Siemens LOGO! - mały, ale z dużymi możliwościami

O ile w przypadku dużych zakładów przemysłowych, zatrudniających własnych automatyków, inżynierów i projektantów, jest to dość proste, o tyle w przypadku małych i mikroprzedsiębiorstw sprawa ma się trochę gorzej, bowiem problemy związane z wiedzą z zakresu automatyki i umiejętnościami poruszania się w środowisku PLC dość mocno hamują działania, a czasem doprowadzają nawet do ich całkowitego zablokowania. W tym artykule chcemy udowodnić, że będąc małym, można wiele.

Przykładem takiego przedsiębiorstwa jest SEKA - firma jednoosobowa zajmująca się produkcją opakowań z tworzyw sztucznych, która dzięki automatyzacji procesów produkcyjnych nie potrzebuje całej masy pracowników do obsługi parku maszynowego, co umożliwiło bardzo duże oszczędności czasu, pieniędzy oraz przyczyniło się do poprawy jakości produktów. Właściciel firmy, Seweryn Monticolo, który pełni w niej jednocześnie funkcję szefa, pracownika i automatyka, przybliży nam krótką historię pewnego sterownika.

Jak zautomatyzować maszynę za pomocą Siemens LOGO! ?

Fot. 1. Widok całej maszyny

Kiedy właściciel zakładał działalność z niewielkim budżetem, sen z oczu spędzał mu fakt, jak duże koszty trzeba będzie ponieść na starcie, gdy konieczne stanie się zaopatrzenie zakładu w maszyny wykorzystywane w procesie termoformowania. Po dokonaniu rozeznania na rynku maszyn stwierdził, że ceny są tak niewyobrażalnie wysokie, iż nie ma szans na zakup nowej maszyny, a w związku z tym, że na maszynę starą decydować się również nie chciał, pozostawała mu już tylko jedna opcja - stworzenie takiej maszyny.

Z kwestiami mechanicznymi można było sobie poradzić, wstępna koncepcja była gotowa w kilka dni, jednak padło pytanie, jak poradzić sobie ze sterowaniem? Wtedy, po przeszukaniu wielu stron internetowych, trafił na tę od Siemensa. Niestety sterowniki serii SIMATIC przerażały go swoimi stykowymi programami typowymi dla PLC, zwłaszcza że nie był on automatykiem i nie znał tych zagadnień. W oko wpadł mu jednak mały i niedrogi sterownik do rolet, bram i pomp Siemens LOGO!

Przemyślał sprawę przez chwilę, pobrał wersję demo programu LOGO! Soft i rozpoczął "zabawę" - to był strzał w dziesiątkę. Wszystko przedstawione w sposób, który zrozumie dziecko - oczywiście potrzebne są podstawy układów logicznych, tj. AND, OR i tym podobnych, lecz to każdemu ze szkoły powinno być znane. Jedyna kwestia, jaka martwiła młodego konstruktora, to fakt, iż skoro jest to sterownik do tak prostych układów jak bramy lub rolety, to czy poradzi on sobie z czymś o wiele bardziej zaawansowanym, takim jak maszyna do produkcji opakowań. Jednakże kilka testowych programów badających możliwości sterownika, szybko owe wątpliwości rozwiało.

Stworzenie systemu w LOGO!

Fot. 2. Część formująca

Sposób, w jaki programuje się sterownik, i możliwość budowania z klocków całych programów tak bardzo przypadły konstruktorowi do gustu, że wybór padł na LOGO! CPU 12/24RC i dodatkowy moduł I/O DM16 24R. Kilka dni później, mając już własny sterownik i pełną wersją programu, rozpoczął swoją "zabawę" - bo tak należy nazwać programowanie w LOGO! Każdy, kto kiedykolwiek układał klocki LEGO, wie, jak wielką frajdę stanowi cały proces twórczy - identyczną ofiarowuje programowanie w LOGO!.

Gotowe układy, których nie trzeba konstruować ze styków, liczników i komparatorów, a które należy po prostu połączyć w logiczną całość - jedynym ograniczeniem zdaje się tylko wyobraźnia. Przyjazny interfejs programu oraz bardzo dobrze rozbudowany plik pomocy, opisujący każdą funkcję, stanowią ogromną zaletę dla niedoświadczonego automatyka. Program LOGO! Soft jest również bardzo pomocny w trakcie programowania, wskazuje bowiem użytkownikowi popełnione przez niego błędy, a właściwie nie pozwala ich popełniać, informując o tym odpowiednim komunikatem.

Zabawa rozpoczęła się na dobre, kiedy maszyna od strony mechanicznej była już gotowa i oczekiwała jedynie na przyjęcie serca, czyli sterownika. Rozpoczął się proces programowania - początkowo drobnymi kroczkami - budowanie prostych funkcji sterowania ręcznego, wywoływanymi przez wielofunkcyjną gałkę na pulpicie sterującym (pomysł zaczerpnięty z BMW). Później przyszedł czas na tworzenie całej części aplikacji odpowiadającej za automatyczną pracę maszyny, co było trudniejsze, lecz nie niemożliwe do wykonania.

Całość procesu projektowania aplikacji zajęła około 20 godzin. Ktoś powie, że to krótko, a może wręcz niewykonalne, jednakże właśnie dzięki gotowym elementom dostępnym z palety możliwości programatora, cały proces przebiegał bardzo szybko i sprawnie. Możliwość symulowania działania programu również stanowi duży atut, ponieważ pozwala na przeanalizowanie programu pod kątem ewentualnych błędów i sprawdzenie działania poszczególnych funkcji. Natomiast samo wgranie programu do sterownika zajmuje jedynie kilka sekund.

Uruchomienie aplikacji w środowisku LOGO!

Fot. 3. Elementy studzące - wentylatory

Nadchodzi czas na test funkcjonowania. Działa! Owszem, jest kilka drobnych mankamentów do poprawy, ale w LOGO! to żaden problem - w odpowiednim miejscu dokłada się bloczek, łączy i wszystko funkcjonuje jak należy. Kolejną zaletą programu jest pewien tajemniczy blok "Flag", stosowany zazwyczaj w miejscu, gdzie program buntował się przy próbie połączenia pewnych bloków ze sobą. Umożliwia on połączenia czasem kompletnie nielogicznych układów w jedną całość tak, aby działały one zgodnie z życzeniem programisty. Nie zawsze się to udaje, ponieważ system broni się przed kompletnym brakiem logiki działania, ale zazwyczaj przyjmuje nową "propozycję" bez problemu.

Tak oto, w efekcie kilku tygodni pracy, powstała w pełni automatyczna maszyna do termoformowania, gdzie rola obsługującego polega jedynie na załadowaniu surowca i wyciągnięciu gotowego produktu. Maszyna ma zaimplementowaną obsługę błędów. Sygnalizuje zbliżający się koniec surowca, potrzebę odbioru gotowych produktów, reaguje na spadki ciśnienia oraz próżni odpowiednimi alarmami - wszystko to zaprogramowane zostało w LOGO! Do obsługi maszyny używany jest mały wyświetlacz wbudowany w CPU.

W trakcie programowania można określić, co może być widoczne i jakie zmiany mogą zostać wprowadzone przez obsługującego, a jakie nie. Oczywiście istnieje możliwość instalacji dodatkowego ekranu, prostego HMI, bardziej czytelnego dla użytkownika, jednakże na początek ten wbudowany w LOGO! jest jak najbardziej wystarczający. Warto także wspomnieć, że dodatkową zaletę programatora LOGO! Soft stanowi opcja przełączenia widoku z programowania FDB (schemat blokowy) na LAD (schemat drabinkowy) i odwrotnie. Daje to możliwości poznania podstawowego języka programowania PLC, który jest niezbędny przy bardziej zaawansowanych sterownikach.

Kompaktowy, ale z dużymi możliwościami sterownik LOGO!

Fot. 4. Pulpit sterowniczy z widocznym sterownikiem LOGO!

Sterownik LOGO!, choć niedoceniany przez wielu automatyków, jest w rzeczywistości doskonałym wstępem do zabawy z automatyką. Oczywiście nie zastąpi on nigdy większych urządzeń, takich jak sterowniki z rodziny SIMATIC, jako że są to urządzenia o znacznie większych możliwościach i przeznaczone do znacznie bardziej zaawansowanych aplikacji, jednakże stanowi pewnego rodzaju pomost pomiędzy brakiem jakiegokolwiek rozwiązania a czymś znacznie bardziej skomplikowanym.

Pozwala on, dzięki swojej prostocie, na automatyzację firmom i osobom, które nigdy nie miały z nią do czynienia lub też znają jedynie jej podstawy. Co więcej - szeroka gama funkcji urządzenia zadowoli nawet bardziej wybrednych użytkowników. Sterownik jest zdecydowanie godny polecenia i wart każdej wydanej na niego złotówki. Pracuje bezawaryjnie i niezawodnie, a obsługa maszyny to dzięki niemu czysta przyjemność.

Seweryn Monticolo
Siemens
www.automatyka.siemens.pl