Sterowniki programowalne i regulatory cyfrowe

Transkrypt

1 Sterowniki programowalne i regulatory cyfrowe Dr inŝ. Stefan Brock Pok mailto:\\stefan.brock@gmail.com mailto:\\stefan.brock@put.poznan.pl Lista korespondencyjna - uzupełnienie Proszę przesłać w ciągu tygodnia na adres: Stefan.Brock@gmail.com list z tematem: lista-automatyka Na tej podstawie zostanie utworzona lista korespondencyjna - informacje o zmianach w toku wykładów, o umieszczeniu materiałów na stronie WWW, zagadnienia na egzamin... 1

2 Konsultacje - pok. 627 Poniedziałki - 15:15-16:00 Czwartki - 14:00-15:30 Zgłoszenie się na konsultację ( ) zdecydowanie zwiększa prawdopodobieństwo, Ŝe będę na miejscu... Główne zagadnienia Budowa i zastosowanie sterowników programowalnych Programowanie sterowników programowalnych Podłączanie czujników i układów wykonawczych Dyskretne algorytmy sterowania Sieci miejscowe Wizualizacja i sterowanie nadrzędne 2

3 Materiał wykładowy ;-) Literatura Materiały uzupełniające, dostępne na stronie WWW - w tym: Automating Manufacturing Systems with PLCs - Jack Hugh, GNU Licence, 846 str. KsiąŜki - wykaz na przykład na Sterowniki programowalne S.Brock, R. Muszyński, K. Urbański, K. Zawirski - Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, rok wydania: 2000 Typy układów sterowania 3

4 Historia sterowników PLC 1968 w firmie General Motors ustalono kryteria dla sterownika programowalnego. Celem było zastąpienie drogich i nieelastycznych układów sterowania przekaźnikowego. Główne wymagania to: praca w warunkach przemysłowych proste programowanie przez dotychczasowych techników i inŝynierów moŝliwość wielokrotnego uŝycia IEC The best thing that happened to industrial control Sugar Lantic on Automation Maillist 4

5 The 6 parts of the IEC Standard - 1 General overview, definitions - 2 Hardware - 3 Programming Languages - 4 User Guidelines - 5 Messaging Service Specification - 7 Fuzzy Logic The IEC Programming Languages Instruction List LD A Structured Text ANDN ST B C C:= A AND NOT B Function Block Diagram Ladder Diagram A B AND C A B C - -- / ( ) 5

6 Ladder Diagram (LD) Standardized, rationalized set of relay ladder programming symbols Based on well-known North american style of programming, resembling US-type of electrical drawing standard A B C - -- / ( ) Instruction List (IL) Single Accumulator based execution model Based upon the German Anweisungsliste, AWL One operation such as storing a value in the accumulator register, is allowed per line LD A ANDN ST B C 6

7 Structured Text (ST) High level language, block structured Syntax resembles PASCAL Complex statements and nested instructions possible Support for Iteration loops (REPEAT-UNTIL; WHILE-DO) Conditional execution (IF-THEN-ELSE; CASE) Functions (SQRT(), SIN()) C:= A AND NOT B Function Block Diagram (FBD) Graphical language, widely used in Europe Allows program elements which appear as blocks to be "wired" together in a form analogous to a circuit diagram Used in many applications that involve the flow of information or data between control components A AND C chemistry B 7

8 Sequential Function Chart, SFC Powerful graphical technique for describing the sequential behaviour of a control program Used to partition a control problem Shows overview, also suitable for rapid diagnostics The basic elements are STEPS with ACTION BLOCKS and TRANSITIONS Support for alternative and parallel sequences Step 1 N FILL Transition 1 Step 2 S Empty Transition 2 Step 3 SFC : alternative sequences Step 1 N FILL Transition 1a Transition 1b Step 2 a S Empty Step 2 b S Empty Transition 2a Transition 2b Step 3 8

9 Elementy języka LD Styk normalnie otwarty Styk normalnie zamknięty Negacja Zbocze narastające Zbocze opadające Cewka wyjściowa normalna Cewka wyjściowa z pamięcią typu Set i Reset 9

10 Zasady tworzenia sieci (network, szczebel) 10

11 Nieprawidłowe Układ z podtrzymaniem 11

12 Przełączanie bit pomocniczy Połączenie mostkowe 12

13 Połączenie z diodami Przełącznik 13

14 Układy czasowe - timery 14

15 15

16 Przykład TOF Timer typu TP 16

17 Liczniki impulsy zewnętrzne 17

18 Wybrane zagadnienia programowania - język LD Wykorzystanie kolejności wykonywania operacji Konstrukcja funkcjonalnych odpowiedników przerzutników (RS, T, D, JK) Operacje jednorazowe 18

19 Przerzutnik typu RS One Shot w pierwszym cyklu W pierwszym cyklu CR1=1, potem CR1=0 19

20 One Shot w pierwszym cyklu Umieszczone na końcu programu W pierwszym cyklu CR2=0, potem CR2=1 One Shot wyzwalany zewnętrznie CR1 wykrywa zbocze narastające IN1 Zadanie: Wykrywanie tylko pierwszego zbocza narastającego 20

21 Przerzutnik typu D IN1=D IN2=CL Przerzutnik wyzwalany poziomem sygnału CL Przerzutnik typu D IN1=D IN2=CL Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL 21

22 Przerzutnik typu T IN1=T IN2=CL Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL Przerzutnik typu JK IN1=J IN2=K IN3=CL 22

23 Przerzutnik typu JK 23