Prostě v případě Dinelu MGU-800 jde o velmi zajímavou krabičku, která se navíc neprogramuje pomocí počítače, jako například běžné PLC i HMI panely, ale přímo prostřednictvím dotykového displeje a troufám si říct geniálně jednoduchého a přitom mnoho věcí poskytujícího vnitřního softwaru. Prostě s touto jednotkou dokážete realizovat méně složité aplikace, na které byste normálně potřebovali PLC, aniž byste se museli učit používat reléové (ladder) schéma nebo funkční bloky. 

Vnější pohled

Po otevření kartonové krabice na Vás vykoukne čtvercový přední panel jednotky obsahující jen dostatečně rozměrný dotykový panel, pod nímž se nachází pod plastovou krytkou klasický USB 2.0 port primárně určený pro zasunutí USB Flash paměti pro možné načtení konfigurace do přístroje, ale hlavně stažení naměřených dat a nastavení na Flashku pro zálohu či další zpracování. Jak uvidíte dále, v softwaru jednotky lze snadno nastavit, jaká data / hodnoty vstupů a v jakém formátu se mají ukládat do souboru ve vnitřní paměti, kde jsou následně k dispozici ke stažení na USB Flashku. Pojďme ale dále.

Pouzdro jednotky pro vestavbu do panelu je téměř přesný krychle, kde vzadu se nacházejí připojovací konektoroty napájení, vstupů/výstupů a v předu dotyková displej s vyvedeným USB konektorem pro připojení Flash paměti.

Zbytek jednotky skoro rozměrů krychle je pak již vytvořen z odolného i když ne moc vzhledného plastu. Ale vzhledem k tomu, že jednotka je určena pro vestavbu do panelu, a tedy běžně zadní část nebude vidět, tak to nevadí. Na zadní straně jednotky jsou pak otvory pro vyvedení širokého množství nejrůznějších vstupů a výstupů. Jejich konfiguraci je nutné přesně nadefinovat při objednání jednotky, protože prostě výrobce vnitřek jednotky doplní o potřebné rozšiřující destičky a vývody. Samozřejmě dle jejich počtu a provedení se pak odvíjí i cena jednotky. Mimochodem základní provedení stojí cca 15 tisíc Kč. To však z vývodů obsahuje pouze jeden dvoustavový vstup, USB port pro možnost vzdálené správy a ovládání a jeden RS-232/RS-485 port. A málem bych zapomněl na vývod vnitřního 24 V zdroje například pro napájení snímače.

Nastavení, parametry a konfigurace vstupů / výstupů je i kompletně popsáno v softwaru  každé jednotky.

Při přidávání počtu vývodů cena samozřejmě stoupá a snadno se může přehoupnout i přes 20 tisíc Kč. To však již ale máte k dispozici až 8 dvoustavových (binární) vstupů, 8 spínaných reléových výstupů, 8 analogových napěťových (0-5/10V) a 8 proudových vstupů (0/4-20mA), 2 analogové proudové výstupy (4-20mA), což však není špatné, když vezmete v potaz, že taková doplňková výbava u PLC by Vás ve většině případů vyšla o hodně dráž. Jen je nutné zde informovat, že nejmenší vzorkovací čas jednotky, resp. analogových vstupů / výstupů je 0,1 sekundy, tedy cca 10x až 100x pomaleji, i než vstupy levných kompaktních PLC. To je asi největší slabinou této jednotky MGU-800: Hodí se jen pro pomalu se měnicí signály a pomalé řídící aplikace.

Všechny vstupy a výstupy (mimo USB a případně Ethernet) jsou v podobě vyjímatelných šroubových svorkovnic, které se však vzájemně liší svojí velikostí. Zde 24 VDC napájecí konektor (svorky 1 a 2) a svorky spínaných výstupů jsou větší než svorky sériové komunikace a dvoustavových či analogových vstupů.

Samozřejmě si lze i objednat doplňkovou komunikační výbavu v podobě 3x sériového rozhraní RS-485 (k tomu základnímu) a dnes velmi důležité ethernetové rozhraní na klasickém konektoru RJ-45. Taková výbava je už dost slušná. Navíc všechny RS-485 lze používat pro MODBUS komunikační protokol, který jednotka podporuje a má pro něj vestavěnou i kompletní softwarovou podporu a hodí se například pro napojení digitálních „chytrých snímačů“ nebo napojení jednotky na nadřazený řídící systém.

Na dotykový displej pak musím pět jen chválu, protože i přes relativně malé rozměry je výborně čitelný a hlavně má vynikající dotykovou plochu. Abych pravdu řekl, tak citlivý „dotykáč“ jsem ještě neměl tu čest používat u žádného jiného zařízení či HMI panelu. Prostě i ovládání prstem je velmi snadné, překlepy a přehmaty minimální a ovládací síla stačí velmi malá.

"Mapa" konkrétní objednané konfigurace je vždy přilepena na těle jednotky.
Není tedy nutné v tomto směru "dekódovat" v manuálu.

Vnitřní software jednotky

A dostáváme se myslím k tomu nejlepšímu na této jednotce Dinel MGU-800. Její vnitřní software (firmware chcete-li), který je dle mého názoru koncipovaný velmi pěkně, je přehledný a velmi intuitivní na ovládání. Umožňuje totiž nejen na displeji současně zobrazovat stavy a hodnoty mnoha různých signálů ze vstupů, ale také tyto signály umožňuje různě vyhodnocovat a zpracovávat jejich sčítáním, odčítáním, násobením či dělením se signály jiných vstupů, s pevně zadanými konstantami, s z panelu nastavitelnými proměnnými či dokonce uvnitř generovanými „umělými“ signály sinus, obdélník, trojúhelník.

Úvodní obrazovka jednotky při jejím startu (bootování) a základní zobrazení 3 hodnot signálů / proměnných.

Dále lze libovolné signály porovnávat s nastavenými hranicemi a využívat hysterezi a na dvoustavové vstupy aplikovat všechny běžné logické operace. Na analogové signály pak lze aplikovat i všechny goniometrické funkce (sin, cos, tan, arcsin, arccos, arctan), logaritmus (log), či funkce hledání maxima  či minima signálu. Prostě možností zpracování je na tak zdánlivě jednoduchý přístroj opravdu mnoho. Výsledné zpracované logické stavy či signály pak lze také zobrazovat na displeji, zaznamenávat do souboru nebo je „napojit“ na spínané či analogové výstupy jednotky.

Příklad nastavení násobení dvou signálů (zde signálů označených jako "Kanál 1" a "Kanál 2") a výsledek se "posílá" do proměnné s názvem "Kanál 3".

Na displeji lze hodnoty a stavy zobrazovat ve skupinách sdružujících vždy 6 proměnných a hodnot, a ve 4 různých formátech zobrazení: číselná hodnota, sloupcový graf (bargraph), diagram (průběh v XY osách), ručkový ukazatel. U každé zobrazované proměnné lze nastavit její rozsah „od .. do“ a zobrazovat požadované jednotky (např. při připojeném snímači vzdálenosti zobrazovat jednotky „mm“ nebo „m“), u XY grafu pak rozsah i dělení a pojmenování jednotlivých os. Nechat zobrazovat je pak možné jakoukoliv proměnnou, signál, hodnotu či konstantu, přičemž v případě nastavitelných proměnných je možné jejich hodnotu měnit přímo „kliknutím“ na její zobrazenou hodnotu na displeji. U konstant, které se mění jen sporadicky, pak lze jejich hodnotu měnit jen v uvnitř nastavovacího / konfiguračního menu přístroje.        

Mimo zobrazení přímo číselných hodnot lze jednotkou velmi snadno přepnout i do alternativních zobrazení, např. typu bargraf (vlevo) nebo ručkový přístroj (vpravo), které se lépe hodí pro vizualizaci analogových proměnných signálů.

"Modrá" hodnota proměnné s názvem "Kanál 1" je pak zvýrazněna, což značí, že ji lze změnit. Když se na ni poklepe, otevře se dotyková klávesnice pro zadání hodnoty nové.

Například na analogovém vstupu přijímáme analogový napěťový signál ze snímače. Ten chceme dále softwarově zesilovat vynásobením základním pevným a pak z panelu nastavitelným koeficientem. Pokud výsledný signál překročí nastavené meze, sepne se spínaný výstup. Zobrazovat chceme jak přímo vstupní signál na analogovém vstupu i výsledný signál a také onen nastavitelný koeficient a nastavitelné spínací meze. Pevný koeficient pak chceme nechat skrytý a zaheslovaný (nastavitelný jen například servisním technikem). Nastavitelný koeficient a také spínací hranice jsou pak pro změnu snadno přístupné ze základního zobrazení panelu prostě jen poklepem na okénko s jejich hodnotou a následně se otevře okno se softwarovou klávesnicí pro zadání hodnoty nové. Tak to je typický příklad aplikace, který lze jednotkou Dinel MGU-800 velmi snadno realizovat během chvilky.

V menu konfigurace se provádí kompletní nastavení vstupů, výstupů a logických kanálů (proměnných, které se pak dají zobrazovat či na ně aplikovat matematické operace), včetně libovolného nastavení jména, jednotky, zobrazovaného rozsahu apod.

Pro potřeby automatické regulace je k dispozici kompletní modul PID regulace, který lze nastavit a využívat i jako jen PI či PD regulátor a lze jej aplikovat na libovolné vstupní i vnitřní (dále zpracované) signály. Dokonce při vhodném nastavení lze jej využít nejen ve funkci zpětnovazební regulace, ale i jako samotný algoritmus digitálního výpočtu integrálu či derivace. To se v případě integrace například může velmi hodit při počítání prošlého množství materiálu v čase na základě měření jeho okamžitého množství (třeba hmotnosti). 

Jako samozřejmost pak již lze brát možnosti použití časovačů a přítomnost hodin a funkce kalendáře například pro přesné krátkodobé i dlouhodobé časování v řádu od desetin sekundy až po dny, měsíce a roky.

V konfiguračním menu jednotky se nachází i položky nastavení a použití časovačů či PID regulátorů s širokou možností nastavení funkcí (volba režimu PD/PI/PID, mrtvá zóna bez regulace, offset, zda se na vstup přivádí regulační odchylka či zpětnovazební kanál apod.).

Velmi jednoduché je samotné nastavení ukládání dat libovolných signálů a hodnoty stavů do souboru v paměti jednotky a následné překopírování na USB Flash disk. Ukládání hodnot lze aktivovat vždy pro celou společnou skupinu signálů a hodnot, tedy takové, jejichž hodnoty jsou společně a současně zobrazeny na displeji. Lze nastavit periodu záznamu, či případně aktivovat tzv. „Alternativní zdroj“, kdy například při nahození stavu některého dvoustavového vstupu se zrychlí ukládání např. pro potřeby detailnějšího záznamu nějaké kritické situace.

U každého logického kanálu lze zvlášť nastavit, zda mají být jeho hodnoty ukládány do souboru, za jakých podmínek a jak často.

Následně v případě požadavku na nahrání na USB Flash disk jej stačí jen zasunout do čelního USB konektoru a následně v menu zvolit tlačítko „Správa souborů“ a poté „Export vybraných souborů“, vybrat soubory k exportu a potvrdit. Soubory se přenesou a je hotovo. Velmi jednoduché bez nutnosti jakéhokoliv programování jednotky apod.

Přesun záznamu na USB Flash paměť je již jen otázkou několika ťuknutí na displej v menu... Výsledný soubor je textový v podobě záznamu posloupnosti naměřených hodnot a času, takže následně lze zpracovat v jakémkoliv programu.

Ještě nakonec tohoto krátkého popisu hlavních charakteristik softwaru jednotky bych zmínil, že mimo samozřejmé regulace jasu podsvícení displeje, lze i aktivovat a nastavit čas spuštění tzv. spořiče obrazovky pro případy, kdy nechceme, aby na displeji trvale svítilo zobrazení hodnot.

Závěr

Z vlastní zkušenosti musím říct, že mě jednotka Dinel MGU-800 velmi potěšila. Výborný dotykový displej a hlavně vynikající ovládací software jednotky představuje výbornou ukázku toho, když se něco dělá s cílem co nejvíce ulehčit uživateli práci. A to se dnes ve skutečnosti málo kdy vidí. Operace, kvůli kterým byste se museli učit z PC programovat PLC, zde lze hravě nastavit a vytvořit přímo z displeje jednotky. 

Samozřejmě jednotka není určena pro náročné mnohosignálové řízení výrobních linek, náročné rychlé zpracování a filtrace signálů či provádění složitých výpočtů. Pro tyto aplikace ji limituje nejen horší možnost rozšíření o další I/O jednotky, i když přes RS-485/MODBUS sběrnici je to možné, ale také samozřejmě proti PLC horší podpora realizace výpočetních vzorců a hlavně výrazně pomalejší funkce (provoz) a reakce vstupů i výstupů. Na měření rychle se měnících signálů, ovládání servopohonů či dokonce připojení rotačních enkodérů tedy samozřejmě zapomeňte. Na to jednotka prostě není určena.

Ale osobně bych ji použil i jako hlavní řídící jednotku jednodušších strojů a zařízení, kde se klade důraz hlavně na snadné nastavení a vizualizaci / archivaci naměřených hodnot. Zvláště plně funkční a již v základu vestavěný záznam dat do souborů s možností exportu na USB Flash paměť přes konektor v čelním panelu je prostě výborný a v současnosti u zařízení stále vyžadovanější.

Trošku mínusem snad může být dost vysoká cena, osobně by jednotce slušela o cca 3 tísíce Kč nižší a možná trošku lepší řešení a dílenské zpracování zadní strany panelu s konektory.

Odkazy

• Stránky výrobce - společnosti Dinel: http://www.dinel.cz