Jste zde

Novinka - PLC Crouzet em4 nahrazuje Millenium3

Antonín Vojáček, 16. Červen 2014 - 0:01

Fracouzská společnost Crouzet představila nástupce poměrně dost známého, ale již funkčně zastaralého PLC Millenium3. Nové PLC se jmenuje "em4" a bude nabízeno s mnoha novými funkcemi i v mnoha různých provedeních. Zde je první přehled, co nového od Crouzet em4 můžeme očekávat...

Nové PLC společnosti Crouzet s nevýrazným názvem "em4", které plně nahradí již stále méně konkurence schopné PLC Millenium3, by mělo opět vyrovnat a v něčem i překonat funkce a prostředky aktuálních moderních malých kompaktních PLC konkurenčních společností. Je nutné uznat, že již bylo dost na čase. Zvláště možnosti datové komunikace byly u Millenium3 skutečně tragické. To se snaží nové PLC em4 plně napravit a v mnoha věcech i konkurenci předhonit. Zda to bude skutečně tak, ukáže až praxe.

Současně se i zde hned na začátku hodí poznamenat, že i když je nové PLC Crouzet em4 proti odstupujícímu kolegovi Millenium3 v mnoha ohledech revoluční, vypadá to, že uživatelé se nemusí bát výrazné změny systému programování. Samozřejmě s novými PLC em4 byl již vydán i nový programovací PC software, ale po prolistování manuálu musím konstatovat, že pod novou grafickou vizáží se nachází známá koncepce programování pomocí funkčních bloků.

Mnoho modelů s různou výbavou a barvou

Vývojáři Crouzet si asi řekli, že nestačí dnes zaujmout pouze technickými finesami a výbavou, ale PLC by mohlo být i hezké na pohled a uživatel by také měl mít možnost si vzhled zvolit. Tento přístup rozhodně není napříč výrobci malých PLC moc běžný a osobně zde vidím snahu výrobce nějak doslova vystoupit ze "šedi" konkurence typu Siemens LOGO, IDEC FT1A apod. A asi to není špatná strategie, protože jak uvidíte dále, nové typy PLC Crouzet em4 představují výraznou změnu proti starému typu Millenium3, ale v porovnání s ostatními výrobci zase až na pár zajímavostí nic extra nového z pohledu hardwarové výbavy nepřináší.

Nové PLC Crouzet em4 jsou rozděleny podle komunikace do 3 základních kategorií:

Crouzet em4 local - provedení určené pro lokální jednoduchá řízení (prakticky přímá náhrada aktuálního PLC Millenium3) nebo jako lokální slave jednotka nadřazeného systému.
- em4 local = verze s USB konektorem nebo případně RS-485 Modbus RTU komunikačním rozhraním pracujícím jako slave.
- em4 local ethernet = verze s ethernetovým portem RJ-45 a vestavěným embedded Ethernet Modbus TCP/IP serverem.
Crouzet em4 remote - provedení s ethernetovým rozhraním nebo GPRS bezdrátovým ethernetem pro systémy se vzdáleným přístupem a ovládáním přes internet.
- em4 remote GSM/GPRS = verze s modulem pro starší 2G telefonní mobilní sítě,
- em4 remote 3G = verze s modulem pro moderní 3G telefonní mobilní sítě,
- em4 remote Ethernet = verze s ethernetovým drátovým výstupem pro napojení do lokální LAN sítě, na WiFi router pro přístup do internetové sítě.
Crouzet em4 alert 2G / 3G - provedení s vestavěným GSM 2G (GSM/GPRS) nebo 3G modulem s anténním výstupem a slotem pro SIM kartu pro přímé zasílání informačních SMS a e-mailu o stavu zařízení.

Toto rozdělení komunikační výbavy již v názvu PLC není špatné řešení. Komunikační výbava je stále důležitější položkou výběru programovatelného automatu a takto je hned na první pohled patrné, jaké možnosti v tomto směru PLC nabízí.

Verze "local" má dle výrobce být primárně určena pro jednoduché aplikace, kde PLC em4 má sloužit jako hlavní řídicí jednotka, na kterou budou dvoustavovými či analogovými vstupy a výstupy napojeny jednoduché snímače a akční členy. Tato verze tak nejvíce navazuje na PLC Millenium3, tedy standardně s USB komunikačním rozhraním primárně slouží pro účely programování a ladění programu PLC. Pro potřeby napojení na nadřazený PLC systém pak bude k dispozici varianta s RS-485 konektorem a podporou Modbus RTU slave a od konce roku 2014 i provedení s ethernetovým portem a podporou Modbus-TCP komunikačního protokolu.

Verze "remote" má být vhodná pro aplikace vyžadující jednoduchou vzdálenou správu, ovládání a dohled zabezpečeným přenosem ze Smartphonu či PC. Bude možné si vybrat provedení s drátovým ethernetovým rozhraním nebo bezdrátovou komunikací v podobě mobilní telefonní sítě 2G (GSM/GPRS) nebo novější 3G sítě. U nich bude samozřejmě nutné do PLC zasunout telefonní SIM kartu. Dle informací výrobce by tato verze měla mít v programovacím prostředí k dispozici speciální blokové funkce pro snadnou realizaci vzdáleného napojení, vizualizace, ovládání a přenosu hodnot.

Verze "alert" pak bude mít s verzí "remote" asi hodně věcí společných, ale proti ní má mít hlavně rozdíly v softwarových funkcích pro snadné vytváření a zasílání provozních, upozorňujících a krizových hlášení na mobilní telefony či prostřednictvím e-mailu do nastavené e-mailové schránky. Navíc i jednotlivá "PLC em4 alert" mají mít schopnost sdílet svoje hlášení.

PLC každé výše uvedené verze pak budou shodně nabízeny v následujících 3 barevných provedeních: šedé pouzdro, černé pouzdro a bílé pouzdro.

Hardwarové provedení, vstupy a výstupy

To, co mají všechny výše uvedené verze společné, je provedení řídicí logiky a připojovacích vstupů a výstupů. Zvláště ve vstupech a výstupech došlo proti PLC Millenium3 k výrazným změnám, obecně výrazně k lepšímu. Ale pojďme po pořádku...

Z aktuálních poskytnutých informací výrobce to vypadá, že rezignoval na nabízení základních PLC jednotek různých velikostí, tedy i různého počtu vstupů a výstupů. Všechny aktuálně představované typy mají zcela stejné celkové rozměry 124,6 x 90 x 62,6 mm a i počet a provedení vstupů a výstupů, přičemž je všechny dále možné rozšířit o 1 nebo max. 2 rozšiřující moduly.

Všechny verze pak také mají uváděny stejné "výpočetní jádro", které umožňuje cyklus zpracování programu od 2 do 90 ms (defaultně nastaveno 10 ms), podle velikosti programu. Ten může maximálně obsahovat cca 1000 funkčních bloků a max. 64 macro bloků (každý pak maximálně o 256 funkčních blocích). Velikost paměti dat pak je 2k slov, tedy 4kB. Paměť programu je typu Flash, paměť dat typu RAM je ve stavu bez napájení zálohována lithiovou baterií uvnitř PLC. Ta by měla vydržet 10 let při teplotě 25°C. V samotném programu si pak uživatel sám určuje, které konkrétní hodnoty mají být při výpadku napájení uchovány a které vymazány (vynulovány).

Všechny typy pak také již mají integrované malé HMI rozhraní tvořené malým LCD displejem se 4 řádky o 18 znacích a celkem 6 tlačítky, které podobně jako u předchozího PLC Millenium3 slouží buď jak indikace stavu PLC, stavu vstupů a výstupů a základní ovládání běhu PLC, nebo jej lze použít pro programové vytvoření jednoduchého ovládacího rozhraní či zobrazení hodnot.

Každá verze základní jednotky tak má uváděno 16 vstupů označených jako I1 až IG a 10 spínaných výstupů označených jako O1 až OA, přičemž jsou rozděleny do skupin, které pak mají různé vlastnosti a jsou vhodné pro připojení jiných typů snímačů či zařízení. Všechny vstupy pracující jako dvoustavové však pracují v režimu "Source", tedy očekávají připojení kladného napětí v rozsahu 24 VDC (log. 0 je napětí nižší než 10V a log. 1. napětí vyšší než 15V). Tedy v případě snímačů je nutné volit verze se spínanými výstupy reléovými (beznapěťovými) nebo tranzistorovými v provedení PNP.

Vstupy jsou rozděleny do 3 následujících skupin:

Svorky I1 až I4 - mohou být použity jako klasické "pomalé" dvoustavové vstupy a nebo jako 4 nezávislé nebo 2 páry závislých rychlých čítacích vstupů použitelných pro rychlé pulsní či obdélníkové signály, například z inkrementálních rotačních či lineárních enkodérů, pulsních průtokoměrů apod. Zatímco při použití jen jednoho nezávislého rychlého vstupu I1, lze čítat až 60 kHz, při použití všech rychlých vstupů pak max. 20 kHz. Na tyto vstupy jsou pak v programové části přímo napojeny funkční programové bloky pro rychlé čítání nebo měření frekvence pulsů nezávisle na cyklu vykonávání programu.
Svorky I5 až IC - mohou být opět použity jako klasické "pomalé" dvoustavové vstupy nebo jako analogové 12 bitové napěťové vstupy v rozsahu 0 až 24 V, případně 0-10V (ale jen s 10 bitovým rozlišením).
Svorky ID až IG - opět mohou být použity jako klasické "pomalé" dvoustavové vstupy nebo jako 12bitové analogové vstupy proudové 0/4-20 mA či napěťové 0-10V (zde v plném 12bit. rozlišením).

Výstupy jsou pak rozděleny také do 3 skupin:

Výstupy O1 a O2 = rychlé signálové tranzistorové výstupy umožňující frekvenční pulsní či pulsně-šířkovou PWM regulaci. Výstupy jsou zapojené jako PNP, tedy zátěž se připojuje mezi výstup a zápornou / nulovou svorku zdroje)
Výstupy O3 a O4 = reléové výstupy pro malá zatížení (max. 6 A)
Výstupy O5 až OA = reléové výstupy pro velká zatížení (max. 8A)

Z výše uvedeného vyplývá, že proti předchozímu PLC Millenium3 jsou tedy místo 2 rychlých čítacích vstupů přítomné hned 4 a velké plus i v porovnání s relevantní konkurencí již 12 bitové napěťové i proudové vstupy. Výstupy jsou podobně jako například u PLC IDEC FT1A v různém provedení. Uživatel již nemusí dopředu složitě rozmýšlet, jaké výstupy zvolit, když současně potřebuje mít PWM výstup a současně například spínat větší el. proudy pro signální světlo, elektroventil apod.

Komunikační rozhraní

To je další inovace PLC Crouzet proti předchozímu typu Millenium3. Jak již bylo zmíněno výše, existují 3 rozdílné verze, které se právě převážně liší typy komunikačních rozhraní. Zatímco verze "local" má buď programovací USB rozhraní, RS-485 rozhraní s podporou protoklolu Modbus-RTU nebo v budoucnu ethernetové rozhraní s Modbus-TCP (prý na konci roku 2014), verze "remote" má buď ethernetový port RJ-45 nebo vestavěné GSM rozhraní s vývodem pro anténu a pod boční krytkou slotem pro vložení SIM karty. V tomto směru si tedy bude nutné vybrat, i když výhodnější by bylo mít ethernet i GSM/GPRS pohromadě. Nakonec verze "alert" obsahuje jen možnost volby 2G nebo 3G mobilní komunikace s opět plně vestavěným modulem s vývodem pro anténu a slotem pro SIM kartu.

Prakticky je to však uděláno tak, že součástí každého PLC em4 je tzv. "Location of interfaces", což je speciální šachta, do které se zasune modul s USB nebo RS-485 portem. Ten slouží pro potřebu naprogramování z PC či případně v druhém případě pro Modbus RTU komunikaci s jiným PLC. Tuto šachtu však má nejen základní verze "local", ale i všechny ostatních verze "remote" a "alert". Jejich další komunikační možnosti tak jsou implementovány "navíc" a neslouží pro nahrávání a ladění programu v PLC, což je určitě dobře.

Rozšiřující moduly

Podle informací výrobce, všechny verze PLC Crouzet em4 jsou rozšířitelné o jeden nebo max. 2 rozšiřující moduly, které samozřejmě půjde objednat ve stejném barevném provedení jako má hlavní PLC jednotka.

Zatím byly představeny dva univerzální rozšiřující moduly:

Typ E10R = modul s 6 dvoustavovými vstupy na 24 VDC a 6 reléovými výstupy, přičemž 2 jsou pro zatížení do 6 A a 4 pro zatížení do 8 A.
Typ E10A = modul s 6 univerzálními vstupy a 4 výstupy. Vstupy I1 až I6 nastavitelné buď jako standardní pomalé dvoustavové nebo analogové napěťové či proudové. Výstupy jsou 2 spínané (O1 a O2), a zbývající dva pak analogové napěťové výstupy 0-10V (O3 a O4).

Programování PLC em4

I když je nové PLC Crouzet em4 v mnoha ohledech nové a proti odstupujícímu kolegovi Millenium3 v mnoha ohledech revoluční, uživatelé se nemusí bát výrazné změny systému programování. Samozřejmě s novými PLC em4 byl již vydán i nový programovací PC software, ale po prolistování manuálu musím konstatovat, že pod novou grafickou vizáží se nachází známá koncepce programování pomocí funkčních bloků. I když to na první pohled nevypadá, dle obrázků a informací výrobce, základní prostředky, principy a funkce programování zůstaly podobné s programováním PLC Millenium3.

Vývojový / programovací software sice trošku změnil vizáž v pohledu designu oken, vše je laděno do modra a také zmizelo programování prostřednictvím ladder diagramu, které sice u Millenium3 bylo, ale stejně je asi téměř nikdo nevyužíval, ale jinak v základu osvědčená struktura a programování funkčními bloky se nemění. Tedy správně bych měl doplnit, že programování pomocí FBD (Function Block Diagram) zahrnuje i vytváření sekvenčních diagramů SFC (Sequential Function Chart, Grafcet). Toto zjištění rozhodně není na závadu, spíše naopak. Pro uživatele a aplikace, na které jsou PLC Crouzet zaměřeny, je již dříve zvolený způsob programování ideální a nebyl důvod na "základních kamenech" nic moc měnit a spíše provést jen rozšíření o nové funkce.

Příklady nabídky funkčních bloků.

Osobně jsem ještě nový programovací software nezkoušel nainstalovat a spustit, ale na stránkách http://www.em4-remote-plc.com je k dispozici již první verze softwaru ke stažení po bezplatné registraci, takže v nejbližší době jej vyzkouším a můžete se těšit na článek s praktickými postřehy a informacemi.

Příklad vytvořeného programu pomocí funkčních bloků FBD (obr. vlevo) a ukázka simulace programu (obr. vpravo).

Závěr

Nové nano-PLC em4, jak jej francouzský výrobce Crouzet nazývá, vypadá podle prvních výše uvedených informací výrobce docela zajímavě. Ještě neznám cenu, ani nejsem schopen posoudit, do jaké míry jsou uváděné parametry skutečné a do jaké míry jde o první marketing pro nalákání zákazníků. Všechny pochyby rozptýlí až skutečný test...

Poznámka: Veškeré informace uvedené v tomto článku vycházejí pouze ze studia dokumentů a informací poskytnutých společností Crouzet v měsíci květen 2014, které nebylo možné prakticky ověřit.