controlere programabile

7/28/2019 Controlere Programabile

1/44

Laborator Controlere programabile

LUCRAREA DE LABORATOR NR. 1

Descriere controlerului PS4 201 MM1 i a simulatorului.Utilizarea mediului de programare SucoSoft

Descrierea echipamentului

SUCO control PS 4-201-MM 1 este un controler compact, produs de firma KlocknerMoeller.

Controlerul PS 4-201-MM 1 (figura 1) are opt intrri i opt ieiri numerice. Acest numrpoate fi crescut dac se utilizeaz module de extensie cuplate n reea, cu soft de tip SUCOnet K sauSUCOnet K1. Modulele din reea pot fi conectate pn la o distan de maximum 600 m.

Programele utilizator sunt introduse cu ajutorul unui mediu de programare instalat pe uncalculator, cu instruciuni din limbajul de programare standard (IL), prin unitatea de interfa

programabil.

Controlerul PS 4-201-MM 1

1 - acumulator;2 - buton reset;3 - conector pentru extensie;4 - comutator selectare mod de lucru.

Intrrile i ieirile analogice au variaia cuprins ntre 0 i 10 voli. Rezoluia intrriianalogice este de 10 bii (1.024 incremeni), iar a ieirii analogice este de 12 bii (4.096 incremeni).

1=Ready 3=NReady2=Run 4=Battery1 2 3 4

PRG SUCOnet K

PS4 - 201 - MM1

24V 0V G


2/44

Laborator Controlere programabileIntrrile i ieirile numerice sunt izolate galvanic fa de unitatea central de procesare

(UCP) i pot fi alimentate separat. Fiecare intrare i ieire are un led de indicare a strii n care seafl.

Modul de operare

Setarea parametrilor de sistemProgramul utilizator conine informaii asupra configurrii sistemului PS 4 201 n antetul

fiierului surs *.q42. Aceste date sunt convertite de compilatori transferate controlerului.Pentru a seta parametrii sistemului se vor apsa tastele F1, F3 n ordine, pornind de la

meniul principal.F1 ProgramareF3 Editorul parametrilor sistemuluin continuare trebuie s se completeze numele fiierului i driverul corespunztor. Se

introduce sau se seteaz numele cerut i driverele pentru a activa urmtorul ecran:F2 Parametrii sistemuluiParantezele ptrate conin valorile setate implicit. Dup introducerea tuturor valorilor dorite

pentru parametri, se revine prin apsarea tastei F1, Return. Acum se pot salva valorile setate.Opiunile care pot fi setate sunt prezentate n continuare.Program check in RUN: compilatorul construiete o sum de verificare care este salvat n

programul compilat la o locaie definit. Dac se selecteaz Yes = 1, sistemul de operare al PS 4200 verific programul utilizator, n timpul funcionrii cu acest algoritm al sumei de verificare.Controlerul este oprit dac sunt detectate deosebiri ntre sumele verificate. Eroarea este introdus ncuvntul de diagnosticare corespunztoare verificrii. Setarea implicit este No = 0.

Start after NOT READY: definete modul de comportare al controlerului dup NOT

READY. Setarea implicit este HALT.Starea controlerului poate fi setat cu ajutorul unui comutator care are trei poziii:0 Halt (Stop)1 Cold start (pornire la rece)2 Warm start (pornire la cald)Maximum cycle time in ms: setarea implicit este de 60 ms. Valoarea maxim a timpului

poate fi 255 ms. Aceste setri nu controleaz durata de ciclu al programului utilizator, ci numaidefinete o limit superioar pentru verificarea defeciunii. Se seteaz o durat de ciclu mai scurtnumai dac se cunoate timpul real de procesare al programatorului. n acest caz, un timp mai lungde procesare indic o eroare. Selectarea timpului maxim pentru ciclare depinde de tipul i lungimea

programului utilizator ce a fost realizat. Dac durata ciclului este depit, bitul ETC este setat n

cuvntul de diagnosticare DSW i controlerul se schimb pe HALT.Active marker range: setarea implicit este MB0 pn la MB4096. Acest parametru seteaz

lungimea memoriei pentru markerii folosii n programul utilizator. Dac se folosesc markeri nprogramul utilizator care nu au fost definii n setrile implicite, compilatorul va emite un mesaj deeroare corespunztor.

Retentive marker range: n cazul cderii de tensiune, markerii reinui i pstreaz striledefinite anterior. Sunt, de asemenea, pstrate strile definite n cazul restartrii sistemului deoperare. Aceast lungime a markerului formeaz o parte a lungimii markerului activ selectat i nu sesuprapune cu lungimea reinut la pornirea la rece.

Editarea programului pentru controlerul PS4 201 MM1

Editarea programul utilizator poate fi considerat o operaie specific pentru controlerulprogramabil, acesta coninnd o descriere complet a tuturor secvenelor de control.


3/44

Laborator Controlere programabilePentru a crea un program utilizator, se vor selecta urmtoarele taste funcionale, pornind

din meniul principal:-F1 - programare;-F2 - programare IL;

-introducerea numelor fiierelor sursi de referin prin selectarea cilor directoare;-F2 - editarea fiierului program.Pentru fiierul atest.q42 se obine urmtorul ecran n care se poate edita programul (Figura

3.2):

Fereastra de editare program

ncorporarea fiierului de configurare - este necesar pentru compilare.Deoarece fiierul de configurare conine informaii despre structura fizic de conectare a

controlerului cu modulele de extensie local sau alte staii, compilatorul poate verifica dacadresarea i specificaiile sunt corecte.

Sintaxa pentru aceast instruciune este:# include nume_fiier_config.k42

Aceast instruciune trebuie s fie ntotdeauna prima din program.

Compilarea programului

Programul scris trebuie compilat pentru a obine un program executabil.Pentru a compila programul se parcurg urmtoarele etape: se selecteaz F5 Compiler din Meniul de programare. se specific fiierul surs i de referin cerute prin intermediul unor ferestre afiate

succesiv. se specific prin YES sau NO dac sunt incluse fiiere de configurare. Dac se rspunde

cu YES, va trebui s se specifice unul din driver-ele standard (A, B, C...). Dacrspunsul este NO, se va cere s se selecteze driver-ul corespunztor pentru fiecare

instruciune include gsit n timpul compilrii. Rspunsul NO este favorabil numaidac fiierele include sunt salvate pe discuri diferite.


4/44

Laborator Controlere programabileDup ce s-a selectat discul corespunztor prin F1, ncepe compilarea. Dac compilarea este

executat fr erori, programul executabil poate fi transferat controlerului. Dac nu, erorile caresunt listate corespunztor numrului de bloc i linie, trebuie s fie rectificate. Un programexecutabil va fi generat numai dac toate erorile au fost rectificate.

Dup ce programul a fost compilat, acesta numai poate fi decompilat n programul codoriginal. Din acest motiv, trebuie salvate urmtoarele fiiere (copii de rezerv):

- .q42 - fiierul surs;- .z42 - fiierul de referin;- .k42 - fiierul de configurare.

Transferul programului pe controlerul PS 4-201-MM1

Odat ce compilatorul a convertit programul n cod main, acesta poate fi transferat de pecalculator pe controler.

nainte de a efectua transferul prin apsarea tastelor F1, F2, F6 (transfer Drive->PLC),plecnd din meniul principal, trebuie parcuri urmtorii pai:

conectarea calculatorului la controler, utiliznd cablul de programare ZB 4-303-KB1; alimentarea controlerului cu 24V DC, acesta indicnd strile Ready sau Not Ready; se seteaz selectorul modului de operare S2 a controlerului PS 4 -201-MM1 pe poziia 1

(Halt).La sfritul transferului se va da un mesaj de verificare a transferului. Odat ce transferul

programului a fost confirmat, acesta poate fi lansat n execuie, de la controler sau de la calculator,

din Sucosoft.Pentru lansarea programului de pe controler, se va poziiona comutatorul pe poziia Run M-SET sau Run, i apoi se va aciona butonul de Reset.

Etapele de urmat in cadrul lucrrii:

1. Recunoaterea butoanelor de pe panoul dispozitivului2. Se conecteaz cablul de programare ntre calculator (COM1) i cupla de programare de

la PLC.

3. Se alimenteaz controlerul cu 24v CC.4. Se studiaz modul de comutare ntre diferite regimuri de lucru.5. Se va testa simulatorul de intrri digitale.6. Familiarizarea cu mediul de programare al controlerului (SucoSoft) i modul de instalare7. Stabilirea configuraiei hardware.8. Se va configura sistemul F4 (limba, imprimanta i interfaa)9. Configurarea parametrilor de sistem10.Realizarea fiierului de configurare pentru cazul lucrrii de laborator (F4-device-

Configurator) si salvarea acestuia.


5/44



Utilizarea instruciunilor logice i de transfer pentruprogramarea controlerului PS 4 201 MM1

Programul pentru controlerul programabil este realizat dintr-o secven de instruciuni cedescriu operaiile ce dorim s le efectum. El este compus din directivele preprocesori blocuri de

program la sfritul programului principal avnd instruciunea EP sfrit program. n mod uzualobicei se utilizeaz directiva preprocesor:

#include nume.k42unde nume este numele fiierului de configurare.Fiierul de configurare este realizat naintea editrii programului selectnd F1, F4 (Device

Configurator), stabilind partiia (C, D, E,F) i directorul n care se realizeaz salvarea fiieruluiprecum i numele fiierului. Cu F2 se poate realiza configurarea iar cu F4 se realizeaz salvarea.Salvarea se poate realiza cu vechiul nume F2 - Save old name definit la nceput.

Fiecare bloc va fi numerotat cu ajutorul unui numr ncepnd de la 0 reprezentat pe cincicifre i poate avea un anumit comentariu dup care nu este interpretat de compilator.

Exemplu:00000 Primul programCrearea unui bloc se realizeaz cu ajutorul tastei funcionale F2 Open Block, din meniul

de editare.Instruciunile din cadrul fiecrui block vor fi numerotate ncepnd de la 1 utiliznd trei

cmpuri.Exemplu:001 EPEle vor fi reprezentate pe un singur rnd (excepie fcnd funciile).O instruciune este alctuit dintr-un operatori un operand. Operandul n unele cazuri poate

s lipseasc exemplu instruciunea EP sfrit program.Operaiile descrise de operator (operaii logice, aritmetice i de transfer) vor utiliza ca al

doilea operand memoria de lucru numit acumulator (se va nota cu A). Rezultatul operaiei logicearitmetice sau de ncrcare va fi stocat tot n aceast memorie A.

Instruciuni de transfer

Instruciunea de ncrcareAceast instruciune are formatul urmtor:

L operandEa are ca efect ncrcare n memoria de lucru A a operandului respectiv.Nume operand poate fi:


6/44

Laborator Controlere programabilenumele intrrii care se ncarc (L I0.0 - ncarc intrarea I0.0 n acumulator)numele unui marker (memorie) care se ncarc (L M0.0 ncarc memoria M0.0 n

acumulator).numele unei constante care se ncarc (L KB 1 ncarc constanta de tip byte 1 n

acumulator.Instruciunea de ncrcare cu valoare negatLN operand - Ea are ca efect ncrcare n memoria de lucru A a valorii negate

corespunztoare operandului respectiv.

Instruciunea de ncrcare a coninutului registrului auxiliarGOR Aceast instruciune are ca efect ncrcarea coninutului registrului auxiliar n

registrul de lucru i se utilizeaz la nivel de byte sau word.

Instruciunea de transfer la ieire (alocare)Aceast instruciune are formatul:= operandEa are ca efect transferul coninutului memoriei de lucru la adresa corespunztoare

operandului.Operandul poate fi o memorie (marker) = M0.0 - coninutul acumulatorului se transfer n memoria M0.0sau o ieire= Q 0.0 - coninutul acumulatorului se transfer la ieirea Q0.0.

Instruciunea de transfer negat=N operand

Coninutul acumulatorului se transfer cu valoare negat la operandul specificat

Exemplu 1:

S se realizeze un program care afieaz la ieirea Q0.0 valoarea logic a intrrii I0.0.

L I.0.0.= Q.00

Instruciuni logice

Instruciunile logice ce se pot realiza sunt: I, SI negat, SAU, SAU NEGAT, SAU exclusiv,SAU exclusiv negat i negare.

Instruciunea IA operand Se efectueazi logic ntre acumulatori operand iar rezultatul se depune n

acumulator.Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Exemplu 2:

S se realizeze un program care afieaz la ieirea Q0.0 valoarea logic a funciei I0.0*I0.1.L I0.0 ncarc I0.0 n acumulatorA I0.1 Efectueaz I0.0*I0.1 i pstreaz rezultatul n acumulator=Q0.0 Transfer coninutul acumulatorului (I0.0*I0.1) la ieirea Q0.0


7/44


Instruciunea I negat

AN operand - Se efectueazi logic ntre acumulatori valoarea negat a operandului iar

rezultatul se depune n acumulator.Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Instruciunea SAUO operand - Se efectueazsau logic ntre acumulatori operand iar rezultatul se dune n

acumulator.Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Instruciunea SAU negatON operand - Se efectueazsau logic ntre acumulatori valoarea negat a operandului iar

rezultatul se dune n acumulator.Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Instruciunea SAU exclusivXO operand - Se efectueazsau exclusiv logic ntre acumulatori operand iar rezultatul se

dune n acumulator.Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Instruciunea SAU exclusiv negatXON operand - Se efectueazsau logic ntre acumulatori valoarea negat a operanduluiiar rezultatul se dune n acumulator.

Operandul poate fi o intrare, o memorie (marker) sau o ieire.

Instruciunea de negare.NOT Se neag rezultatul stocat n registrul de lucru.

Instruciunea SetS operand Efectueaz atribuirea valorii 1 operandului specificat dac coninutul

registrului de lucru este egal cu 1. Operandul trebuie s fie de tip bit.

Instruciunea ResetR operand Efectueaz atribuirea valorii 0 operandului specificat dac coninutul

registrului de lucru este egal cu 1. Operandul trebuie s fie de tip bit.Instruciunea sfrit modulEM Aceast instruciune marcheaz sfritul modulului program.

Instruciunea sfrit programEP Reprezint sfritul logic i fizic al programului. Instruciunea se amplaseaz dup

ultimul pas din programul principal producnd un salt ctre sistemul de operare.


8/44


Lucrri experimentale

1. Se vor scrie programele n SucoSoft utiliznd instruciunile prezentate pentru urmtoareleaplicaii:

Q0.0=I0.1*I0.3 + I0.2*I0.4 + I0.5 Partea de pornire/ oprire a unei instalaii dac exist condiii de pornire.

START I0.0STOP I0.3COPO I0.5INSTF Q0.2

INSTF=(START* COPO+INSTF)*STOP Se va realiza fiierul de referini se vor introduce simbolurile urmtoare: START

I0.0, STOP I0.3, COPO I0.5, INSTF Q0.2

Se va rescrie programul utiliznd simboluri2. Se vor verifica programele i se vor transfera pe PLC.3. Se vor simula programele i se vor nota observaiile.


9/44



Utilizarea instruciunilor aritmetice i de salt pentruprogramarea controlerului PS 4 201 MM1

Instruciuni de salt

Instruciunea de salt necondiionatJP etichet La ntlnirea acestei instruciuni se realizeaz un salt necondiionat n program

pn la adresa dat de etichet. Eticheta poate fi specificat la nceputul unui modul imediat dupidentificator.

Instruciuni de salt condiionatJC etichet - La ntlnirea acestei instruciuni se realizeaz un salt n program pn la

adresa dat de etichet, numai dac coninutul registrului acumulator este egal cu 1. n caz contrarse execut instruciunile urmtoare.

JCN etichet - La ntlnirea acestei instruciuni se realizeaz un salt n program pn laadresa dat de etichet, numai dac coninutul registrului acumulator este egal cu 0. n caz contrarse execut instruciunile urmtoare.

Ramificaie condiional

BX etichet La ntlnirea acestei instruciuni se evalueaz valoarea expresiei condiionale(dat de variabila condiional X). Dac valoarea expresiei X este adevrat se realizeaz un salt laadresa dat de etichet.

X poate fi unul din cei patru bii ai registrului de stare C (transport), Z(zero), P/M(plus/minus), V(depire). sau una din expresiile E, LT, GT, LE, GE. setate ca urmare a unei

comparaii.Instruciunile vor avea semnificaiile urmtoare:BB nr etichet realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul nr este 1.BNB nr etichet realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul nr este 0.BC etichet- realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de transport este 1.BNC etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de transport este zero.BP etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de semn este plus.BM etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de semn este minus.BV etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de depire este 1.BNV etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac bitul de depire este zero.BE etichet- realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac termenii comparai prin CMP

sunt egali.BNE etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac termenii comparai prin

CMP nu sunt egali.


10/44

Laborator Controlere programabileBLT etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac relaia ntre termenii

comparai prin CMP este mai mic ().BLE etichet - realizeaz un salt la adresa dat de etichet dac relaia ntre termenii

comparai prin CMP este mai mic sau egal (=).

Instruciunea de comparaie

CP operand Compar operandul specificat cu coninutul registrului de lucru i se seteazoperatorii condiionali BE, BNE,BLT, BGT, BLE, BGE. Aceti operatori condiionali carerealizeaz o ramificaie condiional sunt utilizai mpreun cu CP. Biii condiionali sunt alteraiimediat de comparaie.

Operandul poate fi o intrare, o constant, o memorie (marker) sau o ieire de tipul byte sauword. Datele comparate trebuie s aib acelai tip.

Instruciuni aritmetice

Instruciunea de adunareADD operand - Se efectueaz adunarea ntre coninutul acumulatorului i valoarea

operandului iar rezultatul se depune n acumulator.Valoarea operandului nu este alterat.Operandul poate fi o intrare, o constant, o memorie (marker) sau o ieire de tipul byte sau

word. Valorile implicate n adunare sunt ntregi cu semnul plus sau minus.

ExempluL MB 3ADD KB 1=MB3

Aceast secven de instruciuni realizeaz MB3=MB3+1.

Instruciunea de scdereSUB operand - Efectueaz scderea ntre coninutul acumulatorului i valoarea operandului

iar rezultatul se depune n acumulator. Valoarea operandului nu este alterat.Operandul poate fi o intrare, o constant, o memorie (marker) sau o ieire de tipul byte sauword. Valorile implicate n scdere sunt ntregi cu semnul plus sau minus.

ExempluL MB 1SUB MB 3=MB5Aceast secven de instruciuni realizeaz MB5=MB1-MB3.

Instruciunea de nmulireMUL operand - Efectueaz nmulirea ntre coninutul acumulatorului i valoarea

operandului iar rezultatul se depune n acumulator. Valoarea operandului nu este alterat.Operandul poate fi o intrare, o constant, o memorie (marker) sau o ieire de tipul byte sau

word. Valorile implicate n nmulire sunt ntregi cu semnul plus sau minus.


11/44


Instruciunea de mprireDIV operand - Efectueaz mprirea ntre coninutul acumulatorului i valoarea

operandului iar rezultatul se depune n acumulator. Valoarea operandului nu este alterat.

Operandul poate fi o intrare, o constant, o memorie (marker) sau o ieire de tipul byte sauword.

La efectuarea operaiilor aritmetice biii condiionali din registrul de stare sunt actualizai:C (bit de transport) va fi egal cu 1 dac exist transportZ (zero) va fi egal cu 1 dac rezultatul operaiei este egal cu zero.V (depire) va fi egal cu 1 dac ca urmare a efecturii operaiei avem depire.(Pentru variabilele de tip byte vom avea valori fr depire n intervalul 128 , +127 iar

pentru variabilele de tip word n intervalul 32768, +32767.)


1. Se vor realiza programele pentru exemplele prezentate anterior.2. Se va realiza un program care va analiza intrrile analogice: IAW4 i IAW6 i va genera

ieirea Q 0.0 dac IAW4>IAW6, ieirea Q0.1 dac IAW4=IAW6 i ieirea Q0.2 dacIAW4


12/44


LUCRAREA DE LABORATOR NR. 4Realizarea aplicaiilor utiliznd temporizrii

generatoare de impulsuri

BBlloocc ffuunncciioonnaall TTRR

TTeemmppoorriizzaattoorr ccuu nnttrrzziieerree llaa aannccllaannaarree

Sintaxa: apelare:TR - S (baza de timp)

Reprezentare:TR7-S[ ] S: start i set[ ] R: reset[ ] STOP: ntrerupere pentru timer

[W] I: seteaz valoarea temporizrii[ ] EQ: ieirea temporizrii[W] Q: valoarea timpului rmas n uniti ai bazei de timp

Baza de timp poate fi n ms (milisecunde) sau s (secunde).Dac intrarea S este 1, ieirea EQ o urmeaz, ntrziat de timpul T, unde:T= (valoarea temporizrii)*(baza de timp).Modul n care lucreaz aceast temporizare este prezentat n diagramele urmtoare.

S

EQ

1

1

0

0

t

tT


13/44


Pentru T > durata setrii temporizrii (S) ieirea EQ rmne 0.Dac se acioneaz intrarea de STOP atunci la T se aduga i timpul ct e STOP.

BBlloocc ffuunncciioonnaall TTFF

TTeemmppoorriizzaattoorr ccuu nnttrrzziieerree llaa rreevveenniirree

Reprezentare:TF7-ms-R[ ] S: start i set[ ] R: reset[ ] STOP: ntrerupere pentru timer[W] i: seteaz valoarea timpului[ ] EQ: ieirea de control[W] Q: valoarea timpului rmas n ms

Ieirea temporizrii EQ se seteaz High pe frontul cresctor al mrimii S.

Dac intrarea S trece n Low, ieirea EQ o urmeaz, ntrziat de timpul T (1), unde T= (factorul de ntrziere)*( baza de timp).

Timpul setat ar trebui ntotdeauna s fie mai mare dect timpul ciclului pentru a asiguradetectarea ntrzierii. Ieirea Q arat timpul trecut, n uniti din baza de timp selectat.Msurarea timpului poate fi ntrerupt printr-un semnal H la intrarea STOP; adic timpul dentrziere T este extins cu durata egal cu timpul ct intrarea STOP este n HIGH. Ieirea EQurmrete ieirea S numai dac intrarea STOP este LOW, cnd intrarea de set este HIGH.Cronometrul este resetat la starea iniial dac intrarea R este HIGH.

S

EQ

1

1

0

0

t

tT


14/44


Dac se acioneaz intrarea de STOP atunci la T se aduga i timpul ct e STOP.

BBlloocc ffuunncciioonnaall TTGGEENN

GGeenneerraattoorr ddee iimmppuullssuurrii

Sintax:TGEN

S: Start i setI: Perioada semnalului n ms (L KW 400, pentru 400ms)P: Ieirea pulsului

baza de timp este n milisecunde; nu necesit nici o specificaie.

Modul de funcionare a generatorului este dat de diagrama urmtoare.

I va reprezenta perioada T a semnalului.


1. Se va implementa o temporizare la anclanare avnd ieirea la Q0.0 i fiind activat deI0.0

2. Se va simula programul i se vor da diferite valori pentru temporizri.3. Se va implementa o temporizare la revenire avnd ieirea la Q0.2 i fiind activat de I0.2

4. Se va simula programul i se vor da diferite valori pentru temporizri.5. Se va simula programul i se vor da diferite valori pentru temporizri. Se va analiz

efectul butonului de STOP I0.1

S

EQ

1

1

0u

0

t

tT

T

P

S


15/44

Laborator Controlere programabile6. Se va implementa un generator de impulsuri pe ieirea Q0.3 avnd perioada de 400ms.

Setarea se va realiza prin intrarea I0.5.7. Program pentru semnalizare avarie

Daca semnalul de avarie AV- I0.2 este 1 el va activa lampa de semnalizare E1- Q0.1. Dac

durata acestui semnal este mai mare de 2s va intra n funciune lampa cu funcionareintermitent E2 Q0.2 (perioad 400ms).


16/44


LUCRAREA DE LABORATOR NR. 5Realizarea aplicaiilor pe baza reprezentrii Grafcet

utiliznd funcii de control secvenial

MMeettooddaa ddee rreepprreezzeennttaarree GGrraaffcceett

GRAFCET este o metod de reprezentare de tip graf, care comport dou tipuri de noduri:etape i tranziii.

Arcele fac legtura ntre etape i tranziii. Pot fi de la etape la tranziii sau de la tranziii laetape.

O etap poate s aib dou stri, adic s fie activ (reprezentat prin marcaj) sau inactiv.Etapa care trebuie s fie activ cnd sistemul este pus n funciune se numete etap iniial.

Reprezentarea etapelor

Tranziiile sunt reprezentate ca n figura 3.5. Fiecrei tranziii Ti i este asociat o funcienumit funcie de receptivitate Ri.

Ri = funcie logic (variabile de intrare sau/i de stare)

Reprezentarea tranziiilor

Dac sunt mai multe arce care sosesc sau pleac de la aceeai tranziie, reprezentarea conine

i o linie dubl.

1

2

- etap inactiv

- etap activ.

- etap iniial0

RiTi


17/44


Jonciuni i distribuii I

Cnd dou sau mai multe linii se conecteaz la aceeai etap, se regrupeaz.

Jonciuni i distribuii SAU

O tranziie poate s nu aib etape de intrare sau etape de ieire. n primul caz vom aveatranziie surs, iar n al doilea - tranziie final.

Ansamblul etapelor active la un moment dat, definete situaia la acel moment. O situaiecorespunde unei stri a sistemului. Evoluia strii se va face prin efectuarea tranziiilor.

Aciunile sunt reprezentate ntr-un dreptunghi asociat etapelor, acestea putnd fi executatecnd etapa respectiv este activ.

Reprezentarea aciunilor

O tranziie este executabil dac urmtoarele dou condiii sunt ndeplinite: toate etapele care preced tranziia sunt active (se spune c tranziia este valid);

RiTi

jonciune Ia)

RiTi distribuie Ib)

RiTi

jonciune idistribuie I

c)

Ti

jonciune SAUa)

Ti+1

i

Ti

distribuie SAUa)

Ti+1

i

Ti

Aciuni i+1i+1

Aciuni ii

Ri


18/44

Laborator Controlere programabile funcia de receptivitate asociat tranziiei are valoarea adevrat sau este egal cu 1.

Execuia unei tranziii const n a dezactiva toate etapele dinaintea tranziiei i a activa toateetapele de dup. Aceste operaii sunt indisociabile i sunt executate simultan. Execuia unei astfel detranziii este considerat de durat nul.

Reguli de execuie a tranziiilor: toate tranziiile executabile sunt imediat executate; etapa ce este simultan activati dezactivat este considerat activ; mai multe tranziii simultan executabile sunt simultan executate.

O variabil de intrare de durat foarte mic este considerat un eveniment. n reprezentareade tip Grafcet este introdus o variabil de temporizare t/i/ - o variabil logic care va fi egal cu1, dac a trecut un interval de timp , din momentul ultimei treceri a etapei i de la starea inactiv lastarea activ.

Ca exemplu, pentru secvena din figura a este prezentat modul de efectuare a tranziiilor,prin diagrama din figura b.

Diagrama pentru reprezentarea modului de efectuare a tranziiilor

- unde: Xi reprezint starea etapei i, iar Xi+1 reprezint starea etapei i+1; t/i+1/10s i t/i+1/20s sunt variabile de temporizare raportate la etapa i+1; a i b - funcii de receptivitate.

Aciunile pot fi mprite n dou categorii: aciuni de nivel impulsiv i aciuni de nivel (potfi condiionate sau necondiionate).Aciunile de nivel sunt definite numai pentru situaii stabile.Aciunile impulsive au durat foarte scurt i realizeaz schimbarea unei variabile sau

contorizarea unei mrimi.Pentru sistemul modelat, aceste aciuni pot fi ieiri. Funcia de receptivitate poate fi un

eveniment extern sau un eveniment i o condiie.

Macroetape i pseudo-macroetape

Macroetapele i pseudo-macroetapele sunt utilizate pentru descrierea sistemelor complexe.Acestea permit detalierea separat a unor pri din GRAFCET.

10 s

20 s

t/i+1/10 s

t/i+1/20 s

Ti

i+1

i

a

bTi+1

10

10

10

10

10

10

Xi

b

Xi

a

a) b)


19/44


Reprezentarea macroetapei

Macroetapa are numai o intrare i o ieire. Execuia unei tranziii nainte de macroetapconduce la activarea etapei de intrare din descrierea macroetapei.

Pseudo-macroetapa - reprezint o parte din GRAFCET, care este reprezentat concentrat.

Reprezentarea pseudo-macroetapei

Aciunile sunt reprezentate de aciunile ce aparin etapelor ce intr n descrierea pseudo-macroetapei.

Blocul funcional SK (control secvenial)

Aceast

funcie utilizeaz

reprezentarea GRAFCET.

Controlul secvenial d posibilitatea ca diferitele sarcini s fie executate ntr-o anumitordine, conform reprezentrii GRAFCET. Aciunile prevzute n funcia de control secvenial suntexecutate pas cu pas. Secvena unui pas asigur activarea acelui pas numai dac pasul anterior a fostdezactivat. Aceasta permite secvenelor complexe s fie programate simplu i clar. Paii cureniactivi sunt ntotdeauna indicai n acest fel, simplificnd astfel diagnosticarea erorilor.

Avantajele blocului secvenial SK: structura clar a secvenelor complexe; paii de cuplare ntre etape nu trebuie programai; caracteristici simple de setare i resetare a pailor; modificrile la blocul funcional SK sunt posibile, fr probleme;

diagnosticri simple ale erorilor prin programul ce indic paii activi; procesare rapid a pailor din secven.

Programarea controlului secvenial permite reprezentarea grafic sau structural a etapelor.Etapa de start sau iniial definete poziia iniial, coninnd condiiile de start i de

iniializare de la nceputul procesului. n reprezentarea Grafcet aceast etapa este ntotdeaunasimbolizat printr-un dreptunghi cu linie dubl. Paii sunt numerotai consecutiv, fiecrui pasfiindu-i asignate anumite aciuni. Aciunile sunt executate numai atunci cnd etapa corespunztoareeste activ.

O caracteristic important este aceea c numai un singur pas este activ la un moment dat, ntimp ce ceilali sunt ignorai. Programul lucreaz n pasul curent pn cnd este executat tranziiaurmtoare. Numai dup execuia acestei tranziii, programul continu cu procesarea pasuluiurmtor.

Aciuni iii

5

M30


20/44

Laborator Controlere programabileCu ramurile de tip SAU, poate fi executat numai un singur pas dintre paii programai n

paralel (o singur linie orizontal). Cu ramurile de tip I pot fi executate mai multe bifurcaiiparalele, n acelai timp (linie dubl orizontal).

O ramurI poate fi sincronizat. Sincronizarea asigur ca tranziia final a secvenei I s

nu fie procesat, pn cnd ultima etap a ramurilor paralele nu devine activ.

Sintaxa funciei de control secvenial

SK - - R(R numai dac se cere o funcie de memorare)

Nr. blocului funcional: este limitat numai de mrimea memoriei.Nr. de pai: 199Adncimea de cascadare: 8

Timpul de execuie: cu SET = RESET = 0: aproximativ 130 ms cu RESET = 1: aproximativ 240 ms cu SET = 1: aproximativ 250 ms cu SINO invalid: aproximativ 150 ms

Reprezentarea va fi urmtoarea:

SK i - j[ ] S: S activeaz funcia de control secvenial

[ ] R: R reseteaz funcia de control secvenial i activeazprogramul de iniializare[b] SINO: SINO definete contorul numrului de etap[b] ERR: ERR indic starea de eroare[b] SQNO: SQNO indic numrul etapei care se execut[ ] TG: TG indic schimbarea numrul etapei de executat[$] INIT: INIT numele subprogramului de iniializare[$] AC1: AC1 numele etapei 1 (exemplu $START)[$] AC2: AC2 numele etapei 2[$] AC3: AC3 numele etapei 3.

.[$] ACj: ACj numele etapei j

Subprogramul de iniializare va stabili numrul primei etape de executat.$INIT denumire suprogram

L KB 1 ncarc 1 n registrul de lucru= SKi SINO transfer numrul etapei (1) ce urmeaz a se executa la

contorul de etapEM sfrit modul

Paii individuali sunt creai de subprograme care conin aciuni ce urmeaz a fi executate.

Condiiile necesare de trecere la o alt etap trebuie programate ntre sfritul unui pas i nceputulaltuia. Paii pot fi executai, fie succesiv, fie n paralel sau ntr-o anumit ordine permind astfel,formarea unor secvene complexe necesare realizrii aplicaiei.


21/44

Laborator Controlere programabileFuncia de control secvenial pentru execuia liniar a pailor este alctuit din urmtoarele

elemente: iniializarea blocului funcional SK; procesarea blocului funcional SK; schema strilor blocului funcional.

Iniializare: Intrarea SINO specific ce pas (etap) urmeaz s fie procesat. nainte casecvena pasului s fie apelat pentru prima dat, aceast intrare trebuie iniializat cu numrul

primului pas ce urmeaz a fi procesat. Iniializarea este cel mai bine ndeplinit de subprogramulINIT, care rmne activ atta timp ct intrarea RESET=1. Operandul INB 0.0 (indicator pentru

primul ciclu dup Reset sau dup apsarea butonului de reset), poate fi folosit pentru intrarea deReset a funciei de control secvenial. Intrarea de Reset este setat la 1, n primul ciclu dupnceperea programului. Programul INIT asigneaz intrrii SINO, numrul primului pas.

Aceasta iniializare asigur c blocul funcional SK cunoate numrul primei etape ceurmeaz a fi procesat. Valoarea numrtorul de pas SINO va fi schimbat n funcie de etapa ceurmeaz a fi executat. Secvena logic a programului utilizator poate fi scris simplu.

Pentru a activa blocul funcional, intrarea de SET trebuie s fie 1. Aceasta activeazsimultan etapa (pasul) definit la intrarea SINO. Dac ambele intrri S i R sunt 1 n acelai timp, vafi executat numai subprogramul de iniializare.


1. S se realizeze reprezentarea grafcet a unui proces secvenial alctuit din trei etape.In prima etap este fcut ieire Q0.1. Din aceast etap se poate trece n etapa a

doua, dac este activat intrarea I0.2. n etapa a doua se realizeaz ieirea Q0.2. Dinaceast etap se poate trece n etapa a treia dac este activat intrarea I0.3. n etapa atreia se realizeaz ieirea Q0.3. Din aceast etap se poate trece n prima etap daceste activat intrarea I0.1. La activarea butonului de STOP-I0.0 se oprete procesul.

2. Se va edita programul folosind funcia de control secvenial i se va compila.3. Se va transfera programul, se va simula i se va testa comportarea acestuia la diverse

combinaii ale intrrilor.


22/44



Realizarea programului pentru automatizarea

unui proces ciclic secvenial

TTeemmaa lluuccrrrriiii RReeaalliizzaarreeaa pprrooggrraammuulluuii PPLLCC ppeennttrruu uurrmmttooaarreeaa aapplliiccaaiiee..

Procesul ce constituie obiectul acestei aplicaii este alctuit dintr-o etap iniiali din optetape ce se desfoar secvenial i ciclic.

Pornirea secvenei ciclice se poate realiza prin acionarea butonului de START, dac suntndeplinite condiiile de pornire CP. Oprirea instalaiei se realizeaz dac este acionat butonulSTOP, indiferent de etapa n care se afl. Duratele n care sunt active etapele sunt egale i luateastfel nct, s poat acoperi efectuarea aciunilor cu timpul de execuie cel mai mare. Pentru a nu sefolosi opt temporizri i pentru a putea controla timpul de desfurare a fiecrei etape, se utilizeazun semnal dreptunghiular (N), de perioad constant, ce permite trecerea de la o etap la alta, atuncicnd se detecteaz un front cresctor sau descresctor.

Din figura urmtoare se poate observa c, pe perioada unei etape palierul semnalului esteconstant. n etapa 1 N=1, n etapa 2 N=0, n etapa 3 N=1 i aa mai departe. Se observ c

succesiunea etapelor este 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dup care se repet (1,2, ...).

Semnal de comutare a etapelor

Semnalul dreptunghiular se va realiza cu ajutorul funciei TGENi disponibil n Sucosoft.Activarea funciei se realizeaz prin acionarea butonului START, iar semnalul generat estetransferat n memoria (de tip bit) M0.0.


1. Realizarea schemei Grafcet pentru procesul prezentat


23/44


Reprezentarea Grafcet a procesului

Simbolurile utilizate n reprezentarea Grafcet au urmtoarea semnificaie:1. A1 Aciuni etapa 1

2. A2 Aciuni etapa 23. A3 Aciuni etapa 34. A4 Aciuni etapa 45. A5 Aciuni etapa 66. A7 Aciuni etapa 77. A8 Aciuni etapa 88. N Semnal comutare etape9. START Pornire proces ciclic10.CP Condiii de pornire11.STOP Oprire proces ciclic

2. Realizarea programului pentru controlerul programabil cu ajutorul funciei de controlsecvenial plecnd de la reprezentarea Grafcet a procesului.


24/44

Laborator Controlere programabileProgramul pentru controlerul programabil PS4 201 MM1 ce permite automatizarea acestui

proces este urmtorul:

" Printout of file: e:luc.q42 Date: 21. 3. 5"

00000 "

001 #include "luc.k42"

002 SK0 -9 Funcie de control

secvenial

003 [ ] S: 'START Pornire proces ciclic

004 [ ] R: 'STOP Oprire proces ciclic

005 [b] SINO:

006 [b] ERR:

007 [b] SQNO:

008 [ ] TG:

009 [$] INIT: $INI

010 [$] AC1: $E0

011 [$] AC2: $E1

012 [$] AC3: $E2

013 [$] AC4: $E3

014 [$] AC5: $E4

015 [$] AC6: $E5

016 [$] AC7: $E6

017 [$] AC8: $E7

018 [$] AC9: $E8

019 TGEN0 Funcie generator de

semnal dreptunghiul

020 [ ] S: 'START Pornire proces ciclic

021 [w] I: KW 600

022 [ ] P: M 0.0 Semnal comutare etape

023 EP

00001 $INI "iniializare

001 L KB 1

002 = SK0 SINO Funcie de control

secvenial

003 EM

00002 $E0 "Etapa 0

001 L 'START Pornire proces ciclic

002 A 'CP Condiii de pornire

003 AN 'STOP Oprire proces ciclic

004 A 'N Semnal comutare etape

005 JCN END

006 L KB 2


secvenial

00003 END "

001 EM

00004 $E1 "

001 L K 1

002 = Q 0.0 Aciuni etapa 1

003 =N Q 0.7 Aciuni etapa 8

004 LN 'N Semnal comutare etape


006 JCN END

007 L KB 3


secvenial00005 END "

001 EM


25/44

Laborator Controlere programabile00006 $E2 "

001 L K 1



004 L 'N Semnal comutare etape

005 AN 'STOP Oprire proces ciclic006 JCN END

007 L KB 4


secvenial

00007 END "

001 EM

00008 $E3 "

001 L K 1





006 JCN END007 L KB 5


secvenial

00009 END "

001 EM

00010 $E4 "

001 L K 1





006 JCN END

007 L KB 6008 = SK0 SINO Funcie de control

secvenial

00011 END "

001 EM

00012 $E5 "

001 L K 1





006 JCN END


secvenial

00013 END "

001 EM

00014 $E6 "

001 L K 1





006 JCN END


secvenial

00015 END "


26/44

Laborator Controlere programabile001 EM

00016 $E7 "

001 L K 1


003 =N Q 0.5 Aciuni etapa 6004 LN 'N Semnal comutare etape


006 JCN END

007 L KB 9


secvenial

00017 END "

001 EM

00018 $E8 "

001 L K 1


003 =N Q 0.6 Aciuni etapa 7004 L 'N Semnal comutare etape


006 JCN END

007 L KB 1


secvenial

00019 END "

001 EM

3. Se vor utiliza simboluri n program specificate n continuare.

Fiierul de referin va conine urmtoarele elemente.

Symbol Operand M/B Terminal Operand comment

A1 Q 0.0 Aciuni etapa 1








N M 0.0 Semnal comutare etape

SK0 Funcie de control

secvenialGN TGEN0 Funcie generator de

semnal dreptunghiul

START I 0.0 Pornire proces ciclic

CP I 0.3 Condiii de pornire

STOP I 0.5 Oprire proces ciclic

4. Se va compila programul i se va transfera pe PLC5. Se va simula i se vor da valori diferite pentru perioada semnalului. Perioada semnalului

se va citi de la intrarea analogic IAW0. Reglarea perioadei semnalului se va realiza dinpoteniometrul P1 disponibil pe controler.


27/44



Automatizarea operaiilor de dozare, ambalare i etichetarea pastelor finoase cu controlere PS4

Lucrarea de laborator const n realizarea programului pentru PLc n SucoSoft pentruurmtoarea aplicaie.

Aplicaia prezint o soluie de automatizare a operailor de dozare, ambalare i etichetare apastelor finoase scurte. Sistemul de automatizarea a fost conceput pentru o structur mecanicpropus pentru efectuarea acestor operaii.

Sistemul a fost conceput ca o main automat pentru dozare, ambalare i etichetare (figura3.27).

Secvenele de operaii efectuate sunt urmtoarele:A. Antrenare ambalaj. Antrenarea ambalajului se realizeaz pn la sesizarea

ambalaj pregtit sau poziie de prindere, dac nu exista deja ambalaj pregtit.B. Pregtire ambalaj. Aceast operaie se realizeaz numai la pornirea mainii,dac nu exist deja ambalaj pregtit (pung). Folia pentru ambalaj esteantrenat pn n poziia de oprire (prindere). Se fixeaz folia, se lipete,(lipitur pe dou nivele), iar n continuare se taie. n acest fel s-a pregtit

partea de jos a pungii. Ambalajul este antrenat pn la sesizarea ambalajpregtit.

C. Dozarea. Se elibereaz dozatoarele 1 i 2, iar la atingerea greutii G2, senchide dozatorul 2. Dozatorul 1 va permite o ncrcare mai lenti implicit odozare mai precis. La atingerea greutii G1 (greutatea dorit), se nchide idozatorul G1.

D. Ambalarea. Se fixeaz folia i se lipete, (lipitur pe dou nivele).E. Etichetarea. Se acioneaz dispozitivul de etichetare i se taie ntre cele dou

rnduri de lipituriF. Evacuarea. Se acioneaz dispozitivul de evacuare. Dup aceast operaie se

continu cu repetarea ciclic a etapelor A, C, D, E, F.


28/44


Main automat pentru dozare, ambalare i etichetare1 dozator 12 rol antrenare ambalaj3 dozator 24 folie ambalaj5 dispozitiv de msurare a greutii6 paste finoase ambalatePornirea mainii se realizeaz prin acionarea butonului de Start, iar oprirea prin acionarea

butonului de Stop sau Avarie.


1. Se va realiza schema Grafcet a procesului.


29/44


2. Se vor stabili numrul de intrri i ieiri necesare pentru controlul procesului.3. Se va realiza fiierul de configurare specificnd elementele hardware utilizate. Pentru

aceast aplicaie se poate utiliza un modul master PS4 201 MM1 i un modul slave LE116-XD1.

3. Stabilirea valorii msurate (greutatea)

LE 116-XD1PS4 - 201-MM1

PC


30/44

Laborator Controlere programabileMsurarea greutii se realizeaz cu ajutorul unui traductor de greutate care furnizeaz un

semnal cuprins ntre 0 i 10V proporional cu greutatea msurat.Precizia msurrii este dat de cei 10 bii pe care se realizeaz conversia intrrii analogice.

Precizia de msurare mVv

Pm 76,92

1010 ==

Intrarea analogic IAW4 va fi n funcie de valoarea greutii msurate.Greutii G2 (la care se nchide dozatorul 2) i va corespunde o valoare de 7V, iar lui G1 o

valoare de 8V.Valoarea hexa corespunztoare pentru G2 va fi:

HCD271710

27

10

==

Valoarea hexa corespunztoare pentru G1 va fi:

H333819

10

28

10

==

4. Realizare fiier de referin. Fiierul de referin va cuprinde elementele din tabloulurmtor.

Simbol Operand Comentariu

RUN I 0.0 Execuie programSTART I 0.1 Pornire instalaiePO I 0.3 Poziie oprireCTAI I 0.4 Confirmare tiereCEVAC I 0.5 Confirmare evacuare

PET I 0.7 Poziie etichetare

STOP I 0.6 Oprire instalaieAP I 0.2 Ambalaj pregtitMG IAW4 Msurare greutateAR Q 0.0 Antrenare rol ambalajD1 Q 0.1 Deschidere dozator 1

D2 Q 0.2 Deschidere dozator 2

PRIND Q 0.3 Prindere ambalaj

LIP Q 0.4 Lipire

TAI Q 0.5 Tiere pungETIC Q 0.6 Etichetare ambalaj

EVAC Q 0.7 Evacuare produs ambalatM 0.0 Memorarea primului ciclu

T1 M 0.1 Ieire temporizare prindereT2 M 0.2 Ieire temporizare lipireCS SK0 Funcie de control secvenialTP TR0 Temporizare prindere

TL TR1 Temporizare lipire

5. Relizare programului i compilarea lui n SUCO soft S30-S4-200.

" Printout of file: e:it.q42 Date: 21. 3. 5"

00000 "Maina automata de dozare, ambalare si etichetare


31/44

Laborator Controlere programabile001 # include "it.k42"

002 SK0 -9

003 [ ] S: 'RUN Execuie program

004 [ ] R: 'STOP Oprire instalaie

005 [b] SINO:

006 [b] ERR:007 [b] SQNO:

008 [ ] TG:

009 [$] INIT: $I

010 [$] AC1: $1

011 [$] AC2: $2

012 [$] AC3: $3

013 [$] AC4: $4

014 [$] AC5: $5

015 [$] AC6: $6

016 [$] AC7: $7

017 [$] AC8: $8

018 [$] AC9: $9

019 TR0 -S Temporizare prindere020 [ ] S: 'PRIND Prindere ambalaj

021 [ ] R: 'LIP Lipire

022 [ ] STOP:

023 [w] I: KW 5

024 [ ] EQ: M 0.1 Ieire temporizare

prindere

025 [w] Q:

026 TR1 -S Temporizare lipire

027 [ ] S: 'LIP Lipire

028 [ ] R: 'TAI Taiere punga

029 [ ] STOP:

030 [w] I: KW 4

031 [ ] EQ: M 0.2 Ieire temporizarelipire

032 [w] Q:

033 EP

00001 $I "iniializare

001 L KB 1

002 = SK0 SINO

003 EM

00002 $1 "

001 L K 1

002 = M 0.0 Memorare primul ciclu

003 L 'START Pornire instalaie004 A 'AP Ambalaj pregtit

005 AN 'STOP Oprire instalaie

006 JCN END

007 L KB 2

008 = SK0 SINO

00003 END "

001 EM

00004 $2 "

001 L K 1

002 = 'AR Antrenare rola ambalaj

003 =N 'EVAC Evacuare produs

ambalat004 L 'PO Poziie oprire


006 JCN END


32/44

Laborator Controlere programabile007 L 'AP Ambalaj pregtit

008 JC ET1

009 L M 0.0 Memorare primul ciclu

010 JCN END

011 L KB 5

012 = SK0 SINO013 JP END

00005 ET1 "

001 L KB 3

002 = SK0 SINO

00006 END "

001 EM

00007 $3 "

001 L K 1

002 = 'D1 Deschidere dozator 1


004 L 'MG Msura greutate

005 CP KHW 2CD006 BLT END

007 L KB 4

008 = SK0 SINO

00008 END "

001 EM

00009 $4 "

001 L K 0


003 L 'MG Msura greutate

004 CP KHW 333

005 BLT END

006 L KB 5007 = SK0 SINO

00010 END "

001 EM

00011 $5 "

001 L K 0


003 =N 'PRIND Prindere ambalaj

004 L M 0.1 Ieire temporizare

prindere


006 JCN END

007 L KB 6008 = SK0 SINO

00012 END "

001 EM

00013 $6 "

001 L K 1

002 =N 'PRIND Prindere ambalaj

003 = 'LIP Lipire

004 L M 0.2 Ieire temporizare

lipire


006 JCN END

007 L KB 7008 = SK0 SINO

00014 END "

001 EM


33/44


00015 $7 "etichetare

001 L K 1

002 =N 'LIP Lipire

003 = 'ETIC Etichetare ambalaj

004 L 'PET Poziie etichetare005 AN 'STOP Oprire instalaie

006 JCN END

007 L KB 8

008 = SK0 SINO

00016 END "

001 EM

00017 $8 "

001 L K 1

002 =N 'ETIC Etichetare ambalaj

003 = 'TAI Taiere punga

004 L 'CTAI Confirmare taiere

005 AN 'STOP Oprire instalaie006 JCN END

007 L KB 9

008 = SK0 SINO

00018 END "

001 EM

00019 $9 "

001 L K 1

002 =N 'TAI Taiere punga

003 = 'EVAC Evacuare produs ambalat

004 L 'CEVAC Confirmare evacuare


006 JCN END007 L KB 2

008 = SK0 SINO

00020 END "

001 EM

6. Transferul programului i simularea acestuia.


34/44


a) b)

IN001 IN002 IN003

Contacte: a) n.d., b) n.. (dou variante).

LUCRAREA DE LABORATOR NR. 8Programarea controlerelor programabile

pe baza diagramelor Ladder

Scrierea unui program n limbajul orientat pe scheme de contacte (Ladder Diagram LD)presupune desenarea unei diagrame (diagram LD) similare unei scheme electrice cu contacte.

Elementele componente ale diagramei LD modeleaz funcionarea elementelor unei scheme cucontacte. De aceea interpretarea funcionrii diagramei LD este similar interpretrii schemelorelectrice cu contacte.

Elementele de baz utilizate pentru scrierea unui program n limbaj LD sunt contactele,bobinele, temporizatoarele, numrtoarele i blocurile funcionale (funciile).

Contactele

Contactele sunt elemente de programare care modeleaz contactele aparatelor electrice decomutaie. Ca i n cazul acestora din urm, contactele pot fi de tip n.d. i n..

n cadrul unui program LD, contactele pot fi asociate intrrilor AP, ieirilor PLC sau unorvariabile interne. La intrri pot fi conectate dispozitive care au dou stri de funcionare cum ar ficontactele auxiliare ale contactoarelori releelor, contactele n.. sau n.d. ale butoanelor de comand,limitatoarelor de curs, detectoarelor de mrimi fizice, elementelor de protecie, ieirile digitale aleunor aparate de msur, protecie sau comand, ieirile digitale ale altor PLC sau sisteme decomand etc.

Pe lng contactele obinuite, unii productori pun la dispoziia programatorilor i alteelemente de programare corespunztoare intrrilor AP, ntlnite, ndeosebi, n cazul circuitelenumerice, cum ar fi intrri cu memorie (latch), intrri active pe frontul cresctor sau active pefrontul descresctor.

BobineleBobinele sunt elemente de programare care modeleaz funcionarea bobinele contactoarelor

i releelor electromagnetice. Ca i n cazul bobinelor din schemele electrice, bobinele dinprogramele LD pot avea dou stri: alimentate sau nealimentate. Ele pot fi asociate ieirilorautomatului dar i unor variabile interne modelnd astfel releele auxiliare din cadrul schemelorelectrice cu contacte.

Fiecare ieire este de asemenea identificat n mod unic, modul de identificare diferind de la

un productor la altul. Fiecrei ieiri i se asociaz o singur bobini unul sau mai multe contactece pot fi utilizate n schem n mod asemntor contactelor auxiliare ale contactoarelori releelor.La aceste ieiri pot fi conectate dispozitive care au dou stri de funcionare cum ar fi

bobinele contactoarelor sau releelor, elemente de semnalizare acustic sau luminoas, sarcini de


35/44


a) b)

OUT 001 OUT 002 OUT 003

Bobine: a) normal (dou variante), b) negat.

putere mic, intrrile digitale ale unor aparate de msur, protecie sau comand, intrrile digitaleale altor PLC sau sisteme de comand etc.

n Fig.2 sunt date simbolurile folosite pentru reprezentarea bobinelor. Avnd n vedere cbobinele sunt asociate ieirilori c acestea pot fi negate, putem ntlni ca element de programare n

limbajul LD, bobina negat (Fig.2b). ntr-un automat, fiecare ieire este identificat n mod unic,identificarea fiind diferit de la productor la productor. Fiecrei ieiri i se asociaz unul sau maimulte contacte avnd acelai identificatori care pot fi folosite n diagrama LD.

TemporizatoareleTemporizatoarele sunt elemente de programare care modeleaz funcionarea releelor de timp

i a contactelor temporizate. Ele sunt utilizate pentru a realiza aciuni ntrziate sau ce dureaz unanumit interval de timp. Productorii de PLC furnizeaz att funcii elementare de temporizare cti funcii mai complexe. n acest fel, temporizatoarele utilizate n programele LD au o flexibilitate io funcionalitate mult mai mare dect temporizatoarele utilizate n schemele electrice.

Temporizatoarele simple permit realizarea unei aciuni ntrziate cu un anumit interval detimp ce poate fi programat. Funciile de temporizare mai complexe au n vedere obinerea unortemporizri variabile, funcie de anumite condiii care apar la un moment dat.

n cadrul programelor LD, un temporizator are o structur de tipul celei din Fig.3.

Fiecare temporizator din schem este identificat n mod unic, modul de identificare fiinddiferit de la un productor la altul.

Materializarea temporizatoarelor n PLC se realizeaz utiliznd circuite numrtoare. Ca

urmare, indicarea temporizrii se va face preciznd numrul de incremente de timp pe caretemporizatorul l va numra (valoarea prestabilit) i durata unui increment (baza de timp). n cazuln care implementarea limbajului permite utilizarea unor baze de timp diferite pentru temporizatoarediferite, trebuie precizat pentru fiecare temporizator aceast baz de timp. Valorile uzuale pe care le

poate avea baza de timp sunt 0,01s; 0,1s sau 1s.n cazul n care baza de timp este aceeai pentru toate temporizatoarele, precizat n

manualul de programare a AP, aceasta este omis. Ca urmare, valoarea prestabilit poate fiexprimat n uniti de timp (s).

Temporizatoarele au cel puin o intrare de iniializare, la activarea creia ncepetemporizarea i o ieire. n unele variante, acestea sunt prevzute i cu o intrare de validare i nc oieire care reprezint negata primei ieiri.

NumrtoareleNumrtoarele sunt elemente de programare care poate primi o serie de impulsuri care sunt

analizate n cadrul programului LD pentru a detecta numrul de apariii ale unor evenimente cum ar

Validare

Iniializare

Ieire

Nr. temporizator

Baza de timp

Valoareaprestabilit

Structura unui temporizator.


36/44


NumrareIeire

Ieire negat

Nr. numrtor

Valoareprestabilit

Iniializare

Structura unui numrtor.

fi: numrul de pai efectuai de un motor pas cu pas, numrul de conectri-deconectri ale unuiaparat. Numrul acestor evenimente poate fi comparat cu anumite valori prestabilite i n funcie derezultatul acestor comparaii pot fi luate anumite decizii i date comenzile corespunztoare.

Exist mai multe tipuri de numrtoare, printre cele mai uzuale fiind: numrtoarele

unidirecionale, cresctoare sau descresctoare i numrtoarele bidirecionale care pot numra attdescresctor ct i cresctor.

n cadrul programelor LD, un numrtor are o structur de tipul celei din Fig.4.

Fiecare numrtor din schem este identificat n mod unic, modul de identificare fiind diferitde la un productor la altul. Pentru fiecare numrtor se precizeaz valoarea prestabilit, aceastareprezentnd valoarea maxim pe care o va numra numrtorul dup care va activa ieirea.

Numrtorul are cel puin dou intrri, una de numrare i una de iniializare (la activareaacesteia numrtorul ncepe s numere impulsurile sosite la intrarea de numrare) i o ieire. Altevariante de numrtoare sunt prevzute i cu o intrare de validare i o ieire care reprezint negata

primei ieiri.

Blocurile funcionalePentru materializarea unor funcii mai complexe menite s uureze scrierea programelor nlimbaj LD sunt utilizate blocuri funcionale. Aceste blocuri modeleaz diverse categorii de funciidintre care cele mai utilizate sunt urmtoarele: funcii de ncrcare a unor constante numerice,funcii aritmetice, funcii logice pe 8 sau 16 bii, funcii de conversie a informaiei din diferiteformate (binar, BCD, Gray etc), funcii de tratare a ntreruperilor, funcii pentru detectareafronturilor cresctoare sau descresctoare a semnalelor, funcii pentru realizarea controlerelor isecveniatoarelor, funcii pentru actualizarea rapid a intrrilori ieirilor, funcii pentru comandanumrtoarelor de mare vitez.

De obicei, formatul i modul de funcionare a blocurilor funcionale difer de la un automatla altul, fiind specific fiecrui productor n parte. Prin intermediul standardului IEC 61131-3 i a

altor iniiative recente se caut standardizarea unor astfel de blocuri astfel nct ele s aib nu numaiaceeai interfa dari acelai comportament, diferena fiind dat numai de modul n care acesteasunt materializate pentru fiecare automat n parte. Standardul are drept scop i asigurarea c aceste

blocuri funcionale pot fi utilizate, folosind aceeai interfa n oricare alt limbaj din cele 4 adoptate.

Restricii n scrierea programelor orientate pe scheme de contacteAtunci cnd se realizeaz scrierea unui program LD pentru un automat programabil concret,

trebuie s se in seama de limitrile pe care pachetul de programe le poate avea.Limitri importante pe care le pot avea pachetele de programe ce utilizeaz limbajul LD sunt

cele legate de formatul diagramei care materializeaz schema cu contacte. O parte din acestelimitri in de proprietile intrinseci ale limbajului; altele sunt specifice diferitelor programe

comerciale i sunt datorate soluiilor tehnice adoptate de firmele productoare pentru implementareadiverselor elemente ale limbajului. O parte a acestor limitri sunt prezentate n continuare:

a) o bobin trebuie s fie alimentat ntotdeauna prin intermediul unui contact;


37/44

Laborator Controlere programabileb) bobina trebuie s fie introdus ntotdeauna la captul din dreapta al liniei;c) toate contactele trebuie s fie pe direcie orizontal;d) numrul contactelor pe o linie de alimentare a unei bobine este limitat prin program;e) un grup de contacte poate alimenta o singur bobin;

f) realizarea buclelor poate fi realizat ntr-un singur mod sau poate s nu fie permis;g) sensul curentului prin circuit este de la stnga la dreapta diagramei.De obicei manualele de utilizare ale programelor conin toate informaiile necesare pentru ca

utilizatorul s poat scrie programul n formatul acceptat de PLC.Transcrierea schemelor electrice cu contacteScrierea unui program n limbajul LD poate fi realizat ntr-un mod simplu pornind de la

schema electric cu contacte al unui circuit care ar ndeplini aceeai funcie. Ceea ce trebuie s facprogramatorul este s transpun schema respectiv folosind elementele de programare alelimbajului. Pentru acest lucru el va trebui s parcurg urmtoarele etape:

definirea listei dispozitivelor conectate la intrrile i ieirile AP,atribuirea unor identificatori de intrare i de ieire acestor dispozitive,trasarea diagramei LD,indicarea conexiunilor la PLC a elementelor de comand.

Scrierea programului n diagrame LDpentru controlerul programabil Mitsubishi FX -2N-5A

Editarea programului se va realiza n mediul de programare MELSECMEDOC FX/WIN

versiunea 3.20. Pornirea programului se realizeaz fcnd dublu clic pe icoana .Pentru crearea unui fiier nou se execut comanda File->New i se va deschide fereastra

PLC type settings cu ajutorul creaia se stabilete tipul de PLC. Se va selecta FX2N ca n figuraurmtoare.

FiguraDup ce se d OK n fereastra PLC type settings se deschid dou ferestre de programare:

una utiliznd instruciuni iar urmtoare diagrame Laddern Fig. 8 se indic principalele elemente ale ferestrei de scriere a programului de aplicaie.

Pentru aceasta avem la dispoziie comenzile din bara de meniuri (accesibile direct sau prinintermediul unor combinaii ale tastelor funcionale - scurtturi) i bare de butoane.

Scriere programului cu ajutorul diagramelor LadderElementele programului de aplicaii sunt introduse ntre cele dou bare de alimentare.

Introducerea contactelor


38/44


Fig Elementele ferestrei de editare a programului de aplicaiei n mediul de programareMELSEC-MEDOC FX/WIN

Contact normal deschis: se utilizeaz butonul corespunztor sau tasta funcional F5 meniulTOOLS i apoi Contact.

Contact normal nchis: se utilizeaz butonul corespunztor din bara de butoane sau tastafuncional F6.

n ambele cazuri apare fereastra de dialog Input device (Fig. 9) unde trebuie introdusoperandul respectiv.

Fereastra de introducere a operandului

Dac se face clic pe Reference va apare o fereastr de dialog care ne permite alegerea tipuluide operand folosit.

Acesta poate indica o intrare (X000, X001 ... X005), o ieire (Y000...Y003), un element detemporizare (T000...T00n), element auxiliar (M000...M00n), elemente ale blocurilor funcionale.


39/44


Fereastra Device details

Introducerea bobinelorPentru introducerea bobinelor se utilizeaz butonul corespunztor sau tasta funcional F7.

Ca i n cazul contactelor va apare fereastra de dialog Input device n care trebuie precizatindicatorul bobinei (Y000...Y003).

Introducerea temporizatoarelorPentru introducerea temporizatoarelor se utilizeaz acelai buton i aceeai tast funcinal

utilizat pentru bobine. n fereastra de dialog Input device, pe lng indicatorul temporizatorului(T000...T00n) trebuie indicat i valoarea temporizrii sub forma Km, unde m este valoareatemporizrii n milisecunde.

Introducerea numrtoarelorPentru introducerea numrtoarelor (contoarelor) se utilizeaz acelai buton i aceeai tast

funcinal utilizat pentru bobine. n fereastra de dialog Input device, pe lng indicatorulnumrtorului (C000...C00n) trebuie indicat i valoarea numrtorului pentru care bobina esteactivat sub forma Km.

Introducerea funciilor specialePentru introducerea funciilor speciale se utilizeaz butonul corespunztor sau tasta

funcional F8. Ca urmare apare fereastra de dialog Input instruction (Fig. 10) unde trebuieintroduse mnemonicul funciei precum i parametrii acestora. Fiecare instruciune are lista ei

proprie de parametri acestea fiind date n manualul de programare a familiei Mitsubishi FX de PLC.

Fig.10 Fereastra Input instruction

Conversia i verificarea programuluiPentru a putea fi transferat n memoria PLC, programul de aplicaie scris folosind limbajul

LD trebuie convertit n formatul recunoscut de PLC. Pentru aceasta se execut comanda Tools ->Convert.

Programul poate fi verificat dac este corect executnd comanda Option -> Program check.n acest caz va apare dialogul urmtor.


40/44


Dialogul Syntax error check

Salvarea programuluiProgramul de aplicaie poate fi salvat folosind comanda File -> Save as. Numele fiierului

trebuie sa respecte convenia de nume pentru fiierele sistemului de operare MS-DOS.Transferul programului

Pentru transferul programului pe PLC se va selecta PLC -: Transfers i apoi Write.Lucrri experimentaleSe va instala i lansa programul MELSECMEDOC FX/WIN.Se vor scrie programele pe baza diagramelor LD pentru PLC pentru urmtoarele aplicaii:Y000=X001*X003 + X002*X004 + X005Partea de pornire/ oprire a unei instalaii dac exist condiii de pornire.

START X000STOP - X001COPO X005INSTF Y002

INSTF=(START* COPO+INSTF)*STOP

Program pentru semnalizare avarieDaca semnalul de avarie AV este 1 el va activa lampa de semnalizare E1. Dac durata

acestui semnal este mai mare de 2s va intra n funciune hupa (H) i va iniia secvena de avarie(SAV).

IntrriAV-X000START X001STOP- X002IeiriE1- Y000H-Y001SAV-Y002Se vor verifica programele i se vor transfera pe PLC.Se vor simula programele i se vor nota observaiile.


41/44


LUCRAREA DE LABORATOR NR. 9Automatizarea operaiilor de dozare, ambalare i etichetare

a pastelor finoase cu controlere Twido

Lucrarea i propune realizarea unei soluii de automatizare cu controlere Twido a aplicaieiprezentat n lucrarea 7.

Aplicaia prezint o soluie de automatizare a operailor de dozare, ambalare i etichetare apastelor finoase scurte. Sistemul de automatizarea a fost conceput pentru o structur mecanicpropus pentru efectuarea acestor operaii.

Sistemul a fost conceput ca o main automat pentru dozare, ambalare i etichetare.Secvenele de operaii efectuate sunt urmtoarele:Antrenare ambalaj. Antrenarea ambalajului se realizeaz pn la sesizarea ambalaj pregtit

sau poziie de prindere, dac nu exista deja ambalaj pregtit.

Pregtire ambalaj. Aceast operaie se realizeaz numai la pornirea mainii, dac nu existdeja ambalaj pregtit (pung). Folia pentru ambalaj este antrenat pn n poziia de oprire(prindere). Se fixeaz folia, se lipete, (lipitur pe dou nivele), iar n continuare se taie. n acest fels-a pregtit partea de jos a pungii. Ambalajul este antrenat pn la sesizarea ambalaj pregtit.

Dozarea. Se elibereaz dozatoarele 1 i 2, iar la atingerea greutii G2, se nchide dozatorul2. Dozatorul 1 va permite o ncrcare mai lent i implicit o dozare mai precis. La atingereagreutii G1 (greutatea dorit), se nchide i dozatorul G1.

Ambalarea. Se fixeaz folia i se lipete, (lipitur pe dou nivele).Etichetarea. Se acioneaz dispozitivul de etichetare i se taie ntre cele dou rnduri de

lipituriEvacuarea. Se acioneaz dispozitivul de evacuare. Dup aceast operaie se continu cu

repetarea ciclic a etapelor A, C, D, E, F.

Pornirea mainii se realizeaz prin acionarea butonului de Start, iar oprirea prin acionareabutonului de Stop sau Avarie.


Se va realiza schema Grafcet a procesului.Se vor stabili numrul de intrri i ieiri necesare pentru controlul procesului.Se va configura fiierul creat specificnd elementele hardware utilizate.n varianta n care se utilizeaz controlere TWIDO ale firmei Schnaider, prolema de

automatizare poate fi rezolvat utiliznd un modul master TWDLMDA20DRT i un modul slave deintrri ieiri analogice, TWDAMM3HT.


42/44


Structura hardware cu controlere TWIDO

3. Stabilirea valorii msurate (greutatea)Msurarea greutii se realizeaz cu ajutorul unui traductor de greutate, care furnizeaz un

semnal cuprins ntre 0 i 10V, proporional cu greutatea msurat.Precizia msurrii este dat de cei 12 bii (4096 incremeni), pe care se realizeaz conversia

intrrii analogice.

Precizia de msurare mVv

Pm 44,22

1012 == .

Intrarea analogic %IW1.0 va fi n funcie de valoarea greutii msurate.Greutii G2 (la care se nchide dozatorul 2) i va corespunde o valoare de 7V, iar lui G1 o

valoare de 8V.Valoarea hexa corespunztoare pentru G2 va fi:

HB33286710

27

12

== .

Valoarea hexa corespunztoare pentru G1 va fi:

HCCC3277

10

28

12

== .

Se vor definii simboluri conform tabelului urmtor

Operand Simbol Comentariu

%I0.0.11 AP Ambalaj pregtit%Q0.0.0 AR Antrenare rol ambalaj%I0.0.5 CEVAC Confirmare evacuare%I0.0.2 CLIPIRE Confirmare lipire%I0.0.4 CTAI Confirmare tiere%Q0.0.6 ETIC Etichetare ambalaj%Q0.0.7 EVAC Evacuare produs ambalat%Q0.0.1 ID1 nchidere dozator 1%Q0.0.2 ID2 nchidere dozator 2%Q0.0.4 LIP Lipire


43/44

Laborator Controlere programabile%IW0.1.0 MG Msurare greutate coninut%I0.0.10 PA Prezen ambalaj%I0.0.7 PET Poziie etichetare%I0.0.3 PO Poziie oprire%Q0.0.3 PRIND Prindere ambalaj%I0.0.8 RDET Revenire dispozitiv etichetare%I0.0.6 REVE Revenire dispozitiv evacuare%I0.0.0 RUN Execuie program%I0.0.1 START Pornire instalaie%I0.0.9 STOP Oprire instalaie%Q0.0.5 TAI Tiere pung%TM1 TL Temporizare lipire%TM0 TP Temporizare prindere

Realizarea programului i analizarea lui n TwidoSoft.

Programul pe baza schemei Grafcet, pentru controlul acestui proces este prezentat ncontinuare.

Lista de instruciuni

=*= 1LD %I0.0.1AND %I0.0.10

AND %I0.0.11# 2

=*= 2LD %I0.0.3AND %I0.0.11# 3LD %I0.0.3ANDN %I0.0.11AND %M0ANDN %I0.0.9# 5

=*= 3LD [ %IW0.1.0 >= 2867 ]# 4

=*= 4LD [ %IW0.1.0 >= 3277 ]# 5

=*= 5LD %TM0.QANDN %I0.0.9


44/44

Laborator Controlere programabile# 6

=*= 6LD %TM1.Q

ANDN %I0.0.9# 7

=*= 7LD %I0.0.7# 8

=*= 8LD %I0.0.4AND %I0.0.6ANDN %I0.0.9# 9

=*= 9LD %I0.0.5AND %I0.0.9# 2

LD %X1ST %M0LD %X2

ST %Q0.0.0LD %X3ST %Q0.0.1ST %Q0.0.2LD %X4ST %Q0.0.2LD %X5ST %Q0.0.3IN %TM0LD %X6ST %Q0.0.4

IN %TM1LD %X7ST %Q0.0.6LD %X8ST %Q0.0.5LD %X9ST %Q0.0.7END

controlere programabile

Documents