1

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Sterowniki programowalne

i regulatory cyfrowe

Dr inż. Stefan Brock

Pok. 627

http:\\www.stefanbrock.neostrada.pl

mailto:\\[e-mail]

mailto:\\[e-mail]

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Lista korespondencyjna - uzupełnienie

Proszę przesłać w ciągu tygodnia na adres:

[e-mail]

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 inż. Stefan Brock 2007/2008

Konsultacje - pok. 627

• Poniedziałki - 15:15 - 16:00

• Czwartki - 14:00 - 15:30

Zgłoszenie się na konsultację (e-mail)

zdecydowanie zwiększa prawdopodobieństwo,
ż

e będę na miejscu ...

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Główne zagadnienia

• Budowa i zastosowanie sterowników

programowalnych

• Programowanie sterowników programowalnych

• Podłączanie czujników i układów

wykonawczych

• Dyskretne algorytmy sterowania

• Sieci miejscowe

• Wizualizacja i sterowanie nadrzędne

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Literatura

• Materiał wykładowy ;-)

• Materiały uzupełniające, dostępne na stronie WWW

- w tym:
„Automating Manufacturing Systems with PLCs” -
Jack Hugh, GNU Licence, 846 str.

• Książki - wykaz na przykład na

www.elektroksiegarnia.pl

• „Sterowniki programowalne” S.Brock, R.

Muszyński, K. Urbański, K. Zawirski -

Wydawnictwo

Politechniki Poznańskiej, rok wydania: 2000

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Typy układów sterowania

2

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

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 inżynierów

• możliwość wielokrotnego użycia

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

IEC 61131-3

“The best thing that happened

to industrial control”

Sugar Lantic on Automation Maillist

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

The 6 parts of the IEC 61131 Standard

- 1 General overview, definitions

- 2 Hardware

- 3 Programming Languages

- 4 User Guidelines

- 5 Messaging Service Specification

- 7 Fuzzy Logic

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

The IEC 61131-3 Programming

Languages

Instruction List

Structured Text

Function Block Diagram

Ladder Diagram

C:= A AND NOT B

A B C

-| |--|/|----------------( )

LD

A

ANDN

B

ST

C

AND

A C

B

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Ladder Diagram (LD)

• 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 C

-| |--|/|----------------( )

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Instruction List (IL)

• 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

LD

A

ANDN

B

ST

C

3

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Structured Text (ST)

• High level language, block structured
• Syntax resembles PASCAL
• Complex statements and nested instructions

possible

• Support for

– Iteration loops (REPEAT-UNTIL; WHILE-DO)
– Conditional execution (IF-THEN-ELSE; CASE)
– Functions (SQRT(), SIN())

C:= A AND NOT B

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Function Block Diagram (FBD)

• 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

AND

A C

B

chemistry

dr inż. 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

Step 1 N FILL

Step 3

Step 2 S Empty

Transition 1

Transition 2

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

SFC : alternative sequences

Step 1 N FILL

Step 3

Step 2 b S Empty

Transition 1b

Transition 2b

Step 2 a S Empty

Transition 1a

Transition 2a

dr inż. 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 inż. Stefan Brock 2007/2008

4

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Zasady tworzenia sieci (network, szczebel)

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Nieprawidłowe

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Układ z podtrzymaniem

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przełączanie – bit pomocniczy

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Połączenie mostkowe

5

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Połączenie z diodami

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przełącznik

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Układy czasowe - timery

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

6

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przykład TOF

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Timer typu TP

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Liczniki – impulsy zewnętrzne

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Wybrane zagadnienia

programowania - język LD

• Wykorzystanie kolejności wykonywania

operacji

• Konstrukcja funkcjonalnych odpowiedników

przerzutników (RS, T, D, JK)

• Operacje jednorazowe

7

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu RS

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

One Shot w pierwszym cyklu

W pierwszym cyklu CR1=1, potem CR1=0

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

One Shot w pierwszym cyklu

W pierwszym cyklu CR2=0, potem CR2=1

Umieszczone na
końcu programu

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

One Shot wyzwalany zewnętrznie

CR1 wykrywa zbocze narastające IN1

Zadanie: Wykrywanie tylko pierwszego zbocza
narastającego

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu D

IN1=D IN2=CL

Przerzutnik wyzwalany poziomem sygnału CL

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu D

IN1=D IN2=CL

Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL

8

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu T

IN1=T IN2=CL

Przerzutnik wyzwalany zboczem sygnału CL

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu JK

IN1=J IN2=K IN3=CL

dr inż. Stefan Brock 2007/2008

Przerzutnik typu JK