Lekcijam5 - Et

64
7/23/2019 Lekcijam5 - Et http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 1/64 Lekcija 5:  r vl kih l ri m . . . Elektrotehni č ki fakultet Sarajevo oeg : e aron a 2012/2013

Transcript of Lekcijam5 - Et

Page 1: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 1/64

Lekcija 5: 

r vl kih l ri m

. . .Elektrotehnički fakultet Sarajevo

o eg : e a ron a

2012/2013

Page 2: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 2/64

5. Implementacija upravljačkih algoritama

Kandidati za implementaciju upravljačkihalgoritama moraju zadovoljavati sljedeće uvjete:

konkurentni dizajn (Top-down pristup?), mehanička kompatibilnost,

  , , ,

odvajanje dizajna sistema upravljanja od“ ” .

Page 3: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 3/64

Implementacija upravljačkih algoritama

Analiza upravljačkog zadatka

Složenost zadatka razumijevanje problema, gdje je moguće instalirati dijelove upravljačkog sistema,

centralizirano/distribuirano upravljanje.

Zahtjevi na brzinu senzor/aktuator vrijeme odziva,

zahtjevi na računarsku moć.

Uzajamno razumijevanje mehaničkog/električkogdizajna često daje mogućnost rješavanja teškogproblema sa neznatnim redizajnom “sa druge strane”.

Page 4: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 4/64

Implementacija upravljačkih algoritama

Moguća rješenja upravljačkog zadatka

Diskretni analogni krugovi. s re n g a n rugov .

 ASIC (Application Specific IC).

Programirljive logičke jedinice (PLD, PLC ili FPGA).  

(mikrokontroleri, DSP, dSPACE, ...).

Page 5: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 5/64

5.1. Mikrokontroleri

Pojedinačni računar na čipu.

Predstavl a kom letan sistem:

CPU (centralna procesorska jedinica).

Memori a.

I/O uređaji, uključujući i analogne.

  .

Paralelne sučeljske portove (PIA).

.

Zahtijeva nekoliko vanjskih komponenti.

  Nalaze primjenu u ugradivim sistemima za upravljanje raznim

funkcijama, kao i kod sistema za rad u realnom vremenu.

Page 6: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 6/64

Mikrokontroleri

Opća blokovska shema mikrokontrolera

RAM

memorijskisistem

centralna

sistem zaanalogno -

digitalnukonverziju

bajt - adresibilniROM

Fle [ EEPROM

procesorska jedinica- CPU - sistem za

analogno -digitalnuonverz u

  Unapredene karakteristike :sistem distribuiranog procesiranjaim ulsno širinska modulaci a

sistem zaserijsku

Dodatne karakteristike :DA i AD konvertori

sat realnog vremenaLCD interfejs

komunikaciju

sistem zaproširenje.

.

.

port A port B port X . . .

Page 7: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 7/64

Mikrokontroleri

Blokovski dijagram mikrokontrolera

 ALU ta mer/bro ilo aralelni U/I ort

akumulator 

re istri o   će interna

serijski U/I port

namjene

interna

ROM memorijaDAC

RAM memorija

interna

FLASH

krug za prekid

krug za davanje

PC

memor a takta

Page 8: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 8/64

Mikrokontroleri

Blokovski dijagram mikrokontrolera

uređaj uređaj 

aktuatori 

signali prekidi

Internitaktovi

Tajmeri Logikaprekida

Serijskosučelje

Tajmeri Paralelnosučelje

 ADC/DAC

CPU(mikro-

procesor)

RAM ROM FLASHmemorija

Mikrokontroler 

Page 9: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 9/64

Mikrokontroleri

Svojstva mikrokontrolera

  .

Mali broj jednostavnih instrukcija, red veličine oko 100.

  .

Stalna memorija s programskim kodom u PROM ili EPROMizvedbi.

Brojači različitih namjena kao sat, brojač impulsa, BCDbrojač i drugi.

Brojač za nadzor ispravnog rada - WDT (Watch Dog Timer).

Ulazno/Izlazni kanali (port-ovi) za prihvat i slanje podataka.  A/D i D/A pretvornici razlučivosti prema namjeni, uobičajeno

8 bitni.

irok raspon napona napajanja.

Page 10: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 10/64

Mikrokontroleri

Komunikacija

Serijska (Industrijski standard RS485) - sučelje koje nije

sadržano u opremi današnjih PC rač

unara, ali je veoma .Podržava do 32 uređaja na mreži sa maksimalnom dužinommreže do 1500 m.

RS485 podržava dvosmjernu (full duplex) i obosmjernukomunikaciju (half duplex) (najčešće obosmjernu).

Dvosmjerna – postoje dva para žica, jedan par služi zaprijenos podataka od mastera prema slave-u, a drugi od

- . Kod obosmjernog prijenosa postoji jedan par žica kroz koji

se komunikaci a obavl a u oba sm era.

Page 11: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 11/64

Mikrokontroleri

Komunikacija

Dvosmjerna i obosmjerna komunikacija

Dvosmjerni prijenos (Full-duplex)

Predajnik/

Prijemnik

Primjer:

RS232

Predajnik/

Prijemnik

Obosmjerni (Half-duplex) Primjer:

RS485

 

Prijemnik

 

Prijemnik

Page 12: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 12/64

Mikrokontroleri

Komunikacija

 obosmjernu RS 485 mrežu u master/slave konfiguraciji.

Master    Slave

RX

Enable

URE Đ AJADO 32

Slave   Slave

- - 

Page 13: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 13/64

Mikrokontroleri

Komunikacija

Seri ska CAN sučel e - redstavl a mrežu kontrolera ko a prvenstveno služi za razmenu podataka).

CAN mreža predstavlja serijsku sabirnicu za efikasnupo r u s r u ran m ra unars m s s em ma u s varnomvremenu.

 

svim čvorovima je omogućen uvid u sadržaj svake poruke(poruka ima identifikator umjesto adrese).

o ova vog v a omun ac e ne mo e se pos a poru asamo jednom čvoru, što znači da će svim čvorovima biti

onuđena svaka oruka ko a se šal e, a na n ima e da li će je prihvatiti.

Da li će određeni čvor prihvatiti ili odbiti neku poruku zavisi

prijema poruke, tj. podešavanjem filtera u CAN hardveru.

Page 14: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 14/64

Mikrokontroleri

Primjena CAN-a

 

Umrežavanje kontrolera za transmisiju, šasiju ikočen e.

Umrežavanje komponenti elektronike šasije ielektronike koja vozilo čini podesnijim.

Mobilna komunikacija koja povezuje komponentepoput automobilskih radija, automobilske telefonije,., ,

podesivu upravljačku ploču.

Industri ska automatizaci a. Ugradbeni računarski sistemi.

CAN je prihvaćen od strane proizvođača medicinske

aparature, tekstilnih mašina i upravljanja liftovima.

Page 15: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 15/64

Mikrokontroleri

Primjena CAN-a

Bordnetz

ECU

Monitoring

und

Diagnose

redundantes

Bordnetz

 12V und 48VECU

ECU

c

BremsenECU4

ECUECU

Betätigungs-

einheit

- 8 čvorova- 4 elektromehaniče kočnice- 2 redundantne upravljačke jedinice vozila-

- na kvarove tolerantna 2-naponska izvora na ploči- dijagnostički sistem

Page 16: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 16/64

5.2. Kartica za digitalnu obradu signala

Izuzetno prilagođene arhitekture za digitalnu obradu. , -

transformacija (FFT), ...).

 operacija što daje veliku brzinu obavljanja operacija.

 

obradu na svakoj razini.  .

Page 17: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 17/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Texas Instruments DSP C6711

Page 18: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 18/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Texas Instruments DSP C6711

Karakteristike:

radi na 150 MHZ-a, obavlja 1200 MIPS-a (Mega Instructions Per Second),

600 MFLOPSa,

dvorazinska brza (cash) memorija, koristi paralelni port,

posjeduje 16 MB SDRAM-a,

128 MB brze memorije – omoguć

uje sortiranjeprograma ra ez ra unara,

univerzalni izvor napajanja.

Page 19: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 19/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Texas Instruments DSP C6711

Primjene:

upravljanje sistemima, bežični LAN,

prepoznavanje govora,

profesionalna obrada zvuka, umrežene kamere,

CAT skener,

sigurnosna identifikacija, industrijski skeneri,

napredna enkripcija.

Page 20: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 20/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Softverska podrška za TI DSP C6711

Code Composer Studio

Originalno okruženje za razvoj aplikacija za TI DSPC6000 seriju.

Proširenje za Code Composer Integrated

Development Environment. Brži i efikasniji razvoj aplikacija za obradu signala

Povezivanje sa karticom u realnom vremenu.

Sadrži visokoefikasni C6000 kompajler i asemblerskioptimizator, kao i Code Composer debager.

Page 21: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 21/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Razvoj i debagiranje C/C++ koda u

a a program sn ora

Koristi: rzan e razvo a ana ze o a.

Mehanizam za implementaciju vašihIP blokova u efikasan DSP kod.

 

Obrada velikog broja podataka.

Usporedba implementacijaalgoritama realiziranih sa fiksnim i

C/C++ code

promjenjivim korakom.

Omogućuje simulacijsko okruženje za

kombiniranje implementacija

MEX-file

algoritama sa fiksnim i promjenjivimkorakom.

Na redne rafičke s osobnosti. Matlab

Page 22: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 22/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

DSP simulator + Matlab Razvoj simulacija sa fiksnim i promjenjivim korakom u

po e na nom razvo nom o ru en u – a a .

Razvoj i testiranje test C/C++ koda za simulacije sa fiksnim

korakom u suradn i sa DSP simulatorom. Migracija C/C++ koda direktno u ciljni (target) DSP.

Simulacija

sistema

Simulacija sa

promjenjivim korakom

Simulacija

sistema

Simulacija sa

fiksnim korakom

 okruženje

DSP

Simulator 

okolina

Page 23: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 23/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Code Composer Studio

omponen e

TMS320C6000 alat za generiranje koda,

  ,

DSP/BIOS plug-ins i API,

- .

Page 24: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 24/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Code Composer Studio

korištenje koda napisanog u C programskom jeziku,

v vos reg s ara mogu nos n ovemodifikacije,

 

kontinuiranog osvježavanja, mo ućnost rikazivan a odataka u rafičkom

formatu,

General Extension Language (GEL) mogućnosti kojeomogućavaju korisniku da kreira funkcije kojeproširuju korištenje CCS.

Page 25: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 25/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Povezivanje Matlaba sa TI DSP C6711

Model u -mu n -u

 

Mašinski kod

RTW i TI alati Upisivanje na

karticu 

uređajeIzvršavanje na

karticiRTDX

Page 26: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 26/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Povezivanje Matlaba sa TI DSP C6711

Embedded Target za TI C6000 DSP.

-alatima

 

RTW prevodi Matlab/Simulink model (kod) u C kod.  

kojeg podržava kartica, uz podršku Code Composer

Studi a. RTDX (real time data exchange) blokovi - specijalni

blokovi za odršku s ecifičnim karticama.

Page 27: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 27/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Primjer aplikacije: NP, VP i PP filtri

Enable0

Enable1

0

Subs stem1

In1

Out1

Out2

Out3

Reset

C6711 DSK

C6x11 DSK (Texas Instruments)

C6711 DSK

DIP Switch

Switch1

Enable2

Enable3

Enable4

SW1SW2SW3

In2

In3

Out4

Out5

Out6

Out7

Enable5

Enable6

Enable7

3

Out8

Subsystem

Line Out

To RTDX

izlaz

In0

In1

In2

4

5

Sum

Matrix

Sum

32

C6711 DSK

DAC

DAC2

 

C6711 DSK

 ADC

 ADC

To RTDXIn3

In4

In5

6

DSP

Sine Wave1

Downsample

In6

In7

7

Subsystem2

Random

Source1

Page 28: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 28/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

3In32In21In1Podsistem 2

Primjer aplikacije: NP, VP i PP filtri

1 AND

NOT3NOT2NOT1

1

0

FDATool10

9

In01

Enable0

Podsistem 1

2

Out2

Out1

 AND

Logical

Operator4

Logical

Operator3

3

2

1

FDATool

NPF

11

In2

In1

3

Enable2

Enable1

4

3

Out3

 AND

 AND

Logical

Operator54

3

VPF

FDATool

PNF0

12

In34

Enable3

5

Out5

 AND

Logical

Operator7

Logical

Operator65

4

FDATool

PPF

DSP

Constant   13

In45

Enable4

7

6

Out6

 AND

 AND

Logical

Operator8

7

6

5z-1000

Integer Delay1

0.8

Feedback Gain1

15

In6

In5

7

6

Enable5

8

Out8

Out7Logical

Operator9

 AND

Logical

Operator10

8

7

16

In78

Enable7

Page 29: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 29/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Izlaz niskopropusnog filtra (NPF)

Page 30: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 30/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Izlaz visokopropusnog filtra (VPF)

Page 31: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 31/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Izlaz pojasnopropusnog filtra (PPF)

Page 32: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 32/64

Kartica za digitalnu obradu signala (DSP)

Izlaz pojasne baze (PNF)

Page 33: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 33/64

5.3. Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Prve programirljive logičke kontrolere (PLC) razvili su inženjeriGeneral Motors-a 1968. odine kada su okušali ronaći alternativnu zamjenu za složene relejne kontrolne sisteme.

Novi kontrolni sistem morao je zadovoljiti sljedeć

e zahtjeve: Jednostavno programiranje.

Programske izmjene bez sistemskih intervencija (bez

mi en an a ožičen a .

Manje, jeftinije i pouzdanije komponente od relejnihkontrolnih sistema.

e nostavno e t no o r avan e.

Postupnim razvojem došlo se do sistema koji je omogućio

ednostavni e ovezivan e binarnih si nala u otrebomkontrolnog programa.

S novim sistemima bilo je po prvi put moguće iscrtati signale na, .

Page 34: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 34/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Definicija PLC-a

Prema DIN EN61131-1 (1994.)programirljivi logički kontroler je

digitalni elektronički sistem, koji sekoristi u industrijskoj sredini sprogramirljivom memorijom za internupohranu s ciljem primjene orijentiranihupravljačkih naredbi kodimplementiranja specifičnih funkcijakao što su n r. lo ičko u ravl an e,slijedno upravljanje, funkcijeodbrojavanja, funkcije brojanja i

aritmetičke funkci e. Osnovna nam enaPLC-a je upravljanje, putem digitalnihili analognih ulaznih i izlaznihsi nala različitim vrstama stro eva iliprocesa.

Page 35: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 35/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Arhitektura PLC-a

Mikroprocesor s dodatnim električkim sklopovima.

Sklo za o skrbu električnom ener i om rocesora(napajanje) koji pretvara upravljački istosmjerni naponod 24V u takozvani logički napon (5V).

Kvarcni oscilator za davanje takta procesoru. Prekidač za uključivanje i isključivanje rada procesora.

Memorija (sistemska, radna, programska).

Preko sabirnič

kog priključ

ka spaja se centralna jedinica(mikroprocesor) s ulazno - izlaznim elementima(modulima - karticama).

Page 36: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 36/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Arhitektura PLC-a

MEMORIJA

NAPAJANJE

PR

D115

SISTEMSKA

RADNA

A 0

A 1

A 2

CE

30

31

32

D0

D7

D2

D6

D5

D3

14

13

12

10

9

8

P

R

PREKIDAČ

KVARC

 

A 4

A 5

A 6

A 7

A 8

A 9

A10

OR

34

35

36

37

38

39

D4

A15

A14

A13

A12

A11

7

5

4

3

2

1

O

G

R

A

M

ULAZNO IZLAZNE ADRESES

K

A

Page 37: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 37/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Funkcije PLC-a

  -zadanom programu. Ukoliko je rezultat ˝  true˝   (istina),

preklapa ga na odgovarajući izlaz. Boole-ova algebra predočuje matematičku osnovu ovih

operacija, a prepoznaje samo dva određena stanja jedne˝ ˝ ˝ ˝      . ,

ova dva stanja. Naprimjer, povezani motor može bitiupravljan putem stanja ˝  on˝   ili ˝  off ̋    (uključeno/isključeno).

Funkcija ulaznog modula je pretvaranje ulaznih signala usignale koji se mogu obraditi PLC-om i njihovo daljnje

.obavlja izlaznim modulom. On pretvara PLC signal usignale koji su podesni za aktuatore.

 Aktualna obrada signala obavlja se u centralnoj upravljačkoj

 jedinici u skladu s programom koji je pohranjen u memoriji.

Page 38: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 38/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ulazni modul treba osigurati:

priključke na koje se priključuju senzori,

prilagodbu napona,

  ,

zaštitu centralne jedinice od smetnji,

si urno razlikovan e si nala 1/0.

Izlazni modul također posreduje između centralne jedinice i.

povezivanje s izvršnim elementima,

pr ago a napona,

zaštita centralne jedinice,

  ,

zaštita od kratkog spoja.

Page 39: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 39/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Karakteristike PLC-a

Omogućuje direktan priključak binarnih senzora iaktuatora.

govara za ev ma n us r s og o ru en a u o nosuna otpornost na povišenu temperaturu, vibracije i elektro-ma netska zračen a.

Operacijski sistem je razvijen za optimalnu obraduBooleove logike.

Operacijski sistem potpomognut programskim idijagnostičkim alatima dopušta direktan pristup na

memorije (flag, registre, brojače, tajmere)

O eraci ski sistem omo uću e komunikaci u sa uređa emza programiranje-računarom.

Page 40: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 40/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

PLC standard: IEC 61131 standard

Glavni dijelovi ovog standarda su:

IEC 61131-1 Pregled,

  - ,

IEC 61131-3 Tipovi podataka i programiranje,   - or sn e upu e re ve,

IEC 61131-5 Komunikacije,

IEC 61131-7 Neizrazito (fuzzy) upravljanje.

Page 41: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 41/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Programiranje PLC-a

Programski jezici za programiranje PLC-ova (IEC

61131-3 standard): Ljestvičasti dijagram (Ladder Diagram, LD),

.

Funkcionalni blok dijagram (FBD). .

Strukturirani tekst (ST).

Sekvencijalni funkcijski grafikon (SFC).

Page 42: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 42/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

Osnovni entitet programa je mreža.

  .

Program se izvodi na sljedeći način:1.Odoz o rema dole mreža o mreža.2. Odozgo prema dolje u mreži.

3. Slijeva na desno u mreži.

Page 43: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 43/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

snovn s m o operac e u es v as om agramu

č ( C)

Page 44: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 44/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

s a e operac e u es v as om agramu

P i lji i l ički k t l i (PLC)

Page 45: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 45/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

mer w o o

Vremenski releji.  

TON – zakašnjeli uklop, TOF – zakašnjeli isklop,

%TMi

IN Q  .

Vremenske baze 1 ms, 10 ms, 100 ms i 1min.  –

TYPE TON

TB 1 min ADJ Y%TMi.P 9999   .

n – broj vremenskog bloka64 (n=0 do 63) za 10 i 16 I/O Twido,

128 n=0 do 127 za ostale.

%TMn.P prepodešena vrijednost, %TMn.V trenutna vrijednost, %TMn.Q stanje izlaznog kontakta.

P i lji i l ički k t l i (PLC)

Page 46: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 46/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

 –

P i lji i l ički k t l i (PLC)

Page 47: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 47/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagram

oun er ro a w o o

Ulazi: %Cn.R poništavanje brojača, %Cn.S podešavanje na predpodešenu

vrijednost,

%Ci

R E

n. ro an e gore , %Cn.CD brojanje dole (DOWN).

 

%TMi.P 9999CU

CD F z a z :

%Cn.E underflow (promjena %Cn.V iz 0u 9999),• 16 brojača,

.vrijednost, %Cn.V=%Cn.P,

%Cn.F overflow (promjena %Cn.V iz

• funkcije brojanjagore i dolje,

• %C – oznaka brojača,  .

%Cn.P predpodešena vrijednost %Cn.V trenutna vrijednost brojača.

• n – ro ro a a.

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 48: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 48/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Ljestvičasti (ladder) dijagramSloženiji sistem koji uključuje memorijski element i vremenski brojač.

Startanje sistemaotvaranjem ulaznogkontakta run.

u vzatvaranjem kontaktastop.

Nakon što sistem postane aktivan,uključuje se grijalica (heater on)

Kada se upali grijalica tada se aktivira brojač (T4:0),koji broji dok se ne dosegne vremenski interval od 10 s.

Usporedba sadržaja brojača (T4:0.ACC) sa vrijednošću5 sekundi. 5 sekundi nakon aktiviranja grijalice uključujese fan1 (ventilator1)

Brojač T4:0 nakon 10 sekundi od uključenja grijalice (heater on) omogućujeda se preko ovog ulaznog kontakta aktivira ventilator 2 (fan2)

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 49: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 49/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Strukturirani tekst

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 50: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 50/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Funkcionalni blok dijagram

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 51: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 51/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Sekvencijalni funkcijski grafikoni

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 52: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 52/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Zahtjevi na PLC-ove

Zahtjevi koji se postavljaju na PLC-ove sve više rastu,uz njihovu sve rašireniju upotrebu koja je praćenarazvo em au oma zac e.

Npr. vizualizacija, predstavljanje statusa stroja, na

displeja ili monitora. Također kontroliran e s osobnost intervenci e u

upravljačkim procesima ili alternativno, nemogućnost(sprječavanje) provedbe takvih intervencija od strane

neau or z ran oso a. Postalo je neophodno međupovezivanje i

PLC-a.

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 53: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 53/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Zahtjevi na PLC-ove Mreža nekoliko PLC-a kao i veza PLC-a i lavno računara

odvija se putem komunikacijskih sučelja. Da bi se ovo sprovelou djelo, mnogi od najnovijih PLC-a su kompatibilni sa otvorenim,

, . PLC-ovi koji se trenutno nude na tržištu su podešeni prema

zahtjevima kupaca te je moguće naručiti odgovarajući PLC zao o u zam s vu pr m enu. a o, napr m er, na raspo agan u

su sada minijaturni PLC-ovi s minimalnim brojem ulaza/izlaza spočetnom cijenom od nekoliko stotina eura. Na raspolaganju sutakođer veći PLC-ovi sa 28 ili 256 ulaza/izlaza.

Mnogi PLC-ovi se mogu proširiti u smislu dodatnih ulazno

, , .Nadalje, PLC-ovi su u mogućnosti da obrađuju nekolikoprograma istodobno (simultano). Konačno, PLC-ovi se spajaju s

,područ ja primjene.

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 54: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 54/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Izvedbe PLC-ova

povezana na ulazne i izlazne module, mogu se razlikovati:

Kompaktni PLC-ovi (ulazni modul, centralna upravljačka jedinica i izlazni modul u jednom kućištu)

Modularni (proširivi) PLC-ovi.

Kompaktni Modularni

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 55: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 55/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Izvedbe PLC-ova

  .koji se traže za praktičnu primjenu neovisno od digitalnih

ulazno/izlaznih modula koji mogu npr. uključ

iti analogne,poz c on rane omun ac s e mo u e - se u a u u sta ekućišta, gdje se individulani moduli povezuju putemsabirničko sistema. Ova način oblikovan a e oznat kaoserijska tehnologija.

Postoji širok spektar varijanti, posebno u slučaju posljednjih- .

značajna svojstva poput štednje prostora, fleksibilnosti imogućnosti proširenja.

Kartični format PLC-a je posebna vrsta modularnog PLC-a,razvijenog tokom posljednjih nekoliko godina. Ova vrsta, bilo

,nalazi se u standardiziranim kućištima

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 56: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 56/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Izvedbe PLC-ova Današn i PLC-ovi izvode se u: 

- kompaktnoj izvedbi (svi su elementi u jednom kučištu),

- modularnoj izvedbi, odnosno sistem se oblikuje iz modula,- kartičnoj izvedbi u 19 inčnom kučištu,- podržavaju modularni upravljački sistem,- različiti modeli ima u različite mo ućnosti roširen a modulima- sabirnički sistem koji podržava module (ugrađen u module),- mogućnost povezivanja u mrežu pomoću:

- omun ac s og su e a,- MODBUS,- PROFIBUS,- INDUSTRIJSKI ETHERNET,- MPI (MULTIPOINT INTERFACE)

- centralna veza sa programibilnim dijelom s mogučnošću

pristupa svim modulima.

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 57: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 57/64

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Primjeri aplikacija – upravljanje asinhronim motorom

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 58: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 58/64

g j g ( )

Primjeri aplikacija – rukovanje materijalima

Slaganje cigli u palete:Horizontalna X os

• Korištenje gantry robota zauzimanje, prenošenje islaganje cigli na paletu.

Vertikalna Z os

 linearne osi za pozicioniranjecigli na palete.

• Za translacijska kretanja dužX i Y osi i spuštanje ipodizanje segmenta robotaduž Z osi koristi se LEXIUM

pozicioniranje servo motora.• Za upravljanje se koristi

Modicon M340 PLC.• Zahtjevi za paletiranjem u

realnom vremenu.

Programirljivi logički kontroleri (PLC)

Page 59: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 59/64

g j g ( )

Primjeri aplikacija – Ethernet komunikacija

Internet

Ethernet

PLC

     n     e      t

      E      t      h     e

 su e e

Pretvornik

5.4. Ugradivi (Embedded) računar 

Page 60: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 60/64

g ( )

PC/104 standard

Predstavlja ugradivi računarski standard koji definira načinkomunikacije preko računarske sabirnice.

  , , ,PC 104 ugradivi računar sadrži i GPS prijemnik, IEEE802.11 kontroler i USB kontroler.

Ovaj standard je razvila kompanija Ampro Computers 1987

godine, a 1992 godine je standardiziran od strane PC/104konzorci a.

IEEE standard P996.1, ali nikad nije ratificiran.

Za razliku od ATX form faktora, koji je tipičan kodstandardnih računara, ugradivi računari koriste PC/104 formfaktor.

  ,kao kod ATX standarda.

Ugradivi (Embedded) računar 

Page 61: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 61/64

g ( )

PC/104 standard

Standardne dimenzije matične ploče su 91.7 x 95.86 mm.

Visina ovisi o izvedbi i namjeni ploče (konektori)

PC/104 računarska sabirnica koristi 104 pina.

Ovi pinovi uključuju sve normalne linije koje se koriste kod,

sabirnice. Dvoslo na štam a: na orn em slo u loče su sm ešteni

procesor, interna memorija, konektori, a na donjem grafičkakartica, konverteri, itd.

iroko rasprostranjeni u industriji. Široko korišteni na platformama autonomnih mobilnih robota.

Ugradivi (Embedded) računar 

Page 62: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 62/64

PC/104 standard

Ugradivi (Embedded) računar 

Page 63: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 63/64

PC/104 standard

Gornja (prednja) strana Donja (zadnja) strana

ugradivog računara ugradivog računara

Ugradivi (Embedded) računar 

Page 64: Lekcijam5 - Et

7/23/2019 Lekcijam5 - Et

http://slidepdf.com/reader/full/lekcijam5-et 64/64

Primjer upotrebe na mobilnim platformama   .

Opravdano instaliranje na mobilnim robotima za

složene aplikacije, npr. vizualni sistem (digitalnaobrada slike) – ugradbeni PC ima veliku brzinu rada(trenutno preko 2 GHz), veliku memoriju (reda

, , ...

kamera

laserski sistem za skeniranje

Složen sistemsa stajališta

obrade si nala

sonarni senzori

 

unutar platforme se

nalazi PC/104