[glow=red]Trochę o przekaźnikach programowalnych[/glow]
Ogólnie sterowniki można podzielić na tzw. Przekaźniki Programowalne oraz sterowniki PLC.
Te pierwsze można kupić używane na Allegro za 200zł np. LOGO Siemensa. Ogólnie ich ceny kształtują się w granicach od ok 200zł wzwyż w zależności od producenta, możliwości i wielkości.
Sterowniki te charakteryzują się ogólnie dużą prostotą posiadanych funkcji programowych (AND,OR, licznik, timer, komparator liczb, jakaś prosta arytmetyka, PID i czasem PWM), często posiadają także zintegrowany wyświetlacz 4x12(16) znaków, czasami graficzny 64x192pix. Zasilane są albo 230V lub 24V, rzadziej 12V. Przy czym zdecydowanie odradzam wersje 230V, bo są specyficzne, pracujemy na napięciu sieciowym, chyba że ktoś chce tym sterować oświetleniem w domu/ogrodzie to można zdecydować się na taki sterownik. Do innych zastosowań właściwie mało lub wcale nie użyteczny.
Zasadnicza różnica między wersjami zasilanymi 230VAC a 12/24VDC jest taka że te pierwsze posiadają tylko wejścia logiczne rozpoznające stan, napięcie 230V jest (logiczne 1), napięcia nie ma (logiczne 0), a te drugie mają oprócz typowo cyfrowych wejść w standardzie 24V, kilka (najczęściej 2 do 4) mogących pracować jako analogowe w zakresie 0-10V. Konfiguracja odbywa się programowo. Czasami są też wyjścia analogowe, ale to rzadkość.
Wyjścia w tych sterownikach są przekaźnikowe, albo tranzystorowe (NPN/PNP). Pewnym wyjątkiem jest tu LOGO, bo tam mamy tylko przekaźniki, choć nie wiem jak w najnowszej serii 0BA8 ?
Co bym poradził wybrać jeżeli chodzi o przekaźniki programowalne ?
Chyba najciekawszą obecnie ofertę ma firma TELMATIK z sterownikami firmy ARRAY (APB). Ceny zaczynają się od 225zł netto. Zaletą sterowników jest całkiem darmowe oprogramowanie do ich programowania.
Najprostsza seria to sterowniki serii AF. Na nich raczej nie poszalejemy, wyboru modeli sterowników też jakoś szalonego nie ma, wyjścia są przekaźnikowe (10A) lub tranzystor (2A) ale sterować bramą, oświetleniem w ogrodzie, czy czymś naprawdę prostym poradzimy. Programuje się je dosyć intuicyjnie (zresztą jak wszystkie sterowniki APB) bo rysujemy schemat ideowy na bramkach logicznych, licznikach i Timerach. Jak ktoś zna trochę TTLke od razu odnajdzie się w tym. Program może się składać z MAX 127 funktorów. Wadą jest stosunkowo długi czas reakcji wejść na poziomie >=50ms.
Drugą wadą jest to że wyświetlacz to osobny moduł, który trzeba sobie dokupić jak go chcemy, ale nie kosztuje szalonych pieniędzy (55zł+VAT).
Kolejna seria to SR - Super Relay, zasadniczo różni się od poprzedniej tym że wyświetlacz można oddalić od sterownika za pomocą przewodu, są dodatkowo dostępne moduły rozszerzające ilość wejść/wyjść czego nie można zrobić w sterownikach AF.
Najciekawsza jest jednak seria APB.
Mamy tutaj duży wybór sterowników, modułów rozszerzeń, i co chyba najciekawsze graficzny wyświetlacz, oraz możliwość podłączenia tzw. Panelu operatorskiego HMI (drugie zdjęcie). najtańszy sterownik to wydatek 375zł Netto.
Osobiście miałem okazję na tym właśnie sterowniku budować sterowanie nawijarki do taśmy zamkowej. Sterownik jest dosyć przyjemny i ma spore możliwości, bo program może mieć 320 bloków funkcyjnych. Wadą jest sposób wywoływania ekranów komunikatów w programie, bo zachowuje się to jak zatrzask Latch, i raz wywołany ekran jest ciągle aktywny, aż nie wywołamy następnego (innego) co staje się uciążliwe jak mamy więcej opcji w programie. Ale jak mamy panel HMI - Human Machine Interface (też używałem) to jest pełen luz. Swego czasu wspomniane panele na allegro można było kupić za 300zł. Sterownik posiada szybkie liczniki, oraz szybki PWMx2, co się przydaje przy sterowaniu silnikami krokowymi. Ogólnie przyjemny w stosowaniu sterownik.
Jeżeli chodzi o przekaźniki innych firm to na dzień dzisiejszy chyba jeszcze seria SG2 firmy TECO warto się zainteresować. Zasadniczą różnicą względem APB jest tutaj możliwość programowania w jednym z dwóch języków programowania LAD czyli drabince oraz FDB czyli rodzaj schematu ideowego jak w APB.
Reszta raczej wypada marnie, bo albo cena wysoka, i trzeba często płatnego oprogramowania, co raczej wyklucza zakup, no chyba że ktoś jest takim desperatem że ręcznie wprowadzi sobie do LOGO program z klawiatury sterownika, ale to raczej karkołomne zadanie godne wpisu do księgi Gunesa..
Podsumowując przekaźniki programowalne.
Przekaźniki programowalne to całkiem ciekawa alternatywa, jeżeli mamy układ w którym chcemy zastąpić kilka, kilkadziesiąt przekaźników, lub sterować prostymi procesami/urządzeniami, gdzie nie ma zbyt wysokich wymagań czasowych jeżeli chodzi o czas reakcji sterownika. Co prawda można za ich pomocą sterować nawet złożonymi procesami co wraz z kolegą w pracy robiliśmy, ale wtedy trzeba najczęściej kupić droższe wersje, dobudowywać jakieś własne układy, których cena zbliża się już do prostszych sterowników PLC co za chwilę udowodnię.
Czy warto wchodzić w przekaźniki programowalne ? Oczywiście na początku to bardzo dobry start, głównie ze względu na prostotę ich stosowania i programowania, z drugiej strony producenci coraz bardziej rozwijają te sterowniki, i coraz bardziej zaciera się różnica między nimi a najprostszymi sterownikami PLC, jeżeli chodzi o możliwości. Najbardziej chyba w tej dziedzinie działa obecnie SIEMENS z serią LOGO, szczególnie najnowsze serie 0BA7 i 0BA8. Ale cena i konieczność posiadania pełnej wersji programu skutecznie odstraszają.
Najważniejszą zaletą przekaźników programowalnych jest posiadanie wyświetlacza i prostej klawiatury, oczywiście jeżeli takową wersję sterownika sobie zakupimy, bo pozbawione interfejsu HMI też są. Panel HMI ma tą zaletę ,że można podejrzeć i edytować ustawienia sterownika (programu), bez konieczności latania z komputerem i przewodem programującym.
Tyle w sprawie przekaźników programowalnych, bardziej nie będę się nad nimi rozwodził i skupię się bardziej na sterownikach PLC.
Sterowniki PLC firmy FATEK.
FATEk to Tajwańska firma działająca od 1992 roku której flagowym produktem są sterowniki PLC serii FBs. Kilka lat temu wprowadzono także nieco uproszczona wersję tych sterowników mianowicie serię B1/B1z. Serie te poza oczywiście możliwościami różnią się także ceną. Oprogramowanie WinProladder jest całkowicie darmowe i obsługuje wszystkie serie sterowników. Wyłącznym dystrybutorem tych sterowników (oraz paneli operatorskich HMI Wientek) w Polsce jest firma MultiProjekt z Krakowa. Oczywiście to tylko część szerokiej oferty firmy. Organizuje ona także bezpłatne szkolenia (zwrotna kaucja 50zł), ale jest jeden haczyk, mianowicie tylko dla pracowników firm związanych z automatyką
Dodatkowo szkolenia mogą odbyć studenci uczelni współpracujących z tą firmą np. AGH z Krakowa.Na szczęście na ich stronie firmowej zamieszczone są wszystkie materiały, w tym szkoleniowe i to w sporej części w naszym ojczystym języku, więc można się szkolić bez większych problemów w własnym zakresie.
Natomiast dobrze jakby ktoś jednak pokazał nam podstawy i zasady, bo programowanie i dobór PLC nie jest tak prosty, jak przekaźników programowalnych przedstawionych wyżej.Najważniejsze pytanie jakie są koszty takiej edukacji ?
Od niedawna w ofercie firmy są dwa promocyjne zestawy sterowników serii B1
Zestaw 1:
- sterownik PLC B1-20MJ2-D24 (seria B1, obudowa standard, 12 we / 8 wy pnp)
- moduł komunikacyjny B1-CM25E (RS232, RS485, Ethernet)
- kabel do programowania FBs-U2C-MD-180 (RS232-USB)
- zasilacz ADP-24V-2A (24VDC / 2A)
Cena promocyjna: 649 zł netto
Zestaw 2:
sterownik PLC B1-20MJ2-D24-S (seria B1, obudowa slim, 12 we / 8 wy pnp)
- moduł komunikacyjny B1-CM5-S (RS485)
- moduł analogowy B1-L2A2D-S (2 we / 2 wy analogowe)
- kabel do programowania FBs-U2C-MD-180 (RS232-USB)
- zasilacz ADP-24V-2A 24VDC / 2A
Cena promocyjna: 549 zł netto
Są to bardzo atrakcyjne ceny zwarzywszy że za sam sterownik B1-20MJ gdybyśmy chcieli go kupić osobno zapłacimy jakieś 700-800zł, a tutaj w tej cenie dostajemy sterownik, moduł rozszerzeń, przewód do programowania i zasilacz, czyli praktycznie kompletny mały system PLC o całkiem sporych możliwościach.
To też dobry moment na takie małe porównanie kosztów PLC vs PP (przekaźnik programowalny). Zróbmy więc mały kosztorys Zestaw 2 i podobny możliwościami zestaw na APB, bez wyświetlacza no bo nasz FATEK też go nie ma.
Najbliższy sterownik APB mający podobną ilośc wejść i wyjść to:
1. Sterownik APB-22MRD 12-24V =>14we.DI (4 szybkie) albo 12AI+2DI / 8wy. przekaźniki / RTC, bez LCD - 445zł netto
2. Zasilacz 2A - DR-4524 => zasilacz impulsowy 230V/24V 2A - 65zł netto
3. przewód programujący APB-DUSB => interfejs USB z kablem do połączenia APB - komputer (konw. FTDI) 70 zł netto.
Razem: 455 + 65 + 70 = 590zł netto czyli nawet ok 40zł drożej od PLC, a możliwości zaawansowanych brak.
Jak widać kalkulacja który typ sterownika lepszy, nie jest jednoznaczna, i wszystko zależy od konkretnych wymagań projektu i użytkownika.
Opcja 3. Zestaw szkoleniowy firmy Fatek. Ale to tak jak komuś by nad bywało ok 3700zł kieszonkowego. choć sam zestaw muszę przyznac jest rewelacyjny.
Sterowniki Serii FBs
Jest to najstarsza i jednocześnie najbardziej rozbudowana rodzina sterowników firmy FATEK.
Ze względu na cenę tych sterowników nie będzie zbytnio się na niej skupiał, i omówię ją tylko ogólnie, aby można było mieć porównanie do serii B!/B!z. Poniższy diagram przedstawia sterowniki oraz możliwe konfiguracje dla nich.
Sterowniki mogą obsłużyć do MAX 512 punktów, czyli wejść/wyjść, co daje 256 wejść i 256 wyjść. Same sterowniki tez można łączyć między sobą w sieć skaładjącą się MAx z 254 stacji (sterowników).
Same sterowniki FBs (1) dzielą się na 3 rodziny MA/MB, MC, MN
Rodzina MA/MB (podstawowa) - najprostsze sterowniki serii FBs, nie posiadają Zegara Czasu Rzeczywistego (RTC), systemu przerwań na wejściach, MAX 3 porty komunikacyjne, szybkie wejścia do 20KHz. Tu mała uwaga. Ogólnie szybkich wejść jest 8, ale 4 pierwsze są sprzętowe powiązane z 32-bitowymi Licznikami/Timerami sprzętowymi, pozostałe 4 są programowe. Maksymalna częstotliwość jest natomiast podawana sumarycznie dla wszystkich szybkich wejść
Oznacza to że jeżeli chcemy wykorzystać wszystkie 8 liczników, to MAX szybkość zliczania wynosi 20KHz/8 czyli ok 2,5KHz na kanał, chyba że podłączamy enkoder to 1,25KHz czyli jeszcze połowa z tego. Zasada ta dotyczy praktycznie wszystkich sterowników FATEK.Rodzina MC (zaawansowana) - nazwa zaawansowana jest nieco mylna, bo tak naprawdę są to sterowniki uniwersalne. Zasadnicza różnica w stosunku do sterowników wymienionych wyżej to że to że posiadają wszystkie funkcje dodatkowe których nie ma seria MA/MB, do tego portów komunikacyjnych może być 5, i szybkie wejścia pracują do 200KHz.
Rodzina MN - pozycjonowanie NC - najszybsze sterowniki serii FBs, przeznaczone do maszyn CNC, sterowania serwo napędami itp. Funkcje j.w, szybkie wejścia do 920KHz. UWAGA !! Posiadają szybkie wejścia i wyjścia różnicowe w standardzie 5V !
Wszystkie sterowniki wystepują w wersji zasilanej AC230/24V (z zasilaczem na pokładzie), oraz DC 12V ( dostępne na zamówienie) oraz 24V.
Sterowniki serii FBs, mają możliwość rozszerzenia ilości wejść/wyjść oraz funkcji na kilka sposobów. Jednym z nich są tzw. tablice (1a na rysunku) montowane na przodzie sterownika. Mają one jednak sporo ograniczeń funkcyjnych, Bardziej uniwersalnym rozwiązaniem są tzw. moduły. Można je przyłączyć z lewej jak i z prawej strony sterownika, stąd też ich podział na Lewostronne i prawostronne.
Moduły Lewostronne to moduły komunikacyjne, rozszerzające ilość dostępnych portów komunikacyjnych w sterowniku.
Moduły prawostronne to głównie moduły dodatkowych wejść/wyjść, przy czym dzielą się na zasilane z sterownika (3b) i posiadające własny zasilacz 230/24V (3a). Program WinProladder posiada narzędzie do obliczania szacunkowej obciążalności zasilania, dla CPU (jednostka główna) i modułów rozszerzeń, co ułatwia tworzenie konfiguracji sprzętowych.
Reszta modułów prawostronnych nie posiada własnego zasilania, i pobiera je a modułu CPU, I/O (wejść/wyjść) lub zewnętrznego zasilacza.
Jak widać modułów jest dużo, wejść/wyjść Analogowych, pomiaru temperatury (4), głosowe (do komunikatów głosowych), wagowe, itp.
Na tym bym skończył opis sterowników serii FBs i przeszedł do ich młodszych braci, którzy pewnie bardziej zainteresują forowiczów, ze względu na Cenę, no i promocyjne zestawy startowe.
Tak orientacyjnie najtańszy sterownik FBs to wydatek ok 1000zł, więc stanowczo za dużo jak na amatorskie zastosowania.
Jakby ktoś chciał dogłębniej przeanalizować sterowniki FBs, to odsyłam do katalogów (także w PL) na stronie firmy Multiprojekt.
Sterowniki serii B1/B1z
Rysunek niżej pokazuje możliwe konfiguracje systemu dla sterowników FATEK serii B1/B1z.
Pierwsze co się rzuca od razu w oczy, to znacznie mniejsza ilość dostępnych opcji niż przy serii FBs. Sterowniki B1 różnią od B1z zasadniczo dwiema rzeczami.
Pierwsza to, że sterowniki B1z są nie rozszerzalne co oznacza że do takiego sterownika nie podłączymy sobie żadnego modułu rozszerzającego jego funkcje, o czym należy pamiętać. Druga, mniej istotna, to B1z nie ma pełnej listy instrukcji B1/FBs, ale chodzi tu głównie o funkcje zaawansowane. Nie oznacza to oczywiście że się do niczego nie nadają, trzeba tylko pamiętać o ich ograniczeniach, i tym że systemu na nich potem nie rozbudujemy, więc sterownik dobrze jest sobie dobrać z małym zapasem wejść/wyjść. Zresztą zawsze tak się powinno robić.
Następna rzecz to max, ilość punktów I/O która dla serii B1 wynosi 80, a dla B1z w zależności od sterownika wynosi od 10 (najmniejszy sterownik z 6wej/4wyj) do 40(24wej/16wyj).
Jak widać są to sterowniki przeznaczone do budowy małych tanich systemów, przy czym można je łączyć w siec jak sterowniki FBs, do 254 stacji.
Maksymalna częstotliwość zliczania szybkich wejść to 50KHz (pojedyńcze wejście).
W przypadku sterownika serii B1 jest jeszcze jedna ważna uwaga, mianowicie sterowniki w wersji z dodatkowym portem RS485 nie posiadają możliwości połączenia modułów lewostronnych, więc nie podłączymy do nich modułów analogowych.
Istnieją także wersje SLIM tych sterowników w cienkich obudowach , ale dostępne są tylko z zasilaniem 24 i 12V. Są one ok 100zł tańsze.
Właściwie było to tyle jeżeli chodzi o taki krótki przegląd w kwestii PP (Przekaźników Programowalnych) oraz sterowników PLC. Nie jest to oczywiście cała oferta rynkowa, bo ta się ciągle zmienia, i za pół roku mogą pojawić się inne firmy z tanimi propozycjami.
Co wybrać. Tutaj jak pisałem wcześniej nie ma jednoznacznej odpowiedzi, współczesne PP takie jak TECO SG2 czy APB oferują naprawdę dużo za rozsądne pieniądze, mają do tego często wyświetlacz z prostą klawiaturą. PLC oferują naprawdę dużo, ale ich programowanie to trochę wyższy poziom, i raczej na sam początek może to być nieco za dużo dla kogoś kto nie miał z tym styku.
Na koniec jeszcze jedna uwaga praktyczna, żadne sterowniki nie są przystosowane do pracy na zewnątrz, trzeba też im zapewnić chłodzenie latem i czasami dogrzewanie Zimą, LCD w ogóle nie lubi mrozów. No trzeba uważać na skraplająca się wodę w środku obudowy, jeżeli miałoby to pracować w warunkach gdzie są duże różnice temperatur.
To by było tyle, Pozdrawiam. Jak by ktoś miał pytania pytać w miarę możliwości odpowiem.
