Průmyslová automatizace, odborné texty, recenze

Pro test sáhneme po poslední 4.0 firmwarové verzi CPU (-1AE40-), neboť proti předchozím modelům má nastavení a samotné HSC čítače nějaké vylepšení. Netýká se to ale maximální frekvence, ta je stále výrobcem uváděna 100kHz, pro vyšší frekvence by bylo nezbytné použít nové CPU 1217C, u kterého Siemens garantuje 1MHz. Ovšem jak uvidíte dále, nemusí to být vždy nezbytné.

Parametry čítače a vstupů pro nižší firmware CPU platí i pro naši čtverkovou verzi. Napěťovou úroveň logické H na vstupu PLC zaznamená v případě hodnoty vyšší než 15VDC.

Náš generátor disponuje TTL výstupem 5V, takže na scénu přišel jednoduchý "bastl" se spínacím tranzistorem z hlubin šuplíku, který pamatuje ještě zlatou éru Tuzexů. Všechno jsme to odhadli od oka a dostavili podle biografu, aby pulsy byly trochu rozumné. Tak uvidíme, co čítač dokáže.

Signální generátor je slušně řečeno poslabší, frekvenci moc nedrží a klidně si na vyšších hodnotách plave i o stovku hertz, ale pro náš pokus zatím vyhoví.

Nejprve v HW konfiguraci PLC uvolníme HSC čítač. Podle typu CPU máme k dispozici tři, čtyři nebo šest vysokorychlostních čítačů. Dále čítače můžeme připojit i na I/O SB modul, což je ten malý čtvereček vkládaný z přední strany do CPU.

Musíme si stanovit funkci čítače, tady buď měření frekvence, nebo klasické čítání jednofázové, dvou, nebo A/B. Prostě standardní nastavení jako třeba u čítačových karet, nebo starého S7-200. Perioda měření je nyní na 1.0 sekund, ale je možné ji měnit softwarově, což uvidíme dále.

Zatímco u předchozích verzí FW byly vždy ke každému HSC natvrdo přiřazeny patřičné digitální vstupy, nyní si můžeme vybrat, který vstup na co bude.

Důležité nastavení I/O oblasti. Na této adrese totiž bude k dispozici aktuální hodnota čítače.

Poslední hodnota, hardwarová identifikace. Pokud ale nebudete chtít čítač nijak ovládat a stačí tohle nastavení, nemusíte si ji pamatovat. Zadává se jen do funkčního bloku v PLC programu.

Nakonec si připravíme jednoduchou obrazovku na dotykovém panelu, abychom mohli čítač ovládat a zároveň vidět co měříme. Ve VAT tabulce TIA Portal to není vždy ono.

Budeme měřit frekvenci a při tomto režimu čítače vyzkoušíme měnit periodu měření, v rozsahu 0,01 až 1 sekunda. Taky máme nějaký komparátor, abychom viděli, že měřená frekvence je větší než nastavená.

Pokud potřebujeme nějaký parametr čítače měnit, musíme do PLC programu vložit blok čítače, v opačném případě není nezbytný. Jinak řečeno, čítač funguje i bez tohoto funkčního bloku.

Přiřadíme si pouze ty vstupy funkčního bloku, které potřebujeme, konkrétně bitové ovládání změny periody a hodnotu periody. Vše budeme měnit z HMI panelu. Hodnota proměnné periody 10=0.01s, 100=0.1s, 1000=1.0s udává rychlost měření, aktivuje se úrovní H na bitovém vstupu.

Perioda 10 = 0,01 sekunda znamená, že poslední dvě místa hodnoty frekvence nejsou měřené.

Naopak perioda 1000 = 1,0 sekunda nám změří všechny řády, ale proměnná se mění jednou za vteřinu.

Na vstupní adrese 1000, viz hardwarová konfigurace CPU, máme ve čtyřech bytech hodnotu čítače.

Ve VAT tabulce proměnných TIA Portal vyzkoušíme že vše funguje. Právě tady pozor, jestliže jste nastavili všechno podle výše uvedeného, nebude čítač ještě řádně fungovat. Jeho rychlost bude omezena zhruba na 65Hz.

Klikněte si na obrázek pro zvětšení. 

Omezení způsobí filtr na digitálním vstupu, který jsme použili pro čítač. Defaultně je totiž nastaven na 6,4 ms, což vede právě k uvedenému omezení měření.        

Klikněte si na obrázek pro zvětšení. 

Tohle je pak to správné nastavení vstupního filtru, takže pozor.

Vstupní měřený signál nemusí být nijak kvalitní, jediné omezení je v napěťové úrovni, menší než 15VDC CPU opravdu nezpracuje.

Frekvence na PLC 200kHz, i takové jehly na vstupu CPU bez potíží změří. Jak je vidět na biografu, spínání naším "bastlem" nic moc, bude asi potřebovat nějaký upgrade.

Na závěr ukázka že čítač vezme i 467kHz, je to ale bez záruky, náš generátor je opravdu nehodný, ukazuje 407kHz, takže v tomto případě věříme PLC.

Klikněte si na obrázek pro zvětšení.

Vysokorychlostní čítač a jeho limit 100kHz na videoukázce.

Klikněte si zde pro otevření videa samostatném okně