Aktuální vydání

celé číslo

11

2018

SPS IPC Drives 2018

Elektrické, hydraulické a pneumatické pohony

celé číslo

Novinky v TwinCAT

TwinCAT je real-time riadiaci systém od firmy Beckhoff určený pre riešenie automatizačných úloh. Skladá sa z množstva komponentov. V tomto článku sú predstavené dva komponenty, ktoré prešli zásadným redizajnom. 

TwinCAT Database Server

Prvý komponent je TF6420 TwinCAT Database Server. TwinCAT Database Server umožňuje výmenu dát medzi systémom TwinCAT a rôznymi databázovými systémami. Pre jednoduché aplikácie je možné ho nastaviť prostredníctvom konfigurátora bez zásahu do existujúceho programového kódu. Pre komplexné úlohy databázový server ponúka pre maximálnu flexibilitu veľkú knižnicu funkčných blokov PLC.

Tento komponent v súčasnosti podporuje jedenásť rôznych systémov: MS SQL, MS SQL Compact, MS Access, MySQL, PostgreSQL, DB2, Oracle, Interbase, Firebird, ASCII (napr.txt or.csv) a súbory XML.

Celý komponent sa skladá z týchto častí:

  • TwinCAT Database Server – ide o službu, ktorá je spúšťaná spolu so systémom TwinCAT, a práve ona predstavuje spojenie medzi systémom TwinCAT a databázou (obr. 1),
  • konfigurátor – umožňuje pomocou grafického prostredia pohodlne nastaviť potrebné parametre pre komunikáciu s databázou,
  • knižnica PLC – obsahuje funkčné bloky pre program PLC, ktoré sú schopné komunikovať a vymieňať si dáta s databázou.

Konfigurátor je dostupný v dvoch verziách. Prvá predstavuje samostatnú nezávislú aplikáciu v prostredí Windows, tak ako to bolo aj u starej verzie tohto komponentu. Druhá verzia predstavuje projekt, ktorý je možné vložiť do editoru Visual Studio spolu s ostatnými projektmi (obr. 2). Obidve verzie konfigurátoru sú rovnocenné.

Knižnice PLC sú dostupné vo dvoch verziách. Prvá verzia je knižnica Tc2_Database, ktorá pochádza z minulosti, predstavuje pôvodné riešenie popisovaného komponentu a je k dispozícii hlavne kvôli kompatibilite so starými projektmi. Druhá verzia je knižnica Tc3_Database, ktorá predstavuje súčasnú verziu komponentu TwinCAT Database Server a mala by byť preferovaná pre nové projekty. Vo zvyšku článku bude popisovaná a používaná len táto nová verzia knižnice PLC. 

Základný koncept

Koncept použitia komponentu TwinCAT Database Server je rozdelený do troch kategórií (obr. 3):

  • Configure Mode – výlučne konfiguračné riešenie,
  • PLC Expert Mode – programovacie riešenie pre bežných programátorov PLC,
  • SQL Expert Mode – programovacie riešenie pre bežných programátorov PLC a databázových expertov.

Všetky tri kategórie môžu byť kombinované v jednej aplikácii a všetky sú súčasťou jednej licencie TF6420. 

Configure Mode

V tomto režime sa väčšina práce odohráva v konfigurátore. Je nutné nastaviť jednak parametre pre pripojenie do databázy a jednak aj parametre pre skupinu AutoLog. Skupina AutoLog určuje skupinu premenných v PLC, ktoré sa majú buď cyklicky, alebo pri zmene zapisovať do konkrétnej tabuľky v databáze. Spúšťanie skupiny AutoLog môže byť buď automatické, alebo manuálne, pričom manuálne je možné spustiť túto skupinu priamo z konfigurátoru, takže nie je nutné doplňovať žiaden kód v PLC. Ďalšia možnosť je spúšťanie skupiny AutoLog z kódu PLC. 

PLC Expert Mode

Pri tomto režime sa nastavujú len parametre pre pripojenie do databázy pomocou konfigurátoru. Ďalšie funkcie sú implementované pomocou kódu PLC.

Sú k dispozícii funkčné bloky pre zápis dát smerom do databázy a taktiež pre čítanie z databázy. Práca s týmito funkčnými blokmi je veľmi jednoduchá. Funkčným blokom sa predajú dáta, ktoré sú uložené vo forme štruktúry alebo poľa štruktúr, a predané dáta sa zapíšu do požadovanej tabuľky v databáze. Komunikácia smerom z databázy do PLC je obdobná. Hlavnou výhodou je skutočnosť, že užívateľ netvorí SQL príkaz, ten sa tvorí na pozadí a užívateľ sa o to nemusí starať.

Navyše sú k dispozícii funkčné bloky pre konfiguráciu komponentu TwinCAT Database Server, vytvorenie novej databázy a tabuľky priamo v databáze z PLC a funkčný blok pre tvorbu vlastného SQL príkazu. 

SQL Expert mode

V režime SQL Expert mode (obr. 4) môžu užívatelia vyskladať vlastné SQL príkazy v PLC a odoslať ich do databázy. Tento režim je veľmi flexibilnou a výkonnou voľbou. Taktiež je možné volať procedúry v databáze z kódu PLC. 

TwinCAT Scope

TwinCAT Scope je nástroj pre zobrazovanie a analýzu dát. Premenné v systéme TwinCAT je možné nahrávať a graficky zobrazovať. Najprv bude tento nástroj popísaný obecne a potom bude text zameraný na jeho nové funkcie.

TwinCAT Scope sa skladá z týchto častí:

  • TwinCAT Scope View (obr. 5) – grafické prostredie pre konfiguráciu a zobrazenie nahraných signálov,
  • TwinCAT Scope Server – služba, ktorá získava dáta zo systému TwinCAT a poskytuje ich grafickému rozhraniu TwinCAT Scope View.

TwinCAT Scope dokáže zobrazovať požadované signály v rôznych typoch grafov. Prvým typom je graf YT (trend) pre zobrazenie priebehu signálu v čase, druhým graf XY pre zobrazenie závislosti priebehu dvoch signálov na sebe, ďalším je graf Array (obr. 6) pre zobrazenie hodnôt poľa a posledným je Bode Plot pre zobrazenie frekvenčných charakteristík servopohonov.

Novou funkciou je sprievodca tvorby grafov. Sprievodca užívateľovi pomôže s výberom premenných a typu grafu podľa jeho predstáv (obr. 7). Ďalšia novinka je sprievodca pre nastavenie fyzikálnych jednotiek a mierky pre prevádzkové dáta priamo z analógových I/O terminálov.

Počas vykonávania nahrávania a zobrazovania je možné zvoliť, ktoré jadrá procesoru sa majú pre tento účel používať (je možné rozložiť požadovaný výkon pre ScopeView na viaceré jadrá). Ďalej sú pre ScopeView podporované dve grafické knižnice, a to GDI+ a DirectX. Pre zariadenia kompatibilné s DirectX je možné použitím tejto knižnice značne zvýšiť grafický výkon.

Ďalšia novinka je možnosť prezerania štatistiky nahraného záznamu (obr. 8), ako je napr. veľkosť záznamu, zaznamenané dátové typy, rýchlosť dátového streamu pri nahrávaní a pod. 

Zhrnutie

Firma Beckhoff nielenže zaraďuje nové produkty do svojho sortimentu, ale aj neustále vylepšuje a rozširuje svoje stávajúce produkty. Takými sú aj TwinCAT Database Server a TwinCAT Scope. Vzhľadom k ich pomerne obsiahlemu súboru funkcií boli spomenuté len základné informácie. Viac informácií môžu záujemcovia nájsť na stránkach www.beckhoff.com alebo na infosys.beckhoff.com. V prípade ďalších otázok sa môžu obrátiť mailom na adresu info.cz@beckhoff.com alebo na support.cz@beckhoff.com.

Kontakt na spoločnosť Beckhoff záujemcovia tiež nájdu v inzeráte na str. 51. 

(Beckhoff Automation)

Obr. 1. Prepojenie TwinCAT a databázy

Obr. 2. Integrovaný TwinCAT Database Server Configurator vo Visual Studiu

Obr. 3. Základný koncept TwinCAT Database Server

Obr. 4. SQL Expert mode

Obr. 5. Prostredie TwinCAT Scope View

Obr. 6. Graf Array pre zobrazenie poľa

Obr. 7. Sprievodca tvorby grafu (vľavo) a sprievodca nastavenie jednotiek (vpravo)

Obr. 8. Štatistika nahraného záznamu