Sterownik PLC Fatek serii M to konstrukcja typu hard PLC, która przetwarza pojedynczą instrukcję w czasie do 0,8 ns. Producent nazywa ją prawdopodobnie najszybszym sterownikiem PLC w swojej klasie. W tym wpisie pokazuję, jak na bazie serii M, paneli HMI P5 i serwonapędów zbudować aplikację motion z synchronizacją osi krzywką elektroniczną, czyli klasyczną latającą piłę i etykieciarkę.
Całość, czyli sprzęt, stanowisko, programowanie sterownika i konfigurację panelu, zobaczysz na wideo:
Czym jest sterownik PLC Fatek seria M?
Seria M to hard PLC, a różnica zaczyna się już na poziomie architektury. Brak ciężkiego systemu operacyjnego oznacza brak opóźnień po załączeniu zasilania: sterownik jest gotowy do pracy niemal natychmiast. Konstrukcja jest bezwentylatorowa i bez radiatorów, o niskim zużyciu energii, a hardware zaprojektowano pod wydajne operacje logiczne.
Sterowanie ruchem to osobny rozdział. Dedykowany procesor motion przetwarza zadania niezależnie od głównego CPU, więc synchronizacja wielu osi, interpolacja liniowa, kołowa i helikalna oraz krzywka elektroniczna (ECAM) dzieją się w czasie rzeczywistym, bez wpływu na czas skanowania programu.
Dlaczego seria M to jeden z najszybszych sterowników PLC?
Na szybkość i niezawodność sterownika PLC Fatek serii M składa się kilka cech, które realnie zmieniają sposób budowania maszyn:
- 0,8 ns na instrukcję: maksymalna szybkość przetwarzania poleceń w tej klasie sterowników.
- Dedykowany procesor motion: ruch liczony niezależnie od CPU, bez wydłużania czasu cyklu.
- Fatek HyperBus: według producenta ok. 10 razy szybszy od CANbus. Do tego CANopen, Modbus, a w wybranych modelach MQTT i EtherCAT.
- Nieulotna pamięć programu i danych, która eliminuje potrzebę baterii podtrzymującej.
- Sztywne złącza push-in zamiast taśm: lepiej tłumią wibracje i są szybsze w montażu.
- Środowisko UperLogic z pełnym wsparciem tagów: uporządkowany kod i prostsza rozbudowa aplikacji.
Panel HMI Fatek P5: szybki interfejs i OPC UA
Do testów trafił panel Fatek P5 (model 7-calowy, rozdzielczość 800×480). Wyróżnia go szybka reakcja interfejsu i płynna obsługa dużej liczby obiektów, dzięki czemu panel pracuje stabilnie nawet przy zaawansowanych animacjach i alarmach. Solidna obudowa, zasilanie 24 V z uziemieniem, porty szeregowe COM (z terminacją dipswitchami), USB oraz Ethernet do komunikacji ze sterownikiem motion.
Standardowa obsługa OPC UA oznacza, że maszyna komunikuje się z systemami MES, SCADA i ERP bez dodatkowych bramek i konwerterów. Panel łączy się też z bazami danych (zapytania SQL), generuje kody QR, ma podgląd zdalny przez VNC i tworzy automatyczne raporty bez dodatkowego komputera. Jeśli chcesz uporządkować temat protokołów, przyda się nasz kurs komunikacji w automatyce (Profinet, Modbus, MQTT, OPC UA).
Aplikacja motion: latająca piła i etykieciarka
Latająca piła i etykieciarka to znane aplikacje przemysłowe. Łączy je synchronizacja osi z krzywką elektroniczną: jedna oś przenosi produkt po linii, a druga musi nadążyć za nim, czyli przeciąć rurę w locie albo nakleić etykietę dokładnie w tym samym miejscu, niezależnie od prędkości taśmy.
Cały zestaw pochodzi od jednego producenta: sterownik PLC serii M, sieć EtherCAT, trzy serwonapędy Fatek serii SC3 i panel HMI P5. To właśnie przewaga kompletnej platformy: jeden producent, łatwa konfiguracja i wszystkie urządzenia potrzebne w przemyśle.
Jak zbudowane jest stanowisko testowe
Sercem układu jest sterownik motion Fatek ME2-CX, do którego po sieci EtherCAT podłączono trzy serwowzmacniacze. Każda z trzech osi pełni inną rolę:
- Oś 1: symuluje przejazd produktu po linii (zadajnik impulsowy / pokrętło).
- Oś 2: symulacja taśmy podajnika przenoszącej produkty.
- Oś 3: latająca piła lub etykieciarka, synchronizowana z osią 2 przez krzywkę.
Gdy produkt (wypustka na taśmie) najedzie pod czujnik optyczny X13, automatycznie wyzwalana jest oś trzecia, dokładnie tak, jak realna etykieciarka nakleja etykietę na przejeżdżający produkt.
Programowanie sterownika w UperLogic
Sterowniki Fatek serii M programuje się w środowisku UperLogic. Program podzielono na kilka networków w języku ladder (LAD):
- Inicjalizacja i załączenie wszystkich osi (bit M10 lub wejście X10). W trybie online widać aktywne serwa.
- Załączenie synchronizacji: oś 3 zostaje zsynchronizowana do osi 2 z odpowiednim opóźnieniem.
- Sprzęgło osi sterowane czujnikiem X13: przejazd przez czujnik wyzwala ruch osi trzeciej.
- Zatrzymanie napędu (X11) i reset bitów.
Krzywka elektroniczna (ECAM): na czym polega synchronizacja
Najważniejsza część to konfiguracja krzywki elektronicznej. Na osi poziomej wykresu jest pozycja osi podajnika (od 0 do 100), a na osi pionowej odpowiadająca jej pozycja osi synchronizowanej. Dla każdej pozycji podajnika krzywka jednoznacznie określa, gdzie ma znaleźć się narzędzie: oś rusza do przodu, osiąga punkt maksymalny i wraca do zera. To właśnie ta zależność sprawia, że cięcie czy etykietowanie odbywa się „w locie”.
Konfiguracja panelu HMI w FvDesigner krok po kroku
Panel P5 programuje się w darmowym FvDesigner. Podstawowy ekran start/stop z lampkami sygnalizacyjnymi zbudujesz tak:
- Utwórz nowy projekt i wybierz model panelu (P5, 800×480).
- W zakładce Controllers kliknij Add, wybierz Product Series: Fatek M series oraz Interface Type: Direct Link (Ethernet).
- Wpisz adres IP sterownika (ten sam, który widać w UperLogic) w tej samej masce podsieci co panel.
- Dodaj Bit Switch i przypisz marker M10 (zapis adresu: 0:M10), czyli start osi.
- Włącz Enable Multifunction i dodaj drugi bit M12 (rozruch ruchu).
- Dodaj drugi przycisk dla X11 (stop) i wgraj projekt (Download).
- Dla sygnalizacji użyj elementu Lamp z wyjściem Y15 (synchronizacja osi) oraz czujnika X13.
Przydaje się własna tabela powiązań I/O (markery M, wejścia X, wyjścia Y, rejestry), żeby wiedzieć, jakie sygnały wystawić z programu drabinkowego do panelu, na przykład inicjalizacja zakończona, ruch aktywny czy błąd pozycjonowania.
Serie sterowników Fatek M: którą wybrać?
Platformę dobierasz do skali aplikacji:
- MQ: najmniejsze projekty.
- MA: rozbudowane do 2048 punktów cyfrowych.
- MS: standardowe aplikacje ruchu.
- ME: do 20 osi z zaawansowanymi funkcjami motion (jak ME2-CX z tego stanowiska).
Więcej o serii M znajdziesz na stronie producenta Fatek. Jeśli budujesz aplikacje wokół komunikacji przemysłowej, sprawdź też nasz minikurs Modbus RTU i Modbus TCP.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Czy Fatek seria M to naprawdę najszybszy sterownik PLC?
Producent podaje czas przetwarzania instrukcji do 0,8 ns i określa serię M jako prawdopodobnie najszybszy sterownik PLC w swojej klasie. To konstrukcja hard PLC bez systemu operacyjnego, co przekłada się na bardzo krótki czas reakcji i gotowość do pracy zaraz po załączeniu.
Czym jest synchronizacja osi krzywką elektroniczną?
To metoda, w której pozycja osi podrzędnej jest jednoznacznie powiązana z pozycją osi nadrzędnej według zdefiniowanego profilu (krzywki, czyli ECAM). Dzięki temu narzędzie nadąża za produktem na ruchomej taśmie, tak działa latająca piła i etykieciarka.
W czym programuje się sterowniki Fatek serii M i panele P5?
Sterownik PLC Fatek serii M programuje się w środowisku UperLogic (języki IEC, między innymi ladder/LAD), a panele HMI P5 w darmowym FvDesigner. Panel łączy się ze sterownikiem po Ethernet (Direct Link).
Jakie protokoły komunikacyjne obsługuje seria M?
Fatek HyperBus (ok. 10 razy szybszy od CANbus), CANopen, Modbus, a w wybranych modelach MQTT oraz EtherCAT. Panel P5 obsługuje dodatkowo OPC UA, co ułatwia integrację z systemami MES, SCADA i ERP.
Podsumowanie
Sterownik PLC Fatek serii M to bardzo szybki hard PLC z dedykowanym procesorem motion, nowoczesną komunikacją i kompletną platformą: sieć EtherCAT, serwa SC3 i panele HMI P5, wszystko od jednego producenta. Pokazana aplikacja latającej piły i etykieciarki dowodzi, że synchronizację osi krzywką elektroniczną można skonfigurować szybko, a panel dołożyć w kilka kroków.
O autorze
