee and IEEE 802.15.4.
Przedstawiono historię oraz rozwiązanie architektoniczno-konstrukcyjne trzech mostów: w Bolesławcu, Zgorzelcu i Sieniawce (Zittau) wzniesionych około 150 lat temu. Są to mosty, których ustrój nośny stanowią kamienne sklepienia łukowe.
EN
History, architectural and structural solution of three stone masonry arch bridges built about 150 years ago in Bolesławiec, Zgorzelec and Sieniawka (Zittau) has been presented.