03.09.2015

Logikrelaissystem PLC logic in Ethernet-Netzen

Schnell erstellt und angeschlossen

Kleinere Automatisierungsaufgaben werden in Industrie und Infrastruktur vielfach mit Logikmodulen umgesetzt. Erfolgt die Kommunikation über Ethernet, lässt sich das Logikrelaissystem PLC logic von Phoenix Contact entweder per Gateway oder E/A-System in das jeweilige Netzwerk integrieren.

Autor: Dipl.-Ing. Udo Haumersen, PHOENIX CONTACT Electronics GmbH.


Um die Logikmodule für die entsprechende Applikation nutzen zu können, sind häufig separate Interface-Bausteine wie Relais oder Optokoppler erforderlich. Sie werden vor oder hinter den Ein- respektive Ausgängen installiert. Vor diesem Hintergrund vereint das Relaissystem PLC logic die oftmals übliche Kombination von Logikmodul und einzelnen steckbaren Relais, sodass der jeweilige Verdrahtungsaufwand sowie zusätzliche Schaltelemente entfallen. Dabei spielt auch das Programmierungs-Tool eine wichtige Rolle, denn es hilft bei der einfachen und schnellen Realisierung der Applikationsanforderungen. Phoenix Contact hat dafür die Software Logic+ entwickelt, die zur Konfiguration, Parametrierung und Programmierung des Logikrelaissystems PLC logic verwendet wird. Mit dem Tool lässt sich das entsprechende Projekt komfortabel auf dem eigenen PC erstellen. Anschließend wird es an das angeschlossene Gerät gesendet und auf dem Logikmodul ausgeführt. Logic+ unterstützt den Anwender in allen Entwicklungsphasen des Projekts - von der Planung über die Konfiguration/ Programmierung bis zum Programmstart. Das Projekt kann entweder mit Kontaktplan (LD) oder Funktionsplan (FBD) aufgebaut werden. Dazu zieht der Anwender die jeweils benötigten Elemente - beispielsweise Ein- oder Ausgänge sowie Datenelemente - aus der Toolbox, fügt die Hardware-Konfiguration per Drag&Drop in das Programmarbeitsblatt ein und verbindet sie dann.

Frühzeitige Erkennung von Programmierfehlern

Beim Einsetzen der Elemente in die Programmarbeitsblätter kontrolliert Logic+ die Programmsyntax. Fehler werden sofort erkannt, rot markiert und im Meldungsfenster ausgegeben. Das erspart eine aufwändige Fehlersuche beim späteren Programmtest. Die Darstellung von PLC logic als Hardware-Ansicht dient einer intuitiven Bedienung. Außerdem kann der Anwender das gesamte Programm offline am PC simulieren und testen. Danach wird es auf das Logikmodul überspielt und online im laufenden Betrieb überprüft. Zu diesem Zweck überschreibt der Elektrofachmann die einzelnen E/A-Signale einfach in der Hardware-Ansicht von Logic+. Grundfunktionen wie AND, OR oder NOT werden durch Sonderfunktionen wie Zähler, Wochenschaltuhr mit automatischer Umstellung zwischen Sommer- und Winterzeit, Zeitbausteine oder mathematische Funktionen ergänzt. Darüber hinaus umfasst das Funktionsspektrum Merker für digitale und numerische Werte sowie Zeitvariablen. Diese lassen sich in der Software so konfigurieren, dass bei einem Spannungsverlust am Gerät sämtliche Werte erhalten bleiben. Das Programm kann auch aus PLC logic zurückgelesen werden, wobei sich die Informationen - wie individuelle Bezeichnungen und Kommentare der Datenelemente - nicht ändern. Wenn vom Anwender gewünscht, wird das Zurücklesen generell unterbunden. Dies ist durch einen Verzicht auf das Überspielen der Programmquellen möglich.

Anpassung an die jeweiligen Anforderungen

Das programmierbare Relaissystem lässt sich durch optional adaptierbare Ethernet-Gateways in unterschiedliche Netzwerke einbinden. Auf diese Weise kann der Anwender eine bidirektionale Kommunikation mit der übergeordneten Steuerung aufbauen, um Fernwirkaufgaben durchzuführen sowie die Applikation zu visualisieren und zu diagnostizieren. Dazu koppelt er die Logikmodule einfach über ein Verbindungskabel an das Gateway an, sodass sie via Modbus TCP, Profinet und Ethernet/IP Daten austauschen können. Zur Integration der verschiedenen Gateways in die Programmier-Tools der überlagerten Steuerungen stehen Konfigurationsdateien im ESD- (Electronic Software Distribution) oder GSDML-Format (General Station Description Markup Language) zur Verfügung. So lassen sich die übertragbaren Prozessdaten problemlos aus PLC logic in die jeweilige Programmierumgebung einbinden und entsprechend zuordnen. Die Gateways, die eine Ethernet-Datenrate von 10MBit/s und 100MBit/s unterstützen, werden über gängige RJ45-Steckverbinder angeschlossen. Ferner bietet jedes Gateway acht digitale Eingänge und vier elektronische Ausgänge (24V/ 500mA), auf welche die übergeordnete Steuerung zugreifen kann. Durch die Kombination von Logikrelais und Ethernet-Gateway erhält der Anwender maximal 60 E/As, wobei 24 Signale des Logikmoduls frei als Ein- oder Ausgang konfigurierbar sind. Das schafft eine hohe Flexibilität, denn das System passt sich an die jeweilige Applikation an.

Sämtliche Vorteile des Relaissystems nutzbar

Das Relaissystem PLC logic und die Ethernet-Gateways werden steckbar mit einem vorkonfektionierten Anschlusskabel über die integrierte Gerätebus-Schnittstelle, die als Interface-Systembus (IFS) fungiert, verbunden. Neben der Ankopplung einer übergeordneten Steuerung über die IFS-Gateways lassen sich die Logikmodule ebenfalls mit dem Automatisierungssystem Inline von Phoenix Contact an die SPS anschließen. Alle Prozessdaten von PLC logic werden dazu über den Interface-Systembus mit der IFS-Masterklemme in die entsprechende Inline-Station eingebunden. Die Klemme ist über eine geschirmte Leitung an den Gerätebus angekoppelt. Unterschiedliche Buskoppler integrieren das Inline-E/A-System anschließend in das jeweilige Ethernet-Netzwerk. Mit PLC logic steht somit eine dezentrale E/A-Station zur Verfügung, die sämtliche Vorteile des Relaissystems PLC Interface von Phoenix Contact - wie steckbare Relais, komfortable Anschlusstechniken und Brückbarkeit sowie die Einbindung verschiedener Relaistypen und Spannungsebenen - bietet. Hat der Anwender seine Applikation mit einer übergeordneten Steuerung von Phoenix Contact - beispielsweise den Inline Controllern der 100er Leistungsklasse - umgesetzt, kann er den unterlagerten Gerätebus mit der Steuerungs-Software PC Worx konfigurieren und danach mit Parametern versehen.

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Fazit

Das Logikrelaissystem PLC logic eignet sich sowohl für kleine, in sich geschlossene Anwendungen als auch als lokal laufendes Programm, das mit einer übergeordneten Steuerung vernetzt ist. Die Geräte können außerdem als kostengünstige Remote-E/A-Station zur Ankopplung von analogen und digitalen Signalen verwendet werden. Im Vordergrund stehen dabei die komfortablen PLC-Interface-Bausteine, die eine Einheit mit dem Logikmodul bilden und in den unterschiedlichen Applikationen ihre Vorteile als moderne Relaisschnittstelle ausspielen.

Flexible Erweiterbarkeit um zusätzliche Module

Mit dem Logikrelaissystem PLC logic stellt Phoenix Contact Geräte zur Verfügung, die bis zu 16 E/A-Signale auf nur 50mm Baubreite verarbeiten. Zu diesem Zweck wird das Logikmodul einfach auf acht aneinander gereihte Relaismodule gesteckt. Benötigt der Anwender mehr E/A-Signale, erlaubt die Kombination aus einem Basis- und zwei Erweiterungsmodulen die Verknüpfung von maximal 48 E/A-Signalen. Jedes Erweiterungsmodul umfasst also die gleiche Anzahl an Ein- und Ausgängen wie das Basismodul. Alle Relaiskanäle lassen sich frei als Ein- oder Ausgang konfigurieren. Auf diese Weise passt sich PLC logic an die jeweilige Anwendung an.

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