Obsah:
Programování PLC (Programmable Logic Controller) zahrnuje vytvoření specializovaného programu pro řízení určitého automatizovaného nebo robotizovaného průmyslového procesu nebo konkrétního stroje. Autor tohoto článku chce představit několik návrhů programů, které demonstrují tento způsob programovatelných řídicích technik.
Kroky programování PLC
Samotné programování PLC řadiče s ohledem na konkrétní průmyslovou aplikaci zahrnuje:
- Analýza procesu – proces, který má být řízen PLC, by měl být pečlivě analyzován. Na začátku je třeba identifikovat všechny faktory ovlivňující chod stroje nebo procesu, což je rozhodující pro následné správné naprogramování – přesnou definici vstupů/výstupů procesu.
- Tvorba programu – na základě analýzy procesu programátor vytvoří řídicí program v jednom z programovacích jazyků pro PLC uvedených v ICE 61131, který musí odpovídat provozní logice stroje nebo provozním podmínkám programovaného procesu.
- Testování programu – po vytvoření programu je nutné jej otestovat v simulátoru nebo na skutečném stroji (objektu). Během testování se kontrolují všechny funkce řídicí jednotky, aby se zajistilo správné a bezpečné fungování programu.
- Optimalizace a zlepšování – po otestování programu se mohou objevit další potřeby nebo problémy, které je třeba odstranit. Programátor program optimalizuje a provádí případné změny, aby zajistil jeho bezproblémový chod.
Programování PLC vyžaduje odborné znalosti, takže programátoři pracující v této oblasti musí mít potřebné programátorské dovednosti a znalosti konkrétních systémů PLC. Dbát na bezpečnost a správné fungování programu je zásadní, proto musí programátor znát také normy a předpisy pro průmyslovou automatizaci.
Úkoly řadiče PLC
PLC řadič je průmyslový počítač, který umožňuje řízení provozu strojů a zařízení v otevřeném a/nebo uzavřeném systému. Úkolem regulátoru je reagovat na změny hodnot vstupních signálů výpočtem hodnot výstupních signálů podle příslušných řídicích pravidel, která jsou podle toho naprogramována.
Úkoly, které PLC realizuje, spočívají v:
● sledování stavu vstupů,
● rozhodování na základě programu uživatele,
● shromažďování výsledků měření, které jsou přiváděny na jeho vstupy prostřednictvím analogových a diskrétních vstupních modulů,
● přenos dat prostřednictvím komunikačních modulů a spojů,
● provádění programu na základě příslušných řídicích pravidel,
● implementace softwarových a hardwarových diagnostických funkcí.
Funkce řadiče PLC
PLC řadič je zařízení, které pracuje cyklicky. Na začátku každého cyklu se načtou a uloží stavy všech vstupů. Signály přicházející na vstupy řadiče mohou pocházet z takových prvků, jako jsou:
- senzory
indukční senzor
kapacitní senzor
ultrazvukový senzor
fotoelektrický senzor
magnetický senzor
- ovládací tlačítka
Řídicí jednotka pak provede všechny příkazy, které tvoří program, v pořadí, v jakém je programátor do programu zařadil. Během provádění programu se vypočítávají stavy jednotlivých výstupů a po provedení celého programu řídicí jednotka generuje na jednotlivých výstupech příslušné signály, které ovládají typ výkonných zařízení:
- cívky ventilů nebo stykačů
cívka stykače (relé)
cívka elektromagnetického ventilu
- kontrolní světla
kontrolka
- jiné prováděcí zařízení
poplašná siréna
bzučák, buzík
Programování PLC - co ještě potřebujete vědět
K programování regulátorů jsou kromě znalostí principů řídicí techniky zapotřebí také znalosti:
- formy programování řídicích jednotek;
- typy proměnných používané v programovacích jazycích, včetně přípustných rozsahů a pravidel adresování;
- organizace paměti řadiče;
- instrukce programovacího jazyka;
- programové struktury;
- editor programovacího jazyka;
- programovací techniky.
Pokyny k programování s popisem jsou součástí technické dokumentace každého regulátoru. Samotný operační program regulátoru se skládá z pokynů uspořádaných podle specifických pravidel. PLC provádí instrukce v pořadí, v jakém jsou zapsány.
Adresovací operace (zkráceně adresa) jsou výrazy, které jednoznačně identifikují paměťovou buňku. Data uložená v paměti řadiče jsou označena písmennými identifikátory označujícími typ proměnné a oblast paměti.
Každý výrobce PLC řadičů, i řadičů z určité rodiny, má svůj vlastní způsob adresování (struktura adres). Identifikátor paměťové oblasti PLC je například:
- I vstupní proměnná
- Výstupní proměnná Q
- M interní diskrétní proměnná
- SM interní speciální proměnná (systémová proměnná)
- T timer
- C počítadlo
- AI analogová vstupní proměnná
- AQ Analogová výstupní proměnná
Příklady jednoduchých programů PLC
Příklad 1:
Problém: Programování funkce AND. Dvě normálně otevřená bistabilní tlačítka S1 a S2 by měla aktivovat kontrolní světlo H1 podle níže uvedené stavové tabulky:
Seznam přiřazení:
Elektrické připojení k PLC
Program v LAD
Program FBD
Příklad 2:
Problém: Programování funkce OR. Dvě normálně otevřená bistabilní tlačítka S1 a S2 by měla aktivovat kontrolní světlo H1 podle níže uvedené stavové tabulky:
Seznam přiřazení:
Elektrické připojení k PLC
Program v LAD
Program FBD
Příklad 3:
Problém: Je třeba napsat program, který bude realizovat spuštění signalizační lampy podle elektrického schématu:
Seznam přiřazení:
Elektrické připojení k PLC
Program v LAD
Program v FBD
Příklad 4:
Problém: Zpoždění signálu. Po stisknutí tlačítka S1 se po několika sekundách aktivuje kontrolka.
Seznam přiřazení:
Program v LAD
Příklad 5:
Problém: Po stisknutí tlačítka S1, S2, S3 se aktivuje kontrolka H1. Po deaktivaci tlačítka S3 a aktivaci tlačítka se aktivuje kontrolní světlo H2 (po uplynutí 2 s). Pokud je stisknuto tlačítko S5, aktivuje se navíc signální světlo H3 a signální světla H1 a H2 zhasnou. Stisknutím tlačítka S0 dojde k přerušení činnosti systému.
Seznam přiřazení:
Program v LAD
Podle autora zabývajícího se technikami elektrického řízení, jak kontaktního, tak programovatelného, se vyplatí naučit se programovat PLC řadiče, protože se používají v mnoha odvětvích průmyslu k automatizaci výrobních procesů. Znalost programování PLC pomáhá zajistit efektivní a bezpečný provoz automatizačních systémů, což následně šetří čas a náklady ve výrobě.
Zveme vás, abyste se podívali na nabídku PLC v internetovém obchodě Botland.
