Vezba 7 - Plc Kontroleri

PREDMET: SISTEMI ZA MERENJE, NADZOR I

UPRAVLJANJE

STUDENT:

ALEKSANDRA NEDELJKOVI 210M/14

MAINSKI FAKULTET NI

VEBA 1 PLC KONTROLERI

JUN, 2015.

MENTOR:

IVAN IRI

Mainski fakultet Ni Sistemi za merenje, nadzor i upravljanje

ALEKSANDRA NEDELJKOVI 210M/14 1


Sadraj

1.0. PLC kontroleri .................................................................................................................. 2

1.1. Sastavni delovi PLC - a ............................................................................................. 2

2.0. Karakteristike PLC a SIEMENS Simatic S7-200 CPU 222 DC/DC/DC ...................... 4

3.0. Leder dijagrami .............................................................................................................. 5

4.0. STEP 7 Micro/WIN ......................................................................................................... 5

5.0. Zadatak ........................................................................................................................... 6




1.0. PLC kontroleri

Programabilni logiki kontroleri (PLC - Programmable Logic Controller) su industrijski raunari iji su hardver i softver posebno prilagoeni radu u industrijskim uslovima, a koji se mogu lako programirati i ugraivati u postojee industrijske sisteme.

Prvobitno, PLC je zamiljen kao specijalizovani raunarski ureaj koji se moe programirati tako da obavlja istu funkciju kao i niz logikih elemenata koji se nalaze u nekom relejnom ureaju ili automatu. Postepeno, obim i vrsta operacija koju moe da obavi PLC je proirena ukljuivanjem sloenijih funkcija potrebnih za direktno digitalno upravljanje nekim sistemom. Meutim, nezavisno od repertoara funkcija, od samog poetka projektovanja PLC-a, vodilo se rauna o tome da on treba da radi u krajnje nepovoljnim uslovima koji vladaju u industrijskom okruenju i da treba da bude dovoljno fleksibilan u smislu prilagoavanja razliitim izmenama na procesu. Otuda je PLC projektovan kao izuzetno pouzdan modularan ureaj koji se veoma lako odrava (otporan je na razne nepovoljne uticaje, prainu, vlagu, visoku temperaturu, vibracije i elektromagnetne smetnje) i programira. Najvei broj metoda za programiranje PLC-a se zasniva na grafikom metodu lestviasti logiki dijagram (ledder programiranje), koji je ve dugi niz godina u upotrebi u industriji pri projektovanju logikih relejnih ureaja.

PLC kao i svaki raunar ima operativni sistem, koji svakako ima mnogo manje mogunosti od operativnih sistema opte namene, ali u dananje vreme opte potrebe za komunikacijama, moe u potpunosti da ih podri. Stoga je mogue izvesti povezivanje programabilnih logikih kontrolera (PLC-a) i eventualno centralnog raunara ili drugih raunara, radi reavanja sloenijih upravljakih zadataka ili jednostavne akvizicije podataka i upravljanja sa daljine.

PLC kontroleri su razvijeni sa ciljem da se prevaziu mnogi probemi koji su karakteristini za upravljake sisteme zasnovane na elektromehanikim relejima. Sa padom cene PLC kontrolera, uz istovremeno poveanje njihove funkcionalnosti i pouzdanosti, PLC kontroleri su danas u irokoj primeni. U odnosu na relejnu tehniku, PLC kontrolera su:

Kompaktniji

Jeftiniji, za najvei broj primena Pouzdaniji

Omoguavaju lake pronalaenje kvarova i odravanje sistema Omoguavaju laku promenu logike upravljanja.

1.1. Sastavni delovi PLC a

Centralna procesorska jedinica (CPU) Ovo je mozak PLC-a. Sam CPU je najee neki od mikrokontrolera, ranije su to bili 8 - bitni, a danas su to 16 - to i 32 - bitni

mikrokontroleri. CPU se takoe brine o komunikaciji, meusobnoj povezanosti ostalih delova PLC-a, izvravanju programa, upravljanju memorijom, nadgledanjem ulaza i upravljanjem izlaza. CPU jedinica vri veliki broj provera samog PLC-a kako bi se na vreme uoile eventualne greke. Memorija Sistemska memorija, koja je izvedena najee u FLASH tehnologiji, koristi se od strane kontrolera za operativni sistem. Pored operativnog sistema u njoj se




nalaze i korisniki program preveden iz leder dijagrama u binarni oblik. Korisnika memorija je podeljena na blokove koji imaju posebne funkcije. Neki delovi memorije

koriste se za uvanje stanja ulaza i izlaza, drugi delovi memorije za uvanje sadraja promenljivih koje se koriste u korisnikom program (vrednost tajmera ili brojaa npr.). Napajanje Elektrino napajanje se koristi za dovoenje elektrine energije do centralne procesorske jedinice. Veina PLC-a radi na 24V DC (jednosmerne struje) ili na 240V AC (naizmenine struje). Ulazni ureaji ije signale prihvata PLC, mogu biti vrlo razliiti. Po tipu signala koji daju na svom izlazu mogu se podeliti na digitalne (kontaktne prirode ON/OFF) i analogne.

Karakteristini digitalni ulazni ureaji su tasteri, prekidai, krajnji prekidai, fotoelije, presostati, temostati i drugi. Karakteristini analogni ulazni ureaji su termoelementi, otporniki termometri i drugi pretvarai elektrinih i neelektrinih veliina u standardne strujne i naponske signale. Ulazni signali pri tome se moraju prilagoditi sa odgovarajuim PLC ulaznim modulima. Izlazni ureaji kojima upravlja PLC na osnovu programa i stanja na ulazima mogu biti releji, kontaktori, elektromagnetni ventili, elektromotori, step motori, pneumatski

cilindri i drugi slini ureaji. Takoe kao ulazni ureaji mogu se podeliti na digitalne i analogne, pri emu se izlazi PLC kontrolera moraju prilagoditi potrebnim naponskim i strujnim nivoima.

Linije za proirenje Svaki kontroler ima ogranien broj ulazno/izlaznih linija. Ukoliko je potrebno taj broj se preko odreenih modula moe poveati proirenjem sistema preko linije za proirenje.

Slika 1. Sastavni delovi PLC - a

(http://www.mikroknjiga.rs/Knjige/PLC/01_PLC.pdf)




2.0. Karakteristike PLC a SIEMENS Simatic S7-200 CPU 222 DC/DC/DC

Znaenje navedenih oznaka:

Simatic S7-200 predstavlja seriju PLC-a

CPU - oznaka za centralnu procesorku jedinicu koja je upotrebljena u ovom

ureaju.

DC/DC/DC oznaava napajanje PLC-a jednosmernim naponom,

(DC napajanje, DC ulazi, DC izlazi)

Na slici 2. je prikazan izgled PLC-a Siemens Simatic S7-200 CPU 222XP DC/DC/DC.

Slika 2. PLC Siemens Simatic S7-200 CPU 222XP DC/DC/DC




3.0. Leder dijagrami

Klju uspeha PLC kontrolera ipak lei u nainu njihovog programiranja. Za

programiranje PLC kontrolera koristi se jezik lestviastih logikih dijagrama (ili leder dijagrama - ladder diagram), koji je ve dugi niz godina u upotrebi u industriji pri projektovanju logikih i sekvencijalnih relejnih ureaja. Ovaj jezik koristi grafiku notaciju koja je po vizuelnom izgledu i logici rada slina dijagramima elektrinih ema i zbog toga je lako razumljiv industrijskim inenjerima. Drugim reima, industrijski inenjeri ne moraju biti eksperti za programiranje da bi u svojim sistemima koristili PLC kontrolere.

Program leder dijagrama se tipino razvija na PC raunaru uz pomo specijalizovanih softvera sa intuitivnim grafikim interfejsom koji, dodatno, omoguavaju proveru i testiranje leder programa. Leder dijagram se upisuje u PLC kontroler uz pomo programatora, a sam proces upisa ne traje due od nekoliko minuta. Mogunost brzog reprogramiranja je bitna jer proizvodni proces, uz minimalni zastoj, moe biti lako prilagoen novim zahtevima.

Leder dijagram se sastoji od jedne vertikalne linije (bus bar), koja se nalazi na levoj

strani i linija koje se granaju na desno (linije instrukcija). Du linija instrukcija smeteni su uslovi koji vode do instrukcija. Logika kombinacija ovih instrukcija odreuje kada i na koji nain se instrukcija na desnoj strani izvrava.

Osnovni elementi leder dijagrama vide se na slici 3. Svaki uslov u Leder dijagramu

ima vrednost ON (stanje logike jedinice) ili OFF (stanje logike nule) zavisno od statusa bita koji mu je dodeljen.

4.0. STEP 7 Micro/WIN Za programiranje PLC-a koristi se program STEP 7 Micro/WIN. Na slici 4. prikazan je osnovni izgled ovog programa.

Slika 3. Leder dijagram Slika 4. STEP 7 Micro/WIN interfejs




5.0. Zadatak

Potrebno je izvriti povezivanje PLC Siemens Simatic S7 200 kontrolera sa njegovim

napajanjem, a zatim na ulaznom modulu povezati dva prekidaa na odgovarajui nain, a na izlaznom modulu povezati lampicu koristei elektrinu emu. U softverskom paketu STEP7 micro WIN napisati program i uitati ga u PLC kontroler.

Cilj ovog povezivanja je da se prilikom pritiskanja jednog prekidaa lampica upali a da se oputanjem drugog tastera lampica ugasi.

Reenje:

Za povezivanje odgovarajuih komponenti koristimo sledee eme:

Slika 5. eme za povezivanje ulaznih i izlaznih komponenti

Slika 6. Ulazi Slika 7. Izlazi




Nakon to se definiu ulazi i izlazi prelazi se na programiranje, odnosno pisanje projekta. Glavni deo projekta je leder dijagram. Otvaranje novog projekta vri se iz menija File/New, ili klikom na ikonu New Project iz osnovne palate (Standard). Zatim se u prozoru

File/Save As daje ime projektu i odreuje direktorijum u koji e on biti snimljen (ovi fajlovi imaju ekstenziju .mwp Micro/WIN project).

Posle toga se vri izbor tipa PLC a koji programiramo, iz menija PLC/Type i podeavanje odgovarajuih parametara komunikacije (communications).

Osnovna funkcionalna celina jednog programa jeste Network (mrea). Program se sastoji iz vie mrea koje se nalaze jedna ispod druge (slika 4).

Postupak unoenja instrukcije u Network (leder dijagram): Izabrana instrukcija se sa stable instrukcija (Bit Logic) prevue na eljenu lokaciju.

Kursor automatski pokazuje da li je lokacija dozvoljena ili ne.

Iznad instrukcije ostaju 3 crvena znaka pitanja. Klikom na njih neophodno je uneti

odgovarajuu adresu bita u memoriji, odgovarajui broj ili neke druge parametre koje instrukcija zahteva.

Program se snima iz menija File/Save ili preko ikone Save Project na osnovnoj paleti

(standard).

Slika 8. Slika 9.

Slika 10. Slika 11.




Zatim sledi postupak uitavanja programa u PLC, koji se izvodi na sledei nain: Povezati raunar i PLC, Postaviti prebaciva moda PLC-a na mode STOP ili TERM i uljuiti napajanje, Pokrenuti softver STEP 7 Micro/WIN i otvoriti program (projekat) koji treba da se

uita u PLC, Izvriti proveru komunikacije duplim klikom na Communications na stablu

instrukcija,

Startujemo uitavanje programa iz menija File/Download ili klikom na ikonu Download na paleti Standard. Otvara se prozor u kom se definie koje komponente projekta uitati u PLC (programski blok, blok podataka i sistemski blok). Klikom na OK poinje uitavanje.

Slika 12. Program




Na kraju smo dobili traeno reenje zadatka. Pritiskom na jedan prekida lampica se

pali, a pritiskom na drugi ona se gasi.

Slika 13.

Documents

Vezba 7 - Plc Kontroleri