POMIARY - AUTOMATYKA - STEROWANIE

 

WSPÓŁPRACA

1. Informacje ogólne


   Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Metrologii Elektrycznej METROL działa w ramach ustawy o jednostkach badawczo-rozwojowych i zgodnie ze Statutem prowadzi działalność badawczą, rozwojową, produkcyjną i usługową w zakresie elektronicznej i elektrycznej aparatury pomiarowej, regulacyjnej, elementów automatyki przemysłowej i członów wykonawczych. Prace badawczo-rozwojowe oraz produkcyjne obejmują następujące grupy asortymentowe:

  • przetworniki pomiarowe i systemy,

  • mierniki cyfrowe tablicowe,

  • mierniki cyfrowe przenośne,

  • regulatory elektroniczne,

  • systemy automatycznej regulacji,

  • urządzenia energoelektroniki i aparatura specjalna.

   Większość opracowywanych i produkowanych urządzeń to przyrządy inteligentne charakteryzujące się możliwością realizowania określonych procedur według ustalonego algorytmu i programu - decydujących o właściwościach przyrządu. Przyrządy te mają możliwości komunikacyjne poprzez specjalizowane interfejsy. Wykonywana w Ośrodku aparatura jest porównywana z podobnymi wyrobami produkowanymi przez czołowe firmy.
Produkcja w METROL-u ma charakter małoseryjny. Siłą Ośrodka jest doświadczona kadra własnego działu rozwoju i współpracujących Ośrodków naukowych, różnorodność produkcji, duża elastyczność oraz orientacja na klienta, który bardzo często bierze udział w doskonaleniu i rozwoju produktu.

 

Zakres świadczonych przez Ośrodek usług to:

  • konstrukcja i technologia urządzeń elektrycznych i elektronicznych przeznaczonych do seryjnej produkcji przemysłowej u zamawiającego,

  • opracowanie konstrukcji wyrobów i urządzeń specjalnych wg uzgodnień z odbiorcą,

  • kompleksowe rozwiązania problemów i potrzeb naszych klientów

  • projekt, kompletacja, dostawa, instalacja aparatury pomiarowej i automatyki oraz systemów pomiaru, regulacji i sterowania,

  • badanie i sprawdzanie aparatury i urządzeń pomiarowych wielkości elektrycznych,

  • uwierzytelnianie i sprawdzanie kalibratorów napięcia, prądu i mocy.

   Program rozwoju poszczególnych grup asortymentowych jest wynikiem wielu analiz w tym analizy rynku, potrzeb klienta, działań konkurencji. Istotne - w prognozowaniu rozwoju i definiowaniu konkretnych zadań - są wyniki badań podstawowych - w tym grantów - wykonywane przez Ośrodki naukowe, a także tematy zamawiane przez przemysłowe jednostki gospodarcze. Stanowi to również o sposobie realizacji prac badawczo-rozwojowych i wdrożeniowych oraz źródłach finansowania tych prac.

2. Współpraca z jednostkami naukowymi

   Większość prac realizowana jest przez dział Rozwoju Ośrodka dysponujący nowoczesnymi narzędziami w zakresie badań, projektowania, wykonywania modeli, prototypów z wykorzystaniem nowoczesnych technologii w tym montażu powierzchniowego.

Część tematów, będących często kontynuacją opracowań naukowych w ramach grantów wykonywana jest przez pracownie Ośrodka przy współpracy z jednostkami naukowymi, którymi są:

  • Uniwersytet Zielonogórski,

  • Politechnika Szczecińska,

  • Politechnika Łódzka,

  • Instytut Elektrotechnik i w Warszawie,

  • Przemysłowy Instytut Elektroniki w Warszawie.

   Współpraca ta wiąże zespoły specjalistów o najwyższych kwalifikacjach i umożliwia prowadzenie prac badawczo- rozwojowych na wysokim poziomie. Znaczna ilość opracowań wykonywana jest jako tematy zamawiane przez przemysłowe jednostki gospodarcze. W czasie ich realizacji ma miejsce partnerstwo i integracja z klientem przy projektowaniu, produkcji, doskonaleniu i rozwoju produktu. Wspólne projektowanie polega zwykle na pracy zespołu, składającego się z pracowników Ośrodka i Zamawiającego. Daje to gwarancję, że produkt będzie spełniał dokładnie wymogi klienta. METROL jest otwarty na rozszerzenie takiej formy współpracy - bliskości klienta.

Źródłami finansowania prac badawczo-rozwojowych są:

  • środki własne,

  • dofinansowanie ze środków budżetowych przyznawanych przez Komitet Badań Naukowych (KBN) z tytułów: działalności statutowej oraz projektów celowych w ramach umów z KBN,

  • środki inne w tym z przemysłowych jednostek gospodarczych.

   Należy nadmienić, że Komitet Badań Naukowych dofinansowuje ważne ze względów społeczno-gospodarczych prace badawczo-rozwojowe stanowiące część przedsięwzięcia wdrożeniowo-inwestycyjnego zwanego projektem celowym.

   Jest to szczególnie interesujące dla podmiotów gospodarczych, które angażując tylko część środków własnych niezbędnych na rozwój, mogą modernizować produkcję, pozyskiwać nowoczesne wyroby według swoich potrzeb.

   Z ważniejszych prac zrealizowanych przy udziale jednostek naukowych należy wymienić:

2.1. Nową generację przetworników pomiarowych serii P7. Jest to 12 typów przyrządów do pomiaru wielkości elektrycznych i nieelektrycznych w tym multiprzetwornik PX. Przetworniki mogą pracować w układach pomiarowo-regulacyjnych analogowych i cyfrowych, w których występują znormalizowane sygnały napięciowe lub prądowe oraz interfejsy komunikacyjne RS485 lub RS232C. Przetworniki P7 oraz multiprzetwornik PX, mają certyfikaty Energopomiaru dopuszczające do stosowania w Energetyce, gdzie są powszechnie stosowane.

2.2. Nowa generacja wielofunkcyjnych mierników tablicowych w tym miernik MPS7 realizujący pomiar parametrów w 1 i 3 fazowej sieci energetycznej: napięć, prądów, mocy, częstotliwości i może być włączony do magistrali komunikacyjnej spełniającej wymagania standardu RS485. Miernik ma Zatwierdzenie typu decyzją Głównego Urzędu Miar.

2.3. Specjalizowane elektryczne i elektroniczne mierniki i testery, w tym tester obwodów elektrycznych TO1 przeznaczony do sprawdzania ciągłości obwodów instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych, pomiaru rezystancji przewodów ochronnych.

2.4. Wirtualne przetworniki pomiarowe serii P7V złożone z części sprzętowej i oprogramowania. Produkt ten w połączeniu z komputerem spełnia wszystkie funkcje przyrządu pomiarowego z dodatkowymi dużymi możliwościami wizualizacji wielkości mierzonej, rejestracji, obróbki sygnału z zastosowaniem funkcji matematycznych. Wszystkie te urządzenia są produkowane przez Ośrodek - w dużej gamie odmian - stanowiąc szeroką i wszechstronną ofertę.

2.5. Uniwersalny programowalny sterownik SA100 do sterowania procesami o charakterze binarnym i ciągłym. Wyposażeniem sterownika jest konsola operatorska ze wskaźnikiem LCD i klawiaturą. Centralne funkcje w sterowniku pełni 16-bitowy mikrokontroler. W podstawowym wykonaniu sterownik ma: 12 wejść do bezpośredniego przyłączenia czujników temperatury, 8 wejść analogowych, 10 wejść binarnych, 24 wyjścia binarne, 4 wyjścia analogowe. Umożliwia to budowę systemu sterowania zawierającego 12-kanałowy samo nastrajający regulator temperatury z wieloma dodatkowymi funkcjami o prostym i przyjaznym dla użytkownika programowaniem.

2.6. Nowa generacja inteligentnych regulatorów przemysłowych z automatycznym doborem nastaw. Mechanizm dostrajania regulatora obejmuje trzy zasadnicze bloki:

  • procedury identyfikacji wstępnej w fazie rozruchu,

  • procedury identyfikacji sygnałami MBS w zamkniętym układzie regulacji,

  • doboru nastaw regulatora na podstawie wyników identyfikacji.

   Procedura MBS wprowadza przez krótki okres czasu nieznaczne wahania wielkości regulowanej wokół właściwego punktu pracy. Dzięki temu, może być ona przeprowadzona wielokrotnie w trakcie trwania procesu technologicznego, zapewniając wysoką jakość regulacji.

2.7. Automatyczny próbnik wytrzymałości izolacji. Próbnik ma mikroprocesorowy układ sterujący, wskaźnik LCD, programowane nastawy parametrów: wartości napięcia, częstotliwości, czasu narostu i opadania, czasu próby.

2.8. Typoszereg energetycznych filtrów aktywnych do filtracji harmonicznych i kompensacji mocy biernej w liniach zasilających 3 -fazowych. Moc wyjściowa max. 35 kVA przy prądzie wyjściowym max. 75A. Współczynnik mocy po kompensacji >0,98, współczynnik stłumienia wyższych harmonicznych >40dB (do 40 harm.).
Zalety energetycznych filtrów aktywnych to:

  • bardzo szybka kompensacja mocy biernej oraz harmonicznych o częstotliwości podstawowej i wyższych,

  • eliminacja możliwości powstania rezonansów szeregowych i równoległych,

  • wysoka efektywność, mniejsze wymiary i masa w porównaniu z rozwiązaniami konwencjonalnymi.

   Tematyka filtrów jest ważna dla efektywnego wykorzystania energii a także spełnienia wymagań według zaleceń IEC określających poziom zawartości harmonicznych oraz współczynnika mocy.
   Należy również nadmienić o nowych tematach realizowanych przy udziale jednostek naukowych. Są to prace badawczo-rozwojowe dotyczące urządzeń i systemów w zakresie:

  • pomiaru i analizy parametrów jakości energii elektrycznej w tym: współczynnika zawartości harmonicznych z uwzględnieniem wagowego udziału harmonicznych, współczynnika mocy, współczynników szczytu, kształtu itp.

  • optymalizacji sterowania procesami technologicznymi w tym w zakresie wytłaczania tworzyw sztucznych z wykorzystaniem obok algorytmów PID, algorytmów rozmytych służących zarówno do optymalizacji nastaw regulatorów PID jak i do bezpośredniego sterowania.

  • pomiaru, sterowania i monitorowania obiektów z wykorzystaniem interfejsów komunikacyjnych RS232, RS485, protokołów - PROFIBUS, MODBUS, OBRBUS oraz oprogramowania wizualizacyjnego GENIE, INTOUCH, WIZCON.

  • sieci przemysłowych kontrolno-sterujących o inteligencji rozproszonej w tym systemu LonWorks - który jest systemem otwartym i pozwala na łączenie urządzeń wielu producentów w prosty sposób w jedną sieć przy użyciu praktycznie dowolnego medium: skrętka, linia energetyczna, światłowód, fale radiowe.

3. Współpraca z przemysłowymi jednostkami gospodarczymi

   Ośrodek rozwiązuje problemy swoich klientów w sposób kompleksowy. Tematyka zleceń dotyczy obszaru działalności Ośrodka i najczęściej obejmują następujące zadania:

3.1. Opracowanie i wykonanie specjalnej aparatury, urządzeń i systemów kontrolno-pomiarowych.
Są to produkty wykonywane w Ośrodku jednostkowo dla zamawiającego, służące najczęściej do automatyzacji i kontroli procesów technologicznych, kontroli produkcji, kontroli dostaw itp.
Przykładami. wykonywanych w ostatnim czasie tego typu urządzeń są:

  • System pomiaru i kontroli temperatury węzłów łożyskowych maszyn włókienniczych.

  • Wielokanałowy system automatycznego sterowania komór parzelniczych,

  • Wielokanałowy system pomiaru temperatury w komorach chłodniczych,

  • Urządzenia kontrolne dla pomiaru rezystancji zestawów kołowych wagonów kolejowych,

  • Tester dla prób napięciowych izolacji przyrządów elektrycznych.

3.2. Opracowania i produkcji w Ośrodku mierników, regulatorów, sterowników, systemów i innych wyrobów o funkcjach i parametrach określonych przez klienta.
Są to wyroby opracowane i produkowane w Ośrodku dla jednego odbiorcy, który często bierze udział w fazie projektowania wyrobu, dzieli się swoją wiedzą i doświadczeniem przy udoskonalaniu wyrobu. Model ten jest szczególnie użyteczny, w sytuacji całkowicie nowych produktów.
Przykładami takich wyrobów są:

  • Mikroprocesorowe systemy pomiaru, regulacji i sterowania w obiektach hodowlanych (komory lęgowe, klujnikowe),

  • Miernik cyfrowy dla górnictwa,

  • Mikroprocesorowy System sterowania dla urządzeń pakującoważących,

  • Telekomunikacyjny przetwornik napięcia i prądu,

  • Mikroprocesorowy sterownik napędu zbiornika masownicy,

  • Energetyczny przetwornik specjalizowany,

  • Mikroprocesorowy sterownik temperatury i wilgotności w pomieszczeniach specjalnych.

   Produkcja tej aparatury jest powtarzalna w seriach według potrzeb zamawiającego. Ośrodek w stanowi również zaplecze rozwojowe dla swoich partnerów.


3.3. Opracowanie w Ośrodku konstrukcji przyrządów według założeń zamawiającego - do produkcji w jego zakładzie lub innym przedsiębiorstwie wskazanym przez niego.
Przykładami takiej formy współpracy są:

  • wdrożenie wielkoseryjnej produkcji samochodowych przyrządów pomiarowych,

  • realizacja opracowania kilku typów przyrządów przenośnych do pomiaru rezystancji izolacji oraz innych wielkości elektrycznych.

Forma współpracy, finansowanie prac, podział efektów jest każdorazowo uzgodniony z zamawiającym.


3.4. Badanie i sprawdzanie aparatury pomiarowej.
Są to prace wykonywane na rzecz wielu klientów i dotyczą najczęściej następujących usług:

  • sprawdzanie przyrządów pomiarowych wielkości elektrycznych,

  • sprawdzanie i uwierzytelnianie kalibratorów napięcia, prądu i mocy.

4. Uwagi końcowe.


Otwarcie METROL-u na współpracę z jednostkami naukowymi i przemysłowymi, integracja zespołów i ludzi o wysokich kwalifikacjach jest wzajemnie korzystna i pozwala Ośrodkowi na utrzymanie wysokiej pozycji w kraju jako jednostki badawczo-rozwojowej i produkcyjnej w zakresie aparatury pomiarowo-kontrolnej i systemów pomiaru, regulacji i sterowania. Jest to szczególnie ważne przy braku ochrony tego segmentu rynku, rosnącej konkurencji firm zagranicznych. Współpraca OBR ME z jednostkami naukowymi i przemysłowymi jest elementem działań na rzecz rozwoju wyrobów i usług o znamionach HIGH-TECH i poprawy konkurencyjności polskich produktów w sektorze aparatury pomiarowej, automatyki i systemów, który uznawany jest jako obszar przemysłu "wysokiej szansy".