Tohle programovatelné zařízení Edge s malým formátem podporuje IEC 61131-3, MATLAB Simulink, C/C++ a je ideálně vhodné ke konverzi protokolů, záznamu dat a Cloud Computing.
Všechny porty hezky na jedné straně. COM porty platí pro EPC 1522, více zde.
Průmyslově odolný řídicí systém postavený na Linux RT, který umožňuje vytvářet projekty bez omezení. Má integrovanou kybernetickou bezpečnost podle nejnovější evropské normy (IEC62443) a přes internetové tržiště PLCnext Store možnost využívání již vytvořených aplikací včetně sdílení vašich vlastních aplikací.
Sestava s EPC 1502, menší switch, připojený elektroměr s Modbus TCP portem. V rámci školení byla možnost si vše vyzkoušet a osahat.
PLC přes WI-Fi má mít připojení do internetu kvůli zobrazení spotové ceny elektrické energie v PLC, přes pevnou síť pak do elektroměru.
Ještě zbývá spojení s malým zařízením, programovatelným modulem logiky s portem RS-485 pro komunikaci Modbus/RT. Existuje i verze bez RS-485 a také rozšiřitelná o další moduly. Ale o tom až v závěru článku.
V průmyslovém PC Industrial Edge PLCnext běží kromě klasického PLC také Linux, a tudíž je možné a také pro některé aplikace nezbytné instalovat něco dalšího.
Nastavení a instalace se provádí jako obvykle i Phoenix Contact přes webové rozhraní EPC 1502.
Prvním krokem je proto připojení na web base management daného EPC. Ten umožnuje základní spravování a diagnostiku.
A také instalovat aplikace stažené z PLCnext store tady, jako Node-RED, Grafana a Influx DB. Po instalaci je potřeba každou aplikaci spustit.
Příklad, jak instalovat a použít Node-RED jsme si již ukazovali na starším PLC zde.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
První aplikací, kterou budeme používat je Node-RED.
Ta funguje na principu tzv bublin. Bubliny jsou mezi sebou propojeny do toku. Výhodou této aplikace je programovatelnost přes webový prohlížeč. Využívá port PLC číslo 51880. Tato aplikace bude v našem případě sloužit k vyčítání dat z elektroměru. Konkrétně se bude jednat o hodnoty napětí U1, frekvenci sítě f a časové údaje jako jsou rok, měsíc, den, hodina, minuta, vteřina.
Pro Node-RED je potřeba doinstalovat Modbus knihovny pro komunikaci s elektroměrem.
Komunikace probíhá pomocí bloků. Z bloků budeme používat inject. Msg.payload – slouží k zapisování nosné informace. Topic – slouží pro lepší orientaci – filtrování zpráv – název proměnné. Debug slouží k přečtení zpráv.
Nyní je potřeba se připojit k používanému elektroměru. Po zadání IP adresy do webového prohlížeče měřáku se dostaneme do jeho webového prostředí.
Po zadání IP adresy do webového prohlížeče měřáku se dostaneme do jeho webového prostředí. V tomto prostředí je potřeba se dostat k jednotlivým registrům pro četní proměnných jako napětí, frekvence a čas.
Tyto hodnoty použijeme do bloku Modbus Read. Modbus Response slouží pro okamžité čtení hodnot
S
V Node-RED vytvoříme funkci, kde do proměnných budeme zapisovat jednotlivé hodnoty času.
Funkce split rozdělí pole na jednotlivé hodnoty. Funkce 2 slouží k pojmenování proměnných. Další funkcí je convert to real – potřebné na správný formát dat.
Pro poslání do databáze je potřeba použít konkrétní formu zápisu. Např. dle následujícího bloku.
Další aplikací je influxDB. Jedná se o databázový software. Nová verze aplikace běží na portu PLC 58086. Potřeba doplnit https. Po přihlášení je potřeba vyplnit uživatelské jméno, heslo a jméno organizace a initial bucket. Jedná se o tzv. vědro. Potřeba pojmenovat – například školení.
Zde potřeba vybrat možnost load data. Lze v tomto kroku vybrat, jak dlouho chceme ukládat data. Dalším krokem je potřeba nastavit přístup k vědru přes api token. Vytvoření API tokenu je potřeba pojmenovat, přiřadit vědro a vybrat možnost čtení a zápisu. Poté je vygenerován token.
V této funkci Node-RED je potřeba doplnit verzi databáze, adresa url PLC (s https a číslem portu), dále zkopírovaný token z influxDB. Poté musíme zrušit potvrzení kontroly certifikátu. Na závěr je potřeba doplnit název organizace, název vědra a položka measurment, kam vepíšeme „msg.payload“.
Poté v databázi, v sekci Data Explorer budou již vidět naměřená data.
Na závěr otevřeme vizualizační aplikaci Grafana. Ta běží na portu plc 53000. Její výhodou je snadná integrace mezi databázovými systémy.
Z menu vyberme položku Add new connection a poté Influx DB. Poté je potřeba vyplnit požadované údaje jako je název organizace, url, token, bucket a přihlašovací data z influxDB. V dalším kroku si vytvoříme Dashboard.
Poté je potřeba jít zpět do databáze, v kategorii data explorer vybrat data editor a zkopírovat zdrojový kód. Ten vložit do Grafany a odmazat stop ve zdrojovém kódu.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
S
Dále po jednotlivých proměnných přidáváme další data do vizualizace.
V grafickém prostředí Grafana vytvoříme nějaký Dashboard.
Připojíme InfluxDB databázi s daty z elektroměru.
A na widgetu je vidět aktuální frekvence z elektroměru. Tohle všechno zatím bez použití PLC. Všechno funguje souběžně, nezávisle na sobě.
Závěr:
Pokračování pro přehlednost v další části.
Detaily, jak vše udělat a naprogramovat najdete u podpory Phoenix Contact u nás. Není také problém si uvedenou sestavu půjčit a vyzkoušet si v práci co bychom potřebovali pro skutečnou aplikaci.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
PLCnext Control pro Edge Computing - Phoenix Contact jsou zde.
PLCnext Store najdete zde.
Produkty průmyslové komunikace on-line jsou tady.
Všechny výrobky od Phoenix Contact najdete zde.
Phoenix Contact Česká Republika.
