Sterowniki PLC zintegrowane z panelem operatorskim, Automatyka, Automatyka

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
A U T O M A T Y K A
Na krajowym rynku pojawił się kolejny sterownik PLC,
którego ogromnym atutem jest wysoki stopień
zintegrowania funkcjonalnego: w jednej
niewielkiej obudowie producent
dostarcza wysokiej jakości
programowany kontroler
procesów i panel
operatorski.
Izraelska firma Unitronics jest
producentem bardzo interesuj¹cej
rodziny sterownikÛw PLC o†moøli-
woúciach mog¹cych zaspokoiÊ prak-
tycznie wszystkie potrzeby mniej
i†bardziej typowych aplikacji prze-
mys³owych. Moøna je zastosowaÊ
takøe do wykonywania szeregu
przyziemnych zadaÒ w†aplikacjach
domowych.
Warianty
W†sk³ad rodziny sterownikÛw
M90 wchodzi 7†rÛønych urz¹dzeÒ
o†bardzo bogatej gamie wbudowa-
nych funkcji. Zestawiono je w†
tab.
1
. Jak widaÊ, wszystkie sterowniki
wyposaøono w†panel operatorski
sk³adaj¹cy siÍ z†16-znakowego wy-
úwietlacza LCD z†podúwietleniem
oraz 15-stykowej klawiatury memb-
ranowej. Standardowym wyposaøe-
niem wszystkich modeli s¹ takøe:
podtrzymywany bateryjnie zegar
czasu rzeczywistego z†kalendarzem,
Rys. 1.
Elektronika Praktyczna 11/2000
135
A U T O M A T Y K A
Rys. 4.
Rys. 2.
Rys. 5.
interfejs szeregowy RS232, 64 we-
wnÍtrzne timery programowane,
256 16-bitowych rejestrÛw ogÛlne-
go przeznaczenia, 256-bitowa pa-
miÍÊ stanu wirtualnych przekaüni-
kÛw oraz szybki licznik o†maksy-
malnej czÍstotliwoúci zliczania
5kHz i rozdzielczoúci 16-bitowej.
WiÍkszoúÊ wersji tego sterownika
wyposaøono w†nieseparowane wej-
úcie analogowe przystosowane do
pomiaru napiÍÊ (0..5, 0..10V) lub
pr¹dÛw (0..20, 4..20mA), ktÛrych
rozdzielczoúÊ wynosi aø 10 bitÛw.
Jeden ze sterownikÛw (M90-TA2-
CAN) wyposaøono takøe w†napiÍ-
ciowe wyjúcie analogowe (rozdziel-
czoúÊ 2
10
). Liczba dostÍpnych wejúÊ
cyfrowych waha siÍ od 10 do 12
(w modelach M90-T1 i†M90-T1-
CAN). Dwa spoúrÛd wejúÊ moøna
alternatywnie wykorzystaÊ jako wej-
úcia licznika. W†zaleønoúci od mo-
delu wyjúcia cyfrowe mog¹ byÊ wy-
posaøone w†bufory tranzystorowe
(M90-T1/T1-CAN/TA2-CAN - mak-
symalna obci¹øalnoúÊ pr¹dowa
500mA) lub - moim zdaniem nieco
bardziej praktyczne - przekaüniki
elektromechaniczne o†obci¹øalnoúci
stykÛw do 5A przy obci¹øeniu re-
zystancyjnym.
Poniewaø nie dla wszystkich ap-
likacji liczba wejúÊ i†wyjúÊ ofero-
Rys. 6.
Rys. 7.
wanych przez sterowniki jest wy-
starczaj¹ca, producent wyposaøy³
niektÛre z†nich w†dodatkowy port
s³uø¹cy do do³¹czenia dodatkowych
modu³Ûw (
rys. 1
), ktÛrych zestawie-
nie znajduje siÍ w†
tab. 2
. DziÍki
wbudowaniu, w†cztery spoúrÛd do-
stÍpnych modeli, interfejsu szerego-
wego CANBus,
w†jednym systemie
ciąg dalszy na str. 140
W skład zestawu wchodzą:
sterownik M90 w wybranej wersji,
płyta CD−ROM z programem narzędziowym,
dokumentacja,
kabel RS232,
Rys. 3.
tulejki dystansowe ułatwiające montaż
sterownika w panelu.
Tab. 1. Dostępne wersje sterowników PLC rodziny M90.
Parametr
M90−19−B1A M90−R1 M90−R1−CAN M90−R2−CAN M90−T1 M90−T1−CAN M90−TA2−CAN
Napięcie zasilania
24VDC
24VDC
24VDC
24VDC
24VDC
24VDC
24VDC
Liczba wejść cyfrowych
10
10
10
10
12
12
10
Wejścia analogowe
1 (10−bitowe, 1 (10−bitowe, 1 (10−bitowe,
2


2
0..5/0..10V, 0..5/0..10V, 0..5/0..10V,
(0..5/
(0..5/
0..20/4..20mA) 0..20/4..20mA) 0..20/4..20mA) 0..10V)
0..10V)
Liczba wyjść cyfrowych
6 (prze−
6 (prze−
6 (prze−
6 (prze−
12 (PNP)
12 (PNP)
8 (PNP)
kaźnikowe) kaźnikowe) kaźnikowe) kaźnikowe)
Pamięć programu (słowa)
1024
2048
2048
2048
2048
2048
2048
Liczba rejestrów zmiennych
256
256
256
256
256
256
256
Liczba komórek pamięci
256
256
256
256
256
256
256
przekaźników wirtualnych
Timery
64
64
64
64
64
64
64
Port RS232
+
+
+
+
+
+
+
CANBus


+
+

+
+
Port rozszerzeń I/O

+
+
+
+
+
+
Zegar RTC z kalendarzem
+
+
+
+
+
+
+
136
Elektronika Praktyczna 11/2000
A U T O M A T Y K A
Wybrane parametry sterowników
serii M90:
napięcie zasilania: 24VDC,
napięcie wejściowe dla logicznej “1”: >15VDC,
napięcie wejściowe dla logicznego “0”: <5VDC,
rozdzielczość szybkiego licznika: 16 bitów,
maksymalna częstotliwość na wejściu
szybkiego licznika: 5kHz,
rozdzielczość przetwornika A/C zakresy:
0..5/0..10V i 0..20/4..20mA): 10 bitów,
maksymalna częstotliwość kluczowania
wyjść przekaźnikowych: 10Hz,
Budowa sterownikÛw M90
Konstruktorzy sterownikÛw ro-
dziny M90 wykorzystali nowoczes-
ne podzespo³y i†- w†przypadku
wiÍkszoúci elementÛw - technologiÍ
montaøu powierzchniowego. DziÍki
temu uzyskano niewielkie wymiary
urz¹dzenia i†stosunkowo duø¹ wy-
dajnoúÊ jednostki obliczeniowej.
ìSercemî sterownika jest mikropro-
cesor 80C164 firmy Infineon. Sys-
tem operacyjny sterownika oraz
program inicjuj¹cy jego pracÍ prze-
chowywane s¹ w†pamiÍci nieulot-
nej typu Flash 29C010. Od strony
mechanicznej, sterownik przypomi-
na trÛjwarstwow¹ ìkanapkÍî (wy-
úwietlacz z†klawiatur¹, p³ytka ste-
rownika i†interfejsÛw, p³ytka wejúÊ/
wyjúÊ z†zaciskami úrubowymi), ktÛ-
rej warstwy s¹ ³¹czone za pomoc¹
stykÛw szpilkowych.
Specyficzna konstrukcja obudo-
wy sterownika pozwala na jej mon-
maksymalna częstotliwość kluczowania
wyjść tranzystorowych: 1kHz,
zakres napięcia na wyjściu analogowym: 0..10V,
rozdzielczość przetwornika C/A: 10 bitów,
maksymalna szybkość transmisji RS232: 57,6kbd,
maksymalna szybkość transmisji CANBus:
1Mbd.
Rys. 8.
taø na szynie DIN lub na p³ycie
czo³owej dowolnego urz¹dzenia -
do tego celu s³uø¹ specjalne tuleje
oporowe, ktÛre producent dostarcza
w†zestawie.
sterowania moøe wspÛ³pracowaÊ do
63 sterownikÛw M90 (
rys. 2
).
Tak bogate wewnÍtrzne wyposa-
øenie wymaga doúÊ duøej pamiÍci
programu, ktÛrej rozmiar wynosi
standardowo 2048 s³owa (z wyj¹t-
kiem modelu M90-19-B1A, w†ktÛ-
rym pojemnoúÊ pamiÍci programu
wynosi 1024 s³owa). DziÍki stosun-
kowo krÛtkiemu cyklowi pracy (ok.
12
s) sterowniki z†serii M90 s¹
w†stanie wykonywaÊ zadania -
z†punktu widzenia uøytkownika -
w†czasie rzeczywistym.
Programowanie
Naturalnym dla M90 jÍzykiem
programowania jest jÍzyk drabinko-
wy. W†zestawie wraz ze sterowni-
kiem jest dostarczany niezwykle
ìsympatycznyî w†obs³udze pro-
gram narzÍdziowy
U90 Ladder Sof-
tware
, ktÛry umoøliwia szybkie
przygotowanie programu wykorzys-
tuj¹cego wszystkie zasoby sterow-
nika.
Rys. 9.
Rys. 10.
Tab. 2. Zestawienie modułów peryferyjnych dla sterowników M90.
Rodzaj portu I/O IO−DI8−TO8 IO−A14−AO2 IO−DI8−RO4
IO−DI16
IO−TO16
IO−RO8
IO−PT4 EX90−DI8−RO8
Wejścia cyfrowe 8 PNP/NPN

8 PNP/NPN 16 PNP/NPN



8 PNP/NPN
Wejścia

4 (+/−10V/




4 (Pt100)

analogowe
+/−20mA)
Wyjścia
8 PNP

4 (prze−

8 PNP
8 (prze−

8 (prze−
cyfrowe
kaźnikowe)
kaźnikowe)
kaźnikowe)
Wyjścia

1 (10−bitowe)






analogowe
Uwaga! Moduły IO−xx−xx można stosować tylko wraz z modułem rozszerzającym EX−A1.
140
Elektronika Praktyczna 11/2000
A U T O M A T Y K A
przewidzia³ m.in. moø-
liwoúÊ wyúwietlenia
do 80 rÛønych komu-
nikatÛw tekstowych,
do 120 komunikatÛw
o†zmieniaj¹cej siÍ treú-
ci oraz wykorzystanie
w†programie do 50
zmiennych modyfiko-
wanych podczas pracy
sterownika.
Program po kompi-
lacji przesy³any jest do
sterownika przez ³¹cze
szeregowe.
Program steruj¹cy jest przygoto-
wywany w†edytorze graficznym
(
rys. 3
), ktÛry pozwala na korzys-
tanie z†szeregu standardowych
wejúÊ (
rys. 4
) i†wyjúÊ, funkcji lo-
gicznych i†arytmetycznych (
rys. 5
),
zaawansowanych komparatorÛw
(
rys. 6
), funkcji zegarowych (
rys. 7
)
oraz wielu innych blokÛw funkcjo-
nalnych, czÍsto parametryzowanych
(
rys. 8
). Alternatywn¹ metod¹ pre-
zentacji jest zapis programu steru-
j¹cego w†jÍzyku STL, ktÛrego edy-
tor zosta³ funkcjonalnie powi¹zany
z†managerem projektu (
rys. 9
).
Z†poziomu managera moøna
w†prosty sposÛb przygotowaÊ za
pomoc¹ edytora HMI (ang. Human-
Machine Interface) teksty wyúwiet-
lane na panelu operatorskim (
rys.
10
), okreúlaÊ w†edytorze zmiennych
parametry konwersji A/C (
rys. 11
),
a†takøe ustalaÊ powi¹zania pomiÍ-
dzy stanami programu i†reakcjami
sterownika na pobudzenia wewnÍt-
rzne i†zewnÍtrzne (takøe z†klawia-
tury).
Tak rozbudowany system zarz¹-
dzania projektem jest niezbÍdny ze
wzglÍdu na bardzo duø¹ liczbÍ
moøliwych parametrÛw: producent
Rys. 11.
urz¹dzeÒ oferowanych przez inne
firmy.
Tomasz Paszkiewicz
Urz¹dzenie prezentowane w†ar-
tykule udostÍpni³a redakcji firma
Elmark, tel. (0-22) 821-30-54,
www.elmark.com.pl.
Materia³y uzupe³niaj¹ce do arty-
ku³u s¹ dostÍpne na p³ycie CD-
EP11/2000B w†katalogu \Unitronics
oraz w†Internecie pod adresem:
www.unitronic.com/m90/index.htm.
Podsumowanie
Sterowniki z†rodziny M90 fir-
my Unitronics s¹ bardzo atrakcyj-
n¹ propozycj¹ dla konstruktorÛw
systemÛw automatyki, przede
wszystkim ze wzglÍdu na swoj¹
kompleksowoúÊ i†akceptowaln¹ ce-
nÍ. Zintegrowanie panela opera-
torskiego ze sterownikiem, moøli-
woúÊ ³atwego zwiÍkszenia liczby
I/O, wbudowany w†niektÛre mode-
le interfejs sieciowy CANBus, do-
stÍpne funkcje analogowe i†szyb-
kie liczniki czyni¹ ze sterownikÛw
M90 silnych konkurentÛw dla
142
Elektronika Praktyczna 11/2000
142
Elektronika Praktyczna 11/2000
[ Pobierz całość w formacie PDF ]