Małe sterowniki PLC do prostych aplikacji sterowania i monitoringu maszyn

Kontakt w sprawie artykułu: Piotr Adamczyk - 2018-10-17

Z tego artykułu dowiesz się:

Jakie są funkcjonalności i możliwości programowania serii X od Horner APG
Na temat wbudowanej obsługi sygnałów serii X
W jakie porty komunikacyjne są wyposażone sterowniki serii X
Dlaczego warto inwestować w sterownik PLC serii X

Jeśli miałeś/aś do czynienia w pracy ze sterownikami Horner XLe, XLt, XL4e, XL7e, sprawdź co nowego pojawiło się w aktualnej serii.

Seria X od Horner APG to najnowsza rodzina zintegrowanych urządzeń sterujących, która adresowana jest właśnie do takich zastosowań.

Cenowo spozycjonowana jest poniżej serii XL (w której skład wchodzą najpopularniejsze sterowniki PLC z HMI, takie jak XLe, XLt, XL4e, XL7e) natomiast funkcjonalnie nie odbiegają od tego, co w produktach Horner APG na przestrzeni lat przyjęło się jako standard. Podstawowa różnica pomiędzy seriami X a XL kryje się w ilości, typie obsługiwanych sygnałów, wydajności oraz w możliwościach rozbudowy o dodatkowe porty komunikacyjne.

Seria X – do prostych zastosowań, za mniej niż myślisz

Rodzina urządzeń serii X obejmuje aktualnie 2 typy sterowników: X2 oraz X5, a docelowo zostanie rozbudowana o urządzenia oznaczone X4. Co na pokładzie posiadają takie urządzenia?

Wszystkie wyposażone są w sterownik PLC zintegrowany z panelem HMI, kilka portów szeregowych oraz pewną wbudowaną ilość obsługiwanych sygnałów IO z możliwością rozbudowy o układy wejść/wyjść oddalonych. Standardem jest także port do składowania danych na karcie MicroSD oraz port USB wykorzystywany na potrzeby programowania.

Programowanie serii X

Podobnie jak wszystkie inne serie urządzeń Horner APG, seria X również jest programowana z poziomu bezpłatnego narzędzia Cscape. Pełna kompatybilność programistyczna oraz komunikacyjna z pozostałymi seriami urządzeń to ukłon w stronę użytkowników, którzy mogą przenosić kod oraz konfigurację sprzętową pomiędzy seriami bez potrzeby ich modyfikacji.

Jedyny element wymagający modyfikacji to ekrany operatorskie – wbudowane są wizardy wspierające ten proces.

Oprogramowanie Cscape pozwala programować zgodnie z IEC31113-1, co pozwala dobrać język programowania do aktualnych wymagań programisty. Warto podkreślić również, że w ramach jednego programu sterującego można korzystać z kilku języków programowania. Program może być wgrywany na ruchu, dzięki czemu można nanieść poprawki bez potrzeby zatrzymywania pracy PLC.

Programowanie uzupełnia funkcjonalność backupu oraz klonu programu, dzięki czemu przenoszenie programu i uruchamianie kopii zapasowej można zrealizować bez komputera.

Na program sterujący przewidziano 128 kB oraz 9999 rejestrów wewnętrznych, co w zupełności wystarcza do zbudowania prostych aplikacji sterujących.

Wizualizacja pracy sterownika

Wbudowany panel HMI pozwala na zbudowanie 200 ekranów operatorskich. Seria X2 posiada monochromatyczny ekran o rozdzielczości 128×64 pikseli, X5 dysponuje kolorowym ekranem dotykowym o przekątnej 4.3”.

Ekrany budowane są w oparciu o gotowe obiekty graficzne, które znacząco przyśpieszają pracę programisty. Ekran HMI uzupełnia wbudowana klawiatura funkcyjno-numeryczna z możliwością dowolnej konfiguracji.

Wbudowana obsługa sygnałów

Seria X wyposażona jest w kilka wbudowanych wejść/wyjść dyskretnych i analogowych. Konfiguracja została dobrana tak, aby bez potrzeby rozbudowy obsłużyć proste aplikacje przy monitorowaniu pracy maszyn oraz sterowania prostymi obiektami automatyki i maszynami.

Jeśli ilość sygnałów wbudowanych w sterownik nie wystarcza, urządzenie można rozbudować o obsługę kolejnych, podłączając do PLC układy wejść/wyjść oddalonych na sieci Modbus RTU lub CAN. Seria X5 może zostać dodatkowo rozbudowana o moduły rozszerzeń działające na sieci Ethernet.

Wbudowane w PLC wejścia dyskretne mogą obsługiwać sygnały szybkozmienne (HSC 10-500 kHz) oraz sygnały PWM (do 65 kHz). Analogi z kolei mogą być konfigurowane do pracy w trybie prądowym lub napięciowym (seria X5). W serii X2 kanały analogowe mogą pracować wyłącznie w trybie prądowym 4-20 mA.

Komunikacja oparta o porty szeregowe

Standardowym portem komunikacyjnym serii X jest RS232 i RS485, posiadający wbudowaną obsługę podstawowych standardów komunikacyjnych (Modbus RTU, ASCII). Seria X5 wyposażona jest dodatkowo w port Ethernet.

Możliwości komunikacyjne uzupełnia wbudowany port CAN, pracujący w standardzie CsCAN – dzięki niemu seria X może pracować w sieci peer-to-peer pozwalającej na łączenie kilku urządzeń ze sobą. Rozbudowa serii X o dodatkowe porty komunikacyjne nie jest możliwa jak w przypadku urządzeń serii XL.

Dlaczego warto inwestować w sterownik PLC serii X?

Jeśli potrzebujemy prostego PLC do realizacji nieskomplikowanych algorytmów, seria X będzie dobrym wyborem. Spore jak na tę klasę urządzeń możliwości pozwalają na automatyzację większości prostych aplikacji przy założeniu, że program sterujący nie będzie rozbudowany. Warto go również stosować w systemach, w których wystarczy wbudowana konfiguracja wejść/wyjść.

Jeśli konieczna będzie jego rozbudowa o dodatkowe moduły, może okazać się, że ich największa zaleta, niska cena, wcale nie będzie już taka atrakcyjna i warto zainwestować w urządzenia serii XL, która ma znacznie bardziej rozbudowane możliwości obsługi sygnałów.

MODEL	HEX2A	HEX2R	HEX5
Panel operatorski
Technologia	2.2” LCD, monochromatyczny	2.2” LCD, monochromatyczny	dotykowy 4.3”, 65K kolorów
Rozdzielczość	128 × 64 px	128 × 64 px	480 × 272 px
Liczba ekranów	250	250	1023
Pamięć graficzna	8 MB	8 MB	22 MB
Liczna obiektów na ekranie	50	50	50
Liczba klawiszy	19	19	5 (wirtualne)
Sterownik PLC
Pamięć programu	256 kB	256 kB	1 MB, programowanie na ruchu
Czas skanu	1.2 ms/kB	1.2 ms/kB	0.013 ms/kB
Maks. Ilość DI/DO	1024 / 1024	1024 / 1024	2048 / 2048
Maks. Ilość AI/AO	256 / 256	256 / 256	512 / 512
Ilość zmiennych rejestrowych	5000	5000	8192
Ilość zmiennych bitowych	2048	2048	4096
Porty komunikacyjne
Porty szeregowe	COM1 – RS232, COM2 – RS485	COM1 – RS232, COM2 – RS485	COM1 – RS232 COM2 – RS485
Port Ethernet	brak	brak	1 × ETH 10/100mbps
Port CAN	1 × (CsCAN)	1 × (CsCAN)	1 × (CsCAN, CANopen)
Port USB	tak, miniUSB 2.0, programowanie	tak, miniUSB 2.0, programowanie	tak, USB 2.0 Host, USB 2.0 programowanie
Port MicroSD	tak, do 32 GB	tak, do 32 GB	tak, do 32GB
Wbudowane sygnały wejść-wyjść
Wejścia dyskretne (DI)	12 (24 VDC; 4 HSC, 10 kHz)	12 (24 VDC; 4HSC, 10 kHz)	4 DI (12/24 VDC, HSC 500 KHz)
Wyjścia dyskretne (DO)	12 (24 VDC; 2 PWM, 65 kHz)	2 (24 VDC; 2PWM, 65 kHz)	4 DO (24 VDC 0.5A, PWM 500 KHz)
Wyjścia dyskretne przekaźnikowe (DOR)	–	6 (Relay 3A)
Wejścia analogowe (AI)	4 (4-20 mA)	4 (4-20 mA)	4 AI (0-10 V, 0-20 mA, 4-20 mA)
Wyjścia analogowe (AO)	2 (4-20 mA)	2 (4-20 mA)
Rozdzielczość przetwornika analogowego	10 bit	10 bit	12 bit
Rozbudowa o dodatkowe sygnały wejść-wyjść
Moduły SmartMod (Modbus RTU)	tak, 31 urządzeń	tak, 31 urządzeń	tak, 31 modułów
Moduły SmartStix/SmartBlock (ScCAN)	tak, 253 urządzenia	tak, 253 urządzenia	tak, 256 modułów
Moduły SmartRail (Modbus TCP)	nie	nie	tak, 256 węzłów, 8 modułów w węźle
Pozostałe parametry
Wymiary	125 × 96 × 31 mm	125 × 96 × 31 mm	125 × 96 × 31 mm
Otwór montażowy	118.8 × 91 mm	118.8 × 91 mm	118.8 × 91 mm
Temperatura pracy sterownika	-10-60 °C	-10-60 °C	-10 °C do 60 °C
Temperatura pracy ekranu operatorskiego	-10-60 °C	-10-60 °C	-10 °C do 60 °C
Zasilanie	24 VDC ±20%	24 VDC ±20%	10-30 VDC
Zabezpieczenie	IP65	IP65	IP65
Certyfikaty	CE, UL, US	CE, UL, US	CE, UL, US
Wsparcie techniczne ASTOR	tak	tak	tak