Pierwszy projekt tworzony na nowym urządzeniu często wymaga zapoznania się z nowym środowiskiem programistycznym oraz urządzeniami. W artykule postaram się przedstawić w jaki sposób połączyć się ze sterownikiem, jak podłączyć czujnik temperatury, skonfigurować wejście do jego obsługi, wyświetlić odczytaną wartość oraz na jej podstawie sterować urządzeniami zewnętrznymi.
Bohaterem artykułu jest panel HMI wraz ze zintegrowanym sterownikiem PLC firmy Unitronics o oznaczeniu SM35-J-RA22. Przedstawię w nim pierwszy projekt z podłączeniem czujnika temperatury i wyświetleniem jej na panelu.
Połączenie z urządzeniem jest realizowane poprzez port RS232 zlokalizowany na bocznej ściance urządzenia w formie gniazda RJ11. Przewód jest łatwy do wykonania we własnym zakresie według oznaczeń poniżej.
Sterowniki o przekątnej 3,5″ posiadają port RS232, pozostałe zostały wyposażone w porty USB.
Pozostając przy temacie połączeń, aby połączyć czujnik temperatury taki jak PT100 należy odpowiednio ustawić zwory konfiguracyjne znajdujące się wewnątrz. Na samym początku, żeby dostać się do zwór, należy odkręcić 4 śruby obudowy znajdujące się z tyłu urządzenia i zdjąć obudowę. Wejścia sterownika mogą pełnić różne funkcje, a to właśnie ich konfiguracja jest pierwszym etapem, który pozwoli urządzeniu „zrozumieć” sygnał wejściowy.
Lokalizacja zwór widoczna jest w prawym górnym rogu obrazu. Powyższe tabele pozwalają dostosować typ wejść i wyjść do potrzeb aplikacji, jaką chcemy zrealizować. Chcemy podłączyć czujnik PT100, w związku z tym należy wybrać wyjścia, które będą potrafiły go obsłużyć. Taką możliwość dają wejścia 7/8 i 9/10. W tym momencie nasuwa się pytanie: dlaczego wejścia są połączone w pary? Odpowiedź jest prosta 😉 Dzieje się tak, ponieważ sterownik pozwala na podłączenie czujników o większej liczbie wyprowadzeń niż podstawowe 2. W takich czujnikach istnieje możliwość kompensacji błędu linii pomiarowej.
Sposób połączenia czujników o 2, 3 i 4 wyprowadzeniach przedstawiono poniżej.
Widać tu również konieczność użycia wejścia I11, a więc zwora z nim powiązana również będzie musiała być odpowiednio ustawiona.
Poprawna konfiguracja dla podłączenia czujnika PT100 do wejść 7/8 wygląda następująco:
- JP1 B
- JP2 A
- JP3 B
- JP11 B
Po zastosowaniu takiej konfiguracji możemy założyć z powrotem tylną obudowę.
Posiadam czujnik PT100 o dwóch wyprowadzeniach, więc w moim przypadku należy zmostkować wejście 7 i 8.
Środowisko programistyczne kryje się pod nazwą VisiLogic i jest dostępne za darmo. Należy je jednak zarejestrować, ponieważ wersja niezarejestrowana jest limitowana czasowo (30 dni). Po uruchomieniu go na ekranie ujrzymy następujące okno aplikacji.
Kolejnym krokiem jest uruchomienie narzędzia HW Configuration w drzewie projektu lub w menu View. Należy w nim przejść do części zatytułowanej SAMBA.
Następnie należy wybrać odpowiedni model urządzenia. W moim przypadku jest to SM35-J. Po wybraniu modelu zostaniemy poproszeni o wybranie wersji sprzętowej modelu.
Poszczególne wersje różnią się od siebie typem wyjść (tranzystorowe lub przekaźnikowe) oraz rozdzielczością wejścia analogowego. Urządzenie, na którym pracowałem, to wersja RA22.
Po wyborze widoczne będą zakładki odnoszące się do konfiguracji wejść i wyjść. Powyżej widać rozwijane menu w którym wybieram czujnik temperatury PT100. W kolumnie Filter można wybrać filtr uśredniania wartości dla wejścia.
- Low strength filter – wynikiem jest średnia z dwóch ostatnich pomiarów
- Medium strength filter – zapamiętywane są 4 ostatnie wartości, odrzucane są wartości skrajne, z pozostałych dwóch pomiarów wyciągana jest średnia
- High strength filter – zapamiętywane jest 8 ostatnich wartości, odrzucane są wartości skrajne, z pozostałych czterech pomiarów wyciągana jest średnia
- No filter – w tym przypadku wynik jest pomiaru jest przekazywany bezpośrednio bez operacji matematycznych.
W kolumnie mode wybierana jest jednostka, w jakiej chcemy aby wyświetlana była temperatura. Do wyboru mamy stopnie Celsjusza oraz Fahrenheita.
Kolumna Op mówi o rodzaju komórki pamięci do jakiej będzie przekazywana wartość z pomiaru. W tym przypadku jest to MI, czyli komórka pamięci typu całkowitego. Addr to numer komórki pamięci danego wybranego typu zmiennej.
W następnej kolumnie można wpisać wartość, jaka będzie widoczna zaraz po starcie sterownika jeszcze przed pierwszym pomiarem.
Kolumna Description jest odpowiedzialna za opis komórki pamięci. Opis ten będzie widoczny przy użyciu w PLC lub HMI.
Tak wygląda skonfigurowane wejście czujnika PT100 w moim projekcie.
Pierwszy program pozwoli sprawdzić poprawność podłączenia i prawidłowość odczytu temperatury.
Potwierdzamy konfigurację przyciskami OK.
W edytorze wizualizacji HMI wybieramy ikonę pola numerycznego.
Następnie wyznaczamy miejsce na ekranie, w którym ma pojawić się odczytywana wartość.
Aby wyświetlić wartość zmiennej na ekranie wystarczy obok pola link nacisnąć przycisk „…”, a następnie wybrać zmienna przypisaną do odczytu temperatury, w tym przypadku MI 1. Klikamy OK i pierwszy raz łączymy się ze sterownikiem, by przesłać program.
Wybieramy opcję Download, by wysłać projekt.
Przy pierwszym połączeniu pojawia się okno konfiguracji połączenia
Wprowadzamy odpowiednie ustawienia połączenia. Numer portu będzie można znaleźć w systemowym Menedżerze Urządzeń. W większości przypadków będzie potrzebne zainstalowanie sterowników portu szeregowego, w zależności od użytego sposobu połączenia. Jeśli wszystkie wartości będą poprawne, po wciśnięciu przycisku Get OPLC Information powinny być widoczne informacje na temat podłączonego sterownika.
W tym momencie należy zamknąć okno oraz ponownie wybrać opcję Download, by kontynuować.
Pojawi się okno transferu. Podczas samego procesu będą pojawiać się komunikaty z pytaniami o kontynuację procesu. Oczywiście potwierdzamy. Ja wybrałem Stop – Download -Run, więc po zakończeniu wysyłki zobaczyłem następujący ekran.
Jeśli na ekranie HMI zobaczymy wartość temperatury, to będzie oznaczało, że wszystko działa poprawnie i możemy przejść dalej.
Jeśli na ekranie zobaczymy wartość 32767 to jest znak, że czujnik jest nie podłączony lub wartość jest poza zasięgiem, możliwa jest też błędna konfiguracja. Jeśli jednak ujrzymy wartość -32767 to będzie oznaczało, że pomiędzy żyłami czujnika jest zwarcie.
Pierwsze kroki zaczniemy od zmiany koloru tła na biały oraz zmiany nazwy ekranu. Aby tego dokonać, należy kliknąć opcję Properties oznaczoną strzałką poniżej.
Następnie dodamy pola tekstowe do projektu opisujące zmienne na ekranie. Możemy to zrobić, wybierając ikonę obok napisu Text na panelu narzędziowym pionowym.
W oknie narzędziowym tekstu ustawiamy interesujący nas krój i rozmiar czcionki, pozycję napisu oraz kolory samego napisu oraz tła.
Wyświetlanie zmiennej zostało zaprezentowane wyżej więc pominę tę procedurę. Różnicę stanowi zmienna, która będzie modyfikowana na ekranie HMI. Dla niej aktywujemy wyświetlanie klawiatury ekranowej po kliknięciu na niej.
Odpowiada za to checkbox Keypad entry u góry okna narzędziowego. Dwa pola umieszczone poniżej pozwalają na określenie wartości granicznych jakie będą mogły zostać wpisane.
Wartość z czujnika powinna być wyświetlana z jednym miejscem po przecinku. Aby przesunąć przecinek o jedno miejsce w lewo należy obok pola Base Format: należy ustawić wartości określające liczby cyfr przed i po przecinku. Program automatycznie będzie stosował przesunięcie w trakcie wyświetlania. Kolejnym polem jest Tekst after, dzięki któremu możemy dołączać tekst do wartości liczbowej, w tym przypadku literkę C.
W projekcie nie wykorzystuję linearyzacji wartości, która jest widoczna w oknie narzędziowym, ale jak widać jest dostępna.
Kolejną operacją jest dodanie grafik do wizualizacji. Klikamy w ikonę palety barw,
a następnie w miejsce ekranu gdzie będziemy chcieli umieścić obiekt. Otworzy się wtedy przeglądarka plików, w której wskazujemy plik graficzny.
Po skomponowaniu ekranu przechodzimy do części logicznej.
Tutaj mamy do dyspozycji pasek narzędziowy poziomy u góry okna, gdzie widzimy opcje takie jak Boolean Compare czy też Logic. Znajdują się tam funkcje znane z innych sterowników PLC. Po wybraniu odpowiedniej funkcji pojawia się ona na szczeblach drabinki i czeka na umiejscowienie jej w odpowiednim miejscu. Gdy to nastąpi, zostaną wyświetlone okna, w których należy wskazać adresy zmiennych, których funkcja będzie używać.
Oto przykładowa drabinka stworzona na potrzeby artykułu.
Na wizualizacji dodane zostały dwie grafiki, które przedstawiają płomień oraz wentylator by reprezentować funkcję wyjść cyfrowych aktywowanych w trakcie działania programu. Jednak we właściwościach obrazu nie ma kontrolki pokazywania obrazu ale jest ukrywania które zostało wykorzystane.
Poniżej widoczny jest film przedstawiający działanie tej aplikacji. W kubkach jest gorąca oraz zimna woda.
Dziękuję i Pozdrawiam
Tomek
  Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Luty 2020. Nagrodę Torba podróżna + kubek termiczny + zestaw gadżetów dostarcza ambasador konkursu, firma FINDER. |
