Sterowniki programowalne i regulatory cyfrowe Konsultacje

Sterowniki programowalne
i regulatory cyfrowe
Dr inŜ. Stefan Brock
Pok. 627
http:\\www.stefanbrock.neostrada.pl
mailto:\\[email protected]
mailto:\\[email protected]
Lista korespondencyjna - uzupełnienie
Proszę przesłać w ciągu tygodnia na adres:
[email protected]
list z tematem: lista-automatyka
Na tej podstawie zostanie utworzona lista
korespondencyjna - informacje o zmianach
w toku wykładów, o umieszczeniu
materiałów na stronie WWW, zagadnienia
na egzamin ...
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Konsultacje - pok. 627
Główne zagadnienia
• Poniedziałki - 15:15 - 16:00
• Czwartki - 14:00 - 15:30
Zgłoszenie się na konsultację (e-mail)
zdecydowanie zwiększa prawdopodobieństwo,
Ŝe będę na miejscu ...
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Literatura
• Budowa i zastosowanie sterowników
programowalnych
• Programowanie sterowników programowalnych
• Podłączanie czujników i układów
wykonawczych
• Dyskretne algorytmy sterowania
• Sieci miejscowe
• Wizualizacja i sterowanie nadrzędne
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Typy układów sterowania
• Materiał wykładowy ;-)
• Materiały uzupełniające, dostępne na stronie WWW
- w tym:
„Automating Manufacturing Systems with PLCs” Jack Hugh, GNU Licence, 846 str.
• KsiąŜki - wykaz na przykład na
www.elektroksiegarnia.pl
• „Sterowniki programowalne” S.Brock, R.
Muszyński, K. Urbański, K. Zawirski - Wydawnictwo
Politechniki Poznańskiej, rok wydania: 2000
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
1
Historia sterowników PLC
1968 w firmie General Motors ustalono kryteria
dla sterownika programowalnego. Celem było
zastąpienie drogich i nieelastycznych układów
sterowania przekaźnikowego. Główne
wymagania to:
• praca w warunkach przemysłowych
• proste programowanie przez dotychczasowych
techników i inŜynierów
• moŜliwość wielokrotnego uŜycia
IEC 61131-3
“The best thing that happened
to industrial control”
Sugar Lantic on Automation Maillist
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
The 6 parts of the IEC 61131 Standard
The IEC 61131-3 Programming
Languages
- 1 General overview, definitions
- 2 Hardware
Instruction List
- 3 Programming Languages
LD
ANDN
B
- 4 User Guidelines
ST
C
- 5 Messaging Service Specification
Structured Text
A
C:= A AND NOT B
Function Block Diagram
- 7 Fuzzy Logic
Ladder Diagram
AND
A
A B
C
B
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
C
-| |--|/|----------------( )
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Ladder Diagram (LD)
Instruction List (IL)
• Standardized, rationalized set of
relay
ladder programming symbols
• Based on well-known North
american style of programming,
resembling US-type of electrical
drawing standard
A B
• Single Accumulator based execution model
• Based upon the German ‘Anweisungsliste’,
AWL
• One operation such as storing a value in the
accumulator register, is allowed per line
C
-| |--|/|----------------( )
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
LD
A
ANDN
B
ST
C
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
2
Structured Text (ST)
Function Block Diagram (FBD)
• High level language, block structured
• Syntax resembles PASCAL
• Complex statements and nested instructions
possible
• Support for
• Graphical language, widely used in Europe
• Allows program elements which appear as blocks
to be "wired" together in a form analogous to a
circuit diagram
• Used in many applications that involve the flow of
information or data between control components
– Iteration loops (REPEAT-UNTIL; WHILE-DO)
– Conditional execution (IF-THEN-ELSE; CASE)
– Functions (SQRT(), SIN())
AND
A
C:= A AND NOT B
chemistry
C
B
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Sequential Function Chart, SFC
• Powerful graphical technique for
describing the sequential
behaviour of a control program
• Used to partition a control
problem
• Shows overview, also suitable
for rapid diagnostics
• The basic elements are STEPS
with ACTION BLOCKS and
TRANSITIONS
• Support for alternative and
parallel sequences
SFC : alternative sequences
Step 1
N
FILL
Step 1
Transition 1
Step 2
S
Empty
Transition 2
Step 3
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Transition 1a
Step 2 a
S
Empty
N
FILL
Transition 1b
Step 2 b
Transition 2a
S
Empty
Transition 2b
Step 3
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Elementy języka LD
Styk normalnie otwarty
Styk normalnie zamknięty
Negacja
Zbocze narastające
Zbocze opadające
Cewka wyjściowa normalna
Cewka wyjściowa
z pamięcią typu Set i Reset
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
3
Zasady tworzenia sieci (network, szczebel)
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Nieprawidłowe
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Przełączanie – bit pomocniczy
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Układ z podtrzymaniem
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Połączenie mostkowe
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
4
Połączenie z diodami
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Przełącznik
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Układy czasowe - timery
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
5
Przykład TOF
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Timer typu TP
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Liczniki – impulsy zewnętrzne
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Wybrane zagadnienia
programowania - język LD
• Wykorzystanie kolejności wykonywania
operacji
• Konstrukcja funkcjonalnych odpowiedników
przerzutników (RS, T, D, JK)
• Operacje jednorazowe
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
6
Przerzutnik typu RS
One Shot w pierwszym cyklu
W pierwszym cyklu CR1=1, potem CR1=0
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
One Shot w pierwszym cyklu
One Shot wyzwalany zewnętrznie
Umieszczone na
końcu programu
CR1 wykrywa zbocze narastające IN1
W pierwszym cyklu CR2=0, potem CR2=1
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Przerzutnik typu D
Zadanie: Wykrywanie tylko pierwszego zbocza
narastającego
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Przerzutnik typu D
IN1=D IN2=CL
Przerzutnik wyzwalany poziomem sygnału CL
IN1=D IN2=CL
Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
7
Przerzutnik typu T
Przerzutnik typu JK
IN1=T IN2=CL
Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
IN1=J IN2=K IN3=CL
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
Przerzutnik typu JK
dr inŜ. Stefan Brock 2007/2008
8