ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΙΝΙΑΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ PLC CONTROL OF ASSEMBLY TAPE USING PLC

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΙΝΙΑΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ PLC CONTROL OF ASSEMBLY TAPE USING PLC ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ: ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: ΤΡΑΜΑΝΤΖΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΚΟΓΙΑ ΦΩΤΕΙΝΗ ΚΑΒΑΛΑ, ΙΟΥΛΙΟΣ 2014

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην κατασκευή μας θέλουμε να υλοποιήσουμε την εφαρμογή ταινίας συναρμολόγησης. Έχουμε τοποθετήσει δύο μονοφασικούς κινητήρες οι οποίος με τις εντολές που θα τους δώσουμε από το PLC. θα κινήσουν τις δύο μεταφορικές ταινίες. Όταν λειτουργούν φυσιολογικά οι δύο κινητήρες και σταματήσει ο πρώτος τότε μετά από κάποια δευτερόλεπτα που ορίζουμε εμείς μέσω του προγράμματος του PLC θα σταματήσει και ο δεύτερος. Όταν σταματήσει ο δεύτερος κινητήρας για οποιονδήποτε λόγο τότε αυτόματα θα σταματήσει και ο πρώτος κινητήρας. Στην κατασκευή μας χρησιμοποιήσαμε 5 εισόδους για το PLC και 4 εξόδους που θα δίνουμε τις εντολές μας για τη λειτουργία της άσκησης μέσω του PLC. Για την εκπόνηση της εργασίας χρησιμοποιούμε PLC GLOFA GM7. Όλα τα μέρη της κατασκευής εξετάζονται αναλυτικά μέσα στην εργασία. ABSTRACT In our construction we want to make movie application Assembly. We have placed two engines the enhancement which commands will give them from the PLC will move two conveyors. When both engines are operating normally and stopped the first then after some seconds that we define ourselves through the PLC program will stop and the second. When the second engine stopped for whatever reason then it will automatically stop and the first engine. In our building we used 5 entrances to the PLC and 4 outputs that will give our orders for the operation of the exercise via PLC. For the preparation of labor we use PLC GLOFA GM7. All parts of the construction are examined in detail within the work. 2

3 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Αυτή η πτυχιακή εργασία ανήκει στο τελευταίο στάδιο των προπτυχιακών σπουδών μου στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Τ.Ε. στο Τ.Ε.Ι. Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης. Αναλύει τον έλεγχο ταινίας συναρμολόγησης με τη χρήση PLC. Επιπρόσθετα, υπάρχει ανάλυση όλων των στοιχείων που χρησιμοποιήθηκαν στην πραγματοποίηση της κατασκευής. Η επιλογή των υλικών έγινε με κύρια κριτήρια το χαμηλό κόστος και την καλή λειτουργία της κατασκευής. Στο τέλος πραγματοποιήθηκε η εφαρμογή του προγράμματος του συστήματος. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Στο σημείο αυτό θα ήθελα να ευχαριστήσω πολύ τους επιβλέποντες της πτυχιακής εργασίας κ. Τραμαντζά Κωνσταντίνο και κ. Κόγια Φωτεινή που βοήθησαν στην πραγματοποίησή της ώστε να φτάσω στο τέλος των προπτυχιακών σπουδών μου. 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΛΟΓΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΤΕΣ ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΚΛΑΣΣΙΚΟΥ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΡΝΟΥ (PLC) ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΩΝ ΛΟΓΙΚΩΝ ΕΛΕΓΚΤΩΝ ΣΤΑΔΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΥΡΜΑΤΩΜΕΝΗ ΛΟΓΙΚΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥ PLC ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ LADDER ΚΑΝΟΝΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ LADDER ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΥΛΙΚΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΜΙΑΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΜΕΣΩ PLC ΜΟΝΑΔΑ ΕΙΣΟΔΩΝ ΜΟΝΑΔΕΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΕΙΣΟΔΩΝ ΑΙ (ANALOG INPUT) ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΙΣΟΔΩΝ DI (Digital Input) ΜΟΝΑΔΑ ΕΞΟΔΩΝ ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΞΟΔΩΝ DO (DIGITAL OUTPUT) ΜΟΝΑΔΕΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΕΞΟΔΩΝ Α/Ο (ANALOG OUTPUT) ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ (Central Processing Unit CPU) ΜΝΗΜΕΣ ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ - ΣΤΗΡΙΞΗΣ (RACK) ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΤΥΠΟΙ ΜΠΛΟΚ ΜΠΛΟΚ ΧΡΗΣΤΗ ΜΠΛΟΚ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΣΕΙΡΑΣ GLOFA GM ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΕ LADDER (LD) ΠΩΣ ΣΥΝΔΕΕΤΑΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕ ΤΟ PLC ΤΟΠΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΗ ΣΥΝΔΕΣΗ ΠΩΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΊΤΑΙ ΤΟ ΜΕΝΟΥ TOOLBOX ΚΑΙ ΤΟ ΚΛΕΙΔΙ SHORT-CUT ΑΝΑΔΥΟΜΕΝΟ ΜΕΝΟΥ ΠΩΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΤΟ ΕΡΓΟ ΚΑΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΝΕΟ ΕΡΓΟ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΘΟΡΙΣΕΤΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΝΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΕΤΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΝΑ ΑΝΟΙΞΕΙ/ΣΩΘΕΙ ΤΟ ΕΡΓΟ ΠΩΣ ΝΑ ΑΝΟΙΞΕΙ ΤΟ PROJECT ΠΩΣ ΝΑ ΣΩΘΕΙ ΤΟ PROJECT

5 2.17 ΠΩΣ ΝΑ ΑΛΛΑΞΕΤΕ PROPERTIES ΣΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΝΑ ΓΡΑΨΕΤΕ ΕΝΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΓΛΩΤΤΙΣΗΣ COMPILE ΜΑΡΚΑ BUILD ΟΛΩΝ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΟΥΜΕ ΕΡΓΟ ΚΑΙ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΕΚΤΕΛΟΥΜΕ ΤΟ GMWIN ΕΙΣΟΔΟΣ ΟΝΟΜΑΤΟΣ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΠΩΣ ΝΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΟΥΜΕ ΠΗΝΙΟ ΕΠΑΦΗΣ/ΕΞΟΔΟΥ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΤΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΛΟΓΙΚΟΙ ΕΛΕΓΚΤΕΣ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ Η τεχνική του αυτοματισμού μέχρι πριν τρεις δεκαετίες περίπου, βασιζόταν στο μεγαλύτερο μέρος της στα συστήματα συρματωμένης λογικής. Δηλαδή, η λειτουργία του αυτοματισμού στηριζόταν στην συρμάτωση ανάμεσα στα διάφορα στοιχεία (π.χ. επαφές, πηνία, ρελέ, χρονικά κ.λπ., για αυτοματισμούς με ρελέ, πύλες AND, πύλες OR κ.λπ., για αυτοματισμούς με ηλεκτρικές πλακέτες). Επομένως, ένας πίνακας αυτοματισμού μπορούσε να κατασκευασθεί, μόνον όταν είχε τελειώσει οριστικά η μελέτη, δηλ. το συνδεσμολογικό σχέδιο. Επιπλέον, κάθε μετέπειτα αλλαγή είχε σαν αποτέλεσμα αντίστοιχη αλλαγή στην συρμάτωση (τροποποίηση του πίνακα), με τα γνωστά προβλήματα, π.χ. αν φτάνουν ή όχι οι ελεύθερες επαφές των ρελέ, αν υπάρχει χώρος για προσθήκη νέου υλικού κ.λπ. Σήμερα, τα συστήματα προγραμματιζόμενης λογικής, με κύριους εκπρόσωπους στη βιομηχανία τους προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές, έχουν πια εκτοπίσει τελείως τα προηγούμενα συστήματα αυτοματισμού. Οι ελεγκτές προγραμματιζόμενης λογικής έκαναν την εμφάνιση τους στην αγορά στα τέλη του 1960, επιβαλλόμενοι τόσο από τις παραγωγικές διαδικασίες που απαιτούσαν όλο και πιο πολύπλοκη λογική στα συστήματα ελέγχου, όσο και από την πρόοδο στην βιομηχανία της ηλεκτρονικής που μπορούσε να προμηθεύσει τους κατασκευαστές με τα απαραίτητα στοιχεία (μνήμες, επεξεργαστές, A/D μετατροπείς, κ.λπ.). Τα πρώτα PLC είχαν την δυνατότητα επεξεργασίας μόνο ψηφιακών σημάτων και βέβαια ο προγραμματισμός τους δεν ήταν, όπως συνηθίσαμε να λέμε, φιλικός στον χρήστη. Για παράδειγμα, η αποθήκευση του προγράμματος γινόταν σε κασέτες. Η δεκαετία του 70 ήταν η εποχή όπου τα PLC άρχιζαν να εγκαθίστανται δειλά δειλά στην βιομηχανία, ενώ η καθιέρωση τους ήρθε την επόμενη δεκαετία (1980). Η 6

7 παρουσία του προσωπικού υπολογιστή από το 1982 και μετά, από την μία μεριά προσέφερε απεριόριστες δυνατότητες και ευκολίες στην δημιουργία και τον έλεγχο προγραμμάτων, ενώ από την άλλη απείλησε τα PLC που κινδύνευσαν προσωρινά από συστήματα ελέγχου με προσωπικούς υπολογιστές (PC based automation). Όμως το τοπίο ξεκαθάρισε οριστικά στα τέλη της δεκαετίας όπου τόσο τα PLC, όσο και οι Η/Υ απέκτησαν την θέση τους στις παραγωγικές διαδικασίες με σαφές πλεονέκτημα υπέρ των PLC. Στα συστήματα προγραμματιζόμενης λογικής, η κατασκευή και συρμάτωση του πίνακα είναι ανεξάρτητη από τη λειτουργία που πρόκειται να εκτελέσει ο αυτοματισμός, με άλλα λόγια η μελέτη δεν αποτελεί προϋπόθεση. Πάνω στις κλέμες του ελεγκτή συνδέονται όλα τα στοιχεία, που δίνουν εντολές (τερματικοί διακόπτες, μπουτόν κ.λπ.), καθώς και όλα τα στοιχεία που δέχονται εντολές (πηνία, ρελέ ισχύος κινητήρων, λυχνίες κ.λπ.). Η λειτουργία του αυτοματισμού προγραμματίζεται στην μνήμη του ελεγκτή, ακόμα και την τελευταία στιγμή, πριν από τη θέση σε λειτουργία. Επομένως η μελέτη (πρόγραμμα) μπορεί να γίνεται παράλληλα με την επιλογή του υλικού και την κατασκευή του πίνακα. Αν στην συνέχεια χρειαστεί να γίνουν αλλαγές στη λειτουργία, γεγονός σύνηθες στον αυτοματισμό, τότε αυτές γίνονται πολύ απλά «διορθώνοντας» το πρόγραμμα, χωρίς να χρειαστεί να επέμβουμε τη συρμάτωση του πίνακα. Αυτή η ευελιξία στις μετατροπές και οι πολλές τους δυνατότητες αποτελούν το σπουδαιότερο πλεονέκτημα των ελεγκτών προγραμματιζόμενης λογικής στην τεχνική του αυτοματισμού. Τέλος, από τις αρχές του 1990 έως σήμερα η ανάπτυξη των ελεγκτών προγραμματιζόμενης λογικής είναι αλματώδης και χαρακτηρίζεται από δίκτυα υψηλών ταχυτήτων, ταχύτατους και πανίσχυρους κεντρικούς επεξεργαστές. 1.2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΚΛΑΣΙΚΟΥ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΡΝΟΥ (PLC) Σε μια αυτοματοποιημένη παραγωγική διαδικασία διακρίνουμε τα εξής βασικά μέρη, αν ο αυτοματισμός έχει γίνει με το κλασικό τρόπο. 7

8 1. Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός της διαδικασίας (τερματικοί διακόπτες, αναλογικά αισθητήρια, κινητήρες, βαλβίδες). 2. Πίνακας ισχύος για την τροφοδοσία των κινητήρων και των βαλβίδων. 3. Πίνακας αυτοματισμού με βοηθητικά ρελέ - χρονικά. 4. Πίνακας χειρισμών (μπουτόν, διακόπτες). 5. Μιμικό διάγραμμα (απεικόνιση, λυχνίες, αναλογικά όργανα). Η «καρδιά» όλων των ανωτέρω είναι ο πίνακας αυτοματισμού ο οποίος: Δέχεται εντολές (σήματα) από τα αισθητήρια της εγκατάστασης, από το χειριστήριο και από τον πίνακα ισχύος (βοηθητικές επαφές των ρελέ ισχύος). Επεξεργάζεται τις εντολές αυτές με βάση κάποιο συνδεσμολογικό σχέδιο (λειτουργία αυτοματισμού). Στέλνει εντολές ενεργοποίησης προς τον πίνακα ισχύος, για την ζεύξη των κινητήρων και των βαλβίδων, και προς το μιμικό διάγραμμα, για ένδειξη στις λυχνίες και τα αναλογικά όργανα. Το πρώτο βήμα βελτίωσης της «ποιότητας» είναι η αντικατάσταση του κλασικού πίνακα αυτοματισμού με τον προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή. Η βασική διαφοροποίηση είναι ότι η λειτουργία του αυτοματισμού δεν «συρματώνεται» αλλά «προγραμματίζεται» με κάποια συσκευή προγραμματισμού, στην μνήμη της συσκευής αυτοματισμού, με όλα τα σχετικά πλεονεκτήματα, όπως: Αξιοπιστία λόγω μη κινούμενων μερών. Περισσότερες δυνατότητες, μη πραγματοποιήσιμες με ρελέ. Ευκολία αλλαγών χωρίς αλλαγή της συρμάτωσης. Δεν υπάρχουν «ανενημέρωτα» σχέδια, γιατί το τρέχον πρόγραμμα είναι μέσα στη μνήμη και μπορεί να διαβαστεί ή να τυπωθεί ανά πάσα στιγμή. Στη μελέτη δεν υπάρχει το πρόβλημα αν επαρκούν οι επαφές των ρελέ, των χρονικών ή των εξωτερικών τερματικών. Διευκόλυνση στον εντοπισμό εξωτερικών βλαβών λόγω υπάρξεως LED σε κάθε είσοδο, έξοδο. Το επόμενο βήμα βελτίωσης, το οποίο μελετάται στη συνέχεια, είναι η αντικατάσταση του χειριστηρίου από ένα πληκτρολόγιο και του μιμικού διαγράμματος από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Έτσι η όλη διαδικασία της παρακολούθησης και του χειρισμού γίνεται αυτόνομα χωρίς «επιβάρυνση» της CPU του ελεγκτή (ταχύτερη επεξεργασία). 8

9 Ένα ακόμα βήμα βελτίωσης έγκειται στη προσθήκη κάποιων συσκευών εκτύπωσης, με σκοπό την δυνατότητα καταγραφής χρήσιμων στοιχείων που σχετίζονται άμεσα με την διαδικασία. Συνήθως απαιτείται η καταγραφή του χρόνου λειτουργίας κάποιων κινητήρων, φωτιστικών κ.α. Παράλληλα, είναι πολύ θετικό να γίνεται ενημέρωση μέσω του εκτυπωτή για την ύπαρξη βλάβης σε κάποιο σημείο της διαδικασίας ή την αποκατάσταση αυτής, με ταυτόχρονη εμφάνιση ώρας και ημερομηνίας για εκτίμηση της συχνότητας με την οποία επαναλαμβάνονται τα διάφορα σφάλματα. 1.3 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΩΝ ΛΟΓΙΚΩΝ ΕΛΕΓΚΤΩΝ Μεγιστοποιούν την ταχύτητα της διαδικασίας παραγωγής και κατά συνέπεια μειώνουν πολύ γρήγορα το χρόνο απόσβεσης της εγκατάστασης. Στο στάδιο της μελέτης δεν υπάρχει πρόβλημα αν επαρκούν ή όχι οι επαφές των ρελέ, των χρονικών ή των εξωτερικών τερματικών. Η λειτουργία του αυτοματισμού μπορεί να αλλάξει πολύ εύκολα σε οποιοδήποτε στάδιο (μελέτη, κατασκευή, θέση σε λειτουργία ή αργότερα). Ο εντοπισμός βλαβών διευκολύνεται γιατί για κάθε εξωτερική εντολή υπάρχει αντίστοιχο LED. Επίσης, η ροή του αυτοματισμού μπορεί να παρακολουθείται άνετα, με τη βοήθεια μιας συσκευής προγραμματισμού. Έχουν τη δυνατότητα επέκτασης. Δηλαδή αν προστεθεί κάποια καινούρια διαδικασία ή χρειάζεται κάποιος επιπλέον έλεγχος, μπορεί με την προσθήκη των κατάλληλων καρτών εισόδων/εξόδων (I/O), το ίδιο το PLC να την πραγματοποιήσει. Ο αυτοματισμός παραδίνεται συντομότερα σε λειτουργία, επειδή η μελέτη μπορεί να γίνεται παράλληλα με την τοποθέτηση και συρμάτωση του ελεγκτή. Δεν υπάρχει το γνωστό πρόβλημα των «μη ενημερωμένων» σχεδίων του πίνακα αυτοματισμού μετά από λίγο καιρό. Ο ελεγκτής έχει πάντα κρατημένο «μέσα του» το τελευταίο πρόγραμμα, το οποίο μπορεί να διαβαστεί με μία συσκευή προγραμματισμού ή να εκτυπωθεί σε χαρτί. Υπάρχει σημαντική οικονομία στο χώρο, τη συντήρηση (δεν υπάρχουν μηχανικές επαφές) και την κατανάλωση ενέργειας. Η τοποθέτηση μπορεί να γίνει χωρίς κίνδυνο και μέσα σε πεδία ισχύος. 9

10 Ένας ελεγκτής μπορεί να συνδεθεί με περιφερειακές μονάδες για επιτήρηση - έλεγχο της εγκατάστασης (οθόνη, εκτυπωτής, πληκτρολόγιο), καταργώντας το κλασικό μιμικό διάγραμμα και τον πίνακα χειρισμών. Επίσης, μπορεί να συνδεθεί με ηλεκτρονικό υπολογιστή για ανταλλαγή στοιχείων. Η γλώσσα προγραμματισμού είναι προσαρμοσμένη στο βιομηχανικό αυτοματισμό και άρα είναι προσιτή στο προσωπικό που μέχρι σήμερα συντηρούσε τους κλασσικούς πίνακες αυτοματισμού. Όλες οι κάρτες είναι τοποθετημένες στον ίδιο δίαυλο επικοινωνίας (bus), πράγμα που επιταχύνει την διαδικασία ανταλλαγής πληροφοριών. Τα PLC έχουν σχεδόν απεριόριστη διάρκεια ζωής λόγω των ασθενών ρευμάτων που χρησιμοποιούν. Ταυτόχρονα συμβάλουν στην οικονομικότερη, από πλευράς κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, λειτουργία της εγκατάστασης. 1.4 ΣΤΑΔΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟ Στην επίλυση ενός προβλήματος αυτοματισμού με ένα ελεγκτή συναντάμε τρία στάδια. Παρακάτω περιγράφονται τα στάδια αυτά, ενώ παράλληλα παρουσιάζεται η αντιστοιχία που έχουν με σύστημα συρματωμένης λογικής (π.χ. αυτοματισμός με ρελέ) ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΗ ΛΟΓΙΚΗ 1. Επιλογή ελεγκτή προγραμματιζόμενης λογικής. 2. Τοποθέτηση ελεγκτή σε πίνακα. Συρμάτωση εξωτερικών στοιχείων της εγκατάστασης (τερματικοί, μπουτόν, διακόπτες, ενδεικτικές λυχνίες, ρελέ ισχύος κ.λπ.), πάνω στις κλέμες του ελεγκτή ΣΥΡΜΑΤΩΜΕΝΗ ΛΟΓΙΚΗ 1. Επιλογή βοηθητικού ρελέ, χρονικών κ.λπ. που χρειάζονται για τον αυτοματισμό, βάσει του συνδεσμολογικού σχεδίου. 10

11 2. Απλή τοποθέτηση του υλικού (βοηθητικά ρελέ, χρονικά) μέσα στον πίνακα. Συρμάτωση των εξωτερικών στοιχείων της εγκατάστασης ελεγκτή (τερματικοί, μπουτόν, διακόπτες, ενδεικτικές λυχνίες, ρελέ ισχύος, βαλβίδες κ.λπ.) πάνω στην κλεμοσειρά του πίνακα. 3. Συρμάτωση του υλικού αυτοματισμού (βοηθητικά ρελέ, χρονικά) μέσα στον πίνακα μεταξύ τους, σύμφωνα με το συνδεσμολογικό σχέδιο. 1.5 ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥ PLC Για να μπορέσουμε να αντιληφθούμε εύκολα τον τρόπο προγραμματισμού του PLC, πρέπει να κατανοήσουμε την «φιλοσοφία» στην οποία στηρίζεται η λειτουργία του. Κάθε ενέργεια του PLC υπαγορεύεται από εμάς με τις εντολές που του δίνουμε. Φυσικά, δεν μπορούμε να του δώσουμε οποιαδήποτε εντολή, αλλά μόνο αυτές που είναι σε θέση να «κατανοήσει» και να εκτελέσει. Το πρόγραμμα εφαρμογής αποτελείται από σειρά οδηγιών που εκτελούνται διαδοχικά (η μία μετά την άλλη) και κυκλικά (μετά την τελευταία οδηγία εκτελείται πάλι η πρώτη κ.ο.κ.). Το PLC μπορεί άμεσα να εκτελέσει βασικές πράξεις, όπως λογικό AND, λογικό OR και λογικό XOR. Δηλαδή υπάρχουν αντίστοιχες εντολές γι αυτές τις λογικές πράξεις, ενώ μπορεί να εκτελέσει άλλες πράξεις όπως XOR με κατάλληλο προγραμματισμό. Το PLC έχει έναν καταχωρητή, τον RR(Result Register). Στον καταχωρητή αυτό, έχουμε τη δυνατότητα να αποθηκεύσουμε την κατάσταση (0 ή 1) οποιασδήποτε εισόδου ή εξόδου. Κάθε λογική πράξη εκτελείται μεταξύ του καταχωρητή RR και μιας εισόδου ή εξόδου. Το αποτέλεσμα της πράξης σε κάθε περίπτωση μένει διαθέσιμο στον καταχωρητή RR. Επίσης, το αποτέλεσμα μιας πράξης μπορούμε να το καταχωρήσουμε σε κάποιο από τα 128 βοηθητικά ή να το οδηγήσουμε στην έξοδο. 1.6 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΓΛΩΣΣΑΣ LADDER Η γλώσσα προγραμματισμού Ladder είναι μία ευκολόχρηστη γραφική γλώσσα προγραμματισμού με την βοήθεια της οποίας μπορεί να γίνει απευθείας 11

12 μετατροπή του ηλεκτρολογικού σχεδίου σε γλώσσα κατανοητή από το PLC. Ο όρος «ladder» (σκάλα) χρησιμοποιήθηκε επειδή οι γραμμές ενός συμπληρωμένου διαγράμματος μοιάζουν με τις βαθμίδες μιας σκάλας. Με τη χρήση γραφικών εργαλείων (επαφών, πηνίων, καλωδιώσεων, χρονικών κ.λπ.), δομείται ένα λογικό πρόγραμμα, ικανό να ακολουθήσει τη λογική συνδεσμολογία ενός κλασικού αυτοματισμού. Οι δυνατότητες βέβαια που παρέχει, είναι πολύ περισσότερες, μια και εκτελούνται λειτουργίες σύγκρισης, μεταφοράς και μαθηματικής επεξεργασίας δεδομένων. Στο παρακάτω σχήμα, φαίνεται ένα σχέδιο κλασικού αυτοματισμού και το αντίστοιχο διάγραμμα Ladder. Όπως φαίνεται, η κύρια διαφορά μεταξύ της λογικής συρμάτωσης και της προγραμματιζόμενης λογικής είναι ότι όλοι οι είσοδοι εισάγονται με τη μορφή συμβολικών επαφών και όλοι οι έξοδοι εισάγονται με τη μορφή συμβολικών πηνίων. Σχήμα 1.1: Μορφή γλώσσας LADDER Ένα πρόγραμμα γραμμένο σε Ladder αποτελείται από rungs, δηλαδή ένα σύνολο από γραφικές εντολές, οι οποίες είναι σχεδιασμένες - τοποθετημένες μεταξύ δύο κάθετων γραμμών, που αντιπροσωπεύουν η μεν αριστερή τη γραμμή τροφοδοσίας, η δε δεξιά την γραμμή επιστροφής. Οι διάφορες γραφικές εντολές που υπάρχουν σε ένα rung παριστάνουν: τις εισόδους και εξόδους του PLC (διακόπτες, μπουτόν, αισθητήρια). τις λειτουργίες του PLC (χρονικά, μετρητές κ.λπ.). τις μαθηματικές και λογικές πράξεις (πρόσθεση, αφαίρεση κ.λπ.). πράξεις συγκρίσεως και αριθμητικές λειτουργίες (Α<Β, Α=Β κ.λπ.). εσωτερικές μεταβλητές του PLC (bits,words κ.λπ.). 12

13 Αυτά τα γραφικά εργαλεία συνδέονται με οριζόντιες και κάθετες γραμμές για να οδηγηθούν τελικά σε μία ή περισσότερες εξόδους ή και στοιχεία που εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Προσοχή ένα rung δεν μπορεί να υποστηρίξει περισσότερο από μία ομάδα εντολών συνδεδεμένων μεταξύ τους. Κάθε rung περιέχει εφτά γραμμές και έντεκα στήλες και αποτελείται από δύο αλληλοκαλυπτόμενες περιοχές, την ζώνη ελέγχου (test zone) που περιλαμβάνει τις συνθήκες, οι οποίες πρέπει να αληθεύουν για να λάβει χώρα μια ενέργεια και το ενεργό μέρος (action zone) που περιλαμβάνει την ενέργεια, η οποία μπορεί να είναι η ενεργοποίηση μιας εξόδου ή η πραγματοποίηση μιας λογικής πράξης (λογικής ή αριθμητικής). 1.7 ΚΑΝΟΝΕΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ LADDER Ένα διάγραμμα Ladder διαβάζεται σαν βιβλίο. Από αριστερά προς τα δεξιά και από πάνω προς τα κάτω. Οι μπάρες του διαγράμματος Ladder, αντιπροσωπεύουν το δυναμικό του κυκλώματος. Το δυναμικό μπορεί να είναι AC ή DC και κυμαίνεται από 6-480V. Συσκευές ή στοιχεία σχεδιάζονται στην θέση που θεωρείται ότι είναι αναγκαία. Στο παρακάτω σχήμα το stop φαίνεται πριν το start. Για λόγους ασφαλείας το μπουτόν stop παίζει σπουδαιότερο ρόλο από ότι το start. Σχήμα 1.2: Παράδειγμα διαγράμματος LADDER Ηλεκτρικές συσκευές ή στοιχεία, σχεδιάζονται σε κατάσταση ηρεμίας. 13

14 Οι επαφές που συνδέονται με ρελέ, χρονικά κ.λπ. πάντοτε έχουν τον ίδιο αριθμό ή γράμμα όπως και η συσκευή που τα ελέγχει. Όλες οι επαφές που συνδέονται με μια συσκευή θα αλλάζουν κατάσταση όταν η συσκευή ενεργοποιηθεί. Οι συσκευές που προσφέρουν λειτουργία stop, συρματώνονται στην σειρά. Παράδειγμα: το παρακάτω σχήμα δείχνει δύο διακόπτες κλειστούς στην ηρεμία, οι οποίοι ελέγχουν μια λυχνία Λ. Με τους δύο διακόπτες συρματωμένους στην σειρά, η λυχνία ανάβει μόνο όταν και οι δύο παραμένουν κλειστοί. Αν κάποιος διακόπτης ανοίξει, η λυχνία θα σβήσει. Οι συσκευές που προσφέρουν μια λειτουργία start, συρματώνονται παράλληλα. Παράδειγμα: το παρακάτω σχήμα δείχνει δύο διακόπτες Α και Β συνδεδεμένους παράλληλα για τον έλεγχο μιας λυχνίας Λ. Σε αυτήν την διάταξη, αν οποιοσδήποτε από τους διακόπτες Α ή Β κλείσει, η λυχνία θα ανάψει. Σχήμα 1.3: Παράδειγμα διαγράμματος LADDER Τα γραφικά εργαλεία τα οποία χρησιμοποιούνται στην γλώσσα προγραμματισμού Ladder είναι πάρα πολλά και δεν είναι δυνατό να τα αναλύσουμε όλα διεξοδικά. Για το λόγο αυτό, θα γίνει παρουσίαση των πιο βασικών στοιχείων που συναντάμε σε αυτοματισμούς. Τα γραφικά στοιχεία τα οποία θεωρούνται βασικά και τα οποία θα αναλύσουμε, αλλά και ταυτόχρονα θα δώσουμε παραδείγματα για να φανεί ο τρόπος λειτουργίας τους, είναι αυτά που παρουσιάζονται παρακάτω: ανοιχτή επαφή, κλειστή επαφή, 14

15 επαφή ανερχόμενου παλμού, επαφή κατερχόμενου παλμού, οριζόντια γραμμή σύνδεσης/κάθετη γραμμή σύνδεσης, λειτουργικό μπλοκ σύγκρισης, πηνίο, ανάστροφο πηνίο, πηνίο αυτομανδάλωσης, πηνίο απομανδάλωσης. 15

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΥΛΙΚΑ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ 2.1 ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΜΙΑΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΜΕΣΩ PLC Το PLC είναι ένας μικροϋπολογιστής ειδικού τύπου. Επομένως το υλικό του μέρος (HARDWARE) θα μοιάζει με το αντίστοιχο των Η/Υ. Έτσι ένα PLC αποτελείται από τα εξής μέρη: 1) Μονάδα εισόδων, 2) Μονάδα εξόδων, 3) Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (Central Processing Unit CPU), 4) Μνήμες, 5) Τροφοδοτικό, 6) Πλαίσια τοποθέτησης(rack), 7) Διάφορες άλλες βοηθητικές μονάδες, 16

17 Εικόνα 2.1.: Διάγραμμα λειτουργίας PLC 2.2 ΜΟΝΑΔΑ ΕΙΣΟΔΩΝ Μια μονάδα εισόδου μπορεί να περιλαμβάνει 4, 8, 16, ή 32 ψηφιακές εισόδους, ανάλογα με τον τύπο του PLC, ο οποίος μπορεί να περιλαμβάνει πολλές τέτοιες μονάδες. Ο μέγιστος αριθμός των αναλογικών εισόδων που μπορεί να διαθέτει ο ελεγκτής δίνεται από τον κατασκευαστή και διαφέρει από εταιρία σε εταιρία, αλλά ακόμη και σε μοντέλα της ίδιας εταιρίας ΜΟΝΑΔΕΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΕΙΣΟΔΩΝ ΑΙ (ANALOG INPUT) Για να επεξεργαστούμε ηλεκτρικά σήματα, με συνεχή μεταβολή της τιμής τους, στο PLC χρειαζόμαστε κάρτες αναλογικών σημάτων. Οι κάρτες αναλογικών εισόδων έχουν τον ρόλο να διαβάζουν ένα ηλεκτρικό μέγεθος και να το μετατρέπουν σε ένα αριθμό (δυαδική αναπαράσταση) το οποίο πλέον μπορεί η CPU να αναγνωρίσει και να επεξεργαστεί. Οι κάρτες αναλογικών εισόδων δέχονται ηλεκτρικά σήματα τάσης ή έντασης. Οι τυποποιημένες τιμές έντασης τις οποίες μπορεί να 17

18 διαβάσει μια αναλογική κάρτα εισόδων είναι 0 20 ma ή 4 20 ma για δε τα σήματα τάσης έχουμε 0 10 V ή ± 10 V. Ένα άλλο μέγεθος που μας ενδιαφέρει στην επιλογή μιας κάρτας αναλογικών εισόδων είναι η διακριτική τους ικανότητα (ακρίβεια). Κάθε αναλογικό σήμα καταλαμβάνει χώρο 16 bit ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΙΣΟΔΩΝ DI (DIGITAL INPUT) Η χρήση των μονάδων ψηφιακών εισόδων έχει τον σκοπό να μεταφέρει στην CPU τις καταστάσεις των διαφόρων αισθητηρίων ή διακοπτών ελέγχου που χρησιμοποιούμε στην εγκατάσταση. Μια μονάδα εισόδων έχει 8, 16 ή 32 εισόδους ανάλογα με τον τύπο και τάση που χρησιμοποιεί. Οι περισσότερο συνηθισμένες τάσεις για τα σήματα εισόδου είναι 24 VDC ή 230 VAC. Στα όρια μιας κάρτας πρέπει να χρησιμοποιείται η ίδια τάση, στα όρια όμως όλου του συστήματος μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μονάδες ψηφιακών εισόδων με διαφορετικές τάσεις. Μια κάρτα ψηφιακών εισόδων των 24 VDC αναγνωρίζει σαν σήμα «+1» τα +24 VDC και σαν σήμα «0» τα 0 V. Στις περιπτώσεις εκείνες που υπάρχει διακύμανση στην τάση (μη σταθεροποιημένο τροφοδοτικό) οι ψηφιακές κάρτες εισόδων έχουν ανοχές. Έτσι σαν σήμα «+1» καταλαβαίνει τις τάσεις από VDC και σαν σήμα «0» τις τάσεις από VDC. Για τις ενδιάμεσες τιμές τάσεων δηλαδή από VDC δεν είναι δυνατόν να προκαθοριστεί για το πώς θα τις κατανοήσει το PLC. 2.3 ΜΟΝΑΔΑ ΕΞΟΔΩΝ Όπως οι μονάδες εισόδων έτσι και οι μονάδες εξόδων διακρίνονται σε ψηφιακές και αναλογικές. Ένα PLC περιλαμβάνει έναν καθορισμένο μέγιστο αριθμό μονάδων εισόδων και εξόδων που εξαρτάται από τις δυνατότητες της CPU. Τον αριθμό αυτό τον καθορίζει ο εκάστοτε κατασκευαστής. 18

19 2.3.1 ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΕΞΟΔΩΝ DO (DIGITAL OUTPUT) Ο ρόλος τους είναι να μετατρέπουν τις αποφάσεις που παίρνει η CPU σε εντολές προς την εγκατάσταση. Οι αποφάσεις αυτές βρίσκονται καταχωρημένες στην μνήμη απεικόνισης των εξόδων στην CPU και μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα από τις κάρτες εξόδων. Οι κάρτες εξόδων λειτουργούν σαν διακόπτες, στους οποίους δίνουμε εμείς την τάση (εξωτερικά) και όταν κλείσει ο διακόπτης η τάση περνάει και πηγαίνει προς το υπόλοιπο κύκλωμα. Σε αντιστοιχία με τις κάρτες εισόδου το πρώτο χαρακτηριστικό που πρέπει να λάβουμε υπ όψη μας είναι η τάση και το ρεύμα εξόδου της κάρτας, αυτά θα πρέπει να συμφωνούν με τα αντίστοιχα του φορτίου (π.χ. ρελέ) που θα συνδέσουμε σε κάθε ψηφιακή έξοδο. Μια κάρτα ψηφιακών εξόδων έχει 8, 16 ή 32 εξόδους ανάλογα με τον τύπο και την τάση που έχουν. Στα όρια μιας κάρτας χρησιμοποιείται πάντοτε η ίδια τάση ΜΟΝΑΔΕΣ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΕΞΟΔΩΝ Α/Ο (ANALOG OUTPUT) Οι κάρτες αναλογικών εξόδων έχουν το ρόλο να μετατρέψουν το αριθμητικό μέγεθος με το οποίο «σκέπτεται» η CPU στην κατάλληλη τιμή έντασης ή τάσης ώστε να μπορεί να οδηγηθεί το ανάλογο εξάρτημα που ελέγχει το φυσικό μέγεθος της εγκατάστασης μας. Όλα τα χαρακτηριστικά των καρτών είναι σε πλήρη αντιστοιχία με αυτήν των αναλογικών εισόδων μια και εκτελούν απλώς την αντίστροφη διαδικασία οπότε δεν απαιτείται κάποια ιδιαίτερη συζήτηση. 2.4 ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ (Central Processing Unit CPU) Στη μονάδα αυτή γίνεται η επεξεργασία του προγράμματος και η εκτέλεση των εντολών του με βάση τις καταστάσεις των σημάτων εισόδου - εξόδου. Ανάλογα με τα σήματα που δέχεται από το περιβάλλον και τα δεδομένα που παίρνει από τη μνήμη, παράγει διάφορα σήματα εξόδου. Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας η οποία 19

20 συνηθίζεται να συμβολίζεται με CPU (Central Processing Unit) είναι ταυτόχρονα ο εγκέφαλος και η κινητήριος δύναμη ενός PLC. Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας πραγματοποιεί πολλαπλές βασικές λειτουργίες. Κατά μια άποψη εάν συγκρίνουμε την CPU με την καλωδιωμένη λογική, τότε η CPU είναι το στοιχείο εκείνο το οποίο πραγματοποιεί τις καλωδιώσεις οι οποίες ζητούνται από τον κύκλο εργασίας της μηχανής ή της εγκατάστασης. Σε αντίθεση όμως από την καλωδιωμένη λογική της οποίας η λειτουργία είναι «παράλληλη», το PLC εκτελεί τις λειτουργίες του με «σειριακό» τρόπο, για το λόγο αυτό στα PLC είναι χαρακτηριστική η ταχύτητα λειτουργίας των κυκλωμάτων. Η CPU έχει τα εξής χαρακτηριστικά: Ενσωματωμένη RAM εργασίας (Working Memory), Ενσωματωμένη RAM φορτώματος (Load memory), Εξωτερική Flash EPROM φορτώματος (Load memory) που επεκτείνει την ενσωματωμένη. Η Load μνήμη περιλαμβάνει όλα τα Block Λογικής (συμπεριλαμβανομένων και Block που δεν απαιτούνται για την εκτέλεση του προγράμματος π.χ. Block Header), μπλοκ Δεδομένων και Δεδομένων παραμετροποίησης (4 Kbytes) που δεν χάνονται ούτε με το Reset της μνήμης ούτε με την απώλεια μπαταρίας του τροφοδοτικού. Με τη μεταγωγή της CPU από κατάσταση Stop - κατάσταση εκτέλεσης του προγράμματος μεταφέρονται από την Load μνήμη στην Working μνήμη μόνο τα κομμάτια των μπλοκ λογικής και δεδομένων που είναι απαραίτητα για την εκτέλεση του προγράμματος. Η Working μνήμη είναι γρηγορότερη από την Load μνήμη και σβήνει με το μπουτόν Reset memory της CPU ή αν πέσει η μπαταρία του τροφοδοτικού. Η CPU εμπεριέχει Status Leds και Leds σφαλμάτων ενώ ο τρόπος λειτουργίας επιλέγεται με κλειδί (KEY). Όταν το κλειδί μετακινηθεί ο τρόπος λειτουργίας της CPU δεν μπορεί να αλλάξει. Αυτή η δυνατότητα προστατεύει το πρόγραμμα της εφαρμογής από μη εξουσιοδοτημένη αλλαγή ή διαγραφή του. Η CPU περιλαμβάνει διαγνωστική μνήμη που δεν σβήνεται ούτε με την πτώση τάσης ούτε με το Reset της μνήμης και καταγράφονται με ώρα και ημερομηνία γεγονότα που συνδέονται με: Σφάλματα της CPU, Σφάλματα συστήματος της CPU, Σφάλματα περιφερειακών modules, 20

21 Μεταγωγή από κατάσταση Stop-Εκτέλεση προγράμματος (RUN) Stop, Προγραμματιστικά λάθη στο πρόγραμμα εφαρμογής. Η διαγνωστική μνήμη μπορεί να διαβαστεί ON-LINE τοπικά με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Επίσης η CPU περιλαμβάνει Διαγνωστικό Alarm μπλοκ στο οποίο προγραμματίζοντας την Διεύθυνση μιας οποιασδήποτε κάρτας εισόδου/εξόδου λαμβάνονται διαγνωστικά bit για την κάρτα όπως: Βλάβη κάρτας, Εσωτερικό εξωτερικό σφάλμα, Πρόβλημα σε κάποιο κανάλι της κάρτας, Έλλειψη εξωτερικής τάσης, Έλλειψη φίσσας καλωδίων, Bit που μπορούν συνολικά να ενημερώσουν τοπική λυχνία. Ειδικά στις κάρτες αναλογικών εισόδων αν στο στάδιο αρχικής παραμετροποίησης της κάρτας ενεργοποιήσει ο χρήστης την ανίχνευση κομμένου καλωδίου τότε είτε με την ενεργοποίηση του διαγνωστικού Alarm μπλοκ είτε με την μη ενεργοποίηση του αλλά οπτικά σε εξωτερικό LED της κάρτας (System Fault) ειδοποιείται τοπικά ή remote το σύστημα για το κομμένο καλώδιο οποιοδήποτε αναλογικού οργάνου(4.20mα), Υπάρχει ενσωματωμένο ρολόι πραγματικού χρόνου, Υποστηρίζονται Γλώσσες προγραμματισμού όπως LAD (LADDER) FBD (Πύλες) STL ( λίστα εντολών) σύμφωνα με τα διεθνή Standards IEC Part 3 αλλά και επιπλέον γλώσσες προγραμματισμού με την χρήση Optional Software πακέτων, Όλες οι επιπλέον γλώσσες προγραμματισμού με μικρό ποσό μετάφρασης (Compilation) μεταφράζονται στις γλώσσες LAD. FBD. STL. Υποστηρίζεται δομημένος προγραμματισμού με την ύπαρξη ειδικών μπλοκ οργάνωσης (OB) Block δεδομένων (DB, Block λειτουργία (FC, FB) Block Λειτουργιών συστήματος (SFC, SFB) και Block δεδομένων συστήματος (SDB), Υποστηρίζονται οι παρακάτω εντολές, Λογικής bit BOOLEAN (AND, OR), Λογικής Word boolean (AND, OR) με 16 bit-σταθερές, Λογικής Double Boolean (AND,OR) με 32 bit- Σταθερές, Εντολές παλμού, Set / Reset bit (π.χ. Inputs, Outputs, Memorys), Εντολές ολίσθησης Δεξιά, αριστερά και κυκλικής ολίσθησης, 21

22 Set /Reset bit (π.χ. Inputs, Outputs, Memorys), Εντολές ολίσθησης δεξιά, αριστερά και κυκλικής ολίσθησης, Εντολές χρονικών και απαριθμητών, Αποθήκευσης και μεταφοράς τιμών από και προς καταχωρητές byte, Word, Doubleword, Εντολές σύγκρισης (16bit, 32 bit ακέραιων αριθμών, 32 bit δεκαδικών αριθμών), Αριθμητικές πράξεις όπως α) Πρόσθεση, β) πολλαπλασιαμό, 16bit ακέραια, γ) Πρόσθεση/πολλαπλασιαμό 32 bit ακέραια, δ) Πρόσθεση/πολλαπλασιαμό 32 bit δεκαδικών, Εύρεση τετραγωνικής ρίζας, Λογαριθμικές πράξεις, τριγωνομετρικές λειτουργίες, Εντολές αλλαγής ελέγχου του προγράμματος από μπλοκ σε μπλοκ και από εντολή σε εντολή μέσα στο ίδιο μπλοκ, Εντολές μετατροπής κώδικα (π.χ. BCD σε 16 bit Ακέραια), Διάφοροι τρόποι εκτέλεσης του προγράμματος όπως κυκλικός, ελεγχόμενος από γεγονός ή από χρόνο, Ένδειξη μεγίστου - ελαχίστου- μέσου κύκλου εκτέλεσης προγράμματος. Στην κεντρική μονάδα (CPU) ο μικροεπεξεργαστής προσπελαύνει συνεχώς (κυκλικά) το πρόγραμμα, που είναι γραμμένο στην μνήμη. Ρωτάει συνεχώς, αν οι διάφορες είσοδοι έχουν ή δεν έχουν τάση (επαφές κλειστές ή ανοιχτές), επεξεργάζεται τις εντολές του προγράμματος και βάσει αυτών εξαναγκάζει τις εξόδους να διεγερθούν ή όχι (δηλ. να αποκτήσουν ή όχι τάση, οπότε διεγείρονται ή όχι τα συνδεδεμένα σ' αυτές ρελέ κ.λπ.). Το πρόγραμμα γράφεται στη μνήμη με τη βοήθεια ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή εξοπλισμένου με υλικό προγραμματισμού (CX - Programmer). Αυτό συνδέεται στην κεντρική μονάδα μόνο όταν πρόκειται να γραφτεί ή να μεταφερθεί το πρόγραμμα στην μνήμη, ή αν πρόκειται να γίνουν αλλαγές. Επίσης, χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των διαφόρων σημάτων κατά την εξέλιξη του προγράμματος και για την ανεύρεση σφαλμάτων. 22

23 2.5 ΜΝΗΜΕΣ -Μνήμη προγράμματος (τύπου RAM-Random Access Memory-Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης). Εδώ αποθηκεύεται το πρόγραμμα που αναπτύσσουμε. Το ότι είναι μνήμη τύπου RAM, επιτρέπει γρήγορες αλλαγές στο πρόγραμμα. Συνδέεται με μπαταρία (διάρκειας περίπου ενός χρόνου), ώστε να διατηρεί το περιεχόμενο της ακόμη και όταν το PLC αποσυνδεθεί από την τροφοδοσία. -Μνήμη συστήματος (συνήθως τύπου ROM-Read Only Memory-Μνήμη Μόνο για Ανάγνωση ή PROM-Programmable Read Only Memory - Προγραμματιζόμενη Μνήμη Μόνο για Ανάγνωση). Είναι η μνήμη στην οποία βρίσκεται αποθηκευμένο (από τον κατασκευαστή) το λογισμικό ανάπτυξης (κέλυφος) του PLC. -Προαιρετική μνήμη FEPROM (Flash Erasable PROM: PROM που μπορεί να σβηστεί ηλεκτρονικά). Σε αυτή μπορεί να αποθηκευτεί το πρόγραμμα αφού πάρει την τελική του μορφή απελευθερώνοντας έτσι τη μνήμη RAM. 2.6 ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟ Δημιουργεί τις απαραίτητες τάσεις για τη λειτουργία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων του PLC, και των μονάδων εισόδου και εξόδου. Ο ρόλος του είναι να δημιουργήσει τις αναγκαίες τάσεις που χρειάζεται το PLC για την τροφοδοσία του. Το ονομαστικό ρεύμα εξόδου του τροφοδοτικού πρέπει να είναι πάντα μεγαλύτερο από το ρεύμα που απορροφούν όλες οι κάρτες που είναι τοποθετημένες στο rack. 2.7 ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ - ΣΤΗΡΙΞΗΣ (RACK) Ο ρόλος του είναι να στηρίζει απλά τις διάφορες κάρτες που θα συνδέσουν το σύστημα αυτοματισμού. Πάνω σε κάθε rack πρέπει να τηρήσουμε μια ορισμένη σειρά στην σύνθεση του συστήματος μας. Στην πρώτη θέση του rack πρέπει να κουμπώσουμε την κάρτα του τροφοδοτικού, στην δεύτερη θέση πρέπει να τοποθετήσουμε την CPU, την τρίτη θέση είτε χρησιμοποιούμε είτε όχι κάρτα διασύνδεσης των rack (ΙΜ) πρέπει να την 23

24 διαθέσουμε για αυτήν, από την τέταρτη θέση και πέρα πάνω στο rack συνδέω τα υπόλοιπα στοιχεία. Αυτά ισχύουν για το αρχικό rack (rack 0), Στα rack επέκτασης ξεκινάμε από την θέση 3 η οποία είναι αφιερωμένη για την κάρτα διασύνδεσης και πέρα. Κάθε rack εκτός από τα σταθερά που έχει (τροφοδοτικό, CPU, κάρτα διασύνδεσης) μπορεί να πάρει άλλες οκτώ κάρτες. 2.8 ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ Πρόκειται για συσκευές που δεν είναι απαραίτητες για τη λειτουργία του PLC, σίγουρα όμως δίνουν καλύτερη εποπτεία και έλεγχο του αυτοματισμού. Οι κυριότερες είναι: -Μονάδα προσομοίωσης. Είναι μία σειρά από διακόπτες με τους οποίους μπορούμε να κάνουμε εργαστηριακό έλεγχο του αυτοματισμού. -Modem. Είναι συσκευές με τις οποίες μπορούμε να διαβιβάσουμε πληροφορίες και να δώσουμε εντολές μέσω τηλεφωνικής γραμμής. -Οθόνες (monitors) για έγχρωμες απεικονίσεις μιμικών διαγραμμάτων υψηλής ακρίβειας. -Εκτυπωτές όλων των τύπων. Στις μέρες μας εξαιτίας της περιπλοκότητας των, βιομηχανικών και μη, διεργασιών που καλείται να ελέγξει ένας προγραμματιζόμενος λογικό ελεγκτής, έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό τα Συστήματα Εποπτικού Ελέγχου. 2.9 ΤΥΠΟΙ ΜΠΛΟΚ Υπάρχουν διάφοροι τύποι μπλοκ για διάφορους σκοπούς: Μπλοκ χρήστη τα μπλοκ αυτά περιέχουν το πρόγραμμα και τα δεδομένα του χρήστη. Μπλοκ συστήματος τα μπλοκ αυτά περιέχουν το πρόγραμμα και τα δεδομένα του συστήματος. Στάνταρτ μπλοκ τα μπλοκ αυτά αποτελούν το κλειδί λειτουργίας των οδηγών (drivers) των ειδικών καρτών. 24

25 2.9.1 ΜΠΛΟΚ ΧΡΗΣΤΗ Τα μεγάλα και περίπλοκα προγράμματα «δομούνται» (διαχωρίζονται) σε μπλοκ τα οποία εν μέρη είναι απαραίτητα. Μπορούμε να διαλέξουμε μεταξύ των διαφόρων τύπων των μπλοκ, ανάλογα με την εφαρμογή: Μπλοκ οργάνωσης (ΟΒ) Τα προαναφερόμενα μπλοκ συμβάλουν στην επικοινωνία μεταξύ του λειτουργικού συστήματος και του προγράμματος του χρήστη. Οι κεντρικές μονάδες επεξεργασίας καλούν τα μπλοκ οργάνωσης όταν συγκεκριμένα γεγονότα λαμβάνουν χώρα. π.χ. στην περίπτωση διακοπής. Το κυρίως πρόγραμμα βρίσκεται στο μπλοκ οργάνωσης ΟΒ1. Τα άλλα μπλοκ οργάνωσης έχουν συγκεκριμένους αριθμούς βασισμένους στο είδος των γεγονότων, τα οποία καλούνται να χειριστούν. Μπλοκ λειτουργίας (FB) Αποτελούν μέρος του προγράμματος του οποίου οι κλήσεις μπορούν να προγραμματιστούν μέσω παραμέτρων του μπλοκ. Οι μεταβλητές μνήμης που περιέχονται σε ένα μπλοκ δεδομένων το οποίο με την σειρά του περιλαμβάνεται στην κλήση του μπλοκ λειτουργίας. Επίσης είναι δυνατόν σε κάθε κλήση να περιέχεται και διαφορετικό μπλοκ δεδομένων (με την ίδια δομή δεδομένων άλλα διαφορετικές τιμές μεταβλητών). Μπλοκ δεδομένων (DB) Αυτά τα μπλοκ περιέχουν τα δεδομένα του προγράμματος μας. Προγραμματίζοντας τα καθορίζουμε σε ποια μορφή θα σωθούν τα δεδομένα (σε ποιο μπλοκ, με ποια σειρά και με τι τύπο δεδομένων). Υπάρχουν δύο τρόποι χρήσης των μπλοκ δεδομένων: ως καθολικά και ως στιγμιαία μπλοκ. Ένα καθολικό μπλοκ δεδομένων είναι ένα «ελεύθερο» μπλοκ μέσα στο πρόγραμμα του χρήστη και δεν περιέχεται σε ένα κωδικοποιημένο μπλοκ. Ένα στιγμιαίο μπλοκ δεδομένων όμως, περιέχεται σε ένα μπλοκ λειτουργίας και αποθηκεύει μέρος των δεδομένων του μπλοκ λειτουργίας. 25

26 Ο αριθμός των μπλοκ ανά τύπο μπλοκ και το μήκος τους εξαρτάται από την CPU. Οι αριθμοί των μπλοκ οργάνωσης και το πλήθος τους είναι καθορισμένα. Αναθέτονται από το λειτουργικό σύστημα της κεντρικής μονάδας. Μπορούμε να ορίσουμε μόνοι μας τον αριθμό του μπλοκ των άλλων ειδών των μπλοκ, αρκεί αυτός να βρίσκεται μέσα σε καθορισμένα όρια. Επίσης έχουμε την επιλογή να ονομάσουμε κάθε μπλοκ μέσω του πίνακα συμβόλων και στη συνέχεια να αναφερόμαστε σ' αυτά με το όνομά τους ΜΠΛΟΚ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Τα μπλοκ συστήματος αποτελούν μέρος του λειτουργικού συστήματος. Μπορούν να περιέχουν προγράμματα (λειτουργίες συστήματος) ή μπλοκ λειτουργιών ή δεδομένα (μπλοκ δεδομένων συστήματος). Τα μπλοκ συστήματος πραγματοποιούν έναν αριθμό από σημαντικές λειτουργίες του συστήματος, προσβάσιμες στο χρήστη, όπως είναι ο χειρισμός του εσωτερικού ρολογιού της CPU, ή οι διάφορες λειτουργίες επικοινωνίας. Μπορούμε να καλέσουμε τις λειτουργίες του συστήματος και τα μπλοκ λειτουργιών του συστήματος, αλλά δεν μπορούμε να τα διαμορφώσουμε ή να τα προγραμματίσουμε. Τα μπλοκ από μόνα τους δεν διατηρούν χώρο στην μνήμη. Μόνο οι κλήσεις των μπλοκ και τα στιγμιαία μπλοκ δεδομένων των μπλοκ λειτουργιών του συστήματος είναι στην μνήμη ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΣΕΙΡΑΣ GLOFA GM7 Η σειρά GLOFA GM7 είναι εξαιρετικά συμπαγής ώστε να εφοδιάζει ένα μεγάλο πεδίο εφαρμογών. 1) Υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας της τάξης των 0,5μs/βήμα. 2) Διάφορες ενσωματωμένες λειτουργίες. Η βασική μονάδα μπορεί να εκτελέσει πολλές λειτουργίες χωρίς να χρησιμοποιήσει εξωτερικές μονάδες. Έτσι είναι εφικτό να συναρμολογεί συστήματα χρησιμοποιώντας μόνο τη βασική μονάδα. I. Γρήγορη εκτέλεση εφαρμογών Παγίδευση παλμού. Επιτρέπει τη βασική μονάδα να διαβάζει 4 παλμούς εισόδων, ο καθένας έχοντας ένα εύρος περίπου των 0,2 ms. 26

27 Μετρητή υψηλής ταχύτητας. Υποστηρίζει μετρητή υψηλής ταχύτητας έως 1 φάση των 16 khz και έως 2 φάσεις των 8 khz. Εξωτερικές διακοπές. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές υψηλών προτεραιοτήτων όπου απαιτείται άμεση ανταπόκριση. II. Το φίλτρο εισόδου μειώνει την πιθανότητα λάθους κατάστασης εισόδου από εξωτερικό θόρυβο. Ο χρονισμός του φίλτρου μπορεί να προγραμματιστεί από 0 έως 15 ms. III. Χρησιμοποιώντας παλμό εξόδου, χωρίς να χωρίζονται οι τοποθετημένες μονάδες μπορούμε να ελέγξουμε βηματικούς κινητήρες και σερβοκινητήρες. IV. Χρησιμοποιώντας την πόρτα RS-232C, μπορούμε να συνδέσουμε εξωτερικές συσκευές όπως υπολογιστές ή οθόνες καθώς και να έχουμε επικοινωνία 1:1 του GM7 με το GM6. V. Χρησιμοποιώντας την πόρτα RS-485, μπορούμε να συνδέσουμε εξωτερικές συσκευές όπως υπολογιστές ή οθόνες καθώς και να έχουμε επικοινωνία 1:Ν του GM7 με το GM6. VI. Έχει έλεγχο PID με τον οποίο μπορεί να ορίζει ένα σύστημα απαλαγμένο από εξωτερικά modules. 3) Με τη χρήση διακόπτη RUN/STOP, κάνει σε ένα σύστημα λειτουργία ΟΝ/ΟFF. 4) Μπορεί να σώσει το πρόγραμμα του χρήστη με ένα χειρισμό μέσα από το πρόγραμμα GMWIN. 5) Έχει ισχυρή λειτουργία αυτοδιάγνωσης. 6) Εμποδίζει ακούσια γραψίματα και διαβάσματα χρησιμοποιώντας passwords. 7) Έχει λειτουργία Debugging ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΕ LADDER (LD) Το πρόγραμμα LD περιγράφει το πρόγραμμα PLC μέσω γραφικού κώδικα, όπως το πηνίο ή η επαφή, το οποίο χρησιμοποιείται σε λογικό διάγραμμα Relay. Τα σχόλια από το παρακάτω σχήμα περιγράφουν τα σχόλια για τη σχετική βαθμίδα. 27

28 Βαθμίδα νοείται η συγκέντρωση της συνεχούς γραμμής που συνδέεται κατά μήκος. Δηλαδή, από το παρακάτω σχήμα, η γραμμή 14 κάνει ένα σκαλοπάτι και η σειρά 5 κάνει επίσης ένα σκαλοπάτι. Όπως βλέπουμε παραπάνω, {END} της σειράς 6 φαίνεται το τέλος του κύριου προγράμματος. Η επεξεργασία δράσης του σφάλματος που συνδέεται με την επόμενη σειρά είναι ένα είδος υποπρογραμμάτων και η σειρά 4 φαίνεται καλώντας αυτό το υποπρόγραμμα ΠΩΣ ΣΥΝΔΕΕΤΑΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕ ΤΟ PLC Για να συνδέσουμε το GMWIN με το PLC, υποχρεούμαστε να καθορίσουμε 2 επιλογές-μεθόδους της σύνδεσης και το βάθος της σύνδεση-εκ των προτέρων. Για τη μέθοδο της σύνδεσης, υπάρχουν 5 τρόποι σύνδεση με το RS - 232C, σύνδεση με 28

29 μόντεμ, σύνδεση από την ενότητα επικοινωνίας (GLOFA Fnet\/Mnet για PC), σύνδεση δικτύου (Ethernet), σύνδεση με USB και για το βάθος της σύνδεσης, υπάρχουν 3 βήματα τοπική σύνδεση, απομακρυσμένη 1 και απομακρυσμένη 2. Η επιλογή σύνδεσης είναι διαθέσιμη στο σύνολο επιλέγοντας το μενού [πρόγραμμα]-[επιλογή] ΤΟΠΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ Η σύνδεση RS - 232C υποδοχής μεταξύ PLC και RS - 232C COM γίνεται όπως φαίνεται παρακάτω: Σχήμα 2.1: Σύνδεση υπολογιστή με PLC Επιλέγουμε μενού [πρόγραμμα]-[επιλογή]. Επιλέγουμε την καρτέλα [επιλογή σύνδεσης]. 29

30 Τρόπος σύνδεσης μέσω RS - 232C. Επιλέγουμε «Τοπικό» στο βάθος της σύνδεσης και πατάμε [OK]. Σε περίπτωση επιλογής του μενού [Online]-[σύνδεση], η σύνδεση RS - 232C πρέπει να γίνει μεταξύ του υπολογιστή και του PLC. Επισήμανση 1. Ως επιλογή διατηρεί την αξία χωρίς να αλλάξει και δεν είναι αναγκαίο να καθοριστεί νέα επιλογή κάθε φορά που ανοίγουμε το έργο και πάλι. 2. Ως προεπιλεγμένη θύρα επικοινωνίας ορίζουμε ως COM1 κατά την πρώτη εγκατάσταση του GMWIN V4.0, εάν η θύρα επικοινωνίας δεν είναι συνδεδεμένη με το COM1, ενώ απαιτείται να συνδεθεί μετά την αλλαγή της θύρας επικοινωνίας στην επιλογή. 30

31 ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΗ ΣΥΝΔΕΣΗ Σύνδεση RS - 232C υποδοχή μεταξύ COM θύρα RS - 232C του PC και PLC, όπως φαίνεται παρακάτω και συνθέτουν το καθαρό χρησιμοποιώντας μια ενότητα επικοινωνίας μεταξύ PLC και PLC. Σχήμα 2.2: Απομακρυσμένη σύνδεση υπολογιστή με PLC Επιλέγουμε RS - 232C σε λειτουργία σύνδεσης. Επιλέγουμε COM1 ~ COM4 θύρα επικοινωνίας. Επιλέξτε το απομακρυσμένο 1 και 2 απομακρυσμένη σε βάθος της σύνδεσης. 31

32 Ορίζει τον τύπο από τα χρησιμοποιούμενα δίκτυα, ο αριθμός του σταθμός και ο αριθμός του διαθέσιμου χρόνου χρήσης που τοποθετείται η ενότητα επικοινωνίας και πατάμε [OK]. Σε περίπτωση επιλογής μενού [σε απευθείας σύνδεση], η απομακρυσμένη σύνδεση γίνεται μεταξύ υπολογιστή και PLC ΠΩΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΊΤΑΙ ΤΟ ΜΕΝΟΥ TOOLBOX ΚΑΙ ΤΟ ΚΛΕΙΔΙ SHORT-CUT Είναι διαθέσιμο για τη χρήση της Εργαλειοθήκη συνδέοντάς το στην επιθυμητή θέση από ένα ποντίκι. Παρακάτω βλέπουμε να φαίνεται τα διάφορα εργαλεία και το όνομά τους στην εργαλειοθήκη. Το σχήμα και η λειτουργία του κάθε παράγοντα είναι όπως φαίνονται παρακάτω: Πίνακας 2.1: Σύμβολα προγράμματος GMWIN 32

33 Μετά την επιλογή του παράγοντα του εικονιδίου της εργαλειοθήκης, το ποντίκι έχει αλλάξει με το ίδιο σχήμα όπως με τον παράγοντα ΑΝΑΔΥΟΜΕΝΟ ΜΕΝΟΥ Εάν πατήσετε το δεξί πλήκτρο του ποντικιού σε οποιαδήποτε θέση ή στην επιθυμητή θέση από το παράθυρο του προγράμματος LD, ο αριθμός εμφανίζεται όπως παρακάτω: Είναι διαθέσιμο για να επεξεργαστείτε το πρόγραμμα εύκολα με τη χρήση αυτής της λειτουργίας. 33

34 2.14 ΠΩΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΤΟ ΕΡΓΟ ΚΑΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ Το έργο αποτελείται από τη Διαμόρφωση παραμέτρων και της βιβλιοθήκης. Η διαμόρφωση πραγματοποιείται ως εξής: Σχήμα 2.3: Διάγραμμα διαμόρφωσης 34

35 Είναι διαθέσιμο για να συνθέσει το μέγιστο 180 προγράμματα για ένα έργο. Διαμόρφωση είναι αυτό που καθορίζει την αρχική κατάσταση του κάθε πρόγραμμα, μεταβλητή κατανομή των καθηκόντων μεταξύ των προγραμμάτων κ.λπ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Πρόγραμμα είναι μια μονάδα για να γράψει τη γλώσσα εντολών για την πραγματική δράση του συστήματος PLC. Τύπος πρόγραμμα χωρίζεται σε μπλοκ του προγράμματος, τη λειτουργία και τη λειτουργία μπλοκ, και είναι διαθέσιμο για να κάνουν τον προγραμματισμό για κάθε πρόγραμμα με σκάλα, IL, SFC κ.λπ. Σχήμα 2.4: Διάγραμμα προγράμματος 1) Μπλοκ Πρόγραμμα: ένα κωδικό που πρέπει να διατηρηθεί σε PLC περιοχή του προγράμματος και να εκτελέσει το PLC. 2) Λειτουργία: ένας παράγοντας σύνθεσης προγράμματος που δεν απομνημονεύει το αποτέλεσμα της λειτουργίας, όπως η 4 θεμελιώδη λειτουργία, σύγκριση λειτουργία 35

36 κ.λπ. μέσα στη γλώσσα εντολών και εξόδους αμέσως το αποτέλεσμα της λειτουργίας για την είσοδο. 3) Λειτουργία μπλοκ: ένας παράγοντας σύνθεσης προγράμματος που απομνημονεύει το αποτέλεσμα της λειτουργίας εντός της γλώσσας εντολών, όπως το χρονόμετρο, αντιμετώπιση κ.λπ. και χρησιμοποιεί την μνήμη ως αποτέλεσμα λειτουργίας μέσω διαφόρων σαρώσεων ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΝΕΟ ΕΡΓΟ Ο χρήστης μπορεί να κάνει νέο πρόγραμμα του έργου και σύμφωνα με τη λειτουργία του οδηγού. Επιλέξτε το μενού [Project] - [Νέο έργο, ]. Εισάγετε το όνομα του αρχείου του έργου. Επιλέξτε τον τύπο PLC να εφαρμόζεται από το κουμπί επιλογής του τύπου PLC. 36

37 Εισάγετε το όνομα του συγγραφέα στη στήλη το όνομα του συγγραφέα. Είσοδος τα σχόλια στη στήλη σχολίων. Κάντε κλικ στο κουμπί [Next] εμφανίζεται και το πρόγραμμα "Ορίστε Πρόγραμμα" κουτί ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΘΟΡΙΣΕΤΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Στο πλαίσιο Προγράμματος ορίστε, ότι ο χρήστης μπορεί να καταχωρίσει το πρόγραμμα στο Project. Εισάγετε το όνομα του παραδείγματος. Δηλώνει το όνομα του αρχείου του προγράμματος. Κάντε κλικ στο κουμπί [Next] και στο παράθυρο διαλόγου για να εμφανιστεί το πρόγραμμα. 37

38 ΠΩΣ ΝΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΕΤΕ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Κάνει το νέο πρόγραμμα. Επιλέξτε Πρόγραμμα γλώσσα. Επιλέξτε το είδος του Προγράμματος. Το πρόγραμμα που πρόκειται να εισαχθεί στο σχέδιο πρέπει να είναι «μπλοκ πρόγραμμα». Δείτε τα σχόλια του Προγράμματος εισόδου. Κάντε κλικ στο [Τέλος] και εμφανίζεται το παράθυρο του προγράμματος. 38

39 2.16 ΠΩΣ ΝΑ ΑΝΟΙΞΕΙ/ΣΩΘΕΙ ΤΟ ΕΡΓΟ ΠΩΣ ΝΑ ΑΝΟΙΞΕΙ ΤΟ PROJECT Ανοίγει το ήδη έτοιμο σχέδιο. Επιλέξτε το μενού [Project] - [Open, ] Μετά το άνοιγμα του επιθυμητού φάκελου έργου με διπλό κλικ, επιλέξτε το αρχείο έργου και κάντε κλικ στο [Open] ΠΩΣ ΝΑ ΣΩΘΕΙ ΤΟ PROJECT Αποθηκεύει το προετοιμασμένο σχέδιο ή πρόγραμμα. 39

40 Επιλέξτε το μενού [Project] - [Αποθήκευση]. Στην περίπτωση της μεμονωμένης αποθήκευσης το ήδη υπάρχον αρχείο έργου, να το αποθηκεύσετε χωρίς κανένα μήνυμα. Στην περίπτωση της μεμονωμένης αποθήκευσης νέο αρχείο ή επιλέγοντας από το μενού [Project] - [Αποθήκευση ως], εμφανίζεται το παρακάτω παράθυρο διαλόγου. Μετά την είσοδο στο επιθυμητό όνομα αρχείου του έργου, κάντε κλικ στο κουμπί [Αποθήκευση]. Νέος φάκελος του έργου γίνεται κάτω από το φάκελο πηγή που έχει επιλεγεί στο [Project] - [Επιλογή] και το πρόγραμμα είναι επίσης αποθηκευτεί με το νέο φάκελο του έργου. Κάνει ένα νέο πρόγραμμα. Το νέο πρόγραμμα είναι διαθέσιμο για να εκτελέσει μόνο στην περίπτωση της προσθήκης αυτού του έργου. Επιλέξτε το μενού [Program] - [νέο πρόγραμμα, ] 40

41 Εισάγετε το όνομα του προγράμματος. Επιλέξτε μια γλώσσα (οι γλώσσες που προβλέπονται σήμερα από GLOFA PLC είναι SFC, LD, Ιλινόις. FBD και ST που πρέπει να παρέχονται αργότερα.) Επιλέξτε τον τύπο του προγράμματος από το κουμπί επιλογής προγράμματος τύπος. Είσοδος τα σχόλια στη στήλη εισόδου σχόλια του προγράμματος. Καθορίστε εάν πρέπει ή όχι να προσθέσετε Πρόγραμμα για το Έργο. Κάντε κλικ στο [OK]. Σε περίπτωση επιλογής «Add Program στο Project», «Ορίστε Πρόγραμμα» εμφανίζεται το παράθυρο διαλόγου ΠΩΣ ΝΑ ΑΛΛΑΞΕΤΕ PROPERTIES ΣΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ στο μοντάζ. Αλλάζει το είδος του προγράμματος ή τις παρατηρήσεις του προγράμματος 41

42 Επιλέξτε το μενού [Program] - [ιδιότητες Πρόγραμμα] και το παράθυρο διαλόγου παρόμοιο με την περίπτωση της γενιάς του προγράμματος. (Όμως, ο ήδη καθορισμένος τύπος γλώσσας δεν είναι διαθέσιμος για να αλλάξει.) Μετά την τροποποίηση του στοιχείο που θέλετε, κάντε κλικ στο [OK] ΠΩΣ ΝΑ ΓΡΑΨΕΤΕ ΕΝΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΤΕ ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΑΡΧΕΙΟΥ Εκτελέσιμο αρχείο είναι το αρχείο που θα αποθηκευτεί στη μνήμη του PLC και η επεξεργασία ροών είναι ως εξής: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΓΛΩΤΤΙΣΗΣ Αυτή είναι η λειτουργία για την κατάρτιση του προγράμματος που ορίζεται ως παράδειγμα το πρόγραμμα του έργου. 42

43 Σε αυτή την περίπτωση, το πρόγραμμα αναλύει και αναζητήσεις λάθους και εάν δεν υπάρχει σφάλμα, αυτό δημιουργεί το αρχείο αντικειμένου για ένα αρχείο. Όνομα αρχείου Αντικείμενου: όνομα αρχείου του προγράμματος. Μ.Ρ.3 (σε περίπτωση που το είδος PLC είναι GM3) ΕΡΓΟ ΜΑΡΚΑΣ (ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΚΤΕΛΕΣΙΜΟΥ ΑΡΧΕΙΟΥ) Αυτή είναι η λειτουργία για να δεσμεύσει το αρχείο αντικείμενο το οποίο δημιουργείται από το πρόγραμμα συγκεντρώνει ο ένας τον άλλον. Σε αυτή την περίπτωση, η αναζήτηση γίνεται καθολική μεταβλητή, συνάρτηση / συνάρτηση σφάλματος μπλοκ και δημιουργεί ένα εκτελέσιμο αρχείο. Όνομα αρχείου Εκτέλεσης: όνομα αρχείου του έργου. BN0 Αλλά, στην GM1, το αρχείο εκτέλεσης δημιουργείται όσο ο αριθμός του καθορισμένου πόρου. (Όνομα αρχείου του έργου. BN1, έργο το όνομα του αρχείου. BN2,...) COMPILE Εκτέλεση «μεταγλώττισης» για το τρέχον ενεργό παράθυρο του προγράμματος και τη δημιουργία του αρχείου αντικειμένου. Επιλέξτε το μενού [Compile] - [Compile, ] Αν η μεταγλώττιση έχει ολοκληρωθεί χωρίς σφάλμα, εμφανίζεται ως κατωτέρω. 43

44 Εάν προκύψει σφάλμα, εμφανίζεται το μήνυμα σφάλματος στη μεταγλώττιση πλαίσιο διαλόγου και το αρχείο αντικείμενο δεν παράγεται. 44

45 Κάντε κλικ στο κουμπί [OK] Compile του πλαισίου διαλόγου. Το μέρος του προγράμματος σφάλματος αναγράφεται στο πρόγραμμα ως RED. Αν κάνετε διπλό κλικ στο περιεχόμενο του σφάλματος στην έξοδο παράθυρο, μπορείτε να φτάσετε στο τμήμα σφάλματος. Εάν υπάρχουν πολλά μέρη σφάλματος, επιλέξτε το μενού [Compile] - [Προηγούμενο μήνυμα] ή [Compile] - [Επόμενο μήνυμα] και ο δρομέας μετακινείται στην οικεία θέση του μηνύματος λάθους. Μετά την τροποποίηση του μέρους σφάλματος, εκτελέστε [Compile] πάλι ΜΑΡΚΑ Μετά την κατάρτιση του προγράμματος που πρέπει να συγκεντρώνουν μεταξύ των προγραμμάτων που εντάσσονται στο πρόγραμμα, εκτελέσιμο αρχείο είναι δημιουργούνται. Επιλέξτε το μενού [Compile] - [Make, ] Κάντε κλικ στο κουμπί [OK] από το αρχείο εκτέλεσης κάνετε πλαίσιο διαλόγου. 45

46 Εκτελέσιμο αρχείο γίνεται και αυτό δείχνει το μέγεθος του προγράμματος, το μέγεθος των δεδομένων, το μέγεθος του αρχείου αποστολής. Εάν προκύψει σφάλμα, εμφανίζεται το μήνυμα σφάλματος στη μάρκα πλαίσιο διαλόγου και εκτελέσιμο αρχείο δεν δημιουργείται. 46

47 Κάντε κλικ στο κουμπί [OK] από το «make» πλαίσιο διαλόγου. Το περιεχόμενο του σφάλματος εμφανίζεται στο παράθυρο εξόδου. Μετά την τροποποίηση του μέρους σφάλματος, εκτελέστε [Compile] πάλι BUILD ΟΛΩΝ Μετά την κατάρτιση όλων των προγραμμάτων που εντάσσονται στο πρόγραμμα, εκτελέσιμο αρχείο PLC δημιουργείται. Επιλέξτε το μενού [Compile] - [Build All]. 47

48 Κάντε κλικ στο κουμπί [OK] από την κατασκευή όλων πλαίσια διαλόγου. Εάν προκύψει σφάλμα, εμφανίζεται το μήνυμα σφάλματος στην κατασκευή όλων των πλαισίων διαλόγου και το εκτελέσιμο αρχείο δεν δημιουργείται ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΟΥΜΕ ΕΡΓΟ ΚΑΙ ΑΝΟΙΧΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ 48

49 Είναι διαθέσιμο για να μάθουμε πώς να χρησιμοποιούμε το GMWIN γενικά, μέσω π.χ. του προγράμματος. Το συνολικό διάγραμμα ροής είναι ως εξής: 1) Όνομα του αρχείου έργου 2) Γκάμα κινητήρων αυτοκινήτων 3) PLC τύπου GM3 4) Βλέπουμε τα σχόλια του Έργου 5) Επεξεργασία συγκόλλησης της γραμμής του κινητήρα του αυτοκινήτου 6) Το όνομα του αρχείου του προγράμματος 7) Τύπος προγράμματος 8) Διάγραμμα Ladder 9) Διεξαγωγή κατάστασης 10) Σάρωση προγράμματος 11) Βλέπουμε τα σχόλια του Προγράμματος. Σχήμα 2.5: Παράδειγμα γλώσσας LADDER στο GMWIN ΠΩΣ ΕΚΤΕΛΟΥΜΕ ΤΟ GMWIN Πατάμε το μενού έναρξης των παραθύρων. Επιλέγουμε το πρόγραμμα - GMWIN και πιέζουμε το ποντίκι. 49

50 Η αρχική οθόνη του GMWIN εμφανίζεται όπως πιο κάτω: 50

51 Επιλέγουμε [Project] - [νέο έργο,] για να ξεκινήσουμε τον οδηγό. Είσοδος έχει ως εξής στη στήλη εισόδου του νέου έργου που παράγεται. 51

52 Κάνουμε κλικ στο κουμπί [Next] για να μετακινηθούμε στη σελίδα ορισμού του προγράμματος. 52

53 ΕΙΣΟΔΟΣ ΟΝΟΜΑΤΟΣ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ Πρόγραμμα εισαγωγής ονόματος robot.src και στη συνέχεια κάνουμε κλικ στο κουμπί [Next] για να μετακινηθούμε στη νέα σελίδα του προγράμματος. Επιλέγουμε τον τύπο της γλώσσας για το πρόγραμμα (LD) από το νέο πλαίσιο διαλόγου του προγράμματος. Μετά την εισαγωγή, οι παρατηρήσεις για το πρόγραμμα στη στήλη σχολίων, πατάμε το πλήκτρο [Enter] ή κάνουμε κλικ στο πλήκτρο [Τέλος]. 53

54 ΠΩΣ ΝΑ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΟΥΜΕ ΠΗΝΙΟ ΕΠΑΦΗΣ/ΕΞΟΔΟΥ Επιλέγουμε πτέρυγα θέση «0» από το παράθυρο LD. από την εργαλειοθήκη και κάντε κλικ με το ποντίκι στην 54

55 Εάν η μεταβλητή παράθυρο εμφανίζεται, εισάγουμε το όνομα της μεταβλητής και κάνουμε κλικ στο [OK]. Επιλέγουμε τον τύπο της μεταβλητής με μεταβλητό add / τροποποίηση παράθυρο και κάνουμε κλικ στο [OK]. 55

56 Επιλέγουμε από την εργαλειοθήκη και κάνουμε κλικ με το ποντίκι στη πλάγια θέση της. Εισάγουμε το όνομα της μεταβλητής (κινητήρα 1) και στη συνέχεια κάνουμε κλικ στο κουμπί [OK]. 56

57 Μετά την επιλογή της μεταβλητής τύπου του, κάνουμε κλικ στο [OK] και το πηνίο θα πρέπει να εισαχθεί. Επιλέγουμε από την εργαλειοθήκη και κάνουμε κλικ με το ποντίκι πάνω στη γραμμή 1 θέση του παραθύρου LD. 57

58 Μετά την εισαγωγή της μεταβλητής όνομα (τερματικός διακόπτης 1), κάνουμε κλικ στο [OK]. Μετά την επιλογή της μεταβλητής του τύπου που θέλουμε, κάντε κλικ στο [OK]. 58

59 ΠΩΣ ΝΑ ΚΑΝΕΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Επιλέγουμε από το παράθυρο του εργαλείου χρησιμοποιώντας το ποντίκι. Κάνουμε κλικ με το ποντίκι στη γραμμή 1, στήλη 2 θέση του παραθύρου LD. Επιλέγουμε τη λειτουργία αριθμητική λειτουργία ADD από τη λίστα λειτουργίας στο πλαίσιο διαλόγου για να εισάγουμε τον αριθμό της εισόδου «2» και στη συνέχεια κάνουμε κλικ στο κουμπί [OK] για να δημιουργήσουμε τη λειτουργία. 59

60 60