Společnost Panasonic Industry Europe GmbH je součástí firmy Panasonic Industrial Solutions, která patří do globální skupiny Panasonic. Dodává průmyslové produkty a poskytuje služby v celé Evropě, je partnerem průmyslových podniků nejen v oblasti dodávek automatizační techniky, ale i výzkumu a vývoje ve spoustě průmyslových odvětví: kromě výroby i v oblastech dopravy a logistiky, infrastruktury, automatizace budov nebo zdravotnictví. Mezi její zákazníky patří i potravinářské, farmaceutické a chemické výrobní podniky.
Programovatelné automaty
Programovatelné automaty (PLC) značky Panasonic nabízejí vynikající poměr ceny a výkonu, který zahrnuje mnoho nadstandardních funkcí, z nichž mnohé jsou důležité právě v oblasti procesní výroby. Patří sem např. funkce regulátorů PID nebo adaptivních filtrů, dále elektronické řízení vaček, víceosá interpolace a mnoho dalších. To vše je realizováno v prostorově úsporném, kompaktním pouzdru. PLC Panasonic procházejí během vývoje mimořádně přísným testováním, které daleko přesahuje požadavky, které budou na PLC kladeny. Díky tomu je životnost PLC Panasonic velmi dlouhá. To podtrhuje záruční doba tří let.
Vlajková loď: modulární FP7
Programovatelné automaty řady FP7 jsou „vlajkovou lodí“ flotily PLC Panasonic (obr. 1). Mohou plnit dvojí roli: jednak řídit činnost technologických zařízení, jednak sbírat data o jejich provozu a předávat je do podnikového informačního systému. PLC FP7 podporují protokoly EtherNet/IP a EtherCAT a zpřístupňují tak data ze snímačů, servopohonů apod. počítačům v nadřazené úrovni řízení.
Automaty FP7 jsou modulární PLC, tzn. že základní jednotku CPU je možné doplňovat rozšiřujícími moduly. Přímo pro CPU jsou k dispozici komunikační a funkční kazety. Komunikační kazety umožňují sériový přenos dat (RS-232C, RS-485, RS-422, jedno- nebo dvoukanálové kazety, s galvanickým oddělením) nebo přenos po Ethernetu (Ethernet 100Base-TX/10Base-T). Funkční kazety zahrnují kazety pro dvoukanálový analogový vstup 0–10 V/0–5 V/0–20 mA s rozlišením 12 bitů a s rychlostí konverze 1 ms/kanál, kazety pro dvoukanálový analogový vstup 0–5 V/0–10 V/0–20 mA s rozlišením 12 bitů a s rychlostí konverze 1 ms/kanál, ale navíc s analogovým výstupem 0–10 V/0–20 mA a kazety pro dvoukanálový termočlánkový vstup, typ K/J, rozlišení 0,1 K, rychlost konverze 100 ms v obou kanálech. Sestava CPU s odpovídajícími kazetami je ideální pro samostatné řídicí úlohy. Kazety se instalují přímo do jednotky CPU a nemění její rozměry.
Jednotku CPU je možné dále rozšířit o externí jednotky I/O (analogové, digitální, reléové nebo tranzistorové) multi I/O (včetně např. vysokorychlostního čítače nebo výstupu PWM), jednotky pro termočlánky a RTD, jednotky pro polohování a řízení pohybu, pro sériovou komunikaci, pro sběrnice Profinet, Profibus, DeviceNet a CANopen a další. K jedné jednotce CPU je možné přímo připojit šestnáct rozšiřujících jednotek a prostřednictvím kabelu až tři rozšiřující bloky po šestnácti jednotkách, celkem tedy až 64 jednotek.
Moderní výrobní systémy generují obrovská množství dat, avšak ta je možné využít jen tehdy, podaří-li se je efektivně sbírat, ukládat a zpracovávat. Programovatelné automaty FP7 jsou pro tento účel velmi vhodným řešením. Vzhledem k širokým možnostem komunikace je lze připojit k většině existujících zařízení. Připojit je možné až 216 jednotek (PLC, IPC, jednotky řízení polohy a pohybu), přičemž simultánně lze komunikovat s šestnácti jednotkami. Záznam dat je potom možné nakonfigurovat na periodický sběr, sběr spouštěný určitou událostí nebo signálem spouště. Data jsou ukládána na kartu SD (u průmyslových karet je možné diagnostikovat jejich stav a zvýšit tak zabezpečení dat) a předávána na server nebo do cloudu, kde je možné je dále zpracovávat.
Vestavěný webový server umožňuje uživatelům zobrazovat data z PLC prostřednictvím libovolného webového prohlížeče. Kromě zobrazení aktuálních hodnot je možné naprogramovat e-mailové odesílání pravidelného reportu např. za celou směnu, souhrnného hlášení např. po ukončení dlouhodobého testu zařízení nebo varovných hlášení při překročení definovaných limitů.
Přímo v paměti CPU, mimo kartu SD, mohou být uloženy až dva programy. To umožňuje v případě závady bez přerušení obnovit výrobu pomocí záložního programu. Například je-li do PLC nahrán upravený program a během výroby se zjistí, že úprava byla chybná, je možné se vrátit k dříve uložené verzi programu bez nutnosti mít starší verzi uloženou na kartě SD nebo ji stáhnout ze serveru záloh.
Mnohá PLC potřebují pro ukládání dat baterii, kterou je třeba pravidelně měnit. FP7 mají program a data uložené v permanentní paměti. Baterie je vyžadována pouze pro zálohování operací s hodinami nebo kalendářem, ale i v tomto případě jsou data i bez baterie spolehlivě uložena přibližně po dobu jednoho týdne.
Rovněž je třeba zmínit ochranu programů před kopírováním. K dispozici je verze se zvýšeným zabezpečením, v níž jsou programy zašifrovány a mohou být spuštěny pouze v PLC se správným dešifrovacím klíčem. Zašifrovaný program v PLC není možné okopírovat a spustit jej v jiném PLC.
Kompaktní FP0H
Programovatelné automaty FP0H je možné díky dvěma ethernetovým portům přímo, bez switche, integrovat do ethernetové komunikační sítě (obr. 2). S rychlostí zpracování pouhých 10 ns na jeden krok jsou PLC FP0H mimořádně rychlá. Díky velké paměti pro programy může PLC zpracovat až 64 k kroků. Kompaktní provedení šetří místo v rozváděči.
Programovatelné automaty FP0H jsou vybaveny šestnácti vstupy a šestnácti tranzistorovými výstupy. Pomocí rozšiřovacích jednotek je možné počet vstupů a výstupů rozšířit až na 384.
Kromě již zmíněných dvou ethernetových portů (u typu Ethernet) je k dispozici jeden port RS-232C a jeden port USB. Typ Ethernet je kompatibilní s protokolem EtherNet/IP, Modbus-TCP a MC a lze jej snadno připojit ke všem druhům robotů a PLC. Mimo to lze do CPU nainstalovat komunikační kazety a tím možnosti komunikace rozšířit.
Vnitřní registr pro data a programy je možné podle potřeby nakonfigurovat pro více prostoru pro program (až 64 k kroků) nebo pro data (až 64 k kroků). Sdílený prostor znamená, že v mnoha případech lze použít levnější CPU s menším paměťovým prostorem. Pro ukládání většího množství programů a dat je možné využít kartu SD. Záznam dat na kartu lze spouštět v nastaveném čase, signálem spouště nebo událostí.
Programovatelný automat FP0H je vhodný pro řízení servomotorů a pohybových mechanismů. Prostřednictvím pulzního výstupu může ovládat až čtyři osy (do 100 kHz na osu). Konfigurační nástroj nabízí tabulky, které usnadňují nastavení parametrů pro velikost pohybu, cílovou rychlost, dobu zrychlení a zpomalení, provozní režim atd. pro jednotlivé osy. Spolu s PLC FP0H je možné použít tři dostupné typy polohovacích jednotek FPΣ RTEX pro ovládání dvou, čtyř nebo osmi os. Polohovací jednotky RTEX lze použít se servopohony MINAS A5IIN/A6N pro přesné víceosé ovládání polohy. Konfigurační software podporuje uživatele od konfigurace až po spuštění a monitorování systému.
Z rozšiřujících jednotek je možné jmenovat také polohovací jednotky, které podporují ultrarychlé lineární servopohony s pulzním výstupem až čtyři miliony pulzů za sekundu a rychlým spouštěním za 5 μs. Díky tomu jsou ideální pro rychle se opakují krátké úkony, jako je balení elektronických dílů. Vestavěný vysokorychlostní čítač dokáže detekovat abnormality počítáním zpětnovazebních impulzů ze snímačů polohy během polohování.
Ultrakompaktní FP0R
Ultrakompaktní PLC FP0R mají šířku 25 mm, výšku 90 mm a hloubku 60 mm (obr. 3). K CPU FP0R je možné připojit až tři rozšiřující jednotky FP0, celkem až 128 vstupně-výstupních bodů. Šířka je přitom jen 4× 25 mm, tj. 100 mm. Programovatelné automaty FP0R nahrazují starší FP0: mají stejné přiřazení pinů a zapojení a mohou používat stávající programy FP0. Jejich výhodou je také mimořádná rychlost 0,08 µs/krok pro základní pokyny pro prvních 3 000 kroků a poté 0,58 µs/krok. FP0R je ideální pro velmi rychlé polohování, např. v etiketovacích strojích. Nový typ FP0R F zajišťuje bezúdržbové a úplné zálohování všech dat bez nutnosti použít baterii.
Multifunkční a cenově výhodné FP-X0
Programovatelné automaty FP-X0 obsahují funkce požadované pro jednoduché úlohy v automatizaci, zejména v oblasti řízení pohybu, např. v kombinaci se servopohony MINAS A5 a zejména MINAS LIQI. Procesory jsou k dispozici s 14, 30, 40 a 60 vstupy/výstupy a lze je rozšířit až na 216 I/O.
Vyznačují se mimořádnou rychlostí zpracování základních instrukcí (jako FP0R) a kapacitou až 8 k kroků programu a 8 k slov datových registrů. CPU je možné rozšířit pomocí analogových jednotek FP-X a FP0R a digitálních rozšiřujících jednotek I/O. Současně lze použít až dva sériové komunikační porty (1× RS-232 a 1× RS-485). Mají vestavěný dvoukanálový pulzní výstup, např. pro lineární interpolaci, vysokorychlostní čítač s maximální frekvencí 50 kHz (jeden kanál) a maximální výstupní frekvencí impulzů 50 kHz (dva kanály). Program je proti změně chráněn osmimístným heslem a funkcí, která znemožňuje jeho upload.
Programovací software
Programovací software pro PLC od společnosti Panasonic Control FPWIN Pro byl jedním z prvních na trhu, který vyhovoval mezinárodní normě IEC 61131-3. Panasonic také zaměstnává vysoce vyškolené aplikační inženýry, kteří mohou pomoci při vypracovávání návrhu systémů na míru.
Rozhraní HMI
Dotykové terminály Panasonic, které fungují jako rozhraní stroje HMI (Human Machine Interface), patří mezi nejjasnější, nejostřejší a nejflexibilnější ovládací panely v oboru. Se sortimentem od jednoduchých LED displejů po 12" dotykové obrazovky s 32 768 barvami má Panasonic řešení HMI pro jakoukoliv úlohu.
Všechny terminály jsou vybaveny ethernetovými porty a podporují VNC (Virtual Network Computing). Architektura webového serveru vestavěného v terminálech je založena na HTML5 a poskytuje uživatelům pokročilé ovládání a vzdálený dohled z libovolného prohlížeče v libovolném zařízení (chytrý telefon, tablet nebo počítač). Díky schopnosti pořizovat, ukládat a sdílet data ve strukturách vyšší úrovně jsou terminály Panasonic ideální volbou pro integraci systémů v celém podniku.
Odolné HMs700
Dotykové terminály řady HMs700 je možné díky úplnému zakrytování (IP67) instalovat bez další ochrany přímo na výrobní linky i v náročných podmínkách okolního prostředí (obr. 4). Chlazení je pouze pasivní, bez ventilátoru, a přesto je rozsah provozních teplot díky patentovanému řešení odvodu tepla –20 až +55 °C. Tenké HMI jsou k dispozici ve velikostech 5", 7", 10", 15" a 21". Napájení je zajišťováno systémem Power over Ethernet (PoE).
Špičkové HMx700
HMx700 je řada špičkových terminálů s multidotykovými funkcemi (obr. 5). Kombinují vyspělé funkce s velkou odolností proti UV záření, proti poškrábání i proti mnoha chemikáliím. Velikosti jsou stejné jako u předchozí řady a rozsah pracovních teplot je ještě větší, –20 až +60 °C. Mají tři ethernetové porty s možností použití různých protokolů a obsahují komunikační bránu do cloudu Corvina. Využívají OPC UA a VNC.
Cenově úsporné HMe
Dotykové panely HMe jsou cenově výhodné terminály s barevným TFT LCD ve formátu 16 : 9 a 64k barev, 256 MB RAM a 2 GB paměti flash (obr. 6). K dispozici je sériový port (konfigurovatelný RS-232C/422/485), ethernetový port a port USB. Jsou dodávány ve velikostech 4", 7" a 10".
Výkonné a odolné HM500
Dotykové terminály řady HM500 kombinují nejmodernější funkce a špičkový výkon s vynikajícím designem v celokovovém pouzdru (obr. 7). Tato řada se skládá ze čtyř modelů ve velikostech 4,3", 7", 10,4" a 13,4" barevného TFT LCD s podsvícením LED. Všechny modely lze instalovat ve vodorovné nebo svislé poloze. Mají odporovou dotykovou obrazovku, dva ethernetové porty s vestavěným switchem, 128 nebo 256 MB uživatelské paměti flash RAM a slot pro paměťovou kartu SD. Jejich krytí z přední strany je IP66.
Programovací prostředí
Programování obrazovek nikdy nebylo tak snadné. K dispozici je programovací prostředí, které obsahuje vestavěné nástroje a knihovny 3D objektů, jež umožní rychlé vytvoření vlastní grafiky.
Závěr
Společnost Panasonic jako spolehlivý partner navrhuje spolu se svými zákazníky řešení jejich problémů přizpůsobené jim na míru a pružně reaguje na vývoj tržního prostředí. Stojí při svých zákaznících a rozšiřuje jejich možnosti uplatnění na trhu.
[Materiály společnosti Panasonic Industry Europe.]
Petr Bartošík
Obr. 1. Programovatelné automaty řady FP7 jsou „vlajkovou lodí “ flotily PLC Panasonic (https://youtu.be/wY-s9w_Ab9Q)
Obr. 2. Programovatelné automaty FP0H je možné díky dvěma ethernetovým portům přímo, bez switche, integrovat do ethernetové komunikační sítě (https://youtu.be/A2z5-V7No9Y)
Obr. 3. Ultrakompaktní PLC FP0R mají šířku 25 mm, výšku 90 mm a hloubku 60 mm
Obr. 4. Dotykové terminály řady HMs700 je možné díky úplnému zakrytování instalovat bez další ochrany přímo na výrobní linky i v náročných podmínkách okolního prostředí (https://youtu.be/ldrVAdALuGs)
Obr. 5. HMx700 je řada špičkových terminálů s multidotykovými funkcemi
Obr. 6. Dotykové panely HMe jsou cenově výhodné terminály s barevným TFT LCD
Obr. 7. Dotykové terminály řady HM500 kombinují nejmodernější funkce a špičkový výkon s vynikajícím designem v celokovovém pouzdru