Ćwiczenie VI (wersja 17)

Transkrypt

1 LABORATORIUM MECHATRONIKI IEPiM Ćwiczenie VI (wersja 17) Uruchamianie sterownika Siemens SIMATIC S z modelem układu elektropneumatycznego Zał.1 - Podstawy PLC w elektropneumatycznych układach sterowania Zał.2 - Koncepcja programowania (Sterownik S rozdział 6.) Zał.3 - Sterownik S i panel dotykowy - pierwsze kroki Zał.4 - Wizualizacja procesu na panelu HMI typu KTP600 PN - kolor S Datasheet Przebieg ćwiczenia 1. Zapoznać się z modelem 3-cylindrowego układu elektropneumatycznego. CZĘŚĆ 1. (OBOWIĄZKOWA : Instrukcje kombinacyjne. 2. Połączyć i uruchomić przykładowe sekwencje sterowania modelem układu elektropneumatycznego w trybie pracy ZASILACZ oraz naszkicować odpowiednie schematy ideowe. (BEZ UŻYCIA STEROWNIKA PLC!) Przykładowe sekwencje sterowania układem elektropneumatycznym (patrz Zał.1): ( + oznacza cylinder w stanie rozprężenia, - oznacza cylinder w stanie sprężenia) A+B+C+A-B-C- A+ C+ A- C- B+ B- A+B+C+C-B-A- PO WYKONANIU WYBRANEGO ZADANIA I SPRAWDZENIU REALIZACJI : 3. Zestawić sieć Ethernet typu gwiazda zawierającą: switch CSM sterownik S (CPU1212C AC/DC/RLY) - PC/programator - panel dotykowy KTP600 według rys Podłączyć zasilacze 24V/2A do panela KTP600 i switcha CSM 1277 (patrz rys.7.) 5. Zestawić model układu w trybie STEROWNIK ze sterownikiem programowalnym PLC. 6. Po akceptacji prowadzącego włączyć zasilanie 230V AC komputera PC i sterownika PLC. 7. Uruchomić i skonfigurować oprogramowanie TIA Portal (patrz Przykład 1: str. 7-8) 8. Napisać program sterowania zaworami siłowników elektropneumatycznych jak w pkt.2. Patrz Zał. 2 rozdział 1, 2. Na ekranie dotykowym głównym KTP600 (Root screen) należy pozostawić przycisk Wyłącz, jak na rys.10, umożliwiający wyjście z programu użytkownika. Wczytać program i zweryfikować jego działanie ( patrz Przykład 2: str. 9) CZĘŚĆ 2. Instrukcje pamięciowe, zatrzask. Operacje czasowe: timery i liczniki i inne instrukcje 9. Zaproponować, napisać i uruchomić program sterowania zaworami siłowników elektropneumatycznych wg założeń zaakceptowanych przez prowadzącego CZĘŚĆ 3. Wizualizacja programu na dotykowym panelu graficznym 10. Napisać i uruchomić program wyświetlający na panelu HMI KTP600 bieżący czas lokalny PLC oraz nazwę grupy i nazwiska autorów projektu, wg algorytmu opisanego w Zał.2 rozdział Przygotować wizualizację uruchomionego układu sterowania zaworami siłowników (przykład wizualizacji napełniania i opróżniania zbiornika pokazano w Zał.3 ) W sprawozdaniu należy: a) opisać stanowisko laboratoryjne, b) przedstawić założenia przygotowanych projektów, c) wykreślić schematy ideowe (sprzętowe) i dokładny opis uruchomionych układów, wykaz sygnałów wejściowych i wyjściowych sterownika PLC wraz z odpowiadającymi im numerami portów, d) sporządzić diagramy czasowe ilustrujące zaprogramowaną sekwencję wraz z napięciami na poszczególnych elementach wykonawczych e) załączyć wydruki schematów drabinkowych (patrz przykład rys.9.), f) załączyć wydruk widoku wizualizacji na panelu (patrz przykład rys.10.), g) sformułować wnioski. 1

2 LABORATORIUM MECHATRONIKI IEPiM Rys.1. Widok i schemat modelu 3-cylindrowego układu elektropneumatycznego Oznaczenie Wykaz czujników i elementów wykonawczych modelu Czujniki Nazwa Elementy wykonawcze Nazwa Oznaczenie START Przycisk START A1 Zawór rozprężania siłownika A S1 Czujnik siłownika A w pozycji sprężania A2 Zawór sprężania siłownika A S2 Czujnik siłownika A w pozycji rozprężania B1 Zawór rozprężania siłownika B S3 Czujnik siłownika B w pozycji sprężania B2 Zawór sprężania siłownika B S4 Czujnik siłownika B w pozycji rozprężania C1 Zawór rozprężania siłownika C S5 Czujnik siłownika C w pozycji sprężania C2 Zawór sprężania siłownika C S6 Czujnik siłownika C w pozycji rozprężania 2

3 LABORATORIUM MECHATRONIKI IEPiM Rys. 2. Widok stanowiska laboratoryjnego =24V/2A =24V/0,3A Rys. 3. Sterownik Siemens PLC Simatic S ( patrz Zał.2, Zał.4) CPU1212C AC/DC/RLY 212-1BE31-0XB0 1) Złącze zasilające 2) Gniazdo karty pamięci 3) Złącze na przewody ( pod klapkami) 4) Diody sygnalizacyjne LED dla wejść i wyjść 5) Złącze sieci PROFINET 3

4 Rys. 4. Dotykowy panel operatorski KTP600 BASIC COLOR PN 1) Wyświetlacz/ekran dotykowy 2) Wnęki zacisków montażowych 3) Uszczelka montażowa 4) Przyciski funkcyjne 5) PROFINET interfejs 6) Złącze zasilania 7) Tabliczka produktu 8) Typ interfejsu 4

5 Charakterystyka KTP600color Wyświetlacz : 5,7 cala, TFT, 256 kolorów Rozdzielczość: 320 x 240 pikseli Elementy sterujące: ekran dotykowy, 6 dowolnie konfigurowalnych przycisków Pamięć użytkownika: 512 KB Interfejsy: 1 x RJ 45 Ethernet w wariancie PROFINET Stopień ochrony: IP 65, NEMA 4x (z przodu, jeśli zamontowany), IP 20 z tyłu Wymiary montażowe 197 x 141 mm (szer x wys) Panel czołowy 214 x 158 mm (szer x wys), głębokość 44 mm Oprogramowanie konfiguracyjne WinCC Basic (TIA Portal) / WinCC flexible Compact Siemens Obsługa: ekran dotykowy, przyciski membranowe Rys. 5. Switch Siemens CSM

6 Rys. 6. Sieć Ethernet (gwiazda) : switch - sterownik S PC/programator - panel dotykowy Ustawiony stały adres IP programatora to Maska podsieci: Pierwszą częścią adresu IP jest Network ID, który identyfikuje sieć w jakiej znajduje się dane urządzenie. Drugą częścią adresu IP jest Host ID, unikalny dla każdego urządzenia w danej sieci. Adres IP x.y jest standardowo rozpoznawany jako sieć prywatna, która nie jest dostępna w Internecie. Maska służy do podziału puli adresów IP na podsieci co jest równoznaczne z podziałem adresu IP na część sieciową i hosta. Adres sieci = IP adres AND maska. Rys. 7. Podłączenie zasilacza 24V DC do switcha CSM 277 6

7 PRZYKŁAD 1. Nowy projekt: dodawanie urządzeń PLC_1 i HMI_1 - wykonać dla sterownika i panelu graficznego zamontowanych na stanowisku 7

8 8

9 PRZYKŁAD 2. Wczytywanie programu użytkownika: Compile > Download to device > (patrz zał.3 pkt 2.8) W przypadku wgrywania programu do panelu graficznego należy zaznaczyć opcję Remote control w ustawieniach Transfer panelu ( patrz zał.3 pkt 3.9) 9

10 Rys.8. Ustawienia wydruku schematu drabinkowego- blok Main (Należy wybrać opcję Compact!) Rys.9. Przykładowy wydruk bloku Main [OB1] 10

11 Rys.10. Przykładowy wydruk Ekran główny (Root screen) 11

12 Rys. 11. Listing przykładowego programu sterowania 3-cylindrowym układem elektropneumatycznym Rys.12. Schemat ideowy i program drabinkowy przykładowego 4-cylindrowego układu elektropneumatycznego 12

13 Pytania do ćwiczenia VI 1. Wymienić i porównać graficzne metody programowania PLC. 2. Co rozumiesz przez określenie styk, cewka, gałąź pionowa i gałąź pozioma schematu drabinkowego? Podaj przykład. 3. Zdefiniować i wyjaśnić na przykładzie działanie operacji zatrzasku w języku drabinkowym. 4. Na czym polega programowanie timera? 5. Podać przykład segmentu programu w języku drabinkowym, z licznikiem odliczającym w dół. 6. Omówić budowę i zasadę działania zaworów rozdzielających zastosowanych na stanowisku laboratoryjnym. 7. Na czym polega błąd programisty polegający na stworzeniu gałęzi schematu drabinkowego ze zwarciem? 8. Na czym polega błąd programisty polegający na stworzeniu gałęzi schematu drabinkowego ze zwrotnym przepływem mocy? 9. Jaką funkcję pełnią cykliczne bloki organizacyjny OB w programie sterownika PLC? 10. Naszkicować przebieg czasowy w przypadku licznika CTU zliczającego do dwóch liczby całkowite bez znaku. 11. Omówić sposoby samoczynnego zerowania timerów 12. Naszkicuj diagram czasowy licznika typu CTU. 13. Co to jest sygnał PWM sterownika, podaj przykład zastosowania. 14. Naszkicuj diagram czasowy timera typu TONR 15. Omów działanie instrukcji MOVE w programie PLC 16. Narysować schemat ideowy układu dwucylindrowego A i B z zaworami rozdzielającymi 5/2 sterowanymi elektrycznie, które realizują funkcję : A+B+A-B- po włączeniu zasilania. 13