AiRP05.pdf

(676 KB) Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
Sterowniki PLC
Wprowadzenie – nazewnictwo
• Sterownik PLC (Programmable Logic Controller)
• Sterownik SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)
• Programowalny sterownik logiczny (sterownik programowalny)
• Sterownik binarny
Historia
• Sterowniki PLC wprowadzono na linie produkcyjne na początku lat
70 XX wieku w celu zastąpienia sztywno połączonych układów
setek lub więcej przekaźników w szafach sterowniczych jednym
urządzeniem
swobodnie
programowalnym
(przekaźnik
programowalny)
1
Sterowniki PLC
Dlaczego sterowniki PLC stały się tak popularne?
• Podobieństwo schematów drabinkowych uŜywanych w
oprogramowaniu PLC do stosowanych schematów stykowo –
przekaźnikowych
• Łatwość i szybkość programowania sterowników bez znajomości
specjalistycznej wiedzy na temat systemów komputerowych
• MoŜliwość swobodnej zmiany programu sterującego bez
konieczności modyfikacji struktury sprzętowej sterownika i sieci
połączeń między urządzeniami
• Oferowany bogaty zestaw modułów wejść/wyjść cyfrowych,
analogowych, dedykowanych np. do sterowania napędami,
modułów komunikacyjnych
2
842784006.051.png 842784006.062.png
Zadania sterowników PLC
Zadania realizowane przez sterowniki
• Sterowanie maszynami lub procesami zgodnie z zapisanym
programem
• Realizacja funkcji diagnostycznych sterowanych urządzeń i
procesów (równieŜ autodiagnostyka)
• Kontrola układów zabezpieczeń
• Komunikacja z systemami zarządzania produkcją i urządzeniami
typu HMI (panele operatorskie, monitory itp.) umoŜliwiająca na
bieŜąco prezentację i archiwizację stanu procesów produkcyjnych
3
Definicja sterownika PLC
• Sterownik PLC to uniwersalne urządzenie, które pobiera informację
z przełączników, czujników, modułów komunikacyjnych itp.
i zgodnie ze swoim programem generuje sygnały wyjściowe, które
słuŜą do sterowania maszyną lub procesem
INFORMACJE Z
CZUJNIKÓW
URZĄDZENIA
WYKONAWCZE
4
842784006.066.png 842784006.067.png 842784006.001.png 842784006.002.png 842784006.003.png 842784006.004.png 842784006.005.png 842784006.006.png 842784006.007.png 842784006.008.png 842784006.009.png 842784006.010.png 842784006.011.png 842784006.012.png 842784006.013.png 842784006.014.png 842784006.015.png 842784006.016.png 842784006.017.png 842784006.018.png 842784006.019.png 842784006.020.png 842784006.021.png 842784006.022.png 842784006.023.png 842784006.024.png 842784006.025.png 842784006.026.png 842784006.027.png 842784006.028.png
Definicja sterownika PLC
• Sterownik PLC jest układem komputerowym (systemem
mikroprocesorowym jedno lub wieloprocesorowym) wyposaŜonym
w rozbudowany układ wejść/wyjść, którego języki programowania
umoŜliwiają proste i szybkie zapisanie programu sterującego
Programator
(komputer)
Programator
(komputer)
Tablica stanu
wejść
Program
uŜytkownika
Tablica stanu
wyjść
Tablica stanu
wejść
Program
uŜytkownika
Tablica stanu
wyjść
Pamięć
Pamięć
Czujniki i
przetworniki
Wejścia i wyjścia
sterownika
Urządzenia
wykonawcze
Czujniki i
przetworniki
Wejścia i wyjścia
sterownika
Urządzenia
wykonawcze
5
Definicja sterownika PLC
• Schemat blokowy sterownika PLC
6
842784006.029.png 842784006.030.png 842784006.031.png 842784006.032.png 842784006.033.png 842784006.034.png 842784006.035.png 842784006.036.png 842784006.037.png 842784006.038.png 842784006.039.png 842784006.040.png 842784006.041.png 842784006.042.png 842784006.043.png 842784006.044.png 842784006.045.png 842784006.046.png 842784006.047.png 842784006.048.png 842784006.049.png
Zasada działania sterownika PLC
• Podstawową zasadą pracy sterowników jest praca cykliczna
(cykliczny obieg pamięci programu), w której sterownik wykonuje
kolejno po sobie pojedyncze rozkazy programu w takiej kolejności,
w jakiej są one zapisane w programie.
• Pojedynczy cykl pracy sterownika obejmuje:
1.
Autodiagnostykę
2.
Odczyt stanu wejść
3.
Wykonanie programu uŜytkownika
4.
Realizację zadań komunikacyjnych
5.
Ustawienie wyjść
7
Zasada działania sterownika PLC
Cykl pracy sterownika
• Skan sterownika to jednokrotne wykonanie wszystkich cyklicznie
powtarzanych operacji (inicjalizacja cyklu, diagnostyka, czytanie
wejść, wykonanie programu, ustawienie wyjść, komunikacja)
Czas cyklu sterownika, czas skanu
( Scan Time ): czas potrzebny
procesorowi do odczytania stanu
wszystkich wejść, realizacji
programu oraz ustawienia wyjść
zgodnie z realizowanym
programem. „Skan” sterownika
powtarzany jest cyklicznie gdy
sterownik pracuje w trybie RUN.
Rys z ksiąŜki str.
327
8
842784006.050.png 842784006.052.png
Zasada działania sterownika PLC
Typy cykli (skanów) sterownika
• Normal Sweep: sterownik wykonuje operacje kolejno po sobie, bez
wprowadzania Ŝadnych dodatkowych opóźnień
Skan1=25ms
Skan2=20ms
czas
0ms
25ms
45ms
• Constant Sweep: sterownik zaczyna wykonywanie ciągu operacji,
wchodzących w skład cyklu pracy sterownika, co ściśle określony
czas. Z reguły sterownik w takim przypadku „czeka” przez
odpowiedni czas, tak aby zacząć kolejny cykl po upływie ściśle
określonego czasu od momentu rozpoczęcia poprzedniego cyklu.
Skan1=25ms
Skan2=25ms
czas
0ms
25ms
50ms
9
Zasada działania sterownika PLC
Działanie sterownika uwagi
• Wykonanie programu trwa pewien czas zaleŜny od parametrów i
długości programu (kilka do kilkuset milisekund). W najgorszym
przypadku opóźnienie wnoszone przez sterownik moŜe osiągnąć
do 2 cykli sterownika.
• Stany wejść są dla całego przebiegu programu takie same (nie ma
niejednoznaczności polegającej na tym, Ŝe w pewnej części
programu sygnał ma wartość 1 a w innej 0).
• JeŜeli sygnał wejściowy trwa krócej niŜ jeden cykl, to nie ma
pewności, czy zostanie przez sterownik zauwaŜony (sygnału o
częstotliwości kilku Hz mogą sprawiać problemy). W celu
umoŜliwienia szybkiej reakcji na zmianę stanu na wejściu stosuje się
przerwania alarmowe.
10
842784006.053.png 842784006.054.png 842784006.055.png 842784006.056.png 842784006.057.png 842784006.058.png 842784006.059.png 842784006.060.png 842784006.061.png 842784006.063.png 842784006.064.png 842784006.065.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin