Erschienen am: 08.02.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 1+2 2018

Nachwuchs bei Phoenix Contacts Kleinststeuerung

Neue Module für PLC logic

Pumpen und Ventile steuern, die Beleuchtung ein- und ausschalten, Füllstände und Temperaturen messen: Kleine Steuerungen wie das programmierbare Logikrelaissystem PLC logic von Phoenix Contact lassen sich für vielfältige Automatisierungsaufgaben einsetzen. Das Portfolio des Systems umfasst nun auch Analogmodule, was die Flexibilität der Lösung weiter erhöht.


Konturgleich zu den PLC Interface-Relais: Neue Analogmodule ergänzen das programmierbare Logikrelaissystem
Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH

Neben den steckbaren Logikmodulen PLC logic besteht das Logikrelaissystem aus dem etablierten Relaissystem PLC Interface sowie der intuitiv handhabbaren Programmiersoftware Logic+. Mit der Lösung können Anwender kleine Automatisierungsaufgaben flexibel, platzsparend und schnell realisieren. Die Einheiten, die durch das werkzeuglose Aufstecken der Logikmodule entstehen, bieten dabei weiterhin alle Vorteile der schmalen Koppelrelais. Dazu gehören die einfache Brückung der Relaisanschlüsse, verschiedene Anschlusstechniken sowie der komfortable und zeitsparende Wechsel der Relais im Verschleißfall. Aufgrund der eingebauten Logiksteuerung lassen sich jetzt sämtliche kontaktierten Relais frei programmieren.

Aufnahme von Füllstand, Druck und Temperatur

Da viele Anwender fordern, dass das System ebenfalls analoge Signale erfasst und mit der Logiksteuerung verarbeitet, stellt Phoenix Contact nun Analogmodule zur Verfügung, die konturgleich zu den PLC Interface Relais sind. Die neuen Analogmodule nehmen analoge Normsignale (Strom/Spannung) auf und geben sie aus. Außerdem erfassen sie die Signale von Widerstandsthermometern (PT100/PT1000) . Auf diese Weise lassen sich mit dem Logikrelaissystem neue Applikationen umsetzen. Typische Anwendungen sind die Aufnahme von Füllstand, Druck oder Temperatur. Abhängig von den Eingangswerten können die in das System integrierten Relais entsprechend angesprochen werden. Für jedes Relais ist die Definition eines unterschiedlichen Schaltverhaltens möglich, wenn ein vorgegebener Schaltpunkt erreicht wird. Einstellbare Hysterese und Schalttoleranzen verhindern ein 'Flattern' der Relaiskontakte. Die Programmiersoftware bietet zusätzliche, speziell auf die Analogwertverarbeitung abgestimmte Funktionsbausteine. Über die analogen Ausgänge lassen sich Digitalanzeigen zur Visualisierung der Messwerte ansprechen. Als weitere Anwendungen sei das Ansteuern von Frequenzumrichtern über deren analogen Eingang oder von Proportionalventilen genannt, um einen stetigen Übergang der Ventilöffnung zu realisieren.

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Verarbeitung verschiedener Spannungen aus der Feldebene

Relais-Interfaces werden meist als Koppelelement zwischen Steuerungs- und Feldebene verwendet. Hier passen sie Signale an, trennen Potentiale oder erhöhen die Anlagenverfügbarkeit. Dabei stehen oftmals steckbare Schaltelemente im Vordergrund, damit der Anwender das Relais im Wartungsfall einfach austauschen kann. Die Nachteile fest eingelöteter Relais lassen sich umgehen, indem in der Praxis häufig zusätzliche Bausteine vor den Ein- oder Ausgängen installiert werden. Die programmierbaren Logikmodule der Produktfamilie PLC logic kombinieren daher die Logik- und Interface-Ebene mit steckbaren Relais zu einer Einheit. Ergänzend zu den elektromechanischen Koppelrelais mit Leistungs- und Schwachstromkontakten benötigen zahlreiche Anwendungen verschleißfreie elektronische Solid-State-Relais mit AC- und DC-Ausgängen. Je nach Schaltanforderung können mit der Lösung von Phoenix Contact steckbare elektromechanische und Solid-State-Relais zum Schalten und Steuern der E/A-Signale flexibel zusammengestellt werden. Dazu beinhaltet das Portfolio elektromechanische Relais mit Schaltleistungen von 6A/250V sowie überlastfeste Solid-State-Relais mit einem hohen 10-A-Schaltstrom. Werden die Eingänge über die Relaiskanäle konfiguriert, lassen sich verschiedene Spannungen aus der Feldebene verarbeiten. Für eine solche Aufgabe sind Relaisklemmen mit unterschiedlichen Spulenspannungen erhältlich. Alle Eingänge, die so eingebunden wurden, weisen sowohl untereinander als auch zur Logikeinheit eine Potentialtrennung auf. Das macht das Logikrelaissystem unempfindlich gegenüber Störeinkopplungen aus der Feldebene.

Anpassung an die Applikation

Mit den Stand-Alone-Logikmodulen stehen Geräte zur Verfügung, die bis zu 16 E/A-Signale auf nur 50mm Baubreite verarbeiten. Zu diesem Zweck wird das Logikmodul einfach auf acht aneinandergereihte Relais- oder Analogmodule gesteckt. Die acht Steckplätze ermöglichen je Kanal die Umsetzung eines analogen oder digitalen Ein- oder Ausgangs. Die Logikeinheit erweist sich also als flexibel hinsichtlich der Anzahl der genutzten E/A-Signale und passt sich somit individuell an die jeweilige Applikation an. Darüber hinaus sind auf jedem Logikmodul generell acht weitere digitale Eingänge vorhanden. Braucht 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 folglich die gleiche Anzahl an Ein- und Ausgängen wie das Basismodul.

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Webserver im Logikmodul

Zur schnellen Programmierung bietet Phoenix Contact die einfach handhabbare Software Logic+ an. Mit dem Tool kann jeder Elektrofachmann das Programm ohne entsprechende Schulung aufbauen. Dazu muss er lediglich über allgemeine Schaltungs- und Digitaltechnik-Kenntnisse verfügen. Kontakt- (LD) und Funktionsplan (FBD) werden beispielsweise durch Auswahl der jeweiligen Funktionen und deren Verbindung per Drag & Drop erstellt. Die Darstellung von PLC logic als Hardware-Ansicht unterstützt die intuitive Bedienung. Außerdem kann der Anwender das gesamte Programm offline am PC simulieren und testen. Anschließend wird es auf das Logikmodul überspielt und online im laufenden Betrieb geprüft. Hierfür überschreibt der Elektrofachmann die einzelnen E/A-Signale einfach in der Hardware-Ansicht von Logic+. Bekannte Grundfunktionen aus der Digitaltechnik wie AND, OR oder NOT werden durch Sonderfunktionen wie Zähler, Zeitbausteine, mathematische Funktionen und Bausteine zur Analogwertverarbeitung ergänzt. Ein in die Logikmodule integrierter Webserver steht bei der Handhabung zur Seite. Wie vom heimischen WLAN-Router bekannt, kann der Anwender direkt vom PC über die IP-Adresse oder den Netbios-Namen (http://v8c_usb) auf das Logikmodul von PLC logic zugreifen. Da er die Programmiersoftware nicht verwenden muss, spart der Anwender Zeit, wenn er sich Geräteinformationen wie Artikel- und Seriennummer, Firmware-Version oder den aktuellen Wert der Ein- oder Ausgänge anzeigen lassen möchte. Nach dem passwortgeschützten Einloggen stehen weitere Werkzeuge zur Verfügung, mit denen der Anwender Einstellungen an der in die Geräte eingebauten Echtzeituhr inklusive der automatischen Umstellung auf die Sommer- oder Winterzeit vornehmen kann. Ferner ermöglichen die Werkzeuge Firmware-Updates und verwalten die Zugriffskontrolle. Über den Webserver wird zudem die spätere Visualisierungsansicht auf mobilen Endgeräten mit der PLC logic App konfiguriert.

Kommunikation über gängige Bussysteme

Die Einbindung des programmierbaren Logikrelaissystems PLC logic in die unterschiedlichen Netzwerke erfolgt über ein optional adaptierbares Feldbus-Gateway. Auf diese Weise lässt sich eine bidirektionale Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerung zum Fernwirken sowie zur Diagnose und Visualisierung realisieren. Zu diesem Zweck koppelt der Anwender die Logikmodule einfach über ein Verbindungskabel an das Gateway an, sodass sie via RS-232, RS-485, Profibus DP, Modbus/TCP, Devicenet oder CANopen Daten austauschen können. Als Klein-steuerung mit hoher Funktionalität und vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten lassen sich mit dem Logikrelaissystem PLC logic somit kleine Automatisierungsaufgaben mit bis zu 48 E/A-Signalen umsetzen. Je nach Relaistyp werden über die Relaiskontakte Ausgänge geschaltet oder Signale mit den Eingaberelais eingelesen. Die neuen analogen Scheiben erhöhen die Flexibilität der Lösung weiter, denn jeder Steckplatz kann nun digital, analog sowie Ein- oder Ausgang sein. Dabei bietet das System die bekannten Vorteile der PLC Interface Relais: Steckbarkeit für den schnellen Tausch der Relais sowie Solid-State-Relais für hohe Schalthäufigkeiten. Komfortable Anschlüsse in Schraub- oder Push-in-Technik, die auch Rückleiter aufnehmen, machen darüber hinaus Potentialklemmen überflüssig. So passt sich PLC logic immer an die jeweilige Anwendung an.

Bedienen und Beobachten per App

Die PLC logic App ermöglicht den drahtlosen Zugang zu den Prozessdaten des Logikmoduls über ein mobiles Endgerät, das beispielsweise ein Tablet oder Smartphone sein kann. In Kombination mit dem Bluetooth Adapter, der einfach auf die Logikmodule gesteckt wird, steht somit ein mobiles HMI zum Bedienen und Beobachten zur Verfügung. Neben der Anzeige von Status und Werten der digitalen und analogen Ein-/Ausgänge kann der Anwender mit der App bidirektional auf Programmvariablen wie Merker sowie numerische und Zeitwerte zugreifen. Mit der App lassen sich zum Beispiel Sollwerte oder Ein-/Ausschaltverzögerungen einfach ändern, ohne das eigentliche Logikprogramm öffnen zu müssen. Die Auswahl der Prozessdaten und die Erstellung der Visualisierungsansicht wird mit dem Editor des in die Logikmodule integrierten Webservers umgesetzt. Ein PIN-Schutz verhindert den Zugang zu einzelnen Seiten der App.

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