V březnu na výstavě Amper 2019 přichází na světlo světa nová generace programovatelného automatu z rodiny Tecomatů. Vychází nová hvězda automatizace pro nadcházející desetiletí. V řadě programovatelných automatů z Kolína je to od roku 1976 již jedenáctá generace. A v řadě Foxtrotů je toho jména druhý. Proč se od svého předchůdce liší jenom číslem? Foxtrot se stal za svých dvanáct let existence a bezmála čtyřiceti tisíci instalacemi po celém světě pojmem, standardem, ale především osvědčeným automatizačním nástrojem s architekturou, která má skvělou perspektivu i do budoucna. Pouze dospěl do stadia, kdy je potřeba jej výkonově posunout dále. Přestože odborné a mediální kruhy dnes ke každému pojmu tlačí číslo 4.0 jako přihlášení se ke čtvrté průmyslové revoluci vyhlášené kdysi německou vládou, my k Foxtrotu přidáváme střízlivě pouze číslo 2 jako označení jeho druhé generace. Foxtrot 2 je přitom ideálním standardizovaným základním stavebním kamenem pro řešení úloh právě z oblastí Průmyslu 4.0, Internetu věcí i všech těch SmartHouse, Smart Cities a zejména Smart Grids.

Nový Foxtrot 2 přináší elegantní řešení problematiky nové doby, před kterými stojí elektroinstalatéři, systémoví integrátoři, projektanti a programátoři. Jsou postaveni před nutnost komunikovat jak s podřízenými zařízeními, tak i po internetu, a to navíc zabezpečeně. Roste počet typů propojovaných zařízení jako je třeba hlasové ovládání, roste i počet jejich typů od různých výrobců. Zvyšuje se počet používaných protokolů a další nové jsou nadále zaváděny a standardizovány, technologie IT a telekomunikace proniká do elektroinstalací se vší vehemencí.
Základní moduly nové řady začínají od čísla CP-2000 a v první vlně je celkem pět variant. Základní vlastností nové generace je plná programová kompatibilita se současnou generací Foxtrotu a plná HW kompatibilita se všemi dosavadními rozšiřujícími moduly na sběrnicích TCL2 a CIB Common Installation Bus®. Nové vlastnosti jsou rychle a stručně charakterizovány:
• kompletně přepracovanou a optimalizovanou architekturou firmware,
• novou procesorovou platformou a operačním systémem s potenciálem škálování výkonu vícejádrovými procesory,
• dvěma ethernetovými porty, každý se 32 spojeními,
• přidáním dvou USB portů,
• novými prostorově redukovanými submoduly s volitelnými komunikačními rozhraními,
• čtyřřádkovým textovým displejem a sedmi klávesami na všech variantách,
• variantami s vestavěným WiFi adapterem,
• variantami s vestavěným LTE modemem pro přímé připojení do bezdrátového internetu,
• přechodem z SD na microSD paměťové karty jako uložiště pro data,
• ukládáním webových stránek nikoliv na externí SD kartu, ale do paměti na čipu na základní desce,
• zvýšením počtu proměnných na jedné webové stránce,
• rychlost zpracování instrukcí PLC se zvýšila desetkrát,
• paměť pro aplikační program je nyní 1MB, zvýšila se tedy třikrát až pětkrát,
• novými systémovými webovými stránkami,
• posílením kyberbezpečnosti rozšířením sady IP protokolů o zabezpečené, především https,
• plnou kompatibilitou s komunikační službou Teco Route,
• IoT protokoly MQTT,
• rozhraním API,
• možností přistupovat k souborovému systému v PLC jako k síťovému disku,
• ve firmwaru integrované služby PLCComS, Avahi, Samba, FTP.
A nyní podrobněji k jednotlivým novinkám. Začněme těmi, které jsou vidět.

Obr. 1 Rozložení prvků na nejmenším PLC z nové řady Tecomat Foxtrot 2

CP-2090; Nejmenší Foxtrot 2 má poloviční rozměr

Verze CP-2090 je „očesána“ o integrované vstupy a výstupy, a tak je využito zmenšení nové centrální jednotky na polovinu. Výsledný modul na DIN liště tak zabere pouhé tři moduly a stává se v této kategorii nejmenším PLC v této kategorii. Může se stát kompaktním univerzálním komunikačním uzlem přímo osazeným až čtyřmi sériovými a dvěma ethernet porty, ale může být i centrálou modulárně vystavěného PLC, protože má na sobě mastery obou rozšiřujících systémových sběrnic. Jak rychlé TCL2, tak také té instalační – CIB Common Installation Bus®. Tato miniatura je mj. odpovědí výrobce na požadavky množících se instalací, kde je Foxtrot využíván především pro svoji výtečnou a univerzální programovatelnost komunikačních kanálů. Stává se tak programovatelným konvertorem komunikací nejrůznějších zařízení a protokolů tam, kde přímé vstupy a výstupy nejsou potřeba.
To nové, co nalezneme na této nejmenší variantě, to se opakuje i na všech dalších větších centrálních modulech s integrovanými vstupy/výstupy (I/O).

Dva ethernetové porty

V porovnání se stávajícím Foxtrotem zmizel z čelního panelu RJ45 konektor ethernet portu. Přesunul se mezi ostatní konektory v horní řadě zcela vlevo. Zásadní funkční novinkou je, že k němu přibyl druhý ethernet port, který se nachází symetricky dole ve spodní řadě konektorů. Foxtrot 2 tak může být účastníkem dvou různých LAN sítí nebo lze porty nakonfigurovat jako switch. Lze tak např. elegantně zřetězit více Foxtrotů mezi sebou síťovým UTP kabelem a eliminovat tak externí switch. Přesunem ethernet portu z čelního panelu mezi ostatní konektory se navíc eliminuje nepříjemné ohýbání síťového kabelu po zavření dveří v mělkých rozváděčích.

Obr. 2 Rozložení prvků na PLC s osazeným LTE modemem

2× USB – device a host

Na čelním panelu Foxtrot 2 tedy ubyl konektor ethernet portu a naopak přibyl USB host konektor (typ A). Je určen pro připojení typicky externí paměti flash nebo dalších miniaturních zařízení dostupných pro toto rozhraní, jako jsou WiFi nebo Bluetooth adaptery. Dále přibyl microUSB konektor s primárním určením přímého a rychlého připojení Foxtrotu kabelem k servisnímu počítači s programovacím prostředím Mosaic. Odpadá tak poněkud zdlouhavé hledání a nastavovaní správné IP adresy a nový Foxtrot může zůstat připojen v síti LAN i během programování.

OLED displej a ovládací tlačítka

Na každém základním modulu Foxtrotu 2 je umístěn čtyřřádkový displej a sedm tlačítek pro základní vizuální komunikaci a uživatelská nastavení bez potřeby připojeného počítače. Byť je displej hodně malý, je přesto 4× 20 znaků čitelných a slouží jak k nastavení a diagnostice systému, tak jej lze i s tlačítky využít z aplikačního programu jako uživatelský interface.

Od SD karty k microSD

Další viditelnou změnou je absence slotu na SD kartu, který se nacházel na levém boku. V rámci miniaturizace, ale hlavně v rámci sledování trendu dostupnosti či spíše nedostupnosti starších externích paměťových médií, má nový Foxtrot vestavěný držák na microSD kartu (microSDHC a micro SDXC), ukrytý pod odnímatelnou krytkou s chladicími otvory. Nově tato karta slouží pouze jako rozšíření datového uložiště. Pro uživatelské webové stránky, které musely být na SD kartě u první generace Foxtrotů, je u dvojky přiřazena paměť přímo na čipu a je v každém centrálním modulu standardní součástí dodávky.

Nové submoduly s rozhraními

Kvůli postupující miniaturizaci byla vyvinuta nová generace submodulů s rozhraním pro sériové kanály, které jsou čtyři i v tom nejmenším modelu. Tím se zmenšil půdorysný rozměr, ale i stavební výška, která umožňuje jejich instalaci zespoda ze strany spojů základní desky automatu. Na jednom zmenšeném submodulu může být jeden či dva interface, a tak lze konfigurovat základní modul bez sériového kanálu nebo plynule s jedním, dvěma třema nebo max. se čtyřma sériovými kanály. V první fázi jsou připraveny RS-232 a RS-485.

CP-2005, CP-2080; Foxtrot 2 šíře šesti modulů má vestavný 4G/LTE modem

Plná integrace Foxtrotu do internetu od roku 2007, kdy měl svoji světovou premiéru i první chytrý telefon se ukázala jako prozíravá a postupně se stala pro systémové integrátory i koncové uživatele Foxtrotu stejnou samozřejmostí, jako chytré telefony v kapse či kabelce každého člověka. Mediálně zhusta podporovaný nástup Internetu věcí (IoT) a bouřlivý rozvoj rychlého mobilního internetu ještě více podtrhuje správnost tehdejšího rozhodnutí vybavit PLC web serverem a volně programovatelnými integrovanými webovými stránkami jako komunikační rozhraní budoucnosti. Nový Foxtrot 2 tento trend reflektuje přímou integrací LTE modemu do základního modulu. Nikoliv do toho nejmenšího, kde již není místo k vyvedení anténních konektorů, ale až u šesti a devíti modulových variant. LTE modem je volitelnou variantou, kterou je nutno specifikovat již ve fázi objednávky a nelze jej doplnit do varianty objednané bez modemu, protože má jiné mechanické provedení čelního panelu s konektory pro antény.
První šesti modulovou variantou, kterou lze objednat s LTE modemem je CP-2005, která se šesti univerzálními digitálními/analogovými vstupy, šesti reléovými a dvěma analogovými výstupy odpovídá stávající CP-1005 s cílem její náhrady 1:1. Další variantou v tomto rozměru je CP-2080 s novou kombinací čtyř čítačových vstupů, šesti reléových a dvou tranzistorových výstupů s možností PWM modulace.

Obr. 3 Nové submoduly s rozhraním sériových portů (viz světleji zelné) se aplikují zasunutím do základní desky zespoda

Obr. 4 Pro informované specialisty je uvedena „ochutnávka“ rozbaleného menu systémových webových stránek, ze kterých lze odhadnout šíři novým Foxtrotem podporovaných funkcí

CP-2000, CP-2007; Foxtrot 2 šíře devíti modulů

V první pětici modulů nové řady Foxtrotů jsou ještě devítimodulové varianty CP-2000 se stejným počtem vstupů a výstupů a dvěma mastery CIB s plným napájením pro obě dvě větve, která odpovídá původní CP-1000.
CP-2007 na sobě nese novou kombinaci I/O se 14 univerzálními DI/AI vstupy, z nichž 4 mohou být jako rychlé čítače a 1× vstupem detekujícím přítomnost 230 V AC. Na straně výstupů je k dispozici 11 reléových výstupů 3 A a maximálně dva analogové výstupy, které lze přepnout do módu šířkové modulace PWM na úrovni 24 V. Dále je tu možnost propojkou přeměnit dva univerzální vstupy na dva analogové výstupy a pokrýt tak aplikace, které vyžadovaly v předchozí generaci CP-1008, která měla čtyři analogové výstupy.

Závěr

První informace o nové generací řídicího systému Tecomat Foxtrot jsme zaměřili na jeho HW a viditelné vlastnosti. Daleko více je jich v oblasti SW a firmwaru a ocení jej zejména programátoři jejichž úkolem je dnes nejen napsat a odladit aplikační program, ale i komunikace automatu s okolím a přes internet. Takové funkce mohou vydat na několik příštích článků. Veřejnost s nimi bude seznámena i na Roadshow, které firma Teco připravuje od dubna až do června roku 2019.

Sledujte stránky www.tecomat.cz.

Ing. Jaromír Klaban, Teco a.s.