JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW dr inż. Wiesław Madej Wstęp
Języki programowania sterowników 15 h wykład 15 h dwiczenia Konsultacje: - pokój 325A - środa 11 14 - piątek 11-14
Literatura Tadeusz Legierski, Jerzy Kasprzyk, Janusz Wyrwał, Janusz Hajda: Programowanie sterowników PLC 3
Literatura (cd.) Jerzy Kasprzyk: Programowanie sterowników przemysłowych 4
Literatura (cd.) Kazimierz Dzierżek Programowanie sterowników GE Fanuc 5
Co to jest STEROWNIK PROGRAMOWALNY? Sterowniki programowalne PLC (Programmable Logic Controllers) są komputerami przemysłowymi, które pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego: Zbierają pomiary Transmitują dane Wykonują programy aplikacyjne Generują sygnały sterujące Realizują funkcje diagnostyki programowej i sprzętowej. Opisuje je norma IEC 61131 6
Zbieranie pomiarów Za pośrednictwem modułów wejściowych z analogowych i dyskretnych czujników oraz urządzeo pomiarowych Wartości pomiarów zmiennych procesowych są wejściami sterownika, zaś obliczone zmienne sterujące stanowią wyjścia sterownika 7
Transmisja danych Za pomocą modułów i łącz komunikacyjnych Wykonywanie programów aplikacyjnych Na podstawie przyjętych parametrów i uzyskanych danych o sterowanym procesie lub maszynie 8
Generowanie sygnałów sterujących Zgodnie z wynikami obliczeo programów aplikacyjnych i przekazywanie ich poprzez moduły wyjściowe do elementów i urządzeo wykonawczych 9
Główne zadanie sterownika Głównym zadaniem sterownika jest reagowanie na zmiany wejśd poprzez obliczanie wyjśd według zaprogramowanych reguł sterowania lub regulacji. Reakcja ta może byd zależna od wyników operacji arytmetyczno logicznych wykonanych dla aktualnych wartości wejśd sterownika, jego zmiennych wewnętrznych oraz od zaprogramowanych warunków czasowych. 10
Struktura sterowników Proces automatyki Wejścia binarne Wejścia analogowe Bloki specjalne Wyjścia analogowe Wyjścia binarne Moduły I/O Program Obraz wejść zmienne pomocnicze dane timer licznik Obraz wyjść Pamięć PROCESOR
Montaż sterowników 1 2 3 Sterowniki PLC są produkowane w postaci modułów montowanych na szynie montażowej w następującej kolejności: 1. Zasilacz. 2. Jednostka sterująca. 3. Moduły I/O (wejścia i wyjścia).
Najważniejsze firmy produkujące sterowniki PLC Do najważniejszych firm produkujących sterowniki zaliczamy: GE Fanuc Automation Siemens Allen Bradley Schneider Modicon Moeller Bernecker & Reiner (B&R) 13
Sterowniki GE Fanuc Automation Sterowniki serii 90-70 Sterowniki serii 90-30 Sterowniki VersaMax Sterowniki VersaMax Micro Sterowniki VersaMax Nano Sterowniki Durus Sterowniki Horner Xle Sterowniki Horner XLt Sterowniki Horner NX 14
Sterownik 90-70 15
GE Fanuc - Durus 16
Sterowniki firmy Siemens Firma Siemens oferuje następujące sterowniki: Sterowniki LOGO Sterowniki S7-200 Sterowniki S7-300 17
Sterownik S7-200 S7-200 jest sterownikiem dedykowanym automatyzacji maszyn i urządzeo oraz przeznaczonym do tworzenia zdecentralizowanych struktur sterowania dla małych obiektów typu przepompownie, oczyszczalnie ścieków. Sterownik ma budowę modułową, dzięki czemu może byd łatwo dopasowany do wymagao użytkownika. 18
Sterownik LOGO! I S7-300 19
Języki programowania sterowników Z punktu widzenia użytkownika możliwośd programowania sterowników PLC jest najbardziej interesującym elementem systemu sterowania realizowanego za ich pomocą, gdyż to właśnie w ten sposób wprowadza się do systemu odpowiedni algorytm sterowania. Norma IEC 61131 Programmable Controllers składa się z pięciu części, a jej trzecia częśd dotyczy języków programowania i stanowi jej najważniejszą częśd. 20
Języki programowania sterowników Norma IEC 61131-3 definiuje pojęcia podstawowe, zasady ogólne, model programowy i model komunikacyjny (wymiana danych między elementami oprogramowania) oraz podstawowe typy i struktury danych. Określono w niej dwie grupy języków programowania: języki tekstowe i graficzne. W grupie języków tekstowych zdefiniowane zostały następujące języki: - Język listy instrukcji IL (Instruction List) - Język strukturalny ST (Structured Text) Do grupy języków graficznych należą: - Język schematów drabinkowych LAD (Ladder Diagram) - Język schematów blokowych FBD (Function Block Diagram) Ponadto w normie IEC 61131-3 przedstawiono sposób tworzenia struktury wewnętrznej programu w postaci grafu sekwencji SFC (Sequential Function Chart), który pozwala na opisywanie zadao sterowania sekwencyjnego za pomocą grafów zawierających etapy (kroki) i warunki przejścia (tranzycji) między tymi etapami. 21
Język listy instrukcji IL (Instruction List) Język listy instrukcji IL, będący odpowiednikiem języka typu assembler, którego zbiór instrukcji obejmuje operacje logiczne, arytmetyczne, operacje relacji, jak również funkcje przerzutników, czasomierzy, liczników itp.. 22
Język strukturalny ST (Structured Text) Język strukturalny ST, który jest odpowiednikiem języka algorytmicznego wysokiego poziomu, zawierającego struktury programowe takie, jak: If...then...else...end_if Case...of...end_case For...to...do...end_for While...do...end_while Repeat...end_repeat 23
Język schematów drabinkowych LAD (Ladder Diagram) Język schematów drabinkowych LAD (lub LD), podobny do stykowych obwodów przekaźnikowych, w którym dopuszcza się użycie także funkcji: arytmetycznych, logicznych, porównao i relacji jak również bloków funkcyjnych: przerzutników, czasomierzy, liczników, regulatora PID czy bloków programowych. 24
Język schematów blokowych FBD (Function Block Diagram) Język schematów blokowych FBD, będący odpowiednikiem schematów przepływu sygnału dla obwodów logicznych przedstawionych w formie połączonych bramek logicznych oraz bloków funkcyjnych takich jak w języku LAD. 25
Język C Język C jest od niedawna stosowany do programowania sterowników programowalnych PLC. Taką możliwośd daje nam m. in. firma GE Fanuc w systemach 90-70 czy PACSystems RX3i/RX7i. 26
Zapraszam na przerwę!!! 27