Kniga PLC 2del

4. Priklu~uvawe na analogni uredi

4.1 Voved

Na Programabilnite Logi~ki Upravuva~i (PLC) moè da se priklu~at i analogni i digitalni uredi. Digitalnite uredi se so dve diskretni nivoa, on i off. Analognite signali se ne{to poinakvi. Tie se kontinualni signali so promenlivo nivo.

Programabilnite Logi~ki Upravuva~i (PLC), se digitalni uredi. Za da moàt da rabotat so analogni signali potrebni se specijalni interfejsi bazirani na analogno-digitalni konvertori (ADC), digitalno-analogni konvertori (DAC), multiplekseri i de-multiplekseri.

4.2 Digitalno-analogni konvertori

Digitalno-analognite konvertori (DAC) davaat analogen izlez od digitalen vlez (vidi sl. 4.1). Kaj site vidovi na DAC analogniot napon se dobiva od referentniot napon (Vref). Binarniot kod predstavuva vlez vo DAC i odreduva koj del od Vref se prezentira na izlezot. Izlezot od DAC ne e vo celost kontinualen tuku predstavuva serii od diskretni nivoa na napon.

sl. 4.1 Osum-biten DAC.

Na primer 8-bitniot DAC pokaàn na sl. 4.1 ima izlezen napon odreden so slednoto ravenstvo:

Vout=Vref(B7/2+B6/4+B5/8+B4/16+B3/32+B2/64+B1/128+B0/256) (4.1)kade bitovite od B7 do B0 moàt da primaat vrednosti 0 ili 1 i se binarni vlezovi. B7 e najva`niot bit (MSB) dodeka B0 e najmalku va`niot bit (LSB).

Da razgledame eden 8-biten DAC so referenten napon Vref=10V. Binarniot vlez 00000001 go generira najmaliot diskreten izlez koj e 10/256 volti. Sledniot diskreten izlez e 10/128 volti, generiran od binarniot kod

- - 44

00000010. Zna~i 256 diskretni analogni nivoa (nivoa na kvantizacija) moè da se produciraat od binarniot vlez. Naponskata rezolucija na eden N-biten DAC se odreduva so delewe na maksimalniot operativen napon so 2N-1. Faktorot 2N-1 go reprezentira brojot na ~ekori pome|u nivoata na kvantizacija. Eden 8-biten DAC so referenten napon od 10V ima rezolucija od 10/255.

Brzinata na DAC se odreduva vrz osnova na toa kolku dolgo mu treba da se smiri na stabilna vrednost po promena na negoviot vlez. Ova se vika vreme na smiruvawe. Drugi glavni parametri na DAC se linearnost i preciznost. Linearnosta e merka za devijacija od pravata linija na izlezniot napon skicirana vrz binarniot vlez. Preciznosta pokaùva kolku varira realniot izlez na eden DAC od o~ekuvaniot izlez.

Principot na rabota na DAC e prikaàn na sl. 4.2. DAC koristi komplet od binarno skalirani otpornici koi zavisno od binarniot vlez se vklu~uvaat ili isklu~uvaat i na toj na~in go generiraat analogniot izlez od Vref. Najgolemiot otpornik ja generira najmalata vrednost na analogniot izlez.

sl. 4.2 Princip na rabota na DAC.

4.3 Analogno-digitalni konvertoriAnalogno-digitalnite konvertori (ADC) davaat digitalen izlez od analogen vlez (vidi sl. 4.3). ADC gi vklu~uva i priklu~ocite po~etok na konverzija (SC) i kraj na konverzija (EOC). Koga na ADC mu pristigne signal na linijata SC toj vr{i konverzija na analogniot vlez vo toj moment vo negova ekvivalentna digitalna vrednost. ADC toga{ go dava EOC signalot da javi deka konverzijata e zavr{ena.

- - 45

Najednostavniot vid na ADC e kombinacija na DAC i komparator kako {to e poka`ano na sl. 4.4. Digitalnata vrednost od broja~ot se doveduva vo DAC koj {to go dava nejziniot analogen reprezent. Ovaa analogna vrednost potoa se sporeduva so vlezniot analogen signal koj treba da se konvertira. Koga dvata signala se isti komparatorot generira logi~ka 1 za da javi deka konverzijata e zavr{ena (t.e. EOC

sl. 4.3 Osum-biten ADC.

signalot). Digitalniot vlez na DAC vo toj moment go reprezentira analogniot vlez na ADC.

Glavnite parametri na ADC se, isto kako kaj DAC, rezolucijata, sl. 4.4 Princip na rabota na sporeduva~ki ADC.

preciznosta, linearnosta i brzinata. Komentarite navedeni vo odnos na rezolucijata, preciznosta i linearnosta na DAC odgovaraat i na ADC, so

- - 46

zabele{ka deka 8-bitnata ravenka (4.1) za ADC raboti vo obratna nasoka. [to se odnesuva do brzinata na rabota, tuka ADC generalno se pospori od DAC bidejki procesot vklu~uva sporeduvawe na signalite me|u sebe. Sukcesivnoto aproksimirawe na vlezniot digitalen signal na DAC namesto negovoto dobivawe od broja~ot go zabrzuva procesot na konverzija. Za pogolemi brzini se koristat taka nare~enite "fle{" konvertori.

4.4 Multiplekser

Multiplekserot ovozmoùva nekolku kanali za prenos na signali da koristat edna linija. Blok dijagramot na multiplekser e prikaàn na sl. 4.5. [emata pokaùva deka sekoj vlezen kanal moè da se povrze na izlezna linija koga eden od bankata

prekinuva~i ke bide vklu~en. C B A Selektiran kanal0 0 0 00 0 1 10 1 0 20 1 1 31 0 0 41 0 1 51 1 0 61 1 1 7

sl. 4.5 Multiplekser.Vo praksa grupata prekinuva~i pokaàna na sl. 4.5 e grupa od tranzistorski prekinuva~i kontrolirani od liniite A, B i C. Binarniot kod postaven na liniite A, B i C odreduva koj od kanalite se prenesuva na izlezot. De-multiplekseri se multiplekseri koi rabotat vo obratna nasoka.

- - 47

4.5 Priklu~uvawe

Glavnoto pravilo pri priklu~uvawe na analogni signali e da se izedna~at nivoata na napon i da se osigurame deka impedansata na izvornoto kolo e pomala ili ednakva od impedansata na koloto {to go optovaruva izvorot. Ednakvosta na impedansite e od su{tinsko zna~ewe za optimalen prenos na mo}nost kon koloto za polnewe. Za da bidat izedna~eni nivoata na napon }e treba da go namalime ili zasilime nivoto na napon, ili da go konvertirame dvonaso~niot napon vo ednonaso~en. Za da se zadovoli kriteriumot za impedansite moèbi ke bide potrebno da se koristi kolo za menuvawe na impedansi.

Naponski delitel pretstavuva seriska vrska na otpornici (vidi sl. 4.6), koja se koristi za da se namali naponskoto nivo na vlezniot signal. Izlezniot napon Vo e sekoga{ pomal od vlezniot napon Vi i e odreden so slednata formula:

Vo=Vi R2/(R1+R2).

sl. 4.6 Naponski delitel.

Za zgolemuvawe na naponskoto nivo moè da se koristat invertira~ki i ne-invertira~ki zasiluva~i. Na sl. 4.7 se prikaàni kola za invertira~ki i ne-invertira~ki zasiluva~i {to koristat 741 operaciski zasiluva~. Odnosot pome|u izlezniot napon Vo i vlezniot napon Vi se narekuva zasiluvawe na zasiluva~ot. Invertira~kiot zasiluva~ dava negativen izlez bidejki toj ima zasiluvawe -R2/R1, a ne-invertira~kiot zasiluva~ ima zasiluvawe (R2+R1)/R1. Otpornikot Ri vo ovie kola ovozmoùva i dvata vleza na operaciskiot zasiluva~ da gledaat ist otpor kon masa i se odreduva spored formulata:

Ri=R2R1/(R1+R2).

- - 48

sl. 4.7 (a) Invertira~ki i (b) ne-invertira~ki zasiluva~i.Za konverzija na dvonaso~en napon vo ednonaso~en moè da se

koristi sumira~ki zasiluva~. Na slikata 4.8 e prikaàno kolo za sumira~ki zasiluva~ koj koristi 741 operaciski zasiluva~. Izlezniot napon Vo e daden preku ravenkata:

Vo=-(V1+V2).

V1 V2 Vo=-(V1+V2)-5 -5 +10 V 0 -5 + 5 V+5 -5 0 V

Dvonaso~en Ednonaso~en vlez izlez

sl. 1.8 Sumira~ki zasiluva~.Ako zasiluva~ot e za konverzija na dvonaso~en napon vo

ednonaso~en, eden od vlezovite mora da se drì na prikladen negativen napon. Na primer, ako V2 e -5 V, toga{ procesot na sumirawe ovozmoùva dvonaso~niot napon od -5 V do +5 V na V1 da se konvertira vo ednonaso~en napon rangiran od 10 V do 0 V. (vidi ja tabelata vo sl. 4.8).

Emiterski sleditel i naponski sleditel pretstavuvaat kola koi ovozmoùvaat sovpa|awe na impedansite pome|u izvorot i optovaruvaweto. Izvorot moè da bide zasiluva~ ili izlez od DAC, a optovaruvaweto moè da bide analogniot vlez od servo upravuva~. Na slikata 4.9 se prikaàni kola za emiterski sleditel i naponski sleditel. Vo ovie kola izlezniot napon go sledi vlezniot napon, no vleznata impedansa e mnogu pogolema od izleznata impedansa. Zna~i tie ja namaluvaat impedansata na izvorot.

- - 49

sl. 4.9 Kola za promena na impedansa: (a) emiterski sleditel; (b) naponski sleditel.

4.6 Analogni preobrazuva~i

Fizi~kite veli~ini kako {to se pomestuvawe, temperatura i izdolùvawe se konvertiraat vo analogen napon ili struja so pomo{ na preobrazuva~i. Vo slednite nekolku podto~ki se razgledani nekoi op{ti vidovi na preobrazuva~i.

4.6.1 POTENCIOMETRI

Najednostavniot na~in da se producira analogen vlez na ADC e da se koristi potenciometarsko kolo kako prikaànoto na slikata 4.10. Polo`bata na krajot na lizga~kiot kontakt na potenciometarot se konvertira vo naponski signal. Linearnite i rotacionite potenciometri moàt da se koristat kako eftini poziciski preobrazuva~i.

sl. 4.10 Rotira~ko poziciski potenciometar.

- - 50

4.6.2 Linearno varijabilen diferenciski transformator (LVDT)

Linearno varijabilen diferenciski transformator ili LVDT e pomestuva~ki preobrazuva~. Se sostoi od nikel-èlezna pra~ka koja moè slobodno da se dviì pome|u primarnite i sekundarnite namotki. Sekundarnite namotki se povrzani so fazno-osetliv ispravuva~ (FOI). Osnovnoto povrzuvawe e prikaàno na sl. 4.11.

sl. 4.11 LVDT.

4.6.3 TERMOPAR

Termoparot se sostoi od dve razli~ni ìci koi se postaveni kako na slikata 4.12. Naponot se producira so termoelektri~ni efekti poradi zagrevaweto na è{kiot priklu~ok. Vidovite na termoparovi {to odgovaraat na Britanskite standardi se ozna~eni so bukvi. Ovie bukvi gi predstavuvaat metalite koi se koristeni vo termoparoviot priklu~ok (vidi sl. 4.12).

- - 51

Naj~esti vidovi na termoparVid Metal A/metal BE Hromel/konstantanJ @elezo/konstantanK Hromel/alumelT Bakar/konstantan

sl. 4.12 Termopar.

Termoparovite se nelinearni napravi {to zna~i deka nivniot izlezen napon ne e proporcionalen so temperaturata. Zna~i, vo praksa termoparot ke se dostavuva zaedno so tabela kon koja mora sekoga{ da se povikame koga go konvertirame izlezniot napon vo temperatura.

sl. 4.13 Termopar zasiluva~.Naponot produciran so termoparot mora da se zajakne pred da moè

da se dovede na ADC. Na slikata 4.13 e prikaàno ednostavno termopar zasiluva~ko kolo, bazirano na 741 operaciskiot zasiluva~.

Dostapni se i poluprovodni temperaturni diodi koi koga ke se zagreat moàt da proveduvaat struja. Tie rabotat vo mal temperaturen opseg vo sporedba so termoparovite, no nivniot izlez moè ~esto da se tretira kako linearen. Temperaturnite koeficienti variraat no tipi~nata vrednost e 1 A/K.

- - 52

4.6.4 MERA^ NA DEFORMACIJA

Mera~ na deformacija e naprava koja moè da go menuva otporot vo zavisnost od toa dali se istegnuva ili nabiva. Odnosot pome|u promenata na otporot (R/R) i soodvetnata promena na deformacijata (t.e. promena na dolìnata L/L) e daden so ravenstvoto:

G=(R/R)/(L/L) (4.2)

kade G e faktor na merewe.Faktorot na merewe G e okolu 2 za mera~i na deformacii izraboteni od

metalni leguri i okolu 100 za mera~i na deformacii izraboteni od poluprovodnici. Iako e vozmo`no da se odredi deformacijata direktno od ravenstvoto (4.2), voobi~aena praksa e da se koristi koloto balansira~ki

most od vidot prikaàn na slika 4.14.

sl. 4.14 Most mera~ na deformacii.

Analogniot izlez na mostot se anulira so promenliviot otpornik Rv, vo momentite koga nema nikakva deformacija na mera~ot. Koga mera~ot se deformira naponot vo mostot se meri bidej}i mostot pove}e ne e izbalansiran. Ovoj napon obi~no se zasiluva i se nosi na ADC taka da toj moè da se sporedi so odredenata vrednost. Poradi nivniot golem faktor na merewe, poluprovodni~kite mera~i na deformacii produciraat mnogu pogolemi signali vo sporedba so metalnite vidovi. I pokraj toa, tie se poosetlivi na temperaturnite promeni.

- - 53

4.7 Servo upravuva~i

Servo upravuva~ite generalno se koristat za upravuvawe na brzinata ili pozicijata na osovinata na motorot. Izlezot od upravuva~ot obi~no se upravuva so analogen vlezen napon koj moè da bide obezbeden od DAC-ot na programabilniot logi~ki upravuva~. Servo upravuva~ite se ili otvoreni ili zatvoreni sistemi.

4.7.1 OTVORENI I ZATVORENI SERVO UPRAVUVAÎ

Sporedbata na otvoreni i zatvoreni servo upravuva~ki sistemi e prokaàna na slikata 4.15. I vo dvata slu~ai, o izlezot od motorot (t.e. ili brzinata ili pozicijata), se upravuva so promena na elektri~niot vlezen signal i. Otvorenite servo upravuva~i ne proveruvaat dali izlezot e na posakuvanata vrednost postavena od i. Zatvorenite servo upravuva~i, so pomo{ na povratna vrska, go sporeduvaat izlezot na motorot so posakuvanata vrednost. Vo ovoj slu~aj se koristi komparator za da se odredi signalot na gre{ka E so odzemawe na vlezniot signal od izlezniot (E=i - o). Gre{kata go upravuva zasiluva~ot i ovozmoùva korekcija za da se osigurame deka izlezot se odrùva vo slu~aj da dojde do poremetuvawe.

sl. 4.15 Sporedba na (a) otvoreni i (b) zatvoreni servo upravuva~i.

Na slikata 4.16 se prikaàni zatvoreni ednonaso~ni servo upravuva~i koi se koristat za upravuvawe na pozicijata i brzinata. Koga se vr{i upravuvawe na brzinata potrebna e samo povratna informacija od brzinata, dodeka pri upravuvawe na pozicijata potrebni se povratni informacii i od pozicijata i od brzinata. Kako prenesuva~ na povratnata informacija za pozicijata moè da se koristi potenciometar ~ij lizga~ se upravuva od osovinata na motorot. Kako prenesuva~ na povratnata informacija za brzinata moè da se koristi

- - 54

tahogenerator. Tahogeneratorot e vsu{nost motor koristen kako generator. Generiraniot napon e proporcionalen na brzinata.

Zatvorenite servo upravuva~i, iako poprecizni od otvorenite sistemi, moè da bidnat nestabilni ako, na primer, ako zasiluvaweto na zasiluva~ot e podeseno previsoko. Koga e nestabilen motorot oscilira kontinualno.

sl. 4.16 Osnovno povrzuvawe za (a) brzinski i (b) poziciski ednonaso~ni servo upravuva~i.

4.7.2 KONVERTORSKI UPRAVUVAÎ

Ednonaso~niot konvertorski upravuva~ go konvertira edine~noto ili trofazno napojuvawe vo upravuvano ednonaso~no napojuvawe. Tie se koristat za upravuvawe na brzinata na ednonaso~en motor so menuvawe na strujata koja te~e niz negovata armatura.

4.7.3 INVERTIRA^KI UPRAVUVAÎ

- - 55

Invertira~kite upravuva~i elektronski generiraat dvonaso~no napojuvawe so promenliva frekvencija od ednonaso~en vlez. Tie se koristat za upravuvawe na brzinata na dvonaso~en indukciski motor. Brzinata N na dvonaso~en indukciski motor se odreduva preku ravenstvoto:

N=60F/P

kade F e frekvencijata na napojuvaweto, a P e brojot na polovite parovi na statorot. Bidej}i brojot na polovite parovi na motorot e konstanten i naponot na napojuvaweto ostanuva konstanten, brzinata moè da se upravuva samo preku menuvaweto na frekvencijata na napojuvaweto.

5Skalesto (ladder) programirawe

5.1 Voved

Ova poglavje prakti~no pretstavuva programerski vodi~ za metodata na programirawe nare~ena ladder-dijagram.

5.2 Ladder logika

So mnozinata programabilni logi~ki upravuva~i, pi{uvawe na programa e ekvivalentno na crtawe prekinuva~ko kolo. Prekinuva~ko kolo se crta vo ladder dijagram format. Za ovoj format potrebni se slednite uslovi:

1. Kolata da se sredeni kako serii od horizontalni lini sodrùvaj}i vlezovi (kontakti) i izlezi (namotki). Na slikata 5.1 se prikaàni karakteristi~nite linii na ovie kola.

2. Vlezovite mora sekoga{ da im prethodat na izlezite i se vo oblik na normalno otvoreni i normalno zatvoreni kontakti. Ladder simbol za normalno otvoreni kontakti e . Simbolot za normalno zatvoreni kontakti e .

3. Sekoga{ mora da ima barem eden izlez na sekoja linija. Izlez e na primer, PLC izlezno rele. Ladder simbolot za PLC izlez se crta ili kako dve zagradi blisko edna do druga, t.e. ( ), ili kako krug.

4. Kola vo oblik na vertikalni linii ne se koristat.5. Numeri~kite vrednosti na vlezovite (kontakti) i izlezite (namotki)

formiraat del od ladder dijagramot.6. Vo ladder dijagramite moè da bidat implementirani i drugi elementi kako

{to se tajmeri, broja~i i {ift registeri. Ovie elementi se razgledani vo slednite nekolku poglavja.

- - 56

Iskoristen e terminot ladder (skala) bidej}i kompletniot dijagram nalikuva na skalilo (vidi slika 5.1). Dvete vertikalni linii se narekuvaat bus (magistralni) linii i gi pretstavuvaat konektorite za napojuvawe, vo ovoj slu~aj 24 V i 0 V. Sekoja horizontalna linija pretstavuva programska linija. Izlezot na programskata linija se vklu~uva koga negovite vlezni kontakti se ostvareni (t.e. koga kontaktite go povrzuvaat napojuvaweto od 24 V so namotkite).

Ladder dijagram mo`e da se pretstavi kako programa sostavena od instrukcii i podatoci. Tabelata 5.1 opi{uva nekoi od Bulean instrukciite {to se iskoristeni od strana na PLC proizveduva~ite. Ladder programite vo memorijata se v~ituvaat vo formatot: adresa-instrukcija-podatok. Adresa e broj koj {to aktivira memoriska lokacija. Instrukciite i podatocite se v~ituvaat vo posledovatelni memoriski lokacii obi~no po~nuvaj}i od adresa nula.

sl. 5.1 Ladder format.

Tabela 5.1 Ladder instrukciiInstrukcija OpisLOAD V~itaj ja logi~kata vrednost na prviot vlezLOAD NOT V~itaj ja logi~kata vrednost na prviot vlez i invertirajAND Logi~ka I operacijaAND NOT Logi~ka NI operacijaOR Logi~ka ILI operacijaOR NOT Logi~ka NILI operacijaOUT Izlez

Sekoga{ ladder logikata e taa {to odlu~uva kako izlezite se vklu~uvaat. Da ja razgledame sl. 5.2, na koja se prika`ani dva upravuva~i so priklu~en normalno otvoren prekinuva~ (NO) na nivnite vlezni porti IN1. Upravuva~ot

- - 57

prikaàn na sl. 5.2(a) e ladder programiran taka da koga prekinuva~ot priklu~en na IN1 }e zatvori, izleznoto napojuvawe priklu~eno na CR1 se vklu~uva. Upravuva~ot prikaàn na sl. 5.2(b) e ladder programiran taka da koga prekinuva~ot priklu~en na IN1 }e zatvori, izleznoto napojuvawe priklu~eno na CR1 se isklu~uva. Upravuva~kata akcija od sl. 5.2(b) e sprotivna od taa na sl. 5.2(a) bidej}i e iskoristena NI funkcijata vo ladder. Vo sl. 5.2(a) ja v~ituvame logi~kata vrednost na vlezot i ja koristime nea za da go upravuvame izlezot. Vo sl. 5.2(b) ja ~itame logi~kata vrednost na vlezot i ja invertirame taa vrednost, pa potoa ja koristime za da go upravuvame izlezot.

sl. 5.2 Ladder upravuva~ka akcija.

Primer za toa kako PLC moàt da se iskoristat za da se opremat konvencionalnite upravuva~ki kola e prikaàn na sl. 5.3. Konvencionalnite kola koristat dva normalno otvoreni prekinuva~i (SW1 i SW2) vo serija za vklu~uvawe na motorot. Dokolku sakame ovaa akcija da se ostvaruva so upotreba na PLC, prekinuva~ite treba da se priklu~at na vleznite porti, vo ovoj slu~aj IN1 i IN2, a motorot na izleznoto rele kako {to e CR1. Upravuva~kata akcija vo ovoj slu~aj se opi{uva so ladder dijagram i programa, prikaàni na sl. 5.3, bazirana na I funkcija.

Na sl. 5.4 e prikaàn motor upravuvan so koristewe na dva normalno otvoreni prekinuva~i (SW1 i SW2) vo paralela. Dokolku sakame ovaa akcija da se ostvaruva so upotreba na PLC, prekinuva~ite treba da se priklu~at na

- - 58

vleznite porti, vo ovoj slu~aj IN1 i IN2, a motorot na izleznoto rele kako {to e CR1. Upravuva~kata akcija vo ovoj slu~aj se opi{uva so ladder dijagram i programa, prika`ani na sl. 5.4, bazirana na ILI funkcija.

Pri crtaweto na ladder dijagramite, dozvoleno e da koristime vnatre{na povratna vrska, t.e. da gi iskoristime kontaktite na izleznoto rele kako vlezovi. Vlezovite i izlezite mo`e da ja predstavuvaat vrednosta na tajmeri, broja~i i vnatre{ni kalemi i flegovi namesto vlezni/izlezni porti.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND IN22 OUT CR13 END

Programa

sl. 5.3 PLC implementacija vo serisko kolo.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR IN22 OUT CR1

- - 59

3 ENDPrograma

sl. 5.4 PLC implementacija vo paralelno kolo.

5.3 Ladder struktura

PLC procesot na skanirawe e kako procesot na provodlivost pome|u kontaktite od levo kon desno, t.e. od 24 V linijata. Kontaktite se sekoga{ horizontalni granki bidej}i procesot na skanirawe ne dozvoluva vertikalni granki.

Ladder kolata koi imaat vo svojot sostav samo kontakti i kalemi se ograni~eni samo na prekinuva~ki operacii. Za da se ovozmoì PLC da moè da rakovodi so ponapredni upravuva~ki operacii, proizvoditelite voveduvaat mnoèstvo na specijalni funkcii. Ovie mnoèstva funkcii se razlikuvaat od PLC do PLC no redovno sodràt broja~i, tajmeri i rutini za rabota so podatoci. Funkciite se crtaat ili kako specijalni kalemi ili kako blok elementi (vidi sl. 5.5). Sprema toa ladder dijagramite sodràt kontakti, kalemi i specijalni funkcionalni kalemi ili blokovi. Slednata notacija e koristena pri obrabotuvaweto na ladder dijagramite vo ova poglavje:

IN = input contact (vlezen kontakt)CR = control relay (upravuva~ko rele)AR = auxiliary relay (pomo{no rele)T = timer (tajmer)C = counter (broja~)

sl. 5.5 Ladder funkcii; (a) funkciski kalem; (b) blok forma.

5.4 Pove}ekratni izlezi

Kaj metodata ladder-dijagram moè da se povrzat pove}e od eden kalem na kontakt. Ova ovozmoùva da se povrze sekvenciski ladder od tipot prikaàn na

- - 60

sl. 5.6. Vo ovoj primer CR1, CR2 i CR3 vklu~uvaat edno po drugo i na toj na~in ovozmoùvaat vleznite kontakti da se vklu~uvaat vo sekvenca IN1, IN2, IN3.

sl. 5.6 Pove}ekratni izlezi.

5.5 Le~uvawe (samozadrùvawe)

Le~ koloto (kolo za samozadr{ka) se koristi za da go odrì kalemot vklu~en duri i koga vleznite kontakti {to go vklu~uvaat kalemot naedna{ }e se isklu~at. Primer za le~ kolo e prikaàn na sl. 5.7. Koga kontaktot IN1 se vklu~uva vo toj moment upravuva~koto rele CR1 vklu~uva. Logi~kata vrednost na CR1 se vra}a nazad kako vlez, za da se zadrì samiot sebe vklu~en koga IN1 }e se isklu~i. Le~ koloto se resetira so momentalno vklu~uvawe na IN2. Sposobnosta da se le~uva vlezot e ovozmoèna blagodarenie na faktot {to ladder programiraweto dozvoluva izlezot (t.e. kalemot) da se donese nazad kako vlez (t.e. kako kontakt).

sl. 5.7 Le~.

êstopati e potrebno da se odrì vo rabota izlezniot le~ vo momentite koga go snemuva napojuvaweto. Za ovaa cel moè da se iskoristat pomo{ni relea koi se snabdeni so baterii za napojuvawe. Primer za vakov slu~aj na odrùvawe vo rabota na le~ot vo momentite koga ima prekid na napojuvaweto e daden na sl. 5.8. Kalemite CR1 i AR1 (pomo{no rele eden)

- - 61

vklu~uvaat preku kontaktot IN1. AR1 se nosi so povratna vrska nazad za da se le~uva samiot sebe i CR1. Ako AR1 e snabden so baterija koloto ostanuva zatvoreno duri i pri snemuvawe na napojuvaweto. Zna~i, koga napojuvaweto }e se vrati kalemite i ponatamu ostanuvaat le~uvani.

sl. 5.8 Odrùvan le~ so upotreba na pomo{no rele so baterija.

Nekoi PLC koristat funkcii za le~uvawe i odle~uvawe taka da programerot ne mora da crta kolo za le~uvawe od vidovite prikaàni na slikite 5.7 i 5.8.

5.6 Tajmeri

Tajmerite brojat sekundi ili delovi od sekundi koristej}i go vnatre{niot CPU klok. Tie dozvoluvaat kasnewe vo vremetraewe na odredeni upravuva~ki operacii. Podesenata vrednost na tajmerot e potrebniot period na kasnewe i voglavno e vo intervalot 0.1 - 999 s vo ~ekori od po 0.1 s.

sl. 5.9 Dva vida na impuls; (a) pozitivno-dviè~ki; (b) negativno-dviè~ki.

- - 62

Se koristat najrazli~ni tajmeri. Vo primerite ovde se koristeni slednite vidovi:

1. Pulse timers (Impulsni tajmeri) - Koga se aktivira vakov tajmer generira eden impuls so fiksna impulsna {iro~ina. Ima dva vida na impulsi {to moè da se generiraat, pozitivno-dviè~ki i negativno-dviè~ki, kako {to e prikaàno na sl. 5.9. Ovaa slika isto taka gi objasnuva i poimite {iro~ina na impuls, raste~ka ivica i opa|a~ka ivica.

2. Delay-on timers (Tajmeri za zadocnuvawe pri vklu~uvawe) - Koga se aktivira vakov tajmer ~eka odreden period, ovoj period e nare~en period na kasnewe pred da po~ne so merewe. Vremenski dijagramot za delay-on tajmeri e prikaàn na sl. 5.10. Site PLC koristat delay-on tajmeri.

sl. 5.10 Vremenski dijagram za delay-on i delay-off tajmeri.

3. Delay-off timers (Tajmeri za zadocnuvawe pri isklu~uvawe) - Koga se aktivira vakov tajmer ostanuva vklu~en odreden vremenski period, za potoa da se isklu~i. Vremenski dijagramot za delay-off tajmeri e prikaàn na sl. 5.10.

4. Repeating timers (Povtoruva~ki tajmeri) - Ovie tajmeri ovozmoùvaat kalemite da se vklu~uvaat i isklu~uvaat vo pravilni vremenski intervali. Poznati se i kako ciklusni tajmeri.

- - 63

Na slikata 5.11 e prikaàn primer na ladder kolo koe koristi delay-on tajmer ozna~en so T1. Tajmerot e prikaàn kako kalem. Pridruènata konstanta go predatavuva periodot na kasnewe na tajmerot izrazen vo sekundi. Vo ovoj primer periodot na kasnewe e postaven na 5 s.

sl. 5.11 Tajmer kolo.

Kontaktite na tajmerot: normalno otvoren (NO) i normalno zatvoren (NC) se povrzani na CR1 i CR2 respektivno. Vo po~etokot CR1 e isklu~en, a CR2 e vklu~en. Koga kontaktot ozna~en so IN1 }e se vklu~i tajmerot po~nuva da go meri vremeto. Koga }e pominat pette sekundi tajmerot se vklu~uva i negovite kontakti go vklu~uvaat CR1, a go isklu~uvaat CR2. Tajmerot se resetira na po~etnite vrednosti so isklu~uvaweto na IN1. Vremenskiot dijagram za delay-on tajmeri e prikaàn na sl. 5.12.

sl. 5.12 Vremenski dijagram za tajmer koloto prikaàno na sl. 5.11.

- - 64

Tajmerite moè da rabotat vo kaskada (t.e. da bidat me|usebno povrzani) za da dadat pogolemi periodi na kasnewe. Na slikata 5.13 e prikaàn primer na tajmeri vo kaskada. Tajmerot T1 go polni tajmerot T2. Vkupnoto vreme na kasnewe e suma od dvete podeseni vrednosti, vo ovoj slu~aj e 120 s.

sl. 5.13 Tajmeri vo kaskada.

5.7 Broja~i

Broja~ite se koristat za broewe na odreden broj kontaktni operacii. Ladder dijagram reprezentacijata na broja~ vklu~uva dva kalema, eden za da gi broi vleznite impulsi i eden za da go resetira broja~ot. Site broja~i imaat pridruèno konstanta koja e potrebnata vrednost {to treba da se izbroi. Ovaa konstanta e nare~ena podesena vrednost. Postojat dva vida na broja~i: broja~ nagore i broja~ nadole. Broja~i nagore (BG) brojat do podesenata vrednost. Koga taa vrednost }e se dostigne kontaktite na broja~ot ja menuvaat svojata vrednost. Broja~i nadole (BD) brojat od podesenata vrednost do nula. Koga }e stignat do nula kontaktite na broja~ot ja menuvaat svojata vrednost.

sl. 5.14 Broja~ko kolo.

- - 65

Na slikata 5.14 e prikaàn primer na ladder kolo {to koristi broja~. Broja~ot e predstaven so dva kalemi ozna~eni so C1. Edniot kalem se koristi za da broi kolku pati IN1 }e vklu~i i isklu~i, a vtoriot kalem se koristi za da go resetira broja~ot. Podesenata vrednost za broewe e ednakva na tri. Kontaktite na broja~ot: normalno otvoren (NO) i normalno zatvoren (NC) se povrzani na CR1 i CR2 respektivno. Vo po~etokot CR1 e isklu~en, a CR2 e vklu~en. Koga IN1 }e se vklu~i i isklu~i tri pati taka da tri impulsi se izbroeni, broja~ot }e se vklu~i i negovite kontakti }e go vklu~at CR1, a }e go isklu~at CR2. Broja~ot se resetira na po~etnite vrednosti so generirawe na impuls od negoviot kalem za resetirawe preku IN2. Vremenskiot dijagram za ovoj broja~ e prikaàn na sl. 5.15.

sl. 5.15 Vremenski dijagram za broja~koto kolo prikaàno na sl. 5.14.

Podesenata vrednost na tipi~en broja~ moè da se stavi vo intervalot 1 - 999. Ako e potrebna pogolema vrednost broja~ite treba da se povrzat vo kaskada. Isto taka mo`no e da se postavat vo kaskada broja~i so tajmeri.

5.8 Cilindri~en sekvencionira~

- - 66

Vo ladder cilindri~niot sekvencionira~ e eden vid na broja~ {to se koristi za ~ekorno sekvencionirawe. Kako i sekoj broja~ toj ima vlez za broewe i vlez za resetirawe. Kako dopolnitelni vlezovi se nudat selektorite za broewe nagore ili nadole. Vo memorijata e smestena tabela so podesenite vrednosti pri {to za sekoja od podesenite vrednosti e predodredeno po edno pomo{no rele. Pomo{noto rele vklu~uva koga brojot na izbroeni impulsi }e ja dostigne podesenata vrednost na releto.

5.9 [ift register

Odreden broj na pomo{ni relea, t.e. memoriski elementi, moè da se grupiraat zaedno i da formiraat register. Na primer, eden ~etiri-biten register moè da se sostoi od pomo{nite relea AR0, AR1, AR2 i AR3 i istiot }e e vo mo`nost da memorira odredena informacija. Register vo koj e mo`no da se {iftiraat memoriranite bitovi se vika {ift register.

[ift registrite imaat najmalku tri vlezovi, eden za da se v~ita podatokot vo prviot element od registerot, eden kako {ift komandata i eden za resetirawe. Da razgledame eden ~etiri-biten ladder {ift register sostaven od AR0, AR1, AR2 i AR3 kako {to e prikaàno na slikata 5.16. Koga kontaktot IN1 e vklu~en logi~ka edinica se v~ituva vo prviot element na {ift registerot

AR0.

sl. 5.16 [ift register kolo.edinica se v~ituva vo prviot element na {ift registerot AR0. Kontaktot IN2 e povrzan za komandata {iftirawe vo desno i koga e vklu~en go {iftira sekoj memoriran bit na slednata desna memoriska lokacija na registerot

- - 67

(posledniot bit se gubi). Kontaktot IN3 ovozmoùva {ift registerot da moè da se is~isti i toa v~ituvaj}i serii od logi~ki nuli, t.e. sostojbi na isklu~enost.

Sekoj memoriski element ili pomo{no rele od {ift registerot moè da se iskoristi kako kontakt vo ladder kolo. Na slika 5.16, AR0, AR1, AR2 i AR3 se povrzani na CR1, CR2, CR3 i CR4 respektivno. Ako logi~ka edinica {iftira niz registerot, upravuva~kite relea }e vklu~uvaat edno po drugo kako {to e prikaàno na vremenskiot dijagram na slikata 5.17.

sl. 5.17 Vremenski dijagram za {ift registerot prikaàn na sl. 5.16.

5.10 Glavno upravuva~ko rele

Glavno upravuva~ko rele (MCR) e specijalen vid nad-glasuvawe {to se koristi za da se isklu~at namotkite vo region na programa. Primer za toa kako MCR moè da bide iskoristeno e prikaàn na slikata 5.18. Koga kontaktot IN1 e vklu~en MCR gi isklu~uva namotkite CR1 i CR2 nezavisno od logi~kata vrednost na kontaktite IN2 i IN3. MCR ima vlijanie samo vrz regionot prikaàn na slikata.

- - 68

sl. 5.18 Glavno upravuva~ko rele (MCR).

5.11 Skokovi

^estopati e potrebno da se skokne preku del od ladder koloto koga kontaktot ja smeni svojata logi~ka vrednost. Za da se izbegne zueweto na ladder-ot se koristat funkcii za skokovi. Vidi slika 5.19.

sl. 5.19 Skok funkcija.

Koga kontaktot IN1 e vklu~en pri izvr{uvaweto na programata nema da se izvr{i delot {to se nao|a pome|u namotkite za skok i kraj na skokot.

- - 69

5.12 Podprogrami

Podprograma e kompletno ladder kolo koe moè da bide del od drugo ladder kolo. Podprogramskite ladder-i se povikuvaat od glavniot ladder kako i koga }e zatrebaat. Tie mora sekoga{ da zavr{at so instrukcija za vra}awe (skrateno RET).

Na slikata 5.20 e prikaàn primer za podprogramski ladder. Koga kontaktot IN1 vo glavniot del od ladder-ot }e se vklu~i, call funkcijata predizvikuva CPU da zapo~ne so skenirawe napodprogramskiot ladder i da gi izvr{uva logi~kite operacii sodràni vo nego. CPU prodolùva da go skenira glavniot ladder od mestoto kade {to zastanal koga skeniraweto }e naide na podprogramskata instrukcija za vra}awe nazad (return). Podprogramata se skenira samo koga IN1 e vklu~en.

sl. 5.20 Podprogramsko kolo.

5.13 Aritmeti~ki funkcii

Pove}eto PLC-i se sposobni da izvr{uvaat prosti aritmeti~ki operacii so podatocite smesteni vo registrite. Obi~no pri ovie operacii se vklu~eni tri registri, dva za memorirawe na podatocite so koi }e se manipulira i eden za memorirawe na rezultatot. Kaj pove}eto PLC-i podatocite memorirani vo registrite se vo BCD forma i aritmeti~kite funkcii izvr{uvaat BCD sobirawe, odzemawe, mnoèwe i delewe.

Funkcionalnite instrukcii ovozmoùvaat podatocite da bidat v~ituvani vo register ili podatocite da se v~ituvaat od vleznite kontakti vo register taka da moè da se manipulira so niv so aritmeti~ka funkcija. Ako binarniot broj e memoriran vo register, }e postojat funkcii {to }e go konvertiraat vo BCD broj. Sprotivno, }e bide mo`no da se konvertira BCD broj vo binaren broj.

- - 70

5.14 I/O funkcii

PLC so analogen, visoko-brzinski broja~ i drugi vidovi nestandardni porti }e imaat funkcii za upravuvawe so ovie. Programiraweto normalno ima potreba od koristewe na podato~ni registri. Na primer operacijata na producirawe na analogen izlez }e vklu~uva transfer na digitalni podatoci memorirani vo podato~niot register do vlezot na DAC. Slikata 5.21 prikaùva kako ova moè da se reprezentira na ladder dijagram. Koga IN1 e vklu~en, 8-bitniot podato~en register ozna~en so DR1 se polni so konstanta 255. Namotkite za sekundarna funkcija ovozmoùvaat ovaa vrednost da se isprati na DAC-ot od PLC (predpostavuvame deka e 8-biten) za da producira celosen analogen izlez.

Na~inot na koj I/O funkciite se koristat zavisi od PLC, i }e treba da se konsultiraat individualni prira~nici za programirawe.

sl. 5.21 DAC funkcija.

5.15 Alternativni metodi na programirawe

5.15.1 LOGI^KI PORTI

PLC programite moè da se razvivaat koristej}i gi funkcionalnite simboli za logi~ki porti. Upravuva~koto povrzuvawe e vospostaveno vo kontekst na kolo sostaveno od logi~ki porti. Dobienoto kolo se translira vo Bulean kod.

5.15.2 GRAFCET

GRAFCET e ~ekorno-sekvencira~ka metoda na programirawe na PLC. Problemot na upravuvawe e predstaven kako sekvenca od ~ekori i tranzicii. Upravuva~ot se dviì niz GRAFCET programata ~ekor po ~ekor so zavr{uvaweto na sekoja tranzicija. Sekoj ~ekor ima svoja pridruèna upravuva~ka akcija. To~kata na tranzicija go predstavuva zatvaraweto na kontaktot.

- - 71

GRAFCET programira~kiot format, predstaven kako dijagram na tranzicija na sostojbi, e prika`an na slikata 5.22. Gledano hronolo{ki GRAFCET e na polovina pat pome|u ladder- i kompjuterski- orientiranite programski jazici.

sl. 5.22 GRAFCET metoda.

- - 72

6Primeri na ladder programirawe

6.1 Voved

Ova poglavje se sostoi od nekolku primeri na ladder programirawe koi bi trebalo da ovozmoàt razvivawe na programerskite ve{tini. Sekoj primer e objasnet so pomo{ na ladder dijagram i negoviot ekvivalenten ladder kod. Ladder kodot se vnesuva vo programskiot panel vo formatot adresa-instrukcija-podatok. Nie }e ja koristime adresata nula kako na{a po~etna adresa.

Osnovnite instrukcii opi{ani vo tabelata 6.1 se koristat za kodirawe na ladder dijagramite. Ostanatite instrukcii se objasneti vo primerite podolu. Ovie instrukcii se zaedni~ki za skoro site programi i se koristat od strana na site proizveduva~i na PLC, iako sintaksata varira.

Tabela 6.1 Programski instrukciiInstrukcija OpisLOADANDORNOTLOAD NOTAND NOTOR NOTAND BLOCKOR BLOCKRESETSHIFTCONSTANTEND

V~itaj kontaktLogi~ka I operacijaLogi~ka ILI operacijaInverzijaV~itaj inverznoLogi~ka NI operacijaLogi~ka NILI operacijaLogi~ka I operacija pome|u dve pod-kolaLogi~ka ILI operacija pome|u dve pod-kolaResetiraj {ift register/broja~[iftiraj 1-bitVmetni konstantaKraj na ladder

Za podatocite }e ja koristime notacijata vovedena pogore, odnosno slednata:

IN = input contact (vlezen kontakt)CR = control relay (upravuva~ko rele)AR = auxiliary relay (pomo{no rele)T = timer (tajmer)C = counter (broja~)

Pri koristewe na ladder programite izloèni vo ova poglavje da se proverat i po potreba zamenat ne samo instrukciite tuku i podatocite so onie {to odgovaraat na onoj PLC {to go koristite.

Deneska mnogu PLC-i go koristat personalniot kompjuter kako programski panel. Napraveni se softverski paketi {to ovozmoùvaat da se

- - 73

razvie ladder koloto na kompjuterskiot monitor, a potoa da se v~ita vo PLC. Vo ovoj slu~aj nema potreba da se izrabotuva ladder kodot.

Kone~no, site programi predpostavuvaat deka site prekinuva~i povrzani na kontaktite na PLC se normalno otvoreni.

6.2 Primer 1 -- Spoeni naizmeni~ni izlezi

Koloto prikaàno na slikata 6.1 pokaùva kako da se priklu~at dve upravuva~ki relea CR1 i CR2 koristej}i go kontaktot IN1. Koga IN1 e isklu~en CR1 isklu~uva, a CR2 vklu~uva. Koga IN1 e vklu~en CR1 vklu~uva, a CR2 isklu~uva.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OUT CR12 LOAD NOT IN13 OUT CR24 END

sl. 6.1 Spoeni naizmeni~ni izlezi.

6.3 Primer 2 -- Pove}ekratna I operacija

Koloto prikaàno na slikata 6.2 pokaùva kako da se izvr{i logi~ko I pome|u ~etirite kontakti IN1 - IN4 i potoa logi~ko ILI so IN5 za da vklu~i CR1. Pri ladder kodiraweto }e bidat koristeni tri I instrukcii.

6.4 Primer 3 -- Pove}ekratna ILI operacija

Koloto prikaàno na slikata 6.3 pokaùva kako da se izvr{i logi~ko ILI pome|u ~etirite kontakti IN1 - IN4 i potoa logi~ko I so IN5 za da vklu~i CR1. Pri ladder kodiraweto }e bidat koristeni tri ILI instrukcii.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND IN22 AND IN33 AND IN44 OR IN55 OUT CR16 END

- - 74

sl. 6.2 Pove}ekratna I operacija.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR IN22 OR IN33 OR IN44 AND IN55 OUT CR16 END

sl. 6.3 Pove}ekratna ILI operacija.

6.5 Primer 4 -- Podsklopovi

Mnogu kompleksni ladder kola treba prvin da se razloàt na podsklopovi pred da moè istite da se konvertiraat vo ladder kod. Sekoj podsklop se kodira kako poseben entitet. Koga dva podsklopa se kombiniraat tie formiraat blok. Za povrzuvawe na dva podsklopa koi se vo serija se koristi AND BLOCK instrukcijata. Dodeka za povrzuvawe na onie podsklopovi koi se vo paralela se koristi OR BLOCK instrukcijata. AND BLOCK i OR BLOCK instrukciite moè da se koristat pove}epati vo ista ladder linija.

Na slikata 6.4 e prikaàn primer na kolo koe mora da se kodira so koristewe na AND BLOCK instrukcijata. Koloto se deli na dva podsklopa kako {to e pokaàno. Sekoj podsklop se konvertira vo ladder kod. AND BLOCK instrukcijata se koristi za da se iskombiniraat dvata podsklopa bidej}i tie se postaveni vo serija.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR IN22 LOAD IN33 OR IN44 AND BLOCK

- - 75

5 OUT CR16 END

sl. 6.4 AND blok.

Na slikata 6.5 e prikaàn primer na kolo koe mora da se kodira so koristewe na OR BLOCK instrukcijata. Koloto se deli na dva podsklopa kako {to e pokaàno. Sekoj podsklop se konvertira vo ladder kod. OR BLOCK instrukcijata se koristi za da se iskombiniraat dvata podsklopa bidej}i tie se postaveni vo paralela.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND IN22 LOAD IN33 AND IN44 OR BLOCK5 OUT CR16 END

sl. 6.5 OR blok.

Na slikite 6.6 i 6.7 se prikaàni kola ~ij {to ladder kod koristi pove}e od edna blok instrukcija. I vo dvata slu~ai metodot na kodirawe bara blok instrukcijata da se koristi vedna{ po kodiraweto na podsklopovite.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND IN22 LOAD IN33 AND IN44 OR BLOCK5 LOAD IN56 AND NOT IN67 LOAD NOT IN78 AND IN89 OR BLOCK10 OR BLOCK11 AND IN912 OUT CR113 END

- - 76

sl. 6.6 Pove}ekratna ILI blok operacija.

Adresa

Instrukcija Podatok

0 LOAD IN11 AND IN22 LOAD IN33 AND NOT IN44 OR BLOCK5 LOAD IN56 OR IN67 AND BLOCK8 LOAD NOT IN79 OR IN810 AND BLOCK11 OUT CR112 END

sl. 6.7 Pove}ekratna blok operacija.

6.6 Primer 5 -- NI porta ladder

Na slikata 6.8 se prika`ani dve ladder kola koi koristej}i gi kontaktite IN1 i IN2 formiraat NI porta kako izlez na upravuva~koto rele CR2. Na slikata 6.8(a) se koristi vtora ladder linija za da se invertira rezultatot od logi~koto I na IN1 so IN2. Slikata 6.8(b) go ilustrira koristeweto na De Morganovata teorema A . B = A + B.

- - 77

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND IN22 OUT CR13 LOAD NOT CR14 OUT CR25 END

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD NOT IN11 OR NOT IN22 OUT CR23 END

sl. 6.8 NI porta ladder kolo.

Koloto od slikata 6.8(b) koristi edna ladder linija, dodeka koloto prika`ano na slikata 6.8(a) koristi dve. Koristeweto na edna ladder linija go reducira kodiraweto i isto ja izbegnuva odgovornosta za problemi svrzani so vremeto.

6.7 Primer 6 -- NILI porta ladder

Na slikata 6.9 e prika`an ladder dijagam koj gi koristi kontaktite IN1 i IN2 za da producira NILI porta kako izlez na upravuva~koto rele CR2. Na slikata 6.9(a) se koristi vtora ladder linija za da se invertira rezultatot od logi~koto ILI na IN1 so IN2. Slikata 6.9(b) go ilustrira koristeweto na De Morganovata teorema A + B = A . B, {to go reducira kodiraweto.

- - 78

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR IN22 OUT CR13 LOAD NOT CR14 OUT CR25 END

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD NOT IN11 AND NOT IN22 OUT CR23 END

sl. 6.9 NILI porta ladder kolo.

6.8 Primer 7 -- EKSKLUZIVNO ILI (EKS ILI) porta ladder

Na slikata 6.10 se prika`ani tri ladder kola koi gi koristat kontaktite IN1 i IN2 za da produciraat EKS ILI porta kako izlez na upravuva~koto rele CR2. Ladder koloto od slikata 6.10(a) e vo osnova ILI kolo za IN1 i IN2 so dodadeno CR1 za da ne dojde do isklu~uvawe na CR2 koga IN1 i IN2 }e se vklu~at zaedno. Isto taka, dvete kola prika`ani na slikite 6.10(b) i (v) se vo osnova ILI kola za IN1 i IN2 no koristat normalno zatvoreni kontakti za IN1 i IN2 za da ne dojde do vklu~uvawe na CR2 koga IN1 i IN2 }e se vklu~at zaedno. Ladder

- - 79

Adresa

Instrukcija Podatok

0 LOAD IN11 OR IN22 AND NOT CR13 OUT CR24 LOAD IN15 AND IN2

- - 80

6 OUT CR17 END

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR IN22 LOAD NOT IN13 OR NOT IN24 AND BLOCK5 OUT CR26 END

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND NOT IN22 LOAD IN23 AND NOT IN14 OR BLOCK5 OUT CR26 END

sl. 6.10 EKS ILI porta ladder kola.

koloto od slikata 6.10(b) se kodira so delewe na dva podsklopa koi moè da se kombiniraat so koristewe na AND BLOCK instrukcija. Ladder koloto od slikata 6.10(v) se kodira so delewe na dva podsklopa koi moè da se kombiniraat so koristewe na OR BLOCK instrukcija.

6.9 Primer 8 -- Resetirawe na le~ so pomo{no rele

Koloto prikaàno na slikata 6.11 pokaùva kako da se koristi pomo{no rele za da se resetira le~ kolo. Koga konaktot IN1 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) }e se vklu~i za moment CR1 vklu~uva. CR1 se le~uva za da se odrì samoto sebe vklu~eno koga

- - 81

prekinuva~ot }e se otpu{ti. Koga kontaktite IN2 i IN3 }e se vklu~at zaedno, pomo{noto rele AR1 vklu~uva i go prekinuva le~ koloto {to rezultira so isklu~uvawe na CR1. Poradi toa, koristeweto na pomo{no rele ovozmoùva logi~kata operacija na kontaktite da go resetira le~ot.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR CR12 AND NOT AR13 OUT CR14 LOAD IN25 AND IN36 OUT AR17 END

sl. 6.11 Resetirawe na le~ so pomo{no rele.

6.10 Primer 9 -- Resetirawe na le~ so broja~

Na slikata 6.12 e ilustrirano kako broja~ot moè da se iskoristi za da se resetira le~ kolo. Koga kontaktot IN1 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) }e se vklu~i za moment CR1 vklu~uva, a broja~ot C1 se resetira. CR1 se le~uva za da se odrì samoto sebe vklu~eno koga prekinuva~ot }e se otpu{ti. Koga IN2 }e se vklu~i i isklu~i tri pati kontaktot na broja~ot go prekinuva le~ koloto i CR1 isklu~uva.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR CR12 AND NOT C13 OUT CR14 LOAD IN15 RESET C16 LOAD IN27 OUT C1

- - 82

8 CONSTANT 39 END

sl. 6.12 Resetirawe na le~ so broja~.

6.11 Primer 10 -- Resetirawe na tajmer

Na slikata 6.13 e prikaàno tajmersko kolo koe moè da se resetira. Koga kontaktot IN1 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) }e se vklu~i za moment 5s delay-on vidot na tajmer po~nuva da go meri vremeto. Pomo{noto rele AR1 se koristi za da se odrì tajmerot pod napojuvawe koga prekinuva~ot }e se otpu{ti. Koga }e pominat pet sekundi tajmerot go vklu~uva CR1 osven ako IN2 e vklu~en. Koga IN2 }e se vklu~i le~ koloto se prekinuva i tajmerot se resetira.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR AR12 AND NOT IN23 OUT T14 CONSTANT 55 OUT AR16 LOAD T17 OUT CR18 END

sl. 6.13 Tajmersko kolo so reset.Vo ova kolo, na IN2 mu davame 5s da go resetira tajmerot T1 pred CR1

da vklu~i. Ovaa "time out" programska tehnika moè da bide mo{ne korisna vo odredeni situacii.

6.12 Primer 11 -- Ciklusen tajmer

Kolo koe periodi~no go vklu~uva i isklu~uva upravuva~koto rele (ili nekoj drug vid na namotka) vo pravilni vremenski intervali se narekuva ciklusen tajmer. Na slikata 6.14 e prikaàno kolo na ciklusen tajmer. Dodeka IN1 e vklu~en, delay-on tajmerite T1 i T2 se

- - 83

setiraat i resetiraat me|usebno {to rezultira so vklu~uvawe i isklu~uvawe na CR1 vo intervali od 5s.

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 AND NOT T22 OUT T13 CONSTANT 54 LOAD T15 OUT T26 CONSTANT 57 OUT CR18 END

sl. 6.14 Ciklusen tajmer.

6.13 Primer 12 -- Delay-off tajmer

Mnogu PLC-i go obezbeduvaat programerot samo so delay-on tajmeri. Delay-off tajmer mora da se kreira so koristewe na delay-on tajmer za da se resetira le~ koloto. Da go razgledame koloto prika`ano na slika 6.15. Koga kontaktot IN1 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) }e se vklu~i za moment, CR1 vklu~uva i 5s delay-on tajmerot T1 po~nuva da go meri vremeto. CR1 se le~uva za da go zadr`i tajmerot i samiot sebe pod napojuvawe koga prekinuva~ot }e se otpu{ti. Po 5s kontaktot na tajmerot se aktivira i go prekinuva le~ koloto taka {to CR1 isklu~uva. Poradi toa, koga IN1 momentalno }e se vklu~i koloto go vklu~uva CR1 za 5s {to e akcija na delay-off tajmerot.

Adresa

Instrukcija Podatok

0 LOAD IN11 OR CR12 AND NOT T13 OUT CR14 OUT T1

- - 84

5 CONSTANT 56 END

sl. 6.15 Delay-off tajmer.

6.14 Primer 13 -- Sekvencionirawe na izlezite so koristewe na delay-off tajmeri

Koloto od slikata 6.16 poka`uva kako da se koristat tri delay-off tajmerski kola za da upravuva~kite relea CR1, CR2 i CR3 periodi~no vklu~uvaat i isklu~uvaat edno po drugo kako {to e prika`ano so

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR CR12 OR T33 AND NOT T14 AND NOT IN25 OUT CR16 OUT T17 CONSTANT 58 LOAD T19 OR CR210 AND NOT T211 AND NOT IN212 OUT CR213 OUT T214 CONSTANT 515 LOAD T216 OR CR317 AND NOT T318 AND NOT IN219 OUT CR320 OUT T321 CONSTANT 522 END

sl. 6.16 Sekvencionirawe so koristewe na delay-off tajmeri.

- - 85

vremenskiot dijagram od slika 6.17. Sekvencioniraweto zapo~nuva koga IN1 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) }e se vklu~i za moment, i go inicira prvoto delay-off tajmersko kolo koe go drì CR1 vklu~eno 5s. Koga CR1 }e isklu~i vtoroto delay-off kolo se inicira preku T1 i go drì CR2 vklu~eno 5s. Koga CR2 }e isklu~i tretoto delay-off kolo se inicira preku T2 i go drì CR3 vklu~eno 5s. Koga CR3 }e isklu~i prvoto delay-off kolo povtorno se inicira preku T3 taka {to sekvencioniraweto se povtoruva dodeka kontaktot IN2 (da predpostavime deka e kontakt so obi~en prekinuva~) momentalno se vklu~uva. Koga }e se vklu~i IN2 gi prekinuva site le~ kola i na toj na~in ja stopira akcijata na sekvencionirawe.

sl. 6.17 Vremenski dijagram za sekvencionira~koto kolo prikaàno na sl. 6.16.

6.15 Primer 14 -- Sekvencionirawe na izlezite koga e potrebno preklopuvawe

Koloto prikaàno na slikata 6.18 e adaptirana verzija od koloto prikaàno na slikata 6.16. Toa ovozmoùva 1s preklopuvawe pome|u vklu~uvaweto i isklu~uvaweto na upravuva~kite relea kako {to e prikaàno na vremenskiot dijagram od slikata 6.19. Preklopuvaweto se postignuva vmetnuvawe na tajmeri koi }e go startuvaat sledniot delay-off ciklus 1s pred prethodniot delay-off ciklus da zavr{i.

- - 86

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR CR12 OR T63 AND NOT T14 AND NOT IN25 OUT CR16 OUT T17 CONSTANT 58 OUT T29 CONSTANT 410 LOAD T211 OR CR212 AND NOT T313 AND NOT IN214 OUT CR215 OUT T316 CONSTANT 517 OUT T418 CONSTANT 419 LOAD T420 OR CR321 AND NOT T522 AND NOT IN223 OUT CR324 OUT T525 CONSTANT 526 OUT T627 CONSTANT 428 END

sl. 6.18 Sekvencionirawe so koristewe na preklopuva~ki delay-off tajmeri.

6.16 Primer 15 -- Sekvencionirawe so koristewe na {ift register

Koloto prikaàno na slika 6.20 pokaùva kako da se koristi 4-biten {ift register za da upravuva~kite relea CR1, CR2, CR3 i CR4 vklu~uvaat edno po drugo. Kontaktot IN1 se le~uva za da ovozmoì vlez do prviot element od {ift registerot. Kontaktot IN2 e vlezot na {ift registerot i isto taka se koristi za da go prekine le~ koloto za vlez na podatocite. Koga IN1 }e se vklu~i i IN2 se vklu~i i isklu~i

- - 87

sl. 6.19 Vremenski dijagram za sekvencionira~koto kolo prikaàno na sl. 6.18.

~etiri pati upravuva~kite relea CR1, CR2, CR3 i CR4 vklu~uvaat edno po drugo.

Koloto prikaàno na slikata 6.21 e adaptirana verzija na koloto prikaàno na slikata 6.20. Toa pokaùva kako ciklusno tajmer kolo moè da se iskoristi so {ift register za da gi periodi~no vklu~uva i isklu~uva upravuva~kite relea CR1, CR2, CR3 i CR4 edno po drugo. Se koristi 5-biten {ift register, bidej}i pettiot bit osiguruva deka sekvencioniraweto }e se povtoruva.

- - 88

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR AR02 AND NOT AR103 OUT AR04 LOAD IN25 SHIFT AR06 OUT AR107 LOAD IN38 RESET AR09 LOAD AR010 OUT CR111 LOAD AR112 OUT CR213 LOAD AR214 OUT CR315 LOAD AR316 OUT CR417 END

sl. 6.20 Sekvencionirawe so koristewe na {ift register.

- - 89

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN21 AND NOT T22 OUT T13 CONSTANT 54 LOAD T15 OUT T26 CONSTANT 57 OUT AR118 LOAD IN19 OR AR010 OR AR411 AND NOT AR1012 OUT AR013 LOAD AR1114 SHIFT AR015 OUT AR1016 LOAD IN317 RESET AR018 LOAD AR019 OUT CR120 LOAD AR121 OUT CR222 LOAD AR223 OUT CR324 LOAD AR325 OUT CR426 END

sl. 6.21 Ciklusen {ift register.

- - 90

7Prakti~na primena na PLC

7.1 Upravuvawe na proizvodna linija

Vo ovoj del }e vidime kako PLC moè da se iskoristi za upravuvawe na proizvodnata linija prikaàna na sl. 7.1. Limenite kanti~ki se polnat so fluid i se zatvaraat so kapa~iwa pred da se prosledat kon podvi`nata lenta. Fotoelektri~nite prekinuva~i P1 i P2 se koristat za da se proveri dali sekoja kanti~ka ima kapa~e. Fotoelektri~niot prekinuva~ P3 dava impuls kon ink xet printerot koj go pe~ati seriskiot broj na sekoe kanti~e. Fotoelektri~niot prekinuva~ P4 se koristi za da izbroi tri kanti~ki vo ma{inata za pakuvawe vo plasti~na obvivka. Ovaa ma{ina gi prenesuva trite kanti~ki niz ma{inata ~ija {to zagrejanost ja sobira plasti~nata obvivka vrz niv. Site fotoelektri~ni prekinuva~i vo proizvodnata linija se od retro-reflektiven vid.

sl. 7.1 Upravuvawe na proizvodna linija.

Upravuva~ot treba da:(a) ja sopre proizvodnata linija ako e otkrieno kanti~e bez kapa~e;(b) go aktivira ink xet printerot koga P3 detektira kanti~e;(v) izbroi tri kanti~ki koristej}i go P4 pred da ja aktivira ma{inata za pakuvawe;(g) ja sopre proizvodnata linija ako P4 detektira kanti~e pred da zavr{i procesot na pakuvawe (ma{inata za pakuvawe dava signal so koj mu kaùva na upravuva~ot deka e aktivna);(d) dade zvu~en alarm koga proizvodnata linija e soprena;(|) obezbedi prekinuva~ za prinudno stopirawe na linijata.

Proizvodnata linija se upravuva so PLC prikaàn na sl. 7.2. Kop~iwata za po~etok i stopirawe na proizvodnata linija se priklu~eni na IN1 i IN2 respektivno. Fotoelektri~nite prekinuva~i P1, P2, P3 i P4 se priklu~eni na

- - 91

IN3, IN4, IN5 i IN6 respektivno. Signalot od ma{inata za pakuvawe e doveden na IN7 i se vklu~uva koga ma{inata raboti. Proizvodnata linija se vklu~uva

preku

sl. 7.2 Vlezno/izlezni priklu~ci na proizvodna linija.

kontaktot so solenoid priklu~en na CR1. Upravuva~kite relea CR2, CR3 i CR4 gi aktiviraat ink xet printerot, ma{inata za pakuvawe i alarmot.

Ladder programata za upravuvawe na proizvodnata linija e prika`ana na sl. 7.3. Za vklu~uvawe i stopirawe na proizvodnata linija se koristi le~ kolo. Linijata se stopira so probivawe na le~ot preku pomo{noto rele AR1. Pomo{noto rele AR1 se vklu~uva so kop~eto za stopirawe na linijata, koloto za detekcija na kapa~iwa i koga se vklu~eni i P4 i ma{inata za pakuvawe.

Koloto za detekcija na kapa~iwa koristi 5 s tajmer. Kontaktot IN3 (P1) go vklu~uva tajmerot. Ako IN4 (P2) za 5 s ne detektira kapa~e kontaktite na tajmerot ja stopiraat linijata. Ako IN4 (P2) detektira kapa~e tajmerot se resetira.

Ink xet printerot priklu~en na CR2 se vklu~uva preku IN5 (P3). Tajmerot T2 go resetira le~ koloto za da se ovozmo`i printerot da e vklu~en 2 s.

Broja~ot C1 gi broi impulsite generirani od P4 koj e priklu~en na IN6. Koga }e se izbrojat tri impulsi (tri kanti~ki), se aktivira ma{inata za pakuvawe. Ma{inata toga{ go vklu~uva IN7 koj se koristi za da se resetira broja~ot. Ako signalot od ma{inata e vklu~en i P4 detektira kanti~ka linijata se stopira. Ovaa situacija se slu~uva koga }e dojde do prenatrupuvawe vo ma{inata za pakuvawe.

- - 92

Adresa Instrukcija Podatok0 LOAD IN11 OR CR12 AND NOT AR13 OUT CR14 LOAD IN65 AND IN76 OR IN27 OR T18 OR AR19 AND NOT IN110 OUT AR111 OUT CR412 LOAD IN313 OR AR214 AND NOT IN415 OUT T116 CONSTANT 517 OUT AR218 LOAD IN519 AND NOT T220 OUT CR221 OUT T222 CONSTANT 223 LOAD IN724 OR IN125 RESET C226 LOAD IN627 OUT C128 CONSTANT 329 LOAD C130 OUT CR331 END

sl. 7.3 Ladder programa za upravuvawe na proizvodna linija.

- - 93

8Zaklu~ok

Knigava prestavuva eden obid da se opi{at sistemite za avtomatsko upravuvawe, so poseben akcent na programabilnite logi~ki upravuva~i. Golemata upotreba na ovie upravuva~i vo industrijata, tehnikata kako i vo sekojdnevniot ìvot naveduva na potrebata za nivno podobro zapoznavawe. Vo knigava prestavuvaweto na programibilnite logi~ki upravuva~i e dadeno od inìnerski pogled, pri {to glaven akcent e staven na hardverskite aspekti na PLC kako i na nivnoto programirawe. Me|utoa za da moàt da se nadminat problemite na proektirawe na sistemi za upravuvawe, neophodni se i odredeni teoretski poznavawa na problematikata.

Poradi prakti~niot - inìnerski pogled kon problematikata na avtomatsko upravuvawe vo knigava, i zaklu~niot zbor e vo taa nasoka: Razvojot na tehnikata predizvikuva i brz razvoj na programibilnite logi~ki upravuva~i. Tie vo se pogolem procent gi zamenuvaat kontaktnite upravuva~i. Spored statisti~ki podatoci vo procentot na programibilni logi~ki upravuva~i konstantno se poka~uva na "{teta" na kontaktnite upravuva~i. Ovoj porast prodolùva i ponatamu poradi nivnite podobri karakteristiki, vo pogled na dimenziite, teìnata, polesnoto programirawe i menuvawe na programata za upravuvawe kako i brzinata. Tehnolo{kiot razvoj na programibilnite logi~ki upravuva~i prodolùva zabrzano, so {to i nivnata primena stanuva se poraznovidna.

- - 94

9Literatura

1. Stankovski J.M., Kolemi{evska-Gugulovska T.: "Kompjutersko vodewe na procesi", 2003 - Elektrotehni~ki fakultet Skopje.

2. "Programmable logic controllers and their engineering applications"

3. Rafael Cajhen: "Pomnilnisko programirljivi krmilni sistemi" - prv del

4. Rafael Cajhen: "Pomnilnisko programirljivi krmilni sistemi" - vtor del

5. "Programmable Controller S5 - 100U", MANUEL SIEMENS

6. "PG 615 Programmer", Operation Instruktion SIEMENS

7. "Automation unit Modicon A120" – AEG

8. "Logistat modular system modules for automation engineering" – AEG

9. Berger H.: "Steurungen programmieren mit STEP - 5" SIEMENS

10.Guggisberg S.: "Entwicklungstendenzen bei speicherpprogrammierbaren"

- - 95

Kniga PLC 2del

Documents

Transcript of Kniga PLC 2del