Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

ADAM-4500: náhrada za Smartmem

Automa 7/2000

Tomáš Friml, FCC Průmyslové systémy

ADAM-4500: náhrada za Smartmem

Projektanti mnohdy přicházejí s potřebou archivovat naměřená data z technologického procesu. Často vyžadují archivaci několika hodnot s periodou vzorkování přibližně deset minut a možností zobrazit takto archivovaná data z předchozích pěti dnů.

Obr. 1.

Plynová kotelna
Stejný požadavek byl předložen i u technologického zařízení plynové kotelny, kde byl k řízení použit řídicí systém Modicon firmy Schneider. V minulosti bylo k archivaci dat používáno zařízení Smartmem, které dokázalo prostřednictvím komunikačního portu v pravidelných intervalech číst hodnoty z připojeného zařízení, ukládat je metodou FIFO do své paměti a v případě potřeby archivovaná data předat k dalšímu zpracování.

V našem případě byl jako náhrada za toto zařízení použit modul ADAM-4500 firmy Advantech. Patří do známé řady vstupně-výstupních modulů ADAM-4xxx. Modul ADAM-4500 byl navrhnut především pro použití jako komunikační řadič pro řízení komunikace na sběrnici RS-485, kterou moduly ADAM-4xxx používají, nebo jako převodník protokolů. Díky svým vlastnostem však nachází uplatnění i ve složitějších aplikacích.

Jeho jádro tvoří šestnáctibitový procesor 80188 s 256 kB paměti typu flash ROM a 256 kB paměti SRAM. Paměť flash ROM je použita pro operační systém ROM-DOS (ekvivalent MS-DOS) a zbytek paměti (170 kB) je k dispozici pro aplikaci. Paměť SRAM je pro data, přičemž uživatelskému programu je k dispozici 234 kB. Dále je tento modul osazen obvodem RTC (hodiny reálného času) a obvodem WDT (watchdog timer). Obvod WDT je samostatné zařízení, které je nezávislé na procesoru, hlídá jeho činnost, a v případě „zamrznutí“ programu vyvolá nový start (reset). Pro komunikaci s okolím nabízí tento modul tři sériové porty COM1, COM2 a COM3 s komunikační rychlostí až 115,2 kbps. COM1 lze nakonfigurovat na RS-232 nebo RS-485 s automatickým řízením směru toku dat. COM2 je možné provozovat pouze s protokolem RS-485. COM3 je terminálový port, který používá protokol RS-232, je určen pro nahrání programu do modulu a jsou na něj směrovány veškeré standardní vstupně-výstupní operace z programu (počítač připojený k tomuto portu se chová jako terminál). K napájení modulu ADAM-4500 je třeba napětí +10 V až +30 V a modul pracuje v rozmezí teplot –10 °C až +70 °C. Tento modul je dodáván s knihovnami pro programovací jazyk C a utilitou pro nahrání programu do modulu, která zároveň slouží i jako software pro terminál.

Obr. 2.

Jak bylo použito těchto vlastností pro řešení archivace dat ze zařízení Modicon?
Řídicí systém Modicon má mimo jiné k dispozici dva komunikační porty. Tyto porty komunikují pomocí protokolu Modbus a lze je nakonfigurovat na Modbus RTU nebo Modbus ASCII. Většinou jsou tyto porty využity pro připojení dalšího zařízení do kaskády, pro připojení zobrazovacího panelu, nahrání řídicího programu, konfiguraci zařízení, popř. je možné prostřednictvím těchto portů číst nebo zapisovat hodnoty z registrů, resp. do nich. Posledně jmenované vlastnosti bylo využito i v našem případě. Jeden volný port na Modiconu byl spojen s portem COM1 modulu ADAM-4500. Ke komunikaci bylo využito rozhraní RS-232 s protokolem Modbus. Do modulu ADAM byl navržen program, který v nastaveném intervalu čte registry, jež mají být archivovány, a ukládá je do své paměti metodou FIFO (obdoba Smartmem). Dále je k dispozici program pro klasické PC s OS Windows, který dokáže archivovaná data prostřednictvím portu COM3 modulu ADAM-4500 nahrát do přenosného počítače, tam je převést na hodnoty ve fyzikálních jednotkách (lineární transformací) a tato data uložit do textového souboru, který lze dále importovat např. do tabulkového procesoru.

Programy pro modul ADAM-4500 a pro PC jsou napsány univerzálně, tzn. že veškeré informace o tom, na kterých adresách jsou uloženy hodnoty, jaký mají formát a jaká je perioda vzorkování, jsou zapsány v souborech INI, z nichž se programy automaticky konfigurují. Samotné přizpůsobení tohoto zařízení spočívá pouze v úpravě těchto souborů pro danou aplikaci.

Do budoucna je připravována nová verze programu, která by měla umožňovat ukládat data do souboru přímo ve formátu pro Excel. Je zvažována i možnost použít pro ukládání dat v modulu ADAM některý kompresní algoritmus. Ke konci tohoto roku bude k dispozici i verze pro nástupce Modiconu mikro, pro zařízení Momentum.

Měřiče tepla
Další zajímavou aplikací, kterou v současné době firma řeší, je použití modulů ADAM-4500 pro sběr dat a archivaci z měřičů tepla Techem. Jde sice o podobný problém jako v předchozí aplikaci, ale poněkud složitější, protože u těchto měřičů se používá protokol M-Bus. V současné době je k dispozici první verze programu pro modul ADAM, která umožňuje připojit až osm měřičů k jednomu modulu ADAM-4500. Dokáže archivovat naměřená data ze všech osmi měřičů a dovede je za použití jednoduchého protokolu předávat dál po lince RS--232 do nadřízené jednotky, např. PC.

FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz

400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: (047) 277 41 73, fax: (047) 277 21 15
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: (05) 43 21 56 54, fax: (05) 43 21 56 55
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: (02) 66 05 20 98, fax: (02) 68 80 819