Modbus RTU vs Modbus TCP: wybór między RS-485 a Ethernet I/O
RS-485 i Ethernet I/O różnią się okablowaniem, czasem skanowania i adresacją. Poznaj zasady łączenia przez bramki i pasujące serie ICP DAS.
Automatyka fabryczna i maszynowa
Win-GRAF soft PLC: programowanie IEC 61131-3 na sterowniku PAC ICP DAS
Czym są PAC z Win-GRAF, jakie języki IEC 61131-3 i opcje I/O oferują oraz kiedy PAC jest lepszym wyborem niż klasyczny PLC.
Opublikowano
Soft PLC wykonuje programy sterowania zgodne z IEC 61131-3 na przemysłowym komputerze, zamiast na dedykowanym sprzęcie PLC. ICP DAS oferuje to jako PAC z Win-GRAF: programowalne sterowniki automatyki z wbudowanym środowiskiem uruchomieniowym Win-GRAF. Artykuł wyjaśnia, czym jest soft PLC Win-GRAF, jakie języki i funkcje inżynierskie oferuje, jak dodaje się I/O oraz kiedy PAC jest lepszym wyborem niż klasyczny PLC.
Czym jest soft PLC Win-GRAF
Każdy PAC Win-GRAF łączy procesor, system operacyjny i wbudowane środowisko uruchomieniowe Win-GRAF SoftLogic. Program sterowania pisze się na komputerze PC w Win-GRAF Workbench, wgrywa do PAC i wykonuje cyklicznie, tak jak w PLC. System operacyjny zależy od rodziny: Windows CE 7.0 w modelach WP-5238-CE7, WP-8x28-CE7 i WP-9x28-CE7, Windows CE 6.0 w XP-8x38-CE6, Windows 10 IoT Enterprise w XP-9xx8-IoT oraz Linux z rdzeniem czasu rzeczywistego Xenomai w RPAC-2658M.
Ponieważ PAC ma pełny system operacyjny, obok programu sterowania mogą działać inne aplikacje. Modele Windows CE obsługują aplikacje pisane w VB.NET lub C# w Visual Studio 2008, które wymieniają dane z aplikacją Win-GRAF, na przykład na potrzeby HMI lub zarządzania danymi. Dla maszyn zbudowanych wokół komputera PC, Win-GRAF PC Runtime zamienia standardowy lub przemysłowy komputer z Windows w soft PLC. Jest dostarczany z kluczem USB, a Workbench nie wchodzi w skład tego pakietu.
Języki i funkcje inżynierskie
Win-GRAF Workbench obsługuje wszystkie pięć języków zdefiniowanych w IEC 61131-3:
- Schemat drabinkowy (LD) dla logiki dyskretnej, czytelnej dla elektryków
- Schemat bloków funkcyjnych (FBD) dla przepływu sygnałów i pętli regulacji
- Tekst strukturalny (ST) dla obliczeń, pętli i obsługi danych
- Sekwencyjny schemat funkcjonalny (SFC) dla sekwencji kroków
- Lista instrukcji (IL), głównie dla istniejącego kodu, ponieważ trzecie wydanie normy oznacza ten język jako przestarzały
W jednym projekcie można używać kilku języków, program można przekonwertować na inny język i porównać dwie wersje projektu. Zadania działają z ustawieniami priorytetów, a kod wielokrotnego użytku można przechowywać w bibliotekach użytkownika.
Środowisko uruchomieniowe PAC dodaje funkcje ważne przy uruchamianiu i eksploatacji: zmianę online, zmienne podtrzymywane, sterowanie harmonogramowe, wiązanie danych, dostęp do plików i rejestrację danych oraz ochronę aplikacji. Po stronie komunikacji PAC obsługują serwer OPC UA, Modbus TCP master i slave, Modbus RTU master i slave, DCON oraz protokoły zdefiniowane przez użytkownika dla urządzeń szeregowych.
Rozszerzanie I/O: gniazda lokalne i moduły zdalne
Większość PAC Win-GRAF ma gniazda na moduły I/O PAC ICP DAS, dzięki czemu sterownik i jego lokalne I/O tworzą jedną jednostkę na szynie DIN. WP-8x28-CE7 i XP-8x38-CE6 przyjmują moduły równoległe I-8K i szeregowe I-87K, WP-9x28-CE7 i XP-9xx8-IoT moduły I-9K i I-97K, a kompaktowy WP-5238-CE7 korzysta z płyty rozszerzeń XV-board. Liczbę gniazd podaje poniższa tabela.
Zdalne I/O podłącza się przez porty szeregowe i Ethernet. Jako Modbus RTU master PAC może odpytywać moduły M-7000 lub tM na RS-485, jako Modbus TCP master może odczytywać moduły ET-7000, ET-7200 lub ET-2200, a obsługa DCON obejmuje serię I-7000. Maszyna może wtedy używać lokalnego I/O dla sygnałów w głównej szafie oraz rozproszonego I/O blisko czujników i elementów wykonawczych.
Do sterowania ruchem ICP DAS oferuje również sterowniki EtherCAT oparte na Win-GRAF, z blokami funkcyjnymi PLCopen. EMP-2848M steruje do 128 slave'ami EtherCAT i 16 osiami przy czasach cyklu do 500 µs, a seria EMP-9xx8 obsługuje do 32 osi przy cyklu 0,5 ms.
Który PAC Win-GRAF wybrać
| Rodzina | System operacyjny | Procesor | Lokalne I/O | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| WP-5238-CE7 | Windows CE 7.0 | Cortex-A8, 1 GHz | XV-board | Kompaktowy, 4 porty szeregowe, zasilanie 12 do 48 VDC |
| WP-8x28-CE7 | Windows CE 7.0 | Cortex-A8, 1 GHz | 1, 4 lub 8 gniazd, I-8K/I-87K | Wyjście VGA, redundantne wejścia zasilania |
| WP-9x28-CE7 | Windows CE 7.0 | Cortex-A8, 1 GHz | 2, 4 lub 8 gniazd, wysokie I-9K/I-97K | Metalowa obudowa, wyjście VGA |
| XP-8x38-CE6 | Windows CE 6.0 | x86 dwurdzeniowy, 1 GHz | 0, 1, 3 lub 7 gniazd, wysokie I-8K/I-87K | Redundancja dwóch PAC |
| XP-9xx8-IoT | Windows 10 IoT Enterprise, 64-bit | Intel Atom E3845 | 1, 3 lub 7 gniazd, I-9K/I-97K | VGA i HDMI, redundancja dwóch PAC |
| RPAC-2658M | Linux z Xenomai | Cortex-A9 czterordzeniowy, 1 GHz | Zdalne I/O przez Modbus lub DCON | 3 porty Gigabit Ethernet, redundancja dwóch PAC |
| ViewPAC VP-1238/4238/6238-CE7 | Windows CE 7.0 | Cortex-A8, 1 GHz | 3 gniazda, wysokie I-8K/I-87K | Wyświetlacz 5,7, 10,4 lub 15 cali, panel przedni IP65 |
Kiedy PAC ma sens zamiast klasycznego PLC
PAC Win-GRAF programuje się jak PLC, więc wybór zależy mniej od logiki sterowania, a bardziej od tego, co jeszcze sterownik musi robić. PAC sprawdza się, gdy:
- Sterowanie i obsługa danych mają należeć do jednego urządzenia, na przykład zapis do plików, lokalna baza SQL w modelach Windows CE lub OPC UA dla MES.
- Maszyna komunikuje się z wieloma urządzeniami na różnych portach i protokołach, w tym z przyrządami szeregowymi o własnym protokole.
- Na samym sterowniku potrzebny jest interfejs operatora, przez wyjście VGA z eLogger HMI lub na ViewPAC z wbudowanym wyświetlaczem.
- Niestandardowe oprogramowanie w C# lub VB.NET musi wymieniać dane z programem sterowania.
- Wymagana jest redundancja sterowników, z użyciem redundancji dwóch PAC w XP-8x38-CE6, XP-9xx8-IoT lub RPAC-2658M.
Klasyczny PLC bywa prostszym wyborem, gdy standard zakładu narzuca platformę PLC i jej narzędzia inżynierskie albo gdy personel serwisowy jest przeszkolony tylko na tej platformie. Funkcje bezpieczeństwa wymagają sterownika lub przekaźnika certyfikowanego do tego celu, niezależnie od platformy, na której działa reszta maszyny.
Użytkownicy starszych PAC ISaGRAF powinni wiedzieć, że ICP DAS informuje, iż ISaGRAF nie działa na 64-bitowych komputerach z Windows 7 i 8, i wskazuje Win-GRAF jako alternatywę.
Wyślij do działu sprzedaży technicznej krótki opis maszyny, liczbę punktów I/O i używane protokoły, a zaproponujemy odpowiedni PAC Win-GRAF i moduły I/O.
Produkty do tego zastosowania
e-USB404 CR
e-USB404 Moduł rozszerzeń 4-portowy USB 3.1 Gen 1, e-Bus x4
Cena regularna:
256,00 €
za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Moduł e-USB404 CR dodaje cztery niezależne kontrolery hosta USB 3.1 Gen 1 do sterownika programowalnego AXP-9000-IoT (PAC) przez jedno gniazdo e-Bus x4. Jest przeznaczony dla inżynierów, którzy potrzebują jednoczesnej pracy wielu urządzeń USB, zwłaszcza kamer wizyjnych USB generujących duże ilości danych obrazowych.Każdy port ma własny kontroler oraz wskaźnik LED stanu, a wszystkie cztery złącza Type-A są dostępne na panelu, co ułatwia okablowanie. Każdy port zapewnia napięcie 5 V o wydajności do 900 mA, z zabezpieczeniem przed przeciążeniem i zwarciem. Zasilanie każdego portu można włączać i wyłączać programowo za pomocą SDK, co umożliwia zresetowanie zawieszonego urządzenia USB w celu odzyskania po awarii.Tryby transmisji: SuperSpeed (5 Gb/s), High Speed (480 Mb/s), Full Speed (12 Mb/s) i Low Speed (1,5 Mb/s)Obsługa systemów Microsoft Windows 7/8.1/10 oraz LinuxTemperatura pracy -25 ~ +60 °CTypowe zastosowania to akwizycja klatek w inspekcji wizyjnej maszyn, automatyczna kontrola optyczna, kontrola jakości oraz obrazowanie medyczne.ZastosowaniaInspekcja wizyjna maszynAutomatyczna kontrola optycznaKontrola jakościObrazowanie medyczne
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
I-8014CW-G CR
I-8014CW-G Moduł wejść prądowych, 8 kan. różnicowych, 16 bitów 250 kS/s
Cena regularna:
428,00 €
za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Moduł I-8014CW-G CR to wejście analogowe dla inżynierów, którzy potrzebują szybkiego i dokładnego pomiaru prądu na ośmiu kanałach różnicowych. Każdy kanał jest próbkowany z rozdzielczością 16 bitów, a w trybie pacera jednokanałowego osiąga 250 kS/s, przy zakresie wejściowym ±20 mA i izolacji wewnątrzmodułowej 2500 VDC.Funkcja Magic Scan pozwala skanować poszczególne kanały przy różnych zakresach wejściowych, zachowując szybkość próbkowania 250 kS/s podczas skanowania jednokanałowego. Może działać jako standardowe skanowanie lub jako funkcja wirtualnego próbkowania i podtrzymania (Virtual Sample and Hold), będąca tańszą alternatywą dla sprzętowego układu próbkowania i podtrzymania na wielu kartach analogowych.Wbudowany bufor FIFO o pojemności 4 K próbek przechowuje wyniki konwersji. Gdy liczba próbek przekroczy zdefiniowany poziom FIFO, przerwanie informuje urządzenie nadrzędne. W połączeniu z trybem wyzwalania zewnętrznego po zdarzeniu wyzwalającym oraz startem wyzwalanym wewnętrznie lub zewnętrznie moduł nadaje się do szybkich i krytycznych czasowo zadań akwizycji, takich jak analiza drgań.ZastosowaniaSystemy szybkiej akwizycji danychAnaliza drgań
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
I-8014W-G CR
I-8014W-G Moduł wejść analogowych, 16/8 kan. napięciowych/prądowych, 16 bitów 250 kS/s
Cena regularna:
428,00 €
za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
I-8014W-G CR to wysokowydajny moduł wejść analogowych dla inżynierów, którzy potrzebują szybkiego i dokładnego pomiaru sygnałów napięciowych i prądowych. Zapewnia do 16 wejść jednobiegunowych lub 8 różnicowych, wybieranych zworką, z rozdzielczością 16 bitów oraz szybkością próbkowania 250 kS/s w trybie pojedynczego kanału z generatorem taktującym.Funkcja Magic Scan pozwala każdemu kanałowi wejściowemu korzystać z własnego zakresu wejściowego, a skanowanie pojedynczego kanału zachowuje pełne tempo 250 kS/s. Magic Scan może działać jako standardowe skanowanie lub jako funkcja Virtual Sample and Hold, która zapewnia pracę w stylu próbkowania z podtrzymaniem bez kosztów zwykle związanych z tą funkcją w kartach wejść analogowych.Wbudowany bufor FIFO o pojemności 4 k próbek przechowuje wyniki konwersji. Gdy liczba próbek przekroczy zdefiniowany poziom FIFO, przerwanie informuje urządzenie nadrzędne, co sprawdza się w zadaniach akwizycji o krytycznym znaczeniu czasowym, takich jak analiza drgań. Obsługiwane są tryby startu wyzwalanego wewnętrznie lub zewnętrznie oraz tryb zewnętrznego wyzwalania po zdarzeniu wyzwalającym.ZastosowaniaSystemy szybkiej akwizycji danychAnaliza drgań
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
I-8017DW-G CR
I-8017DW-G Moduł wejść analogowych, 8/16 kan., 14 bitów, 100 kHz, złącze DB37
Cena regularna:
355,00 €
za sztukę · rabat ilościowy od 10 szt.
Moduł I-8017DW-G to wejście analogowe przeznaczone dla inżynierów, którzy potrzebują szybkiej, wielokanałowej akwizycji sygnałów z źródeł napięciowych lub prądowych. Akceptuje 8 wejść różnicowych lub 16 wejść pojedynczo zakończonych, z rozdzielczością 14 bitów i pasmem 100 kHz.Każdy kanał może być konfigurowany indywidualnie dla zakresów ±10 VDC, ±5 VDC, ±2,5 VDC, ±1,25 VDC lub ±20 mA. Wejście prądowe wybiera się zworką, a wewnętrzny rezystor do pomiaru prądu różnicowego również jest wybierany zworką. Fabrycznie moduł jest dostarczany z wybranym wejściem napięciowym. Próbkowanie osiąga 90 kS/s w trybie odpytywania pojedynczego kanału, 50 kS/s w trybie przerwań pojedynczego kanału oraz 16 kS/s w trybie skanowania 8 kanałów.Izolacja wynosi 2500 VDC wewnątrz modułu, a każdy zacisk jest zabezpieczony przed wyładowaniami ESD kontaktowymi o wartości ±4 kV. Zamówienie I-8017DW-G-G CR zawiera gniazdo DB37 CA-4002F z plastikową osłoną, dzięki czemu jest gotowe do okablowania w terenie.ZastosowaniaSystemy szybkiej akwizycji danychMonitorowanie i sterowanie procesamiAnaliza drgańGenerowanie cyfrowych wzorców z portu wejść/wyjść cyfrowych
Na zamówienieDostawa w ok. 2-3 tygodnie
Więcej o: Automatyka fabryczna i maszynowa
Dodawanie I/O do istniejącego PLC bez zmiany programu
Kiedy nowe sygnały mogą omijać PLC, kiedy trzeba zmienić jego program i które moduły Ethernet I/O, magistrali polowej i bramki pasują do każdego przypadku.
Potrzebujesz pomocy w wyborze?
Znamy ofertę ICP DAS i pomożemy dobrać odpowiedni moduł, akcesorium lub część zamienną.
Skontaktuj się z doradcą technicznymDla klientów biznesowych
- Rabaty ilościowe naliczane automatycznie
- Dostawa bez VAT w UE po weryfikacji numeru VAT
- Karty katalogowe i pełne dane techniczne każdego produktu