Jste zde

Automatizační systém JUMO variTRON & smartWARE

Antonín Vojáček, 12. Únor 2024 - 20:29

Automatizační řídicí systém JUMO variTRON umožňuje prostřednictvím výkonné řídicí jednotky rozšířitelné o různé moduly a díky softwarovým řešení JUMO smartWARE / Evaluation / SCADA realizovat moderní automatizační prostředky. Možnost je použít i JUMO Cloud platformu vyhodnocení dat.

Systém JUMO variTRON

Automatizační systém variTRON od společnosti JUMO je velmi výkonný řídicí PLC systém modulární konstrukce s širokou možností škálování. Je založen na hardwarové platformě JUMO JUPITER a flexibilní softwarové architektuře, která využívá čtyřjádrové procesory na nichž běží osvědčený programovací runtime systém CODESYS PLC. Ten využívá programovací prostředí CODESYS V3.5 poskytující všechny programovací prostředky dle standardu IEC 61131-3. Díky tomu poskytuje současně vysoký výkon, provoz až 120 regulačních smyček, možnost záznamů dat až pro 240 kanálů, moderní komunikační rozhraní OPC UA a MQTT a integraci různých průmyslových sběrnic. Pro konfiguraci se používá pohodlný instalační program JUMO smartWARE, přičemž standardní JUMO funkce pro CODESYS jsou poskytovány v knihovnách a lze je individuálně integrovat do zákaznické aplikace. Snadná integrace nových softwarových funkcí je možná prostřednictvím standardizovaného obchodu CODESYS Store.

Řídicí software CODESYS runtime lze pak doplnit o vizualizační systémy Remote TargetVisu a WebVisu Pro. Tak lze JUMO variTRON snadno doplnit i o vizualizaci řízených procesů s dostupnými panely libovolných třetích stran, které podporují funkcionalitu CODESYS Remote TargetVisu nebo WebVisu, nebo je možné provedení vizualizace jako webový server a přistupovat k ní například z PC přes standardní webový prohlížeč. Navíc šablonu JUMO variTRON Visu lze zdarma stáhnout a využít ji pro rychlý start do projektu.

Pro programování řídicího systému lze mimo standardního prostředí CODESYS a technologie Node-RED využít i specializované prostředí JUMO smartWARE. Další software JUMO smartWARE Evaluation, JUMO smartWARE SCADA, nebo cloudové řešení JUMO Cloud umožňuje realizovat moderní analýzu a zpřístupnění naměřených dat.

Řídicí systém JUMO variTRON se skládá z řídicí jednotky, rozšiřujících I/O modulů, možnosti webové vizualizace, připojení i vzdálených jednotek a několika různých softwarů pro zpracování dat, včetně cloudové platformy JUMO Cloud.

Centrální jednotka JUMO variTRON 500

Centrální řídicí jednotka JUMO variTRON 500 je založena na modulární platformě JUMO JUPITER. Ta společně s osvědčenými vstupními a výstupními moduly (včetně regulačního modulu) měřicího, regulačního a automatizačního systému JUMO mTRON T utváří kompletní PLC systém. Je založena na hardwarové platformě s 800 MHz procesorem doplněným o bateriově zálohovanou 1 GB SRAM paměť a 8 GB datové úložiště eMMC. Díky škálovatelnosti hardwaru a softwaru je tak dispozici modulární, flexibilní a udržitelná hardwarová platforma, která je kombinována s moderní softwarovou architekturou. Na základě této nové platformy lze realizovat inovativní koncept obsluhy s použitím moderních zobrazovacích technologií.

Centrální jednotka spravuje veškeré konfigurační a parametrizační údaje celého systému. Jako základní firmware jednotky je využíván OS Linux na kterém běží softwarové PLC CODESYS V3.5 podporující programování podle IEC 61131-3. Pro komfortní konfiguraci je určen konfigurační a programovací aplikace JUMO smartWARE. Standardní funkce JUMO pro CODESYS jsou k dispozici v rámci knihoven a lze je individuálně integrovat do zákaznické aplikace. Mimo systému CODESYS lze také využít populární aplikaci Node-RED pro blokové programování funkcí s možností využití jazyka JavaScript. Podporovány jsou i skripty v jazyce Python.

PLC systém CODESYS lze navíc aktivovat v různých verzích:

  • CODESYS runtime systém - pouze PLC funkce bez vizualizace
  • CODESYS runtime systém včetně funkce vizualizace Remote TargetVisu
  • CODESYS runtime systém včetně funkce vizualizace WebVisu
  • CODESYS runtime systém včetně obou funkcí vizualizace Remote TargetVisu a WebVisu

Prostřednictvím Remote TargetVisu nebo WebVisu lze realizovat vizualizace aplikací s různými komerčně dostupnými panely.

Základní parametry jednotky:

  • Řídicí procesor: Quad Core CPU 800 MHz.
  • Dostupná paměť RAM: bateriově zálohovaná SRAM 1024 MB.
  • Úložiště dat: eMMC 8 GB (flexibilní alokace mezi systémovými a aplikačními daty).
  • Komunikační prostředky:
    • 2x Ethernet RJ45 s podporou Modbus-TCP Master/Slave, MQTT, OPC UA server / client.
    • 2x sériové rozhraní RS232 nebo RS485 s podporou Modbus-RTU.
    • 2x USB rozhraní.
    • PROFINET IO Controller / Device.
    • EtherCAT Master / Slave.
  • Další zajímavé vlastnosti:
    • Mapování všech připojených vstupních a výstupních modulů.
    • Černobílý LCD displej 96 × 64 pixelů (8 řádků) s tlačítky pro zobrazování stavu jednotky.
    • Podpora softwaru vyhodnocování dat JUMO smartWARE Evaluation.
    • Plug & Play výměna vstupních/výstupních modulů.
    • Vývoj programu prostřednictvím aplikace JUMO smartWARE a programovací prostředí CODESYS.
    • Možnost realizace vizualizace prostřednictvím funkcí CODESYS Remote TargetVisu nebo WebVisu.
    • JUMO WebCockpit webová diagnostika.
  • Napájení: 24 V DC (vč. rozšiřujících modulů), příkon max. 25 W, čelní odnímatelná 2-pólová Push-In svorkovnice.
  • Rozměry: 135 mm × 101 mm × 101,5 mm (bez připojovacích prvků).
  • Pouzdro: plastové pouzdro pro montáž na DIN lištu do rozvaděče.
  • Stupeň krytí: IP 20.
  • Provozní teplota: -20 až +55 °C.

Základní připojovací rozhraní jednotky JUMO variTRON 500.

Vstupní/výstupní moduly

V různých variantách jsou k dispozici různé vstupní a výstupní moduly (včetně regulačního modulu), jako například analogový vstupní modul s univerzálními vstupy pro termočlánky, odporové teploměry a unifikované napěťové nebo proudové signály. Výsledkem je precizní registrace a digitalizace široké škály procesních veličin pomocí stejného hardwaru.

Navíc pro sofistikované procesy umožňuje JUMO variTRON 500 současný provoz více než 120 regulačních okruhů. Pomocí rozšiřujících pozic lze každý regulační modul individuálně doplnit a přizpůsobit o další vstupy a výstupy. Regulační okruhy jsou provozovány zcela nezávisle, nevyžadují tedy prostředky z centrální jednotky. Tyristorové výkonové regulátory pak lze také připojit přes EtherCAT nebo PROFINET. Kromě toho lze k centrální procesorové jednotce připojit senzory JUMO digiLine pro analýzu kapalin.

Seznam rozšiřujících modulů:

  • Vstupní/výstupní moduly
    • Vícekanálový regulační modul:
      • 2-kanálový PID regulátor (až 4 kanály PID) s reléovým nebo logickým výstupem.
      • 2 univerzální analogové vstupy (proud / napětí).
      • 2 digitální vstupy (DC 0/24 V).
      • 2 digitální výstupy (reléové nebo logické DC 0/15 V).
      • Podporované měřicí prvky: termočlánky, teplota RTD sondy, odporové vysílače, odporové potenciometry.
      • Funkce: sledování mezních hodnot, až 4 vzorce pro matematické a logické funkce, 1 čítací vstup do 10 kHz.
    • Reléový modul 4-kanálový pro 230 V / 3 A.
    • Analogový vstupní modul 4-kanálový - podpora pro termočlánky, teplota RTD sondy, odporové potenciometry, nebo standardní signály (proud / napětí).
    • Analogový vstupní modul 8-kanálový - 8 analogových vstupů pro RTD teplotní sondy Pt100, Pt500, popř. Pt1000 ve 2-vodičovém zapojení.
    • Analogový výstupní modul 4-kanálový - 4 samostatně konfigurovatelné analogové výstupy 0(2) až 10 V nebo 0(4) až 20 mA.
    • Digitální vstupně-výstupní modul 12-kanálový - každý může být konfigurován jako digitální vstup (DC 0/24 V) nebo digitální výstup (DC 0/24 V, 500 mA).
    • Digitální vstupně-výstupní modul 32-kanálový - 17 digitálních výstupů (DC 0/24 V, 500 mA) a až 15 dalších digitálních vstupů (DC 0/24 V).
    • Tyristorová výkonová jednotka - pro jednofázový / třífázový provoz (integrace do automatizačního systému přes EtherCAT nebo PROFINET).
  • Speciální moduly
    • Modul routeru 2-portový: 2x připojení systémové sběrnice RJ45 na vzdálenost až 100 m mezi 2 moduly routeru (max. 30 modulů routeru).
    • Modul routeru 3-portový: 3x připojení systémové sběrnice RJ45 na vzdálenost až 100 m mezi 2 moduly routeru (max. 30 modulů routeru).

JUMO smartWARE

Softwarové řešení JUMO smartWARE je program na bázi webového prohlížeče, který umožňuje nastavení systému a intuitivní vytváření a editaci programů a receptur procesní technologie na JUMO variTRON 500 prostřednictvím webového přístupu. Díky tomu mohou výrobci zařízení definovat procesní kroky a následně je propojit do programu pomocí grafického editoru. Uživatel zařízení může řídit průběh programu prostřednictvím v jednotce integrovaného webového rozhraní realizujícího WebCockpit přístupný přes běžné webové prohlížeče z libovolného PC s libovolným OS.

Aplikace JUMO smartWARE slouží k přehlednému grafického nastavení, zprovoznění a naprogramování systému JUMO variTRON. Aplikace běží přímo v řídicí jednotkce variTRON 500 a přistupuje se k ní jen přes ethernetový LAN konektor a standardní webový prohlížeč.

JUMO smartWARE Evaluation

JUMO smartWARE Evaluation software ukládá procesní data z různě distribuovaných jednotek JUMO variTRON. Shromážděná data lze prohlížet a vyhodnocovat opět prostřednictvím webového prohlížeče. Díky technologii Docker lze JUMO smartWARE Evaluation nainstalovat na stolní počítač, na server ve vlastní síti nebo na cloudový server. Bezpečnost dat zajišťuje systém detekce manipulace.

Software JUMO smartWARE Evaluation umožňuje sbírat procesní data z různě distribuovaných systémů variTRON prostřednictvím REST-API a pak zpracovávat a vizualizovat na lokálním serveru či na firemní cloudové platformě.

JUMO smartWARE SCADA

JUMO smartWARE SCADA software poskytuje snadný přístup k naměřeným datům opět jen pomocí běžných webových prohlížečů. Nabízí funkce pro vizualizaci procesů i pro vyhodnocení získaných dat. Také poskytuje různé předpřipravené typy běžných výrobních a pracovních procesů s předdefinovanými vhodnými funkcemi vizualizace, alarmů a plánování.

Software JUMO smartWARE SCADA umožňuje nejen sběr dat a jejich vizualizaci, ale i generování alarmových hlášení a plánování pro tzv. on-premise řešení na lokálním počítači v lokální síti.

JUMO Cloud

JUMO Cloud je IoT platforma optimalizovaná pro vizualizaci procesů i získávání, vyhodnocování a archivaci dat s možností celosvětového přístup k naměřeným datům pomocí běžných webových prohlížečů. JUMO Cloud se vyznačuje vysokým stupněm zabezpečení a také předpřipravenými funkcemi vizualizací, alarmů a plánování.

JUMO Cloud  IoT platforma proti předchozím řešením se naopak vyznačuje během na JUMO cloudovém systému a tedy možností snadného přístupu k datům prostřednictvím internetu téměř odkudkoliv.

Závěr

S automatizačním systémem JUMO variTRON se bude možné blíže seznámit i na stánku českého zastoupení společnosti JUMO Měření a regulace s.r.o. na tradičním veletrhu AMPER 2024.

Veletrh AMPER 2024 s podtitulem Smart&Connected World se zaměří na chytré technologie. Tématy budou mimo jiné elektroenergetika, fotovoltaika, elektroinstalace, systémy řízení a zabezpečení budov, osvětlovací technika, pohony a napájení, elektromobilita nebo smart city. Navštivte Brno 19.-21.3. 2024. www.amper.cz

Odkazy:

Hodnocení článku: