Программируемые логические контроллеры

Страница: 1

Сообщений 1 страница 5 из 5

Поделиться116.04.2018 13:57:45

Автор: Viknik
Администратор
Зарегистрирован: 12.03.2018
Приглашений: 0
Сообщений: 553
Уважение: [+0/-0]
Провел на форуме:
6 дней 1 час
Последний визит:
Вчера 12:58:09

Структура и устройство ПЛК

С чего начиналась промышленная автоматика? А начиналось все с контактно-релейных схем управления промышленными процессами. Кроме жуткого «шелестения», контактно релейные схемы имели фиксированную логику работы, и в случае изменения алгоритма, необходимо основательно переделать монтажную схему

Бурное развитие микропроцессорной техники, привели к созданию систем управления технологическими процессами на базе промышленных контроллеров. Но это не означает, что реле изжили себя, у них просто своя ниша для применения.

ПЛК – программируемый логический контроллер, представляют собой микропроцессорное устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления, имеющий конечное количество входов и выходов, подключенных к ним датчиков, ключей, исполнительных механизмов к объекту управления, и предназначенный для работы в режимах реального времени.

Обобщенная структура промышленного контроллера

Принцип работы ПЛК несколько отличается от «обычных» микропроцессорных устройств. Программное обеспечение универсальных контроллеров состоит из двух частей. Первая часть это системное программное обеспечение. Проводя аналогию с компьютером можно сказать, что это операционная система, т.е. управляет работой узлов контроллера, взаимосвязи составляющих частей, внутренней диагностикой. Системное программное обеспечение ПЛК расположено в постоянной памяти центрального процессора и всегда готово к работе. По включению питания, ПЛК готов взять на себя управление системой уже через несколько миллисекунд. ПЛК работают циклически по методу периодического опроса входных данных.
Рабочий цикл ПЛК включает 4 фазы:
1. Опрос входов
2. Выполнение пользовательской программы
3. Установку значений выходов
4. Некоторые вспомогательные операции (диагностика, подготовка данных для отладчика, визуализации и т. д.).

Выполнение 1 фазы обеспечивается системным программным обеспечением. После чего управление передается прикладной программе, той программе, которую вы сами записали в память, по этой программе контроллер делает то что вы пожелаете, а по ее завершению управление опять передается системному уровню. За счет этого обеспечивается максимальная простота построения прикладной программы – ее создатель не должен знать, как производится управление аппаратными ресурсами. Необходимо знать с какого входа приходит сигнал и как на него реагировать на выходах

Очевидно, что время реакции на событие будет зависеть от времени выполнения одного цикла прикладной программы. Определение времени реакции – времени от момента события до момента выдачи соответствующего управляющего сигнала – поясняется на рисунке:

Рабочий цикл ПЛК

Обладая памятью, ПЛК в зависимости от предыстории событий, способен реагировать по-разному на текущие события. Возможности перепрограммирования, управления по времени, развитые вычислительные способности, включая цифровую обработку сигналов, поднимают ПЛК на более высокий уровень в отличие от простых комбинационных автоматов.

Рассмотрим входа и выхода ПЛК. Существует три вида входов дискретные, аналоговые и специальные
Один дискретный вход ПЛК способен принимать один бинарный электрический сигнал, описываемый двумя состояниями – включен или выключен. Все дискретные входы (общего исполнения) контроллеров обычно рассчитаны на прием стандартных сигналов с уровнем 24 В постоянного тока. Типовое значение тока одного дискретного входа (при входном напряжении 24 В) составляет около 10 мА.

Аналоговый электрический сигнал отражает уровень напряжения или тока, соответствующий некоторой физической величине, в каждый момент времени. Это может быть температура, давление, вес, положение, скорость, частота и т. д.

Поскольку ПЛК является цифровой вычислительной машиной, аналоговые входные сигналы обязательно подвергаются аналого-цифровому преобразованию (АЦП). В результате, образуется дискретная переменная определенной разрядности. Как правило, в ПЛК применяются 8 - 12 разрядные преобразователи, что в большинстве случаев, исходя из современных требований по точности управления технологическими процессами, является достаточным. Кроме этого АЦП более высокой разрядности не оправдывают себя, в первую очередь из-за высокого уровня индустриальных помех, характерных для условий работы контроллеров.

Практически все модули аналогового ввода являются многоканальными. Входной коммутатор подключает вход АЦП к необходимому входу модуля.

Стандартные дискретные и аналоговые входы ПЛК способны удовлетворить большинство потребностей систем промышленной автоматики. Необходимость применения специализированных входов возникает в случаях, когда непосредственная обработка некоторого сигнала программно затруднена, например, требует много времени.

Наиболее часто ПЛК оснащаются специализированными счетными входами для измерения длительности, фиксации фронтов и подсчета импульсов.

Например, при измерении положения и скорости вращения вала очень распространены устройства, формирующие определенное количество импульсов за один оборот – поворотные шифраторы. Частота следования импульсов может достигать нескольких мегагерц. Даже если процессор ПЛК обладает достаточным быстродействием, непосредственный подсчет импульсов в пользовательской программе будет весьма расточительным по времени. Здесь желательно иметь специализированный аппаратный входной блок, способный провести первичную обработку и сформировать, необходимые для прикладной задачи величины.
Вторым распространенным типом специализированных входов являются входы способные очень быстро запускать заданные пользовательские задачи с прерыванием выполнения основной программы – входы прерываний.

Дискретный выход также имеет два состояния – включен и выключен. Они нужны для управления: электромагнитных клапанов, катушек, пускателей, световые сигнализаторы и т.д. В общем сфера их применения огромна, и охватывает почти всю промышленную автоматику.

Конструктивно ПЛК подразделяются на моноблочные, модульные и распределенные. Моноблочные имеют фиксированный набор входов выходов

Моноблочный ПЛК

В модульных контроллерах модули входов – выходов устанавливаются в разном составе и количестве в зависимости от предстоящей задачи

Модульный ПЛК

В распределенных системах модули или даже отдельные входа-выхода, образующие единую систему управления, могут быть разнесены на значительные расстояния
Языки программирования ПЛК

При создании системы управления технологического процесса, всегда существует проблема по взаимопониманию программиста и технологов. Технолог скажет «нам надо немного подсыпать, чуть подмешать, еще подсыпать и чуть нагреть». И мало когда следует ждать от технолога формализованного описания алгоритма. И получалось так, что программисту нужно долго вникать в тех. Процесс, потом писать программу. Зачастую при таком подходе программист остается единственным человеком, способным разобраться в своем творении, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Такая ситуация породила стремлении создание технологических языков программирования, доступные инженерам и технологам и максимально упрощающим процесс программирования

За последнее десятилетие появилось несколько технологических языков. Более того, Международной Электротехнической Комиссией разработан стандарт МЭК-61131-3, концентрирующий все передовое в области языков программирования для систем автоматизации технологических процессов. Этот стандарт требует от различных изготовителей ПЛК предлагать команды, являющиеся одинаковыми и по внешнему виду, и по действию.

Стандарт специфицирует 5 языков программирования:

Sequential Function Chart (SFC) – язык последовательных функциональных блоков;
Function Block Diagram (FBD) – язык функциональных блоковых диаграмм;
Ladder Diagrams (LАD) – язык релейных диаграмм;
Statement List (STL) – язык структурированного текста, язык высокого уровня. Напоминает собой Паскаль
Instruction List (IL) – язык инструкций., это типичный ассемблер с аккумулятором и переходам по метке.

Язык LAD или KOP (с немецкого Kontaktplan) похожи на электрические схемы релейной логики. Поэтому инженерам не знающим мудреных языков программирования, не составит труда написать программу. Язык FBD напоминает создание схем на логических элементах. В каждом из этих языков есть свои минусы и плюсы. Поэтому при выборе специалисты основываются в основном на личном опыте. Хотя большинство программных комплексов дают возможность переконвертировать уже написанную программу из одного языку в другой. Так как некоторые задачи изящно и просто решаются на одном языке, а на другом придется столкнуться с некоторыми трудностями

Наибольшее распространение в настоящее время получили языки LAD, STL и FBD.

Большинство фирм изготовители ПЛК традиционно имеют собственные фирменные наработки в области инструментального программного обеспечения. Например такие как «Concept» Schneider Electric, «Step 7» Siemens.
Программный комплекс CoDeSys

Открытость МЭК стандартов привели к созданию фирм занимающихся исключительно инструментами программирования ПЛК.

Наибольшей популярностью в мире пользуются комплекс CoDeSys. CoDeSys разработан фирмой 3S. Это универсальный инструмент программирования контроллеров на языках МЭК, не привязанной к какой-либо аппаратной платформе и удовлетворяющим всем современным требованиям.

Основные особенности:
- полноценная реализация МЭК языков
- встроенный эмулятор контроллера позволяет проводить отладку проекта без аппаратных средств. Причем эмулируется не некий абстрактный контроллер, а конкретный ПЛК с учетом аппаратной платформы
- встроенные элементы визуализации дают возможность создать модель объекта управления и проводить отладку, т.е. дает возможность создавать человеко-машинного интерфейса (HMI)
- очень широкий набор сервисных функции, ускоряющий работу программиста
- существует русская версия программы, и русская документация

Литература:
Современные технологии промышленной автоматизации: учебник / О. В. Шишов. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. – 273 с. ISBN 5-7103-1123-5

Поделиться216.04.2018 14:17:59

Автор: Viknik
Администратор
Зарегистрирован: 12.03.2018
Приглашений: 0
Сообщений: 553
Уважение: [+0/-0]
Провел на форуме:
6 дней 1 час
Последний визит:
Вчера 12:58:09

Программирование ПЛК
Особенности языка LAD в CodeSys

Как и было описано, в первой статье, ПЛК осуществляет циклическое чтение входов, выполнение прикладной программы и запись выходов. Потому написание программы для ПЛК отличается от традиционного написания программы для микроконтроллеров и ПК. К программам для ПЛК предъявляются жесткие требования по надежности, одно дело зависает текстовый редактор, а другое дело программа, управляющая ядерным реактором. Другое не менее важное требование – это своевременное реагирование на событие. А что значит, во время не прореагировать на событие в промышленности? Это значит потерять контроль над технологическим процессом. Что в некоторых случаях, примером с реактором, приведет к непоправимым последствиям.

Рассмотрим отличия написания программы для ПЛК и микроконтроллера. Для примера возьмем простейшую задачку для МК - мигающий светодиод. Подозреваю, что все начинали знакомство с МК именно с этой задачи. Алгоритм будет следующим

Записать в порт лог. 1.
Временная задержка
Записать в порт лог.0.
Временная задержка
Переход по метке на начало программы.

По данному алгоритму программа на ПЛК работать не будет, она содержит бесконечный цикл. А в ПЛК вся прикладная программа выполняется от начала до конца в каждом рабочем цикле, и любая программа должна отдавать управление системной программе. Поэтому при такой организации алгоритма наш ПЛК зависнет. Даже если и убрать, переход по метке на начало, программа не будет работать, так как нам хочется. Порт всегда будет в состоянии лог.0, так как физическая установка выходов производиться только после выполнения всей прикладной программы. И поэтому промежуточные состояния это всего лишь программные переменные в памяти, и на аппаратной части она ни как не отображаются.

В дополнение задержку времени тоже хорошо бы организовать с помощью таймера, периодически проверяя его значение, а не ожидать в пустую пока это время пройдет, наверняка для контроллера найдется другая более важная работа.

С учетом выше сказанного, правильный алгоритм будет выглядеть следующим образом:
1. Проверить таймер, если время паузы вышло, то
а) инвертировать выход
б) начать новый отсчет
2. Конец программы

Реализуем данный алгоритм на практике ниже, а теперь рассмотрим основные особенности LAD (Ladder Diagram) языка.

Релейная схема представляет собой две вертикальные шины, между ними расположены горизонтальные цепи образованные контактами и обмотками реле. Пример на рисунке:

Пример программы на языке LAD

- нормально разомкнутый контакт

- нормально замкнутый(инверсный) контакт

- обмотка реле

Количество контактов цепи может быть разным, а обмотка одна.

Любому контакту ставится в соответствие логическая переменная, определяющая его состояние. Если нормально замкнутый контакт замкнут, то ИСТИНА, если размокнут – Ложь, для инверсного наоборот, он замкнут когда переменная имеет значение ЛОЖЬ. Имя переменной пишется над контактом и служит его названием.

Последовательно соединенные контакты равносильны логической операции И, а параллельно-монтажное ИЛИ. Инверсный контакт равносилен операции НЕ. Параллельное соединение обмоток допускается, а последовательное нет. Обмотка реле также может быть инверсной, тогда она копирует в соответствующую логическую переменную инверсное состояние цепи.

Идея релейных схем, такова, что все цепи работают параллельно, т.е. ток во все цепи подается одновременно. Но мы знаем, что программу процессор выполняет последовательно, и мы не можем это сделать одновременно. Так и в LAD программа выполняется последовательно слева направо, сверху вниз. Но цикл процессора мал, поэтому и получается эффект параллельности.

Любая переменная в рамках одной цепи имеет одно и то же значение. Если даже реле в цепи изменит переменную, то новое значение поступит на контакты только в следующем цикле. Цепи расположенные выше получают новое значение переменной сразу, а цепи расположенные ниже – только в следующем цикле. Строгий порядок выполнения очень важен, и благодаря ним LAD- диаграмма сохраняет устойчивость при наличии обратных связей.

Хоть это и противоречит аналогии LAD с релейными схемами, порядок выполнения LAD- программы можно нарушить с помощью меток и переходов. Это ухудшает читаемость программе, и в них бывает сложно разобраться, но как говориться если очень хочется, то можно. Для этого желательно разбить программу на модули, и делать переходы между модулями.

Возможности LAD программы можно расширить, вставляя функциональные блоки. Вставлять можно все стандартные функциональные блоки, которые содержаться в МЭК. Описание для функциональных блоков можно найти в справке.

Давайте составим нашу первую программу на LAD в среде CoDeSys. CoDeSys можно скачать в интернете, достаточно воспользоваться поисковиком

После установки, выбираем создать новый проект, и CoDeSys попросит выбрать целевую платформу для ПЛК. Указание целевой платформы необходимо, чтобы среда знала, для какого типа контроллера пишется программа. Выбираем 3S CodeSyS Sp PLCWinNT V2.4 и жмем OK.

Окно настройки целевой платформы

Имя проекта оставляем по умолчанию, язык выбираем LD

Выбор языка и имя проекта

Интерфейс программы на русском языке, и интуитивно понятен. При наведении на элемент всплывает имя. Советую рассмотреть все элементы, а также пункты главного меню.

Интерфейс программы

Для добавления элемента в программу необходимо левой кнопкой мыши кликнуть в рабочее поле программы и потом ЛКМ кликнуть на элемент, который вы хотите поместить в программу. Например, нормально разомкнутый контакт, у вас должно получиться следующее.

Нормально разомкнутый контакт

Вместо вопросительных знаков пишем имя нашей переменной, например SB, и нажимаем Enter, выходит окно объявление переменной, выбираем Bool и нажимаем OК.

Окно объявления переменной

Рассмотрите, какие типы можно выбрать, а также какие классы переменных.

Давайте, реализуем программы для мигания светодиодом, а если говорить в общем, то программа для генератора одиночных импульсов

Для реализации программы используем функциональные блок таймер TP. Таймер TP – этой таймер одиночного импульса с заданной по входу PT длительностью.

Пока IN равен FALSE, выход Q = FALSE, выход ET = 0. При переходе IN в TRUE выход Q устанавливается в TRUE и таймер начинает отсчет времени на выходе ET до достижения длительности, заданной PT. Далее счетчик не увеличивается. Таким образом, выход Q генерирует импульс длительностью PT по фронту входа IN.

Временная диаграмма работы TP:

Для вставки TP, на панели элементов выбираем:

И у нас всплывает ассистент выбора функционального блока.

Вид окна ассистента ввода

Скачайте файл проекта, и давайте рассмотрим как он работает.

Программа генератора одиночных импульсов

В начальный момент X= False , поэтому инверсный контакт X замкнут и таймер T2 запущен, выход Q= True, поэтому цепь включена. А так как обмотка в цепи инверсная, значит она копирует инверсное состояние цепи в X , и X остается False, после переполнения таймера Q = False , и инверсная обмотка переводит X в True. После этого запускается T1, после переполнения скидывает X в False и все повторяется. Переменная X является выходом генератора. Таймер T2 устанавливает паузу, а T1 длительность импульса.

Компилируем проект Проект -> Компилировать

В пункте онлайн выбираем Режим эмуляции , а затем Подключение и Старт. И видим, наша схема начинает переключаться, цепь где «протекает ток» выделяется синим цветом. Также в области объявления переменных видим текущее значение переменных.

Выход генератора можно поглядеть с помощью цифрового трассировщика, для этого переходим на вкладку Ресурсы в нижнем левом углу

Вкладка Ресурсы

Выбираем Цифровой трассировщик -> Дополнение -> Настройка трассировки, выйдет следующее окно

Окно конфигурации трассировки

Цикличность записи поставим Вручную, нажимаем на менеджер и выбираем переменные X(Bool)

Выбор переменной для трассировщика

Нажимаем Ok . Выбираем перо для нашей переменной

Выбираем в онлайн Подключение, нажимаем Старт , далее Дополнительно -> Начать трассировку, также выберите пункт Автоматическая трассировка

Цифровая трассировка проекта генератора одиночных импульсов

Рассмотрим еще один пример управление двигателем с электронной коммутацией обмоток статора
Саму программу представлять не буду, скачайте проект. А об алгоритме работы расскажу.

Все таймеры запускаются по сигналу старт. Каждый таймер отмеряет момент окончания фазы. Переменные Y1-Y3 являются выводами соответствующей фазы управления. Каждый выход включается в том случае, если таймер еще не переполнен и выключен предыдущий выход. Последняя цепь, является цепью автоматического перезапуска.

Трассировка проекта управления статорами

Поделиться317.04.2018 07:07:58

Автор: uhoffp
Участник
Зарегистрирован: 02.04.2018
Приглашений: 0
Сообщений: 859
Уважение: [+0/-0]
Провел на форуме:
2 дня 2 часа
Последний визит:
12.01.2024 16:12:09

Микро ПЛК. Обзор, функциональные возможности
Создание системы управления подающим насосом с помощью ОВЕН ПР 110

Среди большого семейства программируемых логических контроллеров (ПЛК) есть небольшое подсемейство, специально созданное для малых локальных систем управления – микро ПЛК или программируемые реле.

ПЛК этого вида имеют небольшой набор дискретных точек ввода-вывода, обычно 4-8 входов и 2-4 выхода. С помощью специальных модулей расширения это количество может увеличиться, так же добавятся аналоговые точки ввода-вывода для, например, поддержания заданной температуры или давления.

Многие производители уже давно предоставляют на рынке промышленной электроники подобные устройства. К примеру OMRON – программируемое реле ZEN, SIEMENS LOGO!, MOELLER EASY и т.д.

OMRON - программируемое реле ZEN

Siemens LOGO!

MOELLER EASY

Название микро ПЛК или программируемое реле, дано не просто так. Все эти устройства требуют процесс программирования перед инсталляцией в систему управления, где необходимо управлять какими-либо исполнительными механизмами. Эта проблема может решаться 2 способами:

Создание программы с помощью специального пакета, к примеру, LOGO Soft Comfort для микро ПЛК LOGO. Программирование осуществляется путем сбора цифровой схемы, основанной на логических элементах (И, ИЛИ, НЕ, Триггер и т.д.) это язык функциональных блоков (англ. FB(FBD) от Function Block), либо путем сбора релейно-контактной схемы, наподобие промышленной схемы релейной автоматики (англ. LD (LAD от Ladder Diagram). Далее созданная программа сохраняется в памяти микро ПЛК, посредством специального кабеля программирования.
Создание и ввод программы с помощью дисплея и клавиатуры на лицевой панели микро ПЛК. При отсутствии ПК, а так же в процессе наладки, управляющую программу можно откорректировать или создать заново с помощью встроенного дисплея и клавиатуры.

LOGO Soft Comfort

На отечественном рынке промышленной электроники долгое время не было дешевого и функционального аналога импортным микро ПЛК. Однако совсем не давно московская фирма представила на рынке программируемое реле ОВЕН ПР 110, практически полный аналог рассмотренных ранее микро ПЛК зарубежных фирм.

Программируемое реле ОВЕН ПР 110

Базовая версия ОВЕН ПР 110 24 8Д 4Р имеет следующие характеристики:

Количество дискретных входов

Тип датчика дискретного входа

- коммутационные устройства (контакты кнопок, выключателей, герконов, реле и т.п.);

- датчики, имеющие на выходе транзистор p-n-p типа с открытым коллектором

Напряжение питания дискретных входов, В

21...27 В

Максимальный ток дискретного входа, мА не более

Ток «логической единицы», мА

3,5...9

Ток «логического нуля», мА

0...0,5

Уровень сигнала, соответствующий логической единице на дискретном входе, В

9...27

Уровень сигнала, соответствующий логическому нулю на дискретном входе, В

0...2

Количество дискретных выходов

Тип выходного элемента

Электромагнитное реле

Допустимый ток нагрузки, не более

- 5 А при напряжении не более 250 В переменного тока и cos j = 1;

- 3 А при напряжении не более 30 В постоянного тока

Допустимый ток нагрузки, не менее

10 мА при 5 В постоянного тока

Механический ресурс реле, циклов, не менее

5 000 000

Электрический ресурс реле, циклов, не менее

200 000

Время переключения из состояния «логического нуля» в состояние «логической единицы» и обратно, мс, не более

Гальваническая развязка

Индивидуальная

Электрическая прочность изоляции, В

1500

Индикация состояния входов/выходов

Светодиодная, на передней панели

Тип корпуса

Корпус для настеночного или крепления на DIN-рейку шириной 35 мм.

Габаритные размеры, мм

(63х110х73)±1 для модификации ПР110-8Д.4Р

Степень защиты корпуса

IP20

Масса прибора, кг, не более

0,5

Среда программирования

OWEN EasyLogic, OWEN logic

Интерфейс программирования

UART

Сетевые параметры прибора, фиксированные

Скорость обмена, бит/с

9600

Длина слова данных

Контроль четности

нет

Количество стоп-бит

Поиском подобного устройства я занимался не просто так. На одном производстве потребовалось автоматизировать процесс управления подающим насосом, перекачивающим технологическую жидкость из резервуара в емкость, расположенную на линии розлива. Задача заключалась в том, что за контролем уровня жидкости в емкости на линии розлива следил оператор и при его отсутствии или по каким-то иным причинам при опустошении емкости на выходе линии получался брак, т.к. в таре отсутствовала жидкость, а постоянное слежение за уровнем могло быстро утомлять человека.

Своими силами рабочие эту проблему не смогли решить, поэтому за работу взялся я. Было приобретено программируемое реле ОВЕН ПР 110 24 8Д 4Р с комплектом программирования КП 20 и, 2 реле, 2 емкостных датчика типа ВБЕ Ц 18.

Емкостные датчики были размещены рядом с мерной трубкой на баке (рис. 6). Особенность их работы заключается в бесконтактном слежением за уровнем жидкости, т.е. при наличии жидкость рядом с чувствительной частью датчика на его выходе получаем напряжение около 22 В, при питании 24 В. Установлено 2 датчика – верхнего уровня и нижнего (рис 7).

Емкостной датчик
Рис. 6

Емкостные датчики
Рис. 7

Далее выходные сигналы поступают на ПР 110, где согласно программы, оно управляет реле, которые в свою очередь запускают или останавливают насос. Использование ПР 110 еще необходимо тем, что нужно установить задержку на срабатывание от сигналов датчиков, т.к. уровень в мерной трубке может колебаться при работающем насосе, что приведет к частым «ложным» срабатыванием.

Система работает следующим образом: при подаче питания на линию, если уровень жидкости ниже верхнего и нижнего датчика включается насос (т.е. бак полностью пуст), если же уровень ниже верхнего датчика, но выше нижнего датчика (бак частично полон), то насос не включится пока уровень не опуститься ниже датчика нижнего уровня (бак пуст ). Выключение же насоса произойдет, когда уровень жидкости достигнет верхнего датчика (бак полон).

Принципиальная электрическая схема:

Элементы:
К1, К2 – реле finder type 40.52 с катушкой на 24 VDC и 1 или 2 группой переключающих контактов.
КМ1 – магнитный пускатель и реле тепловой защиты в оболочке типа КМИ 10960 с кнопками SB 1 – «пуск», SB 2 – «стоп».
БП – блок питания на 24 VDC и мощностью 10 Вт.

Программа для ПР 110 составлена в среде OWEN Logic и выглядит вот так:

Программа для ПР 110 в среде OWEN Logic

Для защиты от ложных срабатываний служит элемент с задержкой по срабатыванию TON, а для большего электромеханического ресурса применен элемент TP, выдающий импульс с заданным интервалом, в нашем случае на 1,5 секунды.

Реле К1 и К2 управляют КМИ 10960 имеющим так же кнопки для запуска и останова, т.е остается возможность управления насосом как «вручную», так и автоматически.

ПР110 и ПЛК SYSMAC CP1E
Рис.10. ПР110 теперь «дружит» с ПЛК SYSMAC CP1E.

Пульты управления
Рис.11. Управляем насосом № 2. Это заметно по 2й гофрированной трубе, откуда подходят проводники от контактов реле К1-К2.

Реле
Рис.12. Слева реле К1-К2.

Поделиться417.04.2018 07:29:10

Автор: uhoffp
Участник
Зарегистрирован: 02.04.2018
Приглашений: 0
Сообщений: 859
Уважение: [+0/-0]
Провел на форуме:
2 дня 2 часа
Последний визит:
12.01.2024 16:12:09

Обзор ПЛК фирмы SIEMENS
Эта статья будет пожалуй отправной точкой в предполагаемом цикле статей о промышленных логических контроллерах ведущей фирмы производителя ПЛК - SIEMENS. В статье будет дан краткий обзор выпускаемых этой фирмой линеек ПЛК с описанием конструктива, основных функциональных возможностях, ограничениях, средствах программирования и отладки. Итак, приступим.

Линейка нижнего уровня ПЛК представлена логическими контроллерами LOGO. Идеально подходят для создания средств простейшей автоматизации и замены всяких таймеров, реле времени и т.д. Более того предусмотрено расширение за счет различных модулей.

expand_700x189.jpg

Существует ограничение на расширение системы. Так общее количество дискретных входов системы (модуля ПЛК и модулей расширения) не может превышать 24 и число дискретных выходов не может превышать 16. Дополнительный модули могут иметь дискретные входа/выхода (как с транзисторным ключом на выходе (ток до 0,3А) так и имеющие реле для коммутации сигналов с током до 10А, аналоговые входа/выхода 0-10В или 4-20мА (при этом некоторые модули имеют уже заложенную характеристику для термосопротивлений типа Pt100 и Pt1000 позволяющую иметь в системе измеритель температуры для возможности построения достаточно функциональной системы). Количество аналоговых входов и выходов также ограничены. В системе может быть не более 8 аналоговых входов и 2 аналоговых выходов. Дальнейшее расширение возможно при использовании Центрального ПЛК типа LOGO! 0BA7 (отличия от других типов ПЛК будет дано ниже) имеющего в своем составе порт Ethernet, что позволяет расширить систему за счет сетевого обмена с другими системами на базе LOGO! 0BA7 со своими модулями расширения. Но и в этом случае система будет иметь ограничения. Максимальное число входных дискретных сигналов в системе не может превышать 64, выходных 64, аналоговых входов 32, аналоговых выходов 16. При этом важно понять. Что программу может выполнять только один ПЛК работающий в режиме Master, а остальные работая в режиме Slave обеспечивают взаимодействие Master с модулями расширения ПЛК работающих в режиме Slave.

В линейке LOGO имеются следующие типы центральных ПЛК:

LOGO BASIC тип 0BA6 – содержат в своем составе ЖК экран позволяющий отображать любые данные из программы пользователя и осуществлять программирование модуля.

LOGO PURE тип 0BA6 – упрощенный вариант. Не имеет экрана.

LOGO BASIC тип 0BA7 – содержат в своем составе ЖК экран позволяющий отображать любые данные из программы пользователя и осуществлять программирование модуля.

Имеются центральные ПЛК с питанием +24В, +12 +24В, ~24В, ~115~240В.

Также имеются модули типа SIPLUS LOGO работающие в расширенном температурном диапазоне и высокой влажности.

Типы 0BA6 и 0BA7 имеют следующие отличия:
Число исполняемых функциональных блоков: для 0BA6 – 200, для 0BA7 – 400.
Порт программирования: последовательный порт LOGO для 0BA6, Ethernet для 0BA7.
Возможность расширения кроме своих модулей расширения: для 0BA6 нет, Ethernet есть.
Также модули типа 0BA7 имеют дополнительные улучшения в виде исполнения пользовательских функций, большего числа аналоговых и дискретных флагов и т.д.

Учитывая, что стоимость модулей LOGO BASIC тип 0BA6 стоил в 2012 году около 120 евро и кабель для его программирования еще 80 евро, а LOGO BASIC тип 0BA7 не нуждается в кабеле программирования и стоит 200 евро (обладая при этом существенно большими возможностями) приобретение модуля типа LOGO BASIC типа 0BA6 неоправданно.

Взаимодействие с пользователем

В системах на базе модулей LOGO HMI интерфейс (взаимодействие с пользователем) может быть реализован следующим образом:

В модулях LOGO BASIC за счет имеющегося ЖК экрана позволяющего отображать до 4-х строк буквенно-цифровых строк до 12 символов на строку (на разных языках включая русский). Подсветка экрана регулируется из программы.

Внешний экран LOGO TD:

LOGO TD имеет возможность выводить 4 строки по 24 символа на строку, до 4-х бар графиков. Также доступны 10 сенсорных кнопок.

Монтаж модулей LOGO с модулями осуществляется на стандартную профильную 35мм DIN рейку.

В качестве альтернативного крепления на модуле предусмотрены крепления на щит в виде «ушек» по болты. Сочленение модулей расширения с ПЛК и остальными модулями происходит при помощи разъемов типа папа и мама на боковых сторонах модуля (расположены под пластиковой заглушкой).

Программирование

Программирование с экрана модуля: осуществляется на языке FBD. Процесс программирования заключается в выборе необходимой функции из библиотеки, определении привязок к входам выходам или другим функциям, а также установки параметров функции при необходимости. Данный вид программирования очень сложен и требует большого внимания. Его использование целесообразно скорее для корректировки существующей программы чем для набора программы с нуля (за исключением только очень простых программ).

Программирование с помощью карты памяти:

Смысл заключается в том, что программа (заранее созданная) сначала записывается на карту памяти, а затем вставляется в паз для модуля памяти в модуле LOGO. После подачи питания на модуль LOGO PURE, программа автоматически копируется в память модуля и начинает выполняться. В модулях типа LOGO BASIC на экран выводиться сообщение о необходимости скопировать программу во внутреннюю память. Для массового программирования модулей память может быть использован специальный программатор.

Модули памяти для LOGO тип 0BA6.

Для LOGO тип 0BA7 используется стандартная карта SD.

Программирование с помощью LOGO SOFT COMFORT.

Используется специальная программа устанавливаемая на РС и потом записываемая в модуль. Программа поддерживает набор и симуляцию программы модуля.

Для заливки программы в модуль LOGO тип 0BA6 используется специальный кабель COM или USB.

Для обучения работы с LOGO фирмой SIEMENS выпускается набор LOGO! TD NEWS BOX

В пластмассовом чемодане находится модуль LOGO! 230 RC или LOGO! 12/24 RC (с TD News Box: LOGO! 12/24 RCo, (без дисплея), LOGO! USB-кабель для подключения к ПК, LOGO! Soft Comfort — программное обеспечение для программирования ПЛК, руководство пользователя LOGO на CD

LOGO! News Box TD также содержит LOGO! Текстовый дисплей TD с соединительным кабелем. Стоит это хозяйство около 20000 рублей.

Линейка начального уровня ПЛК представлена контроллерами SIEMENS S7-200. Это уже вполне адекватные ПЛК позволяющие реализовать автоматические системы высокой сложности. Естественно предусмотрено расширение за счет различных модулей.

Также существует ограничение на расширение системы. В таблице приведены типы ПКЛ, встроенные выхода/выхода и допустимые расширения.

Модули расширения имеют в своей номенклатуре модули работы с термосопротивлениями различных типов, термопарами, модули позиционирования, весоизмерительные модули, различные коммуникационные модули.

ПЛК.

Модули дискретных входов/выходов.

Поделиться517.04.2018 07:31:53

Автор: uhoffp
Участник
Зарегистрирован: 02.04.2018
Приглашений: 0
Сообщений: 859
Уважение: [+0/-0]
Провел на форуме:
2 дня 2 часа
Последний визит:
12.01.2024 16:12:09

Коммуникационные модули

Дальнейшее расширение возможно при использовании встроенного интерфейса PPI / MPI. При организации сети PPI может быть использовано до 32 станций.

При этом все контроллеры S7-200 могут выступать как равноправные устройства генерирующие запросы и отвечающие на них.

При работе в сети типа MPI (для организации взаимодействия с ПЛК типа S7-300 или S7-400) ПЛК S-200 будет выступать как ведомое устройство.

Имеются центральные ПЛК с питанием +24В, ~120~230В.

Также имеются модули типа SIPLUS S7-200 работающие в расширенном температурном диапазоне и высокой влажности.

Взаимодействие с пользователем

В системах на базе S7-200 HMI интерфейс (взаимодействие с пользователем) может быть реализован следующим образом:

Панели текстовые и графические

Панели подключаются по интерфейсу PPI

HMI интерфейс на PC: реализуется средствами программ Protool или WinCC.

Монтаж ПЛК с модулями осуществляется на стандартную профильную 35мм DIN рейку.

В качестве альтернативного крепления на модуле предусмотрены крепления на щит в виде «ушек» по болты. Сочленение модулей расширения с ПЛК и остальными модулями происходит при помощи гибкого кабеля на боковой стороне каждого модуля (расположены под пластиковой заглушкой).

Программирование всегда ведется из программы STEP 7 MicroWin, отличаются только способы загрузки программы в ПЛК.

Через кабель PC / PPI

Через Industrial Ethernet при наличии в системе коммуникационного модуля CP243-1.

Через модемную связь при наличии в системе коммуникационного модуля CP241.

При программировании используется программа STEP7 MicroWin на языках LAD, STL или FBD. Также в MicroWin осуществляется настройка панелей оператора TD200 и TD400, а также коммуникационных модулей.

Отредактировано uhoffp (17.04.2018 07:31:29)

Страница: 1

МЕХЗАВОД|Ремонт бытовой техники и электроники cвоими руками

Меню навигации

Пользовательские ссылки