Środowisko programistyczne dla sterowników PLC firmy BEDROCK Automation

02.09.2020 Informacje produktowe / Oprogramowanie przemysłowe
Środowisko programowania PLC od BEDROCK
Wizerunek autora
Wiktor Susfał
Producent: Bedrock Automation
  • Zakłady przemysłowe
  • Energetyka
  • Woda i ścieki
  • Gaz i Paliwa
  • Górnictwo

Wstęp do oprogramowania

Bedrock Integrated Development Environment (IDE) zawiera wszystkie niezbędne funkcje potrzebne do pełnego wykorzystania możliwości sterowników PLC od BEDROCK. Środowisko to powstało we współpracy BEDROCK Automation z firmą 3S Smart Software Solutions GmbH  - twórcą oprogramowania CODESYS.

BEDROCK IDE obsługuje standardowe języki programowania opisane w standardzie IEC 61131-3, co pozwala znacząco skrócić czas szkoleń personelu i przyspieszyć tworzenie oraz rozwój już istniejących aplikacji automatyki. Języki programowania PLC wymienione w powyższym standardzie to:

  • Ladder Diagram (LD),
  • Function Block Diagram (FBD),
  • Sequential Function Chart (SFC),
  • Structured Text (ST).

Dodatkowo BEDROCK IDE obsługuje język Continuous Function Chart (CFC).

Ciekawą funkcją IDE jest możliwość symulacji danego programu lokalnie - na komputerze z zainstalowanym środowiskiem BEDROCK IDE. Taki symulator jest w stanie kontrolować urządzenia podpięte do magistrali fieldbus.

Dzięki kompatybilności z rozwiązaniami CODESYS, możliwe jest pobieranie i instalowanie dodatków do BEDROCK IDE bezpośrednio z CODESYS Store.

Struktura programu w BEDROCK IDE

Poniższe zdjęcie przedstawia przykładowe drzewo programu sterownika BEDROCK.

Struktura drzewa projektu w BEDROCK IDE

Składa się ono z następujących elementów.

  • Tytuł Projektu – odpowiada nazwie pliku reprezentującego dany projekt na dysku komputera.
  • Reprezentacja programowanego sterownika – odpowiada kontrolerowi, na który wgrywana jest aplikacja znajdująca się niżej w prezentowanym drzewie projektu. BEDROCK IDE dopuszcza dodawanie różnych typów kontrolerów do projektu oraz pozwala na umieszczanie wielu kontrolerów w jednym projekcie.
  • Nazwa budowanej aplikacji – każda aplikacja składa się z elementów pozwalających sterownikowi na wykonanie określonego zadania, takich jak: pliki programów z odpowiednim kodem źródłowym (element „PLC_PRG” na zdjęciu) lub biblioteki zawierające definicje używanych funkcji (element „Library Manager”).
  • Składowe Aplikacji – Jak wspomniano wyżej są to np. biblioteki zawierające definicje funkcji czy pliki programów z kodem źródłowym. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę na element „Redundancy Configuration” pozwalający na skonfigurowanie równoległej pracy dwóch kontrolerów w trybie aktywny – pasywny.
  • Menedżer zadań (ang. Task Configuration) – zawiera listę zadań wykonywanych przez sterownik wraz z podpiętymi do nich plikami programów składających się na dane zadanie.
  • Lista zadań – każde zadanie znajdujące się w tym miejscu jest wykonywane przez sterownik w obiegu jego pętli, w kolejności zgodnej z listą. Zadania składają się z odpowiednich plików programów zawierających pisany przez użytkownika kod źródłowy. Pliki programów zdefiniowane są wyżej, pod elementem „Application”. Po utworzeniu projektu pierwszym domyślnym zadaniem jest „MainTask” widoczny na zdjęciu.
  • Reprezentacja elementów umieszczonych na magistrali BEDROCK – po dodaniu do programu nowego sterownika (tu – „Device (Bedrock SCC)” ) możliwe jest przyporządkowanie do niego magistrali (5-, 10- lub 20-slotowej). Następnie dana magistrala jest uzupełniana przez użytkownika o elementy symbolizujące fizyczne moduły znajdujące się na niej. W prezentowanym przypadku na magistrali znajduje się element zasilający („SPM”), 4 różne rodzaje modułów we/wy (w tym cyfrowe, analogowe, uniwersalne) oraz moduł komunikacji Ethernet. 

Wykrywanie fizycznych urządzeń przez BEDROCK IDE

Środowisko programistyczne od BEDROCK automatycznie wykrywa dany sterownik (sterowniki) podpięte do komputera. Po otworzeniu okna programu BEDROCK IDE i wybraniu narzędzia „Device Management” ukazuje się okno zawierające informacje na temat adresów IPv4, IPv6 oraz MAC kontrolerów w sieci lokalnej. Z jego poziomu możliwe jest m. in. zarządzanie adresami IPv4 jak również aktualizowanie oprogramowania kontrolerów (odpowiednio opcje „Edit…” oraz „Update Firmware…” widoczne na zdjęciu.

Zarządzanie podłączonymi PLC z poziomu BEDROCK IDE

Monitorowanie stanu sterownika

Z poziomu wyżej przedstawionego okna możliwe jest otworzenie graficznego interfejsu pozwalającego użytkownikowi na monitorowanie stanu fizycznych urządzeń znajdujących się na danej magistrali BEDROCK. Interfejs wizualizuje rzeczywiste rozlokowanie modułów sterownika i obrazuje ich status poprzez zmianę kolorów ich obramowań.

Dokładny spis kolorów obramowań i ich znaczenie przedstawione są w dokumentacji. Narzędzie „System Monitor” otwiera się za pomocą opcji „Status” (patrz – zdjęcie w sekcji „Wykrywanie fizycznych urządzeń przez BEDROCK IDE”).

Monitorowanie stanu podłączonych PLC w BEDROCK IDE

Wynik programu - zmiana stanu wejść/wyjść sterownika

Jak jest to pokazane na poniższym zdjęciu, backplane sterownika BEDROCK jest odpowiednio konfigurowany w drzewku projektu. Mogą zostać do niego dodane różne typy modułów wejść/wyjść. Wśród nich znajdują się te wymienione niżej.

  • Dyskretny moduł wejść (SIO2.10 – UDI.10) – programowo konfigurowalny moduł pozwalający na dostosowanie progów napięciowych dla sygnałów wejściowych lub czas debouncing’u.
  • Dyskretny moduł wyjść (SIO3.10 – UDO.10) – programowo konfigurowalny moduł pozwalający m. in. na określenie progów napięciowych wyjść lub sposobów zachowania poszczególnych kanałów przy przejściu w stan awarii.  
  • Uniwersalny moduł I/O (SIOU.10 – UIO.10) – umożliwia programową konfigurację jego złącz zarówno jako wejść i wyjść, dyskretnych lub analogowych. Użytkownik jest w stanie dostosować resztę niezbędnych ustawień, dla danego przypadku złącza.

Powyższa lista zawiera tylko przykłady modułów, które mogą zostać dodane do projektu.

Dodawanie modułów I/O do projektu w BEDROCK IDE

Wybierając z drzewka projektu dany element magistrali BEDROCK, użytkownik ma możliwość otworzenia odpowiedniego okna pozwalającego na przypisanie zmiennych używanych w kodach źródłowych programów do jego wejść lub wyjść. Wartości tych zmiennych (a więc także stany złącz sterownika) są aktualizowane po każdym obiegu pętli sterowania, trwającym maksymalnie 3ms.

Filmy instruktażowe

Producent zamieszcza na swoim kanale YouTube oraz stronie internetowej filmy instruktażowe prezentujące sposoby konfiguracji środowiska BEDROCK IDE.

BEDROCK IDE to darmowe oprogramowanie. Jest ono udostępnione wraz z odpowiednią dokumentacją na stronie internetowej BEDROCK Automation. Pobranie IDE wymaga jedynie wypełnienia krótkiego formularza.