Programozás | PLC programozás » Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek, irányítás TWIDO PLC-vel, mérési útmutató

Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium Irányítás TWIDO PLC-vel Mérési útmutató BME IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 1 Általános tudnivalók A mérés elején a mérésvezet bemutatja a mérés során használt berendezéseket és a TWIDOSUITE fejleszt rendszer kezelését, valamint a PLC felprogramozásának lépéseit. A második részben a mérésvezet által kiadott feladatot kell megoldani. Ez egy PLC program elkészítését és kipróbálását jelenti. Az elkészült program m ködését a mérésvezet nek be kell mutatni. A mérés sikeres elvégzéséhez ismerni kell: - a TWIDO PLC hardware felépítését, - a TWIDO PLC létradiagramos programozási nyelvét, - a TWIDO SUITE fejleszt rendszert. A legfontosabb tudnivalók a mérési útmutatóból és a tárgy illetve a tárggyal párhuzamos el adásokhoz tartozó segédletekb l

megtanulhatók. A TWIDO-SUITE fejleszt rendszer szolgáltatásait és használatát is a megadott honlapról letölthet anyagokból lehet elolvasni. A mérés el tt a mérésvezet kérdésekkel ellen rzi a felkészülést. A készületlenül jött hallgatók a mérést nem végezhetik el, nekik azt a pótmérésen pótolniuk kell. 1.1 Jegyz könyv A mérés végén elkészítend jegyz könyvnek tartalmaznia kell a megírt programok vázlatos m ködését, a feladat megoldásához készített állapotdiagramot és a programot. A jegyz könyv papíron és elektronikus formában is beadható. A jegyz könyv leadási határideje a mérést l számított egy hét. A mérésre az osztályzatot a mérésvezet az elkészült jegyz könyv, és a kérdésekre adott válaszok alapján határozza meg. 2 A TWDLCAA24DRF kompakt TWIDO PLC hardver felépítése 2 3 5 7 6 1 4 -2- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium 1 2 3 4 5 6 7 TWIDO PLC mérés

BME-IIT 2009 Tápfeszültség bemenet (230VAC) 14 darab kétállapotú (24VDC) bemenet Bemenetek állapot kijelz i (LED) 10 darab kétállapotú kimenet (24VDC) 2 alapjel potenciométer (%IW0.00: 0 – 1023 és %IW002: 0 – 511) Kimenetek állapot kijelz i (LED) Programozói csatoló felület (PRG) 2.1 Tápfeszültség A laborban használt TWIDO PLC-k 230VAC tápfeszültséggel m ködnek. A bels üzemi feszültségeket a PLC a belsejében lev tápegységgel el állítja, kifelé pedig érzékel k m ködtetéséhez 24VDC feszültséget biztosít. 2.2 Kétállapotú bemenetek (24VDC) A TWDLCAA24DRF PLC kilenc darab kétállapotú bemenete van. Ezek a CPU-tól galvanikusan leválasztottak, névleges feszültségük 24VDC. A mérés során a kétállapotú bemenetekre kapcsolókat kötünk. A kétállapotú bemenetek %I0.0-tól %I013-ig közvetlenül címezhet k 2.3 Bemenetek állapot kijelz i A bemenetek fizikai állapotát a bemenetekhez rendelt LED-ek jelzik. 2.4 Kétállapotú

kimenetek A TWDLCAA24DRF PLC 7 darab 0,5A-el terhelhet 24 VDC kétállapotú kimenettel rendelkezik. Ezek a CPU-tól galvanikusan leválasztottak, és rövidzárral valamint túlfeszültséggel szemben védettek. A kétállapotú kimenetek %Q0.0-tól %Q09-ig közvetlenül címezhet k 2.5 Kimenetek állapot kijelz i A kimenetek fizikai állapotát a kimenetekhez rendelt LED-ek jelzik. 2.6 Analóg be- és kimenetek A TWDLCAA24DRF kompakt vezérl k nem tartalmaznak beépített analóg bemeneteket és kimeneteket. Analóg be és kimenetek használatához b vít modulok szükségesek 2.7 Alapjel potenciométerek (P1, P2) A két küls alapjel potenciométer lehet vé teszi, hogy programozó eszköz nélkül lehessen alapjelet változtatni. Az els potenciométer (%IW000) felbontása 10bit (01023), a második (%IW0.02) felbontása pedig 9bit (0511) -3- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 2.8 Programozói csatoló

felület (PRG) A CPU-tól galvanikusan leválasztott RS485 interfész az alábbi feladatokra szolgál: PLC programozása számítógépr l programozó kábellel. Adatcsere RS485 csatoló felülettel rendelkez berendezésekkel MODBUS protokoll használatával. 2.9 Memória A TWDLCAA24DRF PLC 32kbájtos elemmel védett RAM memóriával rendelkezik. Ez a RAM az adat memória, és a felhasználói program memória feladatát látja el. A bels RAM tároló kapacitása dugaszolható memória modulokkal b víthet . -4- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 3 A létradiagramos programozás alapelemei A létradiagramos programozási nyelv a leggyakrabban alkalmazott PLC programozási eszköz. A villamos áramút tervek mintájára alakult ki, azok szoftveres megfelel jének tekinthetjük, de a mai PLC fejleszt rendszerek a hagyományos relés logikáknak megfelel elemeken túl már nagyon sok összetett funkcióelem

és programszervezési technikák használatát is lehet vé teszik a létradiagramon belül 3.1 Alapelemek A létradiagram a következ alapelemekb l épül fel: vezetékek kontaktusok tekercsek funkcióblokkok 3.11 Vezetékek A grafikus ábrázolásban a bal oldalon függ legesen van a pozitív tápsín, a jobb oldalon pedig a negatív tápsín. A kett között vízszintesen és egymás alatt vannak az áram utak Minden áram út bal oldalán vannak a kontaktusok, a jobb oldalon pedig a tekercsek. Egy áramút (Rung, Network) egy logikai függvényt valósít meg. A kontaktusok soros illetve párhuzamos kapcsolásával a logikai elemek ÉS illetve VAGY kapcsolatát valósítjhatuk meg. A tekercs a logikai függvény eredményét tárolja. A TWIDO PLC a ma szokásos PLC-k többségéhez hasonlóan a logikai függvényeket fentr l lefelé, egy függvényen (létrasoron) belül pedig balról jobbra haladva számítja ki. Az utolsó létrasor kiszámítása után a ciklikus m ködésnek

megfelel en minden kezd dik el röl. A fenti ábra a: Q := ((A and B) or C) and (not(D)) logikai függvényt valósítja meg. Az „A”, „B”, „C”, „D” lehetnek a PLC kétállapotú bemenetei, a „Q” pedig az egyik kétállapotú kimenet, de lehetnek bels memória változók is. (A fenti kifejezésben a zárójelek a not (D) kivételével nem szükségesek.) -5- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 3.12 Kontaktusok Típus Alaphelyzetben nyitott (Záró érintkez ) (NO - Normally Open) Alaphelyzetben zárt (Bontó érintkez ) (NC - Normally Closed) Rajz jel M ködés A kontaktus „ vezet” , ha a változó értéke TRUE A kontaktus „ vezet” , ha a változó értéke FALSE A kontaktus „ vezet” , amikor a változó FALSE értékr l TRUE értékre vált A kontaktus „ vezet” , amikor a változó TRUE értékr l FALSE értékre vált Felfutó él érzékeny kontaktus Lefutó él

érzékeny kontaktus 3.13 Tekercsek Típus Rajz jel Normál tekercs Negált m ködés tekercs Beíró (SET) tekercs Törl (RESET) tekercs A fentieken túl sok PLC-ben más m ködési elv programozásánál a fentieket használhatjuk. M ködés A tekercs akkor és addig lesz bekapcsolt állapotban, amíg a bal oldalán logikai TRUE van (az ág „ vezet” ) A tekercs akkor és addig lesz bekapcsolt állapotban, amíg a bal oldalán logikai FALSE van (az ág nem „ vezet” ) A tekercs bekapcsolt állapotba kerül ha a baloldali ág „ vezet” , és úgy marad a RESET-ig A tekercs kikapcsolt állapotba kerül ha a baloldali ág „ vezet” , és úgy marad a SET-ig tekercsek is léteznek, a TWIDO 3.14 Funkció blokkok Ez a rövid összefoglaló a mai PLC-kben található számtalan funkcióblokk közül csak a méréshez szükséges, és a TWIDO PLC-kben is használható legfontosabb funkcióblokkokat mutatja be. -6- Programozható irányító berendezések és

szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 3.141 Id zít k A „ C” tekercs az „ A” és „ B” kontaktusok zárása után 3 másodperccel kés bb kapcsol be. A TWIDO PLC-ben háromféle elven m köd id zít t használhatunk: TON TOF TP Bekapcsolás késleltetés Kikapcsolás késleltetés Pulzus Az id zít k m ködési elve id diagramokkal: 3.1411 TON Megjegyzés: Ha az IN bemenet a „ t” id letelte el tt visszamegy logikai 0 szintre a „ Q” kimeneten nem lesz magas szint (lásd ábra jobb oldali rész). 3.1412 TOF Megjegyzés: Ha az id zítés elindult, akkor a „ Q” kimeneten csak akkor lesz újra alacsony szint, ha az IN bemenet a „ t” ideig folyamatosan alacsony szint (lásd ábra jobb oldali rész). 3.1413 TP -7- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Megjegyzés: Ha az id zítés elindult, akkor a „ Q” kimenet a „ t” id lejártakor mindenképpen

alacsony szintre vált (lásd ábra jobb oldali rész). 3.142 Számlálók A TWIDO PLC-kben fel-le számlálókat használhatunk. A számláló CU bemenetén lev felfutó élre a számláló értéke 1-el n , a CD bemeneten lev felfutó élre pedig 1-el csökken. Az R bemeneten lev logikai TRUE érték törli a számlálót, az S bemeneten lev TRUE érték pedig a Preset Value értéket állítja be (fenti ábrán 10). A számláló blokk az aktuális értékét mindig összehasonlítja az ún. Preset Value értékkel, és egyez ség esetén a D (Done) kimenetét logikai TRUE értékre állítja. A fenti ábrán a %C0 fizikai cím számláló amikor eléri a 10-es számolt értéket, a D kimenetének az R bemenetre való kötésével az rögtön törl dik is. A TWIDO PLC számlálói 0.9999 közötti tartományban tudnak számolni Nagyobb számokig történ számlálás két vagy több számláló kaszkádosításával oldható meg. Ehhez az E és F kimeneteket használhatjuk,

amelyek az alul (Empty), illetve a túlcsordulást (Full) jelzik. 3.143 Komparátor blokk A fenti ábrán a „ C” tekercs bekapcsol, ha az „ A” és „ B” kontaktusok zártak, valamint az el z példa számlálójának értéke is kisebb 5-nél. A komparátor blokkban a szokásos relációs jeleket használhatjuk: < <= > >= = <> Analóg bemeneti jelek feldolgozásakor a komparátor egyik operandusa lehet pl.: %IW00 -8- Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 3.144 Aritmetikai blokk A fenti ábrán a %MW10 fizikai cím memóriaszóba 5-ös értéket írunk, ha az „ A” és a „ B” kontaktusok zártak. Az aritmetikai blokkokban az értékadás jobb oldalán aritmetikai kifejezések állhatnak a szokásos m veleti jelekkel: + - * / Nagyobb PLC-kben az aritmetikai blokkok bonyolult számításokat trigonometrikus, hatvány stb függvényekkel, illetve tömb, mátrix, string típusú

váltózókra vonatkozó m veleteket is tartalmazhatnak. Analóg kimeneti jel el állításakor a baloldalon például: %QW1.0 szerepel 3.15 Fizikai címek használata a programban A TWIDO SUITE-ban a változókhoz (bemenet, kimenet, memória, ) címet kell rendelnünk. A címzések formája a következ : %Ix.y: Kétállapotú bemenet %Qx.y: Kétállapotú kimenet %Mx: Memória bit %MWx: Memória szó %IWx.y: Analóg bemenet %QWx.y:Analóg kimenet %TMx: Id zít %Cx: Számláló %Sx: System bit %SWx: System szó A cím mindig % karakterrel kezd dik, majd a típusának megfelel sorszámból áll. Példák %I0.0 %I0.1 %I1.0 0. digitális bemenet (egy bit) 1. digitális bemenet (egy bit) 0. digitális bemenet (egy bit) az els b vít modulon %Q0.0 %Q0.1 %Q2.0 0. digitális kimenet (egy bit) 1. digitális kimenet (egy bit) 0. digitális kimenet (egy bit) a második b vít modulon %IW0.0 0. analóg bemenet (egy szó, 16 bit – els potenciométer) %M0 %M12 0. memória bit a bites

memóriában 12. memória bit a bites memóriában %MW0 %MW1 0. memória szó (16 bit) a szavas memóriában 1. memória szó (16 bit) a szavas memóriában %MW0:0 0. memória szó 0bitje (nem azonos a %M0-val !!!) %S6 6. System bit (1Hz frekvenciájú 50% kitöltési tényez j négyszögjel) -9- bet (k)b l és a Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 3.16 Szimbolikus változók A változóknak és a program által használt objektumoknak (id zít k, számlálók, stb.) célszer szimbolikus neveket adni, és a fizikai címük helyett a létradiagramban a kontaktusoknál azokat használni. A program így olvashatóbb, könnyebben érthet A szimbólumok és a fizikai címek összerendelését a TWIDO-SUITE Program Configure menüpontjában végezhetjük. A szimbolikus elnevezések nem tartalmazhatnak szóköz karaktert, nem kezd dhetnek számmal, viszont ékezetes karaktereket használhatunk. Az ábrán

lev szimbólumtábla a második mintapéldához (automata ajtó nyitás – zárás vezérélése) tartozik. - 10 - Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 4 Egyszer feladatok TWIDO PLC-vel 4.1 Szivattyú vezérlés Feladat Egy tartályba kútból szivattyúval tölthetünk vizet. A tartályból a vizet folyamatosan fogyasztják. A tartályban két szintkapcsoló, egy alsó és egy fels kapcsoló van Készítsünk szivattyúvezérl programot! A szivattyút vezéreljük úgy, hogy ha a tartályban a vízszint az alsó szintjelz alatt van, akkor induljon el a szivattyú, és mindaddig járjon folyamatosan, amíg a víz a fels szintjelz t el nem éri. A fels szintjelz elérésekor álljon le a szivattyú, majd csak akkor kapcsoljon be újra, ha a víz az alsó szintjelz alá csökkent. Villogó hibajelzés legyen, ha a fels szintjelz jelez, de az alsó nem! (Ez üzemszer en nem lehetséges). Amíg a hiba

fennáll, a szivattyú motor ne m ködjön! Bemenetek: %I0.0 %I0.1 Alsó szintkapcsoló Fels szintkapcsoló Kimenetek: %Q0.0 %Q0.1 Szivattyú motor m ködtetés Hibalámpa - 11 - Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium 4.2 TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Automata ajtó nyitása - zárása Feladat Készítsük el egy áruház bejáratánál lev következ egyszer modell alapján! automatikusan nyíló és záró ajtó vezérlését a Az ajtó két oldalán egy-egy mozgásérzékel érzékeli a közeled ket. Ha bármelyik irányból mozgást érzékelünk, az ajtót ki kell nyitni. A nyitó irányú motort addig kell vezérelni, amíg a Nyitva végállás kapcsoló nem jelez. Ha nyitott ajtónál 3 sec-ig egyik mozgásérzékel sem jelez mozgást, az ajtót be kell zárni. A záró irányú motort addig kell vezérelni, amíg a Zárva végállás kapcsoló nem jelez. - 12 - Programozható irányító berendezések és

szenzorrendszerek laboratórium 4.3 TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Garázsajtó vezérlés Feladat Készítsünk garázsajtó vezérl programot a következ módon: A garázsajtó a „ Nyitógomb” megnyomására nyíljon ki, a „ Zárógomb” megnyomására pedig csukódjon be. Ha egy „ Fénysorompó” érzékel azt jelzi, hogy akadály van az ajtó alatt, akkor állítsa meg az ajtó csukódását, de a nyitást ne állítsa le. Amíg a „ Fénysorompó” akadályt jelez, addig az ajtó zárását ne lehessen elindítani. Az ajtómozgató motorokat végállás kapcsolók állítják le Ha a két végállás kapcsoló egyszerre jelez, akkor jelezzen hibát a rendszer, és állítsa meg a mozgatást! Mozgatást csak a hiba megsz nése után lehessen újraindítani! Bemenetek: %I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 %I0.4 Nyitógomb Zárógomb Nyitva (végállás érzékel ) Fénysorompó (érzékel ) Zárva (végállás érzékel ) Kimenetek: %Q0.0 %Q0.1 %Q0.2 Nyitómotor Zárómotor

Hibajelzés - 13 - Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium 4.4 TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Gyalogátkel lámpáinak vezérélése Feladat Készítsünk létradiagramos programot egy gyalogátkel lámpáinak vezérléséhez! Alapállapotban a járm vek haladhatnak. Ha egy gyalogos át szeretne menni, meg kell nyomnia a nyomógombot. Ekkor a járm vek sárga, majd piros jelzést kapnak, ezután a gyalogos zöld, majd villogó zöld jelzést kap, melyet a járm vek piros-sárga, majd zöld jelzése követ. A lámpák vezérlését az alábbi táblázat tartalmazza: JPiros Fázis1 Fázis2 Fázis3 1 Fázis4 1 Fázis5 1 JSárga JZöld GYPiros GYZöld 1 1 1 1 1 Villog 1 1 Bemenet: %I0.0 Nyomógomb Kimenetek: %Q0.0 %Q0.1 %Q0.2 %Q0.3 %Q0.4 JPiros JSarga JZold GYPiros GYZold Memória bitek: %M1 %M2 %M3 %M4 %M5 %S6 Fázis1 Fázis2 Fázis3 Fázis4 Fázis5 Villogó - 14 - Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek

laboratórium - 15 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium 4.5 TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Anyagszállítás START STOP VÉSZ Feladat Vízszintes szállító szalagok motorjainak, az adagoló szelepnek és m ködést jelz lámpáknak a vezérlése a következ módon: A START nyomógomb rövid megnyomására induljon az anyagszállítás: START lámpa villog („ INDULÁS” állapot), el ször az M3-as motor indul el, 2 másodperc múlva az M2-es, újabb 2 másodperc múlva az M1-es motor, majd további 2 másodperc múlva nyisson ki a SZELEP. Ha minden elindult és a SZELEP is nyitva, akkor a START lámpa folyamatosan világítson („ JÁR” állapot)! A STOP nyomógomb megnyomására kijáratással álljon le a rendszer: STOP lámpa villog („ LEÁLLÁS” állapot), el ször zárjon be a SZELEP, majd 8 másodperc múlva álljon le az M1 motor, ezután 5 másodperc múlva az M2 motor, végül 10

másodperc után az M3 motor álljon le. Ha minden leállt, egyik lámpa se világítson („ ÁLL” állapot) A VÉSZ nyomógomb bármikor történ megnyomására minden motor azonnal álljon le, zárjon be a szelep, a VÉSZ lámpa pedig villogjon („ VÉSZ” állapot). A VÉSZ nyomógomb elengedésekor „ ÁLL” állapotba kerüljön a rendszer (egyik lámpa sem világít), majd START gombra kezd djön el röl az anyagszállítás (START lámpa villog stb.)! A lámpák jelzései: ÁLLAPOT ÁLL INDULÁS M KÖDIK LEÁLLÁS VÉSZ START Villog Világít - LÁMPA STOP Villog - VÉSZ Villog Bemenetek: %I0.0 %I0.1 %I0.2 START GOMB STOP GOMB VÉSZ GOMB (Nyomógomb) (Nyomógomb) (Nyomógomb) Kimenetek: %Q0.0 %Q0.1 %Q0.2 %Q0.3 %Q0.4 %Q0.5 %Q0.6 M3 JARJON M2 JARJON M1 JARJON SZELEP START LÁMPA STOP LÁMPA VÉSZ LÁMPA (motor m ködtetés) (motor m ködtetés) (motor m ködtetés) (vezérlésre nyit, vezérlés nélkül bezár) - 16 - Programozható irányító

berendezések és szenzorrendszerek laboratórium - 17 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium - 18 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium - 19 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium - 20 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009 Programozható irányító berendezések és szenzorrendszerek laboratórium - 21 - TWIDO PLC mérés BME-IIT 2009