Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Dálkové napojení programovatelných automatů na komunikační sítě

číslo 3/2005

Dálkové napojení programovatelných automatů na komunikační sítě

Uvažuje-li se v dnešní době o použití programovatelných automatů (PLC, Programmable Logic Controller) ve výrobě, jistě by se mělo myslet na systémovost celého řešení. Vzhledem k tomu, že nejde o zanedbatelnou investiční položku, byla by škoda špatnou realizací přijít o žádoucí efekt, tedy o finanční úsporu. Cílem je zvýšení produktivity práce a zlevnění výrobního procesu tak, aby byl výsledný produkt výroby konkurenceschopný.

Jedním z faktorů, které se na zmíněné systémovosti řešení bezpochyby podílejí, je schopnost komunikace všech automatizovaných prvků. Je totiž obvykle nutné celý výrobní proces řídit ze vzdáleného centrálního pracoviště, které je se stroji vzdálených výrobních linek propojeno. Propojením je myšleno mít možnost kdykoliv zjistit stav výroby, mít přehled o tom, co se ve výrobě děje, popř. přímo zasáhnout – v okamžiku poruchy, požadavku výrobní linky na servis, doplnění materiálu apod.

Závislost typu napojení na charakteru komunikační sítě

Stavy výrobního procesu by měly být signalizovány automaticky, nejlépe na dálku, bez nutnosti přímé kontroly obsluhujícím personálem. V praxi se nabízí mnoho možností, jak takový systém realizovat. Závisí vždy na konkrétním případu, zejména na rozsáhlosti výrobního zařízení, počtu vzdálených přístupů a velikosti přenášených dat. V dalších odstavcích jsou uvedeny dvě základní varianty.

Menší počet sledovaných zařízení na jednom místě, popř. rozsáhlá síť menších poboček

Typickým příkladem systému tohoto typu je systém řízení křižovatek ve městě. Na každé křižovatce je malý PLC, který ovládá světelné signály podle požadavků silničního provozu – stisky tlačítek chodců, požadavky vozů MHD na signál volno atd. Tento PLC je možné sledovat ze vzdáleného pracoviště na dispečinku pomocí vhodného komunikačního zařízení, např. modemu, ISDN-TA, GSM modulu, WLAN apod.

V systému tohoto typu se přenášejí data ze vzdáleného systému a do něj pouze v okamžiku poruchy nebo jiné významné události. Je ovšem také účelné jednou za jistou dobu (den, týden) zařízení z dispečinku preventivně zkontrolovat. V dnešní době by bylo nesmyslné osobně objíždět všechna místa, lépe je zkontrolovat je automaticky pomocí některé z komunikačních sítí. V principu se téměř vždy jedná o poměrně malá množství dat s rychlostmi, které se pohybují v desítkách kilobitů za sekundu.

Společnost Insys Microelectronics vyrábí a dodává na trh komunikační moduly právě pro tyto účely. Vždy jsou přenášena data z PLC s rozhraním RS-232 a do něj přes vybrané komunikační médium. Tím může být bezdrátová síť WLAN, GSM, Ethernet, analogová pevná linka, obyčejné dvou- nebo čtyřvodičové vedení. Vždy je na zákazníkovi, rozhodnout se pro typ spojení. Zařízení se liší cenou i technickými parametry. Je vhodné, je-li projekt konzultován s výrobcem, který poskytuje bezplatné poradenství i v průběhu řešení jednotlivých projektů.

Zařízení firmy Insys Microelectronics podporují všechny běžné typy PLC – Simatic S7 200, 300, 400 (Siemens), Melsec FX 2N nebo 232BD (Mitsubishi), SPS C200HX – CPU44 (Omron), S200, S250 a S400 (Systron) atd. Po mechanické stránce jsou přístroje dostupné ve verzích pro montáž na lištu DIN, zasunutí do 19" rámu a jako osazené desky plošných spojů se standardizovanými vývody, určené pro integraci do nově vyvíjených zařízení (tzv. i-moduly).

Velký počet sledovaných PLC koncentrovaných na jednom místě, síť velkých poboček

Příkladem komunikačního systému tohoto typu jsou velké výrobní haly na různých místech světa s mnoha programovatelnými automaty v každé z nich. Řešení uvedené v předchozím odstavci by neobstálo. Například počty telefonních linek, vedení, obsazení rádiových kanálů a poplatky s tímto vším spojené by byly neúměrně vysoké a celý informační systém asi značně pomalý.

Obr. 1.

Obr. 1. Průmyslový počítač Web Communicator

Pro tyto aplikace společnost Insys Microlelectronics vyrábí a dodává velmi zajímavý průmyslový počítač, tzv. WebCommunicator (obr. 1), vybavený procesorem SC12 (kompatibilní s 80186) s mnoha komunikačními rozhraními a operačním systémem reálného času na bázi klasického MS DOS. Zmiňovaná rozhraní jsou GSM, GPRS, modem, ISDN-TA, dvě rozhraní RS-232, jedno RS-485, dva digitální vstupy, dvě tříkontaktní potenciálově nezávislá relé, rozhraní pro Compact Flash až do velikosti 512 MB a rozhraní pro Ethernet. Ve WebCommunicator jsou integrovány softwarové funkce jako HTTP server, FTP server, Telnet server a TCP/IP stack.

Tento průmyslový počítač shromažďuje ve výrobní hale data z jednotlivých PLC, např. přes RS-485, Ethernet nebo WLAN. WebCommunicator zpřístupní data uživateli v podobě webových stránek na internetu pomocí připojení s pevnou IP adresou. Tak je možné výrobu sledovat všude, kde je dostupné připojení k internetu. Internetové stránky nemusí mít jen informační charakter, lze jejich prostřednictvím výrobu přímo ovlivňovat. Záleží pouze na představě zákazníka o celém projektu.

Efektivita řešení komunikace pomocí počítače WebCommunicator tkví ve sdílení komunikační linky a přehlednosti dat, koncentrovaných na jednom místě. WebCommunicator je tady v roli datového koncentrátoru. Při svojí spotřebě 3 W, absenci mechanických částí a široké škále napájecích napětí (10 až 80 V DC) jej lze považovat za spolehlivý a cenově dostupný nástroj použitelný v podstatě kdekoliv.

Pár slov závěrem

K výrobkům řady Insys jsou k dispozici kompletní kvalitní uživatelské příručky v českém jazyce. Obsahují technický popis zařízení, včetně popisu sady podporovaných AT příkazů. Výrobky vyhovují homologačním podmínkám a nesou značku CE, jsou vyráběny podle ISO 9002. Pro Českou republiku je zřízena pobočka Insys Microelectronics CZ, s. r. o., která zajišťuje zákazníkům předprodejní i poprodejní podporu výrobků a bude se dále věnovat vývoji nových zařízení v oblasti přenosu dat v měřicí a řídicí technice a inovacím současného sortimentu výrobků.

Lubomír Kuchynka,
Insys Microelectronics

Insys Microelectronics CZ, s. r. o.
Klatovská 169
321 03 Plzeň
tel.: 777 651 188, 377 429 952
e-mail: lkuchynka@insys-tec.de
http://www.insys-tec.cz