automatyka i regulacja automatyczna laboratorium · 2009. 10. 28. · prz, 2008, Żabiński tomasz...
TRANSCRIPT
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
1
AUTOMATYKA I REGULACJA AUTOMATYCZNA
LABORATORIUM
Programowanie sterownika BX9000 firmy Beckhoff – wprowadzenie
1. Konfiguracja pakietu TwinCAT do współpracy ze sterownikiem BX9000
2. Tworzenie prostego programu w języku FBD – wprowadzenie
3. Standardowe bloki funkcyjne – język FBD
Elementy dwustanowe
Elementy detekcji zbocza
Liczniki
Czasomierze
4. Programowanie zadań sekwencyjnych w języku SFC
5. Obsługa przełącznika nawigacyjnego i wyświetlacza dla sterownika BX9000
Przygotowanie do ćwiczenia:
- pobranie, zainstalowanie i zapoznanie się z pakietami TwinCAT oraz Beckhoff
Information System z lokalizacji www.beckhoff.pl (wprowadzając dane na stronie
www należy podać informację, że osoba pobierająca jest studentem PRz),
- zapoznanie się z dokumentacją sterownika BX9000 umieszczoną w Beckhoff
Information System lub na stronie www.beckhoff.pl,
- zapoznanie się materiałami pomocniczymi umieszczonymi na stronie
www.tomz.prz-rzeszow.pl,
- opanowanie podstaw programowania w języku FBD,
- zrealizowanie zadań zamieszczonych we wprowadzeniu (napisanie programów) i ich
przetestowanie w trybie symulacji w pakiecie TwinCAT.
W sprawozdaniu należy zamieścić:
- kody zrealizowanych programów,
- opis działania wykorzystywanych elementów programowych np. standardowych bloków
funkcyjnych (raport powinien zawierać wyniki dla wyczerpującej liczby przypadków
testujących działanie poszczególnych elementów programowych), sekwencji
wywoływania akcji w języku SFC itp.,
- wnioski i spostrzeżenia.
Literatura
- J. Kasprzyk, Programowanie sterowników przemysłowych, ISBN 83-204-3109-3, WNT 2005
- T.Legierski, J.Kasprzyk, J.Wyrwał, J.Hajda, Programowanie sterowników PLC, Pracownia
Komputerowa Jacka Skalmierskiego
- materiały pomocnicze na stronie www.tomz.prz-rzeszow.pl (głównie: Sterowniki_IEC61131-3.pdf)
- Beckhoff Information System – do pobrania ze strony www.beckhoff.pl oraz dokumentacje ze strony
www.beckhoff.pl
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
2
Stanowisko laboratoryjne ze sterownikiem BX9000
Sterownik BX9000 należy do grupy urządzeń określanych w nomenklaturze firmy
Beckhoff jako Bus Terminal Controllers. Ze względu na wyposażenie i wydajność BX9000
lokuje się pomiędzy serią BC (np. BC8150) a CX1000 (komputery wbudowane tzw.
Embedded-PC).
Realizacja ćwiczenia
1. Konfiguracja pakietu TwinCAT do współpracy z sterownikiem BX9000
1.1. Zdefiniowanie połączenia AMS dla BX9000 – interfejs Ethernet
Uruchomienie systemu TwinCAT w trybie konfiguracji
Wykorzystując ikonę TwinCAT znajdującą się na pasku zadań Windows,
uruchomić okno TwinCAT System Properties i wybrać opcję Config.
Aktualny tryb pracy TwinCAT jest sygnalizowany odpowiednim kolorem ikony programu:
- zielony – uruchomiony,
Klawisz myszy otwiera okno
Tryb konfiguracji
Złącza zasilania dla układów we/wy
podłączonych do szyny K-Bus
np. KL2408
Interfejs CANopen
Interfejs Ethernet
programowanie, konfiguracja,
komunikacja
Interfejs szeregowy RS232/RS485
programowanie, konfiguracja, komunikacja
(dwa porty szeregowe w jednym
złączu DB9)
Złącze zasilania sterownika
Szyna K-Bus
Diody zasilania
Wyświetlacz 2 x 16 linii Przełącznik nawigacyjny
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
3
- czerwony – zatrzymany,
- niebieski - tryb konfiguracji,
- żółty - w trakcie uruchamiania.
Uruchomienie TwinCAT w trybie konfiguracji zapewnia, dostęp do zdefiniowanego AMS
Router w kolejnych etapach konfigurowania.
Konfiguracja połączenia sieciowego
Komunikacja ze sterownikiem za pośrednictwem interfejsu Ethernet wymaga
odpowiedniej konfiguracji sieci. Protokoły sieciowe sterownika oraz komputera PC z
pakietem TwinCAT muszą być tak skonfigurowane, aby urządzenia znajdowały się w tej
samej sieci (odpowiedni adres IP i maska podsieci – aby zweryfikować poprawność
konfiguracji można wykorzystać instrukcję ping).
Zadanie 1.1. Okreslić przy pomocy przełącznika nawigacyjnego aktualny numer IP
sterownika. Zweryfikować możliwość zrealizowania połączenia ze sterownikiem – rozkaz
ping z komputera PC. Jeżeli sterownik odpowiada na rozkaz ping, należy przejść do punktu
Konfiguracja połączenia w pakiecie TwinCAT, chyba, że prowadzący zadecyduje inaczej.
W przypadku pierwszego uruchomienia sterownika posiada on domyślny adres IP
(172.16.21.20) oraz domyślną maskę podsieci (255.255.0.0). W takim przypadku należy
skonfigurować połączenie sieciowe komputera PC tak, aby urządzenia znajdowały się w tej
samej sieci, bądź zmienić adres IP i maskę sterownika przy pomocy przełącznika
konfiguracyjnego.
Sprawdzenie aktualnego adresu IP sterownika przy pomocy przełącznika nawigacyjnego
Aby uzyskać dostęp do menu głównego należy, na około 3 sekundy, wcisnąć przycisk
PRESS. Przyciski LEFT i RIGHT pozwalają na przeglądanie opcji wybranego menu, zaś
przyciski DOWN i UP, odpowiednio na wejście (DOWN) do podmenu i powrót do menu
nadrzędnego (UP).
Po aktywowaniu menu głównego na wyświetlaczu pojawi się napis MAIN.
Dwukrotne naciśnięcie RIGHT powoduje zmianę napisu na „ETHERNET”. Naciskając
DOWN możliwe jest przeglądanie parametrów sieci rozpoczynając od adresu MAC karty
sieciowej. Aby przejść do parametrów adresu IP, należy nacisnąć odpowiednią ilość razy
przycisk RIGHT, aż do pojawienia się na wyświetlaczu odpowiednich napisów np. „IP
Przełącznik
nawigacyjny
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
4
ADDRESS” albo „IP MASK”. Aby wyjść z opcji ETHERNET należy nacisnąć przycisk UP a
następnie, aby opuścić tryb konfiguracji należy nacisnąć PRESS przez około 3 sek.
W prawidłowo skonfigurowanej sieci, sterownik (dla odczytanego adresu IP) powinien
odpowiadać na rozkaz ping wysyłany z komputera PC.
Konfiguracja połączenia w pakiecie TwinCAT
Wykorzystując ikonę TwinCAT znajdującą się na pasku zadań Windows,
uruchomić okno TwinCAT System Manager.
Konfiguracja projektu: menu File opcja New from Template... - wybór typu projektu
odpowiadającego sterownikowi BX9000.
W celu zdefiniowania połączenia, w oknie General dla SYSTEM-Configuration należy
wybrać opcję Choose Target.... Następnie uruchomić procedurę automatycznego
wyszukiwania sterowników znajdujących się w sieci Ethernet – przycisk Search (Ethernet)....
W oknie Add Route Dialog określić typ warstwy transportowej (Transport Type) jako TCP/IP
a następnie uruchomić opcję wyszukiwania rozgłoszeniowego – przycisk Broadcast Searach.
Jeżeli sterownik zostanie odnaleziony, w oknie Add Route Dialog pojawi się odpowiedni wpis
zawierający nazwę urządzenia (Host Name) oraz informacje o adresach IP, AMS oraz wersji
wykrytego urządzenia.
Klawisz myszy
otwiera okno
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
5
Brak symbolu X w polu Connected oznacza, że nie odbyło się logowanie do sterownika. W
polu Router Name (Target) możliwa jest zmiana nazwy sterownika (np. BX_000000), która
będzie w przyszłości identyfikowała skonfigurowane połączenie. W kolejnym kroku należy
określić Address Info jako IP Address oraz nacisnąć przycisk Add Route. W efekcie pojawi się
okno logowania, w którym należy nacisnąć przycisk OK dla użytkownika Administrator bez
hasła.
Gdy logowanie się powiedzie, w polu Connected pojawi się symbol X.
W kolejnym kroku należy zamknąć okno Add Route Dialog przy pomocy przycisku Close
oraz wybrać zdefiniowane połączenie dla aktualnego projektu. W tym celu należy zaznaczyć
nazwę zdefiniowanego połączenia w oknie Choose Target System i wybór zatwierdzić
przyciskiem OK.
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
6
Jeżeli odpowiednie urządzenie nie zostanie wykryte, należy sprawdzić czy sterownik jest
dostępny w sieci np. instrukcją ping i odpowiednio skonfigurować komputer PC (adresy IP,
maska sieci). W przypadku, gdy komunikacja ze sterownikiem powiodła się, w systemie TwinCAT
dodany zostanie obiekt AMS Router identyfikujący zdefiniowane połączenie. Informacje o
aktualnie istniejących AMS Router, można uzyskać wykorzystując ikonę TwinCAT
znajdującą się na pasku zadań Windows i uruchamiając okno TwinCAT System Properties.
W oknie Remote Computers powinien znajdować się opis wpisany uprzednio jako nazwa
sterownika. Tak skonfigurowane połączenie może być wykorzystywane w przyszłości bez
konieczności ponownego definiowania struktury komunikacyjnej.
Po wykonaniu powyższych operacji, system TwinCAT jest gotowy do współpracy ze
sterownikiem BX9000. Aktualny tryb pracy systemu jest sygnalizowany w pasku statusu
okna TwinCAT System Manager, jak pokazano na poniższych rysunkach. W celu wyszukania
urządzeń we/wy podłączonych do szyby K-bus, system powinien znajdować się w trybie
konfiguracji.
Klawisz myszy otwiera okno
Wybór opcji Properties
Dodany AMS Router
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
7
Wykrywanie urządzeń połączonych z sterownikiem (tutaj dotyczy szyny K-Bus)
Automatyczne wykrywanie urządzeń możliwe jest w trybie konfiguracji, jeżeli System
Manager jest w innym trybie należy dokonać przełączenia.
W celu wykrycia urządzeń podłączonych do szyny K-bus należy uruchomić (prawy klawisz
myszy) funkcję Scan Boxes... dla BX-Device znajdującego w gałęzi I/O Devices.
Przełączenie w tryb konfiguracji
Stan połączenia
(RTime – kolor
zielony – połączenie
aktywne)
Nazwa połączenia
Stan połączenia
(Timeout – kolor
żółty – przerwa w
komunikacji)
Stan połączenia
(Config Mode –
kolor niebieski –
tryb konfiguracji)
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
8
Lista automatycznie rozpoznanych modułów znajduje się w lokalizacji BX – Device w gałęzi
KBus-Interface. Jeżeli nie wszystkie urządzenia fizycznie podłączone do szyny K-bus (np.
KL2408) zostały wykryte, należy ponownie uruchomić funkcję Scan Boxes... dla BX-Device
(prawy klawisz myszy).
Przykładowa konfiguracja
Jeżeli aktualne parametry połączenia sieciowego w sterowniku różnią się od domyślnych (IP
172.16.21.20, maska podsieci 255.255.0.0) należy je wprowadzić do projektu. Uzyskuje się
to przy pomocy przycisku Upload umieszczonego na zakładce BX9000 w oknie pola BX9000
w gałęzi I/O Devices i Ethernet (BX9000) co pokazano na poniższym rysunku.
Gdy konfiguracja rzeczywista jest zgodna z automatycznie rozpoznaną, należy aktywować
strukturę w sterowniku przy pomocy przycisku Activate configuration i uruchomić
System Manager w trybie pracy (Run-Mode).
Jeżeli aktualizacja konfiguracji i uruchomienie System Manager w trybie pracy powiedzie się,
na pasku statusu pojawi się, na zielonym tle, napis RTime.
Aktualizacja
konfiguracji w
sterowniku
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
9
W ostatnim kroku utworzony projekt należy zapisać na dysku pod wybraną nazwą.
5. Tworzenie prostego programu w języku FBD – wprowadzenie
Aby utworzyć program PLC należy uruchomić narzędzie TwinCAT PLC Control.
2.1.Wybór obiektu docelowego
W pierwszym etapie należy określić sterownik, dla którego tworzony będzie program
oraz sposób komunikacji z urządzeniem.
Z menu File wybrać opcję New, następnie określić docelową platformę w
pojawiającym się oknie dialogowym.
W przypadku, gdy połączenie ze sterownikiem skonfigurowano jak w punkcie 1, jako
platformę docelową należy wybrać BCxx50 or BX via AMS. Podstawowe biblioteki
(standard.lbx) związane z wybraną platformą zostaną automatycznie dołączone do
projektu. W kolejnym kroku należy określić język, w jakim będzie tworzony program.
Klawisz myszy otwiera okno PLC Control
Wybór języka
programowania
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
10
Pakiet TwinCAT PLC Control umożliwia programowanie w pięciu językach zgodnych ze
standardem IEC 61131-3 oraz dodatkowym językiem CFC. Na tym etapie możliwe jest
również określenie typu obiektu (Type of POU – Program Organization Unit – jednostka
organizacyjna programu), jaki będzie tworzony: program (Program), blok funkcyjny
(Function Block) lub funkcja (Function). Dla potrzeb dalszych przykładów należy wybrać typ
obiektu jako Program oraz język FBD.
Dostępne języki programowania
IL (Instruction List) – tekstowy język programowania będący odpowiednikiem języka
typu assembler, którego zbiór instrukcji obejmuje operacje
logiczne, arytmetyczne, relacji, jak również funkcje przerzutników,
czasomierzy, liczników itp..
LD (Ladder Diagram) – graficzny język programowania, który swoją strukturą
przypomina stykowe obwody przekaźnikowe. Dopuszcza się w nim
użycie funkcji arytmetycznych, logicznych, porównań i relacji jak
również bloków funkcyjnych: przerzutników, czasomierzy,
liczników, regulatora PID czy bloków programowych.
FBD (Function Block Diagram) – graficzny język programowania będący
odpowiednikiem schematów przepływu sygnału dla obwodów
logicznych przedstawionych w formie połączonych bramek
logicznych oraz bloków funkcyjnych takich jak w języku LD.
ST (Structured Text) – tekstowy język programowania będący odpowiednikiem języka
algorytmicznego wysokiego poziomu (np. C), zawierający struktury
programowe takie jak np. If ... then ... else ... end_if Case ... of ... end_case
For ... to ... do ... end_for While ... do ... end_while
Repeat ... until ... end_repeat
SFC (Sequential Function Chart) - graficzny język pozwalający na opisywanie zadań
sterowania sekwencyjnego za pomocą grafów zawierających etapy
(kroki) i warunki przejścia (tranzycje) między etapami. Grafy SFC
obrazują strukturę programu, zaś poszczególne jego elementy są
programowane w wybranych językach: IL, LD, FBD lub ST.
CFC (Continuous Function Chart) – graficzny język programowania zbliżony do FBD.
2.2.Przykład prostego programu w języku FBD
ZADANIE. Zrealizować w języku FBD koniunkcję (AND) dwóch symbolicznych
zmiennych binarnych o nazwach Input1 oraz Input2 zaś wynik operacji umieścić w
symbolicznej zmiennej binarnej Output.
21 InputInputOutput
Okno TwinCAT PLC Control dla języka FBD pokazano na poniższym rysunku.
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
11
W niniejszym przykładzie wykorzystana zostanie funkcja AND. W oknie kodu
programu należy wprowadzić program:
Aby wstawić do programu graficzne elementy języka FBD, można wykorzystać pasek
narzędzi zaznaczony na powyższym rysunku czerwoną elipsą, bądź skorzystać z menu
kontekstowego prawego klawisza myszy dla okna kodu programu.
Aby użyć funkcji AND w oknie kodu programu należy wstawić
blok Box i wprowadzić nazwę bloku jako AND. Funkcja AND
posiada dwa wejścia, z którymi należy skojarzyć zmienne Input1
oraz Input2. Aby wykonać tę operację należy kliknąć lewym klawiszem
myszy na symbolu „???” znajdującym się przy danym wejściu bloku i
wprowadzić z klawiatury nazwę zmiennej.
Aby określić wyjście bloku, należy kliknąć prawym klawiszem w obszarze
bloku i z menu kontekstowego prawego klawisza myszy wybrać Output.
W wyniku wykonania tej operacji obok symbolu funkcji AND pojawi się mały prostokąt
zakreślony przerywaną linią. Klikając prawym klawiszem myszy na małym
prostokącie i wybierając Assign do bloku zostanie przypisane wyjście,
któremu należy nadać nazwę Output.
Ponieważ zmienne symboliczne Input1, Input2 oraz Output nie zostały wcześniej
zadeklarowane, po wprowadzeniu nazwy zmiennej pojawi się okno deklaracji zmiennych
pokazane na poniższym rysunku.
Okno deklaracji
zmiennych
lokalnych
Okno kodu
programu
Okno
komunikatów
Okno organizacji projektu: programy, bloki funkcyjne, funkcje
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
12
Dla potrzeb niniejszego przykładu dla wszystkich zmiennych należy wprowadzić FALSE
jako wartość inicjalizującą (Initial Value) oraz zatwierdzić (przyciskiem OK) pozostałe
domyślne parametry. W obszarze deklaracji zmiennych lokalnych pojawi się zapis
dotyczący trzech zmiennych binarnych (BOOL): Input1, Input2 oraz Output, którym
przypisano początkowe wartości FALSE.
W dalszej kolejności należy zapisać program na dysku wykorzystując menu File i
opcję Save. Po wprowadzeniu kodu programu można przystąpić do jego kompilacji i
konsolidacji wybierając z menu Project opcję Build. Gdy proces zakończy się sukcesem, w
oknie komunikatów nie pojawi się informacja o błędach, program jest gotowy do testów.
W celu uruchomienia program, w menu Online należy określić platformę docelową – opcja
Choose Run-Time System... i wybrać odpowiednie urządzenie. W przypadku, gdy połączenie
skonfigurowano jak w punkcie 1, uruchomienie programu bezpośrednio w sterowniku
BX9000 wymaga zaznaczenia opcji jak na poniższym rysunku.
0 Error(s), 0 Warning(s) Operacja Build
zakończona sukcesem
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
13
Jeżeli fizyczny sterownik nie jest dostępny, utworzony program można zostać przetestowany
w trybie symulacji poprzez wybór z menu Online opcji Simulation Mode. W kolejnym kroku
należy zalogować się do sterownika używając opcji Login z menu Online. Gdy program w
sterowniku różni się od aktualnie uruchamianego, system wyświetli okno komunikatu
umożliwiające zaprogramowanie sterownika nową wersją programu.
W wyniku naciśnięcia przycisku Tak nowy program zostanie przesłany do sterownika. W
przypadku, gdy logowanie oraz przesłanie programu zakończy się sukcesem (dotyczy to
zarówno pracy bezpośrednio ze sterownikiem jak i trybu symulacji) program TwinCAT PLC
Control przechodzi do trybu podglądu działania programu. W menu Online uaktywniają się
opcje takie jak np. Logout (pozwala wrócić do trybu edycji programu) oraz Run (uruchamia
program). Aby obserwować działanie programu należy go uruchomić przy pomocy opcji
Run, powodzenie operacji jest sygnalizowane pojawieniem się napisu RUN na zielonym tle w
pasku statusu głównego okna TwinCAT PLC Control.
W celu testowania programu, wartości zmiennych mogą być modyfikowane podczas jego
działania. Zmianę wartości zmiennej można zrealizować między innymi „klikając”
dwukrotnie lewym przyciskiem myszki na nazwie zmiennej zarówno w oknie podglądu
wartości zmiennych lokalnych jak i w oknie programu. W przypadku zmiennych logicznych
(BOOL) zmiana wartości pomiędzy TRUE albo FALSE jest podpowiadana przez system
automatycznie, w przypadku zmiennych innych typów pojawia się okno dialogowe
umożliwiające wprowadzenie danych. Żądanie zmiany wartości zmiennej sygnalizowane jest
ciągiem znaków <:=nowa wartość zmiennej> wyświetlanym obok jej nazwy. Aby zmiana
nastąpiła należy uruchomić opcję Force Values z menu Online.
Program uruchomiony
Podgląd wartości zmiennych
lokalnych
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
14
Po zatwierdzeniu zmiany (wykonanie Force Values) aktualna wartość zmiennej w oknie
deklaracji zmiennych wyświetlana jest w kolorze czerwonym na niebieskim tle (jak pokazano
na poniższym rysunku) bądź na czerwonym tle w oknie programu.
Aby sprawdzić działanie powyższego programu, wartości zmiennych input1 i input2 należy
modyfikować zgodnie z tablicą prawdy dla koniunkcji logicznej i obserwować wartość
zmiennej output.
Przypadek, gdy zmienna, output uzyskuje wartość TRUE pokazano na poniższym rysunku.
2.3. Powiązanie symbolicznych zmiennych z fizycznym obszarem pamięci urządzenia
Aby symboliczna zmienna z programu PLC mogła być powiązana z fizycznym
wejściem, wyjściem bądź obszarem pamięci sterownika musi być zadeklarowana jako tzw.
zmienna adresowana. W celu ulokowania zmiennej w odpowiednim obszarze pamięci (obszar
wejść, wyjść, przestrzeń flag) w jej deklaracji należy użyć słowa kluczowego AT. Sposób
deklarowania zmiennej adresowanej pokazano na poniższym schemacie
Zmiennej Input1 nadano
wartość TRUE
Żądanie zmiany wartości
zmiennej Input1 z FALSE
na TRUE
Nazwa
zmiennej
AT
%
I
Q
X
Adres
: Typ
zmiennej
; B
W
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
15
gdzie symbole I ,Q, M określają obszar pamięci w jakim ma być ulokowana zmienna:
I – obszar zmiennych wejściowych,
Q – obszar zmiennych wyjściowych,
M – obszar przestrzeni flag (fizyczny obszar pamięci sterownika o podanym adresie).
Modyfikatory X, B, W, D określają rozmiar zmiennej:
X - bit (bit),
B - bajt (byte - 8 bitów),
W - słowo (word - 16 bitów),
D - podwójne słowo (double word - 32 bity).
Adres określa fizyczną lokalizację zmiennej adresowanej w danym obszarze pamięci. W
przypadku zmiennych bitowych adres jest tworzony jako ciąg liczb całkowitych bez
znaku, oddzielonych kropkami np. 1.3 co oznacza bit o indeksie numer 3 (liczone od 0) w
bajcie 1. Adresy zmiennych bitowych ulokowanych w przestrzeniach wejść (I) i wyjść (Q)
mogą być identyczne, gdyż są przechowywane w różnych obszarach pamięci. Dla
zmiennych B, W, D - Adres jest reprezentowany przez liczbę całkowitą bez znaku.
Typ zmiennej – określa typ zmiennej np. BOOL, BYTE, INT, REAL, ARRAY pozwalający
na prawidłowa jej interpretację przez operatory danego języka programowania.
W typowych przypadkach, zmienne reprezentujące fizyczne wejścia albo wyjścia urządzenia
powinny być ulokowane w odpowiednim obszarze pamięci bez dokładnego wyszczególnienia
Adresu. Powiązanie danej zmiennej z fizycznym wyjściem/wyjściem jest realizowane w
pakiecie TwinCAT System Manager. W omawianym przypadku Adres w deklaracji zmiennej
zastępowany jest znakiem ‘* ‘ np. Output AT %Q*:BOOL; co oznacza, że zmienna Output
jest ulokowana w obszarze wyjść zaś jej szczegółowy adres zostanie określony w TwinCAT
System Manager.
Aby powiązać zmienną Output (przykład opisany w punkcie 2.2) z fizycznym
wyjściem urządzenia należy zmienić jej deklarację w następujący sposób
Output AT %Q* : BOOL := FALSE;
W kolejnym kroku należy dokonać ponownej kompilacji programu (menu Project opcja
Rebuild all). W wyniku poprawnego utworzenia programu (w lokalizacji, w której zapisano
projekt na dysku) zostanie utworzony plik z rozszerzeniem tpy.
Aby powiązać zmienną output z fizycznym wyjściem sterownika należy uruchomić
projekt TwinCAT System Manager utworzony dla aktualnej konfiguracji sprzętowej
urządzenia i połączyć z nim utworzony projekt PLC. Operacja ta jest realizowana przy
pomocy opcji Append PLC Project..., dostępnej w TwinCAT System Manager dla gałęzi PLC
– Configuration w menu pomocniczym wywoływanym przy pomocy prawego klawisza
myszy.
M D
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
16
Wykonanie powyższej operacji umożliwia programowi TwinCAT System Manager dostęp do
zmiennych adresowanych zadeklarowanych w projekcie PLC. Jak pokazano na poniższym
rysunku dla rozważanego programu dostępna jest jedna zmienna o nazwie MAIN.Output
gdzie MAIN określa nazwę programu w którym zmienna Output została zadeklarowana. W
przypadku modyfikacji deklaracji zmiennych adresowanych w projekcie PLC, należy w
pakiecie TwinCAT System Manager zaktualizować dane dotyczące danego projektu PLC.
Operacja ta jest realizowana przy pomocy funkcji ReScan....
W wyniku dwukrotnego kliknięcia lewym klawiszem myszy na wybranej nazwie
zmiennej, uzyskuje się dostęp do fizycznych wejść/wyjść urządzenia, które mogą być z daną
zmienną skojarzone.
Przykładową możliwość dowiązania zmiennej Output do fizycznych wyjść urządzenia
wyposażonego w moduł wyjść binarnych KL2408 pokazano na poniższym rysunku.
Klikając dwukrotnie lewym klawiszem myszy na wybranym wyjściu modułu KL2408
dokonujemy jego powiązania ze zmienną Output. Informacja o powiązaniu zmiennej z
fizycznym wyjściem jest sygnalizowana między innymi znakiem strzałki przy nazwie
zmiennej (zobacz opis zmiennej MAIN.Output na poniższym rysunku).
Następnie utworzone powiązania należy przesłać do sterownika przy pomocy przycisku
Activate configuration .
Aktualizacja
projektu PLC
Połączenie z
programem PLC
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
17
Po wykonaniu powyższej operacji należy powrócić do pakietu TwinCAT PLC Control i
uruchomić program PLC w sterowniku. Operacja ta jest realizowana identycznie jak w
przypadku trybu symulacji. Należy pamiętać, aby poprawnie określić system docelowy
(Choose Run-Time System...) oraz wyłączyć tryb symulacji (Simulation Mode) - opcje menu
Online. Po poprawnym przesłaniu programu PLC do sterownika, w zakładce Resources w
folderze Global_Variables pojawi się pole TwinCAT_Configuration, które zawiera informacje
o powiązaniach zmiennych adresowanych z fizyczną pamięcią urządzenia.
W niniejszym przypadku zmienna Output została ulokowana w przestrzeni wyjść pod
adresem QX0.0.
Uruchomienie i testowanie programu może być realizowane dla programu działającego
w sterowniku w analogiczny sposób jak dla trybu symulacji.
2. Standardowe bloki funkcyjne – język FBD
Wykorzystując język FBD należy zapoznać się z działaniem standardowych bloków
funkcyjnych (elementy dwustanowe (bistabilne), elementy detekcji zbocza, liczniki,
czasomierze) zdefiniowanych w normie IEC-61131-3.
Lista standardowych funkcji dołączonych do projektu, wraz z ich opisem, jest
umieszczona w Library Manager znajdującym się w zasobach projektu (Resources), co
pokazano na poniższym rysunku.
Aktualizacja
konfiguracji w
sterowniku
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
18
3.1. Elementy dwustanowe (bistabilne – bistable elements)
Elementy dwustanowe zdefiniowane w normie IEC-61131-3 to przerzutniki SR i RS oraz
Semafor.
Przerzutnik SR
Zadanie 3.1.1. Napisać program w języku FBD umożliwiający testowanie działania
przerzutnika SR przy pomocy dwóch przełączników i jednej diody podłączonych do
sterownika. Należy wykorzystać dwa wejścia modułu KL1408 oraz jedno wyjście modułu
KL2408.
Opis:
Q1 = SET1 OR (NOT RESET AND Q1)
Program
Przed uruchomieniem programu na sterowniku należy pamiętać o powiązaniu zmiennych
Output, Input oraz Reset z fizycznymi wyjściami/wejściami modułów KL1408 i KL2408.
Zasoby Lista bloków funkcyjnych
Opis bloków
funkcyjnych
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
19
Aby ułatwić programistom tworzenie kodu, system wyposażono w okno pomocy (zobacz
rysunek poniżej) wywoływane poprzez naciśniecie klawisza F2. W przypadku edytora języka
FBD w pierwszej kolejności należy umieścić w programie blok (Box) domyślnie
będzie to blok funkcji AND a następnie nacisnąć F2. Jeżeli blok nie wygląda
następująco, w polu nazwy AND należy umieścić kursor, usunąć nazwę AND przy
pomocy klawiatury i nacisnąć klawisz F2. Okno pomocy wywoływane poprzez naciśniecie
klawisza F2 pokazano na poniższym rysunku.
Wybierając odpowiedni element programowy i naciskając przycisk OK uzyskuje się blok
odpowiadający wybranemu elementowi programowemu. Jeżeli nazwa AND jest zaznaczona
(napis na niebieskim tle) zostanie zastąpiona nazwą wybranego bloku, w przeciwnym
wypadku należy nazwę AND usunąć przy pomocy klawiatury. W kolejnym kroku należy
nacisnąć klawisz Enter, gdy kursor jest umieszczony w polu nazwy bloku. Spowoduje to
zastąpienie domyślnego bloku symbolem odpowiadającym wybranemu elementowi np.
. Ponieważ SR jest blokiem funkcyjnym, dlatego przed użyciem musi
być zadeklarowany np. BlockSR:SR; gdzie BlockSR jest dowolną nazwą. Aby to zrealizować
należy wprowadzić wybraną nazwę bloku w polu „???” umieszczonym powyżej bloku. Po
wprowadzeniu nazwy i naciśnięciu Enter, wyświetlone zostanie okno deklaracji zmiennych z
ustawionym odpowiednim typem zmiennej, tak więc wystarczy zatwierdzić deklarację
naciskając przycisk OK.
Blok SR po wprowadzeniu nazwy „BlockSR” powinien wyglądać jak na poniższym rysunku.
W olejnym kroku należy wprowadzić nazwy zmiennych dla wejść bloku i dodać wyjście.
Przerzutnik RS
Zadanie 3.1.2. Napisać program w języku FBD umożliwiający testowanie działania
przerzutnika RS przy pomocy dwóch przełączników i jednej diody podłączonych do
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
20
sterownika. Należy wykorzystać dwa wejścia modułu KL1408 oraz jedno wyjście modułu
KL2408.
Opis:
Q1 = NOT RESET1 AND (SET OR Q1)
Semafor SEMA
Zadanie 3.1.3. Napisać program w języku FBD umożliwiający testowanie działania
Semafora przy pomocy dwóch przełączników i jednej diody podłączonych do sterownika.
Należy wykorzystać dwa wejścia modułu KL1408 oraz jedno wyjście modułu KL2408.
Opis: CLAIM=TRUE ustawia semafor (BUSY=TRUE),
RELEASE=TRUE gdy CLAIM=FALSE
zwalnia semafor (BUSY=FALSE)
Aby zrealizować zadania 3.1.1 – 3.1.3 w jednym programie, dla każdego zadania należy
dodać nowy obwód (Network (before), Network (after)) przy pomocy menu kontekstowego
prawego klawisza myszy dla oknie programu.
3.2. Elementy detekcji zbocza
Elementy detekcji zbocza zdefiniowane w normie IEC-61131-3 to detektor zbocza
narastającego R_TRIG oraz detektor zbocza opadającego F_TRIG.
Detektor zbocza narastającego (rising edge) R_TRIG
Zadanie 3.2.1. Napisać program w języku FBD umożliwiający testowanie działania
bloku funkcyjnego R_TRIG przy pomocy jednego przełącznika i jednej diody podłączonych
do sterownika. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz jedno wyjście
modułu KL2408.
Opis: Wyjście Q utrzymuje wartość TRUE pomiędzy dwoma
kolejnymi wywołaniami bloku w sytuacji, gdy nastąpiła zmiana wartości
wejścia CLK z FALSE na TRUE. W przeciwnym wypadku Q utrzymuje
wartość FALSE. Dla trzech kolejnych wywołań bloku, gdy pomiędzy
dwoma pierwszymi wywołaniami nastąpiła odpowiednia zmiana CLK,
wyjście Q utrzymuje wartość TRUE pomiędzy drugim i trzecim
wywołaniem bloku.
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
21
Detektor zbocza opadającego (falling edge) F_TRIG
Zadanie 3.2.2. Napisać program w języku FBD umożliwiający testowanie działania
bloku funkcyjnego F_TRIG przy pomocy jednego przełącznika i jednej diody podłączonych
do sterownika. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz jedno wyjście
modułu KL2408.
Opis: Wyjście Q utrzymuje wartość TRUE pomiędzy dwoma
kolejnymi wywołaniami bloku w sytuacji, gdy nastąpiła zmiana wartości
wejścia CLK z TRUE na FALSE. W przeciwnym wypadku Q utrzymuje
wartość FALSE. Dla trzech kolejnych wywołań bloku, gdy pomiędzy
dwoma pierwszymi wywołaniami nastąpiła odpowiednia zmiana CLK,
wyjście Q utrzymuje wartość TRUE pomiędzy drugim i trzecim
wywołaniem bloku.
Zadanie 3.2.3. Napisać program w języku FBD sygnalizujący przy pomocy jednej
diody wystąpienie zbocza narastającego i opadającego na wybranym wejściu binarnym.
Informacja o wystąpieniu odpowiedniego zbocza jest utrzymywana (dioda świeci – zbocze
narastające, dioda nie świeci – zbocze opadające) do czasu wystąpienia kolejnego zbocza.
Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz jedno wyjście modułu KL2408. W
programie należy wykorzystać bloki R_TRIG, F_TRIG oraz odpowiedni blok dwustanowy.
Aby umieścić dwa bloki wykrywające zbocze jak na poniższym rysunku, najpierw należy
wprowadzić blok R_TRIG, następnie blok RS i dla wejścia RESET1 bloku RS należy dodać
blok F_TRIG.
3.3. Liczniki
Liczniki zdefiniowane w normie IEC-61131-3 to licznik dodający, licznik odejmujący
oraz licznik dodająco-odejmujący.
Licznik dodający (up-counter) CTU
Zadanie 3.3.1. Napisać program w języku FBD umożliwiający zliczanie liczby
wykrytych zbocz narastających na wybranym wejściu binarnym. Liczbę zliczonych zbocz
narastających należy wyświetlać w systemie binarnym przy pomocy trzech kolejnych diod.
Gdy liczba impulsów przekroczy wartość możliwą do wyświetlenia przy pomocy trzech diod,
zliczanie należy rozpocząć ponownie od wartości zero. Należy wykorzystać jedno wejście
modułu KL1408 oraz trzy wyjścia modułu KL2408.
Opis: CU – wejście, którego zmiany z
wartości FALSE na
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
22
TRUE są zliczane
RESET – wejście zerujące licznik
PV – wartość zadana
CV – liczba zliczonych impulsów
Q – wyjście załączane, gdy CV osiągnie wartość PV
Liczbę zliczonych zbocz należy obserwować w trybie podglądu działania programu.
Przykładową realizację zadania pokazano na poniższym rysunku.
Licznik odejmujący (down-counter) CTD
Zadanie 3.3.2. Napisać program w języku FBD umożliwiający zliczanie „w dół”
liczby wykrytych zbocz opadających na wybranym wejściu binarnym. Odliczaną „w dół”
liczbę zboczy opadających należy wyświetlać w systemie binarnym przy pomocy trzech
kolejnych diod. Gdy liczba impulsów osiągnie wartość 0 zliczanie „w dół” należy rozpocząć
ponownie. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz trzy wyjścia modułu
KL2408.
Opis: CD – wejście, którego zmiany z
wartości FALSE na TRUE są zliczane
LOAD – wejście ustawiające CV na wartość PV
PV – wartość zadana
CV – liczba zliczonych impulsów
Q – wyjście załączane, gdy CV osiągnie wartość 0
Do wykrywania zbocza opadającego należy zastosować blok funkcyjny F_TRIG.
W pewnych sytuacjach, gdy nastąpiła zmiana programu, należy wykonać restart
sterownika (menu Online opcja Reset po uprzednim zalogowaniu się opcją Login, przed
wykonaniem restartu należy zatrzymać działanie programu – opcja Stop menu Online a
następnie wykonać Reset i ponownie uruchomić sterownik opcją Run).
Licznik dodająco-odejmujący (down-counter) CTUD
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
23
Zadanie 3.3.3. Napisać program w języku FBD umożliwiający zliczanie wykrytych
zboczy narastających dla dwóch wejść binarnych. Zbocze narastające na wejściu pierwszym
powoduje zwiększanie liczby zliczonych impulsów, zaś zbocze narastające na wejściu drugim
zmniejszanie tej liczby. Liczbę impulsów należy wyświetlać w systemie binarnym przy
pomocy trzech kolejnych diod. Gdy liczba impulsów przekroczy wartość zero lub wartość
możliwą do wyświetlenia przy pomocy trzech diod, zliczanie należy rozpocząć od zera.
Należy wykorzystać dwa wejścia modułu KL1408 oraz trzy wyjścia modułu KL2408.
Opis: CU – wejście, którego zmiany z wartości
FALSE na TRUE są zliczane „w górę”
CD – wejście, którego zmiany z
wartości FALSE na TRUE są zliczane „w dół”
RESET – wejście zerujące licznik
LOAD – wejście ustawiające CV na wartość PV
PV – wartość zadana dla zliczania „w dół’
CV – liczba zliczonych impulsów
QU – wyjście załączane, gdy CV osiągnie wartość PV
QD – wyjście załączane, gdy CV osiągnie wartość 0
3.4. Czasomierze
Czasomierze (timery) zdefiniowane w normie IEC-61131-3 to czasomierz załączający z
opóźnieniem, wyłączający z opóźnieniem, generator impulsu o zadanym czasie trwania oraz
zegar czasu rzeczywistego. W pakiecie TwinCAT zegar czasu rzeczywistego nie znajduje się
w standardowej bibliotece Standard.Lib, aby go użyć należy dołączyć do projektu bibliotekę
TcUtilities.Lib,
Czasomierz załączający (on-delay) TON
Zadanie 3.4.1. Napisać program w języku FBD załączający wybrane wyjście
sterownika z opóźnieniem 10 sek. w stosunku do chwili wykrycia zbocza narastającego na
wybranym wejściu sterownika. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz
jedno wyjście modułu KL2408.
Opis: IN – wejście uruchamiające czasomierz (zbocze
narastające
uruchamia czasomierz, zbocze opadające
zeruje odliczany
czas)
PT – wartość zadana czasu do odliczenia
Q – wyjście załączane, gdy upłynie założony czas opóźnienia
ET – aktualna wartość mierzonego czasu
Czasomierz wyłączający (off-delay) TOF
Zadanie 3.4.2. Napisać program w języku FBD wyłączający wybrane wyjście
sterownika z opóźnieniem 10 sek. w stosunku do chwili wykrycia zbocza opadającego na
wybranym wejściu sterownika. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz
jedno wyjście modułu KL2408.
Opis: IN – wejście uruchamiające czasomierz (zbocze
opadające
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
24
uruchamia czasomierz, zbocze narastające zeruje odliczany
czas)
PT – wartość zadana czasu do odliczenia
Q – wyjście wyłączane, gdy upłynie założony czas opóźnienia
ET – aktualna wartość mierzonego czasu
Generator impulsu (timer-pulse) TP
Zadanie 3.4.3. Napisać program w języku FBD załączający wybrane wyjście
sterownika na czas równy 10 sek. do chwili wykrycia zbocza narastającego na wybranym
wejściu sterownika. Należy wykorzystać jedno wejście modułu KL1408 oraz jedno wyjście
modułu KL2408.
Opis: IN – wejście uruchamiające generator (poziom
wysoki
uruchamia generator, poziom niski zeruje
licznik gdy czas
impulsu osiągnął lub przekroczył wartość
zadaną PT)
PT – wartość zadana czasu trwania impulsu
Q – wyjście załączane na czas PT, od momentu wykrycia zbocza
narastającego na wejściu IN
ET – aktualna wartość mierzonego czasu
Zadanie 3.4.4. Napisać program w języku FBD generujący na wybranym wyjściu
przebieg prostokątny o czasie trwania stanu wysokiego 6 sekund i stanu niskiego 3 sekund.
Należy wykorzystać jedno wyjście modułu KL2408.
4. Programowanie zadań sekwencyjnych w języku SFC
Do realizacji programów w języku SFC nie należy stosować kroków IEC. Należy
sprawdzić czy opcja ta jest nieaktywna, między innymi informuje o tym stan przycisku
znajdującego się w pasku narzędzi oraz w menu Extras -> Use IEC-steps. Przycisk wciśnięty
oznacza, że w programie będą stosowane kroki IEC.
Zadanie 4.1. Napisać program realizujący podstawowy schemat działania urządzenia
uwzględniający trzy stany pracy: Inicjalizacja, Praca normalna, Stop. Do stworzenia
struktury wewnętrznej programu należy wykorzystać graf sekwencji SFC. Do zdefiniowania
akcji dla poszczególnych kroków i warunków przejścia należy zastosować język FBD.
Działanie układu:
- po uruchomieniu i restarcie systemu program
rozpoczyna działanie od stanu Inicjalizacja
- stan Inicjalizacja trwa 5 sekund, po których następuje
przejście do stanu Praca normalna
- stan Praca normalna, trwa 10 sekund, po których
następuje przejście do stanu Stop
- powrót z stanu Stop do Praca normalna następuje po
kolejnych 5 sekundach
6 sek. 3 sek.
Normal Praca
„normalna”
P12
P21
Stop
Inicjalizacja
P01
Init
Stop
START
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
25
Dodatkowe wymagania:
- aktualny stan urządzenia jest sygnalizowany przy pomocy trzech diod (świecenie diody
pierwszej sygnalizuje, że system znajduje się w stanie Inicjalizacja, świecenie drugiej
Praca normalna, świecenie trzeciej oznacza stan Stop)
Przykładowa realizacja zadania 4.1 przy pomocy grafu SFC
Aby utworzyć nowy projekt wykorzystujący język SFC z menu File należy wybrać
opcję New, wybrać platformę docelową a następnie określić język programowania jako SFC.
Graficzny edytor wspomagający tworzenie programu w języku SFC pokazano na poniższym
rysunku.
Identycznie jak w przypadku programu tworzonego w języku FBD edytor zawiera okna:
deklaracji zmiennych, kodu programu, komunikatów oraz organizacji projektu. Symbole
graficzne języka SFC są dostępne w na pasku narzędzi okna głównego (oznaczone czerwoną
elipsą na powyższym rysunku).
Domyślny program w języku SFC zawiera krok Init, tranzycję Trans0
oraz skok oznaczający powrót do akcji Init .
Schemat sekwencyjny związany z zadaniem 4.1 zawiera trzy kroki: Init, Normal oraz Stop,
które należy wprowadzić do schematu SFC. Aby to zrealizować należy zaznaczyć tranzycję
Trans0 przy pomocy lewego klawisza myszki (pojedyncze „klikniecie” na graficznym
symbolu tranzycji - poprawne zaznaczenie jest sygnalizowane graficznie przy pomocy
Okno deklaracji zmiennych
lokalnych
Okno kodu
programu
Okno
komunikatów
Okno organizacji projektu: programy, bloki funkcyjne, funkcje
Symbole SFC
Kroki IEC
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
26
prostokąta ) a następnie wykorzystując menu kontekstowe (pojedyncze
„klikniecie” prawym klawiszem myszki na zaznaczonym symbolu tranzycji) należy wybrać
opcję Step-Transition (before) bądź Step-Transition (after). Jednoczesne zaznaczenie
tranzycji i wywołanie menu kontekstowego uzyskuje się przy pomocy pojedynczego
„kliknięcia” prawym klawiszem myszki na graficznym symbolu tranzycji.
W wyniku dwukrotnego wykonania powyższych czynności, uzyskuje się schemat zawierający
trzy kroki oraz trzy tranzycje pokazany na poniższym rysunku.
Następnie należy zmienić nazwy kroków oraz tranzycji tak, aby uzyskać
schemat dla zadania 4.1. Zmianę nazw można wykonać „klikając”
jednokrotnie lewym klawiszem myszki na określonej nazwie i wprowadzając
nową nazwę przy pomocy klawiatury. Po wyjściu ze stanu Stop program
powinien powrócić do stanu Normal, dlatego też należy zmodyfikować
parametry skoku na końcu programu wprowadzając nazwę Normal zamiast
Init.
W wyniku wprowadzenia powyższych zmian aktualną postać programu
pokazano na poniższym rysunku.
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
27
Zmienne powiązane z tranzycjami P01, P12, P21 należy zadeklarować jako zmienne typu
BOOL. Pomocnicze okno deklaracji zmiennych pojawia się po wprowadzeniu nowej nazwy
dla zmiennej związanej z tranzycją.
W kolejnym etapie tworzenia programu należy zaprogramować odpowiednie
instrukcje dla kroków i tranzycji. Można tego dokonać za pomocą języków dostępnych w
pakiecie TwinCAT. Dla poszczególnych kroków możliwe jest określenie przy pomocy menu
kontekstowego (prawy klawisz myszki) dwóch rodzajów akcji: akcji wejściowej (entry-
action), akcji wyjściowej (exit-action).
akcja-wejściowa – wywoływana jednokrotnie za każdym razem gdy blok staje się aktywny
akcja-wyjściowa – wywoływana jednokrotnie za każdym razem gdy blok przestaje być
aktywny
główna akcja powiązana z krokiem – wywoływana cyklicznie w czasie gdy blok jest
aktywny
Aby przypisać do danego kroku akcję główną, należy kliknąć
dwukrotnie lewym klawiszem myszki na graficznym symbolu kroku i
wybrać język programowania danej akcji. Symbol graficzny kroku,
dla którego określono akcję główną posiada w prawym górnym rogu
znak trójkąta wypełnionego kolorem czarnym . Aby przejść do
trybu edycji wcześniej zdefiniowanej akcji głównej, należy
dwukrotnie kliknąć lewym klawiszem myszy w prawym górnym rogu graficznego symbolu
kroku (trójkąt wypełniony kolorem czarnym).
Aby zdefiniować wymagane akcje, do projektu należy dodać kod z nimi związany. W
niniejszym przykładzie dodano trzy akcje główne o nazwach ActionInit, ActionNormal oraz
ActionStop. W efekcie uzyskano graf SFC pokazany na poniższym rysunku.
Dodawanie akcji
wejściowej/ wyjściowej
Usuwanie akcji
wejściowej/ wyjściowej
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
28
Dla poszczególnych kroków należy określić akcje wejściowe i wyjściowe. Realizuje się to
przy pomocy menu kontekstowego prawego klawisza myszy dla poszczególnych kroków,
wywołując Add Entry-Action oraz Add Exit-Action. Dowiązanie do kroku akcji wejściowej
sygnalizowane jest literą E w lewym dolnym rogu symbolu kroku np. , zaś akcji
wyjściowej literą X w prawym dolnym rogu np. . Aby wprowadzić kod związany z
daną akcją wejściową/wyjściową należy kliknąć podwójnie na symbolu E albo X
wyświetlanym na graficznym symbolu kroku.
Schemat sekwencji, po wprowadzeniu dodatkowych akcji, pokazano na poniższym rysunku.
Przykładowy kod programu pokazano poniżej PROGRAM MAIN
VAR
P01: BOOL;
P12: BOOL;
P21: BOOL;
BlockTONInit: TON;
BlockTONNormal: TON;
BlockTONStop: TON;
LEDInit AT %Q*: BOOL;
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
29
LEDNormal AT %Q*: BOOL;
LEDStop AT %Q*: BOOL;
END_VAR
Krok Init – akcja główna Krok Init - akcja wyjściowa
Krok Normal – akcja wejściowa Krok Normal – akcja główna Krok Normal – akcja wyjściowa
Krok Stop – akcja wejściowa Krok Stop – akcja główna Krok Stop – akcja wyjściowa
Zadanie 4.2. Rozszerzyć przykład z zadania 4.1 do układu działającego zgodnie z
schematem zamieszczonym na poniższym rysunku.
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
30
Działanie układu:
- po uruchomieniu i restarcie systemu program rozpoczyna działanie od stanu Inicjalizacja
- stan Inicjalizacja trwa 10 sek., jeżeli w tym czasie na wejściu INICJALIZACJA pojawi się
narastające zbocze, następuje przejście do stanu Praca normalna. Jeżeli sygnał ten nie
pojawi się w założonym czasie 10 sek. - następuje przejście do stanu Awaria
- podstawowy stan pracy urządzenia to Praca normalna - gdy operator naciśnie przycisk
STOP, następuje przejście do stanu Stop
- powrót z stanu Stop do Praca normalna następuje po naciśnięciu przycisku CONTINUE
przez operatora
- w każdym stanie pracy urządzenia, gdy zostanie aktywowany przycisk awaryjny AWARIA
system przechodzi do stanu Awaria
- wyjście ze stanu Awaria następuje po naciśnięciu przez operatora przycisku RESTART
Przejścia pomiędzy stanami:
P01 - następuje przed upływem 10 sek. od wejścia w stan Inicjalizacja, jeżeli na wejściu
INICJALIZACJA pojawi się narastające zbocze
P12 – naciśnięto przycisk STOP
P21 – naciśnięto przycisk CONTINUE
P03 – następuje po upływie 10 sek. od wejścia w stan Inicjalizacja, jeżeli na wejściu
INICJACJA nie pojawiło się narastające zbocze sygnału
PA - naciśnięto przycisk AWARIA
P4 - naciśnięto przycisk RESTART
Dodatkowe wymagania:
- zmienna status posiada odpowiednie wartości liczbowe w poszczególnych stanach jak
pokazano na rysunku
- aktualny stan urządzenia jest sygnalizowany przy pomocy czterech diod (świecenie diody
pierwszej sygnalizuje, że system znajduje się w stanie Inicjalizacja, świecenie drugiej
Praca normalna, świecenie trzeciej oznacza stan Stop, miganie czwartej oznacza stan
Awaria)
Status=3 Awaria
PA
P4
Reset Status=1
Praca
„normalna”
P12
P21
Stop
Inicjalizacja
P03
P01
Status=0
Status=2
START
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
31
- aktywacja przycisków STOP, CONTINUE, AWARIA, RESTART oraz INICJALIZACJA
następuje w wyniku wykrycia zbocza narastającego na odpowiednim wejściu modułu
KL1408
- program należy zapisać w sterowniku tak, aby po zaniku i przywróceniu zasilania
rozpoczynał pracę od stanu Inicjalizacja (nalezy stworzyć tzw. Bootproject - – menu Online
opcja Create Bootproject po wcześniejszym zalogowaniu się opcją Login).
Zadanie 4.3. Rozszerzyć przykład z zadania 4.2, realizując w stanie Praca normalna
zliczanie impulsów (narastających zboczy) na wybranym wejściu sterownika (zob. zadanie
3.3.1). Jeżeli kolejny impuls nie pojawi się przed upływem 10 sek. od poprzedniego, program
przechodzi w stan Timeout zgodnie z poniższym rysunkiem. W stanie Timeout impulsy nie są
zliczane, aby powrócić do stanu zliczania należy nacisnąć przycisk CLEAR_TIMEOUT.
Praca normalna
Zadanie 4.4. Rozszerzyć przykład z zadania 4.3, tak aby utrata zasilania nie
powodowała utraty stanu licznika impulsów. Sygnalizacja diodowa aktualnego stanu
licznika również powinna być prawidłowa bezpośrednio po powrocie napięcia zasilania.
Wskazówka: należy zastosować zmienne typu RETAIN.
5. Obsługa przełącznika nawigacyjnego i wyświetlacza sterownika BX9000
Zadanie 5.1. Napisać program, wykorzystujący języki SFC i FBD, umieszczający w
górnej linii wyświetlacza sterownika BX9000 napis AWARIA, gdy wybrane wejście binarne
jest włączone. Gdy wejście jest wyłączone należy wyświetlić napis NORMAL.
Wskazówka: przykładowe programy znajdują się w dokumentacji sterownika BX9000 w
sekcji Appendix, Example Programs - Display.
Przykładowa realizacja
P11
P41
Timeout
P14
Zliczanie impulsów Status=1
Status=4
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
32
Dla stanu S_NORMAL akcje należy zdefiniować analogicznie jak dla S_ALARM.
Aby wykorzystać w programie blok FB_DispWrite do projektu należy dodać bibliotekę
TCBaseBx.lbx. Uzyskuje się to zaznaczając w oknie Resources opcję Library Manager i
wybierając z menu Insert opcję Additional Library.
Zadanie 5.2. Zrealizować zadanie 5.1 w języku FBD nie korzystając z grafu SFC.
Zadanie 5.2. Napisać program, wykorzystując język FBD, realizujący podstawową
obsługę przełącznika nawigacyjnego. Gdy zostanie naciśniety przycisk UP przełącznika
nawigacyjnego, w dolnej linii wyświetlacza należy wyświetlić czas pobrany z zegara RTC
(uaktualniany w sposób ciągły w formacie hh:mm:ss – zapis na wyświetlacz, co 80 ms).
Wciśnięcie przycisku DOWN powoduje zatrzymanie uaktualniania wyświetlanego czasu i
wyświetlenie napisu STOP. Ponowne naciśniecie UP przywraca wyświetlanie czasu.
Wskazówka: przykładowe programy znajdują się w dokumentacji sterownika BX9000 w
sekcji Appendix, Example Programs - Navigation switch.
Przykładowa realizacja
Akcja główna – TEST Akcja wejściowa – S_ALARM
Akcja główna – S_ALARM
PRz, 2008, Żabiński Tomasz
33
VAR
Button: WORD;
BlockRTC: RTC;
CurrTime: DT;
Display: FB_DispWrite;
Clock: BOOL;
BlockTP: TP;
DisplayBusy: BOOL;
ButtonUP: BOOL;
BlockRS: RS;
END_VAR