Beckhoff – elastyczne rozwiązania sterowania

Sterowniki programowalne to jeden z filarów oferty firmy Beckhoff i nieustannie rozwijana gama produktów. Podstawową jej grupę stanowią moduły z serii BC i BX, które są z powodzeniem wykorzystywane w małych i średnich aplikacjach. W bardziej wymagających zastosowaniach używane mogą być komputery CX, które łączą funkcjonalność sterowników PLC z możliwościami komputerów przemysłowych. W ofercie firmy znaleźć można również wersję modułów i sterowników o stopniu ochrony IP67, które nie wymagają zabudowy w szafach przemysłowych i stosowane mogą być bezpośrednio na maszynach.

CX – STEROWNIK PLC I KOMPUTER PRZEMYSŁOWY

Urządzenia CX, których wymiary zewnętrzne są zgodne z wymiarami standardowych sterowników Beckhoffa, integrują w sobie PLC oraz komputer przemysłowy (IPC). Rodzina produktów CX obejmuje szereg urządzeń różniących się wykorzystanymi procesorami, wielkością wbudowanej pamięci operacyjnej i wydajnością, co pozwala na dobór modelu odpowiedniego do aplikacji:

• CX1010 – podstawowy model z procesorem 500MHz, kompatybilnym z Pentium MMX,
• CX1020 / CX1030 – modele o dużej wydajności obliczeniowej z procesorami Intel Celeron M ULV 1GHz oraz Pentium M 1,8GHz,
• CX5010 / CX5020 – modele kompaktowe z procesorami Intel Atom Z510 (1,1GHz) oraz Z530 (1,6GHz),
• CX9000 / CX9010 – kontrolery ethernetowe z energooszczędnymi procesorami Intel IXP420 XScale (266MHz) oraz IXP420 XScale (533MHz),

Urządzenia mają interfejsy Ethernet 10/100, szeregowe (RS232, RS422/485), USB oraz DVI, a także czytnik kart Compact Flash. Wbudowano w nich także prosty interfejs użytkownika (wyświetlacz i klawisze), co ułatwia kontrolę pracy systemu. Wykorzystując moduły we/wy, których bogatą ofertę znaleźć można w firmie Beckhoff , mogą one komunikować się z innymi komputerami i rozproszonymi urządzeniami wykonawczymi z wykorzystaniem szeregu protokołów, w tym czasu rzeczywistego.

Fot.1. Jedna z nowości w zakresie sterowania - CX5020, czyli komputer przemysłowy z procesorem Intel Atom

Do protokołów tych należą m.in. Profibus, CANopen, DeviceNet, Lightbus, Sercos, Real Time Ethernet oraz EtherCAT. Możliwa jest też obsługa konfiguracji mieszanych master/slave jednocześnie oraz różnych sieci Fieldbus w ramach pojedynczej stacji. Elastyczny dobór modułów pozwala na zmianę funkcjonalności systemu w trakcie jego użytkowania. Do komputera dostępne są też dodatkowe moduły, takie jak multimedialny, który pozwala na integrację różnych systemów – np. telewizji przemysłowej.

Systemy CX dostarczane są z preinstalownym systemem operacyjnym czasu rzeczywistego Windows CE.Net lub Windows XP Embedded oraz z oprogramowaniem firmy Beckhoff, takim jak TwinCAT PLC/NC.

BC I BX – DO MAŁYCH I ŚREDNICH INSTALACJI

Moduły BC to kontrolery sieciowe (komunikacyjne), które zawierają układy CPU. Przekształca je to w autonomiczne stacje mogące pełnić rolę sterowników PLC i komunikować się z ponad kilkuset różnymi modułami I/O dostępnymi w ofercie Beckhoff a. Lokalnie przetwarzany program użytkownika zapewnia niezależność funkcjonalną od stacji nadrzędnych, przez co stworzyć można rozproszony system sterowania.

Omawiane moduły stosowane mogą być praktycznie we wszystkich zadaniach z zakresu automatyki procesów technologicznych, a nawet w automatyce budynkowej. Ograniczeniem jest w tym przypadku tylko liczba sygnałów wejściowych i wyjściowych dołączonych do sterownika oraz rozmiary programu użytkownika. Komunikacja pomiędzy sterownikiem a modułami Fieldbus odbywa się za pomocą transmisji szeregowej oraz ethernetowej.

Fot.2. Moduły ethernetowe z CPU z serii BX9xxx

Urządzenia wyposażono w interfejsy do sieci Profibus, CANopen, DeviceNet, Ethernet, EtherCAT, Lightbus, Interbus, Modbus i innych. Do bardziej zaawansowanych sterowników, które pod względem możliwości uplasować można między seriami BC a CX, należą moduły BX. W stosunku do poprzednio omawianych różnią się one obudową, wielkością pamięci użytkownika i większą liczbą dostępnych interfejsów komunikacyjnych. Standardowo jednostki centralne wyposażone są w dwa interfejsy szeregowe oraz oparty o CAN szybki interfejs SSB (Smart System Bus). Mają one wyświetlacz LCD, możliwość rozbudowy pamięci poprzez moduł Compact Flash i zegar czasu rzeczywistego dla aplikacji wymagających sterowania zegarowego lub archiwizacji danych z dokładnym stemplem czasowym.

Programowanie sterowników BX odbywa się poprzez środowisko programowe TwinCAT, a zmiany w programie użytkownika dokonywane mogą być w trybie online.

ROZWIĄZANIA SOFT-PLC

Firma Beckhoff znana jest również z rozwoju technologii sterowania określanej mianem PC Based Control. W przypadku najbardziej wyrafinowanych i odpowiedzialnych maszyn oraz instalacji technologicznych, gdzie wymagana jest bardzo duża moc obliczeniowa, ale też bezproblemowa integracja z systemami informatycznymi przedsiębiorstwa, zamiast klasycznych sterowników wykorzystywane mogą być komputery przemysłowe z oprogramowaniem sterującym typu soft-PLC. Takim oprogramowaniem, które pozwala na stworzenie funkcjonalnego systemu sterowania opartego na IPC, jest TwinCAT. Ponieważ komputer stanowi jednocześnie środowisko pracy dla systemów SCADA, przetwarzania informacji i innych, pozwala to na tworzenie kompaktowych i wydajnych systemów sterowania maszyn i instalacji technologicznych.

Więcej informacji o rozwiązaniach soft-PLC oraz ofercie w zakresie omawianych urządzeń uzyskać można w firmie Beckhoff.