Pro řadu PLC OMC 8000 byla zvolena modulová architektura. Jádrem PLC je hlavní modul, ke kterému lze připojovat rozšiřující moduly až do počtu 31. Ty mohou být umístěny v těsné blízkosti nebo vzdáleně. Mezi nejvzdálenějšími moduly tak může být vzdálenost až 40 m. Komunikace mezi moduly je zajištěna linkou CAN. Se vzrůstajícím počtem modulů je však třeba počítat i se vzrůstajícími nároky na komunikaci mezi nimi.
Základní CPU jednotka OMC 8000
Systém se vždy začíná stavět od tzv. základního modulu (CPU jednotky), zde s označením OMC 8000, který obsahuje výpočetní a řídicí jádro s obvodem reálných hodin RTC pro potřeby realizace kalendáře a přesného dlouhodobého časového spouštění a řízení běhu programu. Výrobce u něho uvádí zpracování bitové operace za 0,1 mikrosekundu, instrukce s word daty za 12 mikrosekund a výpočty s plovoucí řádovou čárkou za 18 mikrosekund. Z hardwarového pohledu je u ní na výběr z několika provedeních, podle toho jaké je její napájecí napětí a v jakém provedení má spínané výstupy. Konkrétně zda je napájecí vstup na 230 V AC nebo na 24 V DC /AC a zda jsou spínané výstupy rychlé tranzistorové nebo pomalé, ale více zatížitelné reléové. Výstupů je však vždy 5, ale buď mohou být všechny jen spínané, nebo v konfiguraci 3 spínané a 2 pro analogový výstup. Spínané výstupy pak buď tranzistorového provedení s odezvou menší než 0,15 ms může spínat max. 30 V / 300 mA nebo v reléové verzi s reakcí 8 ms může klasicky spínat i 230 V AC (až 10 A). Tedy v tomto směru shodný standard s většinou konkurence v této oblasti PLC.
Z pohledu vstupů základní jednotka obsahuje proti konkurenci trošku méně obvyklou, ale o to zajímavější sestavu. Totiž 3 vstupy jsou jen čistě dvoustavové / digitální, zatímco ostatních 6 vstupů je tzv. univerzálních a mohou pracovat buď jako analogové nebo jako dvoustavové. Ty první 3 vstupy jsou pouze v jednoduchém provedení jako u nejlevnějších programovatelných relé s odezvou 20 ms a jejich spínací úroveň kopíruje hodnotu napájecího napětí, tedy 230 VAC nebo 24 VDC. Jsou tedy vhodné hlavně například pro připojení ovládacích externích tlačítek či čidel se spínaným výstupem bez požadavku velmi rychlé odezvy.
Zbývajících 6 univerzálních vstupů, které jsou izolovány od napájení i výstupů se společnou zemní svorkou, lze nakonfigurovat do následujících režimů:
-
impulzní do 30 V - impulzní – kontakt, NPN otevřený kolektor
- analogový, napěťový do 30 V
- analogový, proudový do 20 mA
- analogový, odporový do 3900 Ω
- analogový, Pt 100, Pt 1000, Ni 1000
- analogový, T/C - B, E, J, K, L, N, R, S, T, XK
- analogový, KTY81-2xx
Přesněji řečeno, buď mohou pracovat jako 12bitové analogové vstupy s rozsahem 0 až 3/5/10 V, či s proudem 0/4-20 mA, nebo jako měřicí vstupy pro měřicí odpory typu Pt100 či Pt1000. Frekvence měření 500 vz./s však znamená omezení se na signály s frekvencí max. 250 Hz. V digitální formě pak umožňují přivést pulsní napětí až 30 VDC s frekvencí až 100 kHz, napojit PNP či NPN otevřený kolektor výstupů snímačů nebo dva dokonce použít jako kvadraturní vstupy pro napojení inkrementálního enkodéru s frekvencí pulsů až 1 MHz. Zajímavostí je možnost využití dvou dvoustavových vstupů také jako RS-485 rozhraní sériové sběrnice pro napojení na další PLC, zařízení či například pro připojení HMI panelů.
Z pohledu HMI rozhraní se u tohoto PLC, jako například u PLC Crouzet Millenium3, nachází přímo v těle zabudován LCD displej, zde však barevný a v TFT provedení. Ten je pak již opět klasicky doplněn 4 směrovými a 3 dalšími membránovými tlačítky, jejichž funkci lze naprogramovat v PLC programu. Jde tedy víceméně o klasiku, která dnes již nenadchne, ale je prostě již zaběhlá…
Datové komunikační schopnosti jsou asi u tohoto PLC největším trumfem. Zaprvé je zde přítomna CAN sběrnice, která však zde primárně slouží pro připojení a komunikaci s rozšiřujícími jednotkami jichž může být až neuvěřitelných 31 a mohou být vzdáleny teoreticky až 40 m od základní jednotky. Dále tu máme klasické ethernetové rozhraní 100Base-T v podobě konektoru RJ-45 schovaném pod kulatou krytkou na čelním panelu vedle displeje. A nakonec je tu již zmíněná klasická sériová RS-485 sběrnice sdílená s dvěma univerzálními vstupy. S ethernetem pak souvisí i funkce implementovaného jednoduchého web-serveru, kterým lze dálkově monitorovat stav systému a sledovat či i měnit stav proměnných programu.
Rozšiřující moduly
Samozřejmostí i menších kompaktních PLC systémů je široká nabídka rozšiřujících modulů, které umožní systém vybavit potřebnými vstupy, výstupy a komunikačními rozhraními. Ty společně se základní CPU jednotkou komunikují prostřednictvím CAN sběrnice, kterou jsou zároveň i napájeny. K jednomu základnímu modulu jich může být propojeno až 31 na vzdálenost teoreticky až 40 m.
Zatím jsou v prodeji jen moduly dvoustavových vstupů a výstupů a některé analogové moduly vstupů i výstupů, ale v přípravě na výrobu jsou již i daleko zajímavější 24bitové velmi přesné analogové vstupy s přesností měření 0,02% rozsahu a vzorkovací frekvencí 40 až 100 vz./s a dokonce i moduly přímo pro připojení tenzometrických snímačů. Moduly analogových výstupů jsou pak 16bitové a navíc obsahují i logické (binární) vstupy. A právě tyto zmíněné parametry patří obecně u PLC ke špičce a to nejen u kompaktních automatů.
V nabídce jsou následující moduly již v prodeji:
- Moduly s 15 nebo 36 digitálními vstupy s napájením 12 až 250 V a typickou odezvou 4 ms
- Modul 4 digitálních výstupů s relé s odezvou
- Modul 6 digitálních výstupů s NPN tranzistory s otevřenými kolektory
- Kombinované moduly digitálních výstupů s 10, 12 nebo 24 tranzistorovými nebo reléovými výstupy či kombinovaná verze 5 relé + 5 tranzistor doplněné o 8 až 12 vstupů.
- Moduly 2 nebo 4 univerzálních analogových výstupů 0…2/5/10/±10 V či 0…5 mA, 0/4…20 mA doplněné o osm univerzálních digitálních vstupů
- Modul 8 univerzálních analogový vstupů s rychlostí až 1000 vzorků/s konfigurovatelné jako 0…60/450 mV, 0…2,8/10/30 V, 0/4…20 mA, 0…390/3900 Ω, Pt100/Pt1 000/Ni 1 000, termočlánky J/K/T/E/B/S/R/N/L, PNP/NPN/kontakt (0,5/500 kHz), IRC (500 kHz)
Dále se připravují do výroby například:
- Moduly tenzometrických vstupů doplněné digitálními vstupy a výstupy (2 tenzometrické vstupy + 8 logických vstupů + 6 spínaných výstupů) – poskytují 2 vstupy pro tenzometry s rozsahem 1…4 mV, 2…8 mV, 4…16 mV s převodem na 24 bitů a 6 drátovým připojením.
- Komunikační moduly – moduly s RS-232 a RS-485 s protokoly ASCII, MODBUS RTU, dále CAN, PROFIBUS-DP či GSM bezdrátový modem pro řízení prostřednictvím SMS.
Celou nabídku rozšiřujících modulů, včetně těch připravovaných, pak naleznete pěkně seřazenou přímo na stránce výrobce http://www.merret.cz/produkty/plc/rozsirujici-moduly.
Programovací software
Pro programování PLC využil Orbit Merret již existujícího programovacího a vývojového softwarového prostředí MULTIPROG pro PC s operačním systémem Windows německé společnosti KW-Software. Konkrétně verzi MULTIPROG Expres, která je zjednodušenou verzí programovacího systému MULTIPROG. Tento poměrně jednoduchý programovací nástroj se zaměřuje především na méně složité programování aplikací pro PLC a je proto vhodný i pro začínající programátory automatů. I přesto však poskytuje širokou škálu již zavedených a osvědčených funkcí a postupů pro vytváření uživatelských programů a celých projektů. Toho je dosaženo díky 100% kompatibilitě s programovacím standardem IEC 61131-3, podobně jako známější software CoDeSys společnosti 3S. MULTIPROG je tak s CoDeSysem v základních programovacích mechanismech prakticky totožný, což je určitě výhoda.
Zmínit lze například:
- IEC model programu, který strukturuje kód programu do strukturovaných jednotek zvaných POU ( Program Organization Units), kde každá POU obsahuje část kódu a deklaraci proměnných programu v některém z programovacích režimů.
- Místo přímého adresování vstupů, výstupů a návěstí (Flags) se využívají proměnné podle standardu IEC 61131. Podobně s vyššími programovacími jazyky, zde proměnné použité v projektů musí být deklarovány a lze rozdělit globální a lokální data.
- Je možné provádět deklaraci datových typů, kde se definuje formát, velikost, možný rozsah hodnot a možnost zadání počáteční hodnoty proměnných. IEC pak v sobě definuje základní datové typy, jako jsou BOOL, BYTE, INT, WORD, DWORD, REAL, a další. Mimo to lze definovat i rozsáhlejší struktury jako jsou například pole dat (arrays).
Programováním se zde rozumí symbolické programování (symbolic programming). Dle IEC standardu jsou následující programovací režimy:
- Seznam instrukcí (IL)
- Strukturovaný text (ST)
- Liniové (žebříčkové, reléové) schéma LD
- Schéma funkčních bloků ((FBD)
- Sekvenční funkční diagram (SFC)
Kromě toho poskytuje MULTPROG Express i některé další funkce a mechanismy jako například obsluhu výjimek a událostí nebo vložení a zjednodušenou manipulaci s proměnnými. Na druhou stranu má verze Express omezenu strukturu hardwaru. Na jeden projekt je povolena jedna konfigurace, jeden zdroj a pět úkolů.
Dále software MULTIPROG Express například obsahuje:
- manažer projektu, včetně vedení knihoven
- průvodce projektem a editací
- optimalizovaný grafický editor pro co nejsnadnější programování v LD a FBD
- textový editor se zvýrazněním syntaxe a IntelliSense
- tabulkově orientovaný editor proměnných pro deklarace proměnných a jejich zabezpečení
- křížové odkazy k dispozici v okně editace a režimu ladění
- kompilace kódu, který je optimalizován jen pro změněné části
- rozšířený simulační režim typu „Integrované PLC“
- ladění a uvádění do provozu, logický analyzátor, návěští, krokování, real-time přepisování stavů
- časové okno s průběžnou informací o stavu aplikace
- podrobný systém nápovědy, včetně syntaxe jednotlivých příkazů
- uživatelské rozhraní též v českém jazyce
- atd.
Programovací prostředí pro PLC OMC8000 od společnosti Orbit Merret.
Závěr
V záplavě komponent i produktů různých zahraničních firem české produkty vždy potěší. Průmyslové komponenty českých firem, jako jsou právě Orbit Merret či například zlínský DINEL, navíc patří svojí kvalitou rozhodně k nadprůměru srovnatelných zařízení zahraničních výrobců a navíc vývoj přímo zde v ČR zajišťuje velmi vysokou kvalitu technické podpory například nejen při řešení poruch, ale i v případě použití a nastavení. Prostě jsou "při ruce" přímo samotní vývojáři zařízení a ne pouze obchodní zastoupení, které i při nejlepší vůli často není schopné přímo řešit složitější problémy. Navíc pro techniky neznalé cizích jazyků je veškerá dokumentace a návody samozřejmě v češtině, což u dodávek průmyslových zahraničních komponent rozhodně není běžné, i když probíhá přes české zastoupení. A právě s výrobky mnoha českých firem se můžete i prakticky seznámit na blížícím se veletrhu AMPER 2013.
Mezinárodní veletrh elektrotechniky, elektroniky, automatizace a komunikace Amper 2013 se bude konat v termínu od 19. do 22. března 2013 opět na VÝSTAVIŠTI BRNO. Vše podstatné k následujícímu, v pořadí již 21. ročníku sledujte na stránkách HW serveru (http://www.hw.cz/amper) nebo též na http://www.amper.cz/.
DOWNLOAD & Odkazy
- Stránky společnosti Orbit Merret - www.merret.cz
- Přímý odkaz na stránky o PLC - http://www.merret.cz/produkty/plc
- Další články o PLC (Siemens, ABB, OMRON, Fatek, Crouzet, IDEC, Unitronic a dalších) najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz v sekci plc-automaty
Komentáře
PLC Merret
Vypadá to zajímavě. Pracuji s PLC Millenium3 a AL2 Mitsubishi a tak by mě toto docela lákalo. Škoda že zde není uvedena přibližná cena. Odmítám kamkoli telefonovat nebo psát a na jejich stránkách to není. Uvidíme časem.