PLC 4. előadás
PLC
Tartalom: • A PLC feladata • A PLC felépítése, típusai, részegységei • Programnyelvek • Programozás (FST) • FESTO PLC-k bemutatása (FEC20-DC, ) • FEC programozása FST bemutatása Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
2
PLC
Programozható Logikai Vezérlő
Programmable Logic Control Speicherprogramierbare Steuerung
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
3
PLC A programozható logikai vezérlő (PLC) feladata, alkalmazása Az irányítás folyamatában az információfeldolgozást végzi. F
B E
V
PLC
Rendelkező jel
Jelfeldolgozó
VÉGREHAJTÓ FELÉ
Tároló
É
K
Ellenőrző jel ÉRZÉKELŐTŐL
Fogadja, kiértékeli, feldolgozza a bemeneti adatokat és kimenő jeleket állít elő.
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
4
PLC A programozható logikai vezérlő (PLC) feladata, alkalmazása A hagyományos relés vezérlések helyett használják. Relés vezérlés K1
K2
K1
=
K2
PLC-s vezérlés •kevesebb huzalozás •megbízhatóbb •rugalmasabb •olcsóbb •univerzálisabb
E1
PLC E2
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
A1
Program
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
5
PLC A PLC felépítése
Ellenőrző jel
Jelfeldolgozó
Rendelkező jel Bemeneti jel
– PLC I. előadás
Kimeneti jel
Memória
Tároló
Automatizálástechnika
Processzor
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
6
PLC A PLC felépítése 1. Kompakt PLC
E3
E4
CPU ROM RAM
A1
KIMENETEK
E2
BEMENETEK
E1
A2
A3
A4
Bemeneti csatlakozók nyomógomb, kapcsoló, érzékelő … Kimeneti csatlakozók mágnes szelep, motor, lámpa … Processzor CPU – program feldolgozás Memória ROM – készülék program RAM, EPROM … felhasználói program változók értékei (regiszterek, merkerek, időzítők, számlálók …) Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
7
PLC A PLC felépítése 2. Modul PLC
BUSZRENDSZER
Tápegység modul (opcionális)
Központi egység modul (CPU, ROM, RAM …) Bemeneti/Kimeneti modulok (digitális, analóg) Egyéb modulok (kommunikációs-, hálózati-, …) Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
8
PLC A PLC részegységei Central Processing Unit (központi vezérlő egység) Processzor Kommunikációs kapcsolat: •számítógép (PC) vagy programozó gép (PRG) és PLC közötti valamilyen csatlakozási lehetőség, leggyakoribb soros RS 232 •Blokkok csatlakoztatása (PLC modulok) fizikailag és elektromosan (információs: belső buszrendszer és tápellátás kapcsolat).
Állapotjelzők: •Üzemi állapotok •Be-/ kimeneti értékek kijelzése
Kezelő egységek Pufferelem
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
9
PLC A PLC részegységei Buszrendszer
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
10
PLC A PLC részegységei Sorkapocsléc
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
11
PLC A PLC részegységei Bemeneti és kimeneti egységek: •- Digitális bemeneti egységek Feladata: kétállapotú jelek értelmezése, illetve illesztése a PLC belső szintjéhez Az iparban használatos feszültségekhez igazodva egyen- ill. váltakozófeszültséget érzékelő egységek. Feszültségtartománya széles skálán mozog, a (24V - 220V) névleges feszültségig. •- Digitális kimeneti egységek Feladata: a PLC belső jeleinek átalakítása a környezet számára Változatai: - Relés kimenetű: - Elektronikus kimenetű •- Analóg bemeneti egységek A/D átalakítók segítségével konvertálják digitális kóddá a bemenetre kapcsolt analóg jelet. -- Analóg kimeneti egységek A PLC futása során számolt digitális értékeket alakítja át D/A konverter segítségével analóg jellé. Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
12
PLC A PLC részegységei Bemeneti egység
Kimeneti egység
Bemenet Eingang En.m Input In.m n: blokk száma (0,4,8,12,16,20) m: 0-7, bemeneti bit sorszáma pl. I0.0 I0.1 Bemeneti bit 0, ha pl.: szenzor kikapcsolt állapotban van. Bemeneti bit 1, ha pl.: szenzor bekapcsolt állapotban van.
Kimenet Ausgang An.m Output On.m n: blokk száma (0,4,8,12,16,20) m: 0-15, kimeneti bit sorszáma pl. O0.0 O0.1 Kimeneti bit 0, ha pl.: a végrehajtó egység kikapcsolt állapotban van. Kimeneti bit 1, ha pl.: a végrehajtó egység bekapcsolt állapotban van.
Csak a feltételi részben szerepelnek, a bemeneteket nem lehet a programból ki- vagy bekapcsolni. Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
A feltételi és a végrehajtási részben szerepelnek, a programból ki- vagy bekapcsolhatók. Farkas Zsolt
BME GT3
2014
13
PLC
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
14
PLC A PLC részegységei Kommunikációs egységek Ezen egységek segítségével valósítható meg a kapcsolattartás más esz–közökkel, pl. folyamatirányító számítógéppel vagy printerrel. Szabványos soros vagy párhuzamos interfészt biztosítanak, vagy hálózati kommunikációt tesznek lehetővé.
Intelligens egységek Nagy sebességű elő feldolgozást végeznek a bemenő jeleken, nagymértékben tehermentesítve a központi feldolgozó egységet. pl. számlálás, pozíciófigyelés, hőmérsékletszabályozás stb.
Pozíció dekóder: pl. forgácsológépek munkaasztalának vezérléséhez, mint a munkaasztal aktuális pozícióértékének előfeldolgozó egysége. Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
15
PLC A PLC részegységei Memória Jellemző: Tárolókapacitás (tárolható bitek száma)
Bit – Byte, kbit – kbyte
EAROM (régebben használt, lassú) korszerű változata → FLASHROM (megjelenése miatt maradhat ki a pufferelem) Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
16
PLC A PLC részegységei Jelző Bit Flag / Merker Fn.0… Fn.15 0≤ n≤9999 egy bit-es memória egységek (igen/nem) jelállapot, vagy programállapot átmeneti tárolására •ugyanúgy működnek, mint a kimeneti bitek, de •a jelző bitekkel nem lehet végrehajtókat kapcsolni, mert nincsenek elektromosan kivezetve. Regiszter Rn több bit-es tároló •Decimális számok tárolására: 0≤ n≤255 •Tárolható decimális szám értéke: 0 - 65535
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
17
A PLC ciklusa • Egy tipikus ciklusidő 3 – 10ms • Az idő hossza a felhasznált változók számától és típusától függ. • A ciklus két fő elemet tartalmaz: -A rendszer operációs ideje kb. 1 ms (1,3 szakasz) -Az utasítások kiértékelésének ideje (2 szakasz) • A ciklusok végrehajtása csak a PLC működése közben lehetséges (RUN üzemmód).
PLC A PLC programjai Alapszoftver (állandó) az operációs rendszer biztosítja (gyártó és típusfüggő), szinte mindegyikben megtalálható az:- interpreter funkció - státusz generáló funkció - önteszt funkció - kommunikációs vonalak kezelése
Felhasználói program (változó) alkalmassá teszik a PLC-t adott vezérléstechnikai feladatra speciális, vezérléstani, ill. irányítástechnikai orientáltságú prg. nyelven íródtak PLC programnyelvek (IEC 1131-3 nemzetközi szabvány)
Grafikus rendszerű nyelvek
Létradiagram LD Áramútterv KOP Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Funkcióblokk FBD, FUP
Szöveges rendszerű nyelvek
Sorrendi folyamatábra SFC Farkas Zsolt
Strukturált programnyelv ST
Utasításlistás Programnyelv IL, AWL BME GT3
2014
19
PLC A PLC programozása 1. Létradiagram (LD) - áramútterves (KOP) programozási nyelv E1 K1
E1
K1 K3
K2
A1
K3
A1 E2
K2
E2
záró érintkező bontó érintkező tekercs öntartó tekercs
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
BE
S
KI
R
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
20
PLC A PLC programozása 2. Utasításlistás (AWL) programozási nyelv
E1
A1 E1
U
E1 A1
E2
E2
Automatizálástechnika
ÉS kapcsolat
U
VAGY kapcsolat
O
NEM kapcsolat
N
be/ki-kapcsolás
=
bekapcsolás
S
kikapcsolás
R
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
O
E2
=
A1
BME GT3
2014
21
PLC A PLC programozása 2/a. Utasításlistás (AWL) programozási nyelv (FESTO FST) Programmondatokból épül fel:
WENN … DANN … feltétel rész (lekérdezés)
U O
E2
=
A1
WENN E1 A1
ODER E2 E2
DANN SETZE A1 SONST RESET A1
ÉS kapcsolat
UND
bekapcsolás
SETZE
VAGY kapcsolat
ODER
kikapcsolás
RESET
NEM kapcsolat
N
betöltés
LADE
KIZÁRÓ VAGY k.
Automatizálástechnika
végrehajtó rész (utasítás)
E1
E1
SONST …
– PLC I. előadás
EXOR
ugrás
Farkas Zsolt
SP NACH
BME GT3
2014
22
PLC A PLC programozása FESTO FST programozás:
Vezérlés
Logikai
Követő Időkövető
Folyamatkövető
FST program Párhuzamos WENN DANN
… …
WENN DANN
… …
WENN DANN
… …
Lépéses SCHRITT 1 WENN … DANN … SCHRITT 2 WENN … DANN …
…
WENN DANN Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
SCHRITT n WENN … DANN SP NACH 1
… … Farkas Zsolt
BME GT3
2014
23
PLC Mellékletek FEC FC440
FEC20-DC
PS1 SAC11 Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
24
PLC Mellékletek
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
25
PLC Mellékletek
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
26
PLC Mellékletek
Automatizálástechnika
– PLC I. előadás
Farkas Zsolt
BME GT3
2014
27
