Simatic Comfort panely v platformě TIA Portal

Vlastnímu vývoji systému TIA Portal předcházel mnohaletý výzkum, který se zabýval požadavky zákazníků po celém světě. Na jeho základě vznikl produkt umožňující uživatelům efektivně projektovat a uvádět do provozu automatizační systémy. TIA Portal je navržen tak, že s ním mohou pohodlně a s velkou produktivitou pracovat jak začátečníci, tak i zkušení uživatelé. Všechny potřebné nástroje jsou k dispozici v rámci celého systému. Proto je i instalace a údržba software snadnější a rychlejší. V souladu s požadavky uživatele pak jednotlivé licence uvolní různé editory. Uživatel má v rámci sdíleného prostředí systému TIA Portal k dispozici veškeré standardní vlastnosti, jako například navigaci v rámci projektu automatizačního systému, soubor knihoven, správu dat, ukládání projektu, diagnostiku a on-line funkce. Systém TIA Portal je založen na objektově orientované struktuře s centralizovanou správou dat, která automaticky brání vložení chybných údajů a zajišťuje plnou konzistenci dat v projektu. Systém křížových odkazů umožňuje uživatelům snadno vyhledávat v celém projektu data a programové bloky, což značně zkracuje dobu potřebnou na tvorbu a odladění, popřípadě opravy automatizačního softwaru.

TIA Portal jako první představuje společnou platformu pro vývoj aplikací z oblasti řídicí techniky a decentralizovaných periferií i pro vizualizaci v blízkosti stroje (ovládací panely) až po rozsáhlá řešení SCADA. V dalším kroku pak následuje začlenění pohonů Sinamics.

Vývojové prostředí Simatic Step 7 V11, jeden z hlavních stavebních kamenů TIA Portalu, podporuje řídicí jednotky Simatic S7-1200, řídicí jednotky řad Simatic S7-300 a S7-400 a automatizační systém Simatic WinAC na bázi PC.

S WinCC V11, dalším z hlavních stavebních kamenů TIA Portalu, lze realizovat všechny úlohy HMI. Projektant zde najde nástroje pro vývoj uživatelských aplikací od jednoduchých úloh HMI u stroje (panely) až po rozsáhlé SCADA aplikace v podnikových velínech. Produktové spektrum začíná u Basic panelů, které poskytují základní funkce pro menší vizualizace a pokračuje přes vysoce výkonné mobilní panely, Multi panely a nové Comfort panely až k systémům na bázi PC, s nimiž lze řešit i úlohy SCADA. Právě této části TIA Portalu se věnuje hlavní část tohoto článku.

Simatic WinCC V11 úzce spolupracuje ze STEP 7 V11, čímž odpadá opakovaná realizace komunikačního rozhraní mezi řídicími jednotkami a vizualizací. Projektant pouze jednou vytváří pro celý TIA Portal komunikační topologii a komunikační proměnné, které jsou následně využívané ze všech programů. Díky tomu dochází k výraznému omezení chyb. Rovněž doba na oživení se podstatně zkracuje, protože odpadají signálové testy mezi vizualizační a řídicí úrovní. Velký důraz je kladen na jednoduchost a intuitivnost ovládání. Většinu operací je možné provádět metodou „přetáhni a pust“ (drag and drop). Tímto způsobem lze například přenášet data mezi jednotlivými operátorskými panely. Simatic WinCC V11 je k dispozici v různých verzích počínaje WinCC Basic pro operátorské panely řady Simatic Basic Panel a WinCC Comfort pro panely Simatic všech řad. Verze WinCC Advanced ve spojení WinCC Runtime Advanced navíc podporuje vizualizaci na úrovni strojů s použitím PC a verze WinCC Professional. Nabízí také rozsáhlé funkční schopnosti potřebné v systémech typu SCADA.

Společně s WinCC V11 přichází na náš trh nová řada ovládacích panelů s označením Simatic HMI Comfort Panel (obr. 2). Ta je charakteristická využitím nejmodernějších technologií, které přinášejí velký nárůst ve výkonu a uživatelských funkcí panelu. To co dříve přinášely pouze nejdražší multipanely je u Comfort panelů standardem i u těch nejmenších variant. Nové panely jsou k dispozici s úhlopříčkou displeje o velikosti 4", 7", 9" nebo 12" a to buď s dotykovým displejem nebo s ovládáním pomocí dotykových kláves. V přípravě jsou verze s úhlopříčkou displeje o velikosti 15" a 22". Panely mají kontrastní barevné širokoúhlé displeje s vysokým jasem, jsou podsvíceny světelnými diodami typu LED a mají zobrazovací plochu až o 40 % větší než kvalitativně srovnatelné displeje na trhu. Umožňují tedy zobrazit i složitá technologická schémata. Jas světelných diod podsvětlujících displej lze u operátorských panelů řady Simatic HMI Comfort Panel nastavit v rozmezí 0 až 100 %, což umožňuje snížit potřebu energie a současně přizpůsobit jas displeje aktuálním provozním podmínkám. Dalšího snížení spotřeby energie se dá dosáhnout použitím standardního protokolu Profienergy, jenž centrálně vypíná momentálně nepoužívaná zařízení. Spotřebu energie u přístrojů řady Simatic HMI Comfort Panel snižuje například vypínání displeje v průběhu krátkých přestávek. Všechny přístroje řady Simatic HMI Comfort Panel mají rozhraní pro sběrnice Profibus a Profinet i rozhraní USB pro připojení periferií. Přístroje řady Simatic HMI Comfort Panel nevyžadují instalaci záložního zdroje energie (Uninterruptible power supply – UPS). Před ztrátou dat v důsledku výpadku napájecího napětí je chrání dvě integrované paměťové karty SD. Chráněn je nejen obsah pracovní paměti, ale i archiv a receptury. Novinkou je i možnost diagnostikovat řídicí systémy skupiny Simatic. Diagnostická informace, která se doposud získávala jen pomocí programovacího zařízení, je u přístrojů řady Comfort Panel dostupná také prostřednictvím operátorského panelu. Jednotlivé automatizační projekty a uživatelské programy se do nových panelů přenášejí přes rozhraní Profinet nebo Profibus, případně. standardním kabelem USB. Vše, co je třeba u panelu nastavit, se jednoduše zadá při jeho konfiguraci. Odpadá tedy jakákoli dodatečná parametrizace a uvádění přístrojů do provozu je jednodušší. Potřebné údaje jsou uloženy na systémové kartě, která je umístěna v přístroji a lze ji použít ke snadnému přenosu automatizačního projektu na další zařízení. Comfort panely umožňují výběr velikosti displeje panelu aniž by bylo nutno přihlížet na nabízenou funkčnost panelu. Všechny Comfort panely mají stejnou funkčnost. Bez ohledu na rozměry displeje lze archivovat měřené hodnoty do archivů, psát scripty ve Visual Basicu pro úlohy, na které nemá panel připravené standardní funkce, využívat Internet Explorer, PDF/Excel/Word zobrazovač a Media Player. Novinkou je možnost zobrazení F(x) funkce a prohlížeč systémové diagnostiky. Pro konfiguraci je nutné vlastnit minimálně WinCC V11 variantu Comfort. Z hlediska výbušnosti lze Comfort panely umístit do zóny Ex 2/22.

Dalším novým ovládacím panelem, který je spojen s nástupem platformy TIA Portal, je Basic Panel Simatic KP300 Basic mono PN (obr. 3). Ten se vyznačuje monochromatickým displejem s úhlopříčkou 3", rozlišením 240 × 80 obrazových bodů a podsvícením světelnými diodami. Barvu pozadí displeje lze podle potřeby nastavit na bílou, zelenou, červenou nebo žlutou. Barvy pozadí lze také programově provázat s jednotlivými zobrazeními na displeji a příslušnými stavy ovládaného zařízení, což je možné využít například k indikaci výstražného hlášení. Kompaktní přístroj se ovládá deseti zabudovanými, volně programovatelnými funkčními klávesami. Ty respektují uspořádání běžné u mobilních telefonů a umožňují tak dostatečně intuitivně a rychle vkládat číslice a ostatní znaky i slova. Panel Simatic KP 300 Basic mono PN je navržen jako součást sítí s protokolem Profinet a je optimalizován k použití s řídicí jednotkou Simatic S7-1200.

Závěr

TIA Portál představuje nejen podstatné zvýšení efektivity tvorby uživatelských aplikací v oblasti průmyslové automatizace, ale i větší transparentnost a konzistenci dat. Aplikaci je možné snadno měnit nebo rozšiřovat. Díky své přehlednosti a diagnostickým funkcím je TIA Portal velkým pomocníkem i pro údržbu a servis, kterým umožňuje snížit dobu pro odstranění závady na minimum.