Řídicí systémy Control IT

Řídicí systémy Control IT

Firma ABB postupně uvádí na trh nové produkty konceptu Control IT. Control IT je podmnožinou systému Industrial IT, strategie, kterou jsme našim čtenářům představili v loňském roce [1]. Je to kompletní řada řídicích systémů různého výkonu, s rozsáhlými možnostmi komunikace, rozhraním pro nejmodernější průmyslové sběrnice a snadnou integrací s ostatními produkty Industrial IT.

Kompaktní systém pro malé a střední aplikace
AC 800C verze 2.0 je kompaktní systém určený pro malé a střední aplikace. Přímo v systému je integrováno deset digitálních vstupů, šest digitálních výstupů a dvě rozhraní RS-232. K základní jednotce lze připojit až 576 dalších vstupů a výstupů pomocí lokálních nebo vzdálených modulů (S200, S800, S200L).

AC 800C se montuje na lištu DIN. Uvnitř obsahuje procesorovou jednotku s pracovní frekvencí 18,432 MHz, 2 MB RAM a 2 MB flash PROM. Systém lze připojit k průmyslovým sběrnicím Profibus DP, Ethernet, s I/O moduly spojit protokoly Comli, Modbus, 3964R a od třetího čtvrtletí 2001 bude k dispozici i připojení na Foundation Fieldbus. AC 800C je napájen napětím 24 V DC a pro případ poruchy nebo vypnutí napájení má záložní baterii paměti RAM s hodinami reálného času.

Modulární výkonný systém
Modulární výkonný systém AC 800M verze 1.01 je vhodný pro jednoduché aplikace, v nichž pracuje jako PLC, i pro rozsáhlejší aplikace typu DCS. Jeho silnými stránkami jsou výkon a rychlost procesoru, kapacita paměti a možnosti komunikace.

Stejně jako předchozí modul se montuje na lištu DIN. Jeho CPU má pracovní frekvenci 48 MHz. Umožňuje vykonávat operace ve formátu s pohyblivou desetinnou čárkou. V základním modulu je dále 8 MB RAM, dvě rozhraní RS-232, dvě rozhraní pro Ethernet (IEE 802.3, 10Base T) a modulebus, tj. optické rozhraní pro vstupně-výstupní moduly nebo měniče frekvence.

K základní jednotce je možné přímo připojit osm komunikačních modulů. Lokální moduly (S800, S800L) se připojují v jedné řadě se základní jednotkou nebo přes modulebus (maximálně 96 modulů) a distribuované moduly (S800, S800L, S200, S200L) dovolují rozšířit počet připojených vstupů a výstupů na řádově tisíce I/O bodů přes komunikační adaptér Profibus DP. Systém podporuje navíc připojení ostatních akčních členů nebo přístrojů se  souborem GSD. Externí záložní baterie uchová uložená data bez napájení po dobu šest až osm let.

Oba uvedené produkty se vyznačují velkou spolehlivostí, dlouhou životností a vysokou odolností proti elektromagnetickému rušení.

Řídicí software
AC 800M a AC 800C jsou dodávány bez řídicího softwaru. Ten lze doplnit v optimální konfiguraci podle počtu vstupů a výstupů (2, 4, 8… 120 a více než 120) a podle náročnosti aplikace.

Nejjednodušší je tzv. binární licence, která obsahuje jen software pro základní zpracování binárních a analogových vstupů a výstupů, funkční bloky, časovače a čítače.

Základní licence obsahuje všechny funkce jako binární, ale navíc je k dispozici jednoduchý PID regulátor nebo kaskádová regulace. Komunikační knihovny umožňují systémům komunikovat prostřednictvím Modbus, Foundation Fieldbus, SattBus nebo Comli. Pro komunikaci se systémy řady Simatic S5 je k dispozici komunikační knihovna 3964R, pro systémy Allen-Bradley knihovna pro Data Highway Plus. Jako doplňující licenci lze koupit softwarový modul pro redundantní komunikaci prostřednictvím Ethernetu. Systém vybavený softwarem základní licence může plnit všechny úlohy klasického programovatelného automatu.

Dalším typem licence je pokročilá licence, která zahrnuje vše, co obsahuje základní licence, navíc však má rozšířený soubor funkcí PID regulátoru a dále je doplněna o nástroje pro redundantní komunikaci a o některé řídicí moduly. Systém vybavený touto licencí softwaru může být začleněn do systému DCS. Lze k němu jako doplňující modul dokoupit licenci pro fuzzy řízení. Konkrétní licence se volí podle počtu připojených I/O modulů.

Výhodou tohoto řešení je možnost přizpůsobit nejen hardware, ale i software malým i velkým aplikacím.

Programovací software
Programovací software pro uvedené řídicí systémy se jmenuje Advant Control Builder a v současné době je k dispozici ve verzi 2.1/0. Je totožný pro AC800C, AC800M, AC250 a Soft Controler a je v souladu s normou IEC 61131-3. Tři licence (základní, standardní a profesionální) jsou odstupňovány podle výkonu a v souladu s tím se liší i cenou. Control Builder lze provozovat na PC s Windows 2000. Hardwarové požadavky jsou minimálně Pentium II/233 MHz a 64 MB RAM (doporučeno je však alespoň 128 MB RAM).

Jediný projekt v Advant Control Builderu může obsahovat tři programy (rychlý, normální a pomalý), jejichž časové intervaly a priority lze u každého zvlášť nastavit podle požadavků aplikace. Nejkratší doba vykonání úlohy je 1 ms.

Projekt lze vytvořit v kterémkoliv z jazyků IEC 61131-3, přičemž na jednom projektu může zároveň pracovat několik programátorů.

Výhody Control IT
V článku byly představeny dva hardwarové zástupce z rodiny Control IT. Jaké jsou jejich obecné rysy? Především je to podobná modulární koncepce, jak ji známe z PC. Stejně jako lze PC sestavit podle požadavků klienta, tj. k základní desce s procesorem vybrat potřebnou grafickou kartu, paměť a paměťová média, zvukovou kartu atd., je možné takto sestavit i zařízení Control IT. Základem je tedy modul s procesorem se základním hardwarovým vybavením vstupy a výstupy, který však lze snadno rozšířit přesně podle velikosti a složitosti aplikace. Při tom je možné postupovat několika způsoby (obr. 2): buď lokálními moduly I/O, které komunikují po vnitřní sběrnici (nevejdou-li se na lištu k základnímu modulu, lze použít kabelové rozšíření vnitřní sběrnice), nebo vzdálenými moduly, které se základní jednotkou komunikují prostřednictvím světlovodného kabelu (modulebus), sériové sběrnice I/O modulů (AC800C) nebo pomocí komunikačního modulu a některé z průmyslových sběrnic. Všechny jednotky I/O a komunikační moduly lze měnit a přidávat i za provozu. CPU pozná, že byl připojen nový hardware, přidělí mu adresu a inicializuje jej. Podobně jako je možné tvořit počítačové sítě, lze tvořit i sítě řídicích systémů. Využívají se přitom běžné ethernetové LAN nebo průmyslové sběrnice, záleží jen na požadavcích aplikace. Záměrem je používat standardní běžné komponenty dostupné na trhu. Z hlediska nadřazených softwarových aplikací (např. SCADA, MES) je důležité, že všechny systémy Control IT mohou předávat data nadřízeným jednotkám prostřednictvím standardu OPC.

ABB s. r. o., Automation
Sokolovská 84-86
186 00 Praha 8
tel.: 02/2283 2332
fax: 02/2283 2310