Текстовая панель SIEMENS LOGO!TD

Cегодня руки дошли до опробования панели SIEMENS LOGO! TD. Но перед ее пуском произошло весьма занятное событие. Так как в комплекте с панелью шел USB-загрузочный кабель, то решил его использовать. Кабель воткнул в USB порт ноутбука и вдруг сами собой нашлись драйвера. Оказалось, что ранее используемый переходник от МастерКит BM8050 и загрузочный кабель от SIEMENS работают с одними и теми же драйверами от SiliconLabs – CP210x. Очевидно, что в обоих устройствах применен чип Silion Labs.

 

 LOGO!TD.

 Вернусь к LOGO!TD. Панель предназначена для вывода текстовых сообщений, аналогичных сообщениям экрана базового модуля. По сравнению с модулем, дисплей имеет большую диагональ, и соответственно более крупные шрифты. Также имеется возможность отображать диаграммы в виде столбцов (баров). Подсветка дисплея имеет голубоватый оттенок. Яркость подсветки и контрастность ЖК-изображения можно настраивать.

 LOGO!TD. Вид сзади.

Дизайн панели и качество изготовления оставляют приятное впечатление. Для монтажа  на щит предусмотрены элементы крепления и уплотнительная резинка.

Для связи с LOGO!Basic SIEMENS, как всегда, применил кабель со специфическим разъемом. При этом на стороне панели стоит стандартный разъем DB9. В случае обрыва связи между модулем и панелью, выдается текстовое сообщение об этом событии. Восстановление линии связи автоматически приводи к восстановлению алгоритма работы панели с модулем. 

Особенностью панели является нечувствительность к полярности питающего напряжения. Уровень напряжения питания - 24В. При использовании модулей LOGO!Basic на 220В, для панели потребуется отдельный блок питания, что не всегда оптимально. 

 

LOGO!TD. Размеры

  

Программирование сообщений для LOGO!TD аналогично программированию сообщений базового блока. При этом отдельно загружать программу в панель не надо, вся работа возложена на базовый блок. 

После загрузки рабочей программы в LOGO!Basic текстовая панель начинает функционировать в точности, как дисплей обычного модуля. Можно посмотреть состояние входов и выходов модуля, выполнить настройки функциональных блоков, остановить и запустить программу.

Панель стандартно поддерживает русский язык. Надо его только включить. Так же есть сообщения и символы других национальных алфавитов, вплоть до большого набора иероглифов. При этом одновременно можно использовать 2 различных алфавита. Включение поддержки русского языка выполняется в пункте «Настройка текстовых сообщений» в меню «Файл» Logo!Soft Comfort. Здесь в качестве одного из наборов символов нужно выбрать ISO8859_5.

Среди недостатков панели  обнаружился  такой: если производится просмотр состояния входов/выходов модуля и в этот момент генерируется текстовое сообщение, то это сообщение перекрывает экран входов. Поэтому все сообщения желательно настраивать после отладки программы на оборудовании,  или использовать модуль LOGO!Basic с дисплеем. У него есть возможность настройки вывода сообщений только на панель LOGO!TD.

Еще к недостаткам отнесу следующие особенности:

- невозможность программирования базового блока с панели. В некоторых случаях такое решение, считаю, весьма полезно.

- отсутствие звукового сообщения о событиях. В современных операторских панелях это стандартная функция. Звук воспроизводится либо по событию, либо при нажатии кнопок.

- не нашел как программировать функциональные кнопки на панели. Пока смысл их применения не понятен

- сложность изменеия параметров. В большинстве применеий необходим диалог человек-машина. Например для задания количества событий до тревоги, установки поргов и т.п. Объяснить среднестатистическому оператору как это сделать в LOGO! задача посложнее чем разработка алгоритма. 

В итоге панель принесла некоторое разочарование. Мне понравилась только внешним видом. Функциональность, пока, считаю недостаточной. Применять можно для вывода сообщений о работе техпроцесса. Для реализации полноценного интерфейса с контроллером LOGO!TD не подходит.

Старое и новое.

Развитие техники и электроники очень сильно сказывается на характеристиках оборудования. Применение микропроцессорной техники позволяет расширить функционал любого прибора. Появляются возможности, о которых 10 лет назад можно было только мечтать. Серъезно изменяются и габариты техники. В качестве примера фото двух самописцев - КСУ2 и Альфалог.

Альфалог и КСУ2 

К сожалению уменьшение размеров привело к широкому внедрению пластмасс, и Альфалог кажется более хлипким. Как он поведет себя в процессе эксплуатации покажет время.

OMRON F7 – работа в 4-х квадрантах механической характеристики.

Изначально преобразователи частоты обеспечивали длительную работу только в двигательном режиме. Тормозной режим включался на короткий промежуток времени. Между тем в некоторых применениях требовалось обеспечить длительное торможение. Такое необходимо, например, при размотке рулона бумаги или стали, для создания натяжения полосы материала. Использование привода переменного тока затруднялось необходимостью куда-то девать энергию, высвободившуюся в результате торможения, а также сложностью управления в данном режиме, так как двигатель вынужден работать с отрицательным скольжением.

Наиболее просто задача решается применением реверсивного привода постоянного тока. Но стоимость комплекта тиристорный преобразователь-двигатель сегодня стала очень высокой.

Современные преобразователи частоты позволяют в векторном режиме работы с обратной связью реализовать длительное торможение. Энергия, которая высвобождается в результате торможения,  приводит к повышению напряжения в звене постоянного тока. Что бы обеспечить нормальную работу преобразователя, нужно излишек энергии куда-то деть. Возможны два варианта – использовать специальный инвертор-рекуператор для возврата мощности в электрическую сеть, либо рассеять излишки в окружающую среду в виде тепла, с использованием тормозного сопротивления.

 OMRON F7

К сожалению, рекуператор – дорогая позиция с длительным сроком поставки. Окупаемость его может быть достигнута примерно за 2 года непрерывной работы. Поставляют рекуператоры SIEMENS, KEB, Control Systems и OMRON. Также есть непроверенная информация о встроенных возможностях рекуперации в приводах Schneider Electric. Но как-то в нее плохо верится, так как озвучил ее торговый агент, которому очень хотелось продать такой привод. Пока подтверждения ей я не нашел.

Так как заказчик требовал выполнить работу в короткие сроки, то вариант оставался один – использовать тормозное сопротивление. За этот вариант также говорило требование о единстве оборудования, вследствие чего был использован преобразователь большей мощности, чем необходимо, в качестве которого выступил OMRON F7. Тормозное сопротивление необходимо правильно подобрать, так как стандартно оно расчитано на кратковременный режим работы. 

При реализации рекуперативного торможения, преобразователь работает в режиме регулирования момента. Настройка данного режима имеет некоторые особенности. В частности сигнал задания момента, стандартно должен быть подключен к входу A2 преобразователя. Знак момента относительно скорости, задается только извне – либо полярностью сигнала задания момента, либо активацией специального дискретного входа. Режим работы преобразователя –  только векторный с обратной связью.

Реализованная система работает нормально, обеспечивая натяжение полосы металла при размотке. Единственная проблема – нагрев двигателя на низких скоростях, устранена установкой дополнительного вентилятора охлаждения.

ПИД-регулятор для CJ1 в CX-Programmer.

Для работы с аналоговыми сигналами в CX-Programmer предусмотрено два типа аналоговых регуляторов – простой и с автонастройкой. К сожалению, область применения этих блоков весьма ограничена. Работать они могут только с устройствами нагревательного типа с естественным охлаждением. То есть тогда, когда движение координаты в одну сторону осуществляется путем подачи некоторой порции энергии, а  в обратную сторону система идет сама. Это ограничение связано с выходом ПИД-регулятора. Он может принимать только положительные значения, пропорциональные отклонению. Управлять положением механизма или задвижками с помощью такого регулятора не получится.

Решений проблемы несколько. Первое и самое простое – взять готовый модуль для контроллера, осуществляющий функции регулирования. В линейке CJ1 несколько таких узкоспециализированных модулей для разных задач. Но не факт, что модуль подойдет, кроме того, он стоит денег.

Второе решение – использовать функциональный блок для преобразования выхода  стандартного регулятора в нужный сигнал.

Третье решение – разработка собственного ПИД-регулятора под конкретную задачу.

Вернусь к встроенному ПИД-регулятору. Он имеет достаточно большое число настроек, разобраться в которых не просто. Усложняет задачу перевод на русский язык руководства по регулятору. При его чтении возникает только одна мысль – «Без бутылки не разобраться». Усугубляет проблему наличие ошибок, отсутствие примеров. Поэтому, что бы запустить регулятор пришлось открывать англоязычный вариант.

Регулятор с автонастройкой, ничем не отличается от простого, за исключением возможности этой самой автонастройки. Так как возможности встроенного регулятора не подошли под мою задачу, то и автонастройка не была полностью проверена. Пробная попытка запуска ни к чему не привела, выход регулятора остался равен 0, хотя в ячейках памяти значения менялись.