PLC Programiranje

Programabilni logiki kontroler: PLC

1. Uvod

1

2. Komponente

3. Programiranje

4. Operatorski interfejs

1. Uvod

Klasini sistemi upravljanja u industriji => relejna logika => releji (i ostale komponente) oienje

problemi greke u logici upravljanja => prespajanje ica,

promena upravljake funkcije => prespajanje ica,

dodavanje novih komponenti => prespajanje ica.

2

dodavanje novih komponenti => prespajanje ica.

Dokumentovanje,dijagnostika,kopiranje aplikacija ...

PLC raunar za industrijsku primenu

greke u logici upravljanja => izmena programa,

promena upravljake funkcije => izmena programa,

dodavanje novih komponenti => izmena programa i oienja.

Dokumentovanje, dijagnostika, kopiranje aplikacija ... vrlo jednostavno !

3

Istorijatkasne 60-e => Bedford Associates => Modular Digital Controller

(MODICON)MODICON 084 4 bita1973 MODICON ModBus komunikacija, analogni ulazi/izlazi80-e => smanjenje dimenzija, programski standardi90-e => IEC 1131-3 standard, vii programski jezici

PLC izgled, unutranjost i nain rada

4

2. Komponente

Modularnost najznaajnija osobina PLC-a,

dodavanje modula zavisi od funkcija koje obavlja PLC.

5

Logiki (diskretni, digitalni) ulaz

Ulazno/Izlazni (I/O) moduli veza izmeu PLC-a i upravljakog sistema

diskretni I/O logiki signali (graninici, tasteri, sklopke, ...)kontinuirani I/O analogni signali (merni pretvarai, senzori, ...)

7

Analogni ulaz

Logiki (diskretni, digitalni) izlaz

8

Analogni izlazi

Logiki ulazi

Logiki izlazi

9

Rasprezanje optokaplerima

10

Diferencijalni ulaz kvalitetniji signal

npr. merenje temperature s Pt100

11

Komunikacijski (COM) moduli veza izmeu upravljakih komponenti sistema (PLC PLC, PLC PC)

PPIMPIProfiBusLANWifi

12

WifiB

3. Programiranje

PLC

13

Razvojni alat

Serijska komunikacija

PC

zahtev zaprekid

DVA pristupa programiranju

14

razliito trajanje ciklusa

ciklus odreen brojem i vrstom instrukcija

15

ciklus odreen od strane korisnika(ne zavisi od broja i vrste instrukcija)

Twido

2-150 ms

Organization Blocks (Simatic)-pokretani prekidima,-vremenski prekidi,-hardwareski prekidi,-dnevni prekidi,

16

-dnevni prekidi,- ...

Tipovi podataka

17

bit => I100.0 ulazni bit (veza prema digitalnom ulazu), Q100.0 izlazni bit (veza prema digitalnom izlazu),V100.0, M100.0 memorijski bit (privremeno memorisanjeinformacije), SM0.0 sistemski bit (konfigurisanje i itanje stanja PLC-a)

TWIDO - %M0, %I100.0, %S0

18

byte => IB100 - ulazni byte (veza prema digitalnim ulazima),QB100 - izlazni byte (veza prema digitalnim izlazima),VB100, M100 - memorijski byte (privremeno memorisanjeinformacije),SMB100 - sistemski byte (konfigurisanje i itanje stanja PLC-a)

TWIDO - %MB100

word => IW100 - ulazna re (veza prema analognim ulazima),QW100 - izlazna re (veza prema analognim izlazima),VW100 - memorijska re (privremeno memorisanjeinformacije),

TWIDO - %MW100, %IW100

memorijska dupla re (privremeno memorisanje

19

double => VD100 - memorijska dupla re (privremeno memorisanjeinformacije),

TWIDO - %MD100

- direktno adresiranje

- indeksno adresiranje (pokazivai)

20

%MB0 sadri %M0, %M1, %M2, ... , %M7

%MW0 sadri %MB0 i %MB1

%MD0 sadri %MW0 i %MW1

Simboliko adresiranje tablica simbola (Symbol table, Symbols)

nazivpromenljive

adresapromenljive

opispromenljive

21

Pisanje programa razvojni alati (STEP 7, MicroWIN, TwidoSoft, ABB Advant...)

Konfigurisanje hardware-a

promena tipa PLC-a

ubacivanje, podeavanje i brisanje dodatnog I/O modula

22

podeavanje funkcija ulaznih signala

podeavanje funkcija izlaznih signala

mapa podeavanja ulaza i izlaza

podeavanje komunikacije

...

Osnovni razvojni jezici1. Ladder diagram

2. Instruction list 3. FBD function

block diagram

24

4. STL statement list

Napredni razvojni jezici

25

5. SIMATIC Manager SFC

(Sequential function chart)

Napredni razvojni jezici

26

5. ABB Advant Function Chart Builder

Ladder dijagram

- osnovni entitet programa je mrea (rung, network)

energija

27

- mrea se sastoji od simbola kojipredstavljaju instrukcije iupravljake komponente

informacija

izvoenje programa:1. odgore prema dole, mrea po mrea2. odgore prema dole u mrei

3. sleva na desno u mrei

Primer pritiskom na prekida, pali se signalna lampa

28

Osnovni simboli i operacije u ladder dijagramu

radni kontakt

mirni kontakt

izlazni namotaj

invertovani izlazni namotaj

29

mirni kontakt

rastua ivica

opadajua ivica

invertovani izlazni namotaj

SET

RESET

Q0.0 = I0.0 AND I0.1

osnovne logike operacije u ladder dijagramu

30

Q0.0 = I0.0 OR I0.1

Q0.0 = I0.0 AND (NOT I0.1)

Formalni postupci automati, Petrijeve mree, Grafcet, ...

31

Petrijeve mree, Grafcet, ...

V1

HLS

Dvopoloajni ventil s detekcijom krajnjih poloaja

Primer regulacija nivoa i temperature

Rezervoar treba napuniti

V2

V3

V4P1

LLSTS

GRIJA

32

Rezervoar treba napuniti tenou do maks. nivoa. Potom se tenost zagreva parom do zadate temperature. Zagrejana tenost se isputa iz rezervoara.

Ostale operacije u ladder diagramu

- aritmetike operacije sabiranje, oduzimanje, moenje, ...

- operacije dodeljivanja i konverzije byte u word, word u double, ...

- operacije poreenja >,

Primer - funkcija definisana odstrane korisnika,histerezis (STEP 7)

programski kod

34

simbol

Timer (TwidoSoft) vremenski releji

naini rada: TON (zakasnelo ukljuenje), TOF (zakasnelo iskljuenje), TP (blinkanje)

vremenske baze 1ms, 10ms, 100ms, 1s i 1 min

%TM oznaka vremenskog bloka

35

n broj vremenskog bloka

64 (n=0 do 63) za 10 i 16 I/O Twido

128 (n=0 do 127) za ostale

%TMn.P default vrednost

%TMn.V trenutna vrednost

%TMn.Q stanje izlaznog kontakta

TON TOFF

36

TP

Counter (TwidoSoft) ulazi:- %Cn.R ponitavanje brojaa- %Cn.S podeavanje na

predpodeenu vrednost- %Cn.CU brojanje gore (UP)- %Cn.CD brojenje dole (DOWN)

izlazi:

37

16 brojaa

funkcije brojanja

gore i dole

%C oznaka brojaa

n broj brojaa

izlazi:- %Cn.E underflow (promena

%Cn.V iz 0 u 9999)- %Cn.D dostignuta predpodeena

vrednost, %Cn.V = %Cn.P- %Cn.F overflow (promena %Cn.V

iz 9999 u 0)- %Cn.P predpodeena vrednost

- %Cn.V trenutna vrednost brojaa

Primer priprema smee (opis procesa)

BApumpa A pumpa B

Koraci procesa:

1. Punjenje polovinerezervoara komponentom A,

38

mealica

ventil

detektori nivoa

- max. nivo- polovina- min. nivo

2. Punjenje druge polovinerezervoara komponentom B,

3. Meanje smee 120 s,

4. Isputanje smee izrezervoara.

Primer priprema smee (opis procesa)

39

pumpa B

Primer priprema smee (dodela procesnih signala I/Omodulima PLC-a)

Q0.0 Q0.1Q0.2

BA

I0.0

pumpa AI0.0 rezervoar pun

(h H_max)

I0.1 rezervoar napola pun (h H_mid)

40

Q0.3

I0.0

I0.1

I0.2

mjealica

ventil

I0.2 rezervoar prazan

(h H_min)

Q0.0 pumpa A radi

Q0.1 pumpa B radi

Q0.2 mealica radi

Q0.3 ventil otvoren

detektori nivoa


Primer priprema smee (simboliko adresiranje)

I0.0 H_max

I0.1 H_mid

I0.2 H_min

41

I0.2 H_min

Q0.0 PMPA_ON

Q0.1 PMPB_ON

Q0.2 MIX_ON

Q0.3 VLV_ON

1. Punjenje polovinerezervoara komponentom A.

Primer priprema smee (programiranje)

Q0.0 Q0.1

BA

42

Q0.2

Q0.3

I0.0

I0.1

I0.2

Q0.0 Q0.1

BA

2. Punjenje druge polovinerezervoara komponentom B


43

Q0.2

Q0.3

I0.0

I0.1

I0.2

3. Meanje smee 120 s.


Q0.0 Q0.1

BA

44

Q0.2

Q0.3

I0.0

I0.1

I0.2

4. Isputanje smee izrezervoara


Q0.0 Q0.1

BA

45

Q0.2

Q0.3

I0.0

I0.1

I0.2

pumpa B

Q0.0 Q0.1Q0.2

BA

I0.0

I0.1

I0.2

pumpa A

mealicadetektori nivoa


46

Q0.3

I0.2

ventil

Napomena:Program ne sadri deo vezan za setovanje sistemskih bitova o kojima zavise stanja izlaza u sluaju iznenadnog prekida rada (nestanak napajanja), kao ni deo vezan za otkaz detektora nivoa, pumpi i ventila.

- min. nivo

Unos programa

TwidoSoft

47

STEP 7 - MicroWin

- prevod programa (compile, analyse),- transfer programa u PLC / iz PLC-a (download, upload),- pokretanje programa (run) status PLC-a

Twido

Simatic

- optimizacija programa Karnaughove tablice, DeMorganova pravila,

48

Provera ispravnosti rada programa (debug)

-trenutna stanja promenljivih (memorijskih lokacija PLC-a)animation tables, status charts, variable tables

STEP 7 - MicroWin

Upis nove

49

TwidoSoft

Upis nove vrednosti- forsiranje

Prekidi rada - nestanak napajanja i/ili STOP/RUN promena=> stanja ulaza i izlaza ?

-automatsko pokretanje programa nakon uspostavljanja napajanja=> stanja ulaza i izlaza ?

Pokretanje programa odreeno je vrstom PLC-a i nainom na koji je restartdefinisan u programu (sistemski bitovi, posebni programski blokovi).

50

-hot restart program nastavlja tamo gdje je stao pre prekida,podaci sauvani u memoriji

-warm restart program poinje iz poetka, podaci sauvani umemoriji

- cold restart program poinje iz poetka, podaci izbrisani

4. Procesni interfejs

SCADA Supervisory Control And Data Acquisition

sistem za prikupljanje, prikazivanje, memorisanje iupravljanje podacima u industrijskim postrojenjima,

prikupljanje podataka komunikacija s perifernim upravljakim jedinicama (PLC),

51

prikazivanje podataka PC displej ili panel; prikaz podataka ugrafikom (bar graf, trend) ili numerikom (brojnopolje) obliku; grafiki prikaz delova procesa,

memorisanje podataka baze podataka; dnevni, meseni, godinji izvetaji,

upravljanje podacima pretraivanje; veza prema drugim aplikacijama i premaviem nivou upravljanja.

WinCC ABB MasterSiemens Protool Siemens Protool/Pro Wonderware InTouch FactoryLink

SCADA sistemi na tritumrena konfiguracija SCADA sistema

52

FactoryLink SoftPLC VIEWpoint Citect Fix Rockwell (Allen Bradley) RSView AFE FLS ECS...

UNIX Windows

Procesni interfejs tipovi, nivoi

a) Operatorski interfejs (operator interface)

- omoguuje operateru praenje i menjanje pojedinih procesnih veliina i stanja sistema putem grafikih i numerikih objekata,

b) Interfejs za odravanje (maintenance interface)

- omoguuje detaljno praenje procesnih veliina (I/O) i

53

- omoguuje detaljno praenje procesnih veliina (I/O) i stanja sistema (log files); dijagnostika i otklanjanje kvarova (alarmne liste),

c) Inenjerski interfejs (comissioning interface)

- omoguuje podeavanje parametara i konfigurisanje sistema; najvii prioritet zatite.

d) Poslovni interfejs (management interface)

- omoguuje analizu i planiranje proizvodnje

stari sistemi

54

novi sistemi

Vertikalna i horizontalna integracija proizvodnje

55

biblioteke grafikih objekata (drag&drop princip)

a) Operatorski interfejs (operator interface) 1/4

56

svojstva grafikog objekta (trend graf)

naziv procesne promenljive(label)

zadata vrednost procesne promenljive

status regulatora(BOOL tag) - read


57

izmerena vrednost procesne promenljive(REAL tag) - read

%MW100 tlak_MV tlak_MV_scd

adresa simbolika adresa

SCADA tagSCADA objekat

naziv regulatora

promena statusa regulatora(BOOL tag)

read / write


58

promena zadate vrednosti(REAL tag)

read / write

trend - prikaz procesne promenljive u vremenu


59

Primer - Win2000

pokrenute aplikacije

log file nakon prekida rada SCADA sistema

b) Interfejs za odravanje (maintenance interface) 1/1

60

aplikacije

sistemske poruke

vreme zaustavljanja aplikacije

pristup zatien passwordom

c) Inenjerski interfejs (comissioning interface) 1/1

61

-podeavanje parametararegulatora-konfigurisanje sistema

-odreivanje parametaraprocesa

Dnevniizvetaj

d) Poslovni interfejs (management interface) 1/1

62

PLC Programiranje

Documents

Transcript of PLC Programiranje