03 PLC [tryb zgodnoÅ ci]

Programowalne Sterowniki Logiczne Programowalne Sterowniki Logiczne

Politechnika GdańskaPolitechnika GdańskaWydział Elektroniki, Telekomunikacji i InformatykiWydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Katedra Systemów GeoinformatycznychKatedra Systemów Geoinformatycznych

Programowalne Sterowniki Logiczne Programowalne Sterowniki Logiczne (PLC)(PLC)

Gdańsk, 2019Gdańsk, 2019

Sterowniki PLCSterowniki PLC

Programowalne sterowniki logiczne PLC (Programmable Programowalne sterowniki logiczne PLC (Programmable Logic Controllers), nazywane także sterownikami Logic Controllers), nazywane także sterownikami programowalnymi, należą do rodziny systemów programowalnymi, należą do rodziny systemów wbudowanych. Wykorzystywane są głównie w wbudowanych. Wykorzystywane są głównie w zastosowaniach przemysłowych. Praca sterowników zastosowaniach przemysłowych. Praca sterowników

22

zastosowaniach przemysłowych. Praca sterowników zastosowaniach przemysłowych. Praca sterowników PLC polega na monitorowaniu wejść analogowych i PLC polega na monitorowaniu wejść analogowych i cyfrowych, podejmowaniu decyzji w oparciu o program cyfrowych, podejmowaniu decyzji w oparciu o program (algorytm działania) użytkownika oraz odpowiednim (algorytm działania) użytkownika oraz odpowiednim sterowaniu wyjściami. sterowaniu wyjściami.


33


44


55


66


77


•• Wejście PLC akceptuje różne sygnały wejściowe, cyfrowe, lub Wejście PLC akceptuje różne sygnały wejściowe, cyfrowe, lub analogowe, pochodzące z zewnętrznych urządzeń (czujników), analogowe, pochodzące z zewnętrznych urządzeń (czujników), przetwarzane następnie do postaci sygnałów logicznych, które stają przetwarzane następnie do postaci sygnałów logicznych, które stają się zrozumiałe dla CPU.się zrozumiałe dla CPU.

•• Jednostka CPU podejmuje decyzje i wykonuje funkcje sterowania Jednostka CPU podejmuje decyzje i wykonuje funkcje sterowania bazując na instrukcjach programowych zawartych w pamięci.bazując na instrukcjach programowych zawartych w pamięci.

88

bazując na instrukcjach programowych zawartych w pamięci.bazując na instrukcjach programowych zawartych w pamięci.

•• Moduły wyjściowe przetwarzają funkcje sterowania z CPU do takiej Moduły wyjściowe przetwarzają funkcje sterowania z CPU do takiej postaci sygnałów (cyfrowych, lub analogowych), jakich wymaga postaci sygnałów (cyfrowych, lub analogowych), jakich wymaga aplikacja.aplikacja.

•• Dodatkowy interfejs operatorski Dodatkowy interfejs operatorski (pulpit sterowniczy) umożliwia (pulpit sterowniczy) umożliwia wyświetlanie informacji o wyświetlanie informacji o realizowanym procesie sterowania realizowanym procesie sterowania i wprowadzanie nowych parametrów i wprowadzanie nowych parametrów kontrolnych.kontrolnych.


Powiązanie sterownikaPowiązanie sterownikaPLC z obiektemPLC z obiektem

99


Pamięć podzielona jest na obszaryPamięć podzielona jest na obszary•• Obszar systemu operacyjnegoObszar systemu operacyjnego

•• Obszar pamięci programu użytkownikaObszar pamięci programu użytkownika

•• Obszar wejść (stany wejść po odczycie)Obszar wejść (stany wejść po odczycie)

•• Obszar wyjść (stany wyjść przed Obszar wyjść (stany wyjść przed

1010

•• Obszar wyjść (stany wyjść przed Obszar wyjść (stany wyjść przed zapisem na fizyczne wyjścia)zapisem na fizyczne wyjścia)

•• Obszar zmiennych (wyniki obliczeń)Obszar zmiennych (wyniki obliczeń)

•• Obszar liczników (parametryObszar liczników (parametrykonfiguracyjne)konfiguracyjne)

•• Obszar zegarów (wartość aktualna Obszar zegarów (wartość aktualna zliczonego czasu) zliczonego czasu)

Sterowniki PLCSterowniki PLC•• Sterowanie konwencjonalne, to stałe połączenia aparatury stycznikowoSterowanie konwencjonalne, to stałe połączenia aparatury stycznikowo--

przekaźnikowej i elementów obiektowych.przekaźnikowej i elementów obiektowych.

•• „Okablowanie połączeń logicznych” pomiędzy urządzeniami i stykami „Okablowanie połączeń logicznych” pomiędzy urządzeniami i stykami przekaźników wykonywane jest w programie zapisanym w pamięci PLC.przekaźników wykonywane jest w programie zapisanym w pamięci PLC.

1111

Sterowniki PLCSterowniki PLCElementy Elementy wykonawcze wykonawcze umożliwiają umożliwiają zainicjowanie zainicjowanie sygnałem sygnałem elektrycznym elektrycznym wychodzącym z wychodzącym z PLC działanie PLC działanie jakiegoś jakiegoś urządzenia.urządzenia.

1212

Czujniki są elementami, Czujniki są elementami, które przekształcają które przekształcają parametry parametry charakteryzujące charakteryzujące zjawiska fizyczne na zjawiska fizyczne na sygnały elektryczne sygnały elektryczne akceptowane przez akceptowane przez PLC.PLC.

urządzenia.urządzenia.


Wejście dyskretne może znajdować się w jednym z dwóch Wejście dyskretne może znajdować się w jednym z dwóch stanów: załączone (ON) lub wyłączone (OFF).stanów: załączone (ON) lub wyłączone (OFF).

•• PrzyciskiPrzyciski

•• Przełączniki dwustanowePrzełączniki dwustanowe

•• Wyłączniki krańcoweWyłączniki krańcowe

1313

•• Wyłączniki krańcoweWyłączniki krańcowe

•• Czujniki zbliżenioweCzujniki zbliżeniowe

•• ……

Sterownik PLCSterownik PLC

Wejście analogowe to wejście, do którego podłącza się Wejście analogowe to wejście, do którego podłącza się sygnał ciągły mogą być przystosowane do pomiaru sygnał ciągły mogą być przystosowane do pomiaru prądu (0 .. 20 mA, 4 .. 20 mA), lub napięcia (0 .. 10 V).prądu (0 .. 20 mA, 4 .. 20 mA), lub napięcia (0 .. 10 V).

1414


Wyjście dyskretne jest wyjściem, które może być włączone Wyjście dyskretne jest wyjściem, które może być włączone (ON) lub wyłączone.(ON) lub wyłączone.

1515


Wyjście analogowe jest wyjściem, na którym jest Wyjście analogowe jest wyjściem, na którym jest generowany sygnał ciągły w czasie (np. sygnał generowany sygnał ciągły w czasie (np. sygnał napięciowe 0 .. 10 V).napięciowe 0 .. 10 V).

1616


Jednostka centralna sterownika PLC (CPU) Jednostka centralna sterownika PLC (CPU) •• To system mikroprocesorowy, który zawiera pamięć systemową To system mikroprocesorowy, który zawiera pamięć systemową

oraz podejmuje decyzje określające sposób działania sterownikaoraz podejmuje decyzje określające sposób działania sterownika

•• Monitoruje wejścia i podejmuje decyzje w oparciu o instrukcje Monitoruje wejścia i podejmuje decyzje w oparciu o instrukcje zawarte w pamięci programuzawarte w pamięci programu

1717

•• Odpowiada za realizację wszystkich procesów sterowania: Odpowiada za realizację wszystkich procesów sterowania: przełączania, zliczania, synchronizację i porównanie danych oraz przełączania, zliczania, synchronizację i porównanie danych oraz operacje sekwencyjneoperacje sekwencyjne


Logika drabinkowa (LAD) to jeden z języków używanych do Logika drabinkowa (LAD) to jeden z języków używanych do programowania PLC. W logice drabinkowej są programowania PLC. W logice drabinkowej są wykorzystywane komponenty w postaci schematu wykorzystywane komponenty w postaci schematu liniowego do opisania sterowania.liniowego do opisania sterowania.

1818

Schemat drabinkowy Schemat drabinkowy


1919


ProgramowanieProgramowanie•• Program składa się z jednej, lub kilku instrukcjiProgram składa się z jednej, lub kilku instrukcji•• Instrukcje realizują zadanieInstrukcje realizują zadanie•• Programowanie sterowników polega na konstruowaniu Programowanie sterowników polega na konstruowaniu

zestawów prostych instrukcjizestawów prostych instrukcji

2020

zestawów prostych instrukcjizestawów prostych instrukcji

Pierwsza instrukcja

Druga instrukcja


Kolejność przetwarzania programuKolejność przetwarzania programu

2121


Schemat przetwarzaniaSchemat przetwarzaniaprogramu drabinkowegoprogramu drabinkowego

2222


Pętla programowaPętla programowa•• Program wykonywany jest w pętli, jako powtarzający się proces Program wykonywany jest w pętli, jako powtarzający się proces

nazywany skanowaniemnazywany skanowaniem

•• Czas cyklu zależy od rozmiaru programu, liczby wejść/wyjść oraz od Czas cyklu zależy od rozmiaru programu, liczby wejść/wyjść oraz od liczby niezbędnych procesów komunikacjiliczby niezbędnych procesów komunikacji

2323


Przykłady aplikacjiPrzykłady aplikacji•• WłącznikWłącznik

2424



2525



2626


Wejścia i wyjścia analogoweWejścia i wyjścia analogowe•• Typowe zakresy 0 .. 10 V i 4 .. 20 mATypowe zakresy 0 .. 10 V i 4 .. 20 mA

•• Służą do przedstawiania zmieniających się wartości Służą do przedstawiania zmieniających się wartości prędkości, temperatury, ciężaru i poziomuprędkości, temperatury, ciężaru i poziomu

•• Sygnały ciągłe przetwarzana są do postaci cyfrowejSygnały ciągłe przetwarzana są do postaci cyfrowej

2727

•• Sygnały ciągłe przetwarzana są do postaci cyfrowejSygnały ciągłe przetwarzana są do postaci cyfrowej


Liczniki czasuLiczniki czasu•• Rozpoczyna zliczanie po otrzymaniu sygnału zezwoleniaRozpoczyna zliczanie po otrzymaniu sygnału zezwolenia

•• Wyjście jest w stanie 0 tak długo, jak aktualnie odmierzany czas jest Wyjście jest w stanie 0 tak długo, jak aktualnie odmierzany czas jest krótszy od wartości zadanejkrótszy od wartości zadanej

•• Kiedy aktualnie zmierzony czas będzie dłuższy od wartości zadanej, Kiedy aktualnie zmierzony czas będzie dłuższy od wartości zadanej,

2828

•• Kiedy aktualnie zmierzony czas będzie dłuższy od wartości zadanej, Kiedy aktualnie zmierzony czas będzie dłuższy od wartości zadanej, to wyjście będzie w stanie 1to wyjście będzie w stanie 1


Liczniki zdarzeńLiczniki zdarzeń•• Porównują zakumulowaną wartość zliczoną z wartością zadanąPorównują zakumulowaną wartość zliczoną z wartością zadaną

•• Zliczają zdarzenia do nastawionej wartości w celu realizacji Zliczają zdarzenia do nastawionej wartości w celu realizacji kolejnego kroku algorytmukolejnego kroku algorytmu

•• Wykonywanie określonego zadania do momentu, kiedy licznik Wykonywanie określonego zadania do momentu, kiedy licznik

2929

•• Wykonywanie określonego zadania do momentu, kiedy licznik Wykonywanie określonego zadania do momentu, kiedy licznik osiągnie nastawioną wartość zadanąosiągnie nastawioną wartość zadaną


Przykłady aplikacjiPrzykłady aplikacji•• Napełnianie zbiornikaNapełnianie zbiornika

3030



3131



3232



3333


Przykłady aplikacjiPrzykłady aplikacji•• SygnalizatorSygnalizator

3434



3535


Przykłady aplikacjiPrzykłady aplikacji•• Sygnalizator Sygnalizator

3636



3737


Światowy rynek producentów PLCŚwiatowy rynek producentów PLC

3838

Sterowniki PLCSterowniki PLCSterownik GE Fanuc Micro 90 sterujący modelem linii montażowej. W Sterownik GE Fanuc Micro 90 sterujący modelem linii montażowej. W

modelu występują czujniki następujących typów: optyczne (5), modelu występują czujniki następujących typów: optyczne (5), indukcyjne (4), pojemnościowe (1) oraz klawisze sterujące (2). Jako indukcyjne (4), pojemnościowe (1) oraz klawisze sterujące (2). Jako elementy wykonawcze zestaw zawiera: transportery łańcuchowe (1), elementy wykonawcze zestaw zawiera: transportery łańcuchowe (1), transportery taśmowe (1) i wybijaki elektromagnetyczne (3). transportery taśmowe (1) i wybijaki elektromagnetyczne (3).

3939


Sterownik GE Fanuc Versa Max Sterownik GE Fanuc Versa Max wraz z modelem sygnalizacji wraz z modelem sygnalizacji świetlnej na skrzyżowaniu. Do świetlnej na skrzyżowaniu. Do wejść sterownika podłączone są wejść sterownika podłączone są następujące elementy modelu: następujące elementy modelu: klawisze symulujące działanie klawisze symulujące działanie

4040

klawisze symulujące działanie klawisze symulujące działanie pętli indukcyjnych schowanych pętli indukcyjnych schowanych pod nawierzchnią drogi (4), pod nawierzchnią drogi (4), klawisz żądania zapalenia klawisz żądania zapalenia zielonego światła na przejściu dla zielonego światła na przejściu dla pieszych. Wyjścia występujące w pieszych. Wyjścia występujące w modelu (diody LED) realizują modelu (diody LED) realizują sygnalizację świetlną na sygnalizację świetlną na skrzyżowaniu (11). skrzyżowaniu (11).


Sterownik STESAR wraz z Sterownik STESAR wraz z modelem windy. Model modelem windy. Model windy wykorzystywany w windy wykorzystywany w zestawie podaje na wejścia zestawie podaje na wejścia sterownika następujące sterownika następujące informacje: położenie informacje: położenie

4141

informacje: położenie informacje: położenie kabiny windy (4 czujniki kabiny windy (4 czujniki optyczne), informację o optyczne), informację o osiągnięciu pozycji osiągnięciu pozycji krańcowej górnej/dolnej (1). krańcowej górnej/dolnej (1). Do dyspozycji jest również Do dyspozycji jest również pulpit sterowniczy pulpit sterowniczy posiadający 24 klawisze do posiadający 24 klawisze do wykorzystania przy wykorzystania przy sterowaniu modelem windy. sterowaniu modelem windy.


4242

03 PLC [tryb zgodnoÅ ci]

Documents

Transcript of 03 PLC [tryb zgodnoÅ ci]