Концепция развития PLC (ПЛК)

[ОООСА]

Интересно мнение разработчиков и пользователей о том каким должен быть современный контроллер серии nano (easy) PLC.

[ОООСА]

Судя по количеству входов/выходов ПЛК 100...154 относитсятся к классу nano (оффиц. классификации как таковой нет, поэтому производители называют их как угодно). Данная ниша nano контроллеров только начала заполняться, предшественниками являются программируемые реле.
Судя по аппаратным средствам ОВЕНа получается смесь устройтв удаленного ввода/вывода и локальных ПЛК. К сожалению не наблюдается модельного ряда от простейшего бездисплейного контроллера с модулями расширения до контроллера с встроенным HMI. Развитие происходит как-то спонтанно, сначала появились ПЛК, а потом модули удаленного ввода/вывода, адаптированные под данные ПЛК. Как я понял такой подход снижает быстродействие системы в целом, в отличии от классических шинных модулей расширения.
Что по этому поводу думают разработчики? Какова концепция развития?
Мое мнение таково, главным козырем малых систем является максимально гибкая масштабируемость без потери быстродействия и надежности. Классикой уже стали контроллеры 10 и 26 Вх/Вых как с аналоговыми, так и без них входами. Особая проблема стоит по выбору количества входов/выходов модулей расширения, допустимое количество модулей, и принцип их соединения. Весьма удачным вариантом является LOGO! позволяющий к ПЛК подключать до 8 модулей расширения, и объединять до 3 ПЛК с сквозным программированием (как будто один контроллер). Недостатком является скупой набор ФБД и весьма серьезное ограничение на память. Вот если вести в таком ключе разработку ПЛК ОВЕН, то будет гораздо удобнее. А то получается что нужно отдельно программировать и проверять ПЛК, отдельно конфигурировать дисплей, потом всё это объединять и тестировать. Этим геммороем я уже занимался на Симатиках и потом отказался от них (по десять раз подключать и отключать дисплей, записывать все адреса,проверять,потом опять...). Если дисплейный контроллер , то нужно всё в одном, программируем алгоритмы управления или регулирования, далее не выходя из программы запускаем менеджер меню, создаем меню и выбираем ФБД, данные с выхода которых должны выводится в заданную позицию дисплея. Просто и быстро. Может быть селать на базе дисплея ИП320 CPU PLC с отдельной быстрой шиной для подключения модулей расширения. Очень удобно, ПЛК крепится на дверце щита, а модули ввода/вывода монтируются на дин-рейку монтажной панели. Такой вариант не нов, Мюллер делает модульные ПЛК MFD, состоящие из трех частей, дисплей, CPU, и модуль ввода/вывода.
Вот такой вариант будет интересный (а точнее три варианта - бездисплейный, 4х строчный дисплей с 8ю кнопками, и графический дисплей с расширенной клавиатурой), когда можно производить любую комбинацию "быстрых" входов/выходов + "медленные" удаленные входа/выхода + соответственно сеть. Я лично за раздельное использование сети MODBUS, и модулей входов/выходов. А модули удаленного ввода/вывода пусть остаются для телеметрии. В будущем они всё равно умрут по одной простой причине - разница в цене будет столь мала между расширяемым ПЛК и ус-вами ввода/вывода, что будут покупать только ПЛК для выполнения основной заповеди надежности - "разделяй и властвуй!" :D

[Филоненко Владислав]

Интересная смесь критики, скрытой рекламы Siemens и попыток прощупать наши мысли (честно скажу - удачная попытка).
Планы раскрывать не буду, но разрабатывается ряд новинок, перекрывающих Ваши пожелания.

[ОООСА]

Ни какой рекламмы Сиеменсу.Как раз мы его не используем из-за невозможности нормально работать с аналоговыми сигналами - полное отсутствие арифметических ФБД без которых невозможно реализовать регулирование, а регулятор в контроллере (как и в остальных nano PLC) можно сказать никакой...
Я "прощупываю" вас на предмет того чего от вас можно интересного ждать именно в области малой автоматизации, которая очень вяло развивается. Хочется иметь дело с законченной масштабируемой линейкой устройств для бюджетного сектора. Сейчас нет таких систем которые бы полностью удовлетворяли условия цена/возможности. Либо недостаточно, либо избыточно.
Успехов. Если вам интересно, то попробую расписать своё видение устройств малой автоматизации по опыту трех лет внедрения nano PLC. До этого использовалось либо "железное" оборудование, или микро ПЛК.

[Филоненко Владислав]

Да, нам это интересно. Сами развиваем линейку в этом направлении, поэтом любые пожелания приветствуются.

[Николаев Андрей]

Спасибо за мнение.
Где то оно совпадает с нашим. Но не по всем пунктам.
Мы действительно готовим панельный контроллер, уходить в меньшие линейки - типа Лого смысла нет, ибо цена почти не изменится.

Еще раз спасибо за полезные комментарии.

[ОООСА]

Николаев Андрей
Имея опыт проектирования и коммутации щитов автоматики для малых системавтоматики на nano-PLC подготавливаю текст концепции малых контроллеров с наибольшей гибкостью и масштабироемостью на основе опыта разных фирм. Надеюсь что кое что из данной информации вам пригодится.

[ОООСА]

Снова возвращаясь к нашим ОВЕНам (не в обиду сказано) ;)
Всё что ниже описано является частным случаем и моим ИМХО!
Попробую начать с конца:
Формфактор: контроллер должен быть удобен для монтажа как в щите на DIN-рельс так и для монтажа на передней дверце щита. Один из вариантов - отдельный модуль CPU и модули расширения:
1. CPU трех типов:
а) бездисплейный вариант для крепления на DIN-рельс. Применяется там где нет необходимости визуального наблюдения за течением технологического процесса. В основном это локальный подчиненный контроллер для обслуживания агрегата (является самостоятельной зависимой единицей САУ локального объекта). Например контроллер управления компрессором холодильной машины, или управления системой увлажнения кондиционера.
б) 4х строчный 4х18(20) знаков и 8мью кнопками дисплей для отображения и изменения данных. Этот вариант подходит для большинства приложений где не требуется частый контроль и изменение данных. Например вентиляция, тепловые пункты, и т.д.
в) графический дисплей с расширенной клавиатурой по подобию терминала ИП320. Используется там где необходим постоянный расширенный контроль за течением технологического процесса, например коптильные камеры, камеры разморозки мяса, и т.д.
Модули CPU с дисплеями должны иметь несколько дискретных входов/выходов чтобы при использовании как мастер-HMI имелась возможность реализации расширенной сигнализации (световой и звуковой) с внешним квитированием.
Все CPU должны иметь как минимум один порт для программирования (например USB), один порт локальной сети – например MODBUS, и минимум два порта для модулей расширения, например CAN-open. Избыточность портов дает универсальность но приводит к удорожанию изделия. Вероятно выгоднее в ПЛК делать не два порта MODBUS и Ethernet, а создать отдельное устройство - шлюз MODBUS-Ethernet, если есть необходимость перейти с одного типа сети на другой (такие устройства делают многие производители, например Anybus фирмы HMS). Для MODBUS можно предусмотреть модули-повторители если сеть получается слишком протяженной.
Для модулей расширения использовать CAN-open выгодно потому что сейчас данный протокол интегрируется в дешевые микросхемы, в простейших PIC-контроллерах их бывает несколько штук. Из этого следует что можно создавать дешевые модули расширения. Подход к модулям расширения на CAN такой – при длине связи от 0 до 40 метров блоки работают как модули расширения, а свыше 40 метров как модули удаленного ввода/вывода. Можно заказывать датчики с выходом CAN. Если производителям датчиков дать исчерпывающую информацию, то они готовы делать такие датчики (например «Дана-Терм», да и «Навигатор» вряд ли откажется, лишь бы покупали). Такие датчики можно подключать как «гирлянды», экономя на кабельной продукции, монтажных изделиях и монтажных работах (аналогом является промышленная ASI сеть).
2. По поводу количества входов/выходов модулей расширения, желательно иметь четыре типа модулей:
а) Универсальный модуль входов/выходов – например 16…18 входов (из них 6…8 универсальных аналоговых (10…12 бит АЦП) и 6…10 выходов (релейных или транзисторных). Практика показывает что в среднем для схем управления используется 2 входа на 1 выход, но лучше 3 входа на 1 выход. Но может быть и два входа (1 дискретный и один аналоговый) на два выхода управления реверсивным приводом регулирующего клапана. Приведу пример количества входов/выходов для типового теплового пункта с контуром отопления (два циркуляционных насоса), подпиткой (два насоса с ручным выбором по месту), и ГВС (два циркуляционных насоса) - необходимый минимум 14(из них 5 аналоговых) входов и 9 выходов (релейных). Этим требованиям полностью отвечает nano-PLC Millenium 3 - 16(из них 6 аналоговых) входов и 10 релейных выходов. При стоимости 160 евро более дешевого и достаточного устройства не подобрать. Дополнительный сетевой модуль приводит к удорожанию еще на 50 евро, но есть степень свободы – нужна или нет сеть (можно сеть подцепить позже без ущерба работоспособности системы, т.е. разбить работу на два независимых этапа по времени и по деньгам– локальная автоматика и сетевая диспетчеризация (может быть проведена через несколько лет, что особо актуально для бюджетных решений)).
б) Аналоговый модуль входа/выхода может быть 4/2.
с) Дискретные входные модули могут иметь 8 или 16 входов.
д) Дискретные выходные модули могут иметь 8 или 16 транзисторные высокоскоростные или релейные (достаточно 220В. 0,5А как промежуточный коммутатор).
Корпуса желательно делать с двухярусными клеммниками для уменьшения размеров. Корпус состоит из трех элементов – дно с фиксатором для DIN-рельса, с защелками для платы и крышки, и крышки. Сборка модуля занимает несколько секунд. Светодиодная индикация совершенно не обязательна, импортные nano-PLC не имеют индикацию, и от этого удобство тестирования не уменьшается. При необходимости можно оперативно вывести состояние входов/выходов на дисплей. Качество и дизайн корпуса играет не последнюю роль. Желательно отказаться от типовых «гробиков» и попробовать заказать элегантные корпуса на фабрике по производству выключателей и розеток (есть симпатичные изделия отечественных производителей, пластмасса по ГОСТу подходит).
Для расширения функциональности линейки приборов можно добавить терминал типа ИП320, а так же текстовой терминал 4х18(20) строк/знаков, но если их стоимость будет заметно ниже CPU с терминалом.
И последнее – желательно «причесать» всю продукцию под один протокол, например MODBUS. Начать можно с законченных устройств типа САУ с функцией управления насосом.
Что всё это даст? Максимальную гибкость и масштабируемость системы, универсальность с минимальным набором аппаратных средств, и конкуретную низкую стоимость.
P.S. Думаю попроситься к вам в интеграторы. :) Ваше мнение?

[Николаев Андрей]

Да мы Вас даже в штат бы взяли:)
А уж упускать таких интеграторов - просто грех.
Все правильно говорите, на мой вкус, не считая универсального модуля входов\выходов - спорное решение, хотя изюминка своя есть.

В любом случае очень приятно осознавать, что у нас есть такие клиенты.
Спасибо Вам.

З.Ы.: Пожелания учитываются. Все.

[ОООСА]

Николаев Андрей
Спасибо за понимание...:)
Зарегистрируюсь у вас в интеграторы:D
По поводу модуля входов/выходов очень спорный вопрос:
1. Проанализировать аппаратную часть ведущих производителей PLC
2. Можно попробовать такой вариант - создать ветку-опрос "оптимальное количество входов/выходов для модуля расширения"

[ОООСА]

Николаев Андрей
Я вот тут всё о стратегии... а про тактику забыл.
Что мне сейчас не хватает в базовом ПЛК? Мне не хватает дешевого (не более 1000...1500руб.) простого текстового дисплея с 8-ю кнопочками :D Цену комплекта ПЛК+дисплей желательно привести к стоимости импортных контроллеров - от 6000 до 8000р. Придется в угоду дисплею что нибудь выкинуть из контроллера, например минимизировать кол-во портов до одного USB (его можно сделать "выносным" т.е. аппаратная часть располагается в кабеле. Смотрите фотку) и одного MODBUS. Можно даже подумать о том, нужны ли интегрированные аналоговые выхода? А вот аналоговые входа желательно увеличить до 6...8!!!
Приведу примеры импортных базовых ПЛК по входам/выходам: 6/4, 8/4, 12/8, 14/10, 16/10. Мое имхо - если принять что нужно на 1 выход по 2 входа то получится 8/4, 12/6, 16/8, 20/10. Оптимально выходит 2 базы - 10/5 и 20/10. Остальное догоняем модулями расширения: 4/2, 6/4, 8/4, 12/6. Отдельно по поводу выходов - все выходы должны быть раздельными (в импортных контроллерах несколько выходов всегда сгруппированы по питанию :( ). Аналоговые модули расширения с входами/выходами обычно сочетаются так - 0/2, 2/2, 4/2. По аналоговым входам 4, 6, 8, 16.
Сейчас я рассматриваю смешанный вариант ОВЕН+CROUZET, но если ОВЕН сделает оптимальный комплектик то перейду на 100% ОВЕН не глядя на бренд, дизайн, и мелкие, (надеюсь исправимые:p ) глюки.;)
Есчо раз повторюсь, в первую очередь нужен дешевый текстовой дисплей (можно временно перетерпеть превышение цен над импортом, но все равно заказчику вы не докажете что ОВЕН круче Mitsubishi:(, и поэтому дороже ), а уж потом обязательно оптимизированный по цене/ возможности ПЛК.
P.S. Две причины отказа от Moeller EASY-800 - относительно высокая стоимость и не самый лучшая комбинация входов/выходов, в частности всего 4 аналоговых входа на базе (Овен ПЛК сделан по подобию EASY-Control ;) )

[ОООСА]

Народ заходит сюда посмотреть, но все упорно молчат как рыбы об лёд. Неужели нет у спецов мыслей по данной теме? Или стесняетесь? Или считаете что это ноу-хау? Даже если это ноу-хау, то производителей, а не интеграторов... Плиз высказывайтесь по данному вопросу, это нужно всем, как производителям, так и потребителям...

[Игорь Петров]

Если говорить о концепциях, то ИМХО нужно преодолевать закрытость и идеологическую несовместимость шин, интерфейсов и программных средств контроллеров разных компаний. Есть монополисты, старые крупные фирмы, которые постепенно освоили полную линейку всего, но намеренно не совместимую с оборудованием других фирм. Подход: берите все у нас и только у нас, и будет вам счастье. Но заказчики не слишком этому рады. Часто происходит выкручивание рук (завышение цены, зверские сроки поставки) на некоторых позициях.
Постепенно ситуация меняется в позитив. В первую очередь благодаря стандартизации сетей и полевых шин. Так, сейчас мы имеем очень крупные новейшие приложения (в автомобилестроении), когда оставляют модули Сименс с Профибасом, а управление делают на контроллерах Беркхоф и др. (взамен Симатиков 300). Они программируются в CoDeSys и позволяют делать некоторые вещи, которые нельзя было запрограммировать ранее.
Отсюда второй позитивный момент: единообразие программных средств. Есть несколько крупных западных фирм, которые поставляют к нам сборочные линии и целые производства, при этом в части контроллеров они используют только ПЛК со стандартными сетями (Ethernet, CANopen) и программируемые в CoDeSys. В разных проектах часто стоят контролеры разных фирм (прикладное ПО не меняется). Частично это диктуется требованиями заказчика и местными условиями. Т.е. наличием в стране, где монтируется завод, представительства изготовителя, уровнем его поддержки, локализованной документации, и ценами, конечно. Если в стране есть изготовитель, который делает подходящие ПЛК, то ставятся они. Тут получается большая экономя на импорте, поскольку контроллеров нужно много. Из таких соображений возникла идея CoDeSys Automation Alliance. Это международное объединение изготовителей оборудования с CoDeSys. Причем сверх того ими поддерживается единый ряд (системных) библиотек и стандартный сетевой обмен. Овен входит в этот альянс и его ПЛК проходят тесты совместимости. Это означает, что я могу использовать в одной системе контроллеры Моеллер, Контрон, Ваго, Овен + 80 компаний. Причем в проектах этих ПЛК мне достаточно объявить сетевые переменные и они будут доступны во всех контроллерах. Их интеграция элементарна. Программировать не нужно вообще ничего, никаких регистров, команд и пр. лобуды, объявляю переменную сетевой и все! Так же просто программа переносится с одного на другой = изменение конфигурации. Отсюда следует, что не обязательно ждать пока один изготовитель выпустит все разновидности контроллеров, какие могут быть нужны и отказываться от его техники в серьезных проектах, поскольку она красиво решает только часть задачи, но не всю. Можно комбинировать.
Пытаемся мы развивать этот альянс. Сделали сайт (http://www.automation-alliance.de/index.shtml?aa_products), где можно было бы выбирать технику по параметрам сразу всех производителей. На выставках Автоматизация в Питере и ПТА в Екатеринбурге сделаем объединенные стенды. Будут представлены очень разные контроллеры разных фирм, которые работают в одном проекте вместе. Такая вот концепция.

[ОООСА]

К сожалению CoDeSys Automation Alliance на сегодня единственное объединяющее звено среди производителей PLC. С учетом того что большинство входящих в альянс производителей выпускают весьма специфическую продукцию для узкого сегмента, например только HMI панели или средства сбора и передачи данных (телемеханика) типа WAGO, а то и вовсе чип-PLC, которые являются промежуточным продуктом, то говорить о господстве альянса не приходится. Из производителей законченных систем можно назвать не многих, например Moeller с их EASY-control. По цене удовольствие не из дешевых, соизмеримо с ценами micro-PLC, а следовательно овчинка выделки не стоит (во всяком случае для Российского потребителя). :(
Старейшие производители PLC Сиеменс и Митсубисши очень консервативны, и если войдут в альянс, то самыми последними, для галочки...:p
Будем надеятся что ОВЕН выпустит (доработает) законченную линейку ПЛК, и модулей расширения. Необходима высокая гибкость с хорошой масштабируемостью (от десятка до сотен входов/выходов) с простой и удобной конфигурацией. Как имхо понимаю сейчас это основной камень приткновения. Желаю спецам ОВЕНа успехов, и скорейшего выхода новых ПЛК...;)