Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2019/07/plcnext-phoenix-contact-iautomatyka-recenzja-1200x628.jpg

Nadchodzi następna generacja sterowników PLC?! Czym jest i co potrafi PLCnext?


Artykuł z serii: Phoenix Contact - PLCnext - Technology days


Phoenix Contact zawsze kojarzył mi się ze złączkami czy przekaźnikami. Z biegiem czasu, gdy automatyka przemysłowa stawała się nie tyle moją pracą, co czystym hobby, wspomniany producent coraz częściej stawał mi na drodze. Czy to moduły wejść/wyjść, czy panele operatorskie, czy różnego rodzaju urządzenia komunikacyjne, zawsze ich produkty okazywały się godne zaufania. Dlatego z dużymi nadziejami podchodziłem do możliwości zrecenzowania PLCnext. Czym jest PLCnext? Na wstępie powiem tylko, że to super nowoczesny sterownik, który charakteryzuje się między innymi dwurdzeniowym procesorem i możliwością pisania osobnych programów na każdy z nich. Mogą one pracować jednocześnie i równolegle do siebie. Wow. Jest to niewątpliwa rzadkość w świecie automatyki. Jednak to nie koniec ciekawostek, które niesie za sobą ten niepozornie wyglądający sterownik. Przeczytaj cały artykuł a poznasz wszystkie z nich.

PLCnext – budowa

Zacznijmy od samego początku, czyli tego co widzimy. Pierwsze wrażenie jakie niesie za sobą sterownik to jego smukła, kompaktowa obudowa. Mimo niepozornej budowy jest przeznaczony do trudnych warunków przemysłowych. Posiada szeroki zakres temperatury pracy -25…60°C oraz zwiększoną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Na początku zastanawiałem się, jak się do niego podłączę. Nie widać było bowiem żadnych dostępnych interfejsów. Gdy okazało się, że pod spodem znajdują się dwa porty Ethernetowe byłem mile zaskoczony. Posłużą one do komunikacji ze sterownikiem, ale również obsługi Profinet. Oprócz tego obsługują protokoły http, https, FTP, SNTP, SNMP, SMTP, SQL, MySQL, DCP… ilość naprawdę robi wrażenie.

Z prawej strony sterownika można dołączać moduły z rodziny Axioline F. Znajdziemy wśród nich standardowe moduły wejść i wyjść analogowych i cyfrowych, ale też moduły transmisji szeregowej, pomiaru mocy, pomiary temperatury, czy moduły obsługujące enkodery. Sterownik może obsłużyć maksymalnie 63 moduły.

Wszystkie moduły Axioline F na stronie Phoenix Contact: http://bit.ly/2xeLc7D

Parametry procesora są naprawdę imponujące:

  • 2-rdzeniowy procesor Arm®Cortex®-A9,
  • pamięć operacyjna 512MB SDRAM,
  • pamięć programu 8 MB,
  • pamięć danych 16 MB.

Ale takie parametry nie mogą dziwić zwłaszcza, że sterownik posiada system operacyjny Linux oraz obsługuje języki wysokiego poziomu.

Środowisko programistyczne

PLCnext Control to już nasty sterownik, który jest w moich rękach. I gdy mam możliwość pracowania z nieznanymi mi dotąd urządzeniami, zawsze na początku próbuje „wyczuć” narzędzie do jego programowania. W przypadku PLCnext jest to PLCnext Engieneer, który zaskoczył mnie już przy próbie pobrania, gdyż okazał się narzędziem darmowym.

Pobierz PLCnext Engineer ze strony Phoenix Contact: http://bit.ly/31V4Fs4

Instalacja nie jest w żaden sposób skomplikowana, więc oszczędzę wam jej opisu. Po uruchomieniu i próbie stworzenia programu należy podać firmware sterownika. Tylko co jeśli nie jest ona znana? W takim wypadku tworzę pusty projekt, gdzie jest możliwość detekcji podłączonego sterownika.

Tam okazuje się, że muszę wybrać, a zarazem znać wersje firmware sterownika. Co teraz? Byłem w o tyle korzystniejszej sytuacji, że znałem wersje sterownika od inżyniera PhonixContact. Ale bez obaw, po dalszym poznaniu oprogramowania weryfikacja wersji firmware okazuje się dość prosta. Pierwsza metoda to wybór dowolnej wersji (zazwyczaj jest to ta najnowsza gdy kupujemy nowe urządzenie) a następnie zalogowanie się i sprawdzenie jej we właściwościach sterownika. Druga opcja to zalogowanie się na webserwer.

Po dodaniu sterownika próbowałem dodać do niego moduły. Do sterownika są podłączone 2 moduły rozszerzeń wejść/wyjść cyfrowych i wejść analogowych. Miałem nadzieje, że opcja wyszukania sterownika będzie na tyle bogata, że automatycznie zostaną wykryte podłączone do niego moduły. Niestety z jakichś powodów opcja detekcji modułów nie działa, po konsultacji z supportem dostałem informację że bug zostanie rozwiązany przy kolejnej aktualizacji.

Przemysł 4.0

Po wstępnym skonfigurowaniu projektu moją uwagę przykuły dwie pozycje: „HMI Webserver” oraz „OPC UA”. Miałem w ręku już niezliczoną ilość urządzeń „idących z duchem Przemysłu 4.0”, więc mam jakieś porównanie. I mogę śmiało powiedzieć, że PLCnext wchodzi w ideę Industry 4.0 i IoT, kolokwialnie mówiąc, z buta. Dzięki funkcji HMI Webserver, która umożliwia budowanie wizualizacji w sterowniku, potrafi on nawet zastąpić panele operatorskie. W prawdzie nie odtworzymy zbudowanej wizualizacji na obudowie sterownika, ale zrobimy to na dowolnym urządzeniu, które otworzy przeglądarkę internetową. Może to być komputer PC, smartfon, czy tablet. Tworzenie wizualizacji nie jest trudne, ale przed przystąpieniem do tego polecam obejrzenie kilku tutoriali z witryny PLCnext Community

Serwer OPC-UA staje się już niemal standardem w urządzeniach. Jest to otwarta platforma komunikacyjna typu M2M (machine-to-machine) zapewniająca wgląd do danych w czasie rzeczywistym. W odróżnieniu od poprzedniej wersji, która działała wyłącznie na systemach operacyjnych Windows, OPC-UA działa na ogólnie stosowanych standardach komunikacyjnych jak TCP/IPHTTP oraz SOAP, więc zastosujemy go zarówno na Windowsie, Linuxie, OS czy nawet Androidzie. OPC-UA to komunikacja sieciowa, więc istotną sprawą jest bezpieczeństwo. Standard posiada mechanizmy zapewniające odpowiednie bezpieczeństwo. Wykorzystuje uwierzytelnianie i autoryzację, szyfrowanie danych i integralność podpisów elektronicznych (certyfikaty).

Oprócz tego Phoenix Contact opracowało dwie innowacyjne technologie: ESM oraz GDS na których opiera się praca sterownika. ESM czyli Execution & Synchronization Manager to funkcja obsługi zadań sterownika, w skrócie monitorowanie i chronologiczne wykonania programów w różnych językach. Różne języki, czyli nie tylko standardowe języki IEC 61131-3 (LAD, FBD, czy ST), ale również  C/C++, lub narzędzia oparte na modelach Simulink. GDS (Global Data Space) można rozumieć jako inteligentną pamięć współdzieloną. Jest ona odpowiedzialna za synchronizacje wszystkich danych we wszystkich użytych językach. Jedna funkcja ESM jest przypisana jednemu procesorowi. AXC F 2152 posiada dwa rdzenie procesora, więc w tym samym czasie mogę być wykonywane dwa zadania.

 

Programowanie w językach IEC

Po części teoretycznej czas na praktykę. Stworzenie pierwszego programu wymaga odpowiedniej konfiguracji zadań w ESM. Stworzyłem „Task” o typie IDLE co znaczy, że będzie on wykonywany dopóki nie wystąpią inne zadania o wyższym priorytecie np. przerwania systemowe albo zadania cykliczne. Następie w oknie „Components” tworzę nowy program.

Tam mam do wybory trzy języki programowania. ST nie wymaga komentowania, jest to typowy język strukturalny. Dalej to LD oraz NOLD. W LD można tworzyć znane każdemu networki ze stykami i cewkami, ale również bloki funkcyjne bliższe elektronikom. Jest to na tyle graficzne przedstawienie tych języków, że każdą sekwencję można przenieść w dowolną część arkusza.

Kolejny język to NOLD, z nazwą której do tej pory się nie spotkałem. Po zapoznaniu się z nim okazuję się, że jest to już typowy język drabinkowy z zachowaną numeracją networków.

Bogate w funkcje programowe biblioteki oraz intuicyjny arkusz pracy sprawiają, że można dość szybko przyzwyczaić się do języków graficznych.

Programowanie w językach wysokiego poziomu

Wspominałem że PLCnext daje możliwość programowania w językach wysokiego poziom. Ciągle się mówi, że jest to kwestia czasu i nadejdzie nowa era w programowaniu sterowników PLC. Osobiście do tego wątku podchodzę trochę sceptycznie, nie jestem żadnym programistą-informatykiem i nie znam na tyle dobrze języków C++ czy C aby taką funkcjonalność rzetelnie opisać i ocenić. Mimo wszystko postanowiłem spróbować swoich sił i w tym kierunku.

No ale od czego zacząć skoro jestem w tym totalnie zielony? Phoenix Contact uczynili naprawdę bardzo dużo aby nie zrazić swoimi wynalazkami użytkowników. Dowodem tego jest witryna PLCnext Community, gdzie m.in. znajdziemy dokładny opis jak przygotować się do programowania C++.

Film prowadzi widza za rękę niczym przedszkolanka swojego nowego wychowanka w klasie. Dawno zrezygnowałbym z tego C++, ale jeśli mam do pomocy takie filmy… Po prostu grzechem byłoby to ominąć. Kolejny film pokazuje już samo programowanie. Moje pierwsze kroki w programowaniu w C++ śmiało mogę uznać za udane.

PLCnext Community

Co to właściwie jest i co tam znajdziemy? Jest to portal będący centrum kompetencyjnym dla sterowników PLCnext Technology. Można tam znaleźć dokumentacje, quickstarty, FAQ, a przede wszystkim forum dyskusyjne, na którym na bieżąco wypowiadają się osoby techniczne odpowiedzialne za tematykę PLCnext Technology od strony sprzętowej i programowej. Jeśli macie jakieś problemy z PLCnext, z pełną odpowiedzialności polecam serwis, sam miałem problemy podczas testów. Pomoc i cenne wskazówki znalazłem właśnie na tamtejszym forum.

 

PLCnext STORE

Kolejna witryna godna uwagi to PLCnext Store. Jest to repozytorium m.in. bibliotek, gotowych rozwiązań, rozszerzeń funkcji dla sterowników PLCnext Technology. Można tam znaleźć dodatkowe runtime’y takie jak Codesys, linuxowy Node.js czy ogólny klient komunikacji MQTT. Fajne rozwiązanie to tzw. „Solution Apps”, są to w pełni funkcjonalne aplikacje, które nie wymagają konfiguracji, a jedynie parametryzacji poprzez webserwer po zainstalowaniu ich na sterowniku. Oczywiście skorzystałem z takiej okazji i zainstalowałem aplikacje sterownia pompownią ścieków. Proces instalacji jest prosty, wymaga jedynie podłączenia sterownika do sieci i skonfigurowania go do Proficolud. Oczywiście cały ten proces jest szczegółowo wyjaśniony w PLCnext Community. Po dodaniu urządzenia do naszego konta i instalacji wybranej aplikacji można ją testować.

Aplikacje, które pojawiają się na PLCnext Store są obecnie tworzone przez zespół Phoenix Contact oraz zewnętrzne firmy, z którymi Phoenix Contact ściśle współpracuje. Natomiast tak jak było to już wcześniej zapowiadane do udziału w tworzeniu aplikacji będą zaproszone również inne firmy.

Podsumowanie

Podczas testów ciągle doszukiwałem się jakichś wad, aby ten artykuł nie wyszedł zbyt cukierkowo. To co uznałem za duży minus to brak możliwości symulacji sterownika bez fizycznego sterownika. Jednak jest to nadal nowy produkt i myślę, że niebawem taka opcja pojawi się, zwłaszcza, że PhonixContact daje możliwość symulacji innym swoim sterownikom. PLCnext zaskoczył mnie pozytywnie mimo przeróżnych problemów jakie mi stawiał. Spodobała mi się szata graficzna oprogramowania, wsparcie techniczne i bardzo duża baza wiedzy na PLCnext Community. Przede wszystkim właśnie dzięki niemu zrozumiałem ideę wprowadzania języków wyższego poziomu do sterowników PLC.

Po więcej odsyłam do Phoenix Contact

UWAGA! Poznaj PLCNext na Technology Days

25-27 maja weź udział w konferencji Technology days organizowanej przez Phoenix Contact.  To 3 dni zatankowane merytoryczną wiedzą i przykładami!

A teraz przejdźmy do meritum, czyli VII Edycji Technology Days. Wszystkie spotkania ponownie są w formie online dla wygody i bezpieczeństwa każdego z nas. Każde spotkanie prowadzone jest ekspertów, w ich trakcie pokazywane są praktyczne zastosowania oraz mamy możliwość czatu i dyskusji ze specjalistami, oraz uczestnikami. Poniżej znajdziecie plan wszystkich webinarów:

  • 25 maja – Bezpieczeństwo przesyłania danych oraz monitorowanie parametrów procesu produkcyjnego.

Zarejestruj się już teraz

 

  • 26 maja – Obniżenie kosztów prefabrykacji, przeglądów i serwisowania szaf sterowniczych poprzez optymalizację.

Zarejestruj się już teraz

 

  • 27 maja –  Niezawodna komunikacja dla krytycznych czasowo aplikacji w Przemyśle 4.0

Zarejestruj się już teraz

Jednakże serdecznie zachęcam Cię do zarejestrowania się na wszystkie z tych webinarów. Wiedzy nigdy nie jest dość, a dzięki niej poszerzysz swoje kompetencje i będziesz jeszcze lepszym specjalistą. Niech moc 5G będzie z Wami!


Więcej z serii: Phoenix Contact - PLCnext - Technology days


Utworzono: / Kategoria: , , ,
  • Autor: Grzegorz Turowski • iAutomatyka.pl
  • Jestem inżynierem o specjalności programowania sterowników PLC. Doświadczenie nabyłem przy realizacji obiektów wod-kan oraz automatyk utrzymania ruchu. Jako aktywny inżynier miałem do czynienia z pokaźną liczbą urządzeń automatyki jak PLC, HMI, napędy, urządzenia sieci przemysłowych. Obecnie, swoich sił próbuje w redakcji iAutomatyka.
  • Profil Autora

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • Zapraszamy do składania zapytań ofertowych o wszystkie produkty EATON w tym sterowniki easyE4 przez portal allektro.pl (Kliknij tutaj) lub przez kontakt e-mail oferty@staport.pl...
  • Systemy RFID są ekonomiczne, uniwersalne i zapewniają niezawodność procesów, np. w intralogistyce. Zadania związane z identyfikacją stały się teraz łatwiejsze, szczególnie gdy potrzebna jest duża liczba punktów identyfikacji, dzięki  głowic...
  • Seria FX-100 Czujniki z serii FX-100 to najlepsze rozwiązanie pod względem stosunku jakości do ceny. Wyposażone są w funkcje szybkiego uczenia, co pozwala użytkownikom w szybki i prosty sposób przystosować czujnik do pracy z nieskomplikowan...
  • Przeznaczony do pracy na wolnym powietrzu EMC / ekranowany Zakres zastosowania Budowa instalacji przemysłowychBudowa maszynTechnika grzewcza i klimatyzacyjnaElektrownie Dla przemiennika częstotliwości zasilającego 3 – fazowe silniki A...
  • ITP14 to uniwersalny wyświetlacz procesowy do monitorowania i kontroli procesów przemysłowych. To urządzenie ma zwartą, znormalizowaną konstrukcję i pasuje do standardowego otworu montażowego ⌀22,5 mm na lampy sygnalizacyjne. Zapewnia to sz...
  • Ten kurs zawiera podstawy z dziedziny serwomechanizmów. Składa się z pierwszego modułu wprowadzającego, pełnego kursu o serwomechanizmach. Mini kurs przeprowadzi Cię przez podstawowe zagadnienia związane z serwomechanizmami. Zaczniemy od sa...



Producent PLCnext

PhoenixContact