Není nad to, se při oživování stroje pohybovat s notebookem kolem zařízení, bezdrátově se připojovat k řídícímu PLC, upravovat program a nebo odstraňovat poruchy. Jediné omezení se pak skrývá ve výdrži baterií. Hlavně ale nemusíme dřepět u PLC, které kolikrát bývá umístěno někde dole, vzadu a podobně, můžeme si najít vhodné místo pro oživovací "základnu". Už ale slyším poznámky typu "Vždyť to je zbytečné, stačí přece obyčejný Wi-Fi hub" a podobně. Je to pravda, jen s nepatrným rozdílem. Pro běžný Wi-Fi hub potřebujete PLC s Ethernetovým portem, procesorem, což je modul, který na spoustě menších a i středních aplikací není osazen. Pak jedině použít zase nějaký Ethernetový adaptér, ale to už jsme opět úplně někde jinde. Takže se podívejme jak to funguje s NETLink WLAN bezdrátovým adaptérem společnosti HELMHOLZ, který umožní připojení přímo na MPI/PPI, nebo PROFIBUS port u PLC.
V nevelké krabici se skrývá kompletní sestava adaptéru, dále Ethernetový RJ45 kabel, držák adaptéru na DIN lištu, CD s ovladači a dalšími soubory, a rychlý manuál pro uvedení do provozu. Jestli že Vám něco chybí, třeba anténa, tak ta není součásti dodávky, neboť výrobce nabízí několik variant, včetně jedné s magnetickým držákem, takže si každý musí rozhodnout co preferuje. Nehledě na to, že v běžných obchodech mají antén "tuny" za pár stovek. |
|
Celý adaptér je pevně spojen silnějším kabelem s konektorem pro připojení do PLC. Vedle kabelu jsou vidět ještě dvě svorky pro připojení externího napájení 24VDC, jestliže nemáme adaptér napájen z portu PLC. Připojovací konektor je "průchozí", takže neblokuje port pro další eventuální účastníky, nebo ty, kdo tento adaptér nechtějí využít. |
|
Konektor tedy není propojen na adaptér jen dvěma signály 3 a 8, ale opravdu nějakým způsobem komunikuje a využívá více žílového propojení. Nám stačí ujištění že to funguje a nebudeme zjišťovat jaké další signály si oba díly mezi sebou vyměňují. |
|
Chvilku se zastavíme u druhé strany adaptéru, kde najdeme konektor pro připojení antény a RJ45 Ethernetový port. Podle informací na webu a v návodu je Ethernet určen pro konfiguraci adaptéru přes webové rozhraní. To je v pořádku, ale obtížněji se hledá informace, že je jej možno využít samozřejmě i pro připojení k PLC jako běžný LAN adaptér. Tedy v tomto přístroji máte v podstatě funkci 2 v 1. Tedy dva v jednom a to připojení k PLC na PPI/MPI/PROFIBUS přes Ethernetový kabel a nebo bezdrátově přes Wi-Fi. To je velmi podstatná informace a zcela jistě by si zasloužila více popularizace. Vyzkoušel jsem samozřejmě obě varianty s bezproblémovou funkcí. Některé zajímavé parametry adaptéru:
Napájení 24VDC +/- 25%, cca 200mA |
|
Výborná je podpora PLC Simatic S7-200 tedy protokolu PPI, dále možnost využívat routing a podpora Windows 7. Společnost Helmholz věnuje těmto adaptérům velkou pozornost a jakékoliv vylepšení nebo opravy se bezodkladně promítnou do nového firmware. Pokud vlastníte i starší adaptér, doporučuji v něm firmware aktualizovat, neboť mnohokrát se dočkáte příjemného překvapení ohledně vylepšení stability spojení a podobně.
Další důležité vlastnosti NETLink WLAN adaptéru Helmholz:
- podpora všech známých programů používaných s PLC systémem Simatic
- komunikace s S7-200, S7-300, S7-400
- ISO na TCP (RFC 1006)
- podpora PPI protokolů pro S7-200
- WLAN rozhraní (802.11 b/g) až do rychlostí 54 Mbit/s
- použití v "ad hoc" nebo "infrastructure" módu
- bezdrátové zabezpečení - WEP, WPA, WPA2
- až 16 spojení v síti Ethernet
- až 32 spojení v síti MPI
- konfigurace, diagnostika přes webové rozhraní
- jednoduchá diagnostika přes webové rozhraní
- funkce pro zabezpečení přístupu přes TCP/IP
- konektor RJ45 pro připojení TCP kabelu
- podpora parametrizace při spojení SLAVE
- galvanické oddělení MPI/PROFIBUS
- CPU-CPU komunikace
- Podpora operačních systémů Win 2000/WinXP/Vista/Windows 7
Než ale se nám podaří úspěšně spojit s PLC, je nezbytné nainstalovat ovladač. Najdete jej sice na přiloženém CD, ale já jsem jej stáhnul z webu Helmholz (odkazy v závěru článku), neboť u těchto adaptérů obecně platí, že je nejlepší používat poslední ovladače a firmware. Ten se aktualizuje obdobně, softwarovým nástrojem. Ukázka jak na to je detailně popsána v testu předchozích adaptérů Helmholz. Instalujte označený ovladač NETLink-S7-NET PRO Family, v současné době je na webu verze 2.10.0.0 a pozor, ne vždy se soubor s ovladačem jmenuje jednoznačně, pro tento adaptér platí název "SetupSHS7Net_V210.exe". |
|
Instalace ovladače si ke konci sama spustí PG/PC interface, abychom se ujistili že máme instalován ten správný ovladač. Ani zde se ovladač nejmenuje přesně podle názvu adaptéru, ale vše je celkem detailně popsáno nejen v návodu, ale i v rychlém uvedení do provozu. |
|
Konfigurace adaptéru probíhá přese webové rozhraní, je ale možná i varianty přes PG/PC interface, obdobně jako pro konfiguraci běžného routeru. Znamená to, že systém vyžaduje jméno a heslo. To je továrně je nastaveno na admin. Adaptér navíc umí získat adresu ze serveru DHCP, což značně zjednodušuje práci s nastavením, netřeba pracně konfigurovat vlastní síťovou kartu, pouze připojit obě zařízení do sítě (hub, switch, router) spustit utilitku z CD NETLink PRO Family Configuration, vyhledat NETlink, zaškrtnou DHCP a nastavení nahrát do adaptéru. Další varianta je nakonfiguravat adaptér přímo přes ovladač Step7. Všechny možnosti nastavení jsou velmi slušně popsány v detailním manuálu. Základní IP adresa je 192.168.4.49 a pro použití v místní síti je vhodné si ji upravit. Pokud se bude jednat o firemní síť, zcela jistě je nezbytné konzultovat nastavení s místním správcem sítě. |
|
Je vhodné nastavit vlastnosti připojení tedy PPI/MPI/PROFIBUS portu. Úplně stejně jako při nastavení jiných komunikačních variant. Přihlašovací jméno a heslo zůstalo standardní, aby následující uživatel neměl potíže s připojením a konfigurací. |
|
Jak bylo uvedeno výše, základní nastavení adaptéru preferuje Ethernet, Wi-Fi je vypnuto. Na ukázce jsou zobrazeny možnosti kódování spojení. Wi-Fi technologii je nutné zapnout a vybrat mezi síťovým připojením, nebo tzv. PtP, nebo-li přímé spojení počítače s adaptérem. V podstatě přesně jako propojení dvou počítačů přímo síťovým kabelem. |
|
V PG/PC interface je nezbytné zvolit již instalovaný driver podle zvoleného typu připojení PPI, MPI, PROFIBUS a upravit jeho vlastnosti. |
|
Hlavně nastavit jeho IP adresu pro správné připojení. Ta je stejná jak pro Ethernetovou, tak pro Wi-Fi variantu komunikace. |
|
Protože jsme zkusili tzv. ADHOC připojení, tedy přímé propojení dvou počítačů, musíme si síť najít a připojit se k ní. Všechno tohle se dá pro praktické použití nastavit i automaticky a zabezpečeně, pro naše pokusy ovšem stačí nezabezpečená síť. |
|
Následně se již ve Step7 připojíme on-line, jako přes jakoukoli jinou komunikační variantu. LED dioda vpravo dole indikuje výměnu dat mezi Step7 a PLC, tedy on-line zobrazení PLC programu, prostřední pak aktivní připojení k PLC a levá přítomnost napájecího napětí. Horní LED vlevo pak aktivitu na Wi-Fi síti. Při použití správné antény výrobce uvádí dosah 10-30m v budově, venku pak 100-300m a dokonce při použití panelové antény je možné dosáhnout spojení na vzdálenost větší než 300m. V tomto směru hodně záleží na místních podmínkách a použité anténě. Protože jsem neměl k dispozici žádnou anténu, byl jsem nucen zvolit náhradní variantu s koncovku na vodič nasunutou na aktivní část konektoru. Bez jakékoliv antény je totiž dosah adaptéru téměř nulový, na vzdálenost několika desítek centimetrů na stole i bez provizorní antény se spojení rozpadá. |
|
Napájení adaptéru je primárně realizováno přes konektor na CPU, v případě připojení například na PROFIBUS periferii bez napájení, využijete externí svorky adaptéru. |
|
A je to. Adaptér v praxi. |
|
Protože adaptér umožní i přímé propojení dvou CPU, na přiloženém CD najdete i příklady komunikace mezi dvěma PLC. Pro přímý přenos dat se v příkladech používá systémová Siemens funkce X-PUT a X-GET. |
|
Video ukázka bezdrátového připojení k PLC Simatic S7 : http://www.youtube.com/watch?v=wn9ZbcFiJ4I |
Dva dny po vydání článku dorazila originál anténa včetně prodloužení a magnetického stojánku. Takže zcela samozřejmě se ještě uskutečnilo několik pokusů spojení s PLC jak v budově, tak ve volném prostoru. |
|
Pokud prodloužení se stojánkem nevyužijete, stačí anténu připojit přímo na adaptér. Dosahy budou stejné, jen s prodloužením se snáze manipuluje. Celou sestavu jsem pro tyto pokusy přinesl domů do běžného paneláku, kde železo a beton z dob dávno minulých, budou důstojným soupeřem pro šíření bezdrátového signálu a spojení s PLC. |
|
Anténu jsem umístil na balkóně a po celém bytě se síla signálu pohybovala v rozmezí 100%-50%. Nezaznamenal jsem žádnou velkou odchylku proti ostatním zdrojům signálů, beton a železo spolehlivě signál z jakéhokoliv zdroje silně omezuje. |
|
Tady je to už něco jiného. Přímá viditelnost, PLC s adaptérem je ve žlutém domě vzadu, na čtvrtém balkónu shora. Síla přijímaného signálu se pohybovala okolo 20%, spojení ze Step7 bylo poměrně stabilní. Jestliže Vás zajímá vzdálenost, tak jsem ji pečlivě odkrokoval, i když to tak na obrázku nevypadá, je to k adaptéru 150 metrů. Na ještě delší vzdálenost již ale on-line režim vypadával, Step7 nedokázal navázat na přerušené spojení v důsledku odpojení sítě při slabém Wi-Fi signálu. Ovšem pozor, je třeba si uvědomit, že notebook má vestavěnou anténu, která nemusí být u všech počítačů stejná a rozdíly v dosahu bych spíše připsal vlastnostem jednotlivých PC. Jiná věc by byla postavit dva adaptéry proti sobě a sestavit spojení PtP mezi dvěma PLC Simatic. Tam by výsledky byly zase trochu jiné. |
|
Závěr:
Jestliže uvažujeme o nějakém připojení ze Step7 k PLC SIMATIC, je tento adaptér 2 v 1 téměř ideální volbou. Celkem pohodlně se vejde do tašky s notebookem, a při jakýchkoliv aplikacích jej můžete začlenit do projektu a instalovat napevno do rozvaděče v blízkosti PLC. K dispozici máme tím pádem všechny varianty připojení k PLC.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Technická data NETLink WLAN adaptéru HELMHOLZ: http://www.helmholz.cz/index.php?stranka=produkty&produkt=netlink-wlan
Hlavni web HELMHOLZ v České republice: http://www.helmholz.cz
Další články o PLC, Scada/HMI systémech, pohonech, profi-software a komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na http://automatizace.hw.cz