Pěkná elektronická grafická vizualizace aplikací se pomalu již stává standardem a tlačí se z oblastí průmyslových počítačů a systémů i do oblasti malých PLC. Typická je sestava z PLC umístěného na DIN liště plnícího funkci řídicí jednotky a v panelu (například ve dveřích) umístěný dotykový displej propojený s PLC prostřednictvím sériové komunikace (HMI panel). Ten pak obvykle sám realizuje samotné ovládací rozhraní, co se grafické stránky, struktury voleb i menu týče. Tímto způsobem pracují i výrobky taiwanské společnosti Fatek, tedy konkrétně PLC Fatek řady FBs v kombinaci HMI rozhraním řady FV-035ST.

Každý z nich se programuje samostatně z PC prostřednictvím svého vývojového softwaru, což znamená si na počítač s OS Windows nainstalovat dva programy volně stáhnutelné například ze stránek českého distributora, společnosti SEA Praha (www.seapraha.cz). Jak PLC, tak HMI panel se programuje prostřednictvím sériového rozhraní RS-232, na sobě nezávisle. Nakonec též na sobě nezávisle lze obě jednotky i provozovat, i když v tomto režimu lze dotykový displej využít pouze na zobrazování v něm uložených informací, lze i naprogramovat výpočty, ale nelze jím přímo nic řídit. To je možné až po napojení na PLC. K tomuto účelu pak lze využít i základní nejlevnější verzi FBs-10MA se 6 binárními vstupy a 4 spínanými reléovými výstupy, který jsem na HW serveru, resp. automatizace.hw.cz, představil již na podzim v roce 2007 (viz články "Co se skrývá pod označením PLC ?", "TEST - Základní ekonomické PLC FATEK FBs-10MA"). K němu se HMI panel připojuje prostřednictvím stejného vývodu, jakým se PLC i programuje. Tedy konektor s označením PORT0. Hodnoty zadané či vybrané na displeji se pak mohou ukládat do zadaných proměnných v PLC a naopak dané proměnné se budou automaticky přenášet do panelu a zobrazovat na jeho displeji v číselné či grafické formě bargrafu, ručkového ukazatele či grafu.

HMI panel Fatek FV-035ST-C10

Tento Human-Machine Interface tvořený dotykovým barevným LCD displejem vypadá na první pohled velmi elegantně. Prakticky z čelní strany jej tvoří jen samotná zobrazovací dotyková plocha překrytá lesklou ochranou fólií, která v místě mimo displej vytváří elegantní černý rám pod displeje doplněný o nápis FATEK. Ten pak po zapnutí 24 V napájení modře svítí.

Zadní dost členitá strana panelu také nevypadá špatně a černý lesklý a odolný plast se ani při zatlačení prsty nijak neprohýbá a to ani v žebrovaných místech pro chlazení vnitřních integrovaných obvodů. Mimo štítku zde najdete zasunovací oranžovou šroubovací svorkovnici pro připojení napájení 24 VDC, stejně řešenou, ale dimenzováním větší a barvou zelenou svorkovnici sériového rozhraní COM2. Ta může pracovat v režimu RS-422 (svorky TX+/ TX- a RX+ / RX-) nebo RS-485 (pouze svorky D+ a D-). Zakončovací odpory se konfigurují vedle umístěnými DIP přepínači. K programování či základnímu připojení k PLC pak slouží klasický 9pinový D-SUB konektor COM 1 pracující v režimu RS-232. A nakonec posledním funkčním otvorem je slot pro MicroSD kartu, který může sloužit jako nosič dat pro vnitřní procesorovou jednotku.

K programování HMI panelu, či dalo by se říct spíše k určování toho, co se bude na displeji zobrazovat, jak budou jednotlivé ikony reagovat na stisk, či jaké informace z PLC se budou prezentovat, slouží PC software PM Designer. Ten pomocí klikání myší dovoluje nadefinovat, co se v daný moment má zobrazit a jak má zobrazení panelu na různé situace (stisk, změna hodnoty apod.) reagovat. Po zapnutí PM Designeru a vytvoření nového projektu zůstane před vámi čistá obrazovka, kam lze vkládat různé prvky typu tlačítko, přepínač, indikační světlo, textové pole, čas, datum a mnoho dalších věcí. Poté stačí jen na ně poklikat a zobrazí se okno s možnostmi, které lze nastavit. Mimo samotné vizáže, kdy lze například tvaru dotykové plošky přiřadit nějaký obrázek typu bitmapa (soubor *.bmp) a mnoho dalších funkcí, je nutné nastavit, jak bude prvek reagovat na prostředí. Tedy například kam do paměti se má uložit informace o stisku plošky nebo kdy se na základě změny stavu nějakého paměťového místa má zobrazit nějaký text, hodnota či ikona. V tomto směru lze využívat buď paměť samotného HMI panelu nebo paměť připojeného PLC. Již třeba i jen základní jednoduchoučký program obsahující hodiny, dotykové tlačítko a indikační plošku, po jejímž stisknutí se zobrazí obrázek, lze snadno stiskem volby „Build Panel Run-time“ přeložit a i bez připojeného displeje či PLC jej můžeme spustit v simulačním off-line režimu. V něm se na displeji počítače zobrazí okno reprezentující čelní plochu FATEK displeje, kde se vše zobrazuje, jako v reálu. Místo dotykového displeje pak samozřejmě na PC využíváte myš. Pokud vám tento způsob simulace nestačí a navrhujete program displeje pro komunikaci s PLC lze využít tzv. on-line simulaci, kde se sice stále využívá zobrazování na displeji počítače, ale na jeho sériovém portu se generuje komunikace s připojeným PLC stejně jako pak po finálním propojení s HMI panelem. Lze tak vyzkoušet komunikaci s PLC i bez potřeby mít HMI panel k dispozici.

Základní parametry HMI panelu Fatek FV-035ST-C10

• Displej: 3,5“ barevný STN LCD, rozlišení: 320x240 pixelů
• Kontrast: nastavitelný v 16ti stupních
• Podsvícení: bílé LED
• Dotyková plocha: rezistivní 1024x1024 bodů
• CPU: 32bitový RISC ARM procesor
• Systémová paměť: 2 MB
• Pracovní paměť: 512 kB
• Sériové komunikační rozhraní:
  • COM1: 9pin. RS232/RS422/RS485 (D-Sub konektor)
  • COM2: 5pin. RS422/RS485 (šroubovací svorky)
• Napájení: 24Vss, ±10%
• Spotřeba: typ. 3 W (při podsvícení), cca 1,5 W (v šetřícím režimu)
• Rozměry: 119 x 99 x 42 mm (Š x V x H)
• Otvor v panelu: 109,5 x 89,5mm (Š x V)
• Hmotnost: cca 0,26 kg
• Krytí: IP65 (z přední strany displeje)

PLC Fatek FBs-10MA

O tomto typickém základním levném PLC jsem již napsal několik článků. Konkrétně pokud jste si je doposud nepřečetli a zajímá vás přímo daný typ 10MA, odkazuji na článek "TEST - Základní ekonomické PLC FATEK FBs-10MA". Zde se nejen můžete podívat jak PLC vypadá uvnitř, ale i jak se programuje apod. Pro osvěžení informací zde opět uvádím přehled základních informací právě pro Fatek PLC ve verzi 10MA.

Základní parametry PLC Fatek FBs-10MA

• Napájení: 100 - 240 V AC / 50 Hz / 30 VA
• Rychlost zpracování: cca 0.33 mikrosekund / sekvenční instrukci
• Paměť:
  • Flash a SRAM zálohovaná lithiovou baterií
  • Kapacita 20k slov (20K Words) = 36 sekvenčních instrukcí, 326 funkčních bloků, 4 SFC příkazy
• Vstupy:
  • 6 opticky oddělených vstupů 0 - 24 V DC
    • 4 středně rychlé, frekv. max. 10 kHz, zpoždění přepnutí 0.47 ms
    • 2 pomalé, zpoždění přepnutí 4.7 ms
    • analogově a digitálně filtrované (lze nastavit)
  • zdroj napětí 24 V DC / 400 mA
• Výstupy:
  • 4 reléové spínané výstupy
    • max. 250 V AC nebo 30 V DC
    • zatížení odporové max. 4 A, induktivní max. 80 VA
    • zpoždění přepnutí 10 ms
• Komunikace: RS-232 / RS-485
• Signalizace stavů vstupů a výstupů LED podsvícenými čísly
• LED signalizace běhu programu, napájení a chyby
• Rozměry: 60 x 90 x 80 mm
• Stupeň krytí: IP20
• Pracovní teplota: 5 až 55°C

V příštím díle bude následovat praktická ukázka ...

I již základní ekonomická PLC jednotka firmy Fatek FBs-10MA společně s HMI panelem FV-035ST-C10 představuje kvalitní a hlavně levný prostředek pro realizaci automatického řízení a vizualizaci el. přístrojů, zařízení a spotřebičů. I když to možná z fotografií tak nevypadá, kvalita zpracování je rozhodně nadprůměrná, i když jde o výrobek taiwanské společnosti. Jak programovací software pro HMI panel, tak i pro PLC, již sice není nejnovější, ale zase je plně zdarma a všechny potřebné funkce jsou bez omezení stáhnutelné například z webových stránek společnosti SEA PRAHA - www.seapraha.cz.

V dalším 2. díle pak přímo přistoupíme k jednoduchým ukázkám, jak snadné je programování zde uvedeného HMI panelu. Opravdu. Osobně jsem bez předchozích zkušeností byl schopen po několika hodinách "hraní si" vytvořit první funkční aplikace. O tom ale až příště....

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka firmy FATEK a jejich PLC (anglicky) - http://fatek.com/index.htm
• Český prodejce PLC FATEK, firma SEA spol. s r.o. - www.seapraha.cz
• Obecný článek o tom, co je PLC a k čemu všemu se dá využít - "Co se skrývá pod označením PLC ?"
• Článek / praktický test ekonomické základní jednotky FBs-10MA - "TEST - Základní ekonomické PLC FATEK FBs-10MA"