LOGO! 8 w sieci

Powodów jest przynajmniej kilka. Jednym z nich jest możliwość monitorowania prawidłowej pracy urządzeń. Innym powodem może być, potrzeba stałego zapisywania informacji o czynnościach, które wykonują te urządzenia, choćby zapisywanie godzin otwarcia bramy wjazdowej czy rejestrowanie godzin kiedy uruchomił się system nawadniania lub otwarto rolety. Co ważniejsze, nasz system monitorowania w znacznej większości, nie będzie wymagał modyfikacji w już istniejących urządzeniach. A zatem, jak połączyć z sobą sterowniki LOGO!?

Budowa sieci

Pierwszą czynnością jaką będziemy musieli wykonać to fizyczna realizacja sieci połączeń. Zrealizujemy to, doprowadzając przewody sieci komputerowej do każdego sterownika osobno lub, jeśli pozwala na to topologia, możemy poprowadzić sieć do pierwszego sterownika a tam, za pomocą przełącznika sieciowego (switch), rozdzielić ją do kolejnych sterowników lub dalszych przełączników sieciowych. Do tak utworzonej sieci dołączamy nasz nowy sterownik.

Konfiguracja sieci

Gdy sieć fizyczną mamy już zbudowaną należy zadbać aby każdy sterownik miał przydzielony niepowtarzalny adres IP. Jeśli nie potrafimy tego wykonać samodzielnie wówczas, warto poprosić znajomego administratora sieci komputerowych o pomoc w tym zadaniu. Metody są dwie.

Pierwsza to przydzielenie stałych adresów IP w ramach usługi serwera DHCP. Administrator poprosi nas o adresy MAC każdego urządzenia. Są one nadrukowane na obudowie każdego sterownika (rysunek 1, żółte ramki). Druga metoda to, wydzielenie fizyczne sieci sterowników poza sieć, w której normalnie pracujemy. W naszym przypadku zajmiemy się drugą metodą.

Dlaczego? Dobrą praktyką jest, aby sieci przemysłowe – a naszą tak potraktujemy – nie miały styku z innymi sieciami, a szczególnie z sieciami o niskim stopniu bezpieczeństwa, do których czasami należą nawet sieci korporacji, a bardzo często należą do takich sieci domowe. Sieci publiczne z założenia określane są mianem niebezpiecznych. Powyższe obostrzenia wynikają z rygorystycznych wymogów zapewnienia bezpieczeństwa pracy sieci przemysłowych, do których dostęp jest pod ścisłym nadzorem.

Konfigurację rozpoczynamy od ręcznego sporządzenia listy adresów, które przypiszemy do kolejnych sterowników. Następnie uruchamiany kolejno, niepodłączone do sieci komputerowej sterowniki i ustawiamy im wcześniej zaplanowane adresy IP. Rysunki 2…5 pokazują kolejne ekrany sterownika podczas konfigurowania adresu IP. Aby ustawić adres IP, program sterownika musi być zatrzymany. Następnie w menu [Network] wybieramy opcję [IP Address]. W sekcji „IP Address”, gdy mamy podświetlony w negatywie adres IP, naciskamy zielony klawisz OK. Adres IP zmienia się na widok normalny i miga kursor na jednej z cyfr. Klawiszami kursorów lewo/prawo przemieszczamy się do wymaganej cyfry w adresie a następnie, klawiszami kursorów góra/dół ustawiamy oczekiwaną wartość. Po ustawieniu całego adresu, ponownie naciskamy zielony klawisz OK. Sekcje „Subnet Mask” i „Gateway” pozostawiamy bez zmian gdyż, w obecnych rozważaniach nie będziemy używali sieci większej niż 254 urządzenia oraz nie będziemy kontaktowali się z urządzeniami spoza naszej sieci. Po skonfigurowaniu sterowników, podłączamy je do naszej nowej sieci.

Projekt sieciowy w Logo Soft Comfort

Dotychczas, do projektowania aplikacji, używaliśmy zakładki „Diagram Mode”. Teraz użyjemy zakładki „Network Project”. Rysunek 6 przedstawia widok okna z otwartą zakładką „Network Project”. Z lewej strony, w sekcji 1 będą widoczne wszystkie urządzenia w projekcie. Aby dodać nowe urządzenie klikamy opcję „Add New Device” widoczną zarówno w sekcji 1 jak i 3. Gdy otworzy się okienko „Device selection” wskazujemy model urządzenia, które chcemy dodać. W naszym przypadku będzie to LOGO! W wersji 8.FS4. Następnie podajemy naszą nazwę urządzenia np. BRAMA oraz adres IP tego urządzenia np. 192.168.0.221. Tak jak przy konfiguracji adresu w sterowniku tak i tutaj pomijamy dane w polach „Subnet Mask” i „Default gateway”. Powtarzając powyższe kroki, do projektu dodajemy wszystkie posiadane sterowniki.

Zdalne monitorowanie i zapis zdarzeń

Mamy zatem już wszystko przygotowane aby ustanowić pierwsze połączenie w naszym projekcie. W sekcji 4 rysunku 6, znajdują się otwarte zakładki z miejscem do narysowania projektu tak jak to czyniliśmy dotychczas w „Diagram Mode”. Zatem co nowego wprowadza „Network project”? W sekcji 2 rysunku 6, pozostawiona została rozwinięta jedynie interesująca nas gałąź drzewa elementów.

„Network” zawiera cztery elementy (rysunek 8). Element [Network input] pozwala na dostęp do informacji bitowych z różnych miejsc.

Rysunki 9…11 przedstawiają okno trzech możliwych źródeł informacji. „Local variable memory(VM)” to dostęp do wirtualnych bitów w sterowniku, których jest 6808 podzielonych na bajty. Jest zatem 851 ośmiobitowych rejestrów. „Remote device” umożliwia dostęp do różnego typu urządzeń zewnętrznych w tym, do sterowników Siemensa oraz urządzeń pracujących z protokołem Modbus TCP. Daje nam to np. dostęp do stanu wejść i wyjść oraz flag w zdalnym sterowniku np. LOGO!. Ostatnim źródłem jest „Diagnostic”. Są to specjalne flagi systemowe w lokalnym sterowniku, udostępniające informacje np. o wystąpieniu błędu połączenia ethernetowego.

Z powyższego jasno wynika, że element [Network input] będzie dla nas cennym źródłem informacji. Bardzo podobnym funkcjonalnie elementem jest [Network analog input]. Dostępne mamy nie tylko odczytywanie ale również wysyłanie informacji do zdalnych sterowników. Do tego celu mamy dwa analogiczne elementy, [Network output] oraz [Network analog output]. Zbudujmy zatem pierwsze połączenie pomiędzy bramą wjazdową i roletami okiennymi oraz systemem nawadniania. Załóżmy, że chcemy zapisać na karcie pamięci datę i godzinę otwarcia bramy wjazdowej, uruchomienia systemu nawadniania ogrodu i otwarcie rolet. Podstawowym problemem będzie dla nas fakt, że LOGO! Obsługuje tylko jeden plik logu. To oznacza, że nie możemy osobno rejestrować zdarzeń otwarcia bramy, nawadniania i otwarcia rolet. Jak to zatem rozwiązać? Trzeba rejestrować kod zdarzenia. Będziemy zatem rejestrowali zawartość rejestru, w którym przed zapisem będziemy umieszczali kod urządzenia, od którego pochodzi zdarzenie. Schemat aplikacji przedstawia rysunek 12.

Wejścia sieciowe NI1, NI2, NI3, wskazują na odpowiednie wejścia/wyjścia w zdalnych sterownikach bramy, rolet i nawadniania. Zadaniem bramek B002, B003 i B009 jest przepuszczenie tylko zbocza narastającego dzięki czemu dalej do układu przejdzie tylko impuls o czasie trwania jednego skanu programu. Impuls powędruje do właściwej bramki (B001, B006, B008) oraz do B004. Takie połączenie powoduje, że otrzymujemy na wyjściu B004 jeden impuls sterujący blokiem logów niezależnie od tego, na które wejście dotrze informacja. Jednocześnie z bloków matematycznych B001, B006, B008 dotrą wartości do bloku B005, który dokona ich zsumowania. Ponieważ bloki B001, B006, B008 mają przypisane wartości będące kolejno potęgami liczby 2 stąd, będziemy mogli wywnioskować(po kodzie zdarzenia), które sygnały dotarły do wejść układu.

Przykładowo, kod 7 będzie oznaczał wyzwolenie wszystkich wejść, kod 5 oznacza wyzwolenie wejść 1 i 3. Impuls sterujący zapisem logów jest podany również na licznik B007, którego zadaniem jest generowanie kolejnych liczb, dzięki którym będziemy mieli pewność, jaka jest kolejność zdarzeń(nie licząc systemowo zapisywanej daty i godziny zdarzenia).

Rysunek 13 przedstawia konfigurację logu. Zapisaniu będą podlegały dwie wartości: wartość licznika z bloku B007 oraz wynik działania matematycznego z bloku B005.

Odczyt logów

Plik logu można pobrać bez wyjmowania karty z sterownika. W tym celu uruchamiamy Logo Soft Comfort i wybieramy menu [Tools/Transfer/Upload Data Log...]. W oknie komunikacji wskazujemy sterownik, sprawdzamy łączność przyciskiem TEST i jeśli połączenie jest prawidłowe, naciskamy przycisk [OK]. Następnie w oknie, które się nam ukaże, naciskamy przycisk [Upload]. Jeśli sterownik był uruchomiony to, zostaniemy zapytani o zgodę na jego zatrzymanie. Po tym, program dokona transmisji logu i zaproponuje zapisanie do pliku na naszym lokalnym dysku.

Na rysunku 14 przedstawiony został widok arkusza z otwartym plikiem logu. W kolumnie „A” została zapisana data i czas zapisu zdarzenia. Widać przy okazji, że data i czas w sterowniku nie były nigdy ustawione i zawierają datę fabryczną. W kolumnie „B” zostały zapisane kolejne wartości licznika B007 a kolumna „C”, zawiera kody zapisanego zdarzenia. W zależności od wartości w kolumnie „C” możemy się zorientować, które urządzenie zgłosiło akcję. Jak widać, zdalny dostęp do zasobów innego sterownika jest w LOGO! bardzo przyjaźnie zrealizowany i ma szerokie możliwości. Dodajmy do tego możliwość stworzenia wizualizacji SCADA w tym samym sterowniku a dostrzeżemy, że sterownik ten jest bardzo potężnym narzędziem. Już w najbliższych artykułach z LOGO! 8 opiszę jak przygotować dobrą wizualizację, dostępną przez przeglądarkę WWW.

Arkadiusz Wernicki