Sterowniki programowalne i regulatory cyfrowe Dr inŝ. Stefan Brock Pok. 627 http:\\www.stefanbrock.neostrada.pl 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
Konsultacje - pok. 627 Poniedziałki - 15:15-16:00 Czwartki - 14:00-15:30 Zgłoszenie się na konsultację (e-mail) 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
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 www.elektroksiegarnia.pl Sterowniki programowalne S.Brock, R. Muszyński, K. Urbański, K. Zawirski - Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, rok wydania: 2000 Typy układów sterowania 3
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 61131-3 The best thing that happened to industrial control Sugar Lantic on Automation Maillist 4
The 6 parts of the IEC 61131 Standard - 1 General overview, definitions - 2 Hardware - 3 Programming Languages - 4 User Guidelines - 5 Messaging Service Specification - 7 Fuzzy Logic The IEC 61131-3 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
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
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
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
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
Zasady tworzenia sieci (network, szczebel) 10
Nieprawidłowe Układ z podtrzymaniem 11
Przełączanie bit pomocniczy Połączenie mostkowe 12
Połączenie z diodami Przełącznik 13
Układy czasowe - timery 14
15
Przykład TOF Timer typu TP 16
Liczniki impulsy zewnętrzne 17
Wybrane zagadnienia programowania - język LD Wykorzystanie kolejności wykonywania operacji Konstrukcja funkcjonalnych odpowiedników przerzutników (RS, T, D, JK) Operacje jednorazowe 18
Przerzutnik typu RS One Shot w pierwszym cyklu W pierwszym cyklu CR1=1, potem CR1=0 19
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
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
Przerzutnik typu T IN1=T IN2=CL Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL Przerzutnik typu JK IN1=J IN2=K IN3=CL 22
Przerzutnik typu JK 23