První projekt s Unipi 1.1/Lite

Každý prvotní návod zahrnuje blikání diody, či cvakající relé. Ani tento tutoriál není výjimkou. Na následujících řádcích vytvoříme nejjednodušší možný projekt, jehož účelem bude spínání a rozpínání relé v intervalu 5s.

Unipi 1.1

Tento projekt obsahuje veškeré základní nastavení, které je potřebné pro vytvoření kostry projektu v Mervis IDE a spuštění na jednotkách Unipi 1.1/Lite. Veškeré další návody se aplikují na tento první projekt, poslední kapitola tohoto projektu je právě ono cvaknutí relé, tedy program ve FUPLA blocích.

Co budete potřebovat:

  1. Kartu microSD pro PLC
  2. Redukci z microSD na klasickou SD kartu, případně čtečku paměťových karet do USB
  3. Stažený archiv s Mervis OS pro Unipi 1.1/Lite
  4. Počítač s nainstalovaným prostředím Mervis IDE

Pro účely tohoto návodu je NUTNÉ:

  1. Připojit napájení - počkejte alespoň minutu, než se OS v PLC spustí

V terminologii Mervisu je projekt (tj. sada konfigurací, programů a HMI rozhraní) označován jako sestava. Pro vytvoření nové sestavy klikněte na Soubor → Nová sestava (Ctrl+N), případně klikněte na ikonu na horní liště.

V dialogovém okně Nová sestava je třeba zadat název sestavy a umístění, do kterého se sestava uloží. Vyplňte obě pole dle svých potřeb a klikněte na OK.

Druhou věcí, kterou je třeba při vytváření sestavy specifikovat, je výběr režimu. Režim určuje chování Mervis IDE během práce s ním; Zjednodušený mód za Vás vytvoří celé jádro sestavy, tj. definuje základní programy, vygeneruje mapování proměnných apod. Zároveň Vám ale tato volba omezí výběr programovací metody pouze na metodu funkčních bloků (FBD). Zjednodušený mód je proto vhodný především pro začátečníky. Pro zkušenější uživatele je určen Plný mód - ze zjednodušeného módu se můžete přepnout do plného módu, tento krok je však nevratný. Plný mód neprovádí automaticky nic a základní nastavení je proto zcela na Vás.

Je tedy vhodné, nechat si vytvořit základ sestavy automaticky ve Zjednodušeném módu (až na speciální situace) a až následně převést do plného módu.

Dalším krokem ve vytváření sestavy je připojení se ke spuštěnému Unipi kontroléru. V levém panelu na záložce Sestava kliknětě pravým tlačítkem myši na Systém a poté na Přidat regulátor.

Zobrazí se dialog Najít PLC. V něm můžeme vybrat způsob, kterým se Mervis IDE pokusí připojit k řídící jednotce. Pokud se kontrolér nachází ve stejné místní síti, použijte UDP Broadcast a klikněte na další.

Následující okno funguje jako stavový ukazatel. Mervis IDE nyní vyhledává všechny řídící jednotky připojené ke všem síťovým kartám, které Váš počítač má.

Po dokončení vyhledávání Mervis IDE zobrazí seznam všech nalezených PLC. Cílovou jednotku můžete najít podle jejího názvu v poli Platforma. Návod jsme vytvařeli s jednotkou Patron S107, vy však vyberte ze seznamu vaši konrétní jednotku se kterou pracujete a následně klikněte na Další.

V některých případech bude u některé z jednotek v poli Verze runtime zobrazen červený trojúhelník. Jde o indikaci toho, že na jednotce je nahraná stará verze Mervis RT. Proces jeho aktualizace je popsán v tutoriálu Aktualizace runtime (RT)

Pokud však máte u Verze runtime ikonu lebky. Je operační systém na jednotce zastaralý a je nutné do jednotky nahrát nejnovější Mervis OS. Návod k nahrání OS do PLC Unipi pro: Patron, Neuron & 1.1/Lite a Axon

Poslední dialogové okno během procesu připojování řídící jednotky obsahuje dotaz na stažení konfigurace jednotky. Tato konfigurace obsahuje základní nastavení řídící jednotky, jako je IP adresa, uživatelská jména a hesla, parametry připojení k Mervis DB a/nebo Mervis Proxy apod. Vždy doporučujeme konfiguraci stáhnout během prvního přiřazení PLC.

Řídící jednotka je nyní připojena; v levém panelu se v záložce Sestava zobrazila položka PLC. Dvakrát na ni poklepejte - v hlavním panelu se objeví záložka PLC a v panelu Vlastnosti se zobrazí vlastnosti připojeného PLC.

Tento panel vlastností je velice důležitý, nastavujete zde konfiguraci jednotky. Ve vlastnostech je např. nastavení síťových karet, zabezpečení, připojení k databázi, SSCP, proxy, aj.

Zabezpečení uživatelů PLC:

POZOR: Pokud přihlašovací údaje podle následujícího postupu nezměníte, může to mít za následek umožnění přístupu neoprávněné osobě k jednotce Unipi. To může vést k nepovoleným zásahům, které mohou zastavit, či omezit provoz. V horším případě může zásah způsobit poškození připojených technologií, nebo ohrožení bezpečnosti osob v místě instalace.

  1. Vytvořte a dobře si zapamatujte vaše unikátní hesla a uživatele
  2. Ve vlastnostech PLC najděte kolonku definice uživatelů
  3. Zde nastavte vaše unikátní přihlašovací údaje
  4. Je důležité změnit jména všech uživatelů, ale hlavně jejich hesla
  5. Nastavení parametrů pro spojení s PLC zatím ponechte nezměněno
  6. Nyní nahrajte konfiguraci do jednotky. Postup naleznete zde
  7. Jakmile je konfigurace úspěšně nahrána do jednotky, vyhledejte kolonku Parametry pro spojení s PLC, změntě přihlašovací údaje (Engineering) zadávané v předchozím kroku a uložte sestavu
  8. Ponecháte-li Parametry pro spojení s PLC nezměněny, Mervis IDE se vám k PLC nepřipojí
  9. V tuto chvíli máte PLC zabezpečeno proti neoprávněným zásahům

Uživatel “Engineering” má oprávnění provádět veškeré úkony s PLC, včetně změny programu, nastavení HW, aj.


Uživatel “Plné řízení” má přístup pouze k proměnným programu, může je číst i do nich zapisovat. Nemůže však měnit nastavení, nebo program samotný.


Uživatel “Pouze čtení” může pouze jedinné, číst proměnné programu, nemůže do nich však zapisovat.

Šifrované spojení s PLC:
Šifrované spojení je možné až od Mervis IDE v2.3.0.

  1. Ve vlastnostech PLC najděte kolonku Parametry SSCP, tu naleznete v sítovém nastavení
  2. Zde povolte položku Povolit SSL server
  3. Nyní nahrajte konfiguraci do jednotky. Postup naleznete zde
  4. Jakmile je konfigurace úspěšně nahrána do jednotky, vyhledejte kolonku Parametry připojení, změntě TCP port na 12347a také povolte položku SSL povoleno
  5. Nyní je každé následující spojení Mervis IDE s PLC Unipi šifrováno

V Mervis IDE nyní máte přiřazeno PLC Unipi 1.1/Lite. Z konstrukčního hlediska jsou řídící jednotky Unipi složeny z výpočetního modulu (zde RPi) a desky plošných spojů se vstupy a výstupy, která s výpočetním modulem komunikuje skrze protokol Modbus TCP a I2C.

Proto je nutné v Mervis IDE nastavit dva komunikační kanály, aby jste mohli ovládat desku Unipi 1.1/Lite. První z nich je řízen protokolem Modbus TCP pro analogové a digitální vstupy a výstupy, druhým potřebným je kanál s protokolem I2C k ovládání relé výstupů.

Nyní přidejte k PLC dva komunikační kanály. Pro přidání kanálu klikněte pravým tlačítkem na jméno PLC a poté klikněte na Přidat kanál. Opakujte i pro druhý kanál.

Pod položkou PLC se objeví dva nové komunikační kanály.

Když na první kanál kliknete myší, zobrazí se v pravém sloupci vlastnosti vybraného kanálu. První položka slouží k pojmenování, kanály proto doporučujeme vždy popisně pojmenovat, v tomto případě např.: I2C. Klikněte na no protocol a vyberte ze seznamu protokol PlatformIO. Tím se vám objeví další možnosti, zde se pouze ujistěte, aby linkový protokol byl nastaven na I2C.

První kanál pro relé výstupy již máte nastaven.

Nyní klikněte na druhý z vytvořených kanálů a obdobným způsobem pojmenujte. Na kanálu se bude komunikovat protokolem Modbus TCP, pojmenujte proto kanál např.: ModbusTCP.

Dále klikněte na no protocol a vyberte jako protokol Modbus. Tím se vám objeví další možnosti, zde se pouze ujistěte, aby linkový protokol byl nastaven na TCP.

Oba kanály máte nakonfigurovány, nyní proto můžeme přejít k přidání jednotlivých zařízení. Tyto definice zařízení jsou pro Unipi 1.1 a Unipi 1.1 Lite rozdílné a je proto nutné vybrat správné definice:

I2C

V levém panelu klikněte pravým tlačítkem na kanál I2C. V kontextovém menu pak vyberte Přidat zařízení z knihovny.

V dialogovém okně Přidat zařízení z knihovny naleznete seznam různých zařízení. V tomto dialogu rozbalte složku Unipi (v1.1) a pokračujte podsložkou I2C, zde označte vhodnou definici zařízení podle toho, zda máte Unipi 1.1 (Unipi1_Relays a Analog-Inputs) , nebo Unipi 1.1 Lite (Unipi1Lite_Relay). Pokud ji máte označenu, klikněte na ikonu šipky , čímž jednotku přidáte do seznamu zvolených zařízení. Poté již stačí pouze potvrdit kliknutím na OK.

ModbusTCP

V levém panelu klikněte pravým tlačítkem na kanál ModbusTCP. V kontextovém menu pak vyberte Přidat zařízení z knihovny.

V dialogovém okně Přidat zařízení z knihovny naleznete seznam různých zařízení. V tomto dialogu rozbalte složku Unipi Technology, zde označte vhodnou definici zařízení podle toho, zda máte Unipi 1.1 (Unipi 1 AO/DI/CNT) , nebo Unipi 1.1 Lite (Unipi 1 Lite DI/CNT).

Pokud máte definici označenu, klikněte na ikonu šipky , čímž jednotku přidáte do seznamu zvolených zařízení. Poté již stačí pouze kliknout na OK.

Nová zařízení se objeví pod příslušným kanálem I2C / ModbusTCP.

Nyní je na řadě konfigurace. Tato část je důležitá zejména pokud právě začínáte s prací s PLC či rozšiřujícími moduly, které již byly v minulosti v Mervis IDE používány. Tato zařízení totiž mohou mít uloženu předchozí konfiguraci, která je nezávislá na nahrané sestavě a může tak nečekaně ovlivnit činnost PLC. Není ale třeba se obávat, pokud jste v předchozích krocích nezvolili stáhnout konfiguraci, můžete nyní výchozí konfiguraci v Mervis IDE nahrát do PLC, jen se ujistěte, že jsou správně nastaveni uživatelé, hesla a síťová nastavení (standardně zapnuté DHCP). Při nahrání nesprávné konfigurace sítě, či přihlašovacích údajů se k PLC již nepřipojíte a budete muset znovu nahrát čistý Mervis OS do PLC / na SD kartu a začít vše znovu. Návod Zapsání změn konfigurace RunTime vás provede touto konfigurací detailněji, v návodu naleznete i postup pro nahrání konfigurace do jednotky Unipi.

Jelikož jste projekt vytvořili ve Zjednodušeném módu, nemáte nyní přístup ke všem funkcím v Mervis IDE, například k ukládání záznamů historie proměnných. Výhodou vytváření projektu ve Zjednodušeném módu však je, že veškeré datové body vytvořené do této chvíle mají automaticky generované globální proměnné, včetně definic zařízení vstupů a výstupů vložených v minulých krocích. Další výhodou je automatické vytvoření hlavního programu main.program.fbd a přiřazení tohoto programu do tasku PLC.

Jelikož již máte vše potřebné nastaveno, můžete projekt přepnout do plného módu.

Klikněte pravým tlačítkem na Název projektu (první položka) v panelu Sestava v levé liště. V kontextovém menu pak klikněte na Přepnout do Plného módu.

Nyní budete upozorněni, že se jednou o nevratnou akci, zvolte OK pro pokračování.

Výsledkem této operace je povolení dalších funkcí, na první pohled viditelná změna nastala v levém panelu, kde se na konci seznamu objevila položka Historie, případně ve Spustitelných projektech naleznete zviditelněnou složku Globals a v ní soubor generated.Mixed.st. Tento soubor obsahuje definici proměnných, v tomto případě již obsahuje proměnné generované ve Zjednodušeném módu. Tento soubor nemažte, nepřesunujte, ani jiným způsobem neupravujte, je generován i upravován automaticky, více o Autogenu zde. Autogen slouží pro automatické vytvoření proměnných z datových bodů, lze jej aplikovat i na celé zařízení obsahující více datových bodů, skupin, atd.

Kompilace sestavy

Kompilace sestavy zahrnuje zkompilování všech spustitelných projektů, HMI rozhraní, funkčních knihoven a HMI knihoven do jednoho binárního souboru, který bude používán běhovým prostředím v Mervis OS. Systém během kompilace zkontroluje správnost všech nastavení a upozorní Vás, pokud by úspěšnému zkompilování cokoliv bránilo.

Pro kompilaci přejděte na horní lištu a klikněte na Zkompilovat sestavu.

Zobrazí se dialogové okno Vybrané přístroje pro kompilaci - seznam připojených PLC, pro které může být projekt zkompilován. Ve výchozím nastavení jsou vybrány všechny dostupné kontroléry, terminály, či webová rozhraní pro ně určená.. Vaší volbu potvrďte kliknutím na OK.

Tímto krokem začne samotná kompilace - na dolním panelu v záložce Výsledky uvidíte jakékoliv hlášky během kompilace. Průběh kompilace pak můžete sledovat ve stavovém řádku. Pokud jste všechny výše uvedené instrukce provedli správně, kompilace by měla být úspěšně dokončena a ve stavovém řádku by se měla objevit zpráva “Kompilace sestavy se podařila

Nahrání sestavy

Nahrání sestavy znamená nahrání vytvořeného binárního souboru do kontroléru a spuštění v Plném běhu. Pro nahrání sestavy klikněte na Nahrát sestavu na horní liště.

Stejně jako u kompilování sestavy, i zde se zobrazí okno s výběrem kontrolérů, do kterých se sestava nahraje. Volbu potvrďte kliknutím na OK.

Posledním krokem nahrání sestavy je nastavit nový stav kontroléru. Máte zde několik možností, pro účely tohoto tutoriálu ale ponechte vybrány pouze možnosti Teplý restart, Plný běh a Oblast paměti 1+2. Pak klikněte na OK.

Nyní je projekt nastaven, přejdeme proto k vytváření vašeho prvního programu, který bude mít za úkol střídavě přepínat výstup Relay1. “Přepínat” znamená, že bude třeba výstup Relay1 nastavit tak, aby se na něm opakovaně měnila hodnota True a False. Základní spustitelný projekt byl automaticky vygenerovnán ještě ve Zjednodušeném módu, díky tomu máme k dispozici programu main, do něj budeme vytvářet logiku. V levém panelu dvojitě klikněte na main.Program.fbd.

Tím se na hlavním okně objeví okno programu.

Programovací prostor programu pro FUPLA je rozdělen do tří sekcí - nalevo se nachází Vstupy, každý šedý box pak lze využít pro umístění jedné vstupní proměnné.

Ve středu je logická sekce, ve které se bude odehrávat samotné programování

A na pravé straně naleznete sekci výstupů. Stejně jako u vstupů, i zde můžete šedé boxy použít pro umístění výstupních proměnných.

Nyní pro ukázku a otestování můžete vytvořit jednoduchou logiku spínající právě výstup Relay1. Celá logika bude vytvářena z již předpřipravených funkčních bloků (FB), které jsou obsaženy v knihovnách Mervis. Každý FB je navržen pro určitou specifickou funkci a je tvořen vnitřní logikou, vstupy ovlivňujícími vnitřní logiku a výstupy, které které můžete připojit k jiným FB či hardwarovým výstupům.

Klikněte na FUPLA Box Explorer, naleznete jej mezi záložkami ve spodní části levého panelu.

Na vrchním okraji levého panelu se nachází vyhledávací kolonka, díky které můžete snadno a rychle procházet bloky předdefinované Mervisem.

Najdeme nyní generátor pulzů. Zadejte do vyhledávače pulse generator. Vyhledávač prohledává funkční bloky v reálném čase, při psaní proto můžete vidět, jak se výsledky hledání postupně upřesňují. Po dopsání pak uvidíte pouze jeden výsledek - blok Pulse Generator (BD2). Klikněte a přetáhněte jej do logické sekce a poté tlačítko myši pusťte.

Blok BD2 Pulse Generator obsahuje jednoduchou logiku - ve výchozím nastavení periodicky přepíná výstup Out mezi true a false s frekvencí 1 Hz. Podívejme se nyní blíže na vstupy tohoto FB. Na samotném FB je viditelný vstup Enable a výstupy Out a OutN. Když ale na FB poklikáte, změní barvu na žlutou - tím systém indikuje, že je daný blok vybrán. V panelu Vlastnosti se tím rovněž zobrazí seznam vstupů a výstupů. Jak vidíte, nachází se jich na funkčním bloku mnohem více, než je viditelné v hlavním okně - většina jich je totiž standardně skryta. Viditelnost jednotlivých vstupů a výstupů můžete měnit pomocí vlastnosti Viditelný. Jelikož teď na generátoru pulzů nepotřebujeme nic víc než jeho výstup Out, zrušte označení ve sloupci Viditelný u všech vstupů a výstupů kromě Out. Mějte na paměti, že Mervis IDE neumožňuje ponechat v logické sekci nezapojené vstupy a pokus o kompilaci v takovém případě selže. Nakonec nastavte na skrytých hodnotách Ttrue a Tfalse interval 5s, relé by se tedy mělo každých 5 sekund sepnout, či rozepnout.

Poznámka: více informací o bloku se dozvíte, když ho označíte a poté stisknete klávesu F1, tím otevřete nápovědu k vybranému bloku.

Nyní je třeba propojit výstup generátoru pulzů k výstupu Relay1. Klikněte pravým tlačítkem myši na sekci výstupů. V kontextovém menu pak přesuňte kurzor nad Globální proměnné a z podřazeného menu vyberte Vložit existující proměnnou.

V dialogovém okně Vložit existující proměnnou uvidíte seznam všech dostupných proměnných, vstupů a výstupů Vašeho kontroléru. Pokud by byl seznam téměř prázdný, nemáte Autogenem definované proměnné dostupné pro vaše PLC. V takovém případě klikněte na zařízení u I2C a ModbusTCP kanálu pravým tlačítkem myši a v kontextovém menu zvolte Nastavit autogen.

Pokud jste však postupovali přesně podle návodu, máte v programu všechny proměnné vygenerované automaticky ještě ve Zjednodušeném módu.

Autogen provede jednorázové vygenerování proměnných na základě dostupných nebo vybraných datových bodů vstupů a výstupů. To znamená, že při přidání zařízení je třeba tento seznam vygenerovat, abychom mohli vstupy a výstupy daného zařízení v programu použít. Poslední věc ohledně Autogenu, kterou je třeba mít na paměti je fakt, že jde o jednorázové vygenerování. Pokud například přejmenujete nějaký ze vstupů/výstupů Vašeho zařízení, bude třeba Autogen provést znovu.

Alternativou je postup, kdy dvojklikem myši otevřete zařízení Unipi1_Relays / Unipi1Lite_Relays a pro konkrétní datový bod (zde Relay1) nastavíte autogen kliknutím pravým tlačítkem na datový bod, v kontextovém menu pak zvolte Nastavit autogen. Stejným způsobem můžete pracovat i s jinými zařízeními.

V dialogovém okně Vložit existující proměnnou se zobrazí dlouhý seznam dostupných proměnných. Potřebnou proměnnou můžete vyhledat manuálně, či ji zkusit vyhledat podle jejího názvu. V tomto tutoriálu zadáme do vyhledávání Relay, jelikož takto jsou pojmenovány všechny relé na Unipi 1.1/Lite. S Unipi 1.1 máte k dispozici celkem 8 přepínatelných relé, s Unipi 1.1 Lite je to pouze 6. Relé je vždy označeno klíčovým slovem RelayN, kdy N zastupuje konkrétní číslo relé (1-8). Vyberte kliknutím na položku Relay1 a potvrďte kliknutím na OK.

Výstupní proměnná se objeví v sekci výstupů na místě, kde jsme provedli kliknutí pravým tlačítkem. Nyní je třeba propojit výstupní proměnnou Relay1 a výstup funkčního bloku generátoru pulzů. Přemistěte kurzor na černou tečku vedle jména výstupu Out na bloku generátoru pulzů. Objeví se malý box obsahující údaje o typu výstupu.

Klikněte na tečku, podržte tlačítko a přemístěte kurzor k černé tečce vedle názvu výstupu Relay1. Objeví se zeleně vyznačená linka propojující oba výstupy, která po uvolnění tlačítka myši změní barvu na oranžovou.

Nyní se můžete pokusit zkompilovat. Viz sekce Kompilace sestavy. Pokud se vše podařilo, ve stavovém řádku se zobrazí zpráva Kompilace se podařila. Hlášení se značkou Varování v tabulce Výsledky na spodním panelu můžete ignorovat.

Pokud se kompilace podařila a vy jste výše uvedené instrukce správně následovali, můžete sestavu nahrát do kontroléru. Viz sekce Nahrání sestavy.

Po nahrání sestavy začne relé výstup Relay1 přepínat v intervalech po 5s.



Gratulujeme, právě jste dokončili svůj první projekt s Unipi 1.1!