Prezentare mediu de programare PL7

1 Generalitati

PL7 PRO este un mediu de programare pentru automatele programabile de tip TSX Premium.

Acest program are facilitati de:

monitorizare realizare stari (intrari, iesiri);

fortare intrari sau iesiri (trecere in stare 1 sau 0);

urmarire ecrane de exploatare.

Ofera un pachet software complet si unitar, construit pe o platforma de comunicatie comuna. Aceasta abordare moderna minimizeza resursele de memorie alocate pentru incarcarea si rularea programelor si permite utilizarea acelorasi variabile de process de catre programe diferite, simplificand considerabil eforturile programatorului.

Benificiind de facilitatile sistemului de operare WINDOWS, PL7-PRO are o interfata de programare prietenoasa, configurabila de catre utilizator. Programul permite deschiderea simultana a mai multe sesiuni de lucru pentru automate diferite. Scrierea programelor se poate face alternativ in Ladder si Mnemonic.

IHMP este software-ul de monitorizare si control (SCADA) pentru echpamentele TSX. El ofera posibilitatea unor reprezentari grafice complexe ale procesului condus, memorarea unor parametri in fisiere, inclusiv tabele EXCEL si baze de date, functii specifice pentru generarea si urmarirea erorilor.

Cu o arhitectura generala dezvoltata in jurul unei magistrale de date la care sunt conecate canalele de intrare/iesire asociate procesorului, unitatea centrala si memoria, automatul programabil pare la prima vedere un calculator; avantajele fata de acesta sunt evidente:

Automatul programabil este garantat pentru utilizarea in conditii servere de "stres" industrial (variatii de tenisune si temperatura, noxe, vibratii).

Unitatea centrala este o unitate logica special conceputa sa interpreteze un set restrans de instructiuni proprii controlului de proces .

Acestea exprima functii de baza ca: evaluarea expresiilor booleene (logice) cu atribuirea rezultatului unei variabile memorate sau a unui canal de iesire, secvente de numarare sau temporizare, calcule matematice.

Programarea structurilor de tip automat progamabil este simpla si consta in scrierea directa de la un terminal a unui sir de instructiuni, conform unor diagrame de semnnal, ciclograme, organigrame sau a unui set de ecuatii booleene. Intentia producatorilor de AP este de a se adapta cunostintelor si preferintelor utilizatorilor.

Executia instructiunilor este ciclica, ceea ce face ca derularea rapida a unui program in raport cu timpii de raspuns ai procesului sa permita sesizarea evenimentelor la putin timp dupa ce apar, fara riscul pierderii de informatie sau perturbare a procesului. Exista de asemenea posibilitatea lucrului cu intreruperi pentru procese foarte rapide.

Echipamentele si software-ul prezentate inglobeaza tehnologii de ultima generatie, sunt compatibile cu echipamentele altor producatori recunoscuti

Prezentare program

Programul se instaleaza in calculator sub urmatoarea structura:

Structura de shortcut-uri instalate de program se gaseste urmand calea:

Þ Start Þ Programs Þ Modicon Telemecanique

Þ Þ

Se deschide ecranul de lucru pentru PL7 Pro care se deschide implicit gol (fara o aplicatie).

Aplicatia dorita se deschide urmand urmatoarea cale:

Fichier Þ Ouvrir

Se deschide ecranul urmator in care se poate parcurge calea catre aplicatia care se doreste deschisa:

Implicit ecranul arata ca mai sus, dar cu ajutorul benzii derulante se poate parcurge calea catre fisierul care se doreste a fi deschis.

La gasirea fisierului dorit se da click cu mous-ul pe fisier si se apasa pe butonul .

Ecranul aplicatiei devine:

Structura programului este arborescenta si arata astfel:

Actionand asupra se expandeaza fiecare dosar dand la iveala structura fiecarui dosar.

Dosarul se expandeaza in: .

In este aratata configurarea cu materiale a proiectului.

In este prezentata structura programului. Actionand asupra se expandeaza si arata astfel:

In , prin expandare apare structura de blocuri a programului. In cazul prezentat, structura arata astfel:

In sunt prezentate ecranele de exploatare. Aceste ecrane, in momentul conectarii cu automatul programabil, poate arata starea intrarilor, iesirilor, precum si a altor variabile interne. Prin expandare se prezinta ecranele de exploatare care fac parte din program.

In cazul prezentat, dupa expandare, apare ecranul:

In este prezentata lista cu variabile ce intervin in cadrul programului. Prin expandarea apare urmatoarea structura:

3 Ecranul principal al aplicatiei

La pornirea programului avem urmatoarea bara de unelte:

Unde fiecare buton are urmatoarea semnificatie:

Bara de stare, situata in partea de jos a ecranului, arata informatii referitoare la starea software-lui.

4 Vizualizarea ecranelor de exploatare

Aceste ecrane de exploatare nu pot fi incarcate in automatul programabil si deci nu pot fi nici descarcate din automatul programabil.

Ecranele pot fi vizualizate urmand urmatoarea procedura:

Se incarca programul PL7 urmand calea deja prezentata;

Se incarca fisierul care este si in PLC;

Se conecteaza calculatorul la PLC apasand butonul ;

Se trece PLC-ul in RUN apasand butonul ;

Se expandeaza     si se obtine urmatorul ecran:

Se da cu mousul dublu click pe si se deschide urmatoarea fereastra:

Se da click pe una din ferestrele de exploatare si apare fereastra solicitata. In cazul unei aplicatii o fereastra poate fi:

Un ecran de exploatare poate fi modificat sau realizat numai daca PLC-ul nu este online cu calculatorul.

Pentru a realiza un nou ecran se da click dreapta pe: si in ecranul ce apare se alege optiunea dorita

Ecranul nou format apare implicit astfel:

Acesta poate fi redenumit.

Pentru redenumire se da click dreapta pe si in ecranul ce apare se selecteaza optiunea . Apare urmatorul ecran:

Bara de unelte

Bara de unelte aferenta ecranelor de exploatare se activeaza numai daca se da click cu mousul pe ecranul din dreapta (dupa ce am insemnat ecranul pe care vreau sa-l modific).

Pentru a crea un dreptunghi colorat care sa apara pe ecran la trecerea unei iesiri in "1" si care sa dispara atunci cand iesirea devine "0" se selecteaza butonul pe care este desenat un dreptunghi de pe bara de unelte aferenta ecranelor de exploatare.

Dupa desenarea dreptunghiului se da click cu mousul pe dreptunghi (pentru selectare) dupa care se da click dreapta cu mousul pe dreptunghiul deja selectat si se alege din lista aparuta optiunea de

Ecranul de proprietati este compus din trei dosare:

In dosarul avem urmatoarele setari:

In dosarul avem urmatoarele setari:

Daca se realizeaza mai multe ecrane se poate defini un buton care sa comute intre ecrane. Acest buton se realizeaza din icoana care se numeste "Ecrane de navigare".

Dupa apasarea pe icoana se deseneaza un dreptunghi. Acest buton initial arata astfel:

Dupa desenarea dreptunghiului se da click cu mousul pe dreptunghi (pentru selectare) dupa care se da click dreapta cu mousul pe dreptunghiul deja selectat si se alege din lista aparuta optiunea de

Apare urmatorul ecran:

In dosarul avem urmatoarele setari:

5 Adresare

Adresare rack in statia de lucru

Adresarea rackului in cadrul unei statii de lucru se face din comutatorii aflati pe fiecare rack in parte:

Adresa este data de pozitia fiecarui intrerupator:

Din aceasta adresare se vede ca pot fi asezate maxim 8 rack-uri intr-o statie.

Adresare modul in cadrul rack-ului

Pentru adresarea unui modul in cadrul rack-ului se defineste pozitia modulului in cadrul rack-ului. Pentru aceasta se pot defini mai multe cazuri:

1. Sursa simpla si procesor simplu

2. Sursa simpla si procesor dublu

3.Sursa dubla si procesor simplu

4. Sursa dubla si procesor dublu

Adresare obiecte I/O

Adresare cuvinte

Structura biti

%MBx are 8 biti

%MWx are 16 biti

%MDx are 32 biti

Obiecte bit adresabile

v  valoare imediata 0, 1

v  biti intrare imagine logica a starii electrice a intrarii: %Ix.i, %IXx.i

v  biti iesire imagine logica a starii electrice a iesirii: %Qx.i, %QXx.i

v  biti interni pastreaza starea intermediara: %Mi, %MXi

v  biti sistem monitorizeaza functionarea automatelor: %Si

v  biti bloc functional corespunde iesirilor blocurilor: %Tmi.Q,

v   biti extrasi din cuvinte: %MW20:X5

Tablouri

v         biti intrare discrete : %Ix.i:L

v         biti iesiri discrete: %Qx.i:L

v         biti interni: %Mi:L

v         cuvinte interne: %MWi:L, %MDi:L

v         cuvinte constante: %KWi:L, %KDi:L

6 Limbajul Ladder

Originile limbajului LD

Limbajul bazat pe scheme cu contacte - Ladder Diagram (LD) - provine de la reprezentarea grafica folosita pentru schemele electrice de comanda. Comenzile erau realizate cu ajutorul releelor.

Limbajul LD a fost dezvoltat pentru a usura crearea programelor si mentierea facila a acestora.

Scrierea programului in LD

Scrierea unui program in limbajul LD presupune desenarea unei diagrame (diagrama LD) similare unei scheme electrice cu contacte.

Elementele componente ale diagramei LD modeleaza functionarea elementelor unei scheme cu contacte.

Interpretarea functionarii diagramei LD este similara interpretarii schemelor electrice cu contacte.

Elementele de baza utilizate pentru scrierea unui program in limbaj LD sunt:

- contactele,

- bobinele,

- temporizatoarele,

- numaratoarele si

- blocurile functionale (functiile).

Contactele

Contactele sunt elemente de programare care modeleaza contactele aparatelor electrice de comutatie. Ca si in cazul acestora din urma, contactele pot fi de tip normal deschis si normal inchis

In cadrul unui program LD, contactele pot fi asociate intrarilor AP, iesirilor AP sau unor variabile interne.

Pe langa contactele obisnuite, unii producatori pun la dispozitia programatorilor si alte elemente de programare corespunzatoare intrarilor AP, intalnite, indeosebi, in cazul circuitele numerice, cum ar fi:

-intrari cu memorie (latch),

-intrari active pe frontul crescator

-intrari active pe frontul descrescator.

Bobinele

Bobinele sunt elemente de programare care modeleaza functionarea

bobinele contactoarelor si releelor electromagnetice.

Ca si in cazul bobinelor din schemele electrice, bobinele din programele LD pot avea doua stari: alimentate sau nealimentate.

Fiecare iesire este de identificata in mod unic, modul de identificare diferind de la un producator la altul.

Fiecarei iesiri i se asociaza o singura bobina si unul sau mai multe contacte ce pot fi utilizate in schema in mod asemanator contactelor auxiliare ale contactoarelor si releelor. La aceste iesiri pot fi conectate dispozitive care au doua stari de functionare cum ar fi:

- bobinele contactoarelor sau releelor,

- elemente de semnalizare acustica sau luminoasa,

- sarcini de putere mica,

- intrarile digitale ale unor aparate de masura, protectie sau

comanda, intrarile digitale ale altor AP sau sisteme de comanda etc.

Temporizatoarele

Temporizatoarele sunt elemente de programare care modeleaza functionarea releelor de timp si a contactelor temporizate. Sunt utilizate pentru a realiza actiuni intarziate sau ce dureaza un anumit interval de timp. Fiecare temporizator din schema este identificat in mod unic, modul de identificare fiind diferit de la un producator la altul. In cazul in care baza de timp este aceeasi pentru toate temporizatoarele, precizata in manualul de programare a AP, aceasta este omisa.    Valoarea prestabilita poate fi exprimata in unitati de timp (s). Temporizatoarele au cel putin o intrare de initializare, la activarea careia incepe temporizarea si o iesire.

In unele variante, temporizatoarele sunt prevazute si cu o intrare de validare si inca o iesire care reprezinta negata primei iesiri

Numaratoarele

Numaratoarele sunt elemente de programare care pot primi o serie de impulsuri care sunt analizate in cadrul programului LD pentru a detecta numarul de aparitii ale unor evenimente cum ar fi:

- numarul de pasi efectuati de un motor pas cu pas,

- numarul de conectari-deconectari ale unui aparat.

- numarul de sticle care au fost umplute intr-o statie de imbuteliere.

Numarul de evenimente poate fi comparat cu anumite valori prestabilite si in functie de rezultatul acestor comparatii pot fi luate anumite decizii si date comenzile corespunzatoare. Exista mai multe tipuri de numaratoare, printre cele mai uzuale fiind:

- numaratoarele unidirectionale crescatoare

- numaratoarele unidirectionale descrescatoare si

- numaratoarele bidirectionale care pot numara atat descrescator cat si

crescator.

Blocurile functionale

Pentru materializarea unor functii mai complexe menite sa usureze scrierea programelor in limbaj LD sunt utilizate blocurile functionale (BF).

BF modeleaza diverse categorii de functii cele mai utilizate fiind:

- functii de incarcare a unor constante numerice,

- functii aritmetice,

- functii logice pe 8 sau 16 biti,

- functii de conversie a informatiei din diferite formate,

- functii de tratare a intreruperilor,

- functii pentru detectarea fronturilor crescatoare sau descrescatoare a semnalelor,

- functii pentru realizarea controlerelor si secventiatoarelor,

- functii pentru actualizarea rapida a intrarilor si iesirilor,

- functii pentru comanda numaratoarelor de mare viteza.

Formatul si modul de functionare a blocurilor functionale difera de la un automat la altul, fiind specific fiecarui producator in parte.

Restrictii in scrierea programelor orientate pe scheme de contacte

Atunci cand se realizeaza scrierea unui program LD pentru un automat programabil concret, trebuie sa se tina seama de limitarile pe care pachetul de programe le poate avea:

- limitari privitoare la formatul diagramei LD

- limitari legate de modul de executie a programului

Limitarile tin de:

- proprietatile intrinseci ale limbajului;

- implementarile specifice ale diferitelor pachete de programe comerciale

Sunt datorate solutiilor tehnice adoptate de firmele producatoare pentru implementarea diverselor elemente ale limbajului.

O parte a acestor limitari sunt prezentate in continuare:

- o bobina trebuie sa fie alimentata intotdeauna prin intermediul unui contact;

- bobina trebuie sa fie introdusa intotdeauna la capatul din dreapta al liniei;

- toate contactele trebuie sa fie pe directie orizontala;

- numarul contactelor pe o linie de alimentare a unei bobine este limitat prin program;

- un grup de contacte poate alimenta o singura bobina;

- realizarea buclelor poate fi realizata intr-un singur mod sau poate sa nu fie permisa;

-sensul curentului prin circuit este de la stanga la dreapta diagramei.

De obicei manualele de utilizare ale programelor contin toate informatiile necesare pentru ca utilizatorul sa poata scrie programul in formatul acceptat de AP.

Interpretarea programelor LD

Exista doua moduri de interpretare a unui program LD:

- citirea se face pe linie - se citesc contactele pe linie, de la stanga la dreapta, linie cu linie, incepand cu prima linie si terminand cu ultima;

- citirea se face pe coloana - se citesc contactele pe coloana, cate unul, de sus pana jos, coloana cu coloana, incepand cu prima coloana din stanga si terminand cu ultima din dreapta.

In ambele situatii trebuie sa se aiba in vedere diferenta fata de
schemele de comanda cu relee:

Relee: O modificare in starea unui contact din circuitul de alimentare a bobinei unui contactor poate duce la modificarea imediata a starii acesteia indiferent daca mai exista sau nu alte elemente legate in serie sau paralel cu acel contact.

Program LD: starea bobinei nu va fi modificata decat dupa ce se va citi starea tuturor elementelor prin care aceasta este alimentata.

Datorita vitezei mari de executie a procesorului, acest lucru nu pune in general nici o problema. Ea trebuie considerata in cazurile unor aplicatii critice unde ar putea sa apara o functinare diferita de cea dorita.

Executia programului

Liniile programlui sunt evaluate de la stanga la dreapta si de sus in jos.

Ramificatiile din cadrul unei linii sunt evaluate de la stanga sus la dreapta jos.

Bobine fara memorie

Bobina -( )-

Pune bitul in 1 cand linia este evaluata la 1 logic si pus in 0 cand linia este evaluata la 0 logic

Bobina negata -( / )-

Pune bitul in 0 cand linia este evaluata la 1 logic si pus in 1 cand linia este evaluata la 0 logic ; in general nu e folosita datorita confuziei pe care o poate introduce

Bobina Set (Latch) -(S)-

Pune bitul in 1 cand linia este evaluata la 1 logic si nimic cand linia este evaluata la 0 logic

Bobina Reset (Unlatch) --

Pune bitul in 0 cand linia este evaluata la 1 logic si nimic
cand linia este evaluata la 0 logic

Contacte

Contact normal deschis -| |-

Valideaza linia de program la dreapta elementului daca linia este validata in stanga acestuia si bitul corespunzator e in 1 logic.

Contact normal inchis -|/|-

Valideaza linia de program la dreapta elementului daca linia este validata in stanga acestuia si bitul corespunzator este in 0 logic.

Contact activ pe frontul crescator -|P|-

Valideaza partea dreapta a liniei de program pentru un ciclu cand partea stanga este validata.

Contact activ pe frontul descrescator -|N|-

Valideaza partea dreapta a liniei de program pentru un ciclu cand partea stanga este invalidata.

Operatii cu memorare sau fara memorare

Definitie

- Valorile cu memorare isi mentin valoarea si dupa un ciclu deconectare-

reconectare la sursa de alimentare

- Valorile fara memorare iau valoarea initiala (de obicei 0) dupa un ciclu

deconectare-reconectare la sursa de alimentare

In majoritatea AP-urilor doar temporizatoarele si bobinele sunt elemente cu memorare.