4. Szabályozási módok univerzális szabályozóval. 1. Programszabályozás HAGA szabályozókkal A programszabályozásnak sok fajtája ismert. Itt csak általános dolgokkal érdemes foglalkozni. A programszabályozás közismert formája az idõ-alapjel program. A legkönnyebben egy ábrán lehet a program néhány tulajdonságát bemutatni. A 12. ábrán egy háromcsatornás (háromhurkos) programszabályozás terve látható Alapjel
1. csatorna 2. csatorna 3. csatorna
Free
Ra mp
Soak
Idõ Lépés
0
1
2
3
4
5
Event1 Event2 Event3 Event4
12. ábra A programadó tulajdonságai: A programadó 100 programot tárol (00-99) Minden program 100 lépésbõl (szegmens) áll (00-99) Egy programlépés adatai: program-sorszám lépés-sorszám idõ adat, 3 féle magadási mód választható, vagy HagaBASIC utasítás alapjel (SP = Setpoint), vagy utásítás kiegészítése esemény EVENT (0-F hexaszám) A HagaBASIC utasítások: nOP nincs utasítás, program javításakor használható utasítás törlésére FrEE nincs idõadat, a programban beállított alapjel érvényes FrEr megvárja az elõzõ programlépés alapjelének elérését End a program vége GOTO az alapjel helyén megadott program/lépés helyre ugrik CALL szubrutin hívás rEtn a szubrutin utolsó utsítása Stor tároló feltöltése egy számmal (ciklushoz vagy feltételes elágazáshoz) dEcr a számlálót 1 -gyel csökkenti if r ha a tároló=0, átugorja a következõ programlépést IFA0…IFAF ha az ALARM0…ALARMF kimeneti értéke=0, átugorja a következõ programlépést IFi1…Ifi6 1…6 digitális kimenetek értéke=0, átugorja a következõ programlépést
Az esemény A programlépés érvényességi idõtartama alatt a kiválasztott események érvényesek. Az érvényes esemény a hozzárendelt ALARM-ot annak konfigurált tulajdonságai szerint aktív állapotba hozza. A 16 eseményhez bármelyik ALARM hozzárendelhetõ. Az ALARM-ok közötti logikai kapcsolatot az esemény nem módosítja. Az események jól használhatók összetett rendszerekben, ahol a szabályozott körök (hõmérséklet, nyomás, szint, átfolyás, stb) programozott értéktartása mellett más feladatokat is automatizálni kell. Ilyen lehet egy reaktor, amelyben 3 alkotót kell reagáltatni, változó keverési idõvel és sebességgel a hõmérsékletet program szerint. A készterméket automatikusan kell üríteni és ezt a rendszerrel közölni. A technológiai ciklusok számlálását is be lehet programozni. A 13. ábra szemlélteti az esemény (Event) mûködését. Ki2 Töltõ Ev1 csap
Be2
Be3
Szint érzékelõ
Szint érzékelõ
Ki3 Ev2
Töltõ csap
Be4
Szint érzékelõ
Ki4 Töltõ Ev3 csap
Mérõedény
Mérõedény
Mérõedény
A
B
C
Ev4
Ürítõ csap
Keverõ Ev8
A program a szegmensekben leírtak szerint fut!
Ürítõ csap
Reaktor
Ki* egy kimenet Ev* egy esemény Be* egy bemenet Példa: "A" komponens mérése, adagolása 00. lépés Be1 és Ki1 szerint bemérést kezd Ev1 töltõcsapot engedélyez Be2 szerint töltést kezd Ki2 szerint töltést befejez 01. lépés Ev4 ürítõcsapot nyit stb
Ev5
A+B+C
Ev6
Ürítõ csap
Hõmérséklet érzékelõ
Be1
Fûtés Ev9
Ürítõ csap
Ki1
13. ábra eseményekkel megírt programmal nagy összetett rendszereket lehet automatizálni. A lehetõségeknek az UC be- és kimeneteinek száma szab határt. A szegmensek száma 10 ezer lehet. A kihasználhatóságot a szubrutinban megírt programrészletek növelhetik. Az UC kommunikációs képessége további lehetõségeket biztosít.
2. A szekvenszer (PLC funkciók) Egy olyan felsõ kategóriájú UC, mint a HAGA KD9*P 14 bemenetet és 18 kimenetet tartalmaz. Megfelelõ belsõ program segítségével sokféle funkció konfigurálható. Miért ne le hetne egy olyan szabályozót konfigurálni, amelyben ezek a bemenetek, kimenetek, események úgy viselkednek, mint egy PLC. A szekvenszer (sequencer or sequenser) kifejezést a digitális technikában sok készüléknél használják. Így van szekvenszer a PC-ben, a digitális zenegépekben és természetesen a szabályozókban is. A szekvenszer funkcióval a szabályozó kimeneteit idõrelé funkciókkal egy meghatározott sorrendben mûködtetjük. Olyan ez mint a zenedoboz programhengere. A
digitális szekvenszer természetesen ennél sokkal több feladatra alkalmas. A szekvenszer funkciót a 14. ábra szemlélteti. Idõ 1s....99 óra:59 perc/lépés Bemenetek Program lépés 0
1
2
9997
9998
9999
Event1 Event2 Event3 Event4
Event13 Event14 Event15 Event16 Kimenetek
14. ábra Az ábrán vízszintesen az idõtengely látható, amely az idõrelé. A tengely mentén a szakaszok egy kapcsolási kombinációt állítanak be. A szakaszok hossza tág határok között állítható. Bármelyik szakasz tartalmazhat külön utasítást, amelyik egy bemenet állapota szerint avatkozik be. Ezek lehetnek szubrutin-hívások, elágazások, ciklusok, számlálók, stb. A szekvenszerek jól használhatók anyagvizsgáló fárasztógépekhez, folyamatosan mûködõ komplikált adagolókhoz, reklámcélokra, stb. Az UC szekvenszer tulajdonsága természetesen használható egy szokásos programszabályozás részleteként egy, vagy több csatornán. A 10 000 programlépés és az 1 másodperces legrövidebb programlépés nagyon használhatóvá teszi ezt a funkciót. 3. Adatgyûjtés A minõségbiztosítási és a biztonságtechnikai rendszerek elõírják a rendszerek figyelését és annak dokumentálását. Ezért minden PLC és UC készülék tartalmaz kommunikációs kimenetet. Az adatgyûjtési képesség követelményei: a folyamat adatait valós idõben gyûjtse az adatok rendszerezve legyenek (könyvtár, fájl, név, dátum, stb) a tárolás tökéletesen megbízható legyen a mintavételi sebesség állítható legyen elegendõ tárhely legyen gyûjtéshez ne legyen manipulálható Az adatgyûjtés eszközei: PC a legáltalánosabban használt adatgyûjtõ. Csak hálózatban célszerû, sok adathoz Memória-kártya. Megbízható eszköz, fõleg egy berendezéshez ajánlott A kommunikációs kimenet és a hozzá tartozó szoftver ára 1000 Ft-tól több millió Ft lehet, ezért nagyon nehéz ezt részletesen tárgyalni.
Egy egyszerû mûszer, egyszerû adatgyûjtõjének képe látható a 15. ábrán.
15. ábra Az mûszer teletype formátumban (ASCII) küldi az adatok a PC memóriájába. Itt az adatok valós idõben táblázatosan vannak tárolva *.DAT fájlokban. Az adatokat EXCEL-ben lehet feldolgozni.
16. ábra A 16. ábra a VISION (PROVICON Kft) megjelenítõ és adatgyûjtõ programjával készült. Az adatok dBASE formátumban vannak, amelyeket könnyû EXCEL formátumba konvertálni. A program a rendszer teljes mûködését projektekben menti el, *.VPK formátumban. A projekteket bármikor vissza lehet hívni és az adatokat ellenõrizni.
A HAGA Monitor ingyenes adatgyûjtõ szoftver MODBUS protokollal kommunikál a PC-vel. Maximum 32 db szabályozó adatait rögzíti valós idõben. Az adatgyûjtõ képe a 17. ábrán látható.
17. ábra 4. Regisztrálás Az adatgyûjtés legmegbízhatóbb módszere a regisztrálás. A regisztrátum nem módosítható, a PC összeomlástól független. Megfelelõ kábeleken és transzformációkkal távoli készüléken is mûködtethetõ. A távoli készüléket mindig a veszélyes zónán kívül helyezik el. A regisztrálásnak több módja van, ezek közül a legismertebbek: regisztrálás papírra papírnélküli regisztrálás memória-kártyára printer interfészen keresztül printerre A módszerek közül a legolcsóbb és nagyon megbízható a printer-interfészes megoldás. A printer-interfész az alkatrészek miniatürizálásának köszönhetõen elfér a szabályozóban. A szabályozó programja tartalmazza a diagramkészítéshez szükséges legfontosabb adatok beállítását. Ezek közül néhány jellemzõ adat: fejléc (cég adatok, koordináta adatok, regisztrált jellemzõk tartománya és színe) regisztrált jellemzõk engedélyezése tiltása vízszintes vonalak osztása függõleges vonalak osztása szöveges megjelenítés A HAGA KD9*P típusú szabályozó képes kommunikációs kimenetén kapcsolatot tartani megjelenítõ programmal és ezzel egyidejûleg printeren regisztrálni. Az egy forrásból jövõ információ rendkívül hasznos, mert a regisztrátumból megállapítható a hiba keletkezésének pontos ideje, ami a hibaelhárításhoz feltétlenül szükséges.
A KATASZTRÓFA TÖRVÉNY elõírja a kockázatelemzést. Ennek értelmében minden hibát valós idõben kell érzékelni, mert csak így lehet egy rendszerben elõforduló hibák okait elemezni. Ennek a legbiztonságosabb módja: minden hiba papíron való rögzítése, a veszélyes zónán kívül. A szabályozók közül csak nagyon kevés gyártmányban van beépített printer interfész. Egy printeren felvett folyamat képe látható a 18. ábrán. KD9-h-P
HAGA AUTOMATION LTD
HUNGARY
H-1037
BUDAPEST
KIRÁLYLAKI ÚT 35
TEL/FAX: (36) 1 368 2255
E-mail:
[email protected]
Maximum
PV/ SP = 900
PV2 = 3000
PV3 = 2400
Date: ../../.. ..:..
Y = 100
Minimum
PV/ SP = -0600
PV2 = 0
PV2 = -0600
Time axis= 10 min/Div
Y = 0
0:00
PV = 25
SP = 300
PV2 = 34
PV2 = 35
Y = 100.0
0:10
PV = 132
SP = 300
PV2 = 38
PV2 = 43
Y = 100.0
0:20
PV = 287
SP = 300
PV2 = 47
PV2 = 94
Y = 20.0
0:30
PV = 302
SP = 300
PV2 = 34
PV2 = 142
Y = 0.0
0:40
PV = 300
SP = 300
PV2 = 52
PV2 = 148
Y = 1.4
0:50
PV = 300
SP = 300
PV2 = 53
PV2 = 148
Y = 8.5
18. ábra
