Malá PLC jsou dnes díky dostatečné výkonnosti, ale zároveň jednoduchosti a nízké ceně stále oblíbenějším nástrojem k elektronickému řízení různých systémů aplikací nejen v oblasti průmyslu. Jejich nízká cena je zpřístupňuje i amatérům a kutilům pro jejich "domácí zlepšováky". Právě takto vhodné jsou i PLC firmy FATEK, které se vším, co je k práci s programovatelnými automaty potřeba, včetně se softwarem zdarma na webu, v ČR prodává a podporu zajišťuje firma SEA PRAHA s.r.o.

Jak bylo zmíněno a popsáno v předchozím obecném článku "Co se skrývá pod označením PLC ? ", současné malé programovatelné automaty, jejichž typickými představiteli jsou i PLC Fatek, umožňují i méně zkušeným či dosud s PLC nezkušeným i amatérským uživatelům snadný návrh a odzkoušení vytvářeného programu. K tomu slouží i tzv. výukové a vývojové kity, poskytující začínajícímu uživateli vše potřebné. Aby bylo možné PLC jednoduše přizpůsobit každé aplikaci, ale zároveň zákazník neplatil za něco, co nepotřebuje a nevyužije, nabízí FATEK dobře strukturovanou širokou škálu vzájemně propojitelných jednotek a modulů. Tím lze vlastní systém sestavit jako stavebnici dle libosti a potřeby nebo dříve či později doplnit dalšími vlastnostmi při například zvýšení požadavků či rozšiřování systému.

Vybírat lze moduly a jednotky z následujících kategorií:

• Základní (hlavní) procesorové jednotky
• Rozšířující moduly s různými vstupy/výstupy
• HMI rozhraní - různé terminály a zobrazovače
• Vyměnitelné panely - různé panely pro rozšíření základních jednotek

 

Základní jednotky

Základní jednotky (main units) tvoří základní výpočetní a řídící složku celého systému. Použít je nutné alespoň jednu jednotku, ale může jich samozřejmě být i více. Uvnitř jsou pak použity místo běžných procesorů, které vyžadují připojení mnoho dalších periferií, speciální integrované firemní Fatek obvody SoC (System On Chip), které kombinují vlastnosti FPGA a CPU a většina periferií je již s nimi přímo integrovaná na společném chipu. To umožnilo nejen zjednodušit výrobu a tak snížit cenu na minimum, ale také zároveň je tím zvýšena spolehlivost. Největším zdrojem poruch zařízení jsou totiž studené spoje na desce plošných spojů.

V nabídce firmy Fatek, i firmy SEA PRAHA, jsou tři řady základních jednotek:

• Jednotky MN pro řízení NC (NC positionning main units) - velmi rychlé základní jednotky určené hlavně pro aplikace řízení pohybu (motorů)
  


• Výkonné jednotky MC (High-performance main units) - velmi výkonné jednotky vhodné pro realizaci i náročných aplikací typu MaR
  


• Ekonomické jednotky MA (Economical main units) - jsou nejlevnější možné varianty, vhodné pro běžné kompaktní aplikace měření a ovládání
  

Všechny řady jsou podobné z pohledu počtu a nabídky logických/binárních vstupů a spínaných výstupů a vzájemně se liší hlavně v tom, jak jsou rychlé, a v přítomnosti některých podpůrných funkcí, jako např. integrovaný kalendář.

U všech modulů se nachází jedno sériové rozhraní (USB nebo RS-232) pro připojení PLC k PC nejen pro potřeby nahrání a simulace programu, ale i pro možnost vzájemné komunikace a předávání dat. Pro možnost rozšíření o přídavné moduly nebo k propojení a komunikaci více základních jednotek slouží 2 až 4 sériové rozhraní RS-232 či RS-485 (dle potřeby). Každá jednotka také obsahuje určitý počet digitálních/binárních vstupů a spínaných výstupů různých provedení (tranzistorové, reléové, tyristorové). Zatímco tranzistorové výstupy mohou spínat proud 0.2 nebo 0.5 A, tyristorové a reléové až 1 A, resp. 2 A. V závislosti na typu/řadě jednotky se však vzájemně liší svojí reakční a spínací rychlostí. Nejrychlejší vstupy má řada MN - NC positionning main units, které jsou 5 i 24 V a poskytují rychlost až 920 kHz (Ultra high-speed HSC). Některé tranzistorové výstupy jsou pak stejně rychlé a v 5V diferenciální provedení, zatímco ostatní jsou jednoduché pro spínání napětí 5 až 30 V rychlostí až 200 kHz.

Prostřední řada High-performance main units (MC) pak již poskytuje pomalejší 20 a 120 kHz vstupy pro napětí 24 V a stejně dimenzovaní tranzistorové výstupy. Základní ekonomická řada si pak musí vystačit jen s 10 kHz vstupy a výstupy, které však pro řízení mnoha běžných aplikací typu ovládání osvětlení, vytápění, zapínání/vypínání spotřebičů a motorů, jednodušších regulačních a zabezpečovacích systémů bez problémů postačí. Navíc je také lze rozšířit o přídavné moduly. Počet vstupů a výstupů pak u všech závisí na volené velikosti základní jednotky PLC Fatek.

 

Rozšiřující moduly

Aby bylo možné PLC nasadit i do aplikací vyžadujících například měření a zpracování analogových signálů, komunikaci po sběrnici s jinými systémy (PC, Průmyslová PC, jiné PLC), připojení citlivých a přesných senzorů teploty apod., jsou k dispozici tzv. rozšiřující moduly (expansion modules), které dovolují výše popsané základní jednotky vhodně doplnit o vlastnosti, které jsou požadovány. Všechny moduly jsou napájeny napětím 24 V DC z přídavného, k tomu určeného zdroje a vyznačují se typizovanými "krabičkami", takže na první pohled obvykle není poznat, o který modul jde. To je patrné až z jeho označení. Například označení FBs-4A2D má modul se 4 analogovými vstupy a 2 výstupy.

Digitální moduly vstupů a výstupů - 4 až 36 vstupů a až 24 spínaných tranzistorových, reléových nebo tyristorových výstupů Moduly analogových vstupů - 6 unipolárnách / bipolárních napěťových (rozsah 5V/10V) nebo proudových (rozsah 10mA/20mA) vstupů, 14bit. A/D převodník Moduly analogových výstupů - 2 nebo 4 unipolárnách / bipolárních napěťové nebo proudové výstupy, 14bit. D/A převodník Kombinované analogové moduly - 4 vstupy / 2 výstupy , 14bitový A/D a D/A převodník Komunikační moduly - 2x RS-232, 2x RS-485, kombinace RS-232 a RS-485, převodníky RS-232/RS-485/Ethernet, RS-485 Hub RTD moduly se 6 nebo 16 vstupy - pro 3vodičové připojení odporových kovových senzorů teploty Pt100 s rozlišením 0.1 °C Moduly pro termočlánky - 2 až 16 vstupů pro připojení termočlánků typu J/K/R/S/E/T/B/N, měření s rozlišením 0.1 °C Moduly displeje - pro připojení 7/16 segmentových LED displejů, řízení 8 znaků / 64 bodů nebo 16 znaků / 128 bodů Napájecí zdroje pro rozšiřující moduly - zdroje 100/240 V AC a 24 V DC Modul pro připojení otočných přepínačů FBS-32DGI - vstup. jednotka pro otočné přepínače s 8 multiplexovanými 16bitovými vstupy

Na obrázcích v tomto odstavci "Rozšiřující moduly" můžete vpravo od shora vidět: moduly digitálních vstupů/výstupů FBs-24/40Exx, komunikační moduly FBs-CM5xx, modul analogových vstupů/výstupů FBs-4A2D, moduly FBs-RTDx pro připojení senzorů Pt 100 a modul FB-32DGI

 

HMI rozhraní a jednotky

K ovládání a zobrazování hodnot a informací regulovaného systému slouží tzv. HMI rozhraní (Human-Machine Interface). Aby pro uživatele PLC Fatek nebylo složité hledání takových vhodných prostředků, jsou společně s automaty nabízeny pro ně přímo přizpůsobené klávesnice, terminály a malé i velké displeje:

• Kompaktní čtečky RFID
• Kompletní terminál s klávesnicí a displejem připojitelné přes RS-232 nebo RS-485
• LED displeje - jedno-,čtyř-, osmiznakové 7 nebo 16 segmentové červené LED displeje
• Programovatelné terminály APT přizpůsobené pro komunikaci s PLC FATEK

 

Vyměnitelné panely

Unikátní věcí na PLC Fatek jsou tzv. vyměnitelné panely, které dovolují jejich záměnou u základní PLC jednotky operativně měnit její rozhraní a vlastnosti. K dispozici jsou sériové 9pinové porty RS-232 či šroubovací svorky rozhraní RS-485 a klasický RJ-45 port Ethernetu 10BaseT.

Poslední novinkou a hitem v této oblasti je pak panel s displejem a tlačítky, díky němuž je malé uživatelské ovládání již přímo implementováno do základní jednotky.

 

Software a vývojové kity

S každým programovatelným zařízením musí být samozřejmě dodáván i vhodný software, který má vytvářet nejen kvalitní vývojové prostředí pro návrh, odladění programu a jeho snadné nahrání do PLC, ale dnes i možnost vizualizace řízeného systému na PC s přenosem dat v reálném čase.

Software pro PLC Fatek v nabídce firmy SEA PRAHA:

• FAC-LADDER WinProLadder - základní software pro vývoj softwaru a jeho naprogramování do PLC FATEK, který je bezplatně ke stažení na www.seapraha.cz.
  


• FAC-OPC - software pro výměnu dat mezi PLC FATEK a PC - OPC Serverem. Slouží tak k připojení aplikací typu OPC klient k PLC modulům Fatek pomocí komunikačního protokolu Facon a sériové linky nebo TCP/IP.
  
• FAC-ASPIC - software Aspic 3.30 je univerzální vizualizační, monitorovací a řídicí programový systém pro všechny aplikace, které vyžadují grafickou visualizaci procesů, operátorské řízení procesů, sběr dat a jejich ukládání, systém alarmových a stavových hlášení, apod.
  


• FAC-OPC-EXCEL - je doplněk pro MS Excel, který zpřístupňuje data z OPC DA a HDA serverů a slouží k jejich čtení a zápisu do programu MS Excel.
  

Software WinPROLadder je základní software k základním jednotkám PLC Fatek, který slouží k vytvoření programu pomocí známého reléového žebříčkového diagramu (Ladder diagram), jeho simulaci, nahrání a odladění v PLC připojenému k PC. Z tohoto důvodu je software volně zdarma stáhnutelný na stránkách firmy SEA PRAHA. Ostatní uvedený software je již placený, ale lze v časově omezené formě také stáhnout a vyzkoušet.

Pro první zájemce o práci s PLC Fatek tu pak je kompletní tzv. startovací kit FBS Fatek Starter kit za velmi nízkou cenu (pouze 1999,-Kč bez DPH), který v sobě zahrnuje základní automat - ekonomickou jednotku FBS-10MA se 6 vstupy a 4 výstupy, propojovací kabel a CD-ROM s WinPROLadder softwarem a kompletní dokumentací, návody a příklady zdrojáků typických programů. Starter kit lze objednat jak s klasickou sériovou komunikací RS-232, tak dnes, s ohledem na notebooky, asi populárnějším USB.

Závěr

PLC Fatek představuje kvalitní a hlavně levný prostředek pro realizaci automatického měření různých veličin, ovládání a řízení el. přístrojů, zařízení a spotřebičů. Autorizovaný distributor těchto programovatelných automatů, firma SEA PRAHA s.r.o, navíc zajišťuje kompletní podporu a zázemí v českém jazyce a tak se není nutné obávat jakýchkoliv problémů. V tomto směru jsou PLC vhodná i pro amatérské účely a různé domácí aplikace a realizace. Pro bližší technické informace, informace o cenách a pro konkrétní poptávky se prosím obraťte přímo na firemní stránky - www.seapraha.cz.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka firmy FATEK a jejich PLC (anglicky) - http://fatek.com/index.htm
• Český distributor PLC FATEK, firma SEA spol. s r.o., Praha 10 - www.seapraha.cz
• Obecný článek o tom, co je PLC a k čemu všemu se dá využít - "Co se skrývá pod označením PLC ? "