210129056 plc skripta za procesna

8/10/2019 210129056 PLC Skripta Za Procesna

1/166

TEHNIKO VELEUILITE U ZAGREBUELEKTROTEHNIKI ODJEL

PROGRAMIRLJIVI LOGIKI KONTROLERI

Goran Malidip.ing.Danijel Mariing.


2/166

Goran Malidip.ing. - Danijel Mariing. PLC

2

SADRAJ

1 Uvod ................................................................................................................... 5

2 Princip rada PLC-a ............................................................................................ 72.1 Ulazni dio.............................................................................................................. 82.2 Izlazni dio.............................................................................................................. 92.3 Centralna procesorska jedinica ........................................................................ 102.4 Memorijski blok za program i podatke ............................................................. 112.5 Modul napajanja................................................................................................. 132.6 Komunikacijsko suelje .................................................................................... 132.7 Moduli za proirenje .......................................................................................... 142.8 Rad ureaja ........................................................................................................ 152.9 Adresiranje......................................................................................................... 16

3 Kuita i raspored komponenti ulazno izlaznih sustava .......................... 18

Digitalni ulazno izlazni sustav ................................................................................... 203.1 Tipovi digitalnih ulaznih modula....................................................................... 21

3.1.1 AC/DC ulazni moduli .................................................................................... 213.1.2 DC ulazni moduli .......................................................................................... 223.1.3 TTL ulazni moduli......................................................................................... 233.1.4 BCD ulazni moduli........................................................................................ 23

3.2 Tipovi digitalnih izlaznih modula ...................................................................... 233.2.1 AC izlazni moduli.......................................................................................... 23

3.2.2 DC izlazni moduli ......................................................................................... 243.2.3 Izolirani AC i DC izlazni moduli..................................................................... 253.2.4 TTL izlazni moduli ........................................................................................ 253.2.5 Relejni izlazni moduli.................................................................................... 25

4 Analogni ulazno izlazni sustav.................................................................... 26

4.1 Analogni ulazni moduli...................................................................................... 264.1.1 Spajanje analognih ulaznih modula.............................................................. 27

4.2 Analogni izlazni moduli ..................................................................................... 284.2.1 Spajanje analognih izlaza............................................................................. 28

5 Specijalni ulazno izlazni moduli.................................................................. 29

5.1 Moduli s brzim odzivom .................................................................................... 305.2 Modul za detekciju greke u oienju .............................................................. 305.3 Ulazni modul za termoelemente........................................................................ 315.4 PID modul ........................................................................................................... 315.5 Moduli za pozicioniranje.................................................................................... 31

6 Programiranje .................................................................................................. 33

7 Kontaktni dijagrami......................................................................................... 35

7.1 Opis..................................................................................................................... 35

7.2 Naredbe na razini bita........................................................................................ 397.3 Timeri (engl. timer instructions) ....................................................................... 42


3/166


3

7.4 Naredbe brojaa (engl. counter instructions) .................................................. 48Naredba RES (engl. reset)........................................................................................ 51

7.5 Naredbe pretvorbe (engl. conversion instructions) ........................................ 537.6 Naredbe na razini rijei...................................................................................... 55

7.6.1 Naredbe usporedbe (engl. Compare instructions) ........................................ 557.6.2 Matematike naredbe (engl. Math instructions) ............................................ 587.6.3 Naredbe pretvorbe (engl. conversion instructions) ....................................... 627.6.4 Logike naredbe (engl. logical instructions) .................................................. 63

7.7 Naredbe nad podacima (engl. data instruction)............................................... 667.8 FIFO memorijski registar (engl. first in first out) .......................................... 687.9 LIFO memorijski registar (engl. last in first out ............................................ 707.10 Naredbe usmjerivanja programa (engl. program control instructions).......... 72

8 Rad s raunalom.............................................................................................. 80

8.1 Vjeba 1: Konfiguriranje komunikacije PLC-PC raunalo............................... 80

8.2 Vjeba 2: Izrada novog projekta (engl. New Project)....................................... 838.2.1 O ovoj vjebi................................................................................................. 838.2.2 O MicroLogix kontrolerima............................................................................ 838.2.3 Pokretanje RSLogix 500 programskog paketa.............................................. 848.2.4 Kreiranje: New Controller Project ................................................................. 848.2.5 Pregled vaeg novog RSLogix 500 projekta................................................. 878.2.6 Odreivanje I/O (ulazno/izlaznih) modula..................................................... 888.2.7 Kreiranje prvog logikog kruga ladder logike ................................................ 908.2.8 Kreiranje drugog logikog kruga ladder logike.............................................. 948.2.9 Kreiranje treeg logiog kruga ladder logike ................................................. 998.2.10 Provjeravanje vaeg ladder logic programa.................................................. 99

8.2.11 Pohrana vaeg programa............................................................................1008.2.12 Download vaeg ladder logic programa na PLC..........................................1018.2.13 Mijenjanje PLC-a iz programa u izvrni mod ...............................................1038.2.14 Praenje i testiranje vaeg logikog kruga...................................................104

8.3 Vjeba 3: Timer, broja(counter) i limitiranje ladder logike ..........................1058.3.1 S PLC-om prijeite na off-line mod rada......................................................1058.3.2 Kopiranje i preimenovanje vaeg programa ladder logike ...........................1058.3.3 Modificiranje postojeeg programa ladder logike.........................................1068.3.4 Dodavanje timera vaem programu ladder logike........................................1088.3.5 Dodavanje brojaa vaem programu ladder logike......................................1098.3.6 Dodavanje Limit instrukcije vaem programu ladder logike .........................110

8.3.7 Dodavanje komentara logikom krugu.........................................................1118.3.8 Pohrana vaeg rada....................................................................................1138.3.9 Download programa ladder logike u PLC-u .................................................1138.3.10 Nadziranje i testiranje vaeg programa ladder logike ..................................116

8.4 Vjeba 4 .............................................................................................................1188.4.1 Rad naredbe TON Timer On-Delay..........................................................1188.4.2 Rad naredbe RTO Retentive Timer On-Delay ..........................................1218.4.3 Rad naredbe CTU Count Up ....................................................................123

8.5 Vjeba 5 .............................................................................................................1278.5.1 Konfiguracija analogih ulaza i izlaza............................................................1278.5.2 Pojedinano podeavanje analognih ulaza i izlaza ......................................1298.5.3 Kontrola i pregledavanje trenutnog stanja AO i AI .......................................1318.5.4 Rad s naredbama komparacije....................................................................134


4/166


4

8.5.4.1 Uvod...................................................................................................................... 1348.5.4.2 Naredbe komparacije ............................................................................................ 1358.5.4.3 Postavljanje naredbe komparacije na rung........................................................... 1358.5.4.4 Polja za upisivanje unutar naredbenih prozora..................................................... 1388.5.4.5 Prebacivanje programa na PLC............................................................................ 1408.5.4.6 LIM naredba (granini uvjeti)................................................................................. 142

8.5.4.7 MEQ naredba (testiranje bita)............................................................................... 1438.5.4.8 EQU naredba (naredba jednakosti) ...................................................................... 1438.5.4.9 NEQ naredba (naredba nejednakosti) .................................................................. 1438.5.4.10 LES naredba (naredba manjeg) ....................................................................... 1448.5.4.11 GRT naredba (naredba veeg)......................................................................... 1448.5.4.12 LEQ naredba (naredba manjeg ili jednakog).................................................... 1448.5.4.13 GEQ naredba (naredba veeg ili jednakog) ..................................................... 145

8.5.5 Rad s matematikim naredbama.................................................................1458.5.5.1 Matematike naredbe............................................................................................ 1458.5.5.2 Postavljanje matematike naredbe u logiki krug ................................................. 1468.5.5.3 ADD naredba (zbrajanje) ...................................................................................... 1478.5.5.4 SUB naredba (oduzimanje)................................................................................... 1478.5.5.5 MUL naredba (mnoenje) ..................................................................................... 1488.5.5.6 DIV naredba (dijeljenje) ........................................................................................ 1488.5.5.7 SQR naredba (drugi korijen) ................................................................................. 1498.5.5.8 NEG naredba (promjena predznaka).................................................................... 1498.5.5.9 SCP (Scale with Parameters) linearna aproksimacija ....................................... 1498.5.5.10 Primjer koritenja instrukcije SCP s timerom.................................................... 151


5/166


5

1 Uvod

Krajem 60-tih godina industrijski proizvodni pogoni su uglavnom bili upravljani sustavimazasnovanim na relejnim krugovima (relejna logika) ili vrsto oienima digitalnim elektronskimkrugovima (npr. TTL, CMOS). Svaki put kada bi se promijenio proizvodni program morale su senapraviti prilagodbe upravljakih sklopova, to bi imalo za posljedicu due vrijeme praznog hodaproizvodnje, a s time i velike trokove. Takvi upravljaki sustavi bili vrlo nefleksibilni, te da bi sepromijenila funkcija upravljanja jednog takvog relejnog sklopa nije svaki put bilo dovoljno promijenitinjegovo oienje, nego je ponekad trebalo krenuti sa sastavljanjem novog sklopa. Otprilike u istovrijeme je i razvoj mikroprocesora doao do odreenog nivoa te se pojavila ideja o izradi elektroniko-kompjuterskog upravljakog sustava koji bi se jednostavno sa promjenom proizvodnog programa daoreprogramirati. Tada su napravljeni prvi programabilni logiki kontroleri (skraeno PLC) i vrlo brzopokazali izuzetne prednosti u odnosu na vrsto oiene upravljake sustave:

poveana pouzdanost zbog smanjenog broja mehanikih pokretnih dijelova;

fleksibilnost jer ih pri promjeni procesa proizvodnje treba samo reprogramirati, a ne mijenjatioienje;

smanjeni je opseg oienja i greke u oienju;

viestruko manje dimenzije su jer su vremenski releji, brojai i ostale relejne upravljakekomponente rijeene programski.

Poreana otpornost na razne nepovoljne utjecaje iz proizvodnje kao to su praina, vlaga, visokatemperatura, vibracije, elektromagnetski utjecaji.

Navedena svojstva PLC-ova imala je za posljedicu brzo i iroko njihovo prihvaanje u upravljakimsustavima u industriji.

Danas se programiranje PLC-a se najee provodi preko PC IBM raunala u jednom od triPLC programska jezika: kontaktni dijagrami (engl. ladder diagram), liste naredbi (engl. statement list),te programiranje pomou funkcijskih blokova. Sve tri metode programiranja imaju svoje prednosti inedostatke, te su podjednako prihvaene meu inenjerima. Sa namjerom da se te metode i openitorad PLC-a malo poblie objasni napisana je ova skripta. Skripta je prvenstveno namijenjenastudentima koji sluaju kolegij Procesna raunala na Elektrotehnikom odjelu Tehnikog veleuilita,ali moe posluiti kao prirunik i ostalim tehniarima koji se ele baviti ovom tematikom.

BrojU/Istezaljki

1024+

1024

Sloenost i cijena

256

32Mali

Srednji

Veliki

Mikro

Slika 1.1 Podjela PLC ureaja prema broju stezaljki


6/166


6

PLC ureaje grubo moemo podijeliti prema broju ulazno/izlaznih stezaljki tako da dobijemoetiri kategorije (slika 1.1).

S poveanjem broja ulazno/izlaznih stezaljki mora se poveati i snaga procesora, koliinamemorije kao i sama sloenost ureaja ime raste i cijena. U podijeli treba uzeti u obzir da li PLCosim digitalnih (diskretnih) ima analogne ulazno/izlazne stezaljke, mogunost izvoenja matematikih

operacija nad realnim brojevima (floating point), PID regulaciju, mogunost proirenja, itd. Naimespajanjem vie manjih PLC ureaja u mreu moe se postii efekt kao da imamo snaniji ureaj, to jeskuplje rjeenje, ali nekad neizbjeno (velike udaljenosti u proizvodnoj liniji).

Projektant upravljakih sustava uvijek je pred dilemom kada u manjim sustavima upotrijebitiPLC umjesto relejnog sklopa. Nekad je to pitanje bilo opravdano visokom cijenom PLC-a, ali danas, sobzirom na masovnu proizvodnju i nisku cijenu, uporaba mikro PLC-ova je svakako opravdana.Dovoljno je da u sustav upravljanja treba ugraditi nekoliko upravljakih i vremenskih releja, pa da sesa PLC-om dobije jeftiniji i fleksibilniji upravljaki sustav, svakako podesniji od relejnogupravljakog sklopa. U nastavku su navedene najznaajnije prednosti PLC-a pred relejnimupravljanjem:

PouzdanostNema mehanikih pokretnih dijelova, izuzetno otporan na razne mehanike, elektromagnetskeutjecaje, te openito otporan na pogonske uvjete rada. Ako nestane napajanje sustav prelazi u sigurnostanje, a kada se napajanje vrati PLC nastavlja sa radom. Greke u oienju svode se na minimum sobzirom da se oienje PLC-a svodi na oienje njegovih ulaza i izlaza;

Prenosivost

Kad se PLC program za upravljanje nekog ureaja napie i ispita, moe se bez problema prenijeti nadrugi PLC u drugom upravljakom ureaju. U sluaju identinih ureaja ili ureaja gdje se zahtijevajumanje izmjene programa to dovodi do smanjenja vremena programiranja i vremena za otklanjanjegreaka.;

FleksibilnostZa izmjenu programa potrebno je vrlo malo vremena. Izvoai upravljakog sustava mogu bezproblema poslati korisniku izmjenu programa na bilo kojem mediju (disketa npr.) ili putem modemadirektno u PLC bez da alju tehniara za odravanje na lokaciju korisnika. Korisnik moe jednostavnoprenijeti program u PLC i izvriti eventualno manje promjene.

Naprednija funkcionalnost

PLC programske aplikacije mogu se sastojati od jednostavnih akcija ponavljanja neke automatskeradnje do kompleksne obrade podataka i sloenih upravljakih sustava. Upotreba PLC-a uupravljakim sustavima nudi projektantima takvih sustava i osoblju u odravanju brojne mogunostineizvedive pomou standardnog relejnog upravljanja.

Komunikacija

Povezivanje sa operatorskim panelima, drugim PLC ureajima i nadzornim upravljakim raunalimaolakava prikupljanje podataka s ureaja i obradu prikupljenih informacija.

Brzina

Brojne aplikacije na automatiziranim strojevima zahtijevaju vrlo brzu reakciju na pojavu nekogsignala. Takve aplikacije jednostavno su izvedive uz pomo PLC-a, a vrlo teko i sloeno putemrelejnog upravljanja;

Dijagnostika

Pomou funkcija za otklanjanje pogreaka i dijagnostiku, PLC-i nude brzo i jednostavno otklanjanje

programskih i sklopovskih greaka upravljakog sustava.


7/166


7

2 Princip rada PLC-a

Da bi se objasnio nain rada PLC ureaja potreban je kratak pregled njegovih osnovnihcjelina. Svi PLC ureaji od mikro PLC-a do najveih PLC sustava od preko 1000 U/I signala imaju, uprincipu, istu sklopovsku strukturu, odnosno iste osnovne cjeline:

- ulazni dio (digitalni, analogni ulazi)

- izlazni dio (digitalni, analogni izlazi)

- CPU, tj. Centralnu procesorsku jedinicu

- memorijski blok za program i podatke

- mreni dio za napajanje

- komunikacijsko suelje

- moduli za proirenje

p

Galvanskaizolacija

Galvanskaizolacija

MEMORIJAProgram Podaci

Mreni modul napajanja

Digitalniiana

logniulazi

Digitalniiana

logniizlazi

Komunikacijsko suelje prema

ureaju za programiranje ili

operatorskom panelu (HMI)

te mrena komunikacija

Centralna

procesorskajedinica

Slika Osnovne cjeline PLC ureaja


8/166


8

2.1 Ulazni dio

Ulazni dio PLC-a zapoinje s prikljunim vijanim stezaljkama na koje se spajaju dojavnisignali iz procesa ijim se radom upravlja. Vanjski signal prilagouje se u signal koji razumijeprocesorska jedinica PLC-a. Informacije koje PLC prima na svojim ulaznim stezaljkama mogu bitidigitalne (diskretne) i analogne. Digitalna ulazna informacija moe biti npr. signal s krajnje sklopke,senzora, tipkala i sl. dok analogna ulazna informacija moe biti npr. naponski signal 0-10 VDC smjernog pretvornika tlaka, temperature i sl. Za digitalnu informaciju visoko stanje iznosi 14-30 VDC,a nisko stanje 0-5 VDC. Analogna informacija moe biti u raznim oblicima strujni 0-20 mA, strujni4-20 mA, naponski 0-10 VDC, naponski 10 - +10 VDC, a pretvara se u digitalni oblik pomo u 8 ili16 bitnog A/D pretvornika. Prilagodba signala s uobiajenog ulaznog napona od 120-230 VAC ili 24VDC na 5 VDC, tj. naponski nivo logike procesorske jedinice, ukljuuje galvansku izolaciju signala.Galvanskim odvajanjem strujnih krugova sprjeava se protok struje uslijed potencijalnih razlika

strujnih krugova interne logike PLC-a i ulaznog kruga, te postie filtriranje signala kako bi se smanjilevisokofrekventne smetnje, odnosno smetnje uslijed statikih pranjenja.

DCCOM 2

DCCOM 0

DCCOM 1

+24VPOWER

OUT

Vanjski izvor

+24 V

COM

IN 1 IN 3

IN 2 IN 5 IN 7 IN 10

0 V

Ulazne stezaljke

IN 4 IN 6 IN 9 IN 11

IN 0 IN 8

Slika 2.1 Oienje ulaznih stezaljki PLC-a

Na slici 2.1 prikazan je primjer oienja ulaznih stezaljki PLC-a sa 12 digitalnih ulaza koji supodijeljene u 3 grupe prema stezaljci mase (COM 0 input 0 do 3, COM 1 input 4 do 7, COM 2 input 8 do 11). Stezaljke od IN 0 do IN 7 koriste izvor napajanja iz samog PLC-a dok stezaljke od IN8 do IN 11 koriste vanjski izvor napajanja. Vanjski izvor napajanja se koristi ako izvor u PLC-u nemoe zadovoljiti potrebe senzorske opreme za koliinom el. energije. Kod odabira izvora treba uzeti uobzir i pad napona u vodiima, ako su udaljenosti izmeu senzora i PLC-a velike.


9/166


9

2.2 Izlazni dio

Izlazni dio PLC-a su prikljune vijane stezaljke na koje se spajaju izvrni ureaji iz procesakojima PLC alje digitalne i analogne signale, te na taj nain upravlja procesom. Na digitalne izlaze izPLC-a su najee spojeni magnetni svici, releji, sklopnici, motorske sklopke, signalne lampe,pneumatski razvodnici i sl., dok na analogne izlaze mogu biti spojeni npr. strujni signal za prikaz nekeveliine na pokaznom instrumentu, referenca brzine za frekvencijski pretvara, PID regulirana veliinaitd. Izlazne stezaljke takoer su galvanski izolirane od procesorske jedinice radi razdvajanjaelektrinih krugova. Digitalni izlazi najee su izvedeni kao relejni, tranzistorski ili pomou trijaka, asvaki od njih ima svoje prednosti i mane:

relejni izlazi mogu se koristiti za sklapanje istosmjernih i izmjeninih tereta, za struje donekoliko ampera. Releji dobro podnose naponske udare i obzirom na zrani razmak izmeunjihovih kontakata ne postoji mogunost pojave pulzirajuih struja. Releji su meutimrelativno spori prilikom sklapanja te imaju vijek trajanja (mjeren maksimalnim brojemsklapanja) manji od trijaka i tranzistora.

tranzistorski izlazi slue za sklapanje istosmjernih tereta, nemaju pokretnih dijelova koji setroe i beumni su. Vrijeme reakcije im je brzo, ali mogu sklapati uglavnom struje do 0.5 A.

izlazi sa trijacima slue za sklapanje izmjeninih tereta, a karakteristike su im sline kaotranzistorima.

120/240VAC

OUT 5VAC/

VDC 0

OUT 2

L2 (Lo)

EARTHGND

VAC/VDC 1

VAC/VDC2

OUT 1 OUT 3 OUT 4VAC/

VDC 5

L1 (Hi)

Izlazne stezaljke

VAC/VDC 3

VAC/VDC 4 OUT 7 OUT 8

OUT 0 OUT 6

VACNEUT OUT 10

OUT 9 OUT 11

Slika 2.2 Oienje izlaznih stezaljki PLC-a

Na slici 2.2 prikazan je primjer oienja izlaznih stezaljki PLC-a sa 12 digitalnih izlaza koji supodijeljene u 6 grupa prema stezaljci napajanja (VAC/VDC 0 output 0, VAC/VDC 1 output 1,VAC/VDC 2 output 2, VAC/VDC 3 output 3, VAC/VDC 4 output 4 do 7, VAC/VDC 5 output8 do 11). Releji koji se nalaze u PLC-u otvaraju/zatvaraju pojedine strujne krugove te na taj nainukljuuju/iskljuuju troila. Snaga odnosno struja uz odreenu voltau koju releji mogu izdratinavedena je uvijek u specifikacijama PLC-a.


10/166


10

2.3 Centralna procesorska jedinica

Centralna procesorska jedinica s memorijom glavna je jedinica PLC ureaja. Najkraereeno, procesorska jedinica ita stanja svih ulaza PLC ureaja (analognih i digitalnih), logikiih obrauje u skladu s programom izraenim od strane korisnika, te upravlja izlazima premarezultatima dobivenim nakon logike obrade.

Mikroprocesori ine upravljaku jezgru dananjih PLC-ova. Centralna procesorskajedinica PLC-a moe sadravati vie od jednog mikroprocesora, ime se ubrzava izvrenjeradnih ciklusa. Ovakav pristup koritenja vie mikroprocesora koji meusobno dijelekontrolne i komunikacijske zadatke naziva se multiprocesiranje.

Osim centralne procesorske jedinice, unutar PLC-a postoje dodatni inteligentnimoduli koji koriste inteligentna U/I suelja. Tipini inteligentni moduli su : PID kontrolnimodul, modul za upravljanje koranim ili servo motorima itd.

Mikroprocesori PLC-a se kategoriziraju obzirom na duljinu rijei, odnosno brojubitova koji koriste za izvrenje operacija. Standardne veliine rijei su 8, 16 ili 32 bita.

Procesor daje interni signal koji oznaava kraj jednog sken ciklusa. Vrijeme potrebnoza jedan ciklus moe trajati od nekoliko ms do nekoliko desetaka ms. Proizvoai PLC-ovaspecificiraju vrijeme skeniranja samo na osnovi zauzea aplikacijske memorije, no i drugifaktori utjeu na vrijeme skeniranja. Upotreba udaljenih U/I podsustava moe usporiti vrijemeskeniranja, budui da PLC mora odaslati i primiti signal iz udaljenog sustava. Nadgledanjeprograma takoer produljuje vrijeme skeniranja jer procesor mora poslati podatke o stanjusustava nadreenom ureaju. Ovdje je bitno naglasiti da je primarni zadatak PLC-aupravljanje. U sluaju da se unutar jednog ciklusa skeniranje ne moe izvriti potrebnakomunikacija s ostalim ureajima, ona se razbija na vie ciklusa.

Procesor je sposoban itati signale s ulaznih modula dok god taj signal nije bri odvremena potrebnog za jedan ciklus skeniranja. Npr. ako kontroler ima vrijeme skeniranja 10ms, a mora pratiti ulazni signal koji se mijenja dvaput u vremenu 8 ms, kontroler ga ne emoi prepoznati to e rezultirati grekom u upravljanju procesa.

Karakteristike skeniranja moraju se uzeti u obzir pri itanju diskretnih ulaznih signalai ASCII znakova. Uobiajena metoda praenja ulaznih signala moe biti neadekvatna zaitanje vrlo brzih signala. Neki PLC-i nude softverske instrukcije koje generiraju prekidprograma u tijeku da bi trenutno primile podatak na ulaz ili ga poslale na izlaz.

Drugi nain itanja vrlo brzih ulaza ukljuuje pulse-stretcher(eng. strech=proiriti).Ovaj modul rastee signal da bi on trajao najmanje u vremenu jednog skeniranja. Pulse-stretcheridealan je za aplikacije signala vrlo velikih brzina (oko 50 s).

Procesor je takoer odgovoran za detekciju komunikacijskih greaka, kao i ostalihgreaka koje mogu nastati tijekom rada sustava. U sluaju pojave greke, on mora alarmiratioperatora ili nadzorni sustav o nastanku greke. U tu svrhu procesor vri dijagnostiku tijekom

rada, te alje statusne informacije na indikatore koji su obino smjeteni na prednjoj straniPLC-a.Tipina dijagnostika ukljuuje provjeru memorije, procesora, baterije i napajanja.

Neki PLC-i koriste relej kojim se ukljuuje alarm u sluaju pojave greke. Relej se obinokoristi ako PLC radi watchdogvremenskim sklopom (eng. watchdog timer).

Princip rada watchdog vremenskog sklopa je slijedei : vremenski sklop generiraimpulse neovisno o radu PLC-a. PLC nakon svakog korektno izvrenog ciklusa skeniranjaalje impuls kojim se sklop resetira. U sluaju pogreke, procesor vie ne alje impulse, tevremenski sklop nastavlja brojati do odreene vrijednosti, a tada aktivira relej kojim seukljuuje alarm.


11/166


11

2.4 Memorijski blok za program i podatke

PLC korisnik prilikom programiranja koristi dva segmenta memorije procesorskejedinice programske datoteke i datoteke podataka. Programske datoteke koriste korisnikidefinirane programe, potprograme i datoteku za dojavu i obradu greaka. Datoteke podatakaslue za memoriranje programski ovisnih podataka kao to su U/I status, postavne i trenutnevrijednosti brojaa i vremenskih lanova te ostale memorijske konstante i varijable. Podaciprogramske datoteke i datoteke podataka pohranjuju se u dvije vrste memorije; RAM (eng.random access memory memorija s izravnim pristupom) i EEPROM (eng. electricalyerasable programable read only memory elektriki obrisiva programabilna memorijanamijenjena iskljuivo za itanje). RAM memorija u PLC ureajima obino je podranabaterijom kako se po nestanku napona napajanja ne bi izgubili podaci (koji se ipak moguizgubiti ako se istroi baterija), dok EEPROM memorija trajno sprema podatke bez obzira nanapon napajanja. Korisniki programi izvode se iz RAM memorije, a dobra je praksa da sepohrane i u EEPROM memoriji te da se uitavaju u RAM svaki put kada se ukljuuje PLC, ili

u sluaju gubitka podataka iz RAM memorije (iz bilo kojeg razloga).

Vana karakteristika programirljivih logikih kontrolera je mogunost brze i relativnojednostavne promjene korisnikog programa, pa je memorijski sustav dio PLC-ove centralneprocesne jedinice (CPU).

Memorija PLC-a sastoji se od :

Izvrne memorija

Aplikacijske memorija

Izvrna memorija je skup trajno pohranjenih programa koji se smatraju dijelom samog PLC-a.Ovi nadzorni programi upravljaju svim sistemskim aktivnostima kao to su izvrenjeprograma i komunikacija s vanjskim ureajima. Ovoj memoriji korisnik ne moe pristupiti.

Aplikacijska memorija omoguava pohranu programskih instrukcija koji ine aplikacijskiprogram. Aplikacijska memorija sastavljena je od nekoliko podruja od koje svako ima svojuposebnu funkciju i upotrebu.

Memorija se moe podijeliti na : promjenjivu i nepromjenjivu. Promjenjiva memorijagubi svoj sadraj ako nestane napajanja. Sadraj promjenjive memorije se obino uvadodatnim baterijskim izvorom.

Nepromjenjiva memorija zadrava svoj sadraj i nakon gubitka napajanja, bez potrebeza dodatnim izvorom. Openito se ne moe mijenjati, iako postoje neki tipovi nepromjenjivememorije koji se mogu promijeniti pod odreenim uvjetima.


12/166


12

Tipovi memorije

Read-only memory (ROM) je tip memorije za trajno pohranjivanje programa koji nisupromjenjivi pod odreenim okolnostima. ROM memorije su openito imune na promjenu sobzirom na elektrine interferencije ili gubitke napajanja. Izvrni programi se najee

spremaju u ROM memoriju. Kontroleri rijetko upotrebljavaju ovu memoriju kao aplikacijskuosim u aplikacijama koje zahtijevaju fiksne podatke.

Random-access memory (RAM), je graena tako da podaci mogu biti itani ili upisivani umemorijski prostor. RAM ne zadrava svoj sadraj kod gubitka napajanja, pa se zbog togakoriste dodatna baterijska napajanja. U usporedbi s ostalim memorijama, RAM je relativnobrza memorija.

Programabilna read-only-memory (PROM) je specijalan tip RAM memorije jer moe biti

programski promijenjena. Vrlo mali broj dananjih kontrolera koristi PROM kao aplikacijskumemoriju. Kada se koristi, ovaj tip memorije koristi se kao trajna pohrana za neke tipoveRAM memorije. Iako je PROM programabilan, ima nedostatak to za izmjenu sadrajazahtjeva posebnu opremu. Ne moe biti lako izbrisiva ili promjenjiva. Svaka promjena traipromjenu PROM ipa. Pogodna je za programe koji su temeljito ispitani i sigurno je da senee mijenjati.

Izbrisivi programabilni read-only-memory (EPROM) je posebno dizajniran PROM koji semoe reprogramirati nakon potpunog brisanja ultraljubiastim izvorom svjetla. Potpuno

brisanje postie se izlaganjem UV zrakama svjetlosti u trajanju od oko dvadeset minuta.EPROM predstavlja izvrsno rjeenje za programe koji zahtijevaju nepromjenjivost, a nezahtijevaju izmjene programe ili on-line unos podataka. Mnogi kontroleri koriste EPROM zatrajnu pohranu programa nakon to je program ispitan i potpuno spreman za upotrebu.

Electrically alterable read-only-memory(EAROM) je memorija slina EPROM-u ali se brieelektriki. Vrlo malo kontrolera koristi EAROM kao aplikacijsku memoriju, ali kao iEPROM nepromjenjiva je i moe se koristiti kao podrka nekim tipovima RAM memorije.

Electrically erasable programmable read-only-memory (EEPROM) je memorija graena nabazi integriranih krugova nastala sredinom 1970-ih godina. Nepromjenjiva je kao i ROM alinudi istu programsku fleksibilnost kao i RAM. Neki dananji manji i srednje veliki kontrolerikoriste EEPROM kao jedinu memoriju u sistemu. Osigurava trajnu pohranu programa, amoe biti lako mijenjana.


13/166


13

2.5 Modul napajanja

Kao i na svakom raunalu modul napajanja je najrobusniji i najtei njegov dio.Neosjetljiv je na smetnje koje dolaze iz elektrine mree kao i na krae ispade mrenognapona (trajanja 10-15 ms). Napajanja sustava PLC ureaja obino zahtijevaju napajanje izizmjeninog izvora(AC), no neki rade i na istosmjernom (DC) izvoru napajanja Standardniulazi napajanja PLC ureaja su: 120/230 VAC i 24 VDC.

Izvori napajanja su sposobni tolerirati 10-15% odstupanja vrijednosti napona. Kadanapon prekorai gornju ili donju granicu tolerancije, napajanje generira procesoru signal zagaenje. Odstupanja napona na nekim postrojenjima mogu remetiti rad i rezultirati estimgubitkom proizvodnje.

Okolnosti koje uzrokuju pad napona ispod odgovarajue razine ovise o vrstiaplikacije i lokaciji postrojenja. Najei uzroci su: ukljuivanje tekih strojeva kao to suveliki motori, pumpe, kompresori, klima ureaji itd. Gubici mogu nastati i unutar postrojenjazbog loe izvedenih spojeva ili zbog udaljenosti izvora napajanja.

Napajanje kompenzira promjenu napona na ulazu , kako bi odravao stabilan naponna izlazu (sekundar). Kada radi na srednjem optereenju, odrava izlazni napon sodstupanjima 1% pri ulaznom naponu s odstupanjima do 15%. Postotak promjene raste spoveanjem optereenja.Napajanja koriste filtre kojima se uklanjaju vii harmonici pri emu se dobiva napon pogodanza napajanje PLC-a. Napajanja koja ne filtriraju vie harmonike nisu pogodni za napajanjePLC-ova.

2.6 Komunikacijsko suelje

Komunikacijsko suelje ima viestruku namjenu. Prva i osnovna je komunikacija sanadreenim PC raunalom na kojem se pie upravljaki program, alje u PLC te dijagnosticirastanje rada (slika).

IBM CompatiblePLC

Komunikacijski kabel

Slika 2.3 Povezivanje PLC-a i osobnog raunala

Ostale mogunosti su komunikacija sa ostalim PLC ureajima i raznim senzorima prekonjihove interne mree (npr. DeviceNet), komunikacija sa raznim vrstama operatorskih panelate komunikacija modemskom vezom. Gotovo svi PLC ureaji imaju ugraen serijski port zakomunikaciju ( RS-232 elektriki standard), a komunikacija se vri preko protokola kojiovisi o proizvoau ureaja (najee dvostrana serijska veza).


14/166


14

2.7 Moduli za proirenje

U osnovi PLC ureaj je od jednog dijela te na sebi ima ogranieni broj ulaznih i izlaznihstezaljki. Kada je za proces potrebno vie ulaza ili izlaza nego ih na sebi ima osnovni ureajkoriste se moduli za proirenje (slot). Modul za proirenje je poseban ureaj koji se spaja naPLC i koji na sebi ima dodatne ulazne i/ili izlazne stezaljke. Na taj nain se PLC ureaj uvijekmoe proiriti bez da se nabavlja novi. Najee se moduli za proirenje prodaju kao moduliza digitalne ulaze i/ili izlaze te moduli za analogne ulaze i/ili izlaze.

Komunikacijskikabel

Osnovni

ureajSlot 0

Slot1

Slot3

Slot2

Slot4

Slot5

Pomon

o

napajan

je

Slika 2.4 Proirenje PLC-a

Moduli se napajaju el.energijom iz osnovnog ureaja, ali mogu koristiti i posebna napajanja(slika 2.4). Preporua se da osnovni ureaj i moduli za proirenje koriste isti izvor napajanja.U pogonu moduli mogu biti udaljeni od osnovnog ureaja te se veza ostvarujekomunikacijskim kabelom. Broj modula koji se mogu spojiti osnovni ureaj ovisi oproizvoau.


15/166


15

2.8 Rad ureaja

Start

Preuzimanje signala sa ulaza

Obrada signala prema logiciaplikacijskog programa

Prijenos obraenihsignala na izlaze

Procesorsko organizacijskovrijeme i komunikacija

Slika 2.5 Ciklus rada PLC-a

Sam rad ureaja najzornije je prikazan slikom 2.5. Poto PLC prema promjeni stanja na njegovimulazima mora kontinuirano korigirati stanja izlaza kako je to odreeno logikom u korisnikom

programu on tu internu obradu podataka vrti cikliki u beskonanoj petlji. U osnovi ciklus obradepodataka podijeljen je na nekoliko dijelova:

1. Obrada ulaznog stanja oitanje stanja ulaza te prijenos podataka ulaznog stanja uulazni memorijski registar procesorske jedinice;

2. Obrada programa programska obrada ulaznih stanja prema logici korisnikogprograma te slanje rezultata u izlazni memorijski registar procesorske jedinice;

3. Prijenos obraenog programa na izlaze prijenos obraenih podataka iz izlaznogmemorijskog registra na fizike izlaze PLC-a;

4. Procesorsko organizacijsko vrijeme i komunikacija odvijaju se operacije potrebneza funkcioniranje operativnog sustava PLC ureaja te komunikacija sa vanjskim

jedinicama.

Vrijeme jednog ciklusa za oko 500 programskih naredbi se kree oko 1,5 ms.


16/166


16

2.9 Adresiranje

Svi podaci u memoriji PLC-a su svrstani u tri osnovne grupe zapisnika koji se dijele napodgrupe. Navest emo one najee, a radi lakeg razumijevanja imena zapisnika (engl. file) suna engleskom jeziku.

DATA FILES

(podatkovni zapisnici):

- Output file sprema vrijednosti koje su oitane za vrijeme pretraivanjastanja izlaznih stezaljki PLC-a (stanje izlaza)

- Input file - sprema vrijednosti koje su oitane za vrijeme pretraivanjastanja ulaznih stezaljki PLC-a (stanje ulaza)

- Bit file sprema vrijednosti veliine bita (markere, flag)

- Timer file prati i sprema vrijednosti timera iz kontaktnog dijagrama

- Counter file sprema vrijednosti brojaa iz kontaktnog dijagrama

- Integer file sprema podatak maksimalne veliine 16 bita

- Long word file - sprema podatak maksimalne veliine 32 bita

- Float file moe spremiti realni broj veliine 32 bita

- Status file sprema podatke o radu sistema i grekama u radu (bitno jerse prema broju greke vrlo lako obavlja dijagnostika sustava)

- Message file sprema podatke o stanju poruka izmeu PLC ureaja

FUNCTION FILES

(funkcijski zapisnici):

- Base hardware information file sadri tehniki opis PLC-a

- I/O status file sadri informacije o modulima za proirenje

- Communications status file sadri informacije o komunikacijskimparametrima i komunikacijskoj aktivnosti

- Real time clock vrijeme

- Trim pot information sadri informacije o vrijednosti trimerpotenciometra ako ih PLC posjeduje (veina da)

- Memory module sadri informacije o naknadno ugraenoj memorijskojkartici (nemaju svi modeli PLC-a, uglavnom EEPROM)


17/166


17

PROGRAM FILES

(programski zapisnici):

- Program files programski kod napisan u nekoj od tehnika programiranjanpr. kontaktni dijagrami

- System file sistemski zapisnici-

Memorijski registri kojima se barata pri programiranju PLC-a su veliine bita i veliine rijei(16 i 32 bitne rijei). Da bi mogli programirati mora se znati nain na koji se u kontaktnomdijagramu ili nekom drugom PLC programskom jeziku oznaavaju ulazi, izlazi i ostalememorijske lokacije. U osnovi svi proizvoai PLC-a na vie ili manje modificirani nain se sluesustavom adresiranja prema slici 2.6.

Broj zapisnika

Xd:s.w/bTip zapisnika

Broj modula zaproirenje

Rije

Bit

Odjelitelj modulaza proirenje

Odjelitelj rijei

Odjelitelj bita

Slika 2.6 Adresiranje lokacija registara u PLC-u

Primjeri:

Adresa Tip zapisnika Broj zapisnika Broj modula Rije Bit

I:0/3 Input - 0 (osnovni) 0 3

O:4/6 Output - 4 0 6

O:2.1 Output - 2 1 -

I:3.2 Input - 3 2 -

I:1.2/12 Input - 1 2 12

B3:5/9 Bit 3 - 5 9

N7:3 Integer 7 - 3 -


18/166


18

3 Kuita i raspored komponenti ulazno izlaznih sustava

Ulaznoizlazni moduli su sklopovi koji se umeu u kuite PLC-a i sadre integrirane krugoveza komunikaciju prema CPU modulu. Ugradbeni poloaj u kuitu u veini sluajeva definira i U/Iadrese modula. Neki PLC proizvoai doputaju korisniku da odabere i postavi adrese (mapiranje U/Itablice) za svaki modul, postavljanjem internih prekidaa. Kuite openito prepoznaje tip modula nakoji je spojen (ulaz ili izlaz) i tip suelja (diskretni, analogni, numeriki itd.).Tri su kategorije kuita :

glavno kuite

lokalno kuite

udaljeno kuiteGlavno kuite odnosi se na kuite koje sadri procesorski modul (CPU). Ovo kuite moe i

ne mora imati utore za umetanje ulazno-izlaznih modula. to je vei kontroler u smislu broja ulaza iizlaza to je manja vjerojatnost da e glavno kuite imati U/I kapacitete za dodatne module.

Lokalno kuite je smjeteno u istom podruju gdje i glavno kuite, ali sadri U/I module.Ako glavno kuite sadri U/I module moe se smatrati lokalnim. Lokalno kuite sadri lokalniprocesor koji odailje i prima podatke od CPU. Ova dvosmjerna komunikacija ukljuuje praenjepodataka, provjere pogreaka, status ulaza i izlaza.

Udaljena kuita imaju U/I module udaljene od CPU-a. Sadre U/I procesor koji komunicira sulaznim i izlaznim podacima i prati dijagnostika stanja isto kao i lokalno kuite.

Slika 3.1 : Glavno kuite sa i bez U/I modula


19/166


19

Slika 3.2 : Povezivanje glavnog i lokalnog kuita

Glavno kuite

Lokalno kuite 1 Lokalno kuite 2

Slika 3.3 : Povezivanje udaljenih kuita


20/166


20

U velikim sustavima ( vie od 512 U/I ) ulazno izlazni podsustavi mogu biti udaljeni odcentralne procesorske jedinice ( slika 3.3 ). Komunikacija se odvija serijski pri brzinama od nekolikomegaboda. Pojedini podsustavi se povezuju preko jedne ili dvije parice, ili pomou koaksijalnogkabela. U novije vrijeme za povezivanje se koristi i optiki vod.

Naini povezivanja prikazani su slikom 3.4.

(a)

Udaljeno

kuite

Udaljeno

kuite

Udaljeno

kuite

Glavno

kuite

(b) (c)

Slika 3.4 : (a) serijsko povezivanje, (b) zvjezdasto povezivanje, (c) povezivanje u vornu toku

Digitalni ulazno izlazni sustav

Povezivanje stroja ili procesa s PLC-om i realizacija ulazno izlaznih zadataka, zahtjevapoznavanje karakteristika kako mjerne opreme i izvrnih lanova , tako i odgovarajuih krugova zavezu s PLC-om.

U poetnim fazama projektiranja i razvoja sustava za rad u realnom vremenu, razvijanjeodgovarajueg programa, a nekad i dijelova sklopovlja, inilo je sastavni dio projektiranja. Svremenom, proizvoai PLC-ova su u samu opremu ugradili niz standardnih funkcija (programskih isklopovskih), kojima se veza moe ostvariti direktnim povezivanjem komponenti sustava. Usprkostome, potrebno je bar elementarno poznavanje osnovnih funkcionalnih karakteristika odgovarajuihkomponenti.

Ulazno izlazni moduli su fizika veza izmeu centralne procesorske jedinice te ulaza iizlaza, koji odailju i primaju signale ( vidi slike 3.5. i 3.7 ).

Pomou raznih meusklopova i senzora, PLC oitava i mjeri razliite fizikalne veliine (udaljenost, poziciju, razinu, temperaturu, tlak, napon, struju...) vezane za stroj ili proces.

Udaljenokuite

Udaljenokuite

Udaljenokuite

Glavnokuite


21/166


21

Nekad su PLC-ovi bili ogranieni na samo na digitalne ulazno izlazne meusklopove koji suomoguavali povezivanje samo s diskretnim tipom signala. To ogranienje davalo je PLC-ovima samodjelominu kontrolu nad procesima.

Danas postoji iroki raspon analognih i digitalnih meusklopova koji omoguavaju primjenuPLC-a u gotovo svim tipovima kontrole i upravljanja.

3.1 Tipovi digitalnih ulaznih modula

Signali koji se dovode na diskretne ulaze, mogu biti izmjenini ili istosmjerni, te razliitihamplituda. Iz tog razloga, postoje razni tipovi ulaznih krugova. Tablica 3.1 prikazuje standardnevrijednosti napona na ulazima:

Tablica 3.1 : Standardni naponi za digitalne ulaze

3.1.1 AC/DC ulazni moduli

Slika 3.5 prikazuje blok shemu AC/DC ulaznog modula, koja se moe razlikovati odproizvoaa do proizvoaa. Modul se sastoji od dva primarna dijela:

analogni dio

digitalni dio

Slika 3.5 : Blok shema AC/DC ulaznog modula

AC/DC ulazni modul pretvara ulazni izmjenini napon u istosmjerni napon odgovarajue razine. Tajnapon oitava procesor tijekom skeniranja ulaza. Nakon ispravljanja napona, slijedi filtriranje zbogsmanjenja greaka pri oitanju ( um, istitravanje mehanikih kontakata...). U svrhu smanjenja

lanih oitanja koristi se detektor napona praga. Tek ako je ulazni napon vei ili jednak naponu


22/166


22

praga, on se prihvaa kao ispravan. Veina AC/DC ulaznih meusklopova ima LED indikatore kojisignaliziraju odgovarajui naponski nivo. Izolacija se najee izvodi optosprenicima.

3.1.2 DC ulazni moduli

Slue za povezivanje ureaja koji daju/primaju istosmjerni napon. Razlika izmeu AC/DC iDC ulaznih modula je to se kod DC ulaznih modula ne vri pretvorba izmjeninog u istosmjerninapon. Ulazni napon moe biti izmeu 5 i 30V. Modul prihvaa ulazni signal kao logiku jedinicu ako

je ulazni napon vei od 40% napona napajanja ( to ovisi o proizvoau ). Pri spajanju vano je voditirauna o tome kakav treba biti smjer signala. U tom smislu razlikujemo dvije vrste ureaja :

ureaji koji su izvor signala ( engl. source devices )

ureaji koji su ponori signala ( engl. sinking devices )

Naini spajanja digitalnih ureaja prikazani su slikama 3.6 i 3.7.

Slika 3.5 : Spajanje digitalnih ureaja kao izvora

Slika 3.6 : Spajanje digitalnih ureaja kao ponora


23/166


23

3.1.3 TTL ulazni moduli

TTL ( tranzistor-tranzistor logika ) ulazni modul omoguuje PLC-ovima prihvat signala s TTLkompatibilnih ureaja. Ovi moduli posjeduju kontrolne sklopove s 5V naponskim razinama i nekolikotipova fotoelektrinih senzora. Graa TTL modula je slina grai AC/DC modula, ali je vrijeme

oitavanja ulaza puno bre. Veina TTL ulaznih modula napaja se iz kuita, ali neka zahtijevajuvanjsko 5 VDC napajanje.

3.1.4 BCD ulazni moduli

Viebitni BCD ulazni moduli proiruju spektar ulaznih suelja PLC-a. Ovi BCD registri (engl.binary coded digit ) omoguuju prihvaanje grupe bitova na ulaz u paralelnoj formi. BCD ulaziupotrebljavaju se za unos parametara specifinih registara ili lokacija memorijskih rijei. Tipiniulazni parametri ukljuuju preset i set point vrijednosti tajmera i brojaa. Rad BCD registaraidentian je radu TTL i DC ulaznim modulima, osim to BCD suelje prihvaa napon od 5 24 VDC.Neki proizvoai nude mogunosti multipleksiranja ulaznih bitova ime se omoguava spajanje vieod jedne ulazne linije na svaki terminal u registru modula.

Slika 3.8 : Unos parametara u memoriju

3.2 Tipovi digitalnih izlaznih modula

Budui da se na PLC-ove prikljuuju razni tipovi izlaznih ureaja (releji, zvuni i svjetlosniindikatori, ventili) izlazni moduli moraju za njih omoguiti sklopovsku podrku.

3.2.1 AC izlazni moduli

Izlazni AC krugovi, slino kao i ulazni, meusobno se razlikuju od proizvoaa doproizvoaa, ali se svi mogu prikazati slijedeom blok shemom:

Slika 3.9 : Blok shema AC izlaznog kruga


24/166


24

Tijekom rada u ciklusu, procesor alje stanje izlaza u skladu s obraenim aplikacijskimprogramom. Ako je izlaz u visokom stanju (jedinica na izlazu) logika sekcija modula e se postavitiili ostati u jedinici. Tako se na izolacijski krug alje signal logike jedinice koji daje napon ureajupreko energetskog dijela. Takvo stanje ostaje sve dok je logiki dio u jedinici. Kada se logiki dioresetira, energetski dio prestaje biti pod naponom i na izlaz se alje stanje logike nule.Kao prekidase u energetskom dijelu koristi trijak ili tiristor. Zatita od prenapona je obino izvedenaRC spojem ili varistorom. AC izlazni krug moe imati i osigura koji zatiuje krug u sluaju dapotekne prevelika struja kroz krug. Ako krug ne sadri osigurakorisnik bi ga trebao sam instalirati uskladu s proizvoaevim specifikacijama. Kao i ulazni, izlazni AC krugovi mogu sadravati LEDdiode za signalizaciju stanja logikih signala i napona.

Slika 3.7 : Tipini AC izlazni dio

3.2.2 DC izlazni moduli

Slue za upravljanje istosmjernim teretima. Rad DC suelja slian je radu AC suelja osim toizlazni DC krug kao prekida koristi tranzistor za ukljuivanje troila. Kao i trijaci, tranzistori suosjetljivi na udare napona i struje to moe dovesti do prevelike disipacije i kratkog spoja u krugu.Stoga se oni obino tite diodom. Kao i kod DC ulaza tereti mogu biti spojeni kao izvori ili kaoponori. Ovisno o spoju, struja tee iz modula ili u modul (slika 3.11).

Slika 3.8 : Spajanje troila na DC izlazni modul


25/166


25

3.2.3 Izolirani AC i DC izlazni moduli

Izolirani AC i DC izlazi rade na istom principu kao standardni AC i DC izlazi osim to svakiizlaz ima svoju povratnu liniju koja je izolirana od ostalih izlaza.Ova konfiguracija omoguava suelju kontrolu vanjskih ureaja napajanih iz razliitih izvora i na

razliitim fazama.

1

2

3

4

L1

L2

L3

L4

L1 L1 L1 L2 L2 L2

Slika 3.9 : Izolirani AC izlazi

3.2.4 TTL izlazni moduli

TTL izlazna suelja omoguavaju PLC-u kontrolu vanjskih ureaja koja su TTL kompatibilna,kao npr. sedamsegmentni LED indikatori, TTL integrirani krugovi itd. Veina ovih ureaja zahtijevavanjsko 5V napajanje sa specifinim strujnim zahtjevima. TTL moduli obino imaju osam izlaznihvanjskih terminala. Na neke TTL module mogue je spojiti esnaest ureaja istovremeno.

3.2.5 Relejni izlazni moduli

Relejni izlazi omoguuju ukljuivanje i iskljuivanje tereta pomou mirnih i radnih kontakata

releja. Ovi izlazi osiguravaju elektrinu izolaciju izmeu logikog i energetskog dijela, te omoguujuspajanje troila veih snaga.


26/166


26

4 Analogni ulazno izlazni sustav

4.1 Analogni ulazni moduli

Iako su digitalni ulazno izlazni moduli neprocjenjivi alati za PLC-ove, ipak ne moguosigurati sve zahtjeve nove tehnologije i naprednih programa. Zbog svoje sposobnosti interpretiranjakontinuiranih signala, analogna U/I suelja koriste se u raznim kontrolama temperature, tlaka i ostalihpromjenjivih procesa, gdje zbog praenja samo dva diskretna stanja digitalni sustavi nisu dovoljanalat.Budui da PLC, kao ni ostala digitalna raunala, ne moe direkno raditi s analognim signalima, nuno

je vriti analogno digitalnu pretvorbu. Pretvaranje analognog signala u digitalni zahtjeva dvijeoperacije :

- uzorkovanje diskretizacija signala po vremenu- kvantizacija diskretizacija signala po amplitudi

Proces diskretizacije i kvantizacije vri se pomou A/D pretvornika ija se blok shema moe prikazatislikom 4.1.

Slika 4.1 : Princip A/D pretvorbe

A/D pretvornik radi na slijedei nain :

1. Raunalo upuuje zahtjev da se pokrene uzorkovanje (signal traje cca. 1s).2. Kao odgovor na ovaj zahtjev upravljaki dio A/D sustava generira signal uzorkovanja.Dok je prekidazatvoren napuni se kondenzator, ime se postie da uzorkovana veliinazadri istu vrijednost na ulazu u A/D pretvornik za cijelo vrijeme pretvorbe.

3. Nakon uzorkovanja poinje pretvorba koja moe trajati od nekoliko mikrosekundi donekoliko milisekundi.

4. Nakon pretvorbe upravljaki sustav generira signal spremnosti koji oznaava da jedigitalni podatak spreman za prijenos u raunalo.

Za analogno digitalnu pretvorbu je bitan broj raspoloivih bitova A/D pretvornika. Broj bitovaodreuje rezoluciju pretvornika, koja se moe izraunati kao :

2rez nopseg senzora

U = gdje je n broj bitova A/D pretvornika.


27/166


27

PLC-ovi u pravilu koriste 12 ili 16 bitne A/D pretvornike. Zbog jednostavnosti, za primjer emopojasniti trobitni A/D pretvornik. Recimo da je na analogni ulaz spojen senzor temperature koji naizlazu daje istosmjerni napon od 0-10V.Napon rezolucije e biti :

3

10 101.25

2 8rez

V VU V= = =

Pretvorba se moe prikazati slijedeom tablicom :

Rad trobitnog pretvornika mogue je predoiti i grafiki (slika 4.2) :

Slika 4.2 Trobitni A/D pretvornik

Zbog cijene A/D pretvornika se rijetko koristi posebni pretvornik za svaku analognu veliinu, vesesve analogne veliine dovode na pretvornik preko multipleksora kojim se odabire pojedini signal zapretvorbu.

4.1.1 Spajanje analognih ulaznih modula

Analogni ulazni moduli imaju vrlo veliku ulaznu impedanciju (reda M) za naponske ulaznesignale, to doputa spajanje senzora koji daju naponski signal. Strujni ulazni moduli imaju male

impedancije (250 500 ), to je neophodno za spajanje pretvornika koji daju strujni signal. Najeekoriteni naponski opsezi su 0-10V ili -10V-10V, dok se kao strujni signal koristi opseg 4-20mA.


28/166


28

Na analogne module ureaji se spajaju s zajednikom masom ili diferencijalnom vezom, kako jeprikazano slikom 4.3.

12

3

4

5

6

7

8

C

1C

2C

3C

4C

1

2

3

4

Analogniureaj

Analogni

ureaj

Spajanje s zajednikom masom

Analogni

ureaj

Analogni

ureaj

Diferencijalna veza

Slika 4.3 : Povezivanje analognih ulaza

4.2 Analogni izlazni moduli

Analogna izlazna suelja koriste se u aplikacijama koje kontroliraju ureaje s kontinuiranimnaponskim ili strujnim signalima. Pod nazivom analogni izlazni modul, podrazumijeva se sustav u

kojem se vri pretvaranje digitalne veliine u analognu pomou digitalno analognog pretvornika.Dobiveni analogni signal je strujni ili naponski. Najei opsezi signala su isti kao i kod analognihulaza tj. 4-20mA ili 10V. Kod D/A pretvornika se najee koristi 12-bitna rezolucija.

4.2.1 Spajanje analognih izlaza

Analogni izlazni moduli dostupni su u konfiguraciji od 2 do 8 izlaza po modulu, ali veinamodula ima od 4 do 8 izlaznih kanala. Svaki analogni izlaz je elektrini izoliran od ostalih izlaza i odsamog kontrolera. Izolacija titi sustav od opasnosti uzrokovanih prevelikim naponom na izlazu

modula.


29/166


29

1

2

3

45

6

7

8

C

1C

2C

3C

4C

1

2

3

4

Pojaalo

Pojaalo

Spajanje s zajednikom masom

Pojaalo

Pojaalo

Diferencijalna veza

Analogni

ureaj

Analogni

ureaj

Analogni

ureaj

Analogni

ureaj

Slika 4.4 : Povezivanje analognih izlaza

5 Specijalni ulazno izlazni moduli

Iako analogni i digitalni ulazno izlazni moduli pokrivaju veinu programskih aplikacija, nekiprocesi zahtijevaju obradu posebnih vrsta signala. Ovi tipovi signala razlikuju se od standardnih ipojavljuju se samo u 5 10 % PLC aplikacija.

Specijalne U/I module moemo podijeliti u dvije kategorije :

aktivne direktne module i

inteligentne module

Aktivni direktni moduli su moduli koji se povezuju neposredno na ulazne i izlazne ureaje. Svianalogni i digitalni standardni moduli pripadaju ovoj kategoriji. Specijalni U/I moduli ukljuuju imodule koji procesiraju niskonaponske i vrlo brze signale koje standardni moduli nisu u mogunostiobraivati.Inteligentni U/I moduli imaju vlastite ugraene mikroprocesore proirujui tako mogunosti primjene.Ovi inteligentni procesori obrauju signale neovisno o PLC-u i vremenu njegovog skeniranja. Moguimati i digitalne i analogne ulaze.


30/166


30

5.1 Moduli s brzim odzivom

Moduli s brzim odzivom (engl. fast-input/pulse stretcher moduli) slue za detektiranje impulsavrlo kratkog trajanja koji ne mogu biti detektirani standardnim modulima, te su krai od ciklusaskeniranja PLC-a. Nakon detektiranja rastueg ili padajueg brida impulsa modul produuje trajanjeimpulsa ime omoguava PLC-u da ga oita (sl.5.1).

Slika 5.1 : Proirenje trajanja impulsa

5.2 Modul za detekciju greke u oienju

Ovaj modul slui za detektiranje kratkog spoja ili prekida u oienju izmeu ulaznog modula inekog ulaznog ureaja (senzora). Blok shema modula prikazana je slikom 5.2.Pogreka se indicira statusnim LED pokazivaem.

Slika 5.2 : Blok shema modula za detekciju greke


31/166


31

5.3 Ulazni modul za termoelemente

U usporedbi sa standardnim ulaznim modulima koja primaju signal direktno sa kontaktasklopke, posebna ulazna suelja mogu primati signale s mjernog pretvornika ili pak direktno sasenzora fizikalne mjerne veliine. Ulazni modul za termoelemente prihvaa signal direktno sprikljunih vodova termopara.Rad ovog modula vrlo je slian radu standardnih analognih ulaznih suelja. Modul pojaava,digitalizira i pretvara ulazni analogni signal u digitalni. Ovisno o proizvoau modula, pretvorenisignal se prikazuje u binarnom ili BCD kodu, te u stupnjevima Celzija ili stupnjevima Fahrenheita. Dabi se odredila digitalna vrijednost signala modul se oslanja na referentu tablicu (milivolti po C ili poF) izvodei linearnu interpolaciju.U svrhu tonog izrauna temperature, koju mjeri termoelement, mora biti poznata temperatura tzv.hladnog kraja. Vrijednost te temperature moe se upisati kao parametar, ali postoji mogunost da seona mjeri na ulaznim stezaljkama modula za termoelemente.

5.4 PID modul

Proporcionalno-integracijsko-derivacijski modul (PID) se koristi u aplikacijama kojezahtijevaju regulaciju neke izlazne veliine iz procesa. Osnovna funkcija je zadrati ili postii eljenuvrijednost izlazne veliine uz to manje odstupanje prema eljenom stanju. Karakteristike procesaesto odstupaju od idealnih zbog smetnji, interakcija s ostalim procesima, promjeni tereta itd.Tijekom kontrole, mjerena procesna varijabla se usporeuje sa zadanom veliinom koju korisnikdefinira pomou PLC-a. Ako procesna veliina odstupa od zadane, izraunava se greka koja je razlika

te dvije vrijednosti. Nakon to modul detektira ovu razliku kao greku upotrebom PID algoritmaizvravaju se operacije koje nastoje pribliiti vrijednost procesne varijable zadanoj.

Slika 5.3 : Princip rada PID modula

5.5 Moduli za pozicioniranje

Moduli za pozicioniranje su inteligentna suelja koja omoguuju povratnu vezu izmeu servoili koranih motora i samog PLC-a. Koriste se pri upravljanju CNC strojevima. N slici 5.4 prikazana jeprincipijelna shema jednog manjeg sustava za pozicioniranje.


32/166


32

Slika 5.4 : Konfiguracija modula za pozicioniranje


33/166


33

6 Programiranje

Jednako kao i ostala industrijska raunala i PLC izvodi program i prema njemu upravljaprocesom, odnosno kontrolira ulaze i upravlja izlazima. Pisanje programa najee se izvodi prekonadreenog PC raunala na kojem je instaliran programski alat za koriteni PLC-a. Svakiproizvoauz svoj PLC daje programski alat koji je u stvari kombinacija programskog editora,prevodioca (engl. compiler) te komunikacijskog programa. U editoru se napie programski kod unekom od programskih jezika, te se zatim provjeri njegova sintaksa (sve u PC raunalu). Akoprogram nema sintaksnih greaka, uz pomo komunikacijskog programa se prenosi u RAMmemoriju PLC-a, te je on spreman za rad. Komunikacija izmeu PC raunala i PLC-a je najeeserijska (RS-232) te moe biti aktivna i za vrijeme izvoenja programa na PLC-u. Na taj nain naekranu PC raunala uvijek moemo pratiti stanja ulaza i izlaza, te zadavati naredbe direktno prekotipkovnice i mia.

PLC se takoer moe programirati i preko runih programatora koji posjeduju mali LCD displejuz skromnu tipkovnicu. Takvi se ureaji direktno spajaju na PLC te se mogu koristiti za kraeprograme ili za manje izmjene programa, kada se to mora obaviti u pogonu. Za neke jednostavnijeprocese postoje PLC ureaji koji posjeduju na sebi i displej i par funkcijskih tipki, pa se moguprogramirati na licu mjesta.

Kako bi uspjeno proveli programiranje PLC-a, koji e potom upravljati procesom, moramona neki nain program ispitati. Ispitivanje programa moemo vriti samo tako da na ulaze u PLCdovedemo stanje veliina iz realnih uvjeta u procesu. Za to se koriste tzv. simulatori stanja PLC-a.Simulator stanja nije nita drugo nego niz prekidaa i kontrolnih lampica koji se zasebno spoje na

ulaze i izlaze PLC-a. Kada elimo simulirati rad nekog senzora bitnog za proces, npr.protusmrzavajui senzor (preklopi kada je temperatura < 0C) na mjestu njegovog ulaza u PLCpreklopimo prekidakoji e umjesto njega simulirati da je temperatura ispod 0C. Jednako tako ekontrolna lampica svijetliti kada je aktiviran izlaz na koji je ona spojena. Na taj nain dobivamosimulaciju rada PLC-a vjernu stvarnim uvjetima u procesu kako bismo mogli ispitati program.Programiranje i ispitivanje se vri za radnim stolom, kada je testiranje gotovo PLC se odnese upogon i ugradi na stroj. Takoer, neki proizvoai nude mogunost programskog simuliranjastanja, to je isto dobro kada su u pitanju manji procesi (nema potrebe za izradom simulatora).

Neki PLC ureaji su opremljeni izmjenjivim EEPROM memorijskim karticama. To mnogoolakava stvar pri npr. promjeni proizvodnog programa u nekom pogonu. Dovoljno je na trenutakugasiti PLC, izvaditi staru EEPROM memorijsku karticu i umetnuti novu sa drugim programom.Nakon ukljuenja PLC radi po programu napisanom na novoj kartici. Stare kartice se mogureprogramirati i kasnije upotrijebiti pri sljedeoj promjeni.

Proizvoai PLC-a nude razne programske jezike. Najee upotrebljavan PLC programski jeziksu kontaktni dijagrami (engl. ladder diagram, njem. Kontaktplan). Ovaj nain programiranjaprilagodba je relejnih upravljakih shema (i njihovog grafikog izgleda) principima rada PLCureaja. Iz povijesnih razloga je ovaj nain programiranja koriten kod prvih PLC-ova, kako bi seosoblje, naviklo na izradu relejnih upravljakih shema, najlake obuilo izradi programa. Kasnijese pokazalo da je ovaj 'grafiki' nain programiranja lako shvatljiv i onima koji se nisu bavilirelejnim upravljanjem, pa je to vjerojatno najvei razlog zbog ega je ostao i dan danasnepromijenjen i najire prihvaen meu tehniarima. Od PLC programskih jezika uz kontaktne

dijagrame tu se nalaze i STL (statement list) instrukcijske liste - programiranje na nivou asemblerai funkcijsko blokovski dijagrami (grafiko programiranje). Sva tri spomenuta PLC programska


34/166


34

jezika su definirana IEC 1131-3 meunarodnim normama koje se bave nainom programiranjaPLC ureaja. Neki proizvoai mikro PLC-a nude mogunost programiranja i pomou BASIC i Cprogramskih jezika, no ti programski jezici nemaju iroku zastupljenost u ovom djelu primjeneraunala.


35/166


35

7 Kontaktni dijagrami

7.1 Opis

Kontaktni dijagrami (ladder diagrami) nastali su na bazi strujnih upravljakih shema kojima seprikazuje protok struje u strujnom krugu i koje slue elektriarima kao podloga za oienje.

L

Stop

Start

N

S1

S2 M1Pomonikontakt

Motor

M1

Slika 7.1 Strujna shema vrsto oienog Start-Stop upravljakog kruga

Kako se na slici 7.1 vidi strujna shema se sastoji od dva horizontalna mrena vodia, a strujakroz krug tee odozgo prema dolje. Svaki strujni krug u strujnoj shemi prikazan je kao zasebanstrujni put, a svaki strujni put sadri minimalno jedan upravljani ureaj (npr. motor, relej, aruljaili slino). Iz strujnog puta se vidi da je rad upravljanog ureaja odreen uvjetima (npr. tipkala,pomoni kontakti i slino) za njegovo ukljuenje. Kontaktni dijagram PLC programskog jezika

vrlo je slian strujnom putu iz strujne sheme.


36/166


36

Tipkalo 1Stop

Tipkalo 2Start

MOTOR

M1

Pomoni kontakt

Strujnasabirnica (L)

Strujnasabirnica (N)

STRUJNI

PUT

ELEKTRINI KONTINUITET

StopI/1

StartI/2

MOTOR-M1O/1

O/1

Pomoni kontakt

LOGIKIPUT

LOGIKI KONTINUITET

Slika 7.2 Usporedba strujnog i logikog puta

Kod strujne sheme simboli predstavljaju stvarne ureaje (senzore i aktuatore) i njihovooienje, dok kod kontaktnih dijagrama koji koriste sline simbole oni predstavljaju naredbe uprogramu. Kontaktni dijagram je dio upravljakog programa PLC-a za razliku od strujne shemekoja predstavlja stvarni tok struje u strujnom krugu. Jo jedna razlika izmeu kontaktnogdijagrama i strujne sheme je u tome to strujna shema prikazuje stanje kontakata (otvoreno ilizatvoreno), dok se u kontaktnom dijagramu ispituje da li je neka naredba istinita '1' ili neistinita '0'to ne mora imati veze sa stanjem kontakata prikljuenih na ulazne stezaljke PLC ureaja.

Svaki programski logiki put u kontaktnom dijagramu mora imati najmanje jednu izlaznunaredbu, a obino sadri jedan ili vie uvjeta koji moraju biti zadovoljeni da bi se izvrila izlaznanaredba. Uvjeti (uvjetne naredbe) su najee signali koji dolaze sa ureaja prikljuenih na ulazPLC-a u kombinaciji sa statusom izlaza, pomonih memorijskih varijabli, vremenskih i brojakih

lanova. Na desnoj strani svakog logikog puta nalazi se izlazna naredba koja seaktivira/deaktivira s obzirom na stanje uvjeta. Izlazne naredbe su npr. 'ukljui izlaz' naredba kojaukljuuje npr. izlazni relej PLC ureaja, zatim interne naredbe PLC-a kao npr. manipulacijabitovima, vremenskim i brojakim lanovima, te matematike naredbe.

Na slici 7.3 dan je primjer veze izmeu fizikih kontakata PLC-a i kontaktnog dijagrama.


37/166


37

TipkaloI/1

(tipkalo) O/1

UlaznastezaljkaI/1 PLC-a

Kontaktni dijagramIzlazna

stezaljkaO/1 PLC-a

Stanje izlazaISKLJUEN

TipkaloI/1

(tipkalo) O/1

UlaznastezaljkaI/1 PLC-a

Kontaktni dijagram IzlaznastezaljkaO/1 PLC-a

Stanje izlazaUKLJUEN

Slika 7.3 : Veza izmeu fizikih kontakata na PLC-u i kontaktnog dijagrama

Program e stalno kontrolirati stanje fizikog ulaza I/1 i prema tome upravljati izlazom O/1.Ovo je najjednostavniji primjer kontaktnog dijagrama, ali i kod programiranja se u principu

najee koriste logike operacije nad dvije varijable, a rezultat sprema u izlaznu varijablu.Osnovne kombinacije naredbi ine 'I' i 'ILI' logike operacije. Kontaktni dijagram serijski

povezanih naredbi odnosno 'I' logike operacije dan je na slici 7.4. Primjer ovakve operacije jepokretanje lifta. Da bi se lift pokrenuo moraju biti zadovoljena dva osnovna uvjeta vrata od liftasu zatvorena i lift nije preoptereen teinom. Ovdje je izlaz O/1 (output 1 start motora lifta) ulogikom stanju'1' kada su uvjeti I/1 ulaz (input 1 - senzor zatvorenih vrata) i I/2 ulaz (input 2 senzor preoptereenja lifta) u logikom stanju '1'. Kada bilo koji od ta dva uvjeta nije ispunjengubi se logiki kontinuitet i lift se nee pokrenuti.

I/1 I/2 O/1

LOGIKI KONTINUITET I/1 I/2 O/1

0 0 01 0 00 1 01 1 1

Slika 7.4: Serijski povezane naredbe ( 'I' logika operacija)

Kontaktni dijagram paralelno povezanih naredbi odnosno 'ILI' logike operacije dan je na slici

7.5. Primjer ovakve operacije su automatska vrata na robnim kuama. Vrata e se otvoriti kadabilo koji od dva uvjeta bude ispunjen - ili senzor sa vanjske ili unutarnje strane vrata detektiraosobu. Ovdje je izlaz O/1 (output 1 start motora automatskih vrata) u logikom stanju'1' kada jeuvjet I/1 ulaz (input 1 senzor sa vanjske strane vrata) ili I/2 ulaz (input 2 senzor sa unutarnjestrane vrata) u logikom stanju '1'. Kada niti jedan od ta dva uvjeta nije ispunjen gubi se logikikontinuitet i vrata nee biti otvorena.


38/166


38

I/1 O/1

LOGIKI KONTINUITET

I/2

I/1 I/2 O/10 0 01 0 10 1 11 1 1

Slika 7.5: Paralelno povezane naredbe ( 'ILI' logika operacija)

Najee se osnovne logike operacije kombiniraju pa iz njih moemo izvesti kompletnuBooleovu algebru. Takav pristup daje nam bezbroj mogunosti kod samog programiranja. Primjerovakve kombinacije dan je na slici 7.6 gdje je prikazana XOR logika funkcija kombinirana sa Ilogikom funkcijom.

I/1 O/1

LOGIKI KONTINUITET

I/1 I/2

I/2 I/3

I/1 I/2 I/3 O/10 0 0 01 0 0 01 1 0 01 0 1 10 1 0 00 1 1 11 1 1 0

Slika 7.6: XOR i I logika funkcija

Programi se sastoje od desetak i vie logikih krugova pa treba naglasiti da se programnapisan u kontaktnom dijagramu izvodi odozgo prema dolje tj. od prvog logikog kruga premazadnjem. esto se u praksi za pokretanje i zaustavljanje raznih ureaja (motori, ventili, itd.)koriste tipkala. Da bi PLC nakon pritiska na tipkalo za startanje to zapamtio i prenio naodgovarajui izlaz potrebno je napisati logiki krug prikazan na slici 7.7.

START MOTOR

LOGIKI KONTINUITET

MOTOR

STOP

Slika 7.7: Pamenje stanja

Dakle, u trenutku kada se stisne tipkalo START, a nije stisnuto tipkalo STOP, prema uvjetnomdijelu logikog kruga ukljuiti e se motorska sklopka i MOTOR e proraditi. Veu sljedeemprolazu ciklusa rada PLC-a (ms) tipkalo START ne mora biti pritisnuto jer e MOTOR sam sebedrati ukljuenim (samoodranje). Prekid rada motora moemo ostvariti pritiskom na tipkaloSTOP. Dobro je primijetiti da se izlazno stanje motora (MOTOR) koristi u logikoj operaciji

odluivanja.


39/166


39

7.2 Naredbe na razini bita

Osnovne naredbe na razini bita, i openito najvie koritene naredbe u PLC programima, sunaredbe relejnog tipa. Postoje dva tipa relejnih naredbi i to su ulazne (input) i izlazne (output).Ulazne naredbe se koriste da prate odnosno kontroliraju stanje pojedinih bitova vanih za radaplikacijskog programa (bitovi ulaznog memorijskog spremnika, bitovi izlaznog memorijskogspremnika, stanja kontrolnih bitova timera i brojaa, i sl.), te to stanje unose u program pri svakomciklusu. Izlazne naredbe su openito naredbe koje unose dobivenu vrijednost iz svog logikogkruga (engl. rung , preka) na odreenu memorijsku lokaciju (izlazni memorijski spremnik, FIFOsloaj, memorijske lokacije-markere i sl.). Da bi se naredbe lake shvatile iza svake naredbeprikazan je kontakt dijagram i dijagram stanje bita u odnosu na vrijeme t.

Osnovne naredbe - (engl. relay type instructions)

Naredba XIC provjeri da li je zatvoreno (engl. examine if closed)

I:0

0

Naredba XIO provjeri da li je otvoreno (engl. examine if open)

I:0

0

Naredba XIC se koristi kada se eli odrediti da li je adresirani bit u logikom '1'. Naredba XIOse koristi kada se eli odrediti da li je adresirani bit u logikom '0'.

Obje naredbe, kada se nalaze u logikom krugu, prate status adresiranog bita (ulazne i izlaznestezaljke ili interne memorijske adrese) i prema njegovom stanju proputaju logiki kontinuitet.Primjeri za to mogu biti:

tipkalo fiziki spojeno na adresi I1:0/4

izlaz spojen na kontrolnu lampicu O0:0/2

stanje timera T4:3/DN

stanje bita iz bit filea B3/16


40/166


40

Naredba OTE ukljui izlaz (engl. output energize)

O:0

0

Naredba OTE koristi se da promjeni stanje (0/1) adresirane lokacije veliine bita kada stanjekruga (logiki kontinuitet) doe u '1' odnosno '0'. Primjeri za to su:

- upali lampicu na izlazu O0:0/2

- stavi stanje kruga u B3:5/7

I:0/1

O:0/2

t

0000eee

e

I:0

0

O:0

0

Slika 7.8: Dijagram stanja za XIC naredbu

I:0/1

O:0/2

t

0000eeee

I:0

0

O:0

0

Slika 7.9: Dijagram stanja za XIO naredbu


41/166


41

Naredba ONS jedan prolaz (engl. one shot)

ONSB3:0

1

Naredba ONS je ulazna naredba koja kada krug doe u logiko stanje '1' proputa to stanjesamo za jedan ciklus izvoenja programa PLC-a.

I:0/1

B3:0/1

t

O:0/2

0000eeee

I:0

1ONSB3:0

1

O:0

2

Slika 7.10: Dijagram stanja za ONS naredbu

Naredba OTL postavi izlaz (engl. output latch)

LO:0

5

Naredba OTU resetiraj izlaz (output unlatch)

UO:0

5

Naredbe OTL i OTU su izlazne naredbe kojima upravljamo stanjem pojedinog bita i uvijekdolaze u paru.


42/166


42

Primjer:

0000eee

e

I:0

1L

O:0

5

0001eeee

I:0

2U

O:0

5

I:0/1

I:0/2

t

O:0/5

Slika 7.11: Dijagram stanja za OTL i OTU naredbe

Iz dijagrama na slici 7.11se vidi da e se izlaz O:0/5 ukljuiti (postaviti) kada I:0/1 skoi u 1,ali e ostati ukljuen i nakon to I:0/1 padne u 0. Izlaz O:0/5 moe iskljuiti (resetirati) samoaktiviranje ulaza I:0/2. Ove dvije naredbe se najee koriste kod uporabe tipkala i rada saprocesima gdje treba pamtiti stanja.

7.3 Timeri (engl. timer instructions)

Timeri (engl. timers) su izlazne naredbe koje omoguuju kontrolu nad nekim operacijama u procesukoje su vezane uz vrijeme.U programu postoje tri vrste timera:

- TON (engl. Timer On Delay)- TOF (engl. Timer Off Delay)- RTO (engl. Retentive Timer On)

Na slici 7.12 prikazan je simbol TON timera sa pripadajuim veliinama.

Slika 7.12. Simbol timera u logikom krugu


43/166


43

U zaglavlju simbola prikazuje se vrsta timera, dok se parametri bitni za rad timera unose u polja poredpripadajuih naziva. Svaki timer ima sljedee parametre:

- Timer u ovo polje upisuje se adresa timera koja predstavlja lokaciju u memoriji PLC-a gdjese spremaju parametri timera. Adresa timera ima oblik T4:x, gdje je x redni broj timera uprogramu (od 0 do 255). U prikazanom primjeru timeru je dodijeljena adresa T4:0

- Time Base odabire se vremenska baza s kojom e timer brojati vrijeme. Mogue je odabratisljedee vremenske baze: 1 s, 0,01 s i 0.0001 s. U prikazanom primjeru timer e brojativrijeme s vremenskom bazom od 1 sekunde.

- Preset Zavrna vrijednost - u ovo polje upisuje se vremenska vrijednost kojom se zadajetrajanje rada timera.

- Accum Akumulator -trenutna vremenska vrijednost koja pokazuje koliko je vremena prolood pokretanja timera.

Sve vrijednosti bitne za rad sa timerom spremaju se na pripadajuu adresu timera u podatkovnomzapisniku namijenjenom timerima (engl. Timer file). Slika 7.13 prikazuje timer T4:0 u podatkovnomzapisniku timera koji prati i sprema vrijednosti toga timera iz kontaktnog dijagrama.

Slika 7.13. Timer T4:0 u podatkovnom zapisniku timera

Svaki timer u ovom zapisniku ima sljedee vrijednosti:

Bitove za kontrolu i status timera (start timera, rad, kraj rada) koji se mogu koristiti u svimlogikim krugovima programa.

T4:0/EN - pokazuje stanje kruga u koji je timer postavljen (engl.Enable). T4:0.EN jeukljuen (u stanju logikog '1') kada je krug sa timerom u stanju logikog '1'. Kod svihvrsta timera ovaj bit se ponaa na jednak nain (slika7.14.).

Slika 7.14. Ponaanje T4:0.EN kod TON timera


44/166


44

T4:0/TT pokazuje kada timer radi (engl. Timer timing). T4:0.TT je ukljuen (ustanju logikog '1') kada vrijednost akumulatora raste odnosno za vrijeme kada jevrijednost akumulatora manja od preset vrijednosti. Kod svih vrsta timera ovaj bit seponaa na jednak nain (slika 7.15.).

Slika 7.15: Ponaanje T4:0.TT kod TON timera

T4:0/DN pokazuje kada je timer zavrio (engl. Done) s radom, odnosno mjerenjemvremena. T4:0.DN mijenja stanje kada vrijednost akumulatora dosegne zavrnuvrijednost (Preset). Ponaanje ovog bita ovisi o vrsti timera koji se koristi. U tomsluaju kod TON i RTO timera ovaj bit se ukljui (postavi se u stanju logikog '1'),dok se kod TOF timer iskljui (postavi se u stanju logikog '0').

Slika 7.16: Ponaanje T4:0.DN kod TON timera

Preset vrijednost - T4:0/PRE vremenska vrijednost kojom je zadano trajanje rada timeraodnosno vrijednost do koje e se vrijednost akumulatora poveavati.

Akumulator - T4:0/ACC trenutna vremenska vrijednost koja se poveava kada timer radi.Oznaava koliko je prolo vremena od pokretanja timera. Kada je Accum>=Preset timer jezavrio sa radom.

U zapisniku timera su za sve vrijednosti pojedinog timera rezervirane tri rijei kao to je prikazano naslici 7.17:


45/166


45

Slika7.17: Struktura adrese timera T4:0 u zapisniku timera

Rije0 je kontrolna rijeu kojoj se nalaze kontrolni i statusni bitoviRije1 pohranjuje preset vrijednostRije2 pohranjuje vrijednost akumulatora

Vrste timera

Naredba TON (engl. Timer On-Delay)

TON timer poinje brojati vrijeme kada je stanje kruga koji mu prethodi doe u logiku jedinicu.Sve dok je stanje kruga logika jedinica, vrijednost akumulatora se poveava. Kada vrijednostakumulatora dostigne zavrnu (preset) vrijednost timer je zavrio sa radom. Akumulator se resetira(postavlja u vrijednost 0) kada stanje kruga koji prethodi timeru doe logiku nulu.

Slika 7.18 prikazuje vremenski dijagram za naredbeTimer On-Delayupripadajuem logikomkrugu:

0000I:0

0

EN

DN

TONTimer On DelayTimer T4:0

Time Base 1.0Preset 10

210129056 plc skripta za procesna

Documents