Nové komponenty automatu SIMATIC S7-200
 |
| AMPER 2004 Nové komponenty automatu SIMATIC S7-200 Ing. Tomáš Halva, Inovovatelný programovatelný logický automat SIMATIC S7-200 od firmy Siemens patří do velké skupiny SIMATIC, která pokrývá kompletní spektrum automatizačních úloh. S7-200 je nejmenší řada, která je určena pro nenáročné aplikace, jako je řízení jednoúčelových strojů, balicích či papírenských strojů, výtahů, dopravníkových systémů a podobných jednodušších celků. Při jeho návrhu byl kladen největší důraz na jednoduchost hardwarové struktury a snadné programování. V porovnání s podobnými systémy vyniká rovněž velmi nízkou cenou. Standardně má S7-200 výkonné instrukce pro zpracování operací v bitech, rychlé čítače i časovače, matematiku pro zpracování celých i reálných čísel a mnoho možností komunikace, např. možnost komunikovat po sběrnici Profibus-DP, Ethernet, AS-Interface, ModBus apod. Ačkoliv S7-200 není primárně určen pro řízení složitých aplikací, v poslední době se jeho možnosti značně rozšířily. K centrální jednotce, která disponuje veškerými řídicími funkcemi, lze připojit další moduly, které automat rozšíří o další možnosti: digitální a analogové vstupy a výstupy, speciální vstupy pro přímé připojení odporových snímačů a termoelektrických článků a další komunikační rozhraní nebo technologické funkce.  V posledním krátkém období představil Siemens dvě novinky týkající se automatu S7-200. První novinkou je komunikační rozšiřovací modul pro využití internetových služeb v oblasti automatizace, druhou je nový dotykový operátorský panel. CP243-1IT – vstup programovatelných automatů do světa internetu Přenosové metody používané v síti Internet zaručují dostatečnou přenosovou rychlost a bezpečnost. Zároveň jsou funkčně i neomezeně časově dostupné. Podstatnou podmínkou je i finanční dostupnost internetu. Všechny zmíněné aspekty se při použití internetu k dálkovému řízení procesů jeví jako mimořádně vhodné. Je však třeba zajistit příslušné hardwarové rozhraní mezi řízeným procesem a internetem. A právě tuto funkci zajišťuje nový komunikační modul CP243-1IT. Modul je v podobě klasického rozšiřovacího modulu pro SIMATIC S7-200 (obr. 1). Kromě možnosti výměny dat po Ethernetu dovoluje využít následující možnosti: server HTTP, klient FTP, klient e-mail. CP 234-1IT disponuje e-mailovým klientem (tzv. klient SMTP), který má za úkol zpracovávat a přenášet e-mailové soubory. Klient SMTP vyšle v případě potřeby e-mail s daty, která byla uložena přímo v paměti PLC. Na straně PC přitom může běžet standardní e-mailový program (např. Microsoft Outlook apod.). Způsob přenosu je znázorněn na obr. 2, sloupec 1. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol – protokol komunikující mezi dvěma poštovními servery) je protokol sítě Internet, jenž je standardně používán pro přenos e-mailů. Klasický e-mail neobsahuje jen text a případné přílohy. Z hlediska využití v automatizaci je podstatné, že s sebou nese datum a čas odeslání a jednoznačnou adresu odesilatele a příjemce. To je dostatečné pro archivaci alarmových hlášení. Je tedy možné využít elektronickou poštu pro upozorňování na chybové stavy, poruchová a informativní hlášení apod. FTP (File Transfer Protocol) je standardní internetová služba, která se využívá pro přenos souborů. Ačkoliv jsou i jiné možnosti, tento způsob přenosu souborů je nejefektivnější. Pomocí FTP lze přenést po internetu i velmi rozsáhlé datové soubory. Využití pro automatizaci je zřejmé: v praxi je často nutné přenášet větší množství dat v souborech – např. receptury, naměřené údaje atd. Právě zde FTP nachází uplatnění.  CP 243-1IT disponuje vlastním klientem FTP, který dovoluje přenášet klasické datové soubory. Bude-li přenesený soubor obsahovat např. naměřené hodnoty určité stavové veličiny, je možné importovat jej do některého z běžně používaných tabulkových procesorů (např. Excel) nebo databázových programů (např. MySQL, Access apod.) a dále s ním pracovat jako s klasickými daty v osobním počítači. Bez problémů lze takto vytvořit graf s průběhem sledované veličiny, histogram nebo databázi s naměřenými údaji. Schéma přenosu je naznačeno na obr. 2, sloupec 2. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) se běžně používá pro přenos stránek vytvořených v HTML. Komunikační modul CP 243-1IT v sobě integruje funkce webového serveru HTTP, který může prezentovat data v podobě webové stránky zobrazující v každém okamžiku aktuální hodnotu určitých stavových proměnných. Jestliže se takovýto server HTTP připojí do sítě Internet a následně jsou přidělena přístupová práva jen oprávněným uživatelům (např. dispečerům), lze získat možnost pro oprávněnou osobu kdykoliv se dostat ke sledované veličině. Operátor si tedy na svém standardním PC v internetovém prohlížeči zobrazí příslušné internetové stránky, kde uvidí aktuální stav sledovaných veličin. Navíc vzhledem k tomu, že je snadné posílat data ze strany internetového prohlížeče na server, může operátor dokonce řízený proces ovlivňovat. To je možné zajistit použitím tzv. javových appletů, což jsou aplikace napsané v programovacím jazyce Java (v internetových technologiích je tento jazyk často užíván). S pomocí uvedených prostředků lze získat relativně kvalitní vizualizační nástroj. Výhoda takto realizovaného vizualizačního nástroje spočívá především v tom, že uživatel používá standardní technologie, na které je zvyklý z klasické práce s internetem (tzn. standardní PC a standardní internetový prohlížeč, např. Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera apod.). Navržený systém přenosu je znázorněn na obr. 2, sloupec 3 a 4. Aby byl výčet funkcí modulu CP 243-1IT ucelený, je třeba ještě zmínit jednu službu, kterou modul poskytuje. Jak již bylo uvedeno na začátku, pro účely řízení je vhodné, aby měl operátor přehled o stavu hardwaru (tzn. diagnostika na dálku). Často je také třeba řídicí systém dálkově přeprogramovat. Pro tento účel je možné přepnout vývojový software pro S7-200 do režimu přenosu po Ethernetu. S použitím modulu CP 243-1IT (nebo také CP243-1) je možné komunikovat s vývojovým prostředím naprosto stejně, jako by bylo PLC fyzicky u PC. Lze tedy dálkově diagnostikovat, přeprogramovat a ladit program, sledovat stav spuštěného programu atd. Přenos je znázorněn na obr. 2, sloupec 5. TP 170micro – více funkcí za stejnou cenu Společnost Siemens představuje nový panel z řady malých operátorských panelů. Pro řídicí systém SIMATIC S7-200 byl v minulosti k dispozici dotykový panel TP 070, který byl velmi oblíben pro svou jednoduchost a příznivou cenu. V současné době Siemens vychází vstříc svým zákazníkům tím, že připravil nový panel TP 170micro (obr. 3). Ten by měl nahradit panel TP 070. Nový panel má oproti staršímu typu navíc tzv. komunikaci multimaster, propracovaný systém zpráv, větší kapacitu vnitřní paměti a umožňuje práci on-line v pěti jazycích. TP 170micro je dotykový panel s úhlopříčkou obrazovky 5,7", rozlišením 320 × 240 pixelů a se čtyřmi úrovněmi modré zobrazované barvy. Obrazovka je analogového rezistivního typu. Systémová paměť je rozšířena na 256 kB. Program může obsahovat 250 obrazovek, 500 textových objektů, 500 grafických objektů, 500 alarmových zpráv a 250 proměnných.  Komunikace multimaster znamená pro uživatele možnost současné existence více účastníků na jedné síti. Značné omezení předchůdce panelu TP 170micro spočívá v tom, že na síti mohou být jen dvě zařízení: CPU a panel. U nového panelu již toto omezení neplatí, přitom přenosová rychlost sítě může být nastavena na 187,5 kb/s. Volně definované třídy zpráv umožňují programátorovi třídit zobrazované zprávy podle priorit. Je možné nastavit způsob potvrzení zprávy i její předvedení. Zobrazené zprávy, které doposud nebyly potvrzeny, jsou ukládány do kruhového zásobníku s pamětí na 128 záznamů. Tak má uživatel zajištěno, že žádná zpráva nebude ztracena. Panel TP 170micro (obr. 3) se programuje s využitím nového softwaru s názvem WinCC flexible Micro. Panel se všemi svými funkcemi je k dispozici za stejnou cenu jako TP 070 – společnost Siemens se tedy vydala cestou rozšiřování funkcí při zachování stejné ceny. Zájemci si navíc mohou pořídit „balík„, který zahrnuje panel TP 170micro i software WinCC flexible Micro, za dobrou cenu – zakoupením kompletu lze totiž ušetřit sumu potřebnou na pořízení nového softwaru. Shrnutí Článek si klade za cíl seznámit čtenáře se základními vlastnostmi dvou nových produktů firmy Siemens z řady programovatelného logického automatu SIMATIC S7-200. První novinkou je rozšiřovací modul CP 243-1IT, který přidává do řídicího systému internetové komunikační funkce (HTTP, FTP, e-mail), druhou je dotykový operátorský panel TP 170micro. Ten nahrazuje předcházející typ – panel TP 070 a doplňuje mnoho nových funkcí za stejnou cenu. Možnosti použití programovatelného logického automatu SIMATIC S7-200 se tak opět rozšiřují. Více informací o PLC S7-200 najdou zájemci na internetových stránkách www.siemens.cz/micro Siemens, s. r. o. |