W poprzednim artykule przedstawiony został szczegółowo przekaźnik programowalny i zostały omówione różnice pomiędzy nim a sterownikiem PLC.
Jak sama nazwa dzisiejszego postu głosi - nadszedł czas na przedstawienie sterownika PLC.
Z racji mnogości zagadnień z nim związanych – omówienie zostanie podzielone na oddzielne tematycznie posty, tak by uczynić informacje przystępniejszymi dla czytelnika.
Co kryje skrót PLC?
PLC - Programmable Logic Controller - Programowalny Sterownik Logiczny to zaawansowane urządzenie mikroprocesorowe, programowalne, wykorzystywane do sterowania pracą maszyn, urządzeń lub procesów technologicznych.
Budowa:
Jednostka centralna CPU.
Moduł wejść – (zbiera informacje o stanie obiektu, przebiegu procesu technologicznego):
cyfrowych – sygnał zmienia się binarnie 0/1 (symbolizuje np. przycisk).
analogowych - sygnał ciągły, zmienia swoją wartość w określonym przedziale np. 0-10 V (symbolizuje odczyt czujnika np. pomiar ciśnienia czy temperatury).
Moduł wyjść:
cyfrowych – możliwość załączenia/wyłączenia obiektu – stan 0/1.
analogowych – możliwość zadania konkretnej wartości obiektowi wykonawczemu np. prędkości.
Moduł zasilania – może być częścią jednostki centralnej lub autonomicznym modułem.
Moduł komunikacji.
Pamięci.
Moduły specjalne (są modułami dodatkowymi).
Warto wiedzieć:
Wejścia analogowe zawierają moduły przetworników analogowo-cyfrowych, posiadających określoną rozdzielczość - ilością bitów przetwornika. Jednostka centralna odczytuje jedynie w postaci cyfrowej.
PLC to urządzenie, które zawsze wymaga dopasowania do obiektu sterowania poprzez wprowadzenie do jego pamięci algorytmu działania obiektu w odpowiednim dla sterownika języku programowania. Algorytm jest realizowany cyklicznie poprzez sterownik. Cykliczność jest wykorzystywana w powtarzalnych procesach przemysłowych, jednak może stanowić trudność dla początkujących programistów. Ważne jest, aby jedno wyjście zostało użyte w programie tylko w jednym miejscu. Zapobiega to nadpisywaniu wartości. Dodatkowo warto pamiętać przy pisaniu programu o tym, że instrukcje są realizowane zgodnie z kolejnością ich deklaracji w programie. Program jest odczytywany od góry do dołu, zaś wiersze są czytane od lewej do prawej.
Cyklu działania prezentuje się następująco:
Inicjalizacja cyklu – jest to nic innego jak rozpoczęcie nowego cyklu.
Czytanie stanów wejść – Program odczytuje „obraz” stanu wejść sterownika i zapisuje ich stany jako „obraz wejść procesu”.
Wykonanie programu – realizacja algorytmu w sposób szeregowy i cykliczny przy wykorzystaniu obrazu wejść procesu.
Aktualizacja stanów wyjść – stworzony podczas realizacji programu obraz dla układów wyjściowych jest odczytywany przez układ wyjściowy. Następnie na jego podstawie ustawione są wyjścia. Wyjścia mogą sterować m.in. elementami wykonawczymi czy sygnalizacyjnymi. Możliwa jest także komunikacja z panelem operatorskim.
Komunikacja – komunikacja z innymi sterownikami PLC lub elementami wykonawczymi podłączonymi do interfejsu komunikacyjnego.
Wykonanie funkcji diagnostycznych – sprawdzanie integralności systemu, zbieranie informacji o błędach. W przypadku wykrycia błędu sterownik przerywa działanie.
Warto wiedzieć:
Tryb RUN (tryb wykonywania) – jest to właściwy tryb pracy sterownika, w którym wykonywane są wszystkie fazy cyklu.
Tryb STOP – tryb zatrzymania sterownika przeznaczony głównie do programowania lub konfigurowania sterownika.
Przejście w tryb RUN odbywa się albo na drodze wysłania odpowiedniego polecenia do sterownika z programatora, albo może być wykonane za pomocą specjalnego klucza lub przełącznika umieszczonego na CPU.
Czas cyklu wynosi najczęściej kilka milisekund i zależy od: rozmiaru programu, liczby wejść/wyjść oraz od liczby niezbędnych procesów komunikacji.