Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Každá úloha sběru dat vyžaduje jiný přístup. Měření výšky hladiny v cisterně průmyslového areálu je třeba řešit jinak než hlídání hladiny vyrovnávací nádrže přečerpávací elektrárny daleko od civilizace. Do hry vstupují faktory, jako je frekvence snímání, zda je k dispozici elektrická energie, možnost propojení s řídicí stanicí, kabelové internetové připojení, pokrytí signálem GSM, povětrnostní podmínky atd. Již dávno neplatí, že snímače a servery pro sběr dat musí být bezpodmínečně spojeny kabelem. Pro bezdrátový přenos dat se používají sítě GSM/GPRS. Společnost Panasonic Electric Works vyvinula jednotku Link Manager k bezdrátovému propojení snímačů a serverů pro sběr dat prostřednictvím GPRS.
Sítě GSM (Global System for Mobile Communications), vyvinuté v roce 1991 ve Finsku, se stále rozrůstají a uplatňují se v různých oborech. V současné době je používá asi 1,5 bilionu lidí z 212 zemí. K přenosu paketů v sítích GSM se využívá služba GPRS (General Packet Radio Service). GPRS je spolehlivý standard, který je díky svým parametrům používán ve stále větším měřítku. Přenosová rychlost 50 kb/s (teoretická přenosová rychlost 171,2 kb/s je v praxi nedosažitelná), krátká doba odezvy, platba pouze za přenesená data a možnost komunikovat po TCP/IP jsou charakteristiky sítě GPRS, která je stále k dispozici pro přenos dat.
Jednotka Link Manager
Firma Panasonic Electric Works (PEW) používá přenos dat založený na GPRS hlavně pro úlohy, kde není možné propojit měřicí místa kabelem nebo kde je to neekonomické, popř. tam, kde je objem dat velmi malý a linka DSL by nebyla rozumně využita. Tato koncová místa jsou většinou osazena snímači příslušných veličin (tlak, průtok, hmotnost, výška atd.) které předávají hodnoty do PLC. Programovatelné automaty tyto údaje zpracují a prostřednictvím webového serveru, modemu či modulu GSM zasílají do sběrného místa. Při odesílání je možné specifikovat, zda data posílat při překročení či nedosažení dané mezní hodnoty, v přesný čas nebo každou milisekundu, minutu či jiný časový úsek. Pro zařízení, z nichž stačí načítat data jednou týdně (např. nádrže pohonných hmot v odlehlých severských oblastech), vyvinula společnosti PEW speciální komunikační jednotku Link Manager. Ta je plně funkční i při extrémních teplotách od –40 do +60 °C a vzhledem ke způsobu práce, kdy se přístroj v určenou dobu pouze nakrátko „probudí“, odešle data a zase „usne“, postačí baterie i na několikaletý provoz.
Komunikační jednotka Link Manager umožňuje připojit i zařízení třetích stran. To je výhodné v případech, kdy určité komunikační zařízení je již k dispozici a pořizovat nové bylo by zbytečné plýtvání finančními prostředky. Při přípravě projektu je také dobré brát ohled na existující smluvní vztahy investora s poskytovatelem datového přenosu, zvážit cenovou politiku na základě výsledků analýzy budoucích objemů přenášených dat a ověřit dostatečné pokrytí signálem v plánovaných nových lokalitách.
PLC Panasonic řídí vodárny
Systém GPRS Link Manager byl spolu s řídicí technikou Panasonic použit v síti úpraven pitné vody a čistíren odpadních vod na celém území Německa (obr. 2). Tyto provozy mohou po instalaci jednotky GPRS Link Manager fungovat na některých místech naprosto bez obsluhy, a přesto má dispečink aktuální hodnoty stále k dispozici.
Nespornou výhodou je, že nastavení terminálu GPRS je uloženo v PLC. Proto lze vadný terminál vyměnit bez nutnosti nového nastavování. Po restartu, způsobeném např. servisním zásahem či výpadkem elektrické energie, je nastavení automaticky nahráno z PLC do terminálu po lince RS-232 (příkaz AT). Samozřejmostí je vzdálený přístup do PLC přímo z programového prostředí FP Win Pro pro monitorování stavu nebo načtení programového kódu či nastavení.
Při výpadku GPRS je systém schopen zaslat SMS a tím o aktuálním stavu, popř. o příčině, obsluhu včas informovat. Použitý protokol zajistí malé objemy dat, a tím nízké platby za jejich přenos. Zálohovací mechanismy jsou nastaveny tak, aby posílaná data byla vždy uložena do PLC jako bezpečná záloha pro případný výpadek během přenosu. Předdefinovaná programová knihovna pro PLC nabízí oživení celého komunikačního systému pouze konfigurováním bez nutnosti jakéhokoliv programování.
Celý systém je postaven na zařízeních značky Panasonic, která jsou zárukou dlouhodobého fungování a dobré komunikace i na odlehlých místech, kde jakýkoliv servisní zásah je pro špatnou dosažitelnost časově velmi náročný.
Luděk Barták,
Obr. 1. Za použití jednotky GPRS Link Manager jsou data bezpečně směrována až do příslušného serveru
Obr. 2. Systémy Panasonic řídí celou síť úpraven pitné vody a čistíren odpadních vod
Obr. 3. GPRS Link Manager zajistí předávání a zpracování dat z různých zdrojů: stanice připojená bezdrátově, kabelem přes ADSL i na lokální síti (APN je počítačový protokol umožňující připojit se k internetu prostřednictvím mobilní telefonní sítě)