Curs-7 ICAI
-
Upload
andrada-serban -
Category
Documents
-
view
86 -
download
2
description
Transcript of Curs-7 ICAI
Curs 7 – Programarea PLC: Lovato,
Controllers Melsec-Mitsubishi
Ce este un PLC
Spre deosebire de sistemele convenţionale
de control bazate pe logica cablată, a
caror funcţiuni sunt determinate de
conexiunile fizice între componente,
funcţiunile automatului programabil
sunt definite prin program.
Chiar dacă legătura automatului programabil cu celelalte
componente dintr-un sistem se realizează tot prin cabluri,
conţinutul programului poate fi schimbat oricând şi poate
fi adaptat la diferite sarcini de control, fără a fi necesară
intervenţia la nivelul hardware.
Automatul programabil citeşte semnalele de intrare, le
procesează şi transmite comenzile către proces.
Modul de lucru al automatului programabil
cuprinde trei secvenţe:
procesarea intrărilor:
(semnalele de intrare sunt citite, procesate şi
plasate într-un buffer de memorie denumit imagine
a intrărilor).
procesarea programului:
(pe baza datelor de intrare programul este
procesat instrucţiune cu instrucţiune şi datele de
ieşire sunt plasate într-un buffer de memorie
denumit imagine a ieşirilor).
procesarea iesirilor:
(datele de ieşire sunt transferate din bufferul
imagine a ieşirilor la ieşirile fizice).
Cum se proceseaza programul PLC
Procesarea intrarilor
Programul PLC este procesat cu valorile din bufferele de
imagine a intrarilor si iesirilor, si nu cu valorile instantanee ale
intrarilor. Iesirile fizice sunt reactualizate in secventa de
procesare a iesirilor la sfarsit de program.
Cum se proceseaza programul PLC
Programul este procesat de sus în jos, de la pasul 0 la ultimul pas al
programului, în ordinea în care instrucţiunile sunt programate.
Rezultatele procesării unei anumite secvenţe de program sunt memorate
şi utilizate pe durata ciclului curent de scanare.
Cum se proceseaza programul
PLC Procesarea ieşirilor
Rezultatele operaţiilor logice relevante pentru ieşiri sunt stocate în bufferul
imagine a ieşirilor. Informaţia din bufferul de imagine a ieşirilor rămâne
nemodificată până la următoarea scriere. La sfârşit de program valorile sunt
transmise către ieşirile fizice, după care ciclul este reluat.
Diferenţe între modul de procesare al unui PLC şi sistemele de control
realizate în logica cablată.
Fiecare modificare a stării semnalului de intrare (logică cablată)
determină o modificare instantanee în starea semnalului de la ieşire.
În cazul unui PLC efectul apare la urmatorul ciclu de procesare de
dupa cauză (dupa modificarea intrarii). Acest dezavantaj este
minimizat prin creşterea vitezei de procesare a unitaţii centrale si
implicit prin reducerea duratei de procesare a programului. Durata
unui ciclu de scanare program depinde în principal de numărul şi tipul
instrucţiunilor executate.
Familia MELSEC FX
Unităţile centrale FX1N, FX2N si FX3U sunt extensibile cu
module de extensie digitale compacte şi modulare, cu
module de funcţii speciale, cu module de interfaţă si reţea,
facându-le potrivite în aceeaşi măsură şi pentru aplicaţii
complexe, ce necesită funcţii speciale. Toate aceste serii
fac parte din familia mai larga FX şi asigură un nivel ridicat
de compatibilitate.
MELSEC inseamna MITSUBISHI ELECTRIC
SEQUENCER. Automatele programabile din seria MELSEC
FX oferă soluţii economice şi flexibile pentru aplicaţii de
complexitate mică si medie în domeniul 10 – 256 puncte de
intrări / ieşiri (384 in cazul FX3U), pentru aplicaţii atât în
industrie cât şi în sisteme building management.
Lansarea în execuţie
Lansarea în execuţie
Ladder view
Instruction view
Comment view
Register view
Instruction
comment
settings
New Open
Apelul aplicaţiei şi setarea unităţii centrale PLC
Verificarea compatibilităţii
Reguli de bază pentru
configurarea sistemelor
Următoarele aspecte trebuie avute în vedere cand se
configurează un sistem cu unităţi de extensie pentru I/O
digitale şi module cu funcţii speciale:
• Capacitatea sursei de 5 Vcc de pe magistrală
• Capacitatea sursei de 24 Vcc
• Numărul total de puncte I/O trebuie să fie mai mic
decât numărul maxim suportat de unitatea de bază
utilizată (calcule pe grafice matriceale- în documentaţie).
Alocarea Intrarilor / Iesirilor
Modalitatea alocarii intrarilor / iesirilor digitale
Adrese module functii speciale
GX Developer
Avantaje ale pachetului GX-Developer
Instalarea mediului de programare GX-Developer
Crearea unui proiect
Exemple programare PLC (ExProg1)
Numarul de linie
Principiul de operare
3. GX Developer
Exemplele din aceste curs sunt create in mediul de programare si
monitorizare GX Developer.
GX-Developer este un pachet de software ce ruleaza sub Windows si
permite utilizatorilor editarea programelor pentru automatele
programabile Mitsubishi.
A fost dezvoltat de Mitsubishi Electric si este derivat din mediul mai
vechi, destul de popular, “MEDOC” ce rula sub DOS.
4. Crearea unui proiect
4.1 Examplu program PLC (Ex _Prog1)
Acest program permite comutarea ON/OFF a unei iesiri, de
exemplu Y0, cu o frecventa controlata, de exemplu 1 secunda ON,
1 secunda OFF. Iesirea Y1 va avea o stare inversa iesirii Y0. Cand
Y0 este OFF Y1 este ON si vice versa.
Programul PLC Ladder Diagram
4.1.1 Numarul de linie
In descrierile care urmeaza se vor face referiri la numerele de
linie. Un numar de linie este numarul pasului de program al
primului element al liniei respective.
Din acest motiv nu vor creste in mod consecutiv cu o pozitie de la
linia curenta la cea urmatoare si va depinde de numarul de pasi
de program utilizati de elementele liniei curente. Numarul de pasi
de program utilizati de fiecare element al liniei variaza in functie de automatul utilizat.
4.3 Simbolurile Ladder Diagram
• Contact normal deschis
• Contact normal închis
• Contact normal deschis - conexiune paralelă
• Linie (conexiune) verticala
• Linie (conexiune) orizontala
• Bobina
• Functie
Editarea programului in modul Ladder Diagram
se poate face fie:
• utilizand mouse-ul pentru selectarea
elementului necesar.
• utilizand tasata functionala
corespunzatoare elementului mecsar.
4.6 Editarea in modul Ladder
Diagram
- Introducerea primului contact, contact normal deschis X0
- Folosind mousul sau tasta “F5” se selecteaza
contactul normal deschis
- Se introduce de la tasatatura X0.
Output, Timer T0:
- Tasta functionala "F7"
- T0
- Spatiu
- K10
Similar se editeaza
si restul secventei
din imaginea alaturata.
5.2 Explicatii referitoare la
programarea in Instruction List
Inceperea unei linii de program (retea, rang de program)
Cand primul contact al unei linii de program este un
contact normal deschis, in modul de editare Instruction
List instructiunea echivalenta este:
- LD (Load).
Cand primul contact al unei linii de program este un
contact normal inchis, in modul de editare Instruction
List instructiunea echivalenta este:
- LDI (Load Inverse)
5.2 Explicatii referitoare la
programarea in Instruction List
Contacte in Serie
Cand sunt necesare mai multe contacte in serie pentru a obtine o
conditie de iesire, fiecare dintre acestea trebuie utilizate in variantele
corecte, mormal deschis sau normal inchis.
de ex. X0 ON, T1 OFF
Ca bobina T0 sa fie alimentata, intrarea X0 trebuie sa fie activa si
contactul T1 sa nu fie actionat. Aceasta secventa se transcrie in setul
de instructiuni astfel:
LD X0
ANI T0
Dupa contactul de inceput de linie, pentru orice alte contacte conectate
in serie se folosesc urmatoarele instructiuni:
AND pentru contacte normal deschise ANI pentru contacte normal inchise
8.4 Inserarea unei ramificatii
Se apasa butonul “Draw vertical line” sau direct de la
tasataura <Shift>+F9
Pasul 2. Apelul unei aplicaţii realizate
Pasul 3. PLC- conectat cablu serial PC
Pasul 4. Vizualizarea tranziţiilor pe monitor PC
(comunicaţia proces- calculator)
Pasul 5. Monitorizare acţionare senzori
PLC-Run, Proces automat oprit Etapa 5.1
◘ Identificarea platformei PLC-Mitsubishi+interfaţa
Input-Output- kit (funcţionare PLC)
PLC-Run, Proces oprit, acţionare LL1 manuală
(se obs. pe monitor dezactivarea intrării X002)
faţă de etapa 5.1
Etapa 5.2
PLC-Run, Proces oprit, acţionare LL2 manuală
(se obs. pe monitor dezactivarea intrării X003)
faţă de etapa 5.1
Etapa 5.3
Pasul 6 Monitorizare proces în ciclul manual
PLC-Run, proces oprit, acţionare manuală intrare
X000 (comutator fără reţinere), pornire proces
(activare iesiri Y000 şi Y002)
Etapa 6.1
Etapa 6.1 Acţionare manuală- pornire rotire stânga
Etapa 6.2 Acţionare manuală- stop rotire stânga
(prin acţionare senzor)
◘ PLC-Mitsubishi+interfaţa Input-
Output (externă)
PLC-Run, proces oprit, acţionare manuală intrare
X001 (comutator fără reţinere), pornire proces
rotire dreapta (activare iesiri Y001 şi Y003)
Etapa 6.3
Etapa 6.4 Acţionare manuală- stop rotire dreapta
(prin acţionare senzor)
?
Pasul 7 Monitorizare proces în ciclul automat
Monitorizare proces în ciclul manual X000- rotire (deplasare stânga)
sau X001- rotire (deplasare dreapta)
X000- rotire (deplasare stânga)
şi (simultan) X001- rotire (deplasare dreapta)
X000 şi X001
activare
secvenţială
(2 comutatoare)
X001 şi X000
activare
secvenţială
(2 comutatoare)
X001 şi X000
activare
simultană
(1 comutator
dublu)
(sigur) ! Rotire stânga
(sigur) ! Rotire dreapta
Pasul 6
◘ Utilizarea
platformei PLC-
Mitsubishi (kit-
“Proces
Automat
Reversibil”
varianta discretă.
Etapa 7.1 Acţionare comutator dublu, activarea
simultană a intrărilor X000 şi X001.
Etapa 7.2 Monitorizarea acţiunii din etapa 7.1:
Etapa 7.3 Monitorizarea acţiunii din etapa 7.1:
OBS: Acţionarea comutatorului dublu are efect
aleatoriu, care poate fi vizualizat în etapa 7.3
Etapa 7.4 Monitorizarea acţiunii de schimbare a sensului
deplasării (acţiune asupra senzorului X003)
Faza A:
◘ Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, output Y001 şi Y003 activate (rotire dreapta)
Faza B:
◘ Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, output Y001 şi Y003 activate (rotire stânga),
activare (cu revenire) pt. input X003 (tranziţia NÎ→ND),
comutarea pe output Y000 şi respectiv Y002.
Faza C:
◘ Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, menţinere output Y000 şi Y002 activate
(rotire stânga),
dezactivare input X003 (tranziţia ND→NÎ), NC→NO
◘ Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, output Y001 şi Y003 activate (rotire dreapta):
(input X003 pregătit pentru activare)
Faza A:
Faza B:
◘ iniţial, Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, output Y001 şi Y003 activate (rotire dreapta),
activare (cu revenire) pt. input X003 (tranziţia NÎ→ND),
comutarea pe output Y000 şi respectiv Y002.
◘ Proces Automat Reversibil (varianta discretă) în
funcţiune, menţinere output Y000 şi Y002 activate
(rotire stânga),
dezactivare input X003 (tranziţia ND→NÎ), NC→NO
Faza C:
Etapa 7.5 Monitorizarea acţiunii de schimbare a
sensului deplasării (acţiunea asupra
senzorului X002)
Etapa 7.6 Monitorizarea acţiunii de oprire
(continuare din etapa 7.5)
2.5 Alegerea configuratiei optime
Cateva considerente ce trebuie avute in
vedere la configurarea unui sistem:
Sursa de alimentare
surse disponibile: 24 Vcc sau 100 – 240 Vca
Intrari / Iesiri
– Nr. semnale (limitatori, butoane, senzori,
etc.)
– Inventarierea intrarile dupa tipul semnalelor
(sink, source, contact) si dupa functia
indeplinita (intrari normale, high speed,
intrerupere hardware externa, etc.
– Inventariere iesiri dupa marimea sarcinii,
tensiune de comanda, normale sau high
speed, etc.
Module functii speciale
– Numar maxim de module suportate de
sistem
– Necesitatea sursei de alimentare externa
2.6. Structura automatelor programabile
2.6.1 Circuitele de Intrari / Iesiri
2.6.2 Unitati de baza MELSEC FX1S
2.6.3 Unitati de baza MELSEC FX1N
2.6.4 Unitati de baza MELSEC FX2N
2.6.5 Unitati de baza MELSEC FX2NC
2.6.6 Unitati de baza MELSEC FX3U
2.7 Scheme de cablare
2.7.1 Sursa alimentare
2.7.2 Intrari
2.7.3 Iesiri
Toate automatele din seria FX se bazeaza pe
acelasi concept.
2.6.1 Circuitele de intrare/iesire
Intrarile sunt izolate galvanic fata de celelalte circuite ale automatului prin
optocuploare. Iesirile sunt disponibile pe releu sau tranzistor. Iesirile pe
tranzistor sunt de asemenea izolate galvanic fata de restul circuitelor PLC prin
optocuploare. Intrarile sunt in 24 Vcc si pot fi selectate global in logica sink sau
source. Ca sursa pentru intrari se poate utiliza sursa oferita de unitatea de
baza PLC. Sarcina maxima pentru iesirile pe releu este de 2A sarcina rezistiva
la 250Vca si 0.5A sarcina rezistiva pentru 24 Vcc.
2.6.6 Unitati de baza MELSEC FX3U
2.7 Conexiuni
Specificatii sursa alimentare
Impamantare
Unitatea de baza ca si celelalte module prevazute cu terminal de
impamantare trebuie legate la pamant.
Rezistenta de impamantare trebuie sa fie sub 100 Ω.
Punctul de impamantare trebuie sa fie cat mai aproape de aparat iar cablul
de impamantare cat mai scurt posibil.
Se recomanda asigurarea impamantarii independete pentru fiecare
componenta din configuratie.
2.7.1 Sursa de alimentare
2.7.2 Conectarea intrarilor
Conectarea semnalelor de tip sink si source
Unitatile de baza din seria FX pot fi utilizate atat in logica
sink cat si in logica source. Selectarea se face global, in
functie de potentialul la care se conecteaza terminalul de
selectie "S/S".
Conectarea
iesirilor pe
releu si
tranzistor in
logica sink /
source
Iesire pe releu
2.7.2 Conectarea
intrarilor
Interfaţa digitală de intrare
(pe modul bază PLC):
permite conectarea unor semnale digitale generate de senzori,
comutatoare sau întrerupătoare.
D.p.d.v modul
de conectare
intrări digitale: sursă de curent (eng. Source
input), pentru senzori de tip PNP
drenă de curent (eng. Sink input),
pentru senzori de tip NPN
tip drenă, în starea “cuplat/ închis” a senzorului, curentul circulă
dinspre intrare către senzor.
schema de principiu a unui senzor de tip NPN
conectat la intrarea de tip Sink a unui PLC.
în cazul unei intrări de tip sursă, în starea “cuplat/ închis”
senzorul generează un curent ce intră în dispozitivul PLC.
In interiorul senzorului,
tranzistorul
acţionează ca un
întrerupător (comutator)
Pentru schema de conectare a intrărilor PLC în cele două
cazuri:
Se observă că modul de cuplare a intrării S/S la 24V şi
respectiv la 0V determină configuraţia de drenă sau sursă a
intrărilor. De asemenea se observă că în cazul unei intrări
drenă un comutator simplu se leagă între 0V şi intrare,
iar în cazul unei intrări de tip sursă între 24V şi
intrare.
ATENTIE: CUPLAREA GREŞITĂ A SENZORILOR SAU A
COMUTATOARELOR POATE DUCE LA ARDEREA CIRCUITELOR DE
INTRARE
Interfeţele digitale de ieşire
În cazul de faţă ieşirile sunt de tip contact de releu.
Alimentarea elementului de execuţie sau a sarcinii se va
face de la o sursă externă de alimentare. Ieşirile se
notează cu Y000-Ynnn.
2.8 Extinderea numarului de Intrari / Iesiri
2.8.1 Module de extensie tip board
2.8.2 Unitati de extensie compacte
2.8.2 Unitati de extensie modulare
2.9 Module pentru functii speciale
2.9.1 Module analogice
2.9.2 Module si adaptoare numarare rapida
2.9.3 Module de pozitionare
2.9.4 Module de retea ETHERNET
2.9.5 Module de retea Profibus/DP
2.9.6 Module de retea CC-Link
2.9.7 Module de retea DeviceNet
2.9.8 Module de retea CANopen
2.9.9 Module de retea AS-Interface
2.9.10 Adaptoare si module de interfata
2.9.11 Adaptoare de magistrala
2.9.12 Placi setpoint cu semireglabili
2.10 Configrarea sistemelor FX
2.10.1 Conectarea modulelor tip adapter (numai pt. FX3U)
2.10.2 Reguli de baza pentru configurarea de sistem
2.10.3 Matricea de calcul sursa
2.10 Configurarea sistemelor
Un sistem FX minimal consta in unitatea de baza propriu-zisa; aceasta
include sursa, unitatea centrala si un numar de I/O, in functie de model.
Sistemul se poate extinde prin adaugarea de module de extensie I/O digitale
sau module pentru functii speciale. Optiunile disponibile sunt prezentate in
sectiunile 2.8 si 2.9.
Unitati de baza
Unitatile de baza sunt disponibile cu un numar diferit de I/O de la 10 la 128
de puncte. Configuratia maxima posibila in seria FX ajunge la 384 puncte in
cazul FX3U.
Unitati de extensie de tip board
Unitatile de extensie de tip board se instaleaza direct pe unitatile de baza,
nu ocupa spatiu suplimentar si nu ocupa puncte I/O in spatiul de adresare al
CPU-ului. Sunt disponibile pentru un numar redus de I/O (2 la 4) si pot fi
utilizate impreuna cu unitati de baza FX1S si FX1N. In acelasi format sunt
disponibile si module de interfata RS232 sau RS485.
2.10.1 Module tip adapter (ADP)
FX3U
Module de intrari / iesiri de tip adapter High-speed
La o unitate de baza FX3U pot fi conectate maxim doua module high-
speed de intrari FX3U-4HSX-ADP si maxim doua module high-seed de
iesiri FX3U-2HSY-ADP.
In cazul in care in partea stanga a unitatii de baza mai urmeaza sa se
monteze si alte tipuri de module, modulele I/O high-speed trebuie
conectate cu prioritate (primele). Un modul special high-speed I/O nu
trebuie montat in partea stanga a unui modul de comunicatie sau a unui
modul analogic.
Pana la 10 module de tip adapter pot fi instalate in partea stanga a
unitatilor de baza FX3U. Utilizarea modulelor de tip adapter trebuie sa
respecte urmatoarele reguli:
2.10.1 Module tip adapter (ADP)
FX3U
Lansare execuţie
FBD- Lovato
Lansare execuţie
Ladder- Lovato
Open- Lovato
Ex: comanda pornirea în trepte Ventilatoare uscător
lemne:
(programare simulare FBD-Lovato)
4.2 Procedura de incepere a unui program (setari initiale)
4.3 Elemente de editare Ladder Diagram
4.4 Structura de proiect (Project Data List)
4.5 Activarea / dezactivarea structurii de proiect
4.6 Schimbarea atributelor de culoare (Optional)
4.7 Editarea in modul Ladder Diagram (Ex_Prog1)
4.8 Conversia programului in modul lista instructiuni
4.9 Salvarea proiectului
5. Editarea programului in modul Instruction List (lista instructiuni)
5.1 Modul de editare Instruction List (Ex_Prog1)
5.2 Explicatii mod editare Instruction List
6. Functii de cautare
6.1 Cautarea pasului de program
6.2 Cautarea device-urilor
6.3 Cautarea unei instructiuni
6.4 Lista de aparitii in program a unui device
6.5 Lista de device-uri utilizate
7. Copierea proiectelor
7.1 Copierea proiectului Ex_Prog1
8. Modificarea programului in modul de editare Ladder Diagram
8.1 Modificarea proiectului Ex_Prog2
8.2 Inserarea unui nou contact
8.3 Schimbarea tipului sau adresei unui device
8.4 Inserarea unei ramificatii
8.5 Inserarea unei secvente noi de program
9. Functii de stergere
9.1 Consideratii generale
9.2 Stergerea unui contact
9.3 Stergerea unei ramificatii
9.4 Stergerea unei singure linii de program
9.5 Stergerea mai multor linii de program
10. Intocmirea documentatiei
10.1 Exemplu program: Ex_Prog4
10.2 Utilizarea in program a comentariilor
10.3 Comentariile pentru device-uri
10.4 Accesarea comentariilor din structura de proiect
10.5 Formatul comentariilor
10.6 Comentariile de bloc de program
11. Alocarea Intrarilor/Iesirilor
11.1 Verificarea domeniului de Intrari / Iesiri
12. Incarcarea unui proiect in PLC
12.1 Selectarea si setarea canalului de comunicatie
12.1.1 Selectarea canalului de comunicatie
12.2 Stergerea memoriei PLC
12.3 Inscrierea programului in PLC
12.4 Reducerea numarului de pasi transferati in PLC
13. Rularea programului
14. Functii de monitorizare
14.1 Monitorizarea programului Ex_Prog4
14.2 Ecranul de monitorizare Ex_Prog4
14.3 Fereastra de monitorizare device-uri (Entry Data Monitoring)
14.4 Monitorizarea simultana a programului si datelor
14.5 Functia Device Test
15. Verificarea programului
15.1 Verificarea exemplelor de program
16. Transferul programului din PLC - Upload
16.1 Exemplu transfer program din PLC - Upload
17. Modul de editare (SFC) Sequential Function Chart / succesiune de stari
17.1 Elementele unui program SFC
17.2 Reguli de comutare a starilor
17.3 Editarea proiectului
17.4 Transferul proiectului
17.5 Monitorizarea proiectului
18. Contoare
18.1 Exemplu program - Count1
18.2 Exemplu program - Count2
18.2.1 Count2
18.2.2 Modificarea programului Count2
19. Programarea On Line
19.1 Modificarea On Line a programului Count2
20. Instructiunile FROM / TO
20.1 Schimbul de date cu modulele de functii speciale
20.2 Instructiuni pentru accesul la buffer-ul de memorie
20.2.1 Citire Buffer Memorie (FROM)
20.2.2 Scriere Buffer Memorie (TO)
21. Bucle FOR - NEXT
21.1 Procesarea buclelor FOR – NEXT
21.1.1 Exemplu de program
21.2 Bucle FOR-NEXT imbricate
21.3 Operanzi pentru instructiunea FOR
22. Comunicatia Ethernet
22.1 Parametri de configurare ai modulului Ethernet FX3U
22.1.1 Configurarea PLC
22.2 Configurarea PC-ului pentru comunicatia Ethernet
22.3 Configurarea GX Developer pentru accesarea PLC-ului prin
Ethernet
22.4 Setarea terminalului HMI
22.5 Comunicatia prin MX Component