František Poupě: Concept v 2.1 uživatelská příručka Diplomová práce CONCEPT v. 2.1 UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

František Poupě: Concept v 2.1 – uživatelská příručka

Diplomová práce 2002

CONCEPT v. 2.1 UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

Výtah z diplomové práce Ing. Františka Poupě VŠCHT Praha – Ústav počítačové a řídicí techniky 2002

OBSAH 3.4. CONCEPT V. 2.1- UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA.................................................. 2 3.4.1. Tvorba nového projektu ............................................................................................................. 2 3.4.2. Ukládaní projektu ........................................................................................................................ 2 3.4.3. Otevření existujícího projektu.................................................................................................... 2 3.4.4. Konfigurace projektu .................................................................................................................. 3 3.4.5. Deklarace proměnných............................................................................................................... 6 3.4.6. Tvorba nové sekce a práce s ní ................................................................................................. 8 3.4.7. Samotné programovaní v jednotlivých sekcích....................................................................... 9 3.4.7.1. Programování v sekci FBD .................................................................................................. 10 3.4.7.2. Programování v sekci SFC .................................................................................................. 13 3.4.8. Analýza programu (sekce)........................................................................................................ 19 3.4.9. Komunikace s PLC či simulátorem ......................................................................................... 19 3.4.10. Animace programu.................................................................................................................. 23 3.4.11. Další možnosti nastavení ....................................................................................................... 25 3.4.12. Simulátor .................................................................................................................................. 26 3.4.13. Archivace programů ............................................................................................................... 29

3.5. DOKUMENTACE K LABORATORNÍ STANICI ................................................ 31

Concept-UzivatPrirucka-uprav.doc

Strana 1 z 36



3.4. Concept v. 2.1- uživatelská příručka Programovací prostředí Concept v2.1 (dále jen Concept) je integrované vývojové prostředí pro návrh aplikačních programů pod Windows podle normy IEC 1131-3 (ČSN EN 61131). MS-Windows je světovým standardem uživatelských prostředí. Concept pracuje na podobném principu – funkce Vyjmout, Kopírovat, Vložit atd., manipulace s okny, změna velikosti oken, nástrojové lišty, ikony a podobně.

3.4.1. Tvorba nového projektu Po spuštění Conceptu je nejprve nutné vytvořit nový projekt (Pokud nechceme otevřít projekt již dříve vytvořený a následně uložený - kapitola 3.4.3.). K tomu slouží položka menu File (obrázek 86). V ní pokliknutím na položku New Projekt zahájíme práci s Conceptem. Po vytvoření nového projektu se na horní modré liště objeví za nápisem Concept nápis [untitled], který představuje název otevřeného souboru.

Obrázek 86: Obsah položky menu File

3.4.2. Ukládaní projektu Po dokončení či při přerušení práce je možné uložit soubor kliknutím na položku File –> Save projekt (as…). Pokud neexistuje cílový adresář, je možné zadat kompletní cestu. Programy ukládané a tedy i spustitelné v Conceptu mají příponu *.prj.

3.4.3. Otevření existujícího projektu Chceme-li pracovat s již existujícím souborem, je potřeba po spuštění Conceptu kliknout na položku File –> Open. Po té si vybereme, který z existujících programů otevřeme.


Strana 2 z 36



Pozn.: Tímto způsobem budeme postupovat i v laboratořích PŘS. Tam budeme otvírat již existující soubor s názvem PRS, který již bude obsahovat 2 sekce, které realizují 2 ovládací signály SP a MS. Při otevření tohoto souboru se v hranatých závorkách objeví název souboru (projektu), jenž jsme otevřeli, v tomto případě tedy [PRS].

3.4.4. Konfigurace projektu Po vytvoření či otevření souboru je vždy nejprve potřeba daný projekt nakonfigurovat. To se provádí následujícím způsobem. Nejprve poklikneme na položku Project –> Configurator (obrázek 87 vlevo). Poté se nám v položkách menu objeví navíc položka Configure (obrázek 87 vpravo) a navíc se otevře okno ve kterém se nastavuje typ a další jiné parametry PLC (obrázek 88).

Obrázek 87: Obsah položek menu Project a Configure


Strana 3 z 36



Obrázek 88: Okno konfigurace PLC

Poté můžeme pokliknutím v okolí položky Type: ležící v levém horního rohu okna konfigurace PLC (obrázek 88) nastavit typ PLC, do kterého budeme nahrávat program, který v daném projektu vytvoříme. Po pokliknutí se nám objeví následující okno (obrázek 89), v kterém si vybereme nejprve platformu PLC (PLC Family) a poté příslušný typ CPU. Ostatní parametry PLC se vyplní automaticky.

Obrázek 89: Volba typu PLC

Poté je třeba zvolit typ I/O modulu a nakonfigurovat vstupy a výstupy, což znamená zvolit pro tyto vstupy a výstupy jejich adresy. To se provádí následujícím způsobem. Poklikneme na položku Configure –> I/O map…(viz obrázek 87), tím se nám otevře okno pro mapování vstupů a výstupů (obrázek 90).

Obrázek 90: Mapování vstupů a výstupů


Strana 4 z 36



V tomto okně (obrázek 90) klikneme na šedivé tlačítko Edit…a tím otevřeme další okno (obrázek 91).

Obrázek 91: Další krok mapování vstupů a výstupů

V tomto okně klikneme na šedivé tlačítko pod položkou Module označené třemi tečkami a tím se nám otevře opět další okno (obrázek 92).

Obrázek 92: Výběr I/O modulu

V něm vybereme ten I/O modul, který je součástí našeho PLC. Název tohoto modulu se objeví místo tří teček na tlačítku z předchozího obrázku (91). Poté je třeba vybrat konkrétní adresy pro jednotlivé vstupy a výstupy. V našem případě se zapíše adresa jednoho vstupu a jednoho výstupu a ostatní adresy jsou od těchto dvou odvozeny podle toho, jaký je počet vstupů a výstupů. Adresa pro vstup se zapisuje do bílého políčka ležícího pod položkou In Ref a adresa pro výstup do bílého políčka ležícího pod položkou Out Ref. Výsledné okno pak vypadá následujícím způsobem.


Strana 5 z 36



Obrázek 93: Okno po vybrání adres pro vstupy a výstupy

Pozn.: Z obrázku 93 je patrné, že náš I/O modul má 16 vstupů a 16 výstupů. Posledním krokem při konfiguraci projektu je nastavení modbus portu, který slouží ke komunikaci s automatem. To se provede tak, že klikneme na položku Configure –> Modbus port settings… (viz obrázek 87) a v okně, které se nám následně otevře (obrázek 94), provedeme následující nastavení.

Obrázek 94: Nastavení modbus portu

Pozn. V laboratořích PŘS, budeme provádět stejné nastavení jaké je v této kapitole uvedeno na obrázcích 89, 92, 93 a 94.

3.4.5. Deklarace proměnných Dalším krokem po nakonfigurování projektu by měla být deklarace proměnných. Ta slouží k tomu, abychom mohli v jednotlivých sekcích (viz následující kapitola 3.4.6.) používat ty proměnné, které potřebujeme. Jednotlivé vstupy a výstupy, ke kterým přiřazujeme různé hodnoty proměnných, můžeme definovat třemi různým způsoby. • • •

proměnnou (variable) přímou adresou (direct address) číslem (literal)


Strana 6 z 36



Deklarace proměnných probíhá následujícím způsobem. K názvu proměnné se přiřadí typ proměnné (tzn. v našem případě buď BOOL, TIME nebo INT) a poté je možné přiřadit k dané proměnné adresu vstupu či výstupu, podle toho je-li daná proměnná vstupní či výstupní. Přiřazením adresy nám vznikne tzv. alokovaná proměnná. Pokud bychom adresu nepřiřadili, vznikne proměnná nealokovaná. Ta se používá pro proměnné, které nejsou ani vstupní, ani výstupní. Jedná se o pomocné proměnné, jenž se používají pro ukládání mezivýsledků. Samotná deklarace probíhá tak, že klikneme na položku Project –> Variable declarations…, tím se nám otevře následující okno.

Obrázek 95: Deklarace proměnných

V něm zadáme do kolonky Variable name název proměnné, do kolonky Data Type typ proměnné a do kolonky Address, pokud chceme pracovat s alokovanou proměnnou adresu buď nějakého vstupu (1:00001-16) pro vstupní proměnné nebo nějakého výstupu (0:00001-16) pro proměnné výstupní. Pro výstupní logickou (tedy typu BOOL) proměnnou X, jejíž hodnota jde na výstup s adresou % 0:00001, by deklarace vypadala následovně.

Obrázek 96: Deklarace logické výstupní proměnné X

Tímto způsobem nadeklarujeme všechny proměnné, které budeme v programu používat. V kolonce Used se nám pak objeví číslo, představující počet užití dané proměnné v programu. Každá proměnná musí být přiřazena nějakému datovému typu. V Conceptu jsou základní datové typy (BOOL, BYTE, WORD, INT, UINT, UDINT, REAL, TIME,…,ANY_BIT, ANY_INT,…) a odvozené datové typy (ARRAYs, STRUCTs). Pozn.: V laboratořích PŘS se budou využívat proměnné typu INT (výstupní proměnná čítače - PocetSkoku), TIME (výstupní proměnná časovače VnitrniCas) a typu BOOL (všechny ostatní proměnné použité v této práci)


Strana 7 z 36



Pozn.: U PLC existují čtyři typy signálů. Pro každý z těchto čtyř typů se používá jiný paměťový registr (0X, 1X, 3X 4X). typ signálu diskrétní vstup (DI) diskrétní výstup (DO) analogový vstup (AI) analogový výstup (AO)

označení dle IEC %I %Q %IW %QW

možnosti read read/write read read/write

adresy 1X 0X 3X 4X

příklad adresy 100002 000001 300048 400011

3.4.6. Tvorba nové sekce a práce s ní Samotné programování pak probíhá v jednotlivých sekcích. Těch může být v Conceptu v2.1 až 16. Novou sekci vytvoříme kliknutím na položku menu File –> New section… (obrázek 86), tím se nám otevře následující okno (obrázek 97), ve kterém zvolíme, jaký typ sekce chceme otevřít a zadáme jméno sekce.

Obrázek 97: Tvorba nové sekce

Jak je z obrázku patrné, máme k dispozici 5 typů sekcí. • • • • •

FBD – realizující jazyk logických schémat (funkčních bloků) SFC – realizující jazyk sekvenčních diagramů LD – realizující jazyk kontaktních schémat ST – realizující vyšší strukturovaný jazyk (strukturovaný text) IL – realizující jazyk mnemokódu (instrukční list)

Z názvů jednotlivých sekcí vyplývá, že v každé ze sekcí se programuje jiným způsobem (viz následující kapitola 3.4.7.). Dalšími možnými operacemi, které je možno se sekcemi provádět je také otevírání sekcí (File –> Open section…) a nebo mazání sekcí (File –> Delete section…). Jednotlivé sekce, pokud jich vytvoříme víc, na sebe navazují a jejich pořadí je defaultně dáno pořadím jejich vytváření, tzn. že sekce vytvořená jako první, se také při běhu programu jako první provádí. Toto pořadí je ale možné podle potřeby změnit. To se provádí kliknutím na položku Project –> Execution order… V okně (obrázek 98), které se nám následně otevře, je možné pomocí tlačítek First, Previous, Next a Last měnit pořadí sekcí.


Strana 8 z 36



Obrázek 98: Změna pořadí provádění jednotlivých sekcí

Po vytvoření (či otevření) sekce se v položkách menu objeví tři nové položky. Jsou to položky View, Objects a Online. Položka View (obrázek 99) nabízí několik možností, jak zobrazit danou sekci a její prvky.

Obrázek 99: Obsah položky menu View

Položka menu Objects představuje možnosti ovládání jednotlivých typů sekcí. Nabídka této položky menu se mění, v závislosti na tom, v jakém typu sekce právě programujeme (viz následující kapitola 3.4.7.). Poslední z nových položek je položka Online, nabídka této položky slouží k ovládání komunikace s PLC či simulátorem (viz kapitola 3.4.9.)

3.4.7. Samotné programovaní v jednotlivých sekcích Jak bylo již výše uvedeno, Concept nabízí možnost programování v pěti různých jazycích. My se ovšem budeme v laboratořích PŘS zabývat pouze dvěma z nich. Jedná se o dva grafické, uživatelsky dobře přístupné jazyky FBD a SFC. Z toho důvodu zde bude dále popsáno pouze programování v sekcích, které tyto dva jazyky realizují.


Strana 9 z 36



3.4.7.1. Programování v sekci FBD Jak již bylo výše uvedeno, obsah položky menu Objects se liší v závislosti na tom, v jaké sekci programujeme. Pokud je to v sekci FBD, tak vypadá obsah položky Objects následovně.

Obrázek 100: Obsah položky menu Objects

Stejné možnosti, jako horní část obsahu položky Objects nabízí i ikony (tlačítka), zobrazené v Conceptu pod položkami menu. Jejich funkce jsou popsány na následujícím obrázku.

Obrázek 101: Funkce jednotlivých ikon (tlačítek) v sekci FBD

Ikony (tlačítka) fungují tak, že po kliknutí na příslušné tlačítko se provádí jím daná operace a to až do doby, než je operace ukončena, či v některých případech do doby, než klikneme na jiné tlačítko.


Strana 10 z 36



Sekce FBD se používá převážně pro realizaci kombinačních logických systémů. Při programování v FBD využíváme tzv. funkční bloky (FB). Ty představují jak základní logické funkce (jako např. OR, AND a pod.) a jejich kombinace, tak např. i čítače, časovače a různé další možné operace s logickými proměnnými. Všechny možné typy FB můžeme nalézt v knihovně FFB.

Obrázek 102 : Knihovna FFB

Existuje několik typů knihoven (např. FUZZY – pro fuzzy logiku, COMM – pro IEC komunikaci, DIAGNO – pro diagnostiku procesu, atd. ), pro nás je podstatná zejména knihovna IEC. Ta obsahuje různé skupiny funkčních bloků. Pro nás jsou podstatné následující skupiny. Logic (logické operace), Counter (čítač) a Timer (časovač). Ty obsahují elementární funkční bloky (EFB), jež budeme používat v laboratořích PŘS . Logic

– AND (logický součin) – NOT (negace) – OR (logický součet)

Counter

– CTU (čítání nahoru)

Timer

– TON (zpoždění od zapnutí)

Knihovnu vyvoláme buď pomocí tlačítka (c) z obrázku 101 a nebo kliknutím na položku Objects –> FFB selection…V ní si potom označíme ten funkční blok, který chceme použít a při kliknutí na plochu sekce se objeví vybraný funkční blok. Ostatní bloky vyvoláme stejným způsobem. Pokud chceme použít více bloků stejného typu, je možné je nakopírovat. Máme-li FFB k dispozici, je dále potřeba přiřadit k nim proměnné. To se provádí následujícím způsobem. Pokliknutím na vstup do funkčního bloku vyvoláme následující okno (obrázek 103).


Strana 11 z 36



Obrázek 103 : Přiřazení proměnných ke vstupu do FFB

Máme několik možností, jak nadefinovat vstup do FFB. Pomocí proměnné, čísla a nebo pomocí přímé adresy. Ve druhých dvou případech rovnou přímo napíšeme do bílého políčka konkrétní číslo či adresu. Pokud chceme použít proměnnou, máme více možností. První možností je, stejně jako v předchozích případech, také přímý zápis. To je ovšem možné pouze v případě, že si název proměnné přesně pamatujeme. Pokud ne, máme další možnost. Tou je použití tlačítka Lookup…Po jeho stisku se otevře okno (obrázek 104), které nabízí všechny proměnné, které je možno pro daný vstup použít. Tzn. je-li na tomto vstupu požadována například proměnná typu BOOL, zobrazí se pouze proměnné typu BOOL, kdežto proměnné typu INT či TIME se v tomto okně nezobrazí. Poslední možností je stisknutí tlačítka Variable declarations, které nabízí deklaraci nových proměnných (obrázek 95). Při přiřazování výstupů z funkčních bloků postupujeme analogickým způsobem, jako u vstupů. Tímto způsobem přiřadíme proměnné ke všem vstupům a výstupům funkčních bloků.

Obrázek 104 : Nabídka použitelných proměnných


Strana 12 z 36



Pokud se vyskytne situace, že je proměnná zároveň vstupem i výstupem, je možné postupovat dvěma různými způsoby. Buď ke vstupu i k výstupu přiřadíme danou proměnnou nebo spojíme vstup s výstupem pomocí tlačítka (g) z obrázku 101. Po jeho aktivaci (kliknutí na něj) klikneme nejprve na vstup a následně na výstup či opačně. V okamžiku kliknutí musí být v okolí vstupu/výstupu zobrazena značka , která značí správné místo připojení. Rozdíl mezi dvěma různými způsoby spojení je vidět na obrázku 105.

Obrázek 105 : Možnosti propojení vstupu s výstupem

Pokud by bylo potřeba některý vstup či výstup invertovat (znegovat), je možné to provést dvěma způsoby. Buď zaškrtnutím kolonky inverted při přiřazování proměnné. Kolonka inverted je v pravém horním rohu okna, které je zobrazené na obrázku 103. Druhou možností je využití tlačítka (e) z obrázku 101, po jehož aktivaci musíme na daný vstup/výstup kliknout. Správné místo kliknutí je opět indikováno značkou . Pořadí provádění jednotlivých funkčních bloků je dáno pořadím jejich vytváření a je znázorněno pořadovým číslem vlevo nad každým funkčním blokem v závorce (viz např. obrázek 105). Toto číslování se provádí pro každou sekci zvlášť. Číslo sekce je znázorněno na prvním místě čísla před závorkou. 3.4.7.2. Programování v sekci SFC Jak již bylo výše uvedeno, obsah položky menu Objects není pro všechny sekce stejný. Na obrázku 106 můžeme vidět, jak vypadá položka menu Objects v sekci SFC. Položky, které leží pod položkou Step (včetně této položky) představují různé možnosti zobrazení a ovládání prvků SFC. Stejné možnosti nabízí i tlačítka umístěná pod položkami menu (obrázek 107 a 108).


Strana 13 z 36



Obrázek 106: Obsah položky menu Objects v sekci SFC

Obrázek 107 : Funkce jednotlivých tlačítek v sekci SFC 1.část


Strana 14 z 36



Obrázek 108 : Funkce jednotlivých tlačítek v sekci SFC 2.část

Sekce SFC se používá pro realizaci sekvenčních logických systémů. Ty realizujeme pomocí jazyka sekvenčních diagramů (kapitola 2.4.) v němž užíváme tři prvky. Kroky, přechody a skoky. Ty vytváříme pomocí tlačítek (o), (n) a (i) znázorněných na obrázku 107. Po vytvoření základní struktury programu je třeba přiřadit k jednotlivým přechodům podmínky přechodů, k jednotlivým krokům akce, současně označit, který krok je krokem počátečním a u skoku(ů) nastavit, do kterého kroku se má skok provést. Podmínky přechodů mohou být realizovány čtyřmi různými způsoby. Mohou být zadané pomocí přímé adresy, čísla, proměnné a nebo pomocí sekce přechodu (TRANSITION section). Přiřazování podmínky přechodu provádíme dvojím kliknutím do oblasti daného přechodu. Tím se nám otevře okno, které nám nabízí možnosti právě podle toho, jakým způsobem chceme podmínku přechodu realizovat, tedy jakou z těchto možností v kolonce Type of transition condition zaškrtneme. Pokud chceme přechod realizovat pomocí přímé adresy, máme možnost vypsat v okně konkrétní adresu do bílého políčka (obrázek 109).

Obrázek 109 : Podmínka přechodu zadávaná pomocí přímé adresy


Strana 15 z 36



Pokud bychom si vybrali zadání pomocí čísla, zobrazí se nám možnosti volby “1“ (true) nebo “0“ (false), tedy pravda nebo nepravda (obrázek 110) . Pokud zadáme logickou “1“, přechod se vždy provede, pokud logickou “0“, tak se naopak přechod neprovede nikdy.

Obrázek 110 : Podmínka přechodu zadávaná pomocí čísla

Při realizování podmínky přechodu pomocí proměnné (obrázek 111) máme opět, podobně jako v sekci FBD (obrázek 104), možnost výběru z proměnných, které je možné použít. A to pomocí tlačítka Lookup… a nebo máme možnost (opět stejně jako v sekci FBD) si proměnnou, kterou potřebujeme a není k dispozici, nadeklarovat. K tomu slouží tlačítko Variable declaration…

Obrázek 111 : Podmínka přechodu zadávaná pomocí proměnné

Posledním způsobem, jak realizovat podmínku přechodu je možnost využití sekce přechodu (obrázek 112). Je to sekce typu FBD (LD,IL či ST dle nastavení viz kapitola 3.4.11.). V této sekci je možné vytvořit složitější podmínku přechodu, která je tvořena kombinací proměnných. Tzn., že sekci přechodu využíváme v případě, že podmínkou přechodu není pouze logická proměnná, ale logická funkce (viz kapitola 2.1.).


Strana 16 z 36



Obrázek 112 : Podmínka přechodu zadávaná pomocí sekce přechodu

Při využití sekce přechodu se postupuje následujícím způsobem. Do políčka TRANSITION section v okně znázorněném na obrázku 112 zapíšeme název podmínky přechodu a poté klikneme na políčko Edit…, tím se nám otevře sekce FBD (LD,IL nebo ST). Sekci FBD je automaticky přiřazen AND typu BOOL se dvěma vstupy a jedním výstupem, kterému je přiřazen název podle sekce přechodů. V této sekci realizujeme logickou funkci, která je podmínkou přechodu. Po vytvoření logické funkce můžeme sekci přechodu zavřít. V případě potřeby je možné ji opět otevřít pomocí tlačítka Edit… Takto vytvořená logická funkce představuje logickou proměnnou nesoucí název podmínky přechodu. Tato proměnná může nabývat hodnot logická “1“ nebo “0“, přechod povolen nebo nepovolen. Jak již bylo výše uvedeno, je dále potřeba k jednotlivým krokům připojit akce, což je součást nastavení jednotlivých kroků. To se provádí dvojitým pokliknutím do oblasti kroku. Tím se nám otevře následující okno.

Obrázek 113 : Nastavení jednotlivých kroků


Strana 17 z 36



V tomto okně (obrázek 113) je možné změnit název kroku, nastavit akce, které se provádí v době, kdy krok je aktivní, označit, že se jedná o počáteční krok a dále je zde možné aktivovat tzv. kvalifikátory. Název kroku se uvádí v horní části tohoto okna v kolonce Step name. Musí být v projektu jednoznačný. Lze ho definovat uživatelsky. Pokud tak ovšem není učiněno, je vytvořen automaticky (tzv. free names). Free names mají vždy strukturu S_n_m, kde S označuje název kroku, n číslo sekce a m číslo kroku v sekci. Pokud se jedná o počáteční krok, tak je nutné zaškrtnout políčko Initial step, které se nachází vpravo nahoře, právě za kolonkou Step name. Přiřazení akce(í) ke kroku(ům) se provádí obdobně jako přiřazování podmínek přechodů k přechodům. Buďto pomocí přímé adresy nebo pomocí proměnné. Ty buď přímo vypíšeme do kolonky Action (obrázek 113) a nebo máme opět k dispozici tlačítka Lookup… a Variable declaration… Ty nám opět buď nabídnou proměnné, které je možno použít jako akce (Lookup…) a nebo si můžeme proměnné, které pro dané akce potřebujeme nadeklarovat (Variable declaration…). Po vybrání dané proměnné je třeba potvrdit přiřazení akce tlačítkem New action, které se nachází v pravé části okna (obrázku 113). V této části se nachází také tlačítko Delete action, pomocí kterého je možné akce, které už nemají být ke kroku přiřazeny, vymazat. Akce jsou výstupní proměnné typu BOOL. Ke kroku lze přiřadit několik nebo také žádnou akci. Akce se provádějí (dané proměnné představující akci jsou rovny logické “1“) v té době, kdy je krok aktivní. Toto ovšem platí pouze za předpokladu, že není použit žádný kvalifikátor (Qualifier). Ty je možné aktivovat v okně, zobrazeném na obrázku 113, v kolonce Actions. Vlastnosti kvalifikátorů jsou zobrazeny na následujícím obrázku (114).

Obrázek 114: Časové schéma kvalifikátorů


Strana 18 z 36



Vlastnosti kvalifikátorů: N,NONE S R L D P DS

Akce je aktivní (1) dokud je aktivní krok Set akce (1), zůstává aktivní i když krok už je neaktivní (uložený) Reset akce (0) Časově omezené nastavení akce v průběhu aktivity kroku Akce bude zpožděná v průběhu aktivity kroku Nastavení akce (1) na jeden cyklus programu (pulzní) Zpožděné nastavení akce

Po nastavení kroků je potřeba nastavit vlastnosti skoku(ů). U nich je možné nastavit pouze cílové místo skoku. Tím je některý z kroků dané sekce. To je možné provést v okně (obrázek 115), které se otevře po dvojitém kliknutí v oblasti skoku. Buď můžeme jeho název přímo vepsat do kolonky Step name a nebo máme možnost vybrat si z možností po stisknutí tlačítka .

Obrázek 115: Časové schéma kvalifikátorů

3.4.8. Analýza programu (sekce) Po vytvoření programu je možné provést jeho analýzu. Analýza programu je prováděna automaticky při nahrávání programu do PLC. Zároveň je však možné ji provést kdykoliv je potřeba kliknutím na položku Projects –> Analyze program. Dále je také možné provádět pouze analýzu sekce kliknutím na položku Projects –> Analyze section. Analýza programu odhaluje nejenom chyby v syntaxi, ale podává i tzv. varovné zprávy (warning message), které upozorňují na potenciální zdroje chyb. Například, když je nějaká proměnná přiřazena více výstupům funkčních bloků apod.

3.4.9. Komunikace s PLC či simulátorem Abychom mohli program, který jsme vytvořili testovat nebo použít, je třeba připojit se buď k simulátoru nebo přímo k PLC. Concept obsahuje dva simulátory. 16 -ti bitový simulátor • •

pro testování logiky bez hardwaru PLC


Strana 19 z 36



32 - bitový simulátor • • •

pro testování logiky bez hardwaru PLC se simulací I/O

Výhodou obou simulátorů je to, že jsou součástí Conceptu, tzn. že se simulátorem můžeme pracovat přímo na počítači, na kterém máme spuštěný Concept. K tomu, aby bylo možné simulátor používat je potřeba pouze počítač se síťovou kartou. Ke komunikaci s PLC je potřeba fyzické připojení pomocí kabelu. Pro komunikaci se využívá položka menu Online (obrázek 116). Její obsah se mění (pouze v možnostech animace) v závislosti na tom, v jaké sekci právě pracujeme. Co se týká sekcí SFC a FBD, tak ty se liší pouze v poslední položce menu Online sekce SFC (Animation Panel functions). Sekce FBD tuto položku neobsahuje.

Obrázek 116: Obsah položky menu Online v sekci SFC

Komunikace s PLC resp. se simulátorem začíná připojením. To se provádí pomocí položky Online –> Connect… Po kliknutí na ni se otevře okno zobrazené na obrázku 117. V něm je možné vybrat typ protokolu (Protokol type), jímž je dáno, zda se připojíme k PLC či k simulátoru. Po stisknutí tlačítka OK dojde k připojení (na spodní liště okna Conceptu se objeví slovo CONNECTED). Pozn.: V laboratořích PŘS se připojení k PLC provádí pomocí protokolu Modbus. Nastavení připojení k PLC Momentum v laboratořích PŘS je totožné s nastavením na obrázku 117.


Strana 20 z 36



Obrázek 117: Připojení počítače k PLC

Po připojení počítače k PLC resp. k simulátoru (u simulátoru je ještě nutné zvolit požadovaný typ CPU - viz kapitola 3.4.12.) může dojít k nahrání programu vytvořeného v Conceptu. Nejprve klikneme na položku Online –> Download… , tím otevřeme následující okno.

Obrázek 118: Nahrání programu do PLC (resp. do simulátoru)

V tomto okně máme možnost zatrhnout položku Configuration, ale to pouze v případě, že konfigurace nahrávaného programu je totožná s konfigurací v PLC resp. v simulátoru (na spodní liště okna Conceptu můžeme najít slovo EQUAL). Pokud se tyto konfigurace liší (spodní lišta obsahuje slovo MODIFIED), konfigurace se nahrává automaticky (viz obrázek 118). Dále je možné nahrávat IEC programové sekce, což je samotný program a nebo State RAM. Po nahrání programu se objeví následující okno.


Strana 21 z 36



Obrázek 119: Spuštění PLC (resp. simulátoru)

Kliknutím na tlačítko Yes spustíme PLC resp. simulátor. Pokud provedeme v programu, který je nahraný nějaké změny, je možné je do PLC resp. simulátoru nahrát, aniž bychom se od PLC resp. simulátoru odpojili. Slouží nám k tomu položka Online –> Download changes… Kliknutím na tuto položku se nám otevře okno (obrázek 120), ve kterém jsou uvedeny všechny části programu, ve kterých byly provedeny změny. Toto okno pouze potvrdíme kliknutím na tlačítko OK.

Obrázek 120: Změny v programu, nahrávané do PLC (resp. do simulátoru)

Další možnosti ovládání PLC resp. simulátoru nám poskytuje Online Control Panel (obrázek 121). Ten je možné aktivovat kliknutím na položku Online –> Online Control Panel. Ovšem pouze v případě, že jsme připojeni k PLC resp. k simulátoru a máme do něj nahraný program, jinak není tato položka aktivní. Online Control Panel nabízí několik možností. Pokud PLC resp. simulátor běží, máme možnost ho zastavit pomocí tlačítka Stop controller… Po použití tohoto tlačítka (PLC resp. simulátor již neběží) se změní jeho nadpis na Start controller… Tímto tlačítkem je pak možné PLC resp. simulátor opět spustit. Online Control Panel nabízí ještě další možnosti ovládání PLC resp.simulátoru (např. vymazání paměti RAM pomocí tlačítka Clear controller. Toto tlačítko je možné použít pouze v případě, že PLC resp. simulátor neběží) a další jiná nastavení. Pozn. Zda je PLC resp. simulátor v chodu lze zjistit na spodní liště okna Conceptu. Na té je napsáno buď RUNNING (běží) nebo STOPPED (neběží). Po ukončení práce je potřeba se od PLC resp. simulátoru zase odpojit. To se provádí kliknutím na položku Online –> Disconnect… (spodní lišta okna Conceptu obsahuje slovo NOT CONNECTED).


Strana 22 z 36



Obrázek 121: Online Control Panel v okamžiku, když PLC resp. simulátor je v chodu

3.4.10. Animace programu Po nahrání programu do PLC (resp. do simulátoru) je možné spustit animaci. Kliknutím na tlačítko (a) z obrázku 101 spustíme animaci sekce FBD a kliknutím na tlačítko (f) z obrázku 107 spustíme animaci sekce SFC. Pomocí animace můžeme sledovat v sekci FBD stavy všech vstupů a výstupů a v sekci SFC stavy všech kroků a přechodů. Jednotlivé vstupy a výstupy mohou být buďto zelené, když je jejich hodnota rovna logické “1“ a nebo mohou být červené, když je jejich hodnota rovna logické “0“. Kroky mohou být buď bílé, když nejsou aktivní a nebo zelené, když jsou aktivní. Když je krok aktivní, tak se v jeho spodní části zobrazuje čas aktivity kroku. Zobrazuje se počet milisekund, následně pak po uplynutí jedné sekundy i počet sekund a pokud trvá aktivita déle než jednu minutu, zobrazují se i minuty, atd. Viz následující obrázek.

Obrázek 122: Krok S2, který je aktivní 13 sekund a 20 milisekund

Zobrazení času zůstává až do další aktivace kroku. Při každé aktivaci kroku se starý čas vynuluje a začíná se počítat znovu od nuly. Přechody mohou nabývat tří barev. Mohou být buď zelené, když je přechod splněn nebo červené, pokud splněn není a nebo černé. Černá barva se užívá pouze pro přechody definované pomocí sekce přechodu. Když je přechod černý, znamená to, že není v činnosti. To znamená, že krok bezprostředně před ním a bezprostředně za ním není aktivní.


Strana 23 z 36



Animace v sekcích SFC a FBD pak může vypadat např. následujícím způsobem.

Obrázek 123: Příklad animace v Conceptu v sekci SFC (levé okno) a FBD (pravé okno)

Pozn.: Pokud se animuje, je na spodní liště okna Conceptu slovo ANIMATED (viz obrázek 123), pokud se neanimuje, toto slovo tam není. Další možnosti při testování programu nabízí tzv. SFC animační panel (viz obrázek 124). Ten je možné vyvolat buď kliknutím na tlačítko (e) z obrázku 107 a nebo kliknutím na položku Online –> Show Animation Panel. Obě tyto možnosti jsou možné, pouze když probíhá animace SFC sekce. SFC animační panel nabízí následující možnosti: • • • • • • • • • •

vynulování do počátečního stavu celé sekvence (SetResetFlag) neprovádění kontroly času (DisableTimeCheck) zakázání provedení přechodů (DisableTransition) zakázání akcí (DisableActions) nepodmíněný přechod (StepUnconditional) aktivace dalšího kroku po splnění podmínky přechodu (StepTransDependent) resetování chyb času (ResetTimeErrors) aktivace vybraných kroků (ForceSelectSteps) režim učení (Learning mode on/off) označení aktivních kroků (Select active steps)


Strana 24 z 36



Pozn.: Položka StepTransDependent se používá převážně v situaci, když je aktivována položka DisableTransition. V takovém případě je totiž možné manuální krokování sekvence.

Obrázek 124: SFC animační panel

3.4.11. Další možnosti nastavení Další možnosti nastavení nabízí položka menu Option, jejíž obsah je vidět na následujícím obrázku.

Obrázek 125: Obsah položky menu Option

Položka menu Option –> Confirmations nabízí možnost potvrzení mazání jak při mazání jednotlivých objektů, tak při mazání několika objektů najednou. Dále je možné nastavit v položce Option dvě různé možnosti ukládání. Poslední položkou menu Option je položka Preferences. Ta obsahuje další podpoložky. Po kliknutí na podpoložku Common… se otevře okno (obrázek 126), které nabízí tři obecná nastavení pro ukládání projektů, dále je v tomto okně možné zvolit (v kolonce Address format), v jakém formátu budeme v Conceptu pracovat s adresami a v kolonce Editor type of Transition Section je možné zvolit typ sekce přechodu a nebo je možné tuto volbu přenechat až na okamžik vytváření této sekce (Define at creation time).


Strana 25 z 36



Obrázek 126: Okno, které se otevře po kliknutí na položku Option –> Preferences –>Common…

Další možnosti nastavení nabízí podpoložka Analysis… Po kliknutí na tuto položku se otevře následující okno (obrázek 127). V něm je k dispozici několik možností nastavení varovných hlášení.

Obrázek 127: Nastavení varovných zpráv

3.4.12. Simulátor Jak již bylo výše uvedeno, Concept obsahuje dva simulátory. Ty slouží k online testování IEC programů, aniž bychom potřebovali mít k dispozici jakýkoliv hardware. 16 bitový simulátor simuluje automat PLC připojený přes Modbus Plus. Pracuje v prostředí Windows 3.1, for Workgroups 3.11, 95/00 a NT. 32 bitový simulátor simuluje automat PLC (všechny platformy) připojený přes TCP/IP, včetně simulace signálních stavů v I/O modulech. Lze k němu současně připojit až 5 programovacích jednotek. Pracuje pouze v prostředí Windows 95/00 a NT.


Strana 26 z 36



Pozn. V laboratořích PŘS budeme používat 32 bitový simulátor, dále v této kapitole budeme tedy mluvit již pouze o 32 bitovém simulátoru. Po připojení k simulátoru (viz kapitola 3.4.9) je nejprve nutné zvolit požadovaný typ CPU. Ten zvolíme pomocí tlačítka umístěného v horní části simulátoru (obrázek 128). Po stisknutí tohoto tlačítka se nám rozbalí nabídka všech možných typů CPU, které máme na simulátoru k dispozici, z nich vybereme ten, který potřebujeme. Poté už je možné nahrát konfiguraci a samotný program.

Obrázek 128: 32 bitový simulátor

Na simulátoru je možné odečítat a nastavovat řadu hodnot. V levé horní kolonce ohraničené zelenou barvou (obrázek 128) je možné odečíst stav CPU. Pokud simulátor běží, ohraničení okna je zelené a uvnitř okna je nápis RUNNING. Pokud simulátor neběží, ohraničení je červené a uvnitř nápis STOPPED (obrázek 134). Dále je možné odečítat stavy diskrétních vstupů (adresy 1:1-1:16 a 1:17-1:32) a diskrétních výstupů (adresy 0:1-0:16 a 0:17-0:32). Je-li čtvereček odpovídající příslušné adrese červený, tak je na tomto vstupu/výstupu hodnota logická “0“ a pokud je zelený, tak má tento vstup/výstup hodnotu logické “1“. Adresy 3X a 4X představují registry pro analogové vstupy a výstupy. Hodnoty adres vstupů a výstupů je možné měnit. Po kliknutí levým tlačítkem myši na lištu v okolí adresy se nám otevře následující okno.

Obrázek 129: Volba hodnoty adres vstupů simulátoru

V tomto okně můžeme zadat hodnotu z nabízeného rozsahu. Stejným způsobem můžeme pokračovat i u ostatních adres.


Strana 27 z 36



Po kliknutí pravým tlačítkem myši v okolí adres registrů analogových vstupů a výstupů se nám otevřou následující okna (obrázek 130 a 131), která nabízí další možnosti nastavení vstupů a výstupů.

Obrázek 130: Okno pro nastavení analogového vstupního registru

Obrázek 131: Okno pro nastavení analogového výstupního registru

Kliknutím na pravé straně lišty diskrétního vstupu/výstupu je možné provést jak změnu hodnot vstupů/výstupů, tak změnu jejich formátu. Když klikneme levým tlačítkem myši na lištu do okolí čísla 0003 z obrázku 128, objeví se nám následující okno.

Obrázek 132: Změna formátu čísla

V tomto okně zvolíme formát čísla (ten formát, který je v daném okamžiku zvolený, je označen hvězdičkou). Pokud bychom na to samé místo kliknuli pravým tlačítkem, otevře se jiné okno (obrázek 133). V něm je možné změnit hodnotu výstupů.

Obrázek 133: Změna hodnoty výstupů


Strana 28 z 36



Pokud bychom místo čísla 0003 napsali číslo 0005, tak první čtvereček (zleva) zůstane svítit zeleně, ale místo druhého se rozsvítí čtvereček třetí. Tak aby vstupy dávaly hodnotu 5. Tzn., že první čtvereček (vstup) zleva má hodnotu 1(2 0), druhý 2 (21), třetí 4 (22), čtvrtý 8 (23), atd. Podobným způsobem pak můžeme pokračovat s nastavováním ostatních adres. Při práci se simulátorem je možné zjistit, ke kolika I/O modulům je simulátor připojený. To se provede kliknutím na záložku I/O Modules, která se nachází pod oknem, které zobrazuje zvolený typ CPU. Po kliknutí na tuto záložku se nám zobrazí všechny připojené I/O moduly (obrázek 134).

Obrázek 134: I/O moduly připojené k simulátoru

Simulátor zobrazený na obrázku 134 je připojen k jednomu I/O modulu. Tato situace odpovídá nastavení pro laboratoře PŘS, kde bude k dispozici při práci s fyzikálním modelem také pouze jeden I/O modul. Více modulů je možné připojit k simulátoru při konfiguraci projektu ve fázi mapování vstupů a výstupů (obrázek 90) pomocí tlačítka Insert.

3.4.13. Archivace programů K archivaci programů přistupujeme zejména z důvodu ušetření paměti a lepší manipulovatelnosti se souborem (místo několika souborů používáme jen jeden soubor). Pokud s programem nepracujeme, je možné ho konvertovat do souboru s příponou *.asc, ten nahradí několik existujících souborů, přičemž má menší nároky na paměť. V případě potřeby je z tohoto souboru opět možné získat všechny původní soubory programu zpět (import). Archivace se provádí pomocí souboru Concept Converter (DBCONV.EXE), který je součástí balíku souborů celého Conceptu.

Obrázek 135: Ikona pro spouštění Concept Converteru

Concept Converter je možné spustit pouze v době, kdy není spuštěný jiný soubor Conceptu. Po jeho spuštění se objeví následující okno (obrázek 136).


Strana 29 z 36



Obrázek 136: Okno Concept Converteru

Při konverzi programu postupujeme následujícím způsobem. Klikneme na položku Export… a vybereme položku, která odpovídá typu našeho programu. Poté vybereme soubor (s příponou *.prj), který chceme konvertovat. Po stisknutí tlačítka OK se nám otevře okno, ve kterém je zobrazen průběh konverze (obrázek 137). Po úspěšném dokončení konverze toto okno potvrdíme stiskem tlačítka OK.

Obrázek 137: Průběh konverze (exportu)

Tím došlo k vytvoření souboru, který má stejný název jako soubor původní, pouze přípona *.prj je nahrazena příponou *.asc . V tuto chvíli je možné všechny ostatní soubory daného programu smazat. Pokud je potřeba je získat zpět, použijeme opět Concept Converter. Tentokrát využijeme místo položky Export… položku Import. Po kliknutí na tuto položku vybereme (označíme) soubor s příponou *.asc, který k získání původních souborů potřebujeme. Po potvrzení tohoto výběru se nám otevře okno, zobrazující průběh importu souborů (obrázek 138). Stisknutím tlačítka OK potvrdíme úspěšný import souborů. Nově vzniklé soubory jsou importovány do stejného adresáře, ve kterém se vyskytuje soubor s příponou *.asc.

Obrázek 138: Průběh importu souborů


Strana 30 z 36



3.5. Dokumentace k laboratorní stanici Laboratorní stanice se skládá z několika částí, fyzikálního modelu nádrže, desky obsahující ovládací a signalizační prvky (spínače, tlačítka a diody), PLC Momenta a PC. Fyzikální model nádrže obsahuje nádrž, míchadlo, 3 čidla hladiny, 2 přívody kapaliny s ventily, odvod kapaliny z nádrže s ventilem. Všechny tyto jeho prvky jsou připojeny k momentu. Model nádrže je umístěn napravo od desky (viz obrázek 140). Technologické schéma fyzikálního modelu nádrže vypadá následujícím způsobem.

Obrázek 139: Technologické schéma fyzikálního modelu nádrže

Pro reálnější představu celého zařízení je zde uvedena fotografie laboratorní stanice.

Obrázek 140: Fotografie celé laboratorní stanice

Deska, na které je umístěno Momentum vypadá následujícím způsobem. Concept-UzivatPrirucka-uprav.doc

Strana 31 z 36



Obrázek 141: Deska s ovládacími a signalizačními prvky


Strana 32 z 36



Z předchozího obrázku (141) je patrné, že na desce je zobrazeno 14 vstupních a 11 výstupních signálů. Vstupy: • • • • • •

signály A, B, C a D - realizované pomocí spínačů signály E a F - realizované pomocí tlačítek signály L1, L2 a L3 - realizované čidly LA/01, LA/02 a LA/03 (viz obrázek 139) signály ST, SP a PR - realizované pomocí tlačítek umístěných pod nádrží START/STOP programu - představuje signál SP (viz kapitola 3.1.1.) PŘIPOJ/ODPOJ výstupy - představuje signál MS (viz kapitola 3.1.2.)

Výstupy: • • • •

signály R, S, T, U, V a W - ovládají diody signály V1, V2 a V3 - ovládají ventily signál M1 - ovládá míchadlo signál Z1 - ovládá diodu Z1 umístěnou pod nádrží

Deska dále obsahuje grafické znázornění připojení ke zdroji a síťový vypínač. PLC Momentum se může obecně skládat z více prvků. • • •

Báze vstupů/výstupů Procesorový adaptér Komunikační adapter

V jednodušších případech je možné používat bázi vstupů a výstupů v kombinaci s některým ze zbylých dvou prvků. A nebo je možné použitím všech prvků vytvořit složitější strukturu. PLC Momentum, které se nachází v laboratořích PŘS má označení 170 ADM 350 10 a obsahuje pouze dva prvky. Bázi vstupů/výstupů a Procesorový adaptér.

Obrázek 142: Jednotlivé prvky PLC Momentum


Strana 33 z 36



Zapojení vstupů a výstupů automatu Momentum 170 ADM 350 10 v laboratoři PŘS.

Obrázek 143: Zapojení Momenta

Pozn.: Momentum používané v laboratořích PŘS obsahuje pouze 3 první řady vstupů/výstupů. Tzn., že neobsahuje řadu Option (viz obrázek 143). Popis funkcí kanálů v jednotlivých řadách na obrázku 143. řada 1 1 1 2 2 2 3 3

kanál 1…16 17 18 1…8 9…16 17/18 1…16 17/18

funkce vstupy zemnění (M-) zdroj 24V (L+) výstupy skupiny 1 výstupy skupiny 2 zdroj 24V pro skupinu 1(1L+) a 2 (2L+) zemnění výstupů zemnění(M-)


Strana 34 z 36



Zapojení jednotlivých řad k fyzikálnímu modelu a k prvkům desky je následující.

Obrázek 144: Zapojení první řady (vstupů) Momenta

Obrázek 145: Zapojení druhé řady (vstupů) a třetí řady (nuly) Momenta


Strana 35 z 36



PLC Momentum obsahuje nad třemi řadami kanálů dvě řady diod. Ty představují hodnoty signálů horních dvou řad kanálů, tedy vstupní (řada 1) a výstupní signály (řada 2). Jejich namapování (propojení) závisí na tom, jaký je použit typ základny (Adapter) a jaký typ řídicí jednotky (Programmer). Základna i řídicí jednotka může být buď typu IEC nebo 984. Jednotlivé možnosti kombinací jsou znázorněny na následujícím obrázku.

Obrázek 146: Namapování výstupů/vstupů v závislosti na použití typu adaptéru a bázi programu

Pozn.: V laboratořích PŘS je k dispozici základna typu 984 s řídicí jednotkou typu IEC. Na obrázku odpovídá tato varianta (u vstupů i výstupů) třetímu řádku od shora.


Strana 36 z 36

František Poupě: Concept v 2.1 uživatelská příručka Diplomová práce CONCEPT v. 2.1 UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

Recommend Documents