Jste zde

Elektronické měření a regulace i bez PLC s Kubler CODIX 923/924

Antonín Vojáček, 10. Únor 2014 - 16:04

Zařízení CODIX 923 a 924 od německé společnosti Kubler slouží k vytvoření jednoduchému řízení strojů bez použití PLC. Ne vždy je totiž nutné použít řídící jednotku typu PLC, pro kterou je nejdříve nutné vytvořit program v počítači. Některé jednodušší procesy řízení lze realizovat i bez PLC jen s pomocí jednodušších jednotek typu Kubler CODIX 923/924. V nich je již řídící software vytvořen od výrobce a stačí je jen dle návodu vhodně nastavit.

Stále mnoho techniků i amatérů, kteří potřebují realizovat nějakou elektronickou regulaci, se PLC (programovatelných automatů) ještě obávají, obvykle hlavně jejich programování. A i když PLC využíváme, někdy to prostě není nutné a pro některé aplikace je výhodnější jiné řešení. Tím může být víceúčelové kompaktní „počítadlo“, například CODIX 923/924 fimy Kuebler, i když v tomto případě mluvit o počítadle již možná není na místě. Možná by se více hodilo slovo regulátor. Jde totiž o kompaktní systém již s displejem a tlačítky v provedení pro vestavbu do panelu umožňující snímat vstupní obdélníkové a pulsní signály, ty porovnávat, sčítat, odečítat, násobit i jinak vyhodnocovat. Aktuálně naměřené hodnoty, výsledky a stavy vstupů a výstupů lze zobrazovat na vestavěném displeji nebo prostřednictvím tranzistorových či reléových spínaných výstupů zapínat, vypínat a regulovat další připojené stroje a zařízení.

Na rozdíl od PLC, kde se vše musí naprogramovat příkazy, liniovým nebo blokovým schématem obvykle prostřednictvím nějakého vývojového prostředí na PC, CODIX 923/924 umožňuje vše nastavit jen prostřednictvím vestavěného displeje a tlačítek. Zde si prostě jen vybereme režim, který se má použít na konkrétní vstup či dvojici vstupů, zadáte některé požadované hodnoty (násobící koeficienty, porovnávací hodnoty apod.) a případně přiřadit výstupní kontakt, který se přepne pokud dojde ke splnění podmínky. Není tedy nikdy potřeba mít s sebou PC. Navíc lze i toto „počítadlo“ dovybavit například RS-232/RS-485 komunikací a obsahuje standardně 6, ale lze rozšířit až na 10 velmi rychlých vstupů schopných stíhat i frekvence pulsů až do 10 kHz, přičemž vnitřní elektronika umožňuje čítat až rychlostí 60 kHz (režim sčítání pulsů na 3 vstupech náběžná i sestupná hrana). Nechybí ani dvoustavové spínané výstupy pro potřeby zpětné regulace, podobně jako například u malých PLC. Dá se říct, že CODIX 923/924 může plně nahradit tzv. malé programovatelné relé, které je však také nutné naprogramovat z PC.

"Počítadlo" CODIX 923/924 poskytuje až neočekávané možnosti měření a řízení

Z pohledu napájení je k dispozici jak provedení pro „zásuvkové napětí“ 230 VAC, tak i pro rozvaděče typické stejnosměrné napětí 24 VDC (10 až 30 VDC). Dále na zadních svorkách naleznete vstupy, u nichž je možnost nastavení NPN/PNP polarity a lze je mít v provedení pro 5 V nebo 24 V vstupní signál (5V-level, resp. HTL level). Standardně jsou k dispozici dva měřící vstupy A a B , plus navíc 4 monitorovací a resetovací vstupy MPI (víceúčelový uživatelský vstup), lock (blokování klávesnice), gate (spouštěcí / hradlovací vstup) a RESET (resetování). U typu CODIX 924 pak lze na přání provést i rozšíření až na 10, díky možnosti rozšíření o vestavné karty (Expandable hardware).

Na výběr jsou také 2 (typ 923) nebo až 4 reléové výstupy (typ 924) umožňující spínat až 230 V AC a proudy až 3 A nebo tranzistorové provedení výstupů (až 6), kterými je možné zatěžovat stejnosměrným napětí až 30 V DC a proudem max. 10 mA. Jejich výhodou je pak reakční doba jen 1 ms na rozdíl od 7 ms reléového kontaktu. Výstup lze v menu „počítadla“ nastavit do režimu NC (v klidovém stavu sepnuté) i NO (v klidovém stavu rozepnuté).

Z hlediska praktického nasazení jsou dobrými vlastnosti stupeň krytí z předního panelu IP65, tedy maximální odolnosti proti prachu a proti stříkající vodě, a pak provozní teplotní rozsah -20 až 65°C. K ovládání i k zobrazení naměřených údajů slouží 2řádkový LEDkami poosvětlený LCD displej poskytující šest 7segmentových znaků. Tedy v tomto směru nic moc. Alespoň grafický LCD by se zde hodil. Ale naopak je chvályhodná neustálá indikace aktuálních stavů vstupů a výstupů piktogramy v úplně spodním řádku displeje. K pohybu v menu či zahajování akcí slouží celkem 8 tlačítek, přičemž 4 fungují jako kurzory.

Vnější rozměry "počítadla" CODIX 923/924 fimy Kuebler

Široké možnosti vyhodnocení vstupů

CODIX 923 a 924 je výborné hlavně pro zpracování a vyhodnocení jednotlivých pulsů i velmi rychlého obdélníkového signálu. Snadno lze na každém vstupu měřit periodu či frekvenci, samozřejmě počítat, ale i přepočítávat počet impulsů na otáčky či vzdálenost. To však stále nic není. Signály na jednotlivých vstupech lze vzájemně porovnávat prostřednictvím snadno volitelných příkazů. Možné je signály, přesněji řečeno jejich naměřené parametry nejen porovnávat se zadanými hodnotami, ale i vzájemně sčítat, odečítat, násobit i dělit. Například měřit rozdíl frekvence otáčení dvou snímačů pohybu dvou dopravníků a na jeho základě sepnutím jednoho či druhého výstupu zrychlovat či zpomalovat motory pohonů. Další výhodou je možnost uložení až 3 kompletních nastavení, tedy že není nutné pro opakovanou změnu funkce vše znovu nastavovat, ale jen zvolit 1 ze 3 uložených konfigurací.

Dostupné režimy a funkce „počítadla“ Kuebler CODIX 923 a 924:

Režim čítání pulsů

Obousměrné čítání pulsů
Vzájemné sčítání a odčítání pulsů dvou vstupů
Vyhodnocení dosažení zadaného počtu pulsů
Vyhodnocení směru a pozice
Odpočítávání ze zadaného množství
Měření a vyhodnocení poměru pulsů dvou vstupů
Měření a vyhodnocení rozdílu počtu pulsu dvou vstupů v procentech
Násobení / dělení počtu impulsů zadaným koeficientem
Kvadraturní režimy pro měření a řízení polohy:
- načítání / odečítání pulsů podle směru otáčení / pohybu
- reakce jen na vzestupnou nebo vzestupnou i sestoupnou hranu pulsů

Režim časovače

Měření doby sepnutí vstupu v hod., min. nebo sekundách
Měření a vyhodnocení intervalu zpoždění sepnutí pulsů dvou vstupů
Automatické sepnutí / rozepnutí výstupu dle zadaného času
Spuštění / zastavení měření času náběžnými hranami vstupů
Spuštění měření doby jedním vstupem a zastavení druhým vstupem
Porovnávání a vyhodnocení dosaženého a nastaveného času

Režimy měření frekvence

Měření a vyhodnocení frekvence každého vstupu
Součet, rozdíl, podíl frekvencí dvou vstupů
Rozdíl frekvencí dvou vstupů v procentech
Měření a vyhodnocení fáze
Průměrování frekvence
Měření a vyhodnocení poměru frekvencí
Násobení / dělení frekvence koeficientem
Porovnání měření frekvence se zadanou

Příklady použití

Elektronické řízení otevírání dveří a vrat
Detekce a zobrazení pohybu
Dávkování produktů do krabice
Počítání výrobků i s odčítáním vyřazených vadných produktů
Monitorování (sčítání) počtu vyrobených produktů na více linkách
Odměřování dílčích množství s monitorování celkového množství
Vzájemná synchronizace dopravníků
Regulace rychlosti proudění s indikací směru
Poměrové dávkování u míchání produktů
Kontrola či měření rozestupu mezi produkty
Měření provozní doby (hodin, minut, sekund)
Automatické odměřování doby
Časové řízení pohybu, úkonů výroby
Automatické zapínání / vypínání strojů
a mnoho dalších aplikací

Regulátorem CODIX 983 nebo 984 lze například provádět elektrické automatické nebo poloautomatické otevírání a zavírání vrat, dávkovat produkty podle jejich počtu, či řídit poměr míchání a dávkování například řízení odvíjení rolí materiálu.

Závěr

Ne vždy je nutné využívat PLC. V mnoha aplikacích vám takovéto „inteligentní počítadlo“ plně postačí. Zde pak nám nevadí omezená použitelnost vzhledem k multifunkčním PLC, ale kladně ohodnotíme hlavně možnost nastavení bez PC či notebooku a vyhnout se zdlouhavému vymýšlení programu. To platí nejen o zde představeném zařízení CODIX 923/924 společnosti Kuebler, ale obecně i pro „víceúčelová počítadla“ dalších výrobců (Autonics, Crouzet, OMRON a mnoho dalších výrobců). Produkty Kuebler pak v ČR distribuuje prodává společnost Turck z Hradce Králové (www.turck.cz), u které lze výrobky objednat i v jednokusovém množství.