Ćwiczenie 5. Realizacja prostych algorytmów sterowania z wykorzystaniem programu CONCEPT



Podobne dokumenty
JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW

Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle

Programowanie sterowników przemysłowych / Jerzy Kasprzyk. wyd. 2 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści

SFC zawiera zestaw kroków i tranzycji (przejść), które sprzęgają się wzajemnie przez połączenia

Sterowniki Programowalne (SP) Wykład 11

Konfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy

JĘZYK SFC Sequential Function Chart ki 2004 Graf sekwencji rbańs rad U on inż. K dr

Opracował: Jan Front

Adaptacja sterownika PLC do obiektu sterowania. Synteza algorytmu procesu i sterowania metodą GRAFCET i SFC

CoDeSys 3 programowanie w języku drabinkowym LD

1. SFC W PAKIECIE ISAGRAF 2. EDYCJA PROGRAMU W JĘZYKU SFC. ISaGRAF WERSJE 3.4 LUB 3.5 1

Sterowniki Programowalne (SP)

Konfiguracja i programowanie sterownika GE Fanuc VersaMax z modelem procesu przepływów i mieszania cieczy. Przebieg ćwiczenia

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO OPIS PRZEDMIOTU. Sieci i sterowniki przemysłowe

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Nazwa. Oznaczenia. Zygmunt Kubiak. Sterowniki PLC - Wprowadzenie do programowania (1)

Ćwiczenie 4 Implementacja prostych algorytmów sterowania w środowisku Modicon Concept

MIĘDZYNARODOWA NORMA IEC 61131

STEROWANIE URZĄDZENIAMI PRZEMYSŁOWYMI ĆWICZENIE 4 BLOKI FUNKCYJNE

W 5_2 Typy języków programowania sterowników PLC (zdefiniowane w IEC-61131) - języki graficzne (LD, FBD); języki tekstowe (ST, IL).

Modułowy programowalny przekaźnik czasowy firmy Aniro.

Zadanie egzaminacyjne E 19 Nr zad 02

Sterowniki Programowalne (SP)

W_4 Adaptacja sterownika PLC do obiektu sterowania. Synteza algorytmu procesu i sterowania metodą GRAFCET i SFC

1. Podstawowe wiadomości Możliwości sprzętowe Połączenia elektryczne Elementy funkcjonalne programów...

LABORATORIUM PRZEMYSŁOWYCH SYSTEMÓW STEROWANIA

Język programowania: Lista instrukcji (IL Instruction List)

PROGRAMY STEROWANIA I WIZUALIZACJI II

CoDeSys 3 programowanie w języku CFC

PROGRAMOWANIE UKŁADÓW REGULACJI CIĄGŁEJ PCS

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY CZERWIEC 2010

Przykłady wybranych fragmentów prac egzaminacyjnych z komentarzami Technik mechatronik 311[50]

Komentarz technik mechatronik 311[50]-01 Czerwiec 2009

Roboty Przemysłowe. Rys. 1. Główne okno Automation Studio.

Tworzenie prostego programu w językach ST i LD

WSTĘP. Rys.1 Szablon do projektowania schematu elektrycznego wraz ze specyfikacją obwodów.

Oprogramowanie komputerowych systemów sterowania

Procedura tworzenia oprogramowania sterownika Synteza algorytmu procesu i sterowania metodą GRAFCET i SFC

Materiały dodatkowe. Simulink PLC Coder

CoDeSys 3 programowanie w języku FBD

Utworzenie aplikacji mobilnej Po uruchomieniu Visual Studio pokazuje się ekran powitalny. Po lewej stronie odnośniki do otworzenia lub stworzenia

Sterownik Visilogic V260

Kurs Podstawowy S7. Spis treści. Dzień 1

1. JĘZYK SFC WPROWADZENIE

ŚRODOWISKO PC WORX JAKO WSPARCIE W NAUCE PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW PLC

Podstawy PLC. Programowalny sterownik logiczny PLC to mikroprocesorowy układ sterowania stosowany do automatyzacji procesów i urządzeń.

PLC - język tekstu strukturalnego ST

Zadania kwalifikacyjne do odbycia praktyki/stażu w Zakładzie Automatyki Ochrony Środowiska i Przemysłu PROCOM SYSTEM S.A.

Emulator sterowników PLC serii FX

FAQ: /PL Data: 14/06/2007 Konfiguracja współpracy programów PC Access i Microsoft Excel ze sterownikiem S7-200

Opracowanie ćwiczenia laboratoryjnego dotyczącego wykorzystania sieci przemysłowej Profibus. DODATEK NR 4 Instrukcja laboratoryjna

Nazwa kwalifikacji: Projektowanie i programowanie urządzeń i systemów mechatronicznych Oznaczenie kwalifikacji: E.19 Numer zadania: 01

Sterowniki PLC. Elektrotechnika II stopień Ogólno akademicki. przedmiot kierunkowy. Obieralny. Polski. semestr 1

Podstawy programowania PLC - zadania

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Politechnika Łódzka. Instytut Systemów Inżynierii Elektrycznej

Ćwiczenie 7: WYKONANIE INSTALACJI kontroli dostępu jednego Przejścia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Galileo v10 pierwszy program

MIKROPROCESOROWY STEROWNIK PARAMETRÓW KLIMATYCZNYCH

Elementy oprogramowania sterowników. Instrukcje podstawowe, funkcje logiczne, układy czasowe i liczenia, znaczniki

Zmiany. Initial Step krok inicjujący sekwenser

Przykład programowania PLC w języku drabinkowym - ćwiczenie 6

Sterowanie procesem wiercenia otworów w elemencie na linii produkcyjnej przy pomocy sterownika PLC

Spis treści. Dzień 1. I Konfiguracja sterownika (wersja 1410) II Edycja programu (wersja 1406) III Środowisko TIA Portal (wersja 1410)

Politechnika Gdańska. Gdańsk, 2016

Ćwiczenie 4: Eksploatacja systemu kontroli dostępu jednego Przejścia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Podstawy programowania w środowisku Totally Integration Automation Portal

Istnieje wiele metod przekształcania algorytmów wprogram sterujący.

Pierwsze kroki z easy Soft CoDeSys Eaton Corporation. All rights reserved.

Materiały dodatkowe. Simulink Real-Time

Przemysłowe Systemy Automatyki ĆWICZENIE 2

Sterownik Spid Pant 8 i Ant 8. Podręcznik użytkowania

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJĄCEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2010

ĆWICZENIE 3 INSTRUKCJE STEROWANIA PRZEBIEGIEM

Zadanie egzaminacyjne

E-E-A-1008-s6. Sterowniki PLC. Elektrotechnika I stopień Ogólno akademicki. kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Katedra Automatyzacji

Instrukcja obsługi notowań koszykowych w M@klerPlus

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Ploter I-V instrukcja obsługi

PODSTAWY PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW PLC

CENTRALA STERUJĄCA SMART CONTROL

Notatka Aplikacyjna NA 03006PL Maj 2016

Zadanie egzaminacyjne

1. Zbiornik mleka. woda. mleko

UKŁADY SEKWENCYJNE WPROWADZENIE

Programowanie sterowników B&R

2. Podstawy narzędzia Application Builder, budowa strony, kreatory aplikacji

Opis szybkiego uruchomienia programu APBSoft

5.2. Pierwsze kroki z bazami danych

Politechnika Łódzka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych. Laboratorium Elektroniki Przemysłowej: Komputery i Sterowniki Przemysłowe

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE OBSŁUGA AWARII ZA POMOCĄ STEROWNIKA SIEMENS SIMATIC S7

Konwersja maszyny fizycznej na wirtualną.

Katedra Systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów

Ćwiczenia z S S jako Profinet-IO Controller. FAQ Marzec 2012

Autorzy. Zespół SABUR Sp. Z o.o. Wydanie Data. Sierpień SABUR Sp. Z o. o. Wszelkie prawa zastrzeżone

Rejestratory Sił, Naprężeń.

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Elektrotechnika I stopień Ogólno akademicki. kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

STEROWNIKI wykład monograficzny Jerzy Kasprzyk

Transkrypt:

Ćwiczenie 5 Realizacja prostych algorytmów sterowania z wykorzystaniem programu CONCEPT 1. Wprowadzenie Wraz z wykorzystaniem komputerów typu IBM PC do programowania sterowników PLC oraz do sporządzenia dokumentacji tego oprogramowania znacznie rozwinęły się możliwości programowe i komunikacyjne sterowników pracujących niejednokrotnie w rozwiniętych sieciowych systemach komputerowych. Przyczyną był m. in. dynamiczny rozwój oprogramowania komputerów PC, a w szczególności oprogramowania do sterowania nadrzędnego i zbierania danych SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) przeznaczonego dla nadrzędnej warstwy sterowania. Systemy SCADA dopełniają i rozszerzają możliwości sterowników, realizując m. in. następujące funkcje: zbierania i przetwarzania oraz archiwizacji danych pochodzących bezpośrednio z systemów sterownikowych opracowania raportów dotyczących bieżącego stanu, zużycia materiałów oraz stanu pracy maszyn i urządzeń wizualizacji w wielu formach graficznych wartości zmiennych procesowych (aktualnych i historycznych) generowania sygnałów alarmowych związanych z przekroczeniem wartości granicznych wypracowywania danych dla warstw sterowania operatywnego produkcją i warstwy zarządzania Systemy SCADA zapewniły niezawodną komunikację ze sprzętem PLC, możliwość zmian jego oprogramowania w działających systemach sieciowych i dzięki temu zakres zastosowań i możliwości systemów sterownikowych wzrosły wielokrotnie. Język drabinkowy Język drabinkowy jest językiem graficznym, którego zasady wywodzą się ze sposobu interpretacji schematów obwodów przekaźnikowo-stycznikowych. Algorytm interpretuje się jako przekazywanie zasilania poprzez zamknięte styki lub mostki do cewek i/lub bloków funkcyjnych (szyna masy nie jest w tej odmianie języka zaznaczana) w danym szczeblu drabinki algorytmu. SFC (Sequential Function Chart) Przy programowaniu w oparciu o język sekwencyjny należy podzielić proces na dobrze zdefiniowane etapy (sekwencje) połączone przejściami (tranzycjami). Język ten jest rdzeniem standardu IEC61131-3. Znakomicie nadaje się do opisu procesów zachodzących równolegle. SFC składa się z wzajemnie sprzężonych etapów (steps) i przejść (transitions). Z każdym etapem jest skojarzony zbiór odpowiednich działań (actions) a każdemu przejściu między krokami towarzyszy warunek przejścia (transition condition). Po zadeklarowaniu zmiennych możemy przystąpić do pisania programu.

Dwukrotne kliknięcie na bloku etapu otwiera okno do kojarzenia z etapem wybranych akcji. Np. W celu skojarzenia z krokiem S_2_4 akcji W1 wciskamy Variable declaration >wybieramy z wcześniej zadeklarowanych W1>zatwierdzamy OK. Wciskamy New action, zatwierdzamy OK. Dodawania i usuwanie poszczególnych akcji wykonuje się przy pomocy opcji New actoin, Delete action itd.

Dwukrotne kliknięcie na bloku przejścia otwiera okno własności przejścia. Wybieramy odpowiednio: zmienną zadeklarowaną, stałą znakową lub konkretny adres w pamięci sterownika.

Blok skoku (jump) wykonuje funkcję przejścia do wybranego etapu. Etap wybieramy klikając dwukrotnie na bloku i wpisując nazwę wybranego etapu. Np. S_1_3 Początek sekwencji współbieżnych Przejście z etapu S11 do etapów S12, S13, następuje tylko wtedy, gdy S11 jest aktywny i jest spełniony wspólny warunek a. Po jednoczesnej aktywacji S12, S!13, realizacja każdej sekwencji jest niezależna. Zakończenie sekwencji współbież- nych Przejście z etapów S14, S15, do etapu S16 następuje tyko wtedy gdy wszystkie etapy dołączone do linii są aktywne i jest spełniony warunek b. Realizacja wyboru sekwencji Przejście z etapu S11 do S12 jest realizowane tylko wtedy, gdy S11 jest aktywny i jest spełniony warunek a, a przejście z S11 do S13 wtedy gdy S11 jest aktywny i jest spełniony warunek b a nie jest spełniony warunek a. Zakończenie wyboru sekwencji Przejście do etapu S16 jest możliwe wtedy, gdy etap S14 jest aktywny i jest spełniony warunek c lub gdy S15 jest aktywny i jest spełniony warunek d.

Program Concept Jako narzędzie do programowania i uruchamiania programów w sterownikach PLC może służyć pakiet programowy Concept firmy Schneider Automation GmbH. Pakiet ten umożliwia programowanie sterowników Schneider Modicon z rodzin: Quantum, TSX Compact, Momentum i Atrium. Podstawowe zalety tego narzędzia to: zasady programowania sterowników są zgodne z zaleceniami normy IEC 61131-3. pakiet jest łatwy w użytkowaniu wykorzystano w nim wiele udogodnień dostępnych w aplikacjach pracujących w środowisku Windows. Wyposażony jest także w bardzo obszerny system pomocy (Help). korzystając z pakietu Concept można testować napisane programy bez konieczności posiadania fizycznego sterownika pakiet został wyposażony w znakomity symulator sterowników wymienionych rodzin, który jest osobną aplikacją systemu Windows (sterownik wirtualny). Pakiet Concept tworzy we współpracy z systemem Windows 95, 98, 2000, NT, XP środowisko programowe, które udostępnia sześć języków programowania przeznaczonych do tworzenia programów użytkownika dla sterowników programowalnych. Językami tymi są zdefiniowane w normie IEC 61131-3: FBD, LD, IL, ST, SFC oraz dodatkowo, dla zachowania ciągłości z oprogramowaniem Modsoft, jezyk 984 LL, odpowiadający standardowi języka programowania Modicon 984 Ladder Logic. Dla każdego z wymienionych języków programowania istnieje odpowiedni edytor jezyka. Ponadto, niezależnie od wybranego języka, Concept zawiera: edytor typów danych (ang. Data type editor), edytor zmiennych (ang. Variables editor), edytor informacji o danych (ang. Reference data editor).

2. Program ćwiczenia Sterowanie silnikiem asynchronicznym Obwód sterowania trójfazowym silnikiem asynchronicznym zasilanym z sieci o napięciu 380V przedstawia rys. 1 L1 L2 L3 PE K2 F1 F2 Hamulec F3 M Rys. 1. Schemat obwodu mocy trójfazowego silnika prądu przemiennego Silnik jest połączony ze źródłem napięcia przez styki przekaźników albo K2, w zależności od wybranego przez przyciski sterownicze kierunku wirowania: S1 (w prawo) i S2 (w lewo), zaś jego wyłączenie następuje za pomocą przycisku wyłączającego S0 (stop). Załóżmy, że jest to silnik jednobiegowy z jednopoziomową ochroną termiczną. Ochrona ta działa pod wpływem nagrzania paska bimetalowego działającego na styk wyłączający F2. Styk ten umieszczony jest w obwodzie sterowania i zapewnia termiczne zabezpieczenie silnika. Rys. 2 przedstawia schemat stykowy układu sterowania takim silnikiem dla oznaczeń podanych w tabeli 1. Opis Oznaczenie wejść i wyjść Liczba styków Oznaczenie rozwiernych S0 Przycisk sterowniczy (stop) %I3 1 S1 Przycisk sterowniczy zał. kierunek prawo %I1 1 S2 Przycisk sterowniczy zał. kierunek lewo %I2 1 zwiernych F1 Bezpieczniki topikowe F2 Styk wyłączający zabez. termicznego %I4 1 F3 Przełączny styk przerwowy hamulca %I4 1 1 Cewka i styki przekaźnika (prawo) %Q1 2 2 K2 Cewka i styki przekaźnika (lewo) %Q2 2 2 H1 Lampka sygnalizacji wirowania w prawo %Q11 H2 Lampka sygnalizacji wirowania w lewo %Q12 H3 Lampka sygnalizacji stopu %Q13 Tabela 1. Zestawienie oznaczeń do schematu sterowania

K2 w prawo H1 w lewo H2 K2 stop H3 S2 K2 K2 S1 F2 K2 Rys. 2. Schemat stykowy obwodu sterowania Na podstawie tabeli 1 oraz schematu stykowego (rys. 2) napisać program w języku drabinkowym realizujący wyżej opisany algorytm sterowania. Przeprowadzić animację algorytmu. Sterowanie napełnianiem dwóch zbiorników Przyjmuje się że zbiornik jest pusty jeżeli poziom płynu w zbiorniku znajduje się poniżej poziomu b, odpowiednio b1 w Zbiorniku 1 i b2 w Zbiorniku 2, co odpowiada wartościom b1=0 lub b2=0. Natomiast zbiornik jest pełny gdy poziom znajduje się powyżej czujnika h, czyli h1=1 lub h2=1. Zakłada się, że w stanie początkowym oba zbiorniki są puste. Jeśli zostanie naciśnięty przycisk m (m=1) to powinno rozpocząć się napełnianie

obu zbiorników przez otwarcie górnych zaworów V1 i V2 (V1=1 lub V2=1 oznacza, że odpowiedni zawór jest otwarty). Gdy zbiornik zostanie wypełniony, należy zamknąć zawór górny, a jego zawartość może być zużywana przez otwarcie zaworu dolnego (odpowiednio W1 i W2). Kiedy zbiornik się opróżni, to zawór dolny jest zamykany. Ponowne napełnienie może rozpocząć się dopiero wtedy, gdy oba zbiorniki będą puste i zostanie naciśnięty przycisk m. Poniżej przedstawiono definicje zmiennych wykorzystywanych w algorytmie sterowania zaworami. Dostęp do definicji zmiennych uzyskuje się z menu Project\Variable declarations.. lub przyciskając F8. W tabeli 2 opisano znaczenie poszczególnych zmiennych: Lp. Nazwa zmiennej Opis 1. b1 Czujnik opróżnienia zaworu pierwszego 2. b1_b2 b1 AND b2 3. b2 Czujnik opróżnienia zaworu drugiego 4. h1 Czujnik napełnienia zaworu drugiego 5. h2 Czujnik napełnienia zaworu drugiego 6. m Przycisk rozpoczynający proces napełniania 7. start Zmienna niewykorzystywana w programie 8. w1 Sterowanie zaworem dolnym (wypływ) zbiornika pierwszego 9. w2 Sterowanie zaworem dolnym (wypływ) zbiornika drugiego 10. z1 Sterowanie zaworem górnym (dopływ) zbiornika pierwszego 11. z2 Sterowanie zaworem górnym (dopływ) zbiornika drugiego Tabela 2. Opis zmiennych algorytmu sterowania procesem napełniania

Wprowadzić następujący schemat sterowania sekwencyjnego: Schemat SFC sterowania procesem napełniania zbiorników Etapy: pocz_1 etap początkowy nap_z1 napełnianie pierwszego zbiornika nap_z1 napełnianie drugiego zbiornika opr_z1 opróżnianie pierwszego zbiornika opr_z2 opróżnianie drugiego zbiornika m, h1, h2, b1_b2 tranzycje zależne od stanu odpowiednich zmiennych, Poniżej przedstawiono definicje kolejnych etapów i tranzycji wykorzystanych w schemacie SFC sterowania procesem napełniania zbiorników Etapy pocz_1

nap_z1 nap_z2 Etap nap_z2 programuje się podobnie jak nap_z1 przy czym ustawiana (S) jest zmienna z2 a nazwa etapu (Step name) przyjmuje wartość nap_z1. opr_z1 opr_z2 Etap opr_z2 programuje się podobnie jak opr_z1 przy czym ustawiana (S) jest zmienna w2, zerowana (R) zmienna z2 a nazwa etapu (Step name) przyjmuje wartość opr_z1. Jump pocz_1

Tranzycje Tranzycja dla zmiennej m Pozostałe tranzycje definiowane są podobnie przy czym w polach BOOL variable należy wstawić nazwy odpowiednich zmiennych (na podstawie schematu SFC). UWAGA! W tabeli 2 występuje zmienna b1_b2. Jest ona obliczana w osobnej sekcji FBD. Poniżej przedstawiono blok sekcji FBD realizujący operację AND. W projekcie należy utworzyć nową sekcję w języku bloków funkcyjnych (FBD) oraz wprowadzić następujący blok funkcyjny. Po zaprogramowaniu algorytmu sterowania napełnianiem zbiorników należy przeprowadzić animację. W tym celu niezbędne jest wprowadzanie wartości zmiennych wykorzystywanych w programie. Dostęp do edytora wartości zmiennych wykorzystywanego podczas animacji uzyskuje się z menu Online/Reference Data Editor lub CTRL+R. Literatura Legierski T., Wyrwał J., Kasprzyk J., Hajda J.: Programowanie sterowników PLC, Pliki pomocy pakietu Concept firmy AEG Schneider