Jedes Automatisierungsprojekt sollte mit der optimalen Lösung realisiert werden, die kostengünstig, intuitiv zu handhaben sowie überschau-, erweiter- und gut wartbar sein muss. Handelt es sich um kleine Anwendungen, erweisen sich klassische Steuerungen jedoch oftmals als überdimensioniert. Moderne, platzsparende und erschwingliche Logikmodule stellen hier zahlreiche Funktionalitäten zur Verfügung, sind einfach zu programmieren und können deshalb der bestmögliche Ansatz sein. Dabei fungieren die Logikmodule als Bindeglied zwischen dem klassischen Relais und der Steuerung. Pumpen und Ventile steuern, Beleuchtungen ein- und ausschalten, Füllstände und Temperaturen messen oder den Ablauf eines Förderbands vorgeben: Die Arbeitsfelder kleiner Logiksteuerungen – wie dem PLC-logic-System von Phoenix Contact – sind vielfältig.
Um den Aufwand und die Kosten gering zu halten, wäre es am besten, wenn das Logikmodul genau die von der Applikation geforderte Anzahl an I/O-Signalen unterstützt. Viele Kleinsteuerungen umfassen allerdings eine feste Anzahl an Ein- und Ausgängen. In der Regel sind das acht Eingänge und vier Relaisausgänge. Werden mehr Kanäle benötigt oder bedingt die Anwendung die Erfassung analoger Signale, ist die Basissteuerung durch entsprechende Erweiterungsmodule zu ergänzen.
Flexible Ausprägung
der einzelnen Steckplätze
Hinter der Steuerung PLC logic steckt der Anspruch, jeden Kanal so zu konfigurieren, wie ihn die jeweilige Applikation erfordert. Dazu setzt sich das System aus einem Logikmodul zusammen, das auf Relais- oder Analogmodule gesteckt wird. So verschmelzen Steuerungs- und Interface-Ebene mit steckbaren I/O-Komponenten zu einer Einheit. Jeder Steckplatz lässt sich digital, analog sowie als Ein- oder Ausgang ausprägen. Das bietet Flexibilität: Die Steuerung zeigt sich als anpassungsfähig hinsichtlich der Anzahl der genutzten I/O-Signale und stellt sich somit individuell auf die individuelle Anwendung ein.
Für digitale Signale sind die Relais der Produktfamilie PLC-Interface erhältlich. Eine einfache Brückung der verschiedenen Anschlusstechniken sowie der schnelle Wechsel der Relais im Verschleißfall bieten dem Anwender ein komfortables Handling der Logiksteuerung. In Ergänzung zu den elektromechanischen Koppelrelais mit Leistungs- und Schwachstromkontakten erfordern zahlreiche Applikationen verschleißfreie elektronische Solid-State-Relais mit AC- und DC-Ausgängen. Je nach Schaltanforderung werden mit dem PLC logic-System steckbare elektromechanische und Solid-State-Relais zum Schalten und Steuern der I/O-Signale kombiniert. Das Portfolio beinhaltet elektromechanische Relais mit Schaltleistungen von 6 A/250 V ebenso wie überlastfeste Solid-State-Relais mit einem hohen 10-A-Schaltstrom. Werden die Eingänge über die Relaiskanäle konfiguriert, lassen sich unterschiedliche Spannungen aus der Feldebene verarbeiten. Für eine solche Aufgabe stehen Relaisklemmen mit verschiedenen Spulenspannungen zur Verfügung. Alle Eingänge weisen sowohl untereinander als auch zur Logikeinheit eine Potentialtrennung auf.
Analoge Signale erfassen
Darüber hinaus trägt das PLC-logic-System der Anwenderforderung Rechnung, ebenfalls analoge Signale zu erfassen und mit der Logiksteuerung zu verarbeiten. Zu diesem Zweck werden Analogmodule angeboten, die konturgleich zu den Relais der Produktfamilie PLC-Interface sind. Die Analogmodule ermöglichen die Aufnahme und Ausgabe von analogen Normsignalen – also Strom und Spannung – sowie die Erfassung der Signale von Widerstandsthermometern (PT100/PT1000). Als typischer Einsatzbereich sei die Aufnahme von Füllstand, Druck oder Temperatur genannt. Über die analogen Ausgänge lassen sich Digitalanzeigen zur Darstellung der Messwerte ansprechen. Anwendung finden die Analogmodule ferner zur Ansteuerung von Frequenzumrichtern über deren analogen Eingang sowie von Proportionalventilen, um einen stetigen Übergang der Ventilöffnung zu realisieren.
Einfache, intuitive Programmierung
Die Software Logic+ erlaubt eine schnelle Programmerstellung, die jeder Elektrofachmann ohne entsprechende Schulung selbst durchführen kann. Hierzu benötigt er lediglich allgemeine Schaltungs- und Digitaltechnik-Kenntnisse. Die Anzeige von PLC logic als Hardwareansicht trägt zu einer intuitiven Bedienung bei. Außerdem kann der Anwender das gesamte Programm offline am PC simulieren und testen. Anschließend wird es auf das Logikmodul überspielt und online im laufenden Betrieb geprüft. Sonderfunktionen wie Zähler, Zeitbausteine, mathematische Funktionen und Bausteine zur Verarbeitung von Analogwerten ergänzen die aus der Digitaltechnik bekannten Grundfunktionen wie AND, OR oder NOT. Unterstützt wird das Handling der Logikmodule durch den eingebauten Webserver. Der Webserver dient zum schnellen Zugriff auf das Gerät, ohne die Programmiersoftware zu nutzen. Geräteinformationen wie Artikel- und Seriennummer, Firmware-Version und aktuellen Werte der Ein-/Ausgänge werden dargestellt. Nach dem passwortgeschützten Einloggen stehen weitere Werkzeuge zu Verfügung, die die Einstellung der auf den Geräten integrierten Echtzeituhr inklusive automatischer Sommer-/Winterzeitumstellung sowie Firmware-Updates ermöglichen und die Zugriffskontrolle verwalten.
Gestaltung der Bedienoberfläche
Neben der einfachen Programmierung erweist sich das Thema Monitoring als wesentliches Element für ein Steuerungssystem. Die HMI-Geräte der Baureihe BTP 2000 bieten hier die passende Visualisierung mit Zugriff auf alle Prozessdaten des Logikmoduls. Mit der kostenlos verfügbaren Visualisierungssoftware Visu+ Express lässt sich die Bedienoberfläche gestalten. Abgesehen von der Anzeige von Status und Werten der digitalen und analogen Ein- und Ausgänge kann über die Touch-Panels bidirektional auf Programmvariablen wie Merker, numerische Werte und Zeitwerte zugegriffen werden. Mit einer Palette von 65.000 Farben ist die Visualisierung von einfachen alphanumerischen bis zu grafikintensiven Darstellungen mit Objektanimationen umsetzbar. Die Touch-Panels BTP 2000 stehen in den drei Displaygrößen 4,3, 7 und 10,2 Zoll bereit. Die Anbindung an die Geräte der Produktfamilie PLC logic erfolgt über die RS232-Schnittstelle, wobei die Touch-Panels als Modbus-RTU-Master fungieren.
Ein Beispiel soll die Funktionsweise veranschaulichen: Zur Überbrückung von Höhenunterschieden im Abwassernetz werden dezentrale Pumpstationen eingesetzt. Um einzelne Pumpen möglichst sicher zu betreiben, bedarf es nicht nur eines dauerhaften und energieeffizienten Betriebs. Insbesondere bei entlegenen Gewerken zeigt sich darüber hinaus eine lückenlose Überwachung als vorteilhaft. Mit PLC logic und einer lokalen Visualisierung lassen sich kleine Pumpwerke mit bis zu zwei Pumpen und einer Niveaumessung kostengünstig realisieren. Zur Überwachung wird ein optionales 4G-Mobilfunkmodem verwendet. (ge)
Weitere Informationen zur Logik-Steuerung
Kontakt:
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Flachsmarktstraße 8
32825 Blomberg
Tel. +49 5235/3-12000
Mobile Kommunikation per App und Tablet-PC
Gerade bei der Inbetriebnahme müssen oftmals noch Zeiteinstellungen oder Sollwertvorgaben justiert werden. Zu diesem Zweck kann der Anwender über die PLC-logic-App und einen Tablet-PC mit dem Logikmodul kommunizieren. In Verbindung mit dem Bluetooth-Adapter, der auf das Logikmodul gesteckt wird, fungiert das Smart Device dann als mobiles Bedien- und Beobachtungs-Tool. Neben der Anzeige von Status und Werten der digitalen und analogen Ein-/Ausgänge lässt sich mit der App bidirektional auf Programmvariablen wie Merker, numerische Werte und Zeitwerte zugreifen. So erlaubt die App die einfache Änderung von Sollwerten oder Ein-/Ausschaltverzögerungen, ohne das eigentliche Logikprogramm öffnen zu müssen. Die Auswahl der Prozessdaten und die Erstellung der Visualisierungsansicht erfolgen über den Editor des in die Logikmodule integrierten Webservers. Der Zugang zu den einzelnen Seiten der App wird über einen PIN-Schutz verhindert.
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