Integracja systemu PLC z dowolnym programem PC

W dzisiejszych czasach typowy system automatyki przeznaczony do sterowania instalacją transportu, obejmujący sterownik PLC, panel HMI oraz oprzyrządowanie, takie jak czujniki, skanery itp. okazuje się niewystarczający. Coraz częściej informacja o sposobie i drodze transportu tacek, kartonów czy palet musi być przekazywana przez zewnętrzny system zarządzania np. magazynem, w skrócie WMS (Warehouse Management System).

Typowo w takiej sytuacji, w celu zapewnienia komunikacji między PLC a serwerem systemu WMS, konieczne było stosowanie rozwiązań bądź ingerujących w sam system, bądź wymagających instalacji dodatkowego komputera pełniącego rolę bramy (gateway) między systemem automatyki, a zarządzania transportem.

Firma Schulz Infoprod zastosowała dla tego typu instalacji inne rozwiązanie polegające na użyciu nowego produktu firmy Siemens integrującego w sobie 2 światy: PLC i PC.

W tym przypadku, w jednym urządzeniu mamy zarówno typowy program PLC, jak i bazę danych lub dowolny program PC. Dzięki wbudowanej komunikacji między oboma światami możliwe jest z poziomu programu PLC oddziaływanie na PC, co w znakomity sposób znosi ograniczenia sterowników PLC i w dzisiejszych czasach rewolucji Industry 4.0 czyni z tego urządzenia idealne rozwiązanie dla projektów, gdzie wymagana jest zaawansowana komunikacja, obliczenia czy nawet lokalna inteligencja.  W środowisku PC możliwa jest również instalacja oprogramowania wizualizacji, a dzięki złączu DVI i podłączeniu wyświetlacza LCD uzyskujemy kompletny system zintegrowany w jednym urządzeniu.

W ofercie firmy Siemens dostępna jest gama urządzeń, które stosowane mogą być w zależności od wielkości i złożoności aplikacji, przewidywanej wielkości bazy danych i wymaganego systemu operacyjnego. Są to moduły należące do grupy ET200SP, jak i komputery przemysłowe serii IPC różnej wielkości i mocy.

W przypadku tej konkretnej instalacji zlokalizowanej w południowej Polsce, zastosowany został w tym celu sterownik „Open Controller CPU 1515SP PC", bazujący na sterowniku typu S7 1500 oraz systemie operacyjnym Windows Embedded. Dzięki zainstalowaniu na dostępnym systemie Windows modułu SQL Express i dodaniu do niego funkcji pośredniczących, możliwa jest ciągła wymiana danych pomiędzy sterownikiem, a zewnętrzną bazą danych WMS.

Obniżyło to koszty rozwiązania i uprościło oprogramowanie - po zaprojektowaniu bazy danych, całym projektem zajmuje się tylko programista PLC!

Sterownik ten zawiera również moduł „Safety" pozwalający zintegrować dodatkowo w tym jednym „pudełku" bezpieczeństwo zaprojektowanego systemu. W tym przypadku podłączone zostały do modułu wyłączniki bezpieczeństwa oraz bramki „Muting", nie pozwalające na dostanie się człowieka w strefę pracy maszyny.

Kontroler ten posiada 2 karty sieci Ethernet pozwalające na oddzielenie fizyczne sieci PLC od sieci biurowej. Jedynym połączeniem PC z PLC pozostają wewnętrzne mechanizmy komunikacyjne. System Windows jest łatwy w konfiguracji i niepotrzebne są dodatkowe narzędzia, by móc się z nim połączyć, a ponadto, z jego poziomu możliwa jest diagnostyka PLC oraz proste zarządzanie.

Powyższy projekt przedstawia jedną z praktycznych możliwości zastosowania tego typu sterownika w przemyśle. Dzięki dostępności bazy danych dostępne są niezliczone inne jego zastosowania, takie jak proste systemy receptur lub zapisywanie danych raportowych czy optymalizacja parametrów na podstawie zarejestrowanych danych procesowych.

W kierunku przemysłu 4.0