Компания «Шнейдер Электрик» сообщает о начале продаж нового предложении для автоматизации машин и механизмов - MachineStruxure.

MachineStruxure, SoMachine и все-все-все ...

Комплекс MachineStruxure состоит из следующих элементов, которые схематически отображены в виде пирамиды:

• единое программное обеспечение для автоматизации машин и механизмов - SoMachine;
• семейство контроллеров, объединенных программным обеспечением SoMachine;
• готовые и тестированные архитектуры систем автоматизации для машин и механизмов.

SoMachine

Программное обеспечение SoMachine включает в себя 2 основных компонента: среда для написания кода для контроллеров CoDeSys 3.4 и среда для создания интерфейса панелей оператора Magelis - VijeoDesigner. Все это выглядит и работает как единый пакет с возможностью быстрого «расшаривания» переменных между контроллером и панелью, графическим конфигуратором проекта (плюс стандартное для CoDeSys представление проекта деревом), OPC-сервером и большой библиотекой готовых к использованию элементов от Schneider Electric.

Готовые к использованию, тестированные архитектуры

Архитектура подразумевает системы автоматизации машины либо механизма, которая включает в себя минимум 6 элементов оборудования:

• цепи питания;
• управляющий контроллер;
• панель человеко-машинного интерфейса;
• коммуникационная шина;
• устройства управления приводами;
• устройства цепей безопасности.
  

Всего на данный момент существует 12 архитектур, которые реализованы на реальной аппаратной базе (собранные шкафы, работоспособность которых протестирована). Каждая архитектура снабжается комплектом подробной документации, в которую входит:

• комплект чертежей в формате AutoCAD и Eplan;
• System User Guide с подробным описанием применяемых компонентов и пошаговыми инструкциями по конфигурированию;
• тестовый проект в SoMachine, который включает базовое управление всеми приводами и пуско-регулирующей аппаратурой, диагностику и базовый человеко-машинный интерфейс.

Семейство контроллеров

Modicon M238

В линейке классических ПЛК, поддерживающих SoMachine, Modicon M238 является младшим устройством.

В базовой комплектации без модулей расширения контроллер имеет на борту 14 дискретных входов и 10 выходов. В зависимости от напряжения питания (=24 В или ~220 В) часть дискретных выходов (промаркированные как Outputs) будут либо транзисторными либо релейными. Быстрые выходы (Fast Outputs) в любом случае являются транзисторными.

Для программирования контроллера вне зависимости от комплектации используется порт mini-USB, аналогично как и для других контроллеров входящих в MachineStruxure.

Modicon M238 предлагается в моделях с 2-мя уровнями функционала:

• в минимальной конфигурации пользователю достанется устройство с 1 Мб оперативной памяти (для пользовательской программы доступно 500 кБ) и одним последовательным портом RS232/485;
• в расширенной конфигурации доступно 2 Мб оперативной памяти (1 Мб доступно для пользовательской программы), 2 последовательных порта RS232/485 и 1 порт CANopen мастера.

Контроллер может быть расширен 7-ю модулями расширения TM2, которыми расширяются и контроллеры Twido. Кроме того, если емкости установленных модулей не хватает, систему можно расширить модулями удаленного сбора информации по шине CANopen.

Modicon M258

Modicon M258, как и следует из кодового обозначения, является старшей моделью в линейке ПЛК, поддерживающих SoMachine.

На борту контроллер может нести 44 либо 66 дискретных входов/выходов и опционально, в зависимости от модели, 4 аналоговых входа. Питается устройство от источника постоянного напряжения =24В.

В зависимости от модификации устройство может оснащаться двумя дополнительными PCI-слотами, в которые можно установить дополнительные коммуникационные модули - RS232/RS485 либо ProfiBus slave.

Особенностью контроллера является наличие USB-host порта, который позволяет подключать внешние накопители и производить следующие операции:

• обновление прошивки устройства (firmware);
• обновление проекта;
• любые операции с файловой системой - загрузка/выгрузка произвольных файлов (логи, рецепты и т.д.).

На борту присутствуют следующие коммуникационные интерфейсы: совмещенный порт RS232/485, порт Ethernet и, в некоторых моделях, порт CANopen master.

Логический контроллер Modicon М258 имеет ряд преимуществ перед младшей моделью - Modicon М238.

Во-первых, это 2-х ядерный центральный процессор, одно из ядер которого целиком занято задачами коммуникаций, а второе – пользовательскую программу. Таким образом, вне зависимости от нагрузки коммуникационного ядра, пользовательская программа будет выполняться максимально быстро.

Вторым преимуществом является 64 Мб оперативной памяти, что позволяет писать код для максимально сложных задач с разветвленными алгоритмами.

Третье преимущество логического контроллера М258 это 128 Мб встроенной постоянной flash-памяти с поддержкой полноценной файловой системы, доступ к которой возможен также по FTP.

Базовый набор входов/выходов можно дополнить модулями дискретных (20 вариантов модулей) и аналоговых (13 вариантов модулей) входов/выходов, а также счетными модулями (5 вариантов). Общее количество модулей ограничено цифрой 255.

Существует 2 варианта модулей - так называемые Slice или Slim модули, состоящие из 3-х основных частей:

• база распределения;
• сам электронный модуль;
• съемный клеммный блок.

Благодаря такой конструкции модули поддерживают функцию горячей замены (замена модуля при работающем ПЛК).

Второй вариант - это компактные модули (хотя выглядят они как раз больше предыдущих), которые представляют из себя блок объединенных Slice-модулей.

В отличии от Slice-модулей, компактные являются не разборными: клеммный блок можно снять, но база и электронные модули представляют из себя одно целое. При сравнении с аналогичным числом Slice-модулей такой подход позволяет экономить до 40% стоимости, однако возможность горячей замены будет утеряна.

Контроллер М258 имеет возможность построения сети с удаленными островами входов/выходов по следующей схеме. К контроллеру со всеми необходимыми модулями расширения добавляется модуль передатчика (Transmitter). На расстояние до 100м проводится экранированный кабель аналогичный тому, что используется в CANopen. На другом конце устанавливается модуль приемника (по совместительству модуль распределения питания) и устанавливаются нужные модули расширения. Таким образом, можно построить систему с количеством островов до 25, распределенную на расстояние до 2500м. Схема имеет название «look and feel», и с точки зрения программиста отображается как локальные модули контроллера.

Дополнительно, вместо островов, построенных на основе стандартных модулей М258 со степенью защиты IP20, можно использовать модули дискретных/аналоговых входов/выходов в исполнении IP67.

Таким образом можно получить следующую систему:

Altivar IMC

Altivar IMC (Integrated Machine Controller) - контроллер, выполненный в форм-факторе карты расширения для ПЧ серий Altivar 61/71.

Устройство оптимально подходит для задач, где центральным устройством является асинхронный привод и встроенных функции привода не хватает для того чтобы реализовать весь функционал. Типичные задачи - подъемно-транспортное оборудование и управление насосными станциями.

Altivar IMC несет на борту 10 дискретных входов и 6 дискретных выходов, а также по 2 аналоговых входа и выхода.
В контроллер также могут быть использованы дополнительные карты расширения входов/выходов ПЧ.
В плане коммуникации устройство обладает портом CANopen Master и Ethernet с поддержкой Modbus TCP, HTTP и FTP (как и любое другое устройство, имеющее встроенный Ethernet-порт и поддерживающее SoMachine). Стандартным является наличие mini-USB порта программирования. Кроме того, контроллер при установке подключается к внутренней шине ПЧ и таким образом может напрямую обмениваться данными с ПЧ без каких-либо внешних шин/сетей.
Производительность ATV IMC находится на уровне ПЛК M238. Пользователю доступен 1 Мб оперативной памяти (из 2 Мб, установленных в устройстве), 2 Мб flash-памяти с файловой системой, 64 кБ FRAM памяти для сохранения переменных при пропадании питания.

Magelis XBT GC

Отдельно стоит остановиться на устройстве, поддерживающим SoMachine и совмещающим в себе функции панели оператора и ПЛК.

Существует 2 типоразмера XBT GC - 3"8 и 5"7. Панель с диагональю 3"8 является наименее оснащенной - обладает монохромным дисплеем, USB портом и возможностью расширения двумя модулями TM2 (модули расширения от Twido) либо одним модулем CANopen Master, также несет на борту 12 дискретных входов и 6 выходов.

Устройство с диагональю 5"7 оснащено последовательным портом, портом Ethernet (XBTGC2330) и цветным экраном (XBTGC2330), а также возможностью подключения до 3х модулей TM2 либо модуля CANopen Master, и обладает 16 входами и 16 выходами.

Производительность устройства несколько уступает M238 (не говоря уже о M258), т.к. на одних и тех же вычислительных мощностях обрабатываются одновременно написанный пользователем код и пользовательский интерфейс.

CANopen Master для панелей Magelis XBT GT/GK

Модуль XBTZGCANM является дополнением к существующим панелям оператора серий XBT GT и XBT GK и используя вычислительные возможности панели позволяет выполнять код SoMachine. Кроме того модуль добавляет к панели поддержку протокола CANopen.

Такое решение является очень удобным при необходимости реализовать простое управление группой территориально распределенных приводов по CANopen.

В заключение необходимо отметить, что опираясь на одну из платформ или сочетание платформ управления на базе MachineStruxure можно построить систему управления, наиболее полно отвечающую требованиям Вашего оборудования с точки зрения функциональности и производительности.