Test S7-1200 a I/O periferie na Profinetu bezdrátově

  • neděle, 21 srpen 2016 06:04

V klasickém zapojení Ethernetovým kabelem z CPU 1212C na I/O periferii například IM151-3PN nebo TB20, nahradíme Profinet spojení mezi CPU a I/O nějakým bezdrátovým řešením. Hlavně aby to nebylo komplikované na nastavení, ideálně ať to funguje ihned. Existuje něco? Ano a na videoukázce uvidíte i naprosto jednoduché nastavení.


Bezdrátové "médium" není WiFi, jedná se o Bluetooth adaptér verze 2.0, frekvenční pásmo 2,4 GHz, jen s tím rozdílem, že výrobce Phoenix Contact deklaruje podporu protokolu Profinet a Profisafe. A o to jde. Podobných adaptérů se dá najít více, ale s podporou Profinetu už to není tak ideální. Nikdo si do průmyslu neosadí zařízení, u kterého výrobce nepodporuje uvedený protokol.

flbtepa 02


Přístroje není primárně určen k montáži na DIN lištu (dá se koupit adaptér 2701133), ale pomocí dvou šroubů. Jistě, neboť se nepředpokládá montáž do skříně, kde by byla velikost dosahu omezena, maximální dosah na segment je 100 metrů. Přístroje mají totiž integrovanou anténu, takže se jednoduše přišroubují někde vně skříně nebo skřínky přímo na stroj. Existuje zase ale i verze s externí anténou 2701416.

flbtepa 03


Odpovídá tomu i provedení, vše přes pořádné M12 konektory, krytí přístroje je totiž IP65 a rozsah pracovních teplot -40°C .. +65°C, skladovací teplota je ještě o dvacet stupňů vyšší. Jeden konektor pro napájení, druhý Ethernet, tlačítko MODE a čtyři indikační LED. To je vše. My jsme měli k dispozici kompletní sadu (2693091), která obsahovala dva adaptéry, připojovací kabely a také Ethernet konektory. Nic nechybělo, stačilo zapojit a ..

flbtepa 04


Ethernetové konektory stojí za zmínku svým provedením, jsou pro obě verze, verzi 100 Mbit/s a také Gbit/s, tedy čtyřvodič a osmivodič. Stačí vyklopit na každé straně modul se čtyřmi otvory, vložit žíly kabelu a zacvaknout. Stínění se jednoduše přimáčkne ke krytce konektoru, není nutný žádný nástroj ani krimpovací kleště.
My jsme připojení realizovali jen tak, nechtěli jsme půjčené originální kabely nějak upravovat, proto ty "muří nohy" od stínění.

flbtepa 05


K nastavení režimu provozu slouží jedno tlačítko MODE a čtyři zelené LED diody, tenhle svit všech LED platí pro běžný provoz, když vše funguje jak má.

flbtepa 10


Celé nastavení je jednoduše popsáno s grafikou na přiloženém manuálu. Vždy je jeden modul master a druhý slave buď jako běžný Ethernetový můstek, nebo právě optimalizace pro Profinet a Profisafe protokol. Na videoukázce je vidět, že celá konfigurace je otázka chvilky. Nic víc není nutné nastavovat. My jsme vyzkoušeli obě nastavení, jak Ethernet můstek tak Profinet, vše na I/O periferii fungovalo. Profisafe jsme nezkoušeli, ale není důvod výrobci nevěřit.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

flbtepa 11b


V manuálu, který je běžně na webu Phoenix Contact u každého produktu, najdeme také defaultní (tovární) nastavení adaptéru. Pokud Vám vrtá hlavou něco o IP adresách a podobně, zatím zapomeňte, nebude to nutné.flbtepa 12


Takto to vypadá, když vše funguje. Vyzkoušeli jsme I/O periferii jak TB20 tak IM151-3PN bez jakýchkoliv rozdílů. Taky ovládací HMI panel jel bezdrátově. Ovšem pozor, ve většině případů, pokud necháte vše v HW konfiguraci TIA Portal nějakém základním nastavení, periferie nebude fungovat.

flbtepa 13


Bez drobné úpravy v HW konfiguraci projektu to nebude fachčit. PLC program jede, ale periferie hlásí poruchu. HMI panel ovšem funguje, oba adaptéry indikují bezchybný provoz.

flbtepa 14


V diagnostickém bufferu PLC se dozvíme proč I/O periferie nejde. Hlavní ale je jak z toho.

flbtepa 15


Zde je řešení. Ve vlastnostech patřičné periferie je běžně nastaven automatický update podle CPU na 1 nebo 2 ms. Aby komunikace proběhla řádně podle protokolu, je třeba nastavit delší čas. Těchto 8ms je nejmenší hodnota při které vše fungovalo. Dá se o tom dočíst na velmi nenápadném místě v manuálu strana 48, kde výrobce udává minimálně 32ms. Tyto úpravy probíhají v HW konfiguraci TIA Portal, proto nezapomenout nahrát změny do CPU.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

flbtepa 16b


Už to funguje jak má. Oby adaptéry vedle sebe a I/O periferie spíná výstupy podle PLC programu. Chtělo by se říct to je vše, ale ještě ne.

flbtepa 17


Vytáhneme ze šuplíku několik let starou sestavu baterií, která nese prachové stopy delšího nepoužívání, ale napětí kupodivu pořád drží. Absolutně nezničitelný zdroj napájení externích zařízení, plochá baterka.

flbtepa 20


Na "externí bateriový zdroj" připojíme adaptér, I/O periferii a taky HMI panel. Vše ale někde jinde ve vedlejší kanceláři. Žádný jiný vodič nikde není, jen ty baterky.

flbtepa 21


Funguje to bez potíží, kdybychom do sestavy I/O zařadili ještě analogový 24V modul, mohli bychom napájení neustále měřit a reagovat na pokles napájecího napětí v PLC programu. Asi bychom vytvořili hlášení pro nadřazený systém ".. utíkej do obchodu pro ploché baterky ..".

flbtepa 22


Nakonec dojde i na IP adresy. Nastavíme v PC pevnou IP v rozsahu defaultního nastavení adaptéru.

flbtepa 30


Běžné údaje z adaptéru máme k dispozici bez přihlašování, možnost jít do nastavení je chráněna uživatelským heslem.

flbtepa 31


Možnosti dalšího detailního nastavení adaptéru. Každá položka je popsána v manuálu, můžete si upravovat nastavení podle potřeby s jedním omezením. Pokud máme nastavenu optimalizaci pro Profinet / Profisafe, není možné nastavení takto měnit.
Klikněte na obrázek pro zvětšení

flbtepa 32b


Videoukázka nastavení a funkce bezdrátového Profinetu.

https://www.youtube.com/watch?v=eyiOYohDeJM&feature=youtube


Závěr: 

Tak, není to zařízení úplně levné, záleží na konkrétní aplikaci jestli se vyplatí. Bezdrátovou komunikaci využívají jak různé otočné stoly u jednoúčelových lisů, tak místa s velkým rušením. A pokud potřebujete dostat signál vedle do haly, tak je tohle rychlé řešení. Vždy si ale ověřte praktický dosah, který může v extrémní zástavbě (například panelák) proti deklarovanému maximu 100m výrazně klesnout.

Jaroslav Blažek


Doplňující odkazy k článku: 

Kompletní sada pro průmyslový Bluetooth, číslo výrobku 2693091.

Samostatný Bluetooth modul FL BT EPA, číslo výrobku 2692788.

Phoenix Contact Wireless Ethernet.

Pro psaní komentářů se přihlašte

Kontakt

email : blaja @blaja.cz
email reklama: info @blaja.cz
email adresy bez mezery 
před zavináčem

Jaroslav Blažek
Štěpánská 1888
755 01 Vsetín
+420 608 180 209