V kufru, se kterým jsme již pracovali minule, máme mezi I/O moduly zařazeny i moduly pro řízení servomotoru a krokového motoru s připojenými motory. Dále je zde průmyslové PC
Vlevo servomotor AM8122 a vpravo krokový motor AS2021. Napájení těchto motorů je zprostředkováno z řídicích I/O modulů a mohou být napájeny buď 24 V nebo 48 V.
Řídící moduly v sestavě mají označení EL7211 pro řízení servomotoru a EL7047 pro řízení krokového motoru.
Kromě PLC (CX7080) je zde ještě průmyslový PC Beckhoff s Wi-Fi USB modulem, který nám bude vytvářet Wi-Fi síť.
Kompaktní motory jsou napájené přímo z řídících modulů.
Ukázka z HW konfigurace pohonových modulů v sestavě PLC.
Ovládání kompaktních pohonů z PLC programu. Architektura PLC programu používá deklaraci proměnných, podprogramy a funkční bloky.
TwinCAT nabízí velké množství knihoven pro různé oblasti automatizace roztříděné podle funkčních oblastí. Část knihoven Beckhoff poskytuje zdarma, další je možné zdarma vyzkoušet.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
V knihovně funkcí "Standard" máme všechny běžné funkční bloky, u každého schéma a popis proměnných.
Ukázka funkčních bloků z knihovny pro Motion Control požitých v části programu pro ovládání pohonů.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
On-line start servopohonu za pomocí globálních proměnných.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Programy pro ovládání pohonů jsou velmi jednoduché, protože jsou tvořeny připravenými funkčními bloky z knihovny.
V řídících modulech jsou implementovány regulátory, které zpracovávají požadavky z PLC.
V příkladu je u obou pohonů možnost ovládaní přes proměnné v PLC a také je zde implementované ovládání přes MQTT pomocí aplikace TwinCAT IoT pro mobilní zařízení. To uvidíme dále, hlavně ve videoukázce. MQTT Broker běží v Beckhoff průmyslovém PC, které je kabelem spojeno s PLC a dále je přístupné bezdrátové Wi-Fi na zmíněnou aplikaci. Tato aplikace je dostupná jak pro Android, tak pro iPhone.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Část komunikace na MQTT Broker. Celý program pro MQTT a použití není úplně jednoduché, ale můžete se inspirovat příkladem na stránkách Beckhoff nebo vám to podpora Beckhoff ukáže. Pak je to již více srozumitelné.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Jen ve velké zkratce: nejprve se vytvoří Wi-Fi síť na PC Beckhoff, k tomu složí aplikace Beckhoff- virtuál WLAN Access Point. Toto IPC je zároveň propojeno síťovým kabelem s PLC.
Opět malá ukázka, co vše je možné nastavit s MQTT Brokeru. Funkčnost MQTT komunikace si ověříme přes software MQTT.fx.
A už by nám to mohlo fungovat, ale ještě dříve ....
... instalujeme aplikaci TwinCAT 3 IoT komunikátor, která právě dokáže "šáhnout" na ten MQTT Broker pro nějaká data. My jsme použili verzi pro iPhone.
Připojíme se na Wi-Fi síť vytvořenou v Beckhoff PC pomocí síťového USB modulu.
Nastavíme si komunikační data pro MQTT Broker. To je to zmiňované dlouhé klientské ID.
A už máme tři obrazovky. Jednu pro servo, druhou pro safety, tu nevyužijeme, protože jsme si to nastavili přímo v PLC programu a třetí pro krokový motor.
Ovládání serva z mobilní aplikace. Detailní ovládání obou motorů na videoukázce níže.
No a v praxi.
Videoukázka ovládání pohonů Beckhoff. Two minutes video.
Závěr:
Programování pohonů s využitím již připravených knihoven je velmi jednoduché. Programování MQTT komunikace je trošičku náročnější. Ale jako vše je to jen otázka porozumění a trochy studia. Případě se dají využít již předpřipravené příklady dostupné na webových stránkách. Je ale vidět, o jak široký a výkonný systém se jedná, a to máme k dispozici to nejmenší PLC CX7080.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
PLC řady CX7000, vše tady.
Všechny katalogy od Beckhoff najdete zde.
Beckhoff Česká Republika, hlavní stránka tady.
