Sterowanie bez granic

Dlaczego coraz więcej osób trzyma podczas rozmowy telefonicznej smartfon przed sobą? Ponieważ mają taką możliwość. Może to wyglądać dziwnie, szczególnie dla tych, którzy wychowali się w dobie stacjonarnych aparatów telefonicznych, jednak faktem pozostaje, że w dzisiejszych czasach trzymanie telefonu przy uchu nie jest już konieczne. Wystarczy użyć funkcji głośnomówiącej i można mieć smartfon przed sobą. Co więcej, można go w tym samym czasie wykorzystywać w różnych celach – nie tylko do rozmowy, ale np. także do wymiany danych z rozmówcą. Ewentualna irytacja, jaką wzbudza takie zachowanie u innych ma swoje korzenie w poczuciu, że dotychczasowe relacje społeczne ulegają diametralnej przemianie. Powód tych zmian jest oczywisty: smartfon nie jest zwykłym telefonem, a rozmowy telefoniczne to tylko jedna z jego funkcji. Dla wielu osób nawet nie najważniejsza.

Stare przyzwyczajenia, z racji wchodzenia na rynek nowych technologii, są poddawane terapii szokowej również w dziedzinie automatyzacji. Zmiany w cyfrowym świecie sieci, duża elastyczność oraz transparentność produkcji przemysłowej, określana w ostatnich latach mianem Przemysłu 4.0, to nowe wyzwania stawiane przed projektantami. Jednym z ogólnie przyjętych, wręcz tradycyjnych działań w przypadku projektów elektrycznych jest stosowanie szafy elektrycznej przeznaczonej do ochrony wrażliwych komponentów elektrycznych i elektronicznych, takich jak sterowniki, zasilacze czy systemy zdalnych I/O, przed trudnymi warunkami środowiskowymi na maszynie.

Potencjał decentralizacji

Zdecentralizowane rozwiązania I/O to właściwie nic nowego, ale wciąż zyskują nowych klientów zainteresowanych nowoczesną automatyzacją, która coraz częściej bazuje na rozwiązaniach modułowych. Zauważalny jest trend odchodzenia od idei oddalonej szafy sterowniczej na rzecz instalacji bezpośrednio na obiekcie. Zastosowanie wytrzymałych systemów I/O o stopniu ochrony IP67 umożliwia użytkownikowi podłączenie przewodów z obiektu bezpośrednio do najbliższego modułu I/O, a ten przekazuje informacje do szafy sterowniczej w sposób pasywny lub za pomocą protokołu sieciowego. Takie rozwiązanie jest znacznie tańsze niż prowadzenie każdego przewodu osobno, a w przypadku instalacji maszyny u klienta oszczędza czas potrzebny na jej uruchomienie. Nie ma bowiem konieczności indywidualnego prowadzenia każdego kabla do szafy sterowniczej – aby podłączyć wszystkie I/O do sterownika, wystarczy poprowadzić zasilanie oraz jeden przewód sieciowy. Z kolei połączenie urządzeń peryferyjnych może zostać wykonane wcześniej, jeszcze u producenta maszyny.

Duża niezależność

Firma Turck wykonała kolejny krok na drodze do decentralizacji szafy sterowniczej. Sterownik TBEN-PLC z Codesys-3, zaprojektowany przez specjalistów automatyki z Mülheim, charakteryzuje się kompaktową obudową o stopniu ochrony IP67, dzięki czemu może być instalowany bezpośrednio na obiekcie. Jest on przeznaczony przede wszystkim do trzech zadań. Sterownik z Codesys umożliwia użytkownikowi implementację w pełni autonomicznego programu do obsługi mniejszych maszyn. TBEN-L-PLC może również sprawować kontrolę nad jednym z modułów maszyny, który finalnie jest nadzorowany przez główny sterownik. Można go też zastosować w funkcji konwertera protokołu, co umożliwia podłączenie maszyny funkcjonującej w oparciu o dany protokół do innego systemu sieciowego.

Różne interfejsy

Różnorodne zastosowania sterownika TBEN-L-PLC są możliwe głównie dzięki jego rozbudowanym interfejsom, zapewniającym obsługę różnych protokołów sieciowych. W funkcji master moduł może pracować z protokołami sieci Ethernet (Profinet, EtherNet/IP oraz Modbus TCP), jak również Modbus RTU, CANopen i SAE J1939. Ze względu na wymagania Codesys dostępny jest także interfejs szeregowy RS-232 lub RS-485. Kompaktowy moduł wyposażony został również w osiem uniwersalnych kanałów I/O do bezpośredniego podłączenia czujników oraz urządzeń wykonawczych.

Moduł TBEN-PLC może pracować jako slave sieci Ethernet (Profinet, EtherNet/IP lub Modbus TCP), Modbus RTU i CANopen, co umożliwia jego stosowanie w funkcji konwertera protokołów. Urządzenie może zarządzać lokalną siecią CANopen funkcjonującą na danej maszynie i komunikować się z globalną siecią Profinet.

Postępująca cyfryzacja przemysłu stawia na tworzenie koncepcji maszyn ściśle połączonych w elastyczną sieć, idealnie odpowiadającą wymaganiom produkcji. Dzięki nowemu modułowi firmy Turck powstała możliwość dostosowania istniejących infrastruktur przemysłowych do nowej koncepcji Przemysłu 4.0, przynoszącej wymierne korzyści w postaci zwiększonej efektywności, zoptymalizowanej przejrzystości i planowania produkcji.

Maszyny modułowe

Jednym z możliwych zastosowań TBEN-L-PLC jest funkcja sterownika niezależnego modułu maszyny. Już od kilku lat wśród producentów maszyn można obserwować trend tworzenia rozwiązań modułowych. Wartość dodaną budowy małych autonomicznych jednostek można dostrzec w przypadku konieczności tworzenia elastycznych połączeń między maszynami, w odpowiedzi na bieżące potrzeby procesów produkcyjnych. Producenci maszyn odchodzą od oferowania pojedynczych maszyn specjalnych, a równocześnie dążą do budowy rozwiązań idealnie dopasowanych do indywidualnych wymagań klienta. Maszyny modułowe są w stanie zaspokoić obie potrzeby.

Dotychczas w przypadku rozwiązań modułowych należało zdecydować, gdzie wśród wszystkich elementów maszyny znajdzie się jej główna część wraz ze sterownikiem całego systemu. Dzięki TBEN-L-PLC każda część maszyny może zostać wyposażona we własny sterownik, który będzie pracował w funkcji master lub slave. Stosując nowe urządzenie, producenci maszyn mogą każdorazowo swobodnie decydować, w którym miejscu na maszynie umieścić układ sterowania. Co istotne, nie ma żadnych ograniczeń od strony sprzętowej. Połączenie dwóch modułów wymaga jedynie poprowadzenia dwóch przewodów: zasilającego i komunikacyjnego. Ponadto urządzenia z portfolio Turck nie wymagają stosowania dodatkowej szafki. Można w nim znaleźć zasilacze, komponenty bezpieczeństwa, moduły I/O i sterowniki, wykonane w stopniu ochrony IP67. Oferta firmy obejmuje także hybrydowy moduł I/O bezpieczeństwa serii TBPN, również o wysokim stopniu ochrony IP67. Oprócz czterech I/O, wykorzystujących do komunikacji protokół Profisafe, urządzenie ma także dwa standardowe uniwersalne I/O, które mogą być wykorzystane jako wejścia lub wyjścia, oraz dwa porty masterów IO-Link. Dzięki temu gwarantuje maksimum elastyczności w aplikacjach bezpieczeństwa.

HMI/PLC do sterowania i wizualizacji

W sytuacji, gdy oprócz funkcji sterowania wymagana jest również wizualizacja, doskonałym rozwiązaniem jest nowy panel HMI serii TX500 łączący w sobie obie funkcjonalności. Został on wyposażony w wysokiej jakości ekran dotykowy, szybki procesor oraz podobną jak w przypadku TBEN-L-PLC liczbę interfejsów. Każdy TX500 ma wbudowany master Profinet, Modbus TCP i Modbus RTU oraz skaner EtherNet/IP. Ponadto panel HMI może pracować jako slave w obu protokołach modbusowych.

Codesys 3 umożliwia szybkie i proste programowanie oraz wizualizację w TX500. Zastosowany w panelu procesor, wykorzystujący najnowocześniejsze technologie, gwarantuje płynne obliczenia zaprogramowanych funkcji oraz procesów wizualizacji. Ekran TFT o wysokiej rozdzielczości umożliwia wyświetlanie 64 tys. kolorów, a tym samym tworzenie wysokiej jakości i estetycznych dla oka grafik oraz animacji. Przednia część panelu serii TX500 ma stopień ochrony IP66. Z boku urządzenia znajdują się dwa ethernetowe porty RJ45, interfejs szeregowy RS-232/RS-485 oraz dwa porty USB. Gniazdo pamięci SD umożliwia rozbudowę pamięci wewnętrznej 128 MB.

Firma Turck oferuje serię TX500 w trzech wariantach: dwie wersje 16:9 o przekątnej 7˝ lub 13˝ (TX507 i TX513) i jedno urządzenie 10˝ w formacie wyświetlania 4:3 (TX510). Dwa mniejsze wyświetlacze mają rozdzielczość 800 × 400 px, natomiast większy TX513 – 1280 × 800 px.

Podsumowanie

Programowalny w Codesys kompaktowy moduł I/O TBEN-L-PLC to kolejny krok firmy Turck w kierunku decentralizacji sterowania maszyny. Kompaktowy sterownik o stopniu ochrony IP67 umożliwia autonomiczną kontrolę kilku zadań wykonywanych jednocześnie. Interfejsy master/slave pozwalają również na konwersję protokołów, dzięki czemu możliwe jest połączenie istniejącej infrastruktury z nowoczesną siecią Ethernet. Do zadań sterowania i wizualizacji firma Turck proponuje panele HMI serii TX500 z funkcją PLC.

TURCK Sp. z o.o.
ul. Wrocławska 115
45-836 Opole
tel. 77 443 48 00
fax 77 443 48 01
e-mail: poland@turck.com
www.turck.pl

źródło: Automatyka 5/2017