Программируемый контроллер ОВЕН ПЛК110
Программируемый логический контроллер ПЛК110 выпускается компанией ОВЕН с 2009 года и является одним из наиболее востребованных свободно программируемых устройств на рынке средств автоматизации. Вместе с тем, учитывая стремительно меняющиеся технические условия производства, возрастающие требования к работе оборудования и увеличивающиеся нагрузки на управляющие устройства, было решено произвести модернизацию контроллера.
Около года шла активная разработка программных и аппаратных решений. В итоге получено уникальное по своим потребительским характеристикам устройство. В новом ПЛК110 установлено несколько плат (фото 1): на отдельной (процессорной) плате размещен производительный процессор RISC-архитектуры с частотой 400 МГц с сопроцессорами, микросхемы памяти большой емкости (16 МБ оперативной и 6 МБ встроенной flash-памяти). Наличие отдельной процессорной платы позволяет без лишних затрат производить увеличение вычислительных ресурсов, не затрагивая остальные функциональные узлы. За счет использования в контроллере специальной памяти (типа MRAM) сохранение retain-переменных (значение которых должно сохраняться при пропадании питания) происходит без дополнительного источника питания. Основные технические характеристики ПЛК110 приведены в табл. 1.
Кардинально переработана программная часть ПЛК110. На смену пришла профессиональная, специализированная мини-операционная система с встроенным планировщиком задач, разработанная специально для устройств данного класса. Мини-ОС заметно улучшила стабильность работы контроллера при одновременной максимальной загруженности всех его узлов. Помимо этого, использование профессиональной операционной системы позволило реализовать в контроллере ряд функций, о которых будет сказано далее.
Конструктивные изменения ОВЕН ПЛК110
Первое, что необходимо отметить в новом контроллере, это дизайн изделия, эргономичный корпус с удобной и надежной системой крепления на DIN-рейку или на стену шкафа. Но важен не только внешний вид устройства, а те конструктивные особенности, которые отличают новый ПЛК110: монолитный корпус из современного негорючего пластика ABS без люфтов и зазоров, удобство монтажа и возможность демонтажа за счет установленных съемных клеммников. Клеммники оснащены невыпадающими винтами для крепления проводов от разных устройств.
Все интерфейсные разъемы выведены на лицевую панель корпуса и логически разнесены: три разъема для подключения к интерфейсам Ethernet и RS-232 расположены с левой стороны, стандартные USB-разъемы для программирования (Type B) и для подключения flash-карт (Type A) – с правой стороны. Для удобства подключения используются одинаковые интерфейсные разъемы стандарта RJ45 для портов RS-232, RS-232 Debug и Ethernet.
Для индикации состояния (связь/ передача данных) разъема Ethernet установлены светодиоды красного и зеленого цвета. В интерфейсных разъемах RS-232 и RS-232 Debug помимо сигнальных линий выведено питание (+5 В), что позволяет подключать устройства типа считывателей штрихкодов, счетчиков и расходомеров без установки дополнительного блока питания.
Но главное – контроллер приобрел новые функциональные возможности, которые обеспечивают ему лидирующее положение на рынке промышленных контроллеров.
Программные решения ОВЕН ПЛК110
Как и прежний ПЛК110, контроллер программируется в профессиональной среде CODESYS, разработанной немецкой компанией 3S-Software. Среда позволяет создавать программы на пяти языках, так что каждый специалист может выбрать удобный именно для него язык. В среде имеются мощные средства для отладки проекта, встроенный режим эмуляции работы. Подробно о CODESYS можно узнать на сайте производителя. Важно отметить, что покупателям контроллеров ОВЕН среда CODESYS предоставляется бесплатно.
Программировать контроллер можно по любому из трех интерфейсов: Ethernet, USB Device, RS-232 (Debug). В ближайшее время появится возможность программировать контроллер удаленно с использованием сотовых сетей связи по каналу GPRS.
В контроллере программно поддерживается работа с GSM-модемами: встроена библиотека для приема/ отправки СМС, установлена настройка конфигурации обмена по голосовому каналу CSD. В перспективе появится поддержка удаленной работы через GPRS, которая позволит производителям станков и технологических линий осуществлять дистанционное наблюдение за оборудованием и при необходимости обновлять управляющую программу.
Количество интерфейсов и параметры их работы в новом ПЛК110 сохранены и, кроме того, добавлены новые. Интерфейс USB Host позволяет создавать архивы и логи работы, записывать их на внешнюю память, размер которой исчисляется гигабайтами. Скоро появится возможность обновлять встроенное ПО контроллера и при необходимости записывать код программы с flash-карты, подключаемой к USB.
Входы/выходы ОВЕН ПЛК110
На современных производствах возрастают требования к скорости работы оборудования, а, значит, и к контроллеру: входы контроллера должны воспринимать импульсы большей частоты, мгновенно реагировать на внешние сигналы.
В новом контроллере ПЛК110 были учтены возросшие запросы. Входы контроллера воспринимают сигналы от первичных датчиков с частотой до 100 кГц. Причем с этой частотой гарантированно воспринимаются импульсы не только от бесконтактных датчиков, но и от энкодеров. Выходы контроллера могут генерировать импульсы с частотой 50 кГц. При этом работа входов и выходов с сигналами такой частоты никак не влияет на основную работу контроллера, так как обработка осуществляется сопроцессорами. Время реакции (в основном цикле ПЛК) на внешние события по умолчанию составляет 1 мс. При необходимости можно организовать обработку задачи в пределах 20 мкс.
Дополнительные опции
В ближайшее время будет подготовлена специальная библиотека, в состав которой войдут программные модули счетчиков для обработки сигналов с энкодеров, модули управления шаговыми двигателями в импульсном режиме, модуль высокочастотного генератора. Данная опция повысит скорость реакции на внешние события, например, для остановки двигателя при достижении необходимого количества импульсов. Программирование таких систем станет еще более удобным и понятным.
Программно-аппаратная совместимость
У читателей, использующих в своих проектах ПЛК110, может возникнуть правомерный вопрос: что делать тем, кто уже использует «старый» вариант ПЛК110, и во что обойдется его замена на новый? Ведь чертежи и схемы созданы, утверждены и отработаны, программы написаны, отлажены и запущены.
Новый ПЛК110 – действительно абсолютно новый контроллер и внешне, и внутренне, но вместе с тем он полностью совместим с предшественником. Это касается не только названия – ПЛК110, но и его характеристик, и сопроводительных и разрешающих документов.
Без изменений остались: количество и тип дискретных входов и выходов, схема подключения к входам/выходам, схема подключения питания и интерфейсов, выведенных на клеммы. А это значит, что нет необходимости переделывать уже созданные и утвержденные проекты, чертежи и схемы.
Контроллер программируется в той же среде – CODESYS v2, поэтому программы не придется переписывать заново. Достаточно внести в конфигурацию контроллера небольшие правки, связанные с перераспределением памяти.
Применение контроллера ОВЕН ПЛК110
Большое количество последовательных портов RS-232/RS-485 для подключения частотных преобразователей, панелей операторов, увеличенное количество точек ввода/ вывода, встроенный порт Ethernet для простой передачи данных на уровень SCADA и MES-систем, мощная и удобная система программирования CODESYS гарантируют применение контроллеров ПЛК110 в различных системах автоматизации: жизнеобеспечения зданий, управления котельными и водозаборами, на упаковочных и покрасочных линиях, в системах дозирования.
Скоростные входы для обработки высокочастотных сигналов с датчиков, счетчиков и энкодеров обеспечивают применение ПЛК110 в установках для намотки и резки. Востребован контроллер в металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, поскольку имеет большое количество дискретных входов и выходов.
Новый ПЛК110 может эксплуатироваться в широком диапазоне температур: от - 40 до + 55 °С, поэтому его можно устанавливать в неотапливаемых помещениях.
Все сертификаты и разрешения, полученные ранее на ПЛК110, сохранены:
- декларация о соответствии требованиям технического регламента Таможенного союза (ЕАС);
- сертификат соответствия ГАЗПРОМСЕРТ;
- сертификат соответствия в области пожарной безопасности;
- разрешение РОСТЕХНАДЗОРА.
Заказ нового ОВЕН ПЛК110
Новый контроллер при заказе будет обозначаться: ПЛК110-220.60.Р-L [М01], т.е. к названию добавляется индекс М01. Старая версия контроллера будет продаваться еще около года.
Отдельно стоит сказать о цене контроллера: несмотря на полное обновление, цена на новый контроллер ПЛК110 останется прежней.
Начать работу с ПЛК110
Для специалистов, которые только начинают познавать увлекательный мир программируемых контроллеров ОВЕН, создан целый ряд видеороликов, а также подробных технических примеров и инструкций для работы с ПЛК110.
Информация для производителей оборудования
Для производителей оборудования и интеграторов контроллеры предоставляются в опытную эксплуатацию. Узнать подробности и заказать образцы для тестирования можно на сайте www.owen.ru либо у ближайшего дилера ОВЕН.
Также приглашаем производителей оборудования к совместной реализации пилотных проектов, в состав которых войдет новый ПЛК110. Связаться с представителями ОВЕН по этому вопросу можно по адресу: sales@owen.ru
Таблица 1. Технические характеристики ПЛК110-30, ПЛК110-32 и ПЛК110-60
Параметр |
ПЛК110-30 |
ПЛК110-32 |
ПЛК110-60 |
Общие характеристики |
|||
Габаритные размеры, мм |
140х114х75 |
209х114х75 |
|
IP прибора |
IP20 |
||
Климатическое исполнение, 0 С |
от минус 20 до + 55 |
||
Напряжение питания, В |
от 22 до 28 В постоянного тока от 90 до 264 В переменного тока |
||
Встроенный источник питания |
есть, 24 В, 600 мА |
||
Вычислительные ресурсы |
|||
Центральный процессор |
400 МГц |
||
Объем оперативной памяти, МБ |
16 |
||
Объем flash-памяти, МБ |
128 |
||
Retain-память (тип, объем), кБ |
16, MRAM, энергонезависмая |
||
Система программирования |
CODESYS v2.3 |
||
Время выполнения цикла ПЛК: по умолчанию, мс по прерыванию, мкс |
от 1 мс от 20 мкс |
||
Дополнительное оборудование: встроенные RTC, время работы, тип батарейки |
есть, время работы зависит от заряда батареи Li, CR2032 |
||
Дискретные входы |
|||
Кол-во дискретных входов: обычных быстрых |
18 2 |
18 2 |
36 4 |
Частота срабатывания быстрых дискретных входов, Гц |
100 000 |
||
Тип подключаемых датчиков |
n-p-n, p-n-p, 24 В |
||
Гальваническая развязка, В |
есть, групповая, 1500 |
||
Дискретные выходы |
|||
Кол-во дискретных выходов: обычных быстрых |
12 4 |
14 4 |
24 4 |
Ток коммутации |
3 А – для реле 400 мА – для транзисторных выходов |
||
Гальваническая развязка |
есть, групповая, 1500 В |
||
Интерфейсы |
|||
Ethernet |
1х10\100 МБ. Modbus TCP, UDP, IP |
||
RS-232 |
1хRS-232 Debug, для программирования и обмена по Modbus, 1хRS-232, для обмена по Modbus или по нестандартным протоколам |
||
RS-485 |
2 шт. |
1 шт. |
2 шт. |
Modbus, ОВЕН, DCon, работа по нестандартным протоколам |
|||
USB Device |
1, для программирования и отладки |
||
USB Host |
1, для подключения USB Flash |