Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.1/13 ĆWICZENIE 6 PROGRAMOWANIE UNIWERSALNYCH STEROWNIKÓW LOGICZNYCH NA PRZYKŁADZIE MODUŁU LOGICZNEGO LOGO! FIRMY SIEMENS 1.CEL ĆWICZENIA: Zapoznanie się z programowaniem i działaniem uniwersalnych sterowników logicznych na przykładzie modułu logicznego LOGO! firmy Siemens. 1.1. Czym jest LOGO!? 1.2. LOGO! to uniwersalny moduł logiczny produkcji firmy Siemens. LOGO! zawiera: - sterownik programowalny, - elementy obsługi i wyświetlacz, - zasilacz, - złącze do modułu pamięci EEPROM i kabla PC, - gotowe do zastosowania podstawowe funkcje sterownicze, często wymagane w praktyce, takie jak opóźnione załączenia i wyłączenia i przekaźniki impulsowe, - zegar sterujący czasu rzeczywistego, - znaczniki binarne, - wejścia i wyjścia - zależnie od typu. LOGO! można używać dla zadań domowych oraz w technice instalacyjnej (np. oświetlenie klatki schodowej, oświetlenie zewnętrzne, zasłony słoneczne, żaluzje, oświetlenie okien wystawowych itp.), a także do budowy szaf sterujących, maszyn i urządzeń (np. systemy sterowania bramą, systemy wentylacyjne, systemy sterowania pompami wody deszczowej, itp.) Idąc dalej LOGO! można stosować do specjalistycznych systemów sterowania ogrodami zimowymi lub szklarniami, do obróbki sygnałów w układach sterowania oraz do miejscowych sterowań maszynami lub procesami w rozproszonych systemach sterowania, przy wykorzystaniu sieci ASi. 1.2. Programowanie LOGO! Pierwsze kroki z LOGO! Przez programowanie rozumiemy odwzorowane logiki połączeń układu sterowania w pamięci LOGO!. Program LOGO! jest w rzeczywistości schematem ideowym przedstawionym w inny sposób. Graficzna interpretacja odwzorowania układu sterowania dostosowana jest do właściwości panelu wyświetlacza LOGO!. W tym rozdziale pokażemy jak użyć LOGO! oraz jak przedstawić aplikacje w postaci programów LOGO! W pierwszej sekcji rozdziału krótki przykład pomoże dowiedzieć się jak użyć LOGO!: - rozpoczynamy od wprowadzenia dwóch podstawowych terminów zacisk i blok,
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.2/13 - w drugim kroku stworzymy prosty program z prostego konwencjonalnego układu, - w trzecim kroku, możesz wprowadzić program bezpośrednio do LOGO! Po przeczytaniu tylko kilku pierwszych stron, zapiszesz Twój pierwszy program do LOGO!. Wykorzystując odpowiedni sprzęt (przełączniki itp.) będziesz mógł następnie przeprowadzić swoje pierwsze testy. Przechodząc dalej przez rozdział, będziesz rozszerzał swój pierwszy program i uczył się technik, których możesz użyć do wykonywania zmian w istniejącym programie. Na koniec, wprowadzimy Cię całkowicie w LOGO!. Obejmuje ono: wszystkie funkcje LOGO!, wprowadzenie do struktury menu LOGO!. 1.3. Programowanie LOGO! 1. Wprowadzanie i uruchomienie programu Zaprojektowałeś już układ i chcesz wprowadzić go teraz do LOGO!. Przykład poniżej ilustruje jak to wykonać. 1.1 Przełączanie do trybu programowania Przyłączyłeś LOGO! do sieci i załączyłeś je. Na ekranie pojawia się następujący komunikat: No Program Przełącz LOGO! do trybu programowania. Aby to wykonać wciśnij jednocześnie trzy klawisze oraz OK. No Program ESC OK Fakt, że musisz wcisnąć jednocześnie trzy klawisze zabezpiecza przed przypadkowym przełączeniem do trybu programowania. Kiedy wciśniesz klawisze pojawi się menu LOGO!: >Program PCfCard Start Główne menu LOGO! Po lewej stronie w pierwsze! linii widzisz znak >. Wciśnij klawisze 3 4, aby przesuwać tym znakiem ( > ) do góry w dół. Przesuń > na pozycje Program" i wciśnij klawisz OK. LOGO! przełączy się do memu programowania:
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.3/13 Umieść znak > na pozycji "Edit Prg" (np. dla wprowadzenia programu), i wciśnij klawisz >Edlt prg Menu programowanie. Clear Prg LOGO! Set Clock Pozycja ASi-Bus pojawia się tylko dla wersji ASI-BUS - LOGO!..LB11 OK. LOGO! prezentuje pierwsze wyjście: Pierwsze wyjście LOGO! - Możesz używać klawiszy i dla wyboru innych wyjść. W tym punkcie rozpocznij wprowadzanie programu odwzorowującego Twój schemat ideowy. 1.4. Przeglądanie menu LOGO.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.4/13 1.5. Cztery złote zasady przy pracy z LOGO! Zasada 1 Trzy palce ESC OK Strukturę logiczną sterowania wprowadzasz w trybie programowania Przełączenie do trybu programowania odbywa się przez jednoczesne wciśnięcie trzech klawiszy: oraz klawisza OK. Wartość czasów i parametrów zmieniasz w trybie parametryzowania. Przełączenie w tryb parametryzowania odbywa się przez jednoczesne wciśnięcie dwóch klawiszy ESC oraz OK. Zasada 2 Od wyjścia do wejścia Połączenia wstawiamy zawsze w kolejności od wyjścia do wejścia. Możemy połączyć jedno wyjście z wieloma wejściami, ale nie można większej ilości wyjść połączyć z jednym wejściem. Nie można wewnętrzną ścieżką w programie połączyć żadnego wyjścia z poprzedzającym wejściem. Należy użyć do takich połączeń zwrotnych znacznika lub wyjścia. Zasada 3 Kursor i przesuwanie kursora Podczas wprowadzania programu obowiązują następujące reguły: Kiedy kursor ukazuje się z podkreśleniem, możesz przesuwać kursorem - Użyj klawiszy,, 3i 4 do przesuwania kursora po blokach programowych - Przyciśnij OK dla wyboru połączenia / bloku - Przyciśnij ESC dla rezygnacji z wykonywanej operacji Kiedy kursor ukazuje się w postaci stałego bloku, wybierz zacisk / blok - Użyj klawiszy, dla wybrania zacisku / bloku - Przyciśnij OK by zaakceptować wybór - Przyciśnij ESC by wrócić do pierwszego kroku Zasada 4 Planowanie i zapamiętania programu Przed wstawieniem połączeń zaplanuj je wcześniej na papierze lub programuj LOGO! bezpośrednio w LOGO! Soft lub LOGO! Soft Comfort.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.5/13 LOGO! może pamiętać tylko kompletne programy. Jeśli wprowadzisz niekompletny program LOGO! nie może wyjść z trybu programowania. 1.6. Bloki i numery bloków Blok w LOGO! jest funkcją, która przetwarza informacje wejściową na informację wyjściową Programowanie LOGO! polega na łączeniu zacisków z blokami. Aby to zrobić, wybrać należy potrzebne połączenie z menu Co (Co oznacza "Connector" czyli zacisk). Operacje logiczne Najprostszymi blokami są operacje logiczne: AND OR NOT I1 I2 X 1 Q Wejścia I1 i I2 są podłączone do bloku OR. Ostatnie wejście bloku nie jest używane i dlatego jest oznaczone x. Dostępne są także funkcje specjalne: przekaźnik impulsowy licznik opóźnienie załączenia Wyświetlanie bloku na wyświetlaczu LOGO! Rysunek poniżej pokazuje typowy wyświetlacz LOGOI Jak wdać. w danej chwili, pokazany może być tylko jeden blok. Z tego powodu, wprowadzono numery bloków, co pomaga rozpoznawać strukturę układu.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.6/13 1.7. Obraz wyświetlacza LOGO Przydzielanie numeru bloku Zawsze, gdy wprowadzany jest blok do programu, LOGO! przydziela temu blokowi numer, jest to "numer bloku". LOGO! używa numerów bloków do identyfikacji połączeń pomiędzy blokami. Numer bloku jest później podstawowa pomocą przy poruszaniu się w programie. Rysunek na poprzedniej strome pokazuje trzy stany wyświetlacza LOGO!, które razem tworzą program Jak widać, LOGO łączy bloki ze sobą przy pomocy numeru bloku. Zalety numerowania bloków Jest jednakże leszcze jedna korzyść z używania numerów bloków można podłączać dowolny blok do wejścia aktualnego bloku W ten sposób można użyć tymczasowego wyniku operacji logicznej (lub innej) więcej niż raz. Oszczędza to pracy potrzebnej do ponownego
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.7/13 wprowadzania, oszczędza pamięć LOGO!, a układ pozostaje przejrzysty i łatwy do zrozumienia. W takim przypadku należy wiedzieć jak blok został oznaczony przez LOGO! Uwaga! Dla efektywnej pracy polecamy narysowanie programu, co ułatwia jego tworzenie. Na tym planie należy później nanieść numery bloków utworzonych w LOGO!. Kiedy używamy do programowania LOGO! oprogramowania LOGO! Soft możemy pokazać i wydrukować nasz plan styków. Oprogramowanie LOGO! Soft Comfort umożliwia tworzenie bezpośrednio planu funkcyjnego naszego programu. 1.8. Stałe i zaciski - (Co) Stałe i zaciska (ang. Connectors = Co) opisują wejścia. wyjścia i stałe poziomy napięcia. Wejścia Wejścia będą oznaczane lako I Numery wejść (11, 12,. ) odpowiadają numerom zacisków wejściowych LOGO!. Wersje LOGO! ze złączem AS-Interface (LOGO!...811) mają do dyspozycji wejścia la1.... la4 do komunikacji poprzez szynę ASi. Wyjścia Wyjścia będą oznaczane jako Q. Numerom wyjść (, Q2,...) odpowiadają numery zacisków wyjściowych LOGO!. Wersje LOGO! ze złączem AS-Interface (LOGO!...B11) mają do dyspozycji wyjścia Qa1... Qa4 do komunikacji poprzez szynę ASi. Znaczniki Znaczniki będą oznaczane jako M. Znaczniki są nierzeczywistymi wyjściami, których powstająca wartość zależy od ich wejść. W LOGO! są do dyspozycji 4 znaczniki M1...M4. Poprzez użycie znaczników można technicznie przekroczyć maksymalną liczbę szeregowo połączonych bloków. Wskaźnik Poziomy napięcia będą oznaczane jako hi i lo. Kiedy blok powinien mieć stały stan "1"= hi lub "0"=lo, wejście będzie opisane stałym wskaźnikiem lub stałą wartością hi lub lo Otwarte zaciski Kiedy zacisk bloku powinien zostać nieodłączony, będzie oznaczony symbolem x.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.8/13 1.9. Kasowanie bloku Przypuśćmy, że chcesz skasować blok B02 z poniższego programu i połączyć bezpośrednio do wyjścia. By to wykonać, postępuj zgodnie z poniższą procedurą: 1. Przełącz LOGO! do trybu programowania (zasada trzech klawiszy) 2. Wybierz 'Edit Prg' poprzez wciśnięcie OK. 3. Przy pomocy klawisza umieść kursor na wejściu 01, tzn. pod B02: 4. Wciśnij klawisz OK. 5. Podłącz bezpośrednio do wyjścia blok zamiast bloku B02: Wybierz listę BN i wciśnij klawisz OK. Wybierz i następnie wciśnij klawisz OK. Wynik: Blok B02 został skasowany. Blok jest teraz bezpośrednio połączony do wyjścia zamiast bloku. Kasowanie połączonych ze sobą bloków. Przypuśćmy, że chcesz skasować blok oraz blok B02 z poniższego programu: By to wykonać, postępuj zgodnie z poniższa procedura: 1. Przełącz LOGO! do trybu programowania (zasada trzech klawiszy) 2. Wybierz 'Edit Prg' poprzez wciśnięcie OK. 3. Umieść kursor na wejściu 01, tzn. pod B02: 4. Wciśnij klawisz OK.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.9/13 5. Ustaw zacisk x zamiast bloku B02 na wyjściu 01: Wybierz listę Co i wciśnij klawisz OK. Wybierz x i następnie wciśnij klawisz OK. Wynik: Blok B02 jest teraz kasowany, ponieważ nie jest już używany nigdzie w układzie, a wszystkie bloki, które były z nim połączone (tj. blok w tym przykładzie) są kasowane. 1.10. Pierwszy program Spójrz na następujący układ: równoległe połączenie dwóch przełączników. W schemacie ideowym, układ ten będzie wyglądał tak: s1 K1 s2 K1 E1 Obciążenie E1 jest załączane przez przełącznik S1 lub przełącznik S2. Gdy rozpatrujemy to w LOGO!, równoległe połączenie przełączników jest reprezentowane przez blok OR, ponieważ przełączniki S1 lub S2 załączają wyjście. Edycja programu Wprowadź teraz swój program (od wyjścia do wejścia). Początkowo L.OGO! wyświetla wyjście: Pierwsze wyjście LOGO! W symbolu 01, zostało pokreślone Q. To podkreślenie oznacza, że w tym miejscu znajduje się kursor. Kursor wskazuje Twoja aktualna pozycję w programie. Możesz przesuwać kursorem przy użyciu klawiszy,, i, Teraz wciśnij klawisz. Kursor przesunie się w lewą stronę. Kursor wskazuje Twoja pozycję w programie. W tym momencie wprowadź tylko pierwszy blok (blok OR). Wciśnij klawisz OK aby przełączyć się do trybu wprowadzania. Co Kursor ukazuje się w postaci szarego prostokąta: możesz teraz wybrać zacisk lub blok.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.10/13 Kursor już dłużej nie pojawia się w postaci podkreślenia; zamiast tego pojawia się na tle migającego, szarego prostokąta. W tym samym czasie LOGO! oferuje Ci pierwszą listę do wyboru. Wybierz listę GF (wciskaj klawisz do momentu pokazania się GF), i wciśnij klawisz OK. LOGO! wyświetla pierwszy blok z listy funkcji podstawowych: & Pierwszym blokiem z listy funkcji podstawowych jest blok AND. Kursor pojawia się w postaci szarego prostokąta wskazującego, że realizujesz tryb wybierania bloku. Wciskaj klawisz i do momentu pojawienia się na wyświetlaczu bloku OR: Kursor nadal pozostaje w boku w postaci szarego prostokąta. Wciśnij klawisz OK i tym samym zatwierdź wprowadzoną część programu. Na wyświetlaczu pojawia się: Twój cały program wygląda: Numer bloku 1 Wprowadziłeś teraz pierwszy blok. Każdy blok, który wprowadzisz otrzymuje numer, numer bloku. Musisz teraz przyporządkować wszystkie wejścia bloku. Wykonaj to tak: Wciśnij klawisz OK: Na wyświetlaczu pojawia się: Co Wybierz listę Co wciśnij klawisz OK Na wyświetlaczu pojawia się: X
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.11/13 Pierwsza pozycja na liście Co to znak wskazujący, że dane wejście nie jest używane, znak "x". Użyj klawiszy lub by wybrać I1. I 1 Wciśnij klawisz OK: wejście 11 jest podłączone do wejścia bloku OR. Następnie kursor przeskakuje do kolejnego wejścia bloku OR. I1 Tym sposobem I2 zostało połączone do wejścia bloku OR: Teraz połącz wejście I2 do kolejnego wejścia bloku OR. Wiesz już jak to zrobić: 1. Przełącz się do trybu wprowadzania: OK 2. Wybierz listę Co: lub 3 Zaakceptuj listę Co: OK. 4. Wybierz i2: lub 5. Zaakceptuj I2 OK. Tym sposobem zostało podłączone do wejścia bloku OR: I1 I2 Nie potrzebujemy wykorzystywać w programie ostatniego wejścia bloku OR. W programie LOGO! oznacz to wejście jako nieużywane przez znak "x", więc wprowadź go (poznałeś tę zasadę już wcześniej): 1. Przełącz się do trybu wejściowego: OK 2. Wybierz listę Co: lub 3. Zaakceptuj listę Co: OK 4. Wybierz x: lub 5. Zaakceptuj x: OK W ten sposób wszystkie wejścia bloku OR zostały przyporządkowane. Z punktu widzenia LOGO! program jest już kompletny. LOGO! wraca do wyjścia. Na wyświetlaczu pojawi się: I1 I2 X 1 Twój cały program tak wygląda.
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.12/13 Będziemy teraz wychodzić z wprowadzania programu i przełączać LOGO! do trybu RUN (praca). Aby to zrobić 1 Wróć do menu programowania: ESC Jeżeli w tym miejscu nie możesz wrócić do menu programowania, tzn., że nie masz kompletnie oprzewodowanego (podłączonego) bloku LOGO! wyświetla miejsce w programie, w którym o czymś zapomniałeś (LOGO! akceptuje tylko kompletny program, ponieważ jest to w Twoim interesie). Uwaga! Tak więc LOGO! zapamiętał Wasz program. Jest on tak długo pamiętany dopóki nie będzie usunięty rozkazem. 2. Wróć do głównego menu: ESC Przełączenie LOGO! do trybu RUN 3. Przesuń '>' na 'Start': 4. Zaakceptuj Start: OK. LOGO! przełączyło się do trybu RUN (praca). W trybie RUN LOGO! wyświetla następujące dane: Co to dla nas znaczy, kiedy mówimy "LOGO! jest w trybie RUN?". W trybie RUN LOGO! wykonuje program. Czyta stany na wejściach, używa programu, w którym określiłeś stany wyjść, a także, zgodnie z programem, załącza/wyłącza przekaźniki na wyjściach. Poniżej pokazano jak LOGO! prezentuje stany na wejściach i wyjściach:
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 6 str.13/13 2. LITERATURA 1. Układy przełączające w automatyce. J. Siwiński, WNT Warszawa 1980. 2. Podstawy elektroniki cyfrowej. J. Kalisz, WKŁ Warszawa 1998. 3. Instrukcja obsługi - podręcznik LOGO! SIEMENS. Warszawa 2000. 3. PRZEBIEG ĆWICZENIA 1. Przy pomocy programu komputerowego Logo! Soft Comfort V1.0 Demo przeprowadź symulację przykładu "Pierwszy program" zawartego powyżej w opisie. 2. Przy pomocy klawiatury sterownika wprowadź program do sterownika programowalnego Logo!, a następnie uruchom program i sprawdź poprawność działania. 3. Zaprojektuj program realizujący układ sterowania podany przez prowadzącego, przeprowadź symulację na komputerze. 4. Wprowadź program do sterownika, uruchom i sprawdź poprawność działania.