PLC - informacje(1).pdf
(
277 KB
)
Pobierz
133618165 UNPDF
1. WPROWADZENIE
Sterowniki programowalne
(
PLC
, ang.
Programmable Logic Controllers
) są komputerami
przemysłowymi, które pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego:
zbierają pomiary
za pośrednictwem modułów wejściowych z cyfrowych i analogowych
czujników oraz urządzeń pomiarowych;
korzystając z uzyskanych danych o sterowanym procesie lub maszynie
wykonują
programy użytkownika
, zawierające zakodowane algorytmy sterowania i przetwarzania
danych;
generują sygnały sterujące
odpowiednie do wyników obliczeń tych programów
i przekazują je poprzez moduły wyjściowe do elementów i urządzeń wykonawczych;
a ponadto mają możliwość:
•
transmitowania danych
za pomocą modułów i łączy komunikacyjnych;
realizacji funkcji diagnostyki
programowej i sprzętowej.
Wartości pomiarów zmiennych procesowych stanowią
wejścia sterownika
, zaś obliczone
zmienne sterujące są jego
wyjściami
.
Norma IEC 61131-1 określa sterownik programowalny jako:
„
cyfrowy system elektroniczny do stosowania w środowisku przemysłowym, który posługuje
się pamięcią programowalną do przechowywania zorientowanych na użytkownika instrukcji
w celu sterowania przez cyfrowe lub analogowe wejścia i wyjścia szeroką gamą maszyn i
procesów
.”
Historia
sterowników programowalnych
sięga roku 1968, gdy w firmie
General Motors
grupa
inżynierów rozpoczęła prace projektowe nad nową generacją sterowników, przyjmując
następujące założenia:
1.
Łatwość programowania i przeprogramowywania, stosownie do zmieniających się
warunków pracy.
2.
Łatwość utrzymania w ruchu produkcyjnym, z możliwością napraw przez wymianę
instalowanych modułów (ang.
plug-in modules
).
3.
Większa niezawodność w warunkach przemysłowych, przy mniejszych gabarytach niż
sprzęt przekaźnikowy.
4.
Koszty porównywalne ze stosowanymi panelami przekaźnikowymi i szafami
sterowniczymi.
Do rozszerzenia produkcji i zastosowań sterowników PLC przyczyniły się głównie:
•
łatwość programowania przy użyciu języka schematów drabinkowych podobnego do
schematów stykowo-przekaźnikowych;
zwiększenie niezawodności komputerów przemysłowych na tyle, aby mogły działać
w zanieczyszczonym środowisku;
wprowadzenie programowej kontroli obwodów wejściowych i wyjściowych, oraz
innych możliwości diagnostyki systemowej i obiektowej;
zapewnienie komunikacji z gniazdami przemysłowymi, panelami operatorskimi,
wyświetlaczami, komputerami osobistymi oraz innymi urządzeniami stanowiącymi
łącze operatora (
MMI
,
ang.
Man Machine Interface
).
Rodziny sterowników
charakteryzują się tym, że poszczególne modele:
mogą być programowane w tym samym języku i przy użyciu tego samego pakietu
programowego;
posiadają takie same zmienne programowe oraz taką samą strukturę modułów I/O
(moduły, płyty łączeniowe, drajwery, kable łączeniowe itp.);
istnieje możliwość przenoszenia programów między modelami oraz korzystania z tych
samych opcji w każdym modelu.
Systemy
SCADA
(ang.
Supervisory Control and Data Acquisition
) dopełniają i rozszerzają
możliwości sterowników, realizując w warstwie sterowania nadrzędnego następujące funkcje:
•
zbieranie i przetwarzanie oraz archiwizacja danych pochodzących bezpośrednio
z systemów sterownikowych;
opracowywanie raportów dotyczących bieżącego stanu procesu, zużycia materiałów
oraz stanu pracy maszyn i urządzeń;
wizualizacja wartości zmiennych procesowych (aktualnych i historycznych) w różnych
formach graficznych;
generowanie sygnałów alarmowych związanych z przekroczeniem wartości
granicznych;
wypracowywanie danych dla warstw sterowania operatywnego produkcją oraz warstwy
zarządzania.
W celu podwyższenia
niezawodności
systemów sterownikowych wielu producentów
wprowadziło sprzętowe i programowe rozwiązania
redundancyjne
.
Doświadczenia zebrane przez wielu producentów oraz użytkowników sterowników
programowalnych zaowocowały opracowaniem i wydaniem w latach 1992 – 1993 przez
Międzynarodową Komisję Elektrotechniki
IEC
(
International Electrotechnical Commission
)
normy
IEC 1131.
Programmable Controllers
, od 1998 r. oznaczonej jako
IEC 61131
,
przyjętej bez zmian w Europie jako
EN 61131.
Norma ta dotyczy sterowników programowalnych oraz związanych z nimi urządzeń
peryferyjnych, takich jak: narzędzia programujące i uruchomieniowe (
PADT
, ang.
Programming And Debugging Tools
), wyposażenie testujące (
TE
, ang.
Test Equipment
),
interfejs człowiek-maszyna (
MMI
, ang.
Man-Machine Interface
).
Przedmiotem normy jest:
ustalenie definicji i określenie głównych właściwości istotnych przy wyborze i
stosowaniu sterowników programowalnych i związanych z nimi urządzeń
peryferyjnych;
specyfikacja minimalnych wymagań dotyczących własności funkcjonalnych
i konstrukcyjnych, warunków serwisowania, bezpieczeństwa i testów dla sterowników
programowalnych;
zdefiniowanie reguł składni i semantyki dla ogólnie stosowanych języków
programowania, zestawu podstawowych elementów oprogramowania oraz środków, za
pomocą których producent może rozbudowywać te podstawowe zestawy dla własnych
implementacji PLC;
podanie użytkownikowi ogólnych informacji i wskazówek;
zdefiniowanie zasad komunikacji między sterownikami a innymi systemami
elektronicznymi z użyciem określonych w normie ISO/IEC 9506 Specyfikacji
Komunikatów w Procesie Wytwarzania (
MMS
, ang.
Manufacturing Message
Specification
).
Schemat ideowy sterownika
Magistrala systemowa
%I1
Pamięć
danych RAM
CPU
Program
użytkownika
w pamięci RAM
lub EPROM
%I2
Wejścia
%I3
Aktualizacja
stanu wejść
ALU
Adres Stan
%I1 0
%I2 0
%I3 1
Adres Rozkaz
000 LD %I1
001 AND %I2
002 ST %Q1
003 itd.
itd.
Rejestry
robocze
Wejścia
Moduł
wejść
Wyjścia
itd.
%Q1
Rejestr
rozkazów
%Q2
Wyjścia
LD %I1
%Q3
Aktualizacja
stanu wyjść
Adres Stan
%Q1 0
%Q2 0
%Q3 1
Licznik
rozkazów
n END
itd.
000
Moduł
wyjść
itd.
Sterownik pracuje w
cyklu programowym
(ang.
Program Sweep
), w którym:
W fazie aktualizacji stanu wejść występuje przepisanie wartości wejść z modułów
wejściowych do odpowiadających im obszarów w pamięci danych sterownika
(oznaczonych tu jako
%In
, gdzie
n
jest numerem wejścia);
W fazie wykonania programu realizowany jest jeden przebieg programu użytkownika –
kolejne instrukcje programu przekazywane są z pamięci programu do mikroprocesora,
który je dekoduje, wykonuje odpowiednie działania i zapisuje wynik obliczeń w pamięci
danych. Program użytkownika kończy się instrukcją
END
;
W fazie aktualizacji wyjść następuje przepisanie obliczonych wartości wyjść
(oznaczonych tu jako
%Qn
, gdzie
n
jest numerem wyjścia) z odpowiedniego obszaru
danych do modułów wyjściowych, które generują sygnały sterujące.
Schemat obwodu mocy trójfazowego silnika prądu przemiennego
L1
L2
L3
PE
F1
K1
K2
F2
M
Schemat stykowy obwodu sterowania
K1
w prawo
H1
K2
w lewo
H2
K1
K2
stop
H3
S2
K2
K1
K2
S1
F2
S0
K1
K2
K1
24V
Plik z chomika:
darekisap
Inne pliki z tego folderu:
Podstawy programowania w STEP 7.pdf
(19865 KB)
Kurs podstawowy Simatic S7.rar
(221301 KB)
Kurs Zaawansowany Simatic S7.rar
(38022 KB)
PLC - informacje(1).pdf
(277 KB)
Programowanie streowników PLC oraz wizualizacja procesu sterowania(1).pdf
(611 KB)
Inne foldery tego chomika:
3 - Moeller - programy, poradniki
4 - Schneider Electric - DTR, programy do SEPAM, EVOLIS, LF
5 - SIEMENS - LOGO !
7 - ALSTOM AREVA - DTR, programy
8 - Legrand
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin