Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Programování jednotek vzdálených vstupů a výstupů

S nárůstem inteligence automatizační techniky je nezbytné využívat i adekvátní softwarové nástroje. Ve fázi uvádění systémů do provozu jde především o programové vybavení umožňující konfigurovat připojené komponenty a využít diagnostická hlášení.
 
Důležitou roli hraje programová podpora zvláště u systémů vzdálených vstupů a výstupů s integrovanou řídicí jednotkou. Zde musí konfigurační i diagnostické nástroje vykazovat daleko větší univerzálnost, včetně rozvinutějších přímo aktuálně propojených (on-line) ladicích nástrojů.
 
Společnost Turck ve svém sortimentu nabízí zástupce jak klasických systémů vzdálených vstupů a výstupů, tak i jejich programovatelných verzí. Programová podpora je zákazníkům k dispozici zdarma.
 

IO-Assistant pro nastavování parametrů a diagnostiku

Jednoduchým nástrojem je program IO-Assistant se třemi základními funkcemi:
  • počáteční návrh komponent v návaznosti na projektové zadání,
  • konfigurace systému,
  • diagnostika stavu systému.
První z uvedených funkcí umožňuje projektovat stanice I/O „bezpečným“ způsobem, tj. způsobem, kdy jsou uživateli nabízeny pouze komponenty kompatibilní s dříve zvolenými. Po finálním vytvoření sestavy lze využít kontrolní mechanismus, který zkontroluje návrh a upozorní např. na nedostatečně dimenzované napájení, příliš velké množství přenášených dat atd. Tato kontrola upozorní konstruktéry na mnoho závažných chyb dříve, než začnou systém uvádět do provozu.
 
Druhou funkcí je konfigurace zapojené stanice. Software umožňuje nastavit mnoho různých parametrů ovlivňujících chod celého systému. Patří sem např. různé komunikační parametry, konfigurace diagnostických zpráv, funkce analogových i digitálních karet atd.
 
Třetí funkce je důležitá zvláště v době uvádění zařízení do provozu. Jde o monitorovací a diagnostické nástroje, které umožňují sledovat aktuální stav systému. Lze tedy např. zjistit hodnoty vstupních kanálů, přijmout diagnostická hlášení, ale také ručně nastavit hodnoty výstupních kanálů.
 

Programovací prostředí Codesys

Všechny uvedené funkce lze využít i u programovatelných jednotek. Zde však je pro plné využití jejich potenciálu třeba ještě nástroj pro vytváření aplikačních programů. K dispozici je proto vývojové prostředí Codesys, splňující požadavky normy IEC 61131-3, které umožňuje využít pro tvorbu uživatelských programů všech pět programovacích jazyků podle normy (jazyk mnemokódů IL, který je obdobou assembleru pro PLC, jazyk kontaktních schémat LD, jazyk funkčních bloků FBD, jazyk sekvenčního programování SFC a strukturovaný text ST, podobný jazyku Pascal) a navíc CFC – (Continuous Function Chart), tedy jazyk vývojových diagramů. Ten sice v normě IEC 61131-3 obsažen není, ale jeho používání je populární zejména v automatizaci kontinuálních a dávkových výrobních procesů.
 
Programátor může využít jeden z uvedených programovacích jazyků podle typu řešené úlohy či vlastních preferencí. Obsahuje-li projekt více částí (programových bloků), je možné k jejich tvorbě využít i různé programovací jazyky.
 
V programu lze využívat klasické funkce vývojových prostředí pro programovatelné automaty. Jde o možnosti tvorby vlastních datových typů, funkčních bloků či funkcí, knihoven atd.
 

Adresace vstupů a výstupů a vizualizace proměnných

Uživateli je velmi oceňován i jednoduchý přístup na vstupně-výstupní jednotky systému. Patří sem:
  • přímá adresace vstupů a výstupů pomocí předem stanoveného návěští,
  • adresace pomocí symbolických proměnných stanovených v hardwarové konfiguraci,
  • adresace pomocí symbolických proměnných stanovených v části programu.
Adresaci pomocí symbolických proměnných, a to s využitím jak jednotlivých kanálů (bitů), tak celých slov (bajtů), lze realizovat přímo v hardwarové konfiguraci systému, čímž je zajištěna kompatibilita projektu i při změně hardwaru v konfiguraci. U větších projektů lze využít i symbolické proměnné charakterizované přímo v dané části návrhu projektu. Tento způsob zase přináší výhodu v podobě možnosti volně kopírovat a editovat jednotlivé vazby. Je-li systém v režimu on-line, je možné sledovat stavy jednotlivých vstupně-výstupních kanálů (digitálních i analogových). Uživatel tak má přehled o všech modulech I/O.
 
Veškeré diagnostické funkce systému lze využívat přímo v programovém prostředí. Je tak možné např. vytvořit program monitorující nedostatečné napájení nebo změnu konfigurace hardwaru.
 
Další výhodou je zobrazení hodnot všech proměnných použitých v programu ve vedlejším okně. Toto okno je pevně svázáno s oknem programu, a lze tudíž pohodlně ladit veškeré řídicí funkce. V případě složitějších proměnných (polí, datových struktur či kombinací) je možné využít funkci watch list, kde uživatel určí seznam jakýchkoliv proměnných použitých v programu, a v režimu on-line potom sledovat jejich hodnoty. Je-li třeba do programu zanést i uživatelské vstupy, lze pro ladění využít i vestavěné vizualizační prostředí. Toto prostředí umožňuje tvorbu vlastní jednoduché vizualizace, která zprostředkuje manuální zadávání hodnot, ovládání tlačítky, grafickou vizualizaci stavu atd.