Два в одному

Застосовуючи систему СС 03 від VIРА для широкого ряду завдань, користувач отримує не тільки операторську панель а й вбудований ПЛК
Дишлевий В. Г.

Для сучасного стану розвитку систем автоматизації характерним є впровадження різних мікропроцесорних засобів автоматизації: інтелектуальних датчиків, функціональних блоків, пристроїв керування, відображення інформації, операторських панелей.

Зміни спіткали і робоче місце оператора. Якщо раніше це був щит із розміщеними на ньому органами оперативного контролю та керування, то зараз операторський інтерфейс будується за принципом безщитової автоматизації.

При цьому функції оперативного контролю та керування оператор виконує за допомогою операторських панелей та АРМ на базі промислових або звичайних ЕОМ, в яких використовується спеціальне програмне забезпечення SCADA-програми.

І те, й інше рішення має забезпечити низку функцій, властивих операторському інтерфейсу:

  • оперативний контроль за станом обладнання та значеннями технологічних параметрів об'єкта керування;
  • обмін інформацією з використанням комп'ютерних або промислових мереж;
  • оперативне втручання у процес керування шляхом зміни заданих значень регуляторів, перехід на ручне керування окремими виконавчими механізмами;
  • створення архівів даних, повідомлень, аварійних ситуацій, дій оператора з можливістю їхнього подальшого перегляду у вигляді трендів або таблиць.

На сьогоднішній день на ринку представлено велику кількість SCADA-програм. Вони дуже зручні у використанні. Але якщо завдання контролю та керування має невелику кількість параметрів, то використання таких систем не завжди є доцільним через високу вартість.

У цьому випадку частіше використовують операторські панелі, які зазвичай монтуються в щити безпосередньо біля обладнання. Найпростіші операторські панелі мають невеликі текстові дисплеї та кілька командних чи функціональних клавіш. Для їхнього програмування широко використовується принцип контекстного керування.

Операторські панелі приєднуються безпосередньо до контролера або до контролерної мережі. На сьогодні існують також операторські панелі з інтегрованими контролерами. Зупинимося докладніше на системі VIРА СС 03.


Конструктивні особливості

Система СС 03 призначена для відображення, моніторингу та зміни поточних значень процесу на керуючому PLC. СС 03 ідеальна для роботи з невеликими програмами, добре себе зарекомендувала при автоматизації верстатів різного призначення; машин для фасування та пакування; машин для харчової та легкої промисловості; конвеєрів, витягів, ліфтів, насосів, компресорів; систем сигналізації та охорони, обліку електроенергії.

Для моніторингу в даній системі передбачено РК-дисплей з фоновим підсвічуванням (2×20 знаків) та висотою символів 5 мм, 18 клавіш, серед яких 5 функціональних (залежно від вибраного режиму роботи).

В якості контролера застосовується VIPA 100V. При використанні окремого контролера та операторської панелі необхідно докуповувати кабель зв'язку. Для системи СС 03 все необхідне є в одному корпусі.

СС 03 призначена для обслуговування систем, що мають до 160 дискретних (або до 24 аналогових) каналів вводу/виводу. Ідеально підходить для використання в системах із малою кількістю I/O, де раніше контролери не використовувалися.

Найбільш помітні переваги від використання контролерів VIPA отримають підприємства, які застосовують системи автоматизації на базі ПЛК Siemens. У них з'явиться можливість розширювати наявні системи та створювати нові з меншими фінансовими витратами.

Стандартний варіант системи СС 03 має 16 дискретних входів та виходів, розділених у групи по 8 каналів. Передбачено поканальну діагностику та захист виходів від короткого замикання. При використанні більшої кількості каналів або аналогових сигналів користувач має можливість оптимально підбирати склад модулів розширення (до чотирьох) для вирішення свого завдання та гнучко модифікувати його за зміни вимог до системи.

До особливостей вбудованих дискретних каналів можна віднести те, що перші чотири дискретні входи можуть бути налаштовані як входи переривання, або лічильні (до 30 кГц). Два останні вихідні канали можуть бути імпульсні з частотою до 50 кГц.

На максимальну частоту лічильників впливають: кількість активізованих лічильників, PWM (широтно-імпульсна модуляція), дозволена чи блокована; тип лічильника періодичний або безперервний.

Крім того, у вбудованому контролері є 2 потенціометри для прямого введення аналогового значення, які можуть бути використані як задатчики або для інших цілей.

Система має вбудований годинник реального часу та літієві акумулятори для зберігання інформації в пам'яті RAM у вимкненому стані. Крім доступної користувачеві пам'яті самої панелі в 256 кБ, CPU CC 03 має ще 16 кБ постійної і 24 кБ оперативної пам'яті. Час обробки біта та слова — 0,25 і 1,2 мс відповідно.


Програмна база

Оскільки в системі СС 03 використовується контролер System 100V, програмування його можливе допомогою Light Version WinPLC, яка поставляється з кожним CPU System 100V безкоштовно.

Ця версія працює тільки з System 100V, але можна також використовувати оновлену повну версію WinPLC7. Крім того, програмування контролера можна виконувати і за допомогою системи STEP7 від Siemens.

Програма користувача може використовувати до 8192 меркерів, до 128 таймерів та до 256 лічильників. Що стосується блоків, то програма може складатися з 1024 функціональних блоків та функцій, 2047 блоків даних. За потреби програма може бути збережена на флеш-карту ММС.

Панель може «спілкуватися» з оператором 5 мовами (німецька, англійська, іспанська, французька та італійська). Як обіцяють виробники, російська буде доступна навесні 2007 року. Сама панель системи СС 03 конфігурується через OP-manager від VIPA або ProTool/Lite від Siemens.

OP-manager працює під Windows 9x/NT4 та 2000, має повністю графічний інтерфейс користувача, який дозволяє виконувати створення проекту трьома мовами. На відміну від ProTool, OP-manager має вбудований емулятор, який імітує операторську панель на вашому комп'ютері. Тобто з'являється можливість перевірити створений проект, не маючи реальної системи. Система СС 03 дозволяє переносити проект через ММС-карту або оперативно через MPI. Для обміну даними через комп'ютер під час використання ММС необхідно, щоб пристрої зчитування та зберігання ММС були підключені до СС 03.

Конфігурація та програма передається за допомогою Green Cable від VIPA через MPI-інтерфейс, хоча можна також використовувати і MPI-кабель. Роз'єм MP2I, встановлений на ПЛК СС 03, поєднує в собі два інтерфейси: MPI та RS-232. MPI є багатоточковим інтерфейсом, реалізованим на базі стандарту RS-485 і застосовується для обміну даними між контролерами, операторськими панелями та програматорами.

Для підключення комп'ютера до контролера за допомогою MPI потрібен спеціальний адаптер. Підтримка інтерфейсу RS-232, реалізована на незадіяних контактах роз'єму MPI, дозволяє встановити з'єднання «крапка-крапка» з комп'ютером без використання MPI-адаптера, за допомогою Green Cable.

Система може мати крім стандартного MPI ще й інтерфейс Profibus-DP-slave (RS485) зі швидкістю передачі сигналу 12 Мб/с (максимальна довжина кабелю між двома станціями — 1200 м). Мережа Profibus-DP особливо підходить для програм виробничої автоматизації і повинна мати лінійну структуру. Протокол DP — ефективна альтернатива паралельному з'єднанню між ПЛК та віддаленою периферією.

Система СС 03 може використовуватися для створення інтелектуальних керованих вузлів. Порівняно із звичайними вузлами розподіленої периферії інтелектуальні slave-вузли дозволяють отримати низку переваг. Наприклад, можна з малим часом реакції відпрацьовувати на них локальні алгоритми керування, знижуючи таким чином навантаження на основний процесорний модуль і скорочуючи час циклу.

За рахунок попередньої обробки сигналів — фільтрації, логічних операцій або підрахунку кількості імпульсів з'являється також можливість скоротити обсяг даних, що передаються по мережі, а значить, збільшити швидкість обміну та підвищити надійність. А у разі виходу з ладу головного процесорного модуля можна за допомогою керованого контролера автоматично перевести керуючі сигнали в безпечний стан.

Наявність додаткового інтерфейсу відкриває для СС 03 нові області використання навіть з контролерами інших фірм-виробників. Живлення системи здійснюється напругою постійного струму 24 В. Встановлення операторської панелі здійснюється за допомогою викрутки та вбудованого кріплення.