Plug&Play-Module

Dipl.-Ing. Thomas Rücker

Mit dem modularen Regel- und Meßdatenerfassungssystem 2500 lassen sich einfach und übersichtlich PID-Regler und die Meßdatenerfassung realisieren, wobei die Funktionen der Einzelregler Typ 2404 und 2408 der Serie 2000 mit der Systemtechnik in Blöcken vereint sind. Die Realisierung von Verknüpfungen, beispielsweise einer Kaskadenregelung, ist mit dem Softwaretool iTools sehr schnell möglich.

Das System ist in seiner Struktur sowohl hardware- als auch softwareseitig modular aufgebaut. Die Erstellung und Änderung von Applikationen im Ofenbereich bzw. die Einbindung im Systembereich – auch bei komplexen Regelungen – bedingt daher nur geringen Soft- und Hardwareaufwand.

Das System 2500 basiert auf einer Grundplatte (Basis) für DIN-Schienenmontage oder Wandmontage. Diese kann 4, 8 oder 16 Eingangs- bzw. Ausgangsmodule aufnehmen. Die Module bestehen aus einer Terminaleinheit, die mit Anschlußklemmen und einem analogen CJC-Eingang ausgerüstet sind, und dem eigentlichen Modul, das mit einem Schnappverschluß installiert wird. Durch diesen Aufbau lassen sich die Module bei laufendem Prozeß austauschen. Ein Ausschalten der Spannungsversorgung für den Wechsel oder die Hinzunahme eines Moduls ist somit nicht notwendig.

Die Anschlußklemmen für die Ein- und Ausgänge sind direkt auf dem System. Dadurch verringert sich der Verdrahtungsaufwand und das Meßdatenerfassungssystems kann direkt an der Maschine montiert werden. Die verschiedenen analogen Eingangskanäle sind untereinander galvanisch getrennt. Das Analog-Eingangsmodul ist ein Universalmodul und für alle üblichen Eingänge einsetzbar. Die Terminaleinheit bestimmt dagegen, ob beispielsweise ein Thermoelement oder ein PT100 angeschlossen werden soll.

Auf jeder Basis sitzt ein Controllermodul, das mit einem Flash-EPROM ausgerüstet ist. Der Controller koordiniert die Kommunikation, das Regelverhalten und die internen Verknüpfungen (mathematisch z. B. *, /, +, -… und digital UND, ODER, >, …). Die Regelblöcke haben die Modi Ein/Aus, einfach PID oder Motor-Ventil-Steuerung sowie mit oder ohne Potentiometerrückführung zur Verfügung. Außerdem hat jeder Regelblock eine Sollwertrampe in Sekunden, Minuten und Stunden.

Ein Firmware-Upgrade kann auf dem vorhanden Controller via Software installiert werden. Damit ist bei neuen Funktionen ein hardwareseitiger Austausch des Controllers nicht notwendig. Als Netzversorgung sind 24 VDC notwendig.

Die Konfiguration für das Regel- und Meßdatenerfassungssystems 2500 erfolgt über die Konfigurationssoftware iTools (Windows 95/Windows NT 4.0). iTools kommuniziert mit der Geräteserie 2000 (Reglerserien 2200, 2400 und 2500) auf OPC-Basis mit dem Protokoll Modbus RTU. Die softwareseitige Einstellung der Regler ist entweder online mit einem seriell angebundenen Gerät, oder offline mit einer auf der Festplatte abgespeicherten Konfiguration möglich, wobei auf Simulationsbasis getestet und modifiziert werden kann. Ist der 2500 seriell angeschlossen, kann mit der Scanning-Funktion das Gerät automatisch mit allen Einstellungen auf dem Bildschirm dargestellt werden. Für die Online-Darstellung des Gerätes stehen ActiveX-Elemente zur Verfügung, die bei Erkennung angezeigt werden.

Die Software iTools verbindet den seriellen Anschluß eines PCs mit dem Controller des Meßdatenerfassungssystems über einen RJ11-Stecker. Sitzt der Controller auf der Basiseinheit mit 24 V-Basisversorgung, ist eine direkte Konfiguration möglich. Ist das Controllermodul nicht auf der Grundplatte montiert, erfolgt die Einstellung über ein Konfigurationskabel.

Der OPC-Treiber ermöglicht eine einfache Implementierung der Produkte in verschiedene Visualisierungsprogramme wie Wonderware-Intouch mit OPC-LINK. Programmiertools wie beispielsweise Visual Basic nutzen die Funktionen OPC/ActiveX in gleicher Weise.

Die Vorteile einer Dezentralisierung sind hinreichend bekannt. Das System 2500 hat mit seiner Profibus DP- oder Modbus RTU-Schnittstelle die Möglichkeit, mit Mastergeräten wie SPS, Visualisierungssoftware oder Bedienpanel zu kommunizieren. Die Gerätestammdatei für den Profibus DP kann mit dem GSD-Konfigurator nach eigenen Vorstellungen erstellt werden. Daraus erfolgt eine Minimierung der Busauslastung und eine Optimierung der Buszykluszeiten.

Für die Kopplung und Anlagenbedienung stehen verschiedene Möglichkeiten wie das Display T2900 (Programmgeber, Rezepte, Alarmverarbeitung, Datalogging), Speicherprogrammierbaren Steuerungen, Bedienpanels oder Prozeßleitsysteme zur Verfügung.

Das IP65-geschützte Display T2900 ist 144 x 144 mm groß und besitzt zwei Schnittstellen RS422 und RS485. Die Masterschnittstelle dient zum Anschalten der Basiseinheiten 2500, wobei maximal 16 Basiseinheiten pro T2900 möglich sind. Die Slaveschnittstelle kann zur Anbindung einer Visualisierungssoftware mit einem PC als Master dienen. Das Display ist ein TFT-Bildschirm mit Touchoberfläche. Es können bis zu 100 benutzerdefinierte Bilder wie Anlagendarstellung, Einzelregler usw. mit einem Windows-Konfigurator (User Screen Editor) erstellt werden. Programme können mit bis zu 500 Segmenten definiert werden, wobei in einem Programm maximal 16 Analog- und 32 Digitalwerte zur Verfügung stehen. Die Programmerstellung bzw. das Editieren eines Programms erfolgt entweder am T2900 direkt oder mit dem Windowsprogramm (Setpoint Programm Editor). Alarmbild und Schreiberfunktion gehören ebenfalls zu den Eigenschaften des T2900.

Weitere Informationen cav-202