Programy PLC

PLC od různých výrobců lze programovat různými způsoby. Oblíbené programovací jazyky pro PLC jsou žebříkové diagramy, funkční blokové diagramy (FBD) a seznam příkazů. Až na několik výjimek lze program napsaný v jednom formátu zobrazit v jiném.

4 nejoblíbenější programovací jazyky pro PLC pro realizaci řídicích diagramů
4 nejoblíbenější programovací jazyky pro PLC pro realizaci řídicích diagramů (foto: Green Mamba via Flickr)

Oblíbené programovací jazyky pro PLC

Podívejme se na diskusi o jednotlivých oblíbených programovacích jazycích pro PLC:

  1. Žebříkové diagramy
    • Příklad
    • Videokurz (Základy žebříkových diagramů)
  2. Funkční blokový diagram
    • Videokurz (Programování funkčních blokových diagramů (FBD))
  3. Seznam příkazů
    • Videokurz (Jak používat PLCSIM S7-.300 STL)
  4. Logické funkce
    • Videokurz (Logická hradla vs. žebříčkové logické obvody)

1. Jak používat logické funkce? Žebříčkové diagramy

Jako úvod do žebříčkových diagramů uvažujme jednoduchý reléový obvod, který obsahuje cívku a kontakty podle obrázku 1.

Při přivedení napětí na vstupní cívku vytvoří výsledný proud magnetické pole. Magnetické pole k sobě přitáhne kovový spínač (nebo jazýček), kontakty se dotknou a spínač sepnou. Kontakt, který sepne, když je cívka pod napětím, se nazývá normálně otevřený (NO).

Normálně uzavřené kontakty (NC) se dotýkají, když vstupní cívka není pod napětím. Když není vstupní cívka pod napětím, budou normálně uzavřené kontakty sepnuté (vodivé).

Relé znázorněné na obrázku má dva kontakty: jeden NO druhý NC. Když je cívka relé pod napětím, kontakty relé změní svůj stav, tj. kontakty NO se sepnou a kontakty NC se rozepnou.

Uspořádání relé lze znázornit pomocí různých schématických zapojení, jak je uvedeno na obr. 1.

Jednoduché uspořádání a schéma relé
Obrázek 1 – Jednoduché uspořádání a schéma relé

Relé se obvykle kreslí ve schematické podobě pomocí kružnice, která znázorňuje vstupní cívku. Výstupní kontakty jsou znázorněny dvěma rovnoběžnými čarami. Rozpínací kontakty jsou znázorněny jako dvě čáry a budou rozepnuté (nevodivé), když vstup není pod napětím. Kontakty NC jsou znázorněny dvěma čarami s diagonální čarou, která je protíná.

Pokud je nyní požadováno ovládání kontaktu NO (C) tohoto relé, připojeného ke zdroji střídavého proudu, prostřednictvím dvou vstupních kontaktů relé, A (NC) a B (NO), pak je pro typickou logiku nejvhodnější logické schéma relé znázorněné na obr. 2.

Podle logického schématu relé uvedeného na obrázku aktivace cívky vstupního relé odpovídá kontaktu B, čímž se C (výstup) sepne, a aktivace cívky vstupního relé odpovídá kontaktu A, čímž se C (výstup) rozepne.

Takovéto uspořádání se běžně používá v běžných reléových logických obvodech s pevným zapojením.

Jednoduchý reléový regulátor a odpovídající žebříčková logika
Obrázek 2 – Jednoduchý reléový regulátor a odpovídající žebříčková logika

Stejné schéma lze realizovat podle žebříčkové logiky, jak je uvedeno na obrázku 2. Žebříčkový logický diagram je nejčastěji používanou metodou programování PLC. Žebříkový diagram se skládá ze dvou svislých čar představujících napájecí lišty. Obvody zapojené jako vodorovné čáry mezi dvěma kolejnicemi se nazývají příčky žebříku. Několik symbolů používaných k označení vstupů a výstupů žebříkové logiky je znázorněno na obrázku 3, resp. 4.

S ohledem na tyto symboly žebříkové logiky napodobuje žebříková logika realizovaná na obrázku 2 stejnou logiku relé zapojených natvrdo.

Vstupy žebříčkové logiky
Obrázek 3 – Vstupy žebříčkové logiky

Normální výstup žebříčkové logiky
Obrázek 4 – Normální výstup žebříčkové logiky

Nakonec je tato žebříčková logika vložena jako řídicí program do PLC, kde, vstupní zařízení a výstupní zařízení jsou uspořádána tak, jak je znázorněno na obrázku 5.

Takto se do PLC vloží programy žebříkové logiky, vstupní a výstupní zařízení se připojí k I/O modulům a pak se při provádění programu aktualizují výstupy podle stavu vstupů.

Obrázek 5 - PLC znázorněný pomocí relé
Obrázek 5 – PLC znázorněný pomocí relé

Mnoho relé má také více výstupů a to umožňuje, aby výstupní relé bylo současně i vstupem.

Příkladem je zapojení na obrázku 6, které se nazývá zapojení s těsněním. V tomto zapojení může proud protékat kteroukoli větví obvodu, a to přes kontakty označené A nebo B.

Vstup B bude sepnutý pouze tehdy, když bude sepnutý výstup B. Pokud je B vypnutý a A je pod napětím, pak se B zapne. Pokud se zapne B, pak se zapne vstup B a výstup B zůstane zapnutý, i když se vypne vstup A. Po zapnutí B se výstup B nevypne.
Zapínací obvod
Obrázek 6 – Zapínací obvod

Poznámka! Pokud je A uzavřen, sepne se výstup B a sepne se i vstup B, který udrží výstup B trvale zapnutý – dokud není odpojeno napájení.

Další příklad žebříčkové logiky je vidět na obrázku 7. Pro interpretaci tohoto diagramu si představte, že napájení je na svislé čáře na levé straně, nazývané hot rail. Na pravé straně je neutrální kolejnice.

Na obrázku jsou dvě příčky a na každé příčce jsou kombinace vstupů (dvě svislé čáry) a výstupů (kolečka). Pokud jsou vstupy otevřeny nebo zavřeny ve správné kombinaci, může proudit z horké kolejnice, přes vstupy, napájet výstupy a nakonec do neutrální kolejnice. Vstup může pocházet ze senzoru, spínače nebo jiného typu čidla.

Výstupem bude nějaké zařízení mimo PLC, které se zapíná nebo vypíná, například světla nebo motory. V horní příčce jsou kontakty normálně otevřené a normálně zavřené, což znamená, že pokud je vstup A zapnutý a vstup B vypnutý, pak výstupem poteče proud a aktivuje ho.

Jakákoli jiná kombinace vstupních hodnot povede k tomu, že výstup X bude vypnutý.

Jednoduchý žebříkový logický diagram
Obrázek 7 – Jednoduchý žebříkový logický diagram

Poznámka! Přes určitou kombinaci vstupů (A, B, C, D, E, F, G a H) musí proudit energie, aby se zapnuly výstupy (X, Y)

Přejděte zpět k obsahu

Příklad //

Zkuste vytvořit (aniž byste se podívali na řešení) řídicí jednotku na bázi relé, která umožní třem vypínačům v místnosti ovládat jedno světlo.

Řešení

Existují dva možné přístupy k tomuto problému. První předpokládá, že kterýkoli ze zapnutých spínačů rozsvítí světlo, ale aby světlo nesvítilo, musí být všechny tři spínače vypnuté. Žebříčková logika je znázorněna na obrázku 8.

Žebříčková logika k ovládání jednoho světla třemi spínači
Obrázek 8 – Žebříčková logika k ovládání jednoho světla třemi spínači

Druhé řešení předpokládá, že každý spínač může světlo zapnout nebo vypnout bez ohledu na stavy ostatních spínačů. Tato metoda je složitější a vyžaduje promýšlení všech možných kombinací poloh spínačů.

Tento problém můžete rozpoznat jako exkluzivní nebo problém. Žebříčková logika je podle obrázku 9.

Žebříčková logika k ovládání jednoho světla různým způsobem pomocí tří spínačů
Obrázek 9 – Žebříčková logika k ovládání jednoho světla různým způsobem pomocí tří spínačů

Poznámka! Je důležité, abyste jasně pochopili, jak má ovládání fungovat. V tomto příkladu byla na základě jednoduchého rozdílu v ovládání získána dvě radikálně odlišná řešení.

Přejít zpět na obsah

Základy žebříčkového schématu č. 1

Základy žebříčkového schématu č. 2 (bezpečnostní řídicí obvod)

Základy žebříčkového schématu č. 3 (2vodičový & 3vodičový řídicí obvod motoru)

Přejít zpět na obsah

2. Vymezení základních principů řízení motoru. Funkční blokové schéma

Funkční blokové schéma (FBD) se používá pro programy PLC popsané pomocí grafických bloků. Je popisován jako grafický jazyk pro znázornění toků signálů a dat prostřednictvím vstupních bloků, které jsou opakovaně použitelnými softwarovými prvky.

Funkční blok je programová instrukční jednotka, která po provedení dává jednu nebo více výstupních hodnot. Blok je tedy znázorněn způsobem uvedeným na obrázku 10, přičemž název funkce je zapsán v bloku.

Funkční bloky mohou mít standardní funkce, jako jsou funkce logických hradel nebo čítače či časovače, nebo mohou mít funkce definované uživatelem, např. blok pro získání průměrné hodnoty vstupů.

Funkční blok
Obrázek 10 – Funkční blok

Přejít zpět na obsah

Programování funkčních bloků (FBD) – první lekce

V tomto videu se seznámíte se základy programování PLC pomocí jazyka FBD (Function Block Diagramming). FBD je grafický jazyk, ve kterém se pracuje s bloky a propojením mezi bloky.

Jak vytvářet a používat funkční bloky v projektu

V tomto videu se naučíte vytvářet vlastní funkční bloky v projektu a volat je v hlavním programu.

Přejít zpět na obsah

3. Seznam příkazů

Při přístupu programování pomocí seznamu příkazů se používá instrukční sada podobná jazyku assembleru mikroprocesoru. Seznamy příkazů, které jsou k dispozici u několika málo značek PLC, jsou pro zkušeného uživatele nejflexibilnější formou programování, ale v žádném případě nejsou tak jednoduché na sledování jako žebříkové diagramy nebo logické symboly.

Obrázek 11 ukazuje jednoduchou operaci ve formě žebříkového diagramu pro PLC Mistsubishi. Ekvivalentní seznam příkazů by vypadal podle tabulky 1.

Žebříkový diagram Mitsubishi
Obrázek 11 – Žebříkový diagram Mitsubishi
Seznam ekvivalentních příkazů pro obrázek 11
Seznam ekvivalentních příkazů pro obrázek 11

Zpět na obsah

Jak používat PLCSIM S7-.300 STL LEKCE 1 Výukový kurz

V této lekci probereme program STL a pojem RLO&STA. Podrobné informace o RLO a STA jsou vysvětleny spolu se simulací.

PLCSIM S7 300 STL LEKCE 2 Tutoriál…automatizace v závodě

V této lekci se naučíme psát program pro PLC pomocí PLC „S7 300“ a softwaru „STEP 7“.

Přejít zpět na obsah

4. Program pro PLC „S7 300“. Logické funkce

Existuje mnoho řídicích situací, které vyžadují spuštění akcí při realizaci určité kombinace podmínek. Tak u automatické vrtačky může existovat podmínka, že motor vrtačky má být aktivován, když jsou aktivovány koncové spínače, které indikují přítomnost obrobku a polohu vrtáku jako polohu na povrchu obrobku.

Taková situace zahrnuje logickou funkci AND, přičemž podmínka A a podmínka B musí být splněny obě, aby došlo k výstupu. Podobně i další situace mohou vyžadovat implementaci logických funkcí jako OR, NOT, NAND, NOR, XOR.

Elektrický obvod, pravdivostní tabulka, žebříčkový diagram a funkční blokové schéma pro různé logické funkce jsou uvedeny v tabulce 2.

Charakteristiky pro různé logiky
Tabulka 2 – Charakteristiky pro různé logiky

Přejít zpět na obsah

Logická hradla vs. žebříčkové logické obvody

Přejít zpět na obsah

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.