Transcript
Page 1: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Zastosowaniamikrokontrolerów w przemyśle

Cezary MAJKatedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych

Page 2: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa sterownika PLC

Moduł jednostka centralna

Zasilacz

Moduły wejść/wyjść

Moduły komunikacyjne

Moduły dodatkowe (koprocesor)

Page 3: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Kaseta

Page 4: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Montaż modułów

Page 5: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Jednostka centralna, zasilacz

Page 6: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Moduły wejścia i wyjścia

Page 7: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Moduły komunikacyjne

Page 8: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Budowa

Kompletny sterownik GE Fanuc 90-30

Page 9: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji micro (GE Fanuc)

Sterowniki kompaktowe dla

malych instalacji do 140 I/O

Page 10: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji Versa Max (GE Fanuc)

Sterowniki modulowe dla srednich instalacji

do 600 I/O

Page 11: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji Versa Max (GE Fanuc)

Page 12: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji Versa Max (GE Fanuc)

Page 13: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc)

Page 14: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc)

Page 15: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Rozbudowa

Page 16: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji 90-30 (GE Fanuc)

Sterowniki modułowe dla średnich i dużych instalacji, dużo opcji

komunikacyjnych, 1000 I/O

Page 17: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji 90-30 (GE Fanuc)

Page 18: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji 90-30 (GE Fanuc)

Page 19: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Rodzaje sterowników

Sterowniki w wersji 90-70 (GE Fanuc)

Sterowniki modułowe dla dużych instalacji,

systemy HSR, ESD, 12000 I/O

Page 20: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Jednostka centralna

Częstotliwość taktowania

Pojemność pamięci programu i użytkownika

Obsługa modułów

Porty komunikacyjne RS232, RS485

Page 21: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Cykl programowy

Inicjalizacja cyklu

Czytanie sygnałów wejściowych

Wykonanie programu użytkownika

Aktualizacja sygnałów wyjściowych

Transmisja danych

Komunikacja systemowa

Wykonanie funkcji diagnostycznych

Page 22: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Gorąca rezerwa CPU

Dwie jednostki CPU pracujące równolegle (aktywna i rezerwowa)

Połączone magistrala

W przypadku awarii sterowanie przejmuje jednostka rezerwowa

Page 23: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Gorąca rezerwa CPU

Page 24: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Goraca rezerwa CPU

Page 25: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduły wejście/wyjście

Wejścia dyskretne AC, DC

Wyjścia dyskretne AC, DC

Wejścia analogowe Napięciowe, prądowe

Wyjścia analogowe Napięciowe, prądowe

Page 26: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść dwustanowych

Zamiana sygnału prądowego lub analogowego na sygnał logiczny

Przetwornik optyczny – izolacja galwaniczna

Page 27: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść dwustanowych

Typ ujście (SINK IN)

Logika dodatnia

Typ źródło (SOURCE IN)

Logika ujemna

Page 28: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść dwustanowych

Moduł uniwersalny z logika dodatnia i ujemna

Page 29: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść prądu przemiennego

Page 30: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść prądu przemiennego

Page 31: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść prądu stałego

Page 32: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wejść prądu stałego

Page 33: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduły wyjść dyskretnych

Zamiana stanu binarnego sterownika na sygnał wyjściowy (stały, zmienny)

Realizacja za pomocą przekaźników wbudowanych w moduł

Styki zwierne

Styki rozwierne

Styki przełączne

Page 34: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduły wyjść dyskretnych

Page 35: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduły wyjść dyskretnych

Typ ujście (SINK) lub źródło (SOURCE)

Ograniczenia liczby przełączeń

Page 36: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduły wyjść dyskretnych

Zabezpieczenia

Prądowe (bezpieczniki)

Napięciowe – indukcja w cewce przy rozłączaniu

(diody, filtry RC, diody Zenera, warystory)

Page 37: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wyjść prądu przemiennego

Page 38: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł wyjść prądu stałego

Page 39: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Schemat przykladowego modulu dyskretnych wejsc/wyjsc

Page 40: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Moduł szybkiego licznika (High Speed Counter - HSC)

Oddzielny moduł sterownika

Zliczanie impulsów z duza częstotliwością (~100kHz)

Zastosowanie przemysłowe (prędkość wirowania silników, pomiar przepływu, układy pozycjonowania)

Page 41: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

HSC – uklad pzycjonowania

Page 42: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Zasilanie sterowników

IN: 100-240 VAC

10-48 VDC

OUT: 5 VDC

24 VDC

Page 43: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Układy zasilania

Układ sieci zasilającej (TN, TT, IT)

Wartość napiecia znamionowego

Własności elektryczne sprzętów i pomieszczeń, w których znajduje się urządzenie elektryczne Zagrożenie porażeniem prądem

Środki ochrony przeciwporażeniowej w warunkach normalnych i uszkodzenia

Page 44: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Sposoby uziemienia

Page 45: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Sposoby uziemienia

Page 46: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasy ochronności

Dla AC max 440V, napięcie względem ziemi max 250V

Klasa 0

Klasa 1

Klasa 2

Klasa 3

Page 47: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 0

Izolacja podstawowa

Brak zacisku ochronnego

Izolowanie stanowisk, uniemożliwienie dotknięcia dwóch rożnych części przewodzących

NIEDOPUSZCZALNA W ZAKRESIE ZASILANIA STEROWNIKOW Oprawy oświetleniowe

Page 48: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 1

Izolacja podstawowa

Zacisk ochronny (do polaczenia z PE i PEN)

Ochrona przed dotykiem pośrednim wyłączniki różnicowo-prądowe

bezpieczniki

wyłączniki termiczne)

Urządzenia elektryczne wolnostojące (pralki, lodówki, zmywarki, ...)

Page 49: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 1TN-S TN-C

przemienny staly

Page 50: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 1TT IT

przemienny staly przemienny staly

Page 51: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 1

Na przewodach PE i PEN nie mogą być stosowane żadne wylaczniki ochronne powodujace utrate ciagloscitych przewodow

Page 52: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 2

Podwójna, wzmocniona izolacja

Urządzenia elektryczne ręczne (suszarki, elektronarzędzia ręczne, ...)

Page 53: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 3

Zasilanie bardzo niskim napięciem bezpiecznym SELV (bez uziemienia) lub bardzo niskim napięciem ochronnym PELV (z uziemieniem)

Zabawki, ręczne oświetlenie, niektóre elektronarzędzia

Page 54: Zastosowania mikrokontrolerów w przemyśle - fiona.dmcs.plfiona.dmcs.pl/~cmaj/ZMwP/Wyklad_s5_budowa sterownikow PLC.pdf · Jednostka centralna Versa Max (GE Fanuc) Rodzaje sterowników

Klasa 3

Sterowniki – obwody wejscia/wyjscia –ochrona przed porazeniem bezposrednim

50 VAC

120VDC


Recommended