Microsoft Word - PLC na Ethernet mrezi.doc

Транскрипт

1 i WEB servisi na PLC-u Goran Malčić dip.ing. Tehničko veleučilište u Zagrebu Elektrotehnički odjel goran.malcic@tvz.hr Bilo je samo pitanje vremena kada će neki od proizvođača industrijske opreme na polju automatizacije izbaciti uređaj koji će povezivati programabilne logičke kontrolere (PLC-ove) i operatorske panele na najnižoj (pogonskoj) razini preko LAN-a (ethernet mreže) a prema tome i preko Interneta. Tako smo ovdje na Elektrotehničkom odjelu Tehničkog veleučilišta u Zagrebu dobili uređaj 1761-NET-ENI tvrtke Allen-Bradley koji omogućuje spajanje uređaja preko ethernet mreže. Slika NET-ENI Ethernet mrežni član 1761-NET-ENI je napravljen da olakša i omogući efikasnije umrežavanje Allen-Bradley programabilnih logičkih kontrolera, kao i svih ostalih DF1 full-duplex uređaja spojenih preko Ethernet/IP mreže (industrijski ethernet standard). Koristeći postojeću računalnu ethernet mrežu (10/100 Mbps) unutar tvrtke, na koju su spojena PC računala, mrežni printeri i sve ostalo, od sada možete spajati i PLC-uređaje (MicroLogix, CompactLogix, SLC 500, PLC-5 te FlexLogix serije kontrolera), održavati LCD terminale PanelView programskim paketom te izgraditi SCADA sistem na RSView platformi (slika 2.). 1

2 Slika 2. Ethernet/IP otvorena mreža 1761-NET-ENI omogućuje tvrtkama da dodatno iskoriste postojeće kabele te svu ostalu mrežnu opremu (mrežna kartica u PC računalu, hub, switch, itd.) NET-ENI ostvaruje i komunikaciju kontroler-kontroler tako da PLC-ovi mogu dijeliti i razmjenjivati informacije te koordinirati sa operacijama u proizvodnom procesu (slika 3.). Dodjeljivanjem statičke IP adrese vašem NET-ENI modulu spojenom na PLC, dobija se sustav kojim možete upravljati i kontrolirati rad kako iz lokalne mreže tako i iz cijelog svijeta koristeći Internet. Slika 3. Spajanje uređaja preko 1761-NET-ENI na ethernet mrežu 2

3 Pitanje koji korisnici obično postavljaju tiče se razlike između 25 godina starog Etherneta i novog Ethernet/IP-a? Ethernet/IP je zamišljen da postane standard prikladan za industrijsku automatizaciju koji će aplikacijama pružati kako informacijske, tako i kontrolne servise. Naime do sada je svaki proizvođač imao svoje komunikacijske standarde pa je umrežavanje industrijske opreme različitih proizvođača predstavljao problem. Danas pomoću Ethernet/IP možete umrežiti raznovrsne uređaje za automatizaciju i postaviti ih da rade na istom nivou u proizvodnji. Pri tome korisnik ne treba znati ništa o tome kako će se između njih ostvariti komunikacija. Dovoljno je pomoću UTP kabela i klasičnih ethernet mrežnih elemenata (hub ili switch) povezati PLC-ove i/ili panele sa postojećom lokalnom mrežom te im dodjeliti statičke IP adrese. Preko Ethernet/IP mreže možete prikupljati podatke iz sustava, konfigurirati kontrolere i operatorske panele te vršiti kontrolu i dijagnostiku nad proizvodnim procesom. Konfiguracija samog uređaja je vrlo jednostavna; 1761-NET-ENI spojimo serijskim kabelom na PC računalo, instaliramo konfiguracijski program (ENI ENIW Utility) i prema priručniku krenemo u konfiguriranje uređaja (program i priručnik nalaze se na sa internetu). Na prvoj kartici ENI Utility programa upišemo podatke ovisne o konfiguraciji postojeće računalne mreže (ako niste sigurni pitajte osobu koja se u vašoj tvrtki bavi konfiguriranjem i održavanjem ethernet mreže). Podaci prikazani na slici 4. odgovaraju našoj lokalnoj mreži. Slika 4. Osnovne postavke za rad uređaja na mreži Ono što nas je naročito zanimalo kod 1761-NET-ENI uređaja su njegove dodatne mogućnosti sa kojima se vjerovatno ne može pohvaliti većina proizvođača. Naime,1761-NET-ENI omogućuje da PLC koji je priključen na njega šalje poruku u ASCII formatu na određenu adresu. To omogućuje da željene informacije o sustavu, naročito alarmna i statusna stanja, šaljemo preko e- mail servisa na druga računala ili recimo mobilni telefon. Kao što je prikazano na slici 5. trebate unijeti IP adresu vašeg mail servera i dodjelitii vašem PLC-u adresu (za slanje a nije potrebno prijaviti korisnika na mail server). Kao na slici adrese na koje će 1761-NET-ENI slati poruke sa PLC-a potrebno je upisati u određene registre ENI ENIW Utility-a, da bi kasnije pri programiranju kontrolera točno znali kome šaljete poruku sa određenim podacima. Slika 5. Postavljanje adresa 3

4 Drugi model ethernet mrežnog člana je 1761-NET-ENIW koji u sebi ima sve karakteristike kao i 1761-NET-ENI te mu je još dodana funkcionalnost jednostavnog web servera koji daje na uporabu nekoliko web stranica unaprijed određenog dizajna. Preko web servera možete kontrolirati i/ili upravljati PLC-om zadajući mu cjelobrojne ili realne vrijednosti izravno u njegovu memoriju. Web stranice su konfigurirane okvirima (frames) i CSS-om koji je kompatibilan sa preglednicima Netscape 4.7 i Internet Explorer 5.5 te se iste mogu uređivati i bez znanja o HTML programiranju. Slika 6. Definicija naslova web stranice te upisivanje linkova Konfiguracija sadržaja web stranice se određuje ENI ENIW Utility programom kao u primjeru na slici 6. Početna web stranica koja se poziva utipkavanjem IP adrese u Internet preglednik sadrži naslov stranice, linkove na četiri stranice fiksnog formata (ENIW page 1 do ENIW page 4), na kojima su prikazane vrijednosti procesnih veličina koje promatramo, te još deset URL linkova na druge web stranice (slika 7.). Slika 7. Naslovna stranica 1761-NET-ENIW web servera 4

5 Stranice ENIW page 1 do ENIW page 4 sa vrijednostima veličina iz PLC-a sadrže četiri stupca čiji je sadržaj određen sa ENI ENIW Utility-em i programom upisanim u PLC 1. stupac (data description) opisuje vrijednost koju promatramo, čija se imena postavljaju u ENI ENIW Utility-u kako je prikazano na slici 8. Slika 8. Davanje naziva veličina koje promatramo preko stranica 2. stupac (writes from device) prikazuje stvarnu vrijednost cjelobrojne ili realne varijable u PLC-u tog trenutka (u primjeru su dani sati, minute, stanja ulaza i izlaza itd.) 3. stupac (writes to device) omogućuje upis brojčane vrijednosti koja će biti poslana u PLC nakon što se potvrdi unos pritiskom na tipku 'Write to device' 4. stupac označava memorijske adrese PLC-a u koje se upisuju vrijednosti iz 3 stupca Slika 9. Web stranica PLC-a MicroLogix 1500 sa vrijednostima promatrnih veličina 5

6 Brzina osvježavanja podataka prikazanih na web stranici može se mijenjati upisom u polje 'Enter auto-refresh rate in seconds'. Upis vrijednosti iz trećeg stupca u PLC moguće je zaštititi casesensitive passwordom u polju 'Password required to submit writes (slika 9.). Nivo zaštite je povećan time što je konfiguraciju web servera moguće obaviti samo direktnim spojem 1761-NET- ENIW uređaja preko serijskog porta sa PC računalom tako da je isključena mogućnost konfiguracije preko mreže što je jedan od glavnih problema današnjih web servera u pogledu sigurnosti. Konfiguracija preko mreže je moguća jedino ako se u ENI ENIW Utility programu uključi opcija 'Obtain via BootP' no sa time možete mijenjati samo IP adrese uređaja dok su sve ostale postavke nedohvatljive. Allen-Bradley je ostavio širok spektar mogućnosti uporabe web servera - da li ćete samo promatrati temperaturu, protok, broj prozvedenih komada, alarmna stanja ili ćete i upravljati radom PLC-a te mijenjati tok promjenom neke veličine npr. vrijednosti timera uređaja ostaje na vama NET-ENI i prošireni 1761-NET-ENIW su svakako dva uređaja koja će otvoriti neke nove mogućnosti u neprestanom kombiniranju između pogonskih mreža (DeviceNet) i mreža na višim razinama SCADA sustava. 6