Głównym elementem odpowiedzialnym za kontrolę naszego systemu nawadniania jest sterownik EATON easyE4 o oznaczeniu EASY-E4-UC-12RC1P, którego pełną specyfikację znajdziecie tutaj: https://www.eaton.com/pl/pl-pl/skuPage.197504.html

Sterownik easyE4 oferuje elastyczne możliwości programowania, zarówno bezpośrednio na urządzeniu, jak i poprzez oprogramowanie easySoft, które w wersji V8.30 zostało wykorzystane do stworzenia tego programu przy użyciu języka ST. Dodatkowo ta wersja oprogramowania (easySoft) udostępnia użytkownikowi narzędzie o nazwie WebVisu, które w łatwy sposób pozwala na stworzenie prostej i przejrzystej wizualizacji, z możliwością dopasowania rozdzielczości do różnych urządzeń np. smartfon czy tablet. Dostęp do niej jest możliwy dzięki wbudowanemu serwerowi sieci Web.

Poniżej przedstawione zostały fragmenty kodu wraz z opisem, które pozwolą zrozumieć ideę jego działania.

Kontrola poziomu wody w zbiorniku

Kontrola poziomu wody w zbiorniku odbywa się przy pomocy sygnałów cyfrowych, pochodzących z trzech czujników: I01 – poziom min, I02 – poziom 50% oraz I03 – poziom max.

W przypadku wystąpienia błędu któregokolwiek z czujników poziomu (Rys 2-5) uruchamiany jest timer T01 (5 sekund), jeżeli w zadanym czasie błąd nie ustąpi generowany jest alarm (M08) „Błąd czujnika poziomu”, który powoduje blokadę pracy pompy oraz uniemożliwia otwarcie elektrozaworu.

Sterowanie elektrozaworem

Jeżeli ilość wody w zbiorniku spadnie poniżej poziomu minimum nastąpi automatyczne otwarcie elektrozaworu w celu jej uzupełnienia. Sterowany jest on przy pomocy wyjścia cyfrowego Q02. Elektrozawór pozostaje otwarty do momentu, gdy poziom wody w zbiorniku osiągnie 50%.
W przypadku, gdy poziom wody opadł podczas podlewania praca pompy jest natychmiast blokowana, aby ją zabezpieczyć przed uszkodzeniem (suchobiegiem).

Sterowanie – tryb ręczny

Wybór sterowania pomiędzy trybem automatycznym, a ręcznym został zrealizowany w oparciu o licznik zliczający impulsy. Pojawienie się pierwszego impulsu z wejścia cyfrowego (I04) (przycisk zewnętrzny) lub z przycisku dostępnego na wizualizacji spowoduje wybór sterowania ręcznego oraz uruchomienie podlewania. Czas trwania nawadniania w trybie ręcznym został zdefiniowany przy pomocy timera T02 (15 minut). Po jego upływie zostanie wygenerowany kolejny impuls, który zakończy podlewanie, a sterowanie powróci do trybu automatycznego. Jeżeli zajdzie taka potrzeba, możliwe jest również przerwanie podlewania w dowolnym momencie – wystarczy ponownie nacisnąć przycisk (zewnętrzny) lub przycisk na wizualizacji.

Sterowanie – tryb automatyczny

Sterowniki easyE4 udostępniają moduły sterujące WT (WeekTable). Za pomocą tygodniowego zegara sterującego w prosty sposób zostało sparametryzowane powtarzalne zdarzenie przełączania – podlewanie w trybie automatycznym. Odbywa się ono od poniedziałku do piątku, rozpoczyna się o 5:30 i trwa przez 15 minut.

Wyświetlacz easyE4

Urządzenia podstawowe easyE4 udostępniają 32 moduły znaczników tekstowych (Display). Każdy moduł umożliwia wydawanie indywidualnie zaprogramowanego wyświetlania tekstu na wyświetlaczu urządzenia easyE4 lub innym zewnętrznym wyświetlaczu cyfrowym, a także indywidualnie zaprogramowane wprowadzanie za pomocą przycisków P urządzenia.

Każde wyświetlanie tekstu składa się z 6 wierszy po 16 znaków. Łącznie ma zatem 96 znaków. Dostępny jest edytor tekstu w ramach easySoft 8. Na pulpicie roboczym można umieszczać makra graficzne, tekst, wskazania wartości, wskaźniki słupkowe, tekst kroczący, teksty komunikatów oraz wskazania daty i tekstu.

Wywoływanie w programie następuje za pomocą wejścia modułu EN. Jest w ten sposób aktywowane wskazanie tekstowe.

– czas pracy pompy / otwarcia elektrozaworu

Przycisk P1

easyE4 udostępnia 4 moduły licznika godzin pracy, dwa z nich zostały wykorzystane do zliczania czasu pracy pompy oraz czasu otwarcia elektrozaworu. Sygnałami wyzwalającymi liczniki są odpowiednio sygnał DO załączenia pompy do pracy oraz otwarcia elektrozaworu. Stany obu liczników pozostają zachowane po zaniku napięcia, ale dostępna jest opcja ich skasowania przy pomocy przycisku P7 [DEL]. Powrót do ekranu głównego następuje po naciśnięciu przycisku P6 [ESC].

Konfiguracja ekranu odbywa się w prosty sposób przy pomocy edytora znaczników tekstowych.

– kontrola programu

Przycisk P3

Ekran służy do kontroli wszystkich sygnałów DI oraz DO z programu: kontrola poziomu wody w zbiorniku oraz czujników, stanu pracy zaworu oraz pompy, a także aktualnego trybu pracy. Powrót do ekranu głównego następuje po naciśnięciu przycisku P6 [ESC].

Konfiguracja ekranu odbywa się w prosty sposób przy pomocy edytora znaczników tekstowych.

>> Pełny kod programu do pobrania w pliku:

Artykuł Kontrola poziomu wody w zbiorniku na deszczówkę, sterowanie elektrozaworem i automatyczne nawadnianie ogrodu z easyE4 pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Produkty firmy EATON znalazły zastosowanie w trzech profesjonalnie przygotowanych stanowiskach testowych:

1. testowanie działania masztów,
2. testowanie oświetlenia,
3. kontrola jakości elementów pneumatycznych.

Głównym elementem układu (dla stanowisk 1 i 2) jest sterownik PLC z serii easyE4, który umożliwia przeprowadzanie wymaganych testów w sposób automatyczny.

Sterowanie ręczne we wszystkich trzech stanowiskach zostało oparte o aparaturę sterująco-sygnalizacyjną z serii RMQ-Titan. Mowa tu o wszystkich obudowach, lampkach, przyciskach, przełącznikach piórkowych, potencjometrach czy przyciskach zatrzymania awaryjnego, natomiast do zasilania obwodów napięciem 24VDC wykorzystano urządzenia z serii PSG.

Dowiedz się więcej o kolumnach sygnalizacyjnych Eaton SL4/SL7.

Zapoznaj się z galerią zdjęć z realizacji:

Artykuł Przygotowanie stanowisk do testowania teleskopowych masztów pneumatycznych pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

Obiekty sanitarne, takie jak przepompownie ścieków, są przykładem infrastruktury krytycznej, w której bardzo ważne jest niezawodne i bezpieczne działanie wszystkich komponentów. We współpracy z firmą Automatyka Krzysztof Białowąs, w przeciągu niespełna 2 lat, aparaturę Eaton wykorzystano przy produkcji ponad 150 szaf sterowania przepompowniami ścieków. Przykładem takiej realizacji jest przepompownia w Stoczku Łukowskim.

Chcesz wiedzieć jak to działa? Obejrzyj video, w którym opowiemy także o produktach wykorzystywanych w aktualnie prefabrykowanych rozdzielnicach. Są to:

• seria wyłączników xPole Home,
• ochronniki SPCT2,
• przekaźnik kontroli faz z serii EMR6,
• wyłączniki silnikowe PKZM0 oraz styczniki przemysłowe DILM,
• elementy systemu RMQ,
• nowa seria sterowników easyE4.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniach Eaton w przepompowniach ścieków.

Zapoznaj się z galerią zdjęć z realizacji na przepompowni w Stoczku Łukowskim:

Artykuł Jak aparatura Eaton wspomaga działanie infrastruktury krytycznej? pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.

W związku z rozwojem przemysłowego Internetu rzeczy (IIoT) specyfikacje kluczowych komponentów w rozwiązaniach automatyki stają się coraz bardziej złożone. Najlepiej, aby były one przygotowane na przyszłość dzięki wykorzystaniu najnowszych osiągnięć w dziedzinie cyfryzacji – niezależnie od tego, czy projektujemy nową instalację, czy też modernizujemy, rozbudowujemy istniejącą maszynę czy wdrażamy zaawansowany system.

W przypadku cyfrowych sieci maszyn i urządzeń (a także dostarczanych przez nie danych) sterowniki programowalne PLC stanowią często domyślny wybór. Może jednak dzieje się tak z przyzwyczajenia? W rzeczywistości przekaźniki sterujące przez długi czas uznawano jedynie za ekonomiczną alternatywę dla mechanicznych przekaźników czasowych. Ta etykieta pozostała, choć przekaźniki programowalne były z powodzeniem używane w projektach automatyki przemysłowej i budynkowej od wielu lat. Jednak wykorzystanie przekaźników programowalnych nie było możliwe w zakresie wdrażania nowych funkcji stanowiących wartość dodaną, takich jak monitorowanie stanu, konserwacja prewencyjna i zdalna lub inteligentne procesy budynkowe.

Ale sytuacja szybko się zmienia. Granica między sterownikami PLC a przekaźnikami programowalnymi rozmywa się, ponieważ te ostatnie umożliwiają już dzisiaj wykorzystanie najnowocześniejszych języków programowania, systemów operacyjnych z możliwością aktualizacji firmware, obsługi przerwań, automatycznie aktualizowanego zegara RTC oraz bloku alarmowego realizującego powiadomienia e-mail.

Dzięki funkcjonalności i elastyczności urządzeń najnowszej generacji (na przykład easyE4 firmy Eaton) klienci mogą teraz porównywać sterowniki PLC i przekaźniki programowalne w ramach całej gamy kryteriów, takich jak stopień złożoności zastosowania, stopień przygotowania na przyszłość oraz zakres funkcji i skalowalność. Nie bez znaczenia są także kwestie kadrowe, na przykład wymagane kwalifikacje programistów, inżynierów i pracowników zajmujących się obsługą techniczną.

Elastyczne sterowniki dla małych i średnich maszyn

Sterowniki PLC są nadal preferowaną opcją w przypadku skomplikowanych zastosowań. We wszystkich pozostałych obszarach to koszt rozgranicza obie koncepcje automatyzacji. Przekaźniki programowalne stanowią zazwyczaj lepszy wybór, nie tylko dlatego, że cyfryzacja zmieniła oblicze gry. Nie liczą się już jedynie koszty sprzętu, ale także powiązania inwestycji, np. w zakresie szkolenia personelu.

Specyfikacje techniczne przekaźników programowalnych najnowszej generacji oraz architektura systemów przystosowanych do obsługi IIoT to kolejne dowody na to, że stanowią one obecnie alternatywę dla sterowników PLC. Na przykład: aby ułatwić gromadzenie i ocenę danych o stanie na poziomie maszyny, każdy moduł podstawowy easyE4 można rozbudować nawet do 11 cyfrowych i analogowych modułów we/wy. W ten sposób przyszłą rozbudowę aplikacji można dostosować indywidualnie, bez konieczności późniejszego przełączania się na sterownik PLC.

Nowe możliwości dzięki architekturom systemów opartym na sieci Ethernet

Wymiana danych dotyczących maszyn i procesów w ramach zadań takich jak planowanie produkcji czy konserwacja prognostyczna wymaga struktur sieciowych. Protokoły komunikacyjne oparte na sieci Ethernet, takie jak Modbus-TCP, ułatwiają komunikację na poziomie systemu i połączenie z chmurą. Każde urządzenie easyE4 może działać jako serwer Modbus-TCP. Ponadto stacje klient Modbus-TCP, takie jak sterownik PLC serii XC300 firmy Eaton, mogą pobierać dane z easyE4 w celu dalszego przetwarzania. Bramy i routery IoT można łatwo zintegrować z takimi architekturami opartymi na sieci Ethernet, co umożliwia łączenie dowolnej aplikacji z chmurą – z odpowiednimi prawami dostępu w celu zapewnienia bezpieczeństwa.

W kontekście rewolucji Industry 4.0 najważniejsza jest elastyczność, a rozwiązania muszą być w stanie odpowiednio się dostosować. Elastyczność to nie tylko opłacalność – decyduje także o tym, jak bardzo gotowe na przyszłość będzie rozwiązanie. Dostępne języki programowania i funkcje odgrywają ważną rolę w tej kwestii, a ich znaczenie będzie rosnąć, ponieważ firmy coraz częściej polegają na sieciowych strukturach IIoT, a nie na izolowanych rozwiązaniach zależnych od producenta. Jednocześnie musi istnieć możliwość integracji istniejących systemów w ramach nowych koncepcji automatyzacji.

Języki programowania: wybór należy do Ciebie

Nowoczesne narzędzia programistyczne realizują te cele. W przeszłości wybór konkretnego modelu przekaźnika programowalnego zmuszał programistów i użytkowników do korzystania z jednego języka programowania, którego możliwości często szybko się kończyły. Obecnie mogą swobodnie wybrać preferowany język programowania. Nawyki użytkownika mogą być czynnikiem decydującym o zachowaniu języka programowania dla poprzednich wersji urządzenia, ale uniwersalne języki programowania, takie jak schemat drabinkowy (ladder diagram, LD), schemat bloków funkcyjnych (function block diagram, FBD) i tekst strukturalny (structured text, ST), oferują znacznie większe możliwości. Firma Eaton opracowała program easySoft V7, który zapewnia użytkownikom znany interfejs programowania EDP (easy device programming) z możliwością konwersji na schemat drabinkowy lub korzystania z jednej z najnowocześniejszych metod programowania dla nowych projektów.

W rezultacie nawet konwencjonalne, łatwe w konfiguracji bloki funkcyjne zdefiniowane przez producenta zapewniają teraz możliwości zastosowania wykraczające daleko poza niegdysiejsze regulatory czasowe i przełączniki oświetlenia klatek schodowych. Możliwe jest wdrożenie bardziej zaawansowanych systemów sterowania i regulacji z blokami funkcyjnymi, takimi jak moduły arytmetyczne, sterowanie trójpołożeniowe, rejestry przesuwne, rejestratory danych i regulatory PID.

Niestandardowe bloki funkcyjne zdefiniowane przez użytkownika

Narzędzia do programowania, takie jak easySoft V7, umożliwiają również tworzenie własnych bloków funkcyjnych. Raz zapisane, stają się opcją wielokrotnego użytku. Zapewnia to szereg korzyści: po zaprogramowaniu i przetestowaniu UF można zintegrować z urządzeniami i systemami na różnych etapach rozbudowy, natomiast główny program można utworzyć za pomocą gotowego zestawu narzędzi. Minimalizuje to źródła błędów, obniża koszty i skraca czas testowania i uruchamiania.

Co więcej, UF nie musi „mówić” w tym samym języku co program główny, co daje użytkownikom jeszcze większą swobodę. Urządzenia z serii easy firmy Eaton umożliwiają użytkownikom powiązanie ich zastosowania z innymi metodami technologicznymi.

Uświadomienie sobie pełnego potencjału, jaki jest nieodłącznie związany z tą technologią, wymaga spójnej koncepcji wizualizacji. Mimo że przekaźniki programowalne nie są w stanie zapewnić takiej samej gamy funkcji jak sterowniki PLC, ich wydajność jest wystarczająca dla większości zastosowań. Od pewnego czasu wyświetlacze stanowią standardowe wyposażenie przekaźników programowalnych. Mogą być one używane nie tylko do konfigurowania i programowania urządzeń, ale również do wyświetlania bieżących wartości roboczych. Bloki funkcyjne umożliwiają łatwe ustawianie parametrów, takich jak poziomy wypełnienia, temperatury, ilości, godziny pracy lub teksty, w narzędziu do programowania – to znacznie tańsza alternatywa dla paneli operatorskich HMI (Human Machine Interface) powszechnie używanych w zastosowaniach PLC.

Zintegrowany w easyE4 Web Server umożliwia przesyłanie lokalnych widoków ekranu i klawiszy funkcyjnych z panelu sterowania do dowolnego urządzenia mobilnego, co jest ważnym aspektem zdalnej konserwacji i w koncepcji maszyn zdecentralizowanych. Dodatkowo może to zapewnić zgodność urządzeń z przyszłymi rozwiązaniami. Innymi słowy, nawet jeśli chodzi o wdrażanie projektów automatyki o średniej złożoności, przekaźniki programowalne mogą teraz konkurować z nominalnie bardziej wydajnymi sterownikami PLC – szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę koszty.

Więcej informacji dostępnych jest na stronie www.eaton.com/sterowniki/easyE4

Artykuł Zastąpienie klasycznego sterownika PLC za pomocą przekaźnika programowalnego pochodzi z serwisu Elektryka Prąd Nie Tyka - instalacje elektryczne w praktyce.