plik


ÿþPolitechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Laboratorium Automatyki Napdu Elektrycznego STEROWNIK PLC JAKO UKAAD KONTROLI PRACY MASZYN ELEKTRYCZNYCH Szczecin 2006 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych I. Cel wiczenia Celem wiczenia jest zaznajomienie z programowaniem sterowników swobod- nie programowalnych oraz zastosowaniem ich jako nadrzdne sterowanie prac napdów elektrycznych wykorzystujc do tego ukBady wej[ i wyj[ analogowych. II. Wstp Przy pisaniu programu na sterownik PLC obsBugujcego wej[cia i wyj[cia ana- logowe wymaga zastosowania bloków funkcyjnych. Wikszo[ funkcji, które mo\- na wykorzysta w sterownikach posiada zBo\on posta. Wymagaj one podania kilku parametrów, wykorzystywanych przez funkcj podczas jej wykonywania. Format takiego elementu pokazano na przykBadzie funkcji mno\enia dwóch liczb (MUL). Jego parametry s typowe dla wielu funkcji. Górna cz[ bloku zawiera zwykle nazw funkcji. W niektórych przypadkach mo\e tu by równie\ podany typ danych, w niniejszym przypadku liczba caBkowita ze znakiem. To jest nazwa bloku funkcyjnego (MUL) oraz typ danych (INT). INT (liczba caBkowita ze znakiem) reprezentuje typ danych, na których bdzie realizowane dziaBanie. Wiele funkcji umo\liwia wybór lub zmian typu danych, na których funkcja wykonuje operacje, ju\ po wyborze funkcji. PrzykBadowo, typ danych INT dla funkcji MUL mo\na zmieni na DINT. Parametry bloku funkcyjnego Ka\da linia dochodzca do lewej strony bloku funkcyjnego reprezentuje wej- [cie tej funkcji. Wej[ciom mog by przypisane staBe lub zmienne. StaBa jest war- to[ci wystpujc w postaci jawnej. Zmienna jest identyfikowana poprzez jej adres. W poni\szym przykBadzie (blok funkcyjny dodawania ADD) parametr wej- [ciowy I1 reprezentuje staB, natomiast parametr I2 zmienn. 2 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Ka\da linia wychodzca z prawej strony bloku funkcyjnego reprezentuje wyj- [cie. Istnieje tylko jedna forma wyj[cia bloku funkcyjnego - zmienna. Wyj[ciom bloków funkcyjnych nie mog by przypisane staBe. W miejscu znaków zapytania wystpujcych po lewej stronie bloku funkcyjnego wprowadzane s adresy zmiennych wej[ciowych lub warto[ci staBych, natomiast po prawej stronie - adre- sy zmiennych wyj[ciowych: Wikszo[ bloków funkcyjnych nie powoduje zmian warto[ci wej[, natomiast zapisuje wynik wykonanej operacji w zmiennej wyj[ciowej. Funkcje liczników, przekazników czasowych, BITSEQ i PID wymagaj wpro- wadzenia adresu pocztkowego obszaru pamici o dBugo[ci 3 sBów, w którym przechowywane s: warto[ zadana, bie\ca oraz sBowo kontrolne funkcji. 3 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych PrzepByw sygnaBu przez blok funkcyjny SygnaB dopBywa do bloku sterujcego z jego lewej strony, u samej góry. DopByw sygnaBu do bloku funkcyjnego jest zawsze sterowany za pomoc styku; je[li blok funkcyjny jest poBczony z szyn sygnaBow za po[rednictwem styku zwartego na staBe, to blok ten jest wykonywany w ka\dym cyklu pracy sterownika. Uwaga Bloki funkcyjne nie mog by bezpo[rednio podBczone do lewej strony ekranu. Je\eli funkcja ma by wywoBywana w ka\dym cy- klu, mo\na skorzysta ze zmiennej %S7, ALW_ON (zawsze wBczo- na) o stykach otwartych poBczonej z symboliczn lini zasilajc po lewej stronie ekranu. SygnaB wyj[ciowy bloku funkcyjnego na schemacie umieszczony jest z prawej strony tego bloku, u samej góry. Mo\e on by wykorzystany przez inne elementy logiczne programu lub przekazniki (opcjonalnie). Bloki funkcyjne przesyBaj sy- gnaB wyj[ciowy po pomy[lnym wykonaniu operacji. III. Typy zmiennych Dane wykorzystywane w programie sterujcym przechowywane s jako zmienne rejestrowe lub zmienne dyskretne. Typ Opis Zmienne rejestrowe Zmienna 16-bitowa oznaczajca rejestr, w którym mo\na przechowywa dane programu sterujcego (np. wyniki obliczeD). Symbolowi powinien towarzyszy adres rejestru %R (np.%R00201). 4 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Przedrostek %AI oznacza rejestr wej[cia analogowego. Po przedrostku podawany jest adres rejestru (np.%AI0015). Zmienna ta przechowuje warto[ jednego rejestru wej[cia %AI analogowego lub inn warto[. Przedrostek %AQ oznacza rejestr wyj[cia analogowego. Po przedrostku podawany jest adres rejestru (np.%AQ0056). Zmienna ta przechowuje warto[ jednego rejestru wyj[cia %AQ analogowego lub inn warto[. Zmienne dyskretne Zmienne poprzedzone tym przedrostkiem reprezentuj fizyczne wej[cia dyskretne. Po symbolu podawany jest adres zmiennej w tabeli stanu wej[ (np.%I00121). Warto[ci wszystkich zmiennych typu %I s umieszczane w tabeli stanu wej[, przechowywany jest w niej aktualny stan wszystkich wej[ sterownika, uzyskany z moduBów wej[cio- wych podczas ostatniego odczytu. Adres zmiennej jest przyporzdkowywany moduBom %I wej[ dyskretnych za pomoc oprogramowania konfiguracyjnego lub programatora rcz- nego. Do momentu przyporzdkowania adresu zmiennej moduB wej[ nie przesyBa \ad- nych danych do sterownika. Zmienne typu %I mog posiada pami stanu (tzn. zacho- wywa poprzedni warto[ po wyBczeniu zasilania sterownika i ponownym jego wB- czeniu). Zmienne poprzedzone tym przedrostkiem reprezentuj fizyczne w yj[cia dyskretne. Po symbolu podawany jest adres zmiennej w tabeli stanu wyj[ (np.%Q00016). Warto[ci wszystkich zmiennych typu %Q umieszczane s w tabeli stanu wyj[, przechowywany jest w niej aktualny stan wszystkich wyj[ sterownika, ostatnio ustawionych przez pro- gram sterujcy. Warto[ci te s przesyBane do moduBów wyj[ciowych podczas fazy obsBugi %Q wyj[. Adres zmiennej jest p rzyporzdkowywany moduBom wyj[ d yskretnych za pomo- c oprogramowania konfiguracyjnego lub programatora rcznego. Do momentu przypo- rzdkowania adresu zmiennej, nie s przesyBane \adne dane do moduBu. Zmienne typu %Q mog posiada pami stanu (tzn. zachowywa poprzedni warto[ po wyBczeniu zasilania sterownika i ponownym jego wBczeniu). Zmienne poprzedzone tym przedrostkiem reprezentuj wewntrzne zmienne dyskretne programu sterujcego. Zmienne typu %M mog posiada pami stanu (tzn. zachowy- %M wa poprzedni warto[ po wyBczeniu zasilania sterownika i ponownym jego wBcze- niu). Zmienne poprzedzone tym przedrostkiem reprezentuj zmienne chwilowe. Zmienne te nie s sprawdzane pod ktem liczby wykorzystania w przekaznikach, przez co mo\na je wielokrotnie wykorzystywa w programie, nawet je\eli wBczony jest mechanizm spraw- dzania przekazników. Zmienne typu %T mog by stosowane w celu uniknicia konflik- %T tu przekazników przy posBugiwaniu si funkcjami wytnij/ wklej i funkcjami zapisu/ do- Bczania do pliku. Poniewa\ pami przeznaczona na te zmienne nie jest podtrzymywa- na po wyBczeniu zasilania lub po przej[ciu z trybu RUN do STOP lub STOP do RUN, zmienne te nie mog by wykorzystywane w przekaznikach z pamici. Przedrostek %S umieszczany jest przed zmiennymi systemowymi. Umo\liwiaj one do- stp do danych systemowych, takich jak informacje o bBdach dziaBania sterownika, %S pracy moduBów wej[/wyj[. W[ród zmiennych systemowych mo\na wyró\ni cztery 5 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych grupy, oznaczone odpowiednio symbolami %S, %SA, %SB oraz %SC. Zmienne %S, %SA, %SB i %SC mog by przypisane dowolnym stykom. Zmienne %SA, %SB i %SC mog by przypisane przekaznikom z pamici stanu -(M)-. Zmienne %S mog by wykorzy- stane jako parametry wej[ciowe (typu sBowo lub sBowo bitowe) bloku funkcyjnego. Zmienne %SA, %SB i %SC mog by wykorzystane jako parametry wej[ciowe lub wyj- [ciowe (typu sBowo lub sBowo bitowe) bloku funkcyjnego. Przedrostek %G umieszczany jest przed zmiennymi globalnymi. Umo\liwiaj one dostp do danych wspólnie wykorzystywanych przez kilka sterowników. Zmienne typu %G %G zawsze posiadaj pami stanu i mog by przypisywane stykom i przekaznikom z pa- mici stanu. Nie mog by natomiast przypisywane do przekazników bez pamici. IV. Typy danych Typ Nazwa Opis Liczby caBkowite ze znakiem zajmuj 16 bitów pamici i Liczby caBkowite ze zna- s zapisywane w formacie dopeBnienia do dwóch dla liczb INT kiem ujemnych. Zakres: od -32768 do +32768. Liczby caBkowite podwójnej precyzji ze znakiem s prze- chowywane w 32 bitach pamici i s zapisywane w for- Liczby caBkowite podwój- macie dopeBnienia do dwóch dla liczb ujemnych. (Bit 32 DINT nej precyzji ze znakiem to bit znaku.) Zakres: od 2,147,483,648 do +2,147,483,867. Dana zajmujca najmniejsza komórk pamici. Mo\e Bit przyjmowa warto[ 1 lub 0. SBowo bitowe mo\e mie BIT dBugo[ N. SBowo - wykorzystuje 16 kolejnych bitów pamici sterow- nika, ale w przeciwieDstwie do cigu bitów reprezentuj- cego w pamici liczb, bity mog by niezale\ne od siebie. SBowo BYTE Ka\dy bit posiada swój wBasny stan logiczny (1 lub 0). Zakres warto[ci: 0 do FFFF (w systemie heksadecymal- nym) Czterocyfrowa liczba Czterocyfrowe liczby dziesitne zakodowane w formacie dziesitna zakodowana w BCD zajmuj 16 bitów pamici. Ka\da z czterech cyfr tej formacie BCD (Four- liczby jest zakodowana w czterech bitach i mo\e repre- BCD-4 Digit Binary Coded De- zentowa cyfr z zakresu od 0 do 9. Zakres warto[ci: od 0 cimal) do 9999. Liczby rzeczywiste zajmuj 32 kolejne bity pamici (w rzeczywisto[ci s to dwie kolejne komórki pamici po 16 Liczba rzeczywista REAL bitów ka\da). Zakres warto[ci: ±1.401298E-45 do ± 3.402823E+38. 6 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych V. Funkcje i bloki funkcyjne wbudowane w sterownik Nazwa Opis Liczniki i przekazniki czasowe Przekaznik czasowy z pamici zlicza czas, gdy dopBywa do niego sygnaB i zatrzymuje naliczon warto[, gdy sygnaB przestaje dopBywa. Czas ONDTR mo\e by zliczany w dziesitych, setnych lub tysicznych cz[ciach se- kundy. Zakres zmierzonej warto[ci wynosi od 0 do +32767 jednostek czasu. Warto[ bie\ca przekaznika jest przechowywana w przypadku awarii zasilania sterownika. Przekaznik czasowy bez pamici (TMR) zlicza czas, gdy dopBywa do nie- go sygnaB, zostaje wyzerowany, gdy sygnaB przestaje dopBywa. Czas TMR mo\e by zliczany w dziesitych, setnych lub tysicznych cz[ciach se- kundy. Zakres zmierzonej warto[ci wynosi od 0 do +32767 jednostek czasu. Warto[ bie\ca przekaznika jest przechowywana w przypadku awarii zasilania sterownika. Gdy do przekaznika dopBynie sygnaB po raz pierwszy, rozpoczyna on naliczanie czasu. Bie\ca warto[ jest aktuali- zowana po jej wywoBaniu w programie sterujcym, co pozwala na odczy- tanie czasu, który upBynB od momentu, kiedy na wej[ciu reset pojawiB si sygnaB. Przekaznik czasowy bez pamici, z zanegowanym wej[ciem (OFDT) zlicza czas, gdy nie dopBywa do niego sygnaB i zostaje wyzerowany, gdy OFDT sygnaB zacznie dopBywa. Czas mo\e by zliczany w dziesitych, setnych lub tysicznych cz[ciach sekundy. Zakres zmierzonej warto[ci wynosi od 0 do +32767 jednostek czasu. Warto[ bie\ca przekaznika jest prze- chowywana w przypadku awarii zasilania sterownika. Gdy do przekaz- nika dopBynie sygnaB po raz pierwszy, bie\ca warto[ zostaje ustawiona na zero i sygnaB zostaje przesBany na wyj[cie Q. (Przekaznik OFDT wy- korzystuje sBowo 1 (rejestr) do przechowywania warto[ci bie\cej CV - prosz porówna z punktem "Parametry:" zamieszczonym na nastpnej stronie). SygnaB podawany jest na wyj[cie tak dBugo, jak dBugo doprowa- dzany jest sygnaB do tego bloku funkcyjnego. Gdy sygnaB przestanie do- pBywa, na wyj[cie nadal przekazywany jest sygnaB oraz nastpuje roz- poczcie zliczania czasu. Licznik zliczajcy w gór sBu\y do zliczania impulsów sygnaBu od 0 do zadanej warto[ci. Zakres licznika wynosi od 0 do +32767 impulsów. UPCTR Podanie sygnaBu na wej[cie zerujce powoduje ustawienie warto[ci bie- \cej licznika na 0. Zbocze narastajce sygnaBu wej[ciowego (zmiana stanu sygnaBu wej[ciowego z 0 na 1)powoduje zwikszenie warto[ci bie- \cej o 1. Warto[ ta mo\e by zwikszana ponad warto[ zadan PV. SygnaB wyj[ciowy jest wysyBany zawsze, gdy warto[ bie\ca jest wik- sza lub równa od warto[ci zadanej. Warto[ bie\ca licznika jest prze- chowywana w przypadku awarii zasilania sterownika, przy rozruchu nie 7 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych nastpuje automatyczna inicjalizacja. Licznik zliczajcy w dóB (DNTCTR) sBu\y do odliczania impulsów sygna- Bu od zadanej warto[ci do 0. Minimalna warto[ zadana mo\e by równa DNCTR zero, a maksymalna +32 767 impulsów. Minimalna warto[ bie\ca wy- nosi -32 768. Podanie sygnaBu na wej[cie zerujce powoduje skopiowanie warto[ci bie\cej do rejestru, w którym p rzechowywana jest warto[ zadana. Zbocze narastajce sygnaBu wej[ciowego (zmiana stanu sygnaBu wej[ciowego z 0 na 1) powoduje zmniejszenie warto[ci bie\cej o 1. Sy- gnaB wyj[ciowy jest wysyBany, gd y warto[ bie\ca jest wiksza lub rów- na zeru. Warto[ bie\ca licznika jest przechowywana w przypadku awarii zasilania sterownika, przy rozruchu nie nastpuje automatyczna inicjalizacja. Funkcje matematyczne Funkcja wykonuje podstawowe dziaBania matematyczne dodawanie (ADD), odejmowanie (SUB), mno\enie (MUL) i dzielenie (DIV). Po do- ADD, SUB, prowadzeniu sygnaBu do funkcji, wykonywane jest odpowiednie dziaBa- MUL, DIV nie matematyczne na dwóch liczbach I1 i I2, które s parametrami wej- [ciowymi bloku funkcyjnego. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Parametr wyj[ciowy Q jest te\ tego samego typu. Funkcje matematyczne wykonuj operacje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista Funkcja Modulo (MOD) dzieli dwie liczby, a zwraca reszt z dzielenia. Znak liczby wynikowej jest zawsze taki sam jak znak parametru wej- MOD [ciowego I1. Parametry funkcji MOD musza mie taki sam typ: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita po- dwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa). Blok funkcyjny SQRT wylicza pierwiastek kwadratowy z liczby. Gdy do bloku dociera sygnaB, parametr wyj[ciow y Q przyjmuje warto[ równ SQRT cz[ci caBkowitej pierwiastka z liczby zadanej parametrem wej[ciowym IN. Parametr Q musi reprezentowa taki sam typ danych jak parametr IN. Funkcja SQRT operuje na nastpujcych typach danych: INT - licz- ba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. SygnaB wyj- [ciowy jest przesyBany, gd y operacja zostanie wykonana bez przekrocze- nia dopuszczalnego zakresu warto[ci oraz nie miaBa miejsca jedna z podanych poni\ej, nieprawidBowych operacji na liczbach typu REAL: " IN < 0. " IN nie jest liczb. W przeciwnym wypadku, sygnaB wyj[ciowy nie jest przesyBany. 8 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Funkcje SIN, COS i TAN sBu\ do obliczania odpowiednio sinusa, cosi- nusa i tangensa dla zadanej liczby. Po doprowadzeniu sygnaBu do jednej SIN, COS, z tych funkcji, obliczany jest sinus (cosinus lub tangens) dla liczby poda- TAN, ASIN, nej jako parametr wej[ciowy IN, a wynik zapisywany jest w zmiennej wyj[ciowej Q. Zarówno parametr IN jak i Q s liczbami rzeczywistymi. ACOS, ATAN Funkcje ASIN, ACOS i ATAN sBu\ do obliczania odpowiednio arcus sinus, arcus cosinus i arcus tangens dla zadanej liczby. Po doprowadze- niu sygnaBu do jednej z tych funkcji, obliczany jest sinus (cosinus lub tangens) dla liczby podanej jako parametr wej[ciowy IN, a wynik w ra- dianach zapisywany jest w zmiennej wyj[ciowej Q. Zarówno parametr IN jak i Q s liczbami rzeczywistymi. Funkcje SIN, COS i TAN dopusz- czaj szeroki zakres warto[ci wej[ciowych:  263 < IN <+263, (263 H" 9.22x1018). Funkcje ASIN i ACOS maj znacznie mniejszy zakres war- to[ci wej[ciowych, a mianowicie:  1 d" IN d" 1. Po wprowadzeniu po- prawnego parametru IN, funkcja ASIN_REAL zwraca przez parametr Q wynik speBniajcy podan poni\ej zale\no[: À À ASIN IN = - d" Q d" ( ) 2 2 Funkcja ACOS_REAL zwraca przez parametr Q wynik speBniajcy podan poni\ej zale\no[: ACOS IN = 0 d" Q d" À ( ) Funkcja ATAN dopuszcza szeroki zakres warto[ci wej[ciowych, a mia- nowicie  " d" IN d" + ". Po wprowadzeniu poprawnego parametru IN, funkcja ATAN_REAL zwraca przez parametr Q wynik speBniajcy podan poni\ej zale\no[: À À ATAN IN = - d" Q d" ( ) 2 2 Funkcje LOG, LN i EXP posiadaj dwa parametry wej[ciowe i dwa parametry wyj[ciowe. Po doprowadzeniu sygnaBu do funkcji, wykonywa- LOG, LN, ne jest odpowiednie dziaBanie logarytmiczne / wykBadnicze na liczbie EXP, EXPT zadanej jako parametr wej[ciowy IN, a wynik zapisywany jest do para- metru wyj[ciowego Q. " Dla funkcji LOG, parametr wyj[ciowy Q jest równy logarytmowi o podstawie dziesitnej z liczby IN. " Dla funkcji LN, parametr wyj[ciowy Q jest równy logarytmowi naturalnemu z liczby IN. " Dla funkcji EXP, liczba e podnoszona jest do potgi zadanej pa- rametrem IN, a wynik zapisywany jest do parametru Q. " Funkcja EXPT podnosi warto[ parametrem I1 do potgi zadanej parametrem I2, a wynik zwracany jest poprzez parametr Q. 9 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych (Funkcja EXPT posiada trzy parametry wej[ciowe i dwa parame- try wyj[ciowe.) Je\eli parametr IN jest liczb i ma warto[ dodatni, na wyj[cie OK przesyBany jest sygnaB. Po doprowadzeniu sygnaBu do tej funkcji, dla liczby podanej jako para- metr wej[ciowy IN wykonywana jest odpowiednia konwersja warto[ci RAD, DEG kta ((RAD_TO_DEG lub DEG_TO_RAD), tzn. z warto[ci w radianach na warto[ w stopniach lub odwrotnie, a wynik zapisywany jest w pa- rametrze wyj[ciowym Q. Je\eli parametr IN jest liczb, na wyj[cie ok przesyBany jest sygnaB. Relacje matematyczne Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 jest równa warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Doprowadzenie EQ sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie parametru wej[cio- wego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wykonuj opera- cje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 NIE jest równa warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Doprowadzenie NE sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie parametru wej[cio- wego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wykonuj opera- cje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 jest wiksza od warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Doprowadze- GT nie sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie parametru wej- [ciowego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wykonuj opera- cje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 jest wiksza lub równa warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Do- GE prowadzenie sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie para- metru wej[ciowego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wy- konuj operacje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze 10 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 jest mniejsza od warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Doprowa- LT dzenie sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie parametru wej[ciowego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej- [ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wykonuj operacje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze zna- kiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Po doprowadzeniu sygnaBu do wej[cia enable, je\eli warto[ I1 jest mniejsza lub równa warto[ci I2, na wyj[cie Q wysyBany jest sygnaB. Do- LE prowadzenie sygnaBu do bloku funkcyjnego powoduje porównanie para- metru wej[ciowego I1 z parametrem wej[ciowym I2. Obydwa parametry wej[ciowe musz by takiego samego typu. Relacje matematyczne wy- konuj operacje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), REAL - liczba rzeczywista. Funkcja RANGE sBu\y do sprawdzania, czy dana liczba mie[ci si w przedziale wyznaczonym przez dwie inne liczby. Funkcja RANGE ope- RANGE ruje na nastpujcych typach danych: INT - liczba caBkowita ze znakiem (16 bitowa), DINT - liczba caBkowita podwójnej precyzji ze znakiem (32 bitowa), WORD - dane typu Word (SBowo). Po doprowadzeniu sygnaBu do tego bloku funkcyjnego, nastpuje sprawdzenie, czy parametr wej- [ciowy IN mie[ci si w przedziale okre[lonym przez warto[ci graniczne L1 i L2. Je\eli jego warto[ mie[ci si w przedziale domknitym wyzna- czonym przez L1 i L2, na wyj[cie Q przesyBany jest sygnaB wyj[ciowy. W przeciwnym wypadku, sygnaB wyj[ciowy nie jest przesyBany. Funkcje konwersji Blok funkcyjny -> BCD-4 stosowany jest do zastpienia danych zapisa- nych jako liczba caBkowita ze znakiem (typ INT) przez równowa\n licz- -> BCD-4 b zapisan w kodzie BCD-4 (liczba dziesitna zakodowana w ukBadzie dwójkowym). Dane wej[ciowe nie ulegaj zmianie wskutek dziaBania tej funkcji. Konwersja danych na system zapisu BCD mo\e by przeprowa- dzona np. w celu podBczenia diodowego wy[wietlacza cyfr sterowanego w kodzie BCD lub w celu przesBania kodów sterujcych do niektórych urzdzeD zewntrznych, jak np. do licznika wysokiej czstotliwo[ci. Gdy do bloku funkcyjnego dopBywa sygnaB wej[ciowy, przeprowadzona zosta- je konwersja warto[ci zadanej poprzez parametr IN, a jej wynik zwraca- ny jest poprzez parametr Q. SygnaB wyj[ciowy jest przesyBany, gdy do bloku funkcyjnego dopBynie sygnaB wyj[ciowy, chyba \e po dokonaniu konwersji warto[ parametru Q przekracza zakres od 0 do 9999. 11 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Blok funkcyjny -> INT stosowany jest do konwersji danych typu BCD-4 lub REAL na równowa\n liczb caBkowit ze znakiem (INT). Dane -> INT wej[ciowe nie ulegaj zmianie wskutek dziaBania tej funkcji. Gdy do bloku funkcyjnego dopBywa sygnaB wej[ciowy, przeprowadzana jest kon- wersja zadanej poprzez parametr IN warto[ci, a jej wynik zwracany jest przez parametr wyj[ciowy Q. SygnaB wyj[ciowy jest przesyBany, gdy do bloku funkcyjnego dopBynie sygnaB wyj[ciowy, chyba \e dane przekracza- j zakres warto[ci dopuszczalnych. Funkcja ta umo\liwia konwersj danych typu REAL na dane typu DINT. Dane wej[ciowe nie ulegaj zmianie wskutek dziaBania tej funk- -> DINT cji. Po doprowadzeniu sygnaBu wej[ciowego do tego bloku funkcyjnego, przeprowadzana jest konwersja, a wynik zwracany jest poprzez para- metr Q. SygnaB wyj[ciowy jest przesyBany, gd y do bloku funkcyjnego dopBynie sygnaB wyj[ciowy, chyba \e warto[ liczby rzeczywistej prze- kracza zakres warto[ci dopuszczalnych. Blok funkcyjny -> REAL stosowany jest do konwersji danych typu INT, DINT, BCD-4 lub WORD na równowa\n liczb rzeczywist (REAL). -> REAL Dane wej[ciowe nie ulegaj zmianie wskutek dziaBania tej funkcji. Po doprowadzeniu sygnaBu do tego bloku funkcyjnego przeprowadzana jest konwersja, a wynik zapisywany jest w parametrze Q. SygnaB wyj[ciowy jest przesyBany, gdy do bloku funkcyjnego dopBynie sygnaB wyj[ciow y, chyba \e po dokonaniu konwersji wynik nie mie[ ci si w dopuszczalnym zakresie warto[ci. W przypadku konwersji danych typu DINT na dane typu REAL w wyniku mo\e zosta otrzymana liczba o mniejszej dokBad- no[ci, poniewa\ liczba bitów znaczcych zostaje zredukowana do 24. Blok funkcyjny -> WORD stosowany jest do konwersji danych typu RE- AL na równowa\n liczb typu WORD. Dane wej[ciowe nie ulegaj -> WORD zmianie wskutek dziaBania tej funkcji. Gdy do bloku funkcyjnego dopBy- wa sygnaB wej[ciowy, zostaje dokonana konwersja zadanej poprzez pa- rametr IN warto[ci, a jej wynik zwracany jest poprzez parametr Q. Sy- gnaB wyj[ciowy jest przesyBany, gdy do bloku funkcyjnego dopBynie sy- gnaB wej[ciowy, chyba \e po dokonaniu konwersji warto[ parametru Q przekracza zakres od 0 do FFFFh. Funkcja ta umo\liwia zaokrglenie liczby rzeczywistej poprzez odrzuce- nie cz[ci dziesitnej. Dane wej[ciowe nie ulegaj zmianie wskutek dzia- TRUN Bania tej funkcji. Gdy do bloku funkcyjnego dopBywa sygnaB wej[ciowy, zostaje dokonana konwersja zadanej poprzez parametr IN warto[ci, a jej wynik zwracany jest poprzez parametr Q. SygnaB wyj[ciowy jest przesy- Bany, gdy do bloku funkcyjnego dopBynie sygnaB wyj[ciowy, chyba \e po dokonaniu konwersji wynik nie mie[ci si w dopuszczalnym zakresie warto[ci lub parametr IN nie jest liczb. 12 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych Funkcje sterujce Blok funkcyjny CALL umo\liwia wywoBanie podprogramu w danym miejscu programu sterujcego. Gdy do bloku funkcyjnego CALL dopBy- CALL wa sygnaB wej[ciowy, powoduje on natychmiastowe wywoBanie i wyko- nanie \danego podprogramu. Po zakoDczeniu wykonywania podpro- gramu, sygnaB powraca do szczebla nastpujcego bezpo[rednio po bloku CALL. Blok funkcyjny END przerywa wykonanie cz[ci logicznej programu sterujcego. Program wykonywany jest poczwszy od pierwszego szcze- END bla drabiny logicznej a\ do szczebla ostatniego lub do momentu napo- tkania funkcji END. Instrukcja END powoduje bezwarunkowe prze- rwanie wykonywania programu. Po funkcji END nie mo\na umieszcza dalszej cz[ci programu sterujcego. Cz[ programu sterujcego, umieszczona po funkcji END, nie jest dalej wykonywana, w nastpnym cyklu program jest wykonywany od pocztku. Funkcja END mo\e by wykorzystana w trakcie uruchamiania programu, poniewa\ blokuje ona wykonywanie cz[ci programu sterujcego, umieszczonej po tej instruk- cji. Blok funkcyjny MCR (Master Control Relay) i odpowiadajcy mu blok funkcyjny ENDMCR (End Master Control Relay) wyznaczaj pocztek i MCR koniec fragmentu programu sterujcego, w którym wszystkie szczeble zostan wykonane bez dopBywu sygnaBu sterujcego. Po napotkaniu funkcji ENDMCR, wznawiane jest normalne wykonywanie programu sterujcego. W odró\nieniu od instrukcji JUMP, instrukcja MCR mo\e by u\yta tylko w kierunku do przodu programu (nie wstecz). Instrukcji MCR musi towarzyszy w programie instrukcja ENDMCR. Blok funkcyjny ENDMCR przyw raca normalne wykonywanie programu sterujcego (z normalnym dopBywem sygnaBu do szczebli programu). ENDMCR Je\eli do bloku funkcyjnego MCR dopBywa sygnaB wej[ciowy, ENDMCR koDczy dziaBanie tego bloku. Je\eli do bloku MCR nie dopBywa sygnaB wej[ciowy, wywoBanie bloku funkcyjnego ENDMCR nie powoduje \ad- nego dziaBania. Blok funkcyjny JUMP powoduje pominicie fragmentu cz[ci logicznej programu sterujcego, zamieszczonego pomidzy instrukcj JUMP a JUMP instrukcj LABEL (etykiet). Gdy do bloku funkcyjnego JUMP dopBywa sygnaB wej[ciowy, wszystkie przekazniki zawarte we wspomnianym obszarze zachowuj swój pierwotny stan (dotyczy to równie\ takich ele- mentów logicznych, jak przekazniki czasowe, liczniki, itp.). W przypadku instrukcji JUMP bez mo\liwo[ci zagnie\d\ania, ka\dej instrukcji JUMP odpowiada dokBadnie jedna instrukcja LABEL. Instrukcja JUMP mo\e powodowa przej[cie zarówno w kierunku do przodu, jak i do tyBu programu sterujcego. Zakres dziaBania okre[lony parami in- 13 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych strukcji MCR / ENDMCR nie mo\e zawiera si wewntrz zakresu dziaBania innej pary instrukcji MCR / ENDMCR ani te\ pary JUMP / LABEL. Instrukcje JUMP bez mo\liwo[ci zagnie\d\ania nie mog by umieszczane wewntrz zakresu dziaBania innej pary instrukcji JUMP / LABEL lub pary instrukcji MCR / ENDMCR. Dodatkowo, para in- strukcji MCR / ENDMCR lub inna para instrukcji JUMP / LABEL nie mog znajdowa si obrbie instrukcji JUMP / LABEL bez mo\liwo[ci zagnie\d\ania. Blok funkcyjny LABEL (etykieta) okre[la miejsce docelowe skoku (wy- woBanego przez funkcj JUMP z t sam etykiet). Powoduje on konty- LABEL nuacj normalnego wykonywania programu sterujcego poczwszy od tej etykiety. W programie sterujcym nie mog wystpi dwie takie sa- me etykiety. Równie\ nie mo\e zosta wykonany program, w którym wystpuj instrukcje JUMP lub LABEL, bez odpowiedniej pary. Blok funkcyjny LABEL nie posiada w ogóle parametrów ani symbolu, oprócz samej etykiety, która jest cigiem znaków alfanumerycznych. Blok proporcjonalno- caBkowo- ró\niczkowy PID rozwizuje algorytm sterowania zamknitego ukBadu regulacji. Blok ten na podstawie dwóch PID warto[ci: punktu ustalonego (warto[ci zadanej) i bie\cej warto[ci wiel- ko[ci regulowanej oraz korzystajc z zadanych parametrów bloku, obli- cza tak warto[ sygnaBu sterujcego (nastawiajcego), która spowoduje zmniejszenie uchybu, czyli odchylenia wielko[ci regulowanej od warto[ci zadanej (punktu pracy). Blok funkcyjny PID wykorzystuje 40 rejestrów w pamici sterownika do zapamitywania zbioru parametrów regulato- ra. Wszystkie parametry s 16 bitowymi liczbami caBkowitymi, co ma na celu zapewnienie kompatybilno[ci z 16 bitowymi analogowymi wielko- [ciami regulowanymi. Pozwala to na zastosowanie dla wielko[ci regulo- wanych pamici adresowanej przez %AI oraz pamici adresowanej przez %AQ dla sygnaBu sterujcego. Ze wzgldu na fakt czstego u\ywania terminów warto[ zadana, wielko[ regulowana i sygnaB sterujcy, bd one odpowiednio oznaczane skrótami SP, PV i CV. Poniewa\ wiele pa- rametrów jest skalowanymi liczbami caBkowitymi, 16 bitowymi, ich war- to[ musi by podawana w jednostkach PV lub w jednostkach bezwy- miarowych PV, albo w jednostkach CV lub jednostkach bezwymiaro- wych CV. PrzykBadowo, parametr SP musi by przeskalowany do takie- go samego zakresu jak parametr PV, poniewa\ blok PID oblicza uchyb jako ró\nic pomidzy warto[ciami tych parametrów. Parametry wiel- ko[ regulowana PV i wielko[ ustawiajca CV mog przyjmowa war- to[ci z zakresu -32000 lub 0 do 32000 z dopasowaniem do skalowania wielko[ci analogowych lub z zakresu 0 do 10000 co pozwala na wy[wie- tlanie warto[ci w formacie 0.00% do 100.00%. Warto[ci parametrów PV i CV nie musz by tak samo skalowane, wspóBczynniki skalowania s wtedy zawarte we wspóBczynnikach wzmocnienia regulatora PID. enable SygnaB wej[ciowy. Gdy do bloku funkcyjnego dopBywa sygnaB, 14 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych wykonywany jest algorytm PID (standardowy lub o niezale\nych wyra- zach). SP - Warto[ zadana wielko[ci regulowanej (punkt pracy regulatora). Po porównaniu parametrów wielko[ci regulowanej PV z wielko[ci zadan SP - blok PID dobiera tak sygnaB sterujcy CV, aby parametry PV i SP miaBy tak sama warto[ (uchyb zerowy). PV - Wielko[ regulowana, której warto[ odczytywana jest ze sterowa- nego procesu, czsto jako zmienna typu %AI. MAN - Parametr MAN o warto[ci 1 powoduje przeBczenie regulatora w rczny tryb pracy (MANUAL). Warto[ tego parametru równa 0 powo- duje przeBczenie regulatora w automatyczny tryb pracy. UP - Parametr majcy znaczenie tylko w rcznym trybie pracy. Warto[ tego parametru równa 1 powoduje zwikszenie warto[ci sygnaBu nasta- wiajcego, warto[ 0 nie wywoBuje \adnego dziaBania. DN - Parametr majcy znaczenie tylko w rcznym trybie pracy*. War- to[ tego parametru równa 1 powoduje zmniejszenie warto[ci sygnaBu nastawiajcego, warto[ 0 nie wywoBuje \adnego dziaBania. RefArray (Adres tablicy) - Adres pierwszego z rejestrów, w których przechowywane s wewntrzne parametry regulatora (parametry u\yt- kownika i parametry wewntrzne). Obszar ten zajmuje 40 rejestrów typu %R, które nie mog by wykorzystywane w innym celu. ok - SygnaB wyj[ciowy, wysyBany po poprawnym wykonaniu funkcji. CV - SygnaB sterujcy (ustawiajcy) procesu, czsto jest to zmienna typu %AQ. Nale\y doda, \e oprócz funkcji przedstawionych powy\ej istniej jeszcze funkcje realizujce operacje bitowe, operacje na danych oraz operacje tablicowe. Szerzej zostaBy opisane w Seria 90-30/VersaMax/Micro - Opis funkcji. VI. SBowne sformuBowanie zadania sterujcego. Zaprogramowa ukBad realizujcy funkcj sterowanie rozruchem oraz hamo- waniem silnika po zadanej przez prowadzcego trajektorii z wykorzystaniem wyj- [cia analogowego sterownika. VII. Opis dziaBania ukBadu. DziaBanie ukBadu jest nastpujce: 15 Politechnika SzczeciDska Instytut Elektrotechniki ZakBad Maszyn i Napdów Elektrycznych WBczenie: WBczenie ukBadu odbywa si po naci[niciu przycisku S1. Po na- ci[niciu przycisku S1 na wyj[ciu sterownika warto[ napicia powinna rosn do zadanej przez prowadzcego warto[ci. Nastpnie warto[ napicia na wyj[ciu powinna utrzymywa si na staBym poziomie WyBczenie: WyBczenie ukBadu odbywa si poprzez naci[nicie przycisku S1 lub S2. W wyniku tego dziaBania napicie na wyj[ciu sterownika powinno male do zera. VIII. Tabela przyporzdkowujca nazwy symboliczne ukBadu sterowania dla operandów PLC. l.p. Symbol Operand Komentarz Typ 1 S1 I1 Styk przeBcznika S1  NO IN 2 S2 I2 Styk przeBcznika S2  NO IN IX. Literatura. 1. Broel-Plater B.: Sterowniki programowalne wBa[ciwo[ci i zasady stosowania. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki SzczeciDskiej, Szczecin, 2000 2. Legierski t., Kasprzyk J., WyrwaB J., Hajda J.: Programowanie sterowników PLC. Wyd. Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice,1998 3. BoroD W.: Sterowniki programowalne wczoraj, dzi[ i jutro, Pomiary. Automatyka. Kontrola, 1992, 1, s.14 4. MikulczyDski T., Samsonowicz Z.: Automatyzacja dyskretnych procesów pro- dukcyjnych. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1997 5. Sterowniki programowalne GE Fanuc serii 90-30 Opis systemu (LI-ASK-OS-GE1) 6. Sterowniki programowalne GE Fanuc serii 90-30/VersaMax/Micro Opis funkcji (LI-ASK-OF-GE1) 7. Zbiór zadaD dla sterowników GE Fanuc serii 90-30, VersaMax, VersaMax Micro/Nano wraz z przykBadami rozwizaD (LI-ASK-ZZ-GE3) 8. Series 90 PLC Serial Communications User's Manual (GFK0582D) 9. Workshop Student Guide (GFN-034) 10. VersaPro Programming Software User s Guide (GFK-1670) 11. SiwiDski J.: Automatyka napdu elektrycznego. PaDstwowe Wydawnictwo Techniczne, Warszawa, 1960 12. Seta Z.: Wprowadzenie do zagadnieD sterowania  wykorzystanie programo- walnych sterowników logicznych PLC. Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2002 13. PN-IEC 1131: Sterowniki programowalne 16

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
RODZAJE PRACY MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Pytania kontrolne (wejściówki) laboratorium maszyny elektryczne
odpowiedzi do pytania kontrolne (wejściówki) laboratorium maszyny elektryczne
Elektryczny układ kontroli ciśnienia w oponach
Elektronika Praktyczna Sterowniki Plc
18 Organizm zywy jako uklad otwarty w stanie stacjonarnym
Badanie zabezpieczeń maszyn elektrycznych
Budowa i zasada działania programowalnych sterowników PLC
Stanowisko pracy dla elektronika (stoły, krzesła)
maszyny elektryczne pytania2011
Materiały stosowane do budowy maszyn elektrycznych

więcej podobnych podstron