Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Programovatelné automaty od společnosti ABB

Společnost ABB, zabývající se výrobou zařízení pro energetiku a automatizaci, není třeba dlouze představovat. V několika posledních letech se tato společnost úspěšně prosazuje i na českém trhu, a to především v oblasti robotizovaných pracovišť, průmyslových pohonů, jisticí a spínací techniky atd. V oblasti programovatelných automatů (PLC) je značka ABB prozatím v našem středoevropském regionu neprávem opomíjena. Jde přitom o velmi zajímavou alternativu k produktům, jejichž jména jsou na našem trhu velmi dobře známa.

Z historického hlediska má ABB na co navazovat, protože současná nabídka, skládající se z modelových řad AC500 a AC500-eCo, má mnoho předchůdců, jejichž vývoj sahá až do 70. let minulého století. Současné modely PLC jsou technicky neporovnatelné, ale základní koncepce, kterou tehdejší inženýři vtiskli první řadě PLC nazvané SIGMA-tronic, zůstává nezměněna: velká technická vyspělost nesmí být na úkor uživatelského a programátorského komfortu.

PLC řady AC500

PLC řady AC500 jsou určeny pro oblast řízení složitých nebo rychlých technologických procesů s velkým počtem vstupů a výstupů a širokým spektrem komunikačních rozhraní. První modely řady AC500 přišly na trh již v roce 2005. Vývoj však pokračuje a typová řada je pravidelně doplňována novými moduly a funkcemi.

Jaké jsou tedy hlavní rysy systému AC500, které jej charakterizují a v některých ohledech odlišují od obdobných výrobků ostatních značek?

Modularita

AC 500 jsou modulární PLC (obr. 1). Základem sestavy jsou univerzální patice pro montáž na lištu DIN, do kterých se zasouvají jednotlivé řídicí jednotky, komunikační nebo I/O moduly. Výhodou je jednak snadná montáž, rychlý servis a jednoduchá konfigurace, jednak optimalizace rozložení finančních nákladů. 

Procesorové jednotky

Procesorové jednotky (CPU) jsou k dispozici od základních cenově dostupných verzí až po nejvýkonnější modely s matematickými koprocesory a přídavnými pamětmi flash, které jsou schopny zvládnout ty nejnáročnější úlohy.

Komunikace

Výhodou PLC řady AC500 jsou široké možnosti komunikace a připojení k zařízením třetích stran. V základní variantě jsou dva sériové porty (ASCII, Modbus, CS31), rozhraní pro Ethernet a tzv. Field-BusPlug pro Profibus, DeviceNet nebo CANopen. Dále jsou pro každou procesorovou jednotku k dispozici až čtyři sloty pro komunikační karty Profibus-DP, RS-232/RS-485, CANopen, DeviceNet, Profinet, Ethercat nebo Ethernet (TCP/IP, UDP/IP, Modbus/TCP).

Rozšiřitelnost

K jedné procesorové jednotce je možné místně připojit až deset I/O modulů (každý osazen až 32 I/O kanály) a až 31 distribuovaných sestav vždy po sedmi I/O modulech. Navíc lze kombinovat I/O moduly systému AC500 i AC500-eCo.

Displej a klávesnice

Součástí procesorové jednotky jsou displej a klávesnice. Jsou určeny pro jednoduchou diagnostiku, nastavení systému a zobrazení informací. 

Redundance

Systém je možné navrhnout jako redundantní, a to s využitím pouze standardních komponent. Záložní systém je připraven k provozu jako tzv. teplá záloha.

Speciální moduly

Pro specifické automatizační úlohy jsou k dispozici i speciální I/O karty: rychlý čítač otáček, modul přerušení, vstup pro snímač polohy s rozhraním SSI, karta s výstupy PWM apod.

Provázanost s ostatními prvky ABB

PLC řady AC500 lze bez obtíží spojit s ostatními prvky ABB (měniče frekvence, regulátory výkonu elektromotorů, zobrazovače atd.). 

PLC řady AC500-eCo

PLC řady AC500-eCo (obr. 2) jsou úspornější variantou systému AC500. Jsou určeny pro jednoduché úlohy a pro výrobce strojů a strojních zařízení (OEM), kteří hledají spolehlivé, ale cenově dostupné řešení. Paticový systém je nahrazen konektorovou svorkovnicí, pro komunikaci lze využít pouze sériovou linku nebo Ethernet, není k dispozici klávesnice a displej pro diagnostiku a je omezena paměť i výkon procesorové jednotky. V podobě zásuvných modulů je možné přidat kartu SD, další komunikační port nebo baterie.

Zachováno však bylo mnoho funkcí řady AC500: integrovaný webový server, široké možnosti rozšíření pomocí modulů AC500 i AC500-eCo (224 I/O lokálně a více než 7 000 digitálních I/O v distribuovaných stanicích), připojení speciálních karet atd.

PLC řady AC500-XC

Novinkou jsou PLC řady AC500-XC s rozšířeným rozsahem provozních teplot (od –40 °C při zapnutí), velkou chemickou odolností (G3, 3C2 podle ČSN EN 60721-3-3), odolností proti vibracím (až 4 g při 500 Hz), možností pracovat ve velké nadmořské výšce (až 4 000 m nad mořem) a odolností proti elektromagnetickému rušení (EN 61000-4-5 a 4-4).

Operátorské panely

Jako zobrazovač pro systémy AC500 je určena řada barevných operátorských panelů CP600 (obr. 3) s úhlopříčkami 4,3" až 15". Zákazník má na výběr mezi verzí s prohlížečem mini-web browser (CP6xx-WEB), který zobrazuje vizualizaci uloženou přímo v PLC pomocí webového serveru, a standardní verzí (CP6xx), která umožní zobrazit hodnoty přenesené z PLC ve vizualizační obrazovce vytvořené pomocí vývojového nástroje CP610. Druhá varianta je tedy vhodná i pro tvorbu rozsáhlých vizualizačních projektů se složitou vektorovou grafikou.

Vývojové prostředí

K vývoji aplikačních programů pro AC500 i AC500-eCo je k dispozici jednotné soft-warové prostředí založené na platformě CoDeSys. Vychází z normy IEC 61131-3 a umožňuje psát programy v těchto jazycích:

–   posloupnost instrukcí (IL),

–   strukturovaný text (ST),

–   kontaktní schéma (LD),

–   jazyk pro sekvenční programování (SFC),

–   jazyk funkčních bloků (FBD),

–   jazyk vývojových diagramů (CFC).

Silnou stránkou vývojového prostředí CoDeSys je možnost vzájemně kombinovat jednotlivé jazyky. Krátké a složité algoritmy lze napsat ve strukturovaném textu, zpracování I/O signálů navrhnout v kontaktním schématu a vše začlenit do přehledného diagramu SFC, odkud se jednotlivé pasáže volají. Kromě programování obsahuje vývojové prostředí také další podpůrné nástroje. Za zmínku stojí např. osmikanálový osciloskop nebo vestavěná vizualizace, která je následně přístupná prostřednictvím webového serveru integrovaného přímo v PLC. Součástí balíku je rovněž prostředí Control Builder Plus, které dovoluje přímo integrovat měniče frekvence ABB řady ACSM1, ACS355 a ACS850, včetně editace jejich parametrů. Pro podporu programování měničů ABB je určena i knihovna funkcí PS552 – MotionControl.

Další informace

Pro více informací je možné kontaktovat prodejní, servisní a školicí středisko ABB pro Českou republiku, společnost VAE ProSys s. r. o. (www.vaeprosys.cz).

Libor Slavík, VAE ProSys s. r. o.

Obr. 1. PLC řady AC500

Obr. 2. PLC řady AC500-ECo

Obr. 3. Operátorské panely CP600