Ельперін І.В., Пупена О.М., Місюра М.Д., Швед С.М. Контролери та їх програмне забезпечення (на укр. языке)
Подождите немного. Документ загружается.
Секція 102 Коментар
00 ЕСЛИ В ВД002
01 ТОГДА В ДВ001
02 ТОГДА АВ010
=+0800
03 ТОГДА АВ011
=+0583
04 ТОГДА О КС102
05 ТОГДА В КС 103
06 ЕСЛИ В ВД003
07 ТОГДА В ДВ002
10 ТОГДА АВ010
=+0900
11 ТОГДА АВ011
=+0625
12 ТОГДА О КС102
13 ТОГДА В КС 103
Якщо перемикачем SA вибрана продукція №1
Тоді включити клапан подачі компоненту №1
Тоді вибрати задане значення рівня – 80%
Тоді вибрати задане значення температури – 70
о
С
Тоді вимкнути ключ секції КС102
Тоді ввімкнути ключ секції КС103
Якщо перемикачем SA вибрана продукція №2
Тоді включити клапан подачі компоненту №2
Тоді вибрати задане значення рівня – 90%
Тоді вибрати задане значення температури – 75
о
С
Тоді вимкнути ключ секції КС102
Тоді ввімкнути ключ секції КС103
Секція 103 Коментар
00 ЕСЛИ ВА000
>+АВ010
01 ТОГДА О ДВ001
02 ТОГДА О ДВ002
03 ТОГДА АВ000
=+1000
04 ТОГДА О КС103
05 ТОГДА В КС 104
Якщо рівень в апараті досяг заданого значення
Тоді закрити клапан подачі компоненту №1- Кл2
Тоді закрити клапан подачі компоненту №2- Кл3
Тоді повністю відкрити клапан подачі пари – Кл4
Тоді вимкнути ключ секції КС103
Тоді ввімкнути ключ секції КС104
Секція 104 Коментар
00 ЕСЛИ ВА001
>+АВ011
02 ТОГДА В ТМ00
03 ТОГДА АВ012
= +ВА001
-АВ011
04 ТОГДА О КС104
05 ТОГДА В КС 105
Якщо температура досягла заданого значення
Тоді включити таймер
Тоді визначити розузгодження
(розузгодження в секцію 105)
Тоді вимкнути ключ секції КС104
Тоді ввімкнути ключ секції КС105
Секція 105 Коментар
00 АЛГ001
1. ВХОД = +АВ012
2. ВЫХОД= АВ000
……..
01 ЕСЛИ ТМ00
> 00.15.00
02 ТОГДА О ТМ00
03 ТОГДА АВ000
=+0000
04 ТОГДА В ДВ003
05 ТОГДА О КС105
06 ТОГДА В КС 100
Включити регулятор температури
Якщо термін часу (15 хвилин) вичерпався
Тоді відключити таймер
Тоді закрити клапан подачі пари Кл4
Тоді відкрити клапан зливу Кл5
Тоді вимкнути ключ секції КС105
Тоді ввімкнути ключ секції КС100 – тобто підготуватись до
нового робочого циклу
2.3.2 Розроблення програми користувача для МПК Реміконт-130
На рис. 9 наведений можливий варіант програми користувача для
Реміконта-130 на мові функціональних блоків. На схемі окремі алгоритми
зображені у вигляді прямокутників над яким вказано їх позначення у
відповідності з бібліотекою алгоритмів. У верхній частині зліва вказується номер
алгоблоку, куди записується алгоритм, справа – бібліотечний номер. У нижній
частині зліва – модифікатор для даного алгоритму, справа – масштаб часу.
Для зв‘язку програми з сигналами зовнішніх пристроїв використані
алгоритми інтерфейсного зв‘язку (ВДБ, ВАА, ДВБ, АВА), підключення до яких
зовнішніх пристрої показано у відповідності до вище наведеної схеми
підключення до Р-130.
Дискретні виходи і входи алгоритму ПЕР, записаного в алгоблок 25,
підключені через алгоритм двохпозиційного управління УДП, для яких
встановлений модифікатор 02. Тобто сигнал логічної одиниці (по передньому
фронту) поданий на входи 01,02 викликає появу логічної одиниці на їх виході 01,
сигнал логічної одиниці (по передньому фронту) поданий на входи 03,04 викликає
появу логічного нуля на виході 01.
При розробці програми враховувалось наступне. Режими роботи установки
залежать від положення перемикача SA. У положенні «1» перший компонент
заповнює апарат до рівня 80%, а потім витримується температурний режим 70
о
С,
а для положення «2» - другий компонент заповнює апарат до рівня 90% з
температурним режимом - 75
о
С. Для врахування цього, до виходів 03 і 04
алгоритму ВДБ (05) (05 – номер алгоблоку) під‘єднані входи алгоритму
перемикачів ПЕР (07) і ПЕР (08).
Програма працює наступним чином. Після натискання кнопки «Пуск»
сигнал логічної 1 подається:
- на входи 03 алгоритмів УДП (17,18,19 і 21), що призводить до появи на
виході 01 цих алгоритмів логічного 0. Ці виходи під‘єднані до
відповідних входів алгоритму ДВБ (26) через які формуються
управляючі сигнали на виході контролера і закривають клапани Кл1,
Кл2, Кл3, Кл5 і відключають магнітний пускач КМ, який керує
мішалкою;
- на вхід 01 алгоритму УДП (20), що призводить до появи логічної 1 на
його виході, який під‘єднаний до входу 04 алгоритму ДВБ (26). Це
призводить до відкриття Кл5;
- на входи алгоритмів УДП (22, 23, 24) за допомогою яких формуються
управляючі сигнали на входах 02, 04, 06 алгоритму ПЕР (25). При
натисканні кнопки «Пуск» логічна 1 з‘являється на виході алгоритму
УДП (22), а на виходах алгоритмів УДП (23 і 24) формується логічний 0.
Це забезпечує підключення до виходу 01 алгоритму ПРЕ (25) значення
аналогової змінної, яке записано на вході 01, тобто «0». Цей сигнал
передається на вхід алгоритму АВА (27) і відповідно повністю закриває
Кл4.
Рис. 9. Програма користувача для МПК Реміконт-130
- на вхід 01 алгоритму ТРИ (10), для того щоб сигнал логічної 1 зберігся
на виході цього алгоритму після того як відпустити кнопку «Пуск»
Подальша робота програми залежить від значення сигналу, який подається з
рівнеміра LT на вхід алгоблоку ВАА (06). Сигнал з виходу 01 цього алгоритму
подається на входи алгоритму ПОР (09). Цей алгоритм має модифікацію 03, тобто
вміщує 3 незалежних порогових елемента. У кожному пороговому елементі
різниця між сигналами , які подаються на перші його два входи з значенням,яке
подається на третій вхід. Перший пороговий елемент визначає момент досягнення
значення рівня 0%. Другий елемент – момент досягнення рівня заданого рівня,
значення якого поступає з виходів алгоблоку ПЕР (07), який керується сигналами
з перемикача SA.
Таким чином, якщо в апараті залишається залишок рідини, на виході
алгоритму 01 ПОР (09) є сигнал логічного 0 і стан виконавчих механізмів не
змінюється і рідина через Кл5 виливається з апарату. Як тільки рідина повністю
залишить апарат, на цьому виході з‘явиться логічна 1, яка подається на вхід 02
алгоритму ЛОИ (11) на вході 01 якого є сигнал логічної 1 з алгоритму ТРИ. На
виході 01 алгоритму ЛОИ (11) з‘являється логічна 1 яка подається:
- на вхід 01 алгоритму УДП (17). На виході цього з‘являється логічна
одиниця яка через вхід 01 алгоритму ДВБ (26) відкриває Кл 1 і сировина
починає поступати в апарат;
- на вхід 03 алгоритму УДП (20). На виході цього з‘являється логічний 0.
Це через вхід 04 алгоритму ДВБ (26) закриває Кл 5.
Як тільки рівень в апараті досягне значення, яке контролюється
сигналізатором рівня LE, на виході 01 алгоритму ВДБ (05) з‘являється логічна 1
яка подається:
- на вхід 03 алгоритму УДП (17) вихід якого переходить у стан логічного
0, що призводить до відключення Кл1;
- на вхід 01 алгоритму УДП (21) вихід якого переходить у стан логічного
0, що призводить до включення мішалки через КМ;
- на входи 01 алгоритмів ЛОИ (12 і 13). Подальша робота залежить від
положення перемикача виду продукції. Якщо перемикач знаходиться у
положенні «1», сигнал логічної 1 подається на вхід 02 алгоритму ЛОИ
(12). Вихід цього алгоритму підключений до входу 01 алгоритму УДП
(18), логічна 1 на якому включає Кл2 і забезпечує подачу в апарат
компоненту №1. Якщо перемикач знаходиться у положенні «2», сигнал
логічної 1 подається на вхід 02 алгоритму ЛОИ (13). Вихід цього
алгоритму підключений до входу 01 алгоритму УДП (19), логічна 1 на
якому включає Кл2 і забезпечує подачу в апарат компоненту №2;
- На вхід 02 алгоритму ТРИ (10), який скидає тригер.
Починається наповнення апарату компонентом №1 або №2. Як тільки рівень
в апараті досягне заданого значення яке залежить від положення перемикача SA і
подається з виходу 01 алгоритму ПЕР (07) на вхід 07 алгоритму ПОР (09). Як
тільки рівень досягне заданого значення (80% або 90%) на виході 02 з‘являється
логічна 1 і яка подається на:
- входи 04 алгоритмів УДП (18 і 19), через виходи яких закриваються
клапан Кл2 і Кл3;
- входи 03 алгоритму УДП (22) і 01 алгоритму УДП (24). Через виходи
цього алгоритму змінюється комбінація сигналів на управляючих входах
алгоритму ПЕР (25). А саме на вході 03 цього алгоритму з‘являється
логічний 0, а на вході 06 – логічна 1. Тобто на виході цього алгоритму
з‘являється сигнал 100, що через алгоритм АВА (27) повністю відкриває
клапан Кл4.
Починається підігрів рідини. Як тільки температура в апараті досягне
заданого значення яке залежить від положення перемикача SA і подається з
виходу 01 алгоритму ПЕР (08) на вхід 11 алгоритму ПОР (09). Як тільки
температура досягне заданого значення (70
о
С або 75
о
С, що відповідає значенням
58,3 і 62,5 для діапазону 0-120
о
С) на виході 03 з‘являється логічна 1 і яка
подається на:
- входи 04 алгоритму УДП (24) і 01 алгоритму УДП (23). Через виходи
цього алгоритму змінюється комбінація сигналів на управляючих входах
алгоритму ПЕР (25). А саме на вході 06 цього алгоритму з‘являється
логічний 0, а на вході 04 – логічна 1. Тобто на вихід цього алгоритму
буде подаватись сигнал з регулятора температури, який подається на вхід
03 з виходу алгоритму РУЧ(16), який під‘єднаний до алгоритму
регулятора аналогового РАН (15). Це дозволить керувати клапаном Кл4
регулятором температури.
- на входи 01 і 02 (з інверсією) алгоритму таймера ТМР (14). Таймер
запускається.
Починається витримка часу. Коли час, встановлений на вході 03
алгоритму (з врахуванням масштабу часу алгоритму), вичерпався на виході
01 з‘являється логічна 1 яка подається:
- на входи 04 алгоритму УДП (23) і 02 алгоритму УДП (22). Через виходи
цього алгоритму змінюється комбінація сигналів на управляючих входах
алгоритму ПЕР (25). А саме на вході 06 цього алгоритму з‘являється
логічний 0, а на вході 02 – логічна 1. Тобто на вихід цього алгоритму
буде подаватись сигнал 0, що через алгоритм АВА (27) повністю закриє
клапан Кл4;
- на вхід 02 УДП (20), через вихід якого відкриється клапан Кл5.
Цикл роботи закінчився.
При складанні програми необхідно уважно вивчати описи бібліотечних
алгоритмів, які наведені у навчальному посібнику [1, сторінки 117-141] та у
конспекті лекцій [2, сторінки 53-73]. Крім того, крос-система для програмування
Р-130 має повну бібліотеку алгоритмів.
2.3.3 Розроблення програми користувача для МПК TSX Micro
2.3.3.1. Приклад програми користувача на мові Grafset
В сучасних ПЛК прийнято прив’язувати зовнішні змінні до внутрішніх з
метою зручності роботи при відладці програми та з засобами людино-машинного
інтерфейсу (SCADA/HMI). Це дає наступні переваги:
- при підключенні датчиків/ВМ до інших фізичних каналів, наприклад при
їх відмові, зміни проводяться тільки в одному місті програми;
- змінні для обміну з засобами ЛМІ можна групувати разом для зменшення
навантаження на комунікаційні ресурси;
Таким чином на початку програми користувача в ПЛК проміжним
внутрішнім змінним присвоюють значення вхідних змінних, а в кінці – вихідним
змінним присвоюють значення проміжних внутрішніх. Таким чином для сигналів
з таблиці 2 можна використати наступні проміжні змінні:
Таблиця 3.
Відповідність проміжних змінних адресам входів-виходів МПК TSX Micro
Вхідні сигнали
Джерело сигналу Адреса вх Проміжна
змінна
Символьна
назва
Сигналізатор рівня
%I1.0 %M10 L_a
Кнопка «ПУСК»
%I1.1 %M11 Pusk
Перемикач вибору продукції: - продукт №1
%I1.2
%I1.3
%M12 Produkt_1
- продукт №2
%M13 Produkt_2
Датчик рівня (аналоговий)
%IW3.0 %MW30 L_aparat
Датчик температури
%IW3.1 %MW31 Temperat
Вихідні сигнали
Виконавчий пристрій Адреса
вих
Проміжна
змінна
Символьна
назва
Магнітний пускач двигуна мішалки
%Q2.4 %M24 Mishalka
Клапана подачі сировини (дискретний)
%Q2.0 %M20 Klapan_syrovyna
Клапана зливу (дискретний)
%Q2.3 %M23 Klapana_zlyv
Клапана подачі компоненту 1 (дискретний)
%Q2.1 %M21 Klapan_komp1
Клапана подачі компоненту 2 (дискретний)
%Q2.2 %M22 Klapan_komp2
Клапана подачі пари (аналоговий)
%QW4.0 %MW40 Klapan_para
Приклад програми користувача написаної на мові Grafcet показаний на
рис.17-18 та лістингах коду в переходах та кроках (STEP), який наведений в
таблиці 4. Це основна програма (CHART), де виконується вся необхідна
послідовність дій. В Prl-обробці приводиться переприсвоєння значення вхідних
змінних проміжним змінним із таблиці 3, а Post-обробці – навпаки,
переприсвоєння значень проміжних змінних вихідним.
Лістинг коду, написаного в Prl.
L_a:=%I1.0;
Pusk:=%I1.1;
Produkt_1:=%I1.2;
Produkt_2:=%I1.3;
L_aparat:=%IW3.0;
Temperat:=%IW3.1;
Лістинг коду, написаного в Post.
%Q2.4:=%M24;
%Q2.0:=%M20;
%Q2.3:=%M23;
%Q2.1:=%M21;
%Q2.2:=%M22;
%QW4.0:=%MW40;
Лістинг програми на Grafcet необхідно оформляти таким чином, щоб було
зрозуміло наповнення кожного кроку та умови переходу. Один із варіантів такого
представлення продемонстрований в таблиці 4. Лістинг умови переходу
починаються зі слова ПЕРЕХІД (x-y), де x та y - номери кроків відповідно з якого
на який проходить перехід. Кроки починаються зі слова STEP N , де N – номер
кроку. Кожний крок може складатися з трьох програм P1 (при активації), N1
(коли активний) та P0 (при деактивації), які обрамляються відповідними словами
ACTION та END_ACTION. Слід зазначити, що табличне представлення програми
Рис.17. Структура програми на мові Grafcet.
є необов’язковим, а позначення кроків та умов переходів може проводитись
довільним чином, однак за умови повної визначеності складу програми.
Таблиця 4. Лістинг коду для Grafcet CHART.
ПЕРЕХІД(0-1)
%M11
ПЕРЕХІД(1-2)
%MW30<50
ПЕРЕХІД (2-3)
%M10
ПЕРЕХІД(3-4)
%M12
ПЕРЕХІД(4-5)
%MW30>8000
ПЕРЕХІД(5-6)
%MW31>5833
ПЕРЕХІД(6-7)
%TM0.V>90
ПЕРЕХІД(7-0)
%MW30<100
ПЕРЕХІД(3-8)
STEP 1
ACTION (P1)
SET %M23;
END_ACTION
ACTION (P0)
RESET %M23;
END_ACTION
STEP 6
ACTION (P1)
START %TM0;
END_ACTION
ACTION (N1)
PID('Temperat','C',%MW31,%MW40,%M25,%MW150:43);
END_ACTION
ACTION (P0)
%MW40:=0;DOWN %TM0;
END_ACTION
STEP 2
ACTION (P1)
SET %M20;
END_ACTION
ACTION (P0)
RESET %M20;
END_ACTION
STEP 7
ACTION (P1)
SET %M23;
END_ACTION
ACTION (P0)
RESET %M23;
RESET %M24;
END_ACTION
STEP 3
ACTION (P1)
SET %M24;
END_ACTION
STEP 4
ACTION (P1)
SET %M21;
END_ACTION
ACTION (P0)
RESET %M21;
END_ACTION
STEP 8
ACTION (P1)
SET %M22;
END_ACTION
ACTION (P0)
RESET %M22;
END_ACTION
Рис.18. Структура програми на мові Grafcet (продовження).
%M13
ПЕРЕХІД(8-9)
%MW30>9000
ПЕРЕХІД (9-6)
%MW31>6250
STEP 9
ACTION (P1) %MW40:=10000;
END_ACTION
ACTION (P0) %MW150:=6250;
END_ACTION
STEP 5
ACTION (P1)
%MW40:=10000;
END_ACTION
ACTION (P0)
%MW150:=5833;
END_ACTION
В програмі використані символьні позначення, які наведені в таблиці 5.
Таблиця 5.
Змінна
Символьне
позначення
Тип
змінної Коментар
%MW30 L_aparat WORD Рівень в апараті
%MW31 Temperat WORD Температура в апараті
%MW40 Klapan_para WORD Клапан подачі пари
%MW150 Temper_sp WORD Задане значення температури
%MW151 Out_man WORD Ручне завдання на вихід ВМ
%MW152 Kp WORD коефіцієнт пропорційності
%MW153 Ti WORD Ті
%MW154 Td WORD Тд
%MW156 Out_max WORD Обмеження виходу по максимуму
%MW157 Out_min WORD Обмеження виходу по мінімуму
%M10 L_a EBOOL Сигналізатор рівня
%M11 Pusk EBOOL Кнопка пуск
%M12 Produkt_1 EBOOL Виібр першого продукту
%M13 Produkt_2 EBOOL Виібр другого продукту
%M20 Klapan_syrovyna EBOOL Клапан подачі сировини
%M21 Klapan_komp1 EBOOL Клапан подачі першого компоненту
%M22 Klapan_komp2 EBOOL Клапан подачі другого компоненту
%M23 Klapan_zlyv EBOOL Клапан зливу
%M24 Mishalka EBOOL Двигун мішалки
%M25 Auto_man EBOOL
Перемикач ручний/автомат для регулятору
температури
%TM0 TM Таймер на витримку (TON,1 S,900,YES)
Прокоментуємо деякі моменти в наведеній програмі.
В залежності від вибраного режиму, програма піде по одній із
альтернативних гілок: крок 4 або 8.
Значення заданих температур для різних режимів та компонентів відповідно
дорівнюють 5833 од. контролера для першого режиму та 6250 од. для другого
режиму, оскільки налаштування діапазону для відповідного входу дорівнює від 0-
10000 од. контролеру. В кроці 6 проводиться регулювання температури для обох
режимів, однак завдання регулятору задається в кроці 5 (Р0) для першого режиму
та 9 (Р0) для другого. Слід зазначити, що перехід регулятору в автоматичний
режим програмно не робиться, тому при відладці програми необхідно це зробити
вручну, наприклад з таблиці анімацій (на практиці не рекомендується переводити
регулятор в автоматичний режим та навпаки програмним шляхом, оскільки це
прерогатива оператора). Коефіцієнти настройки Кр, Ті та Тд теж проводиться
вручну при відладці програми.
В програмі використаний секундний таймер, з уставкою 900 (900с/60с=15
хв). Однак умова переходу 6-7 є досягнення плинного значення 90с. Це зроблено
штучно, для скорочення часу відладки.
При закінченні загального циклу роботи установки, маркер Grafcet знову
переходить на нульовий крок ініціалізації.
2.3.3.2. Приклад програми користувача на мові Ladder Diagram