Wprowadzenie w zagadnienia PLC na potrzeby przedmiotu Przemysłowe Sieci Informatyczne Opracował: Jarosław Tarnawski, dr inż. 2016 Sterowniki programowalne (PLC ang. Programmable Logic Controllers) to komputery przemysłowe pracujące pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego. Są to szeroko stosowane w przemyśle uniwersalne urządzenia programowalne umożliwiające wprowadzenie algorytmów sterowania realizujące różne zadania regulacji i sterowania. Często stanowią funkcjonalną parę z aplikacją wizualizacyjną lub systemem SCADA. Podstawową zasadą działania PLC jest wykonywanie w ciągłej pętli (cyklu sterownika) zestawu operacji w następującej sekwencji: inicjalizacja cyklu, wczytanie z fizycznych wejść danych do pamięci wejść, wykonanie programu sterującego na pamięci i wypracowanie nowych wartości pamięci wyjść, ustawienie wyjść na podstawie stanu pamięci, komunikacja systemowa i z innymi elementami systemu sterowania, diagnostyka. Cały cykl trwa w zależności od złożoności programu, mocy obliczeniowej CPU, liczby modułów zwykle do kilkunastu milisekund, a czas ten jest a priori znany. Mamy zatem gwarancję, że bodźce docierające do wejść PLC zostaną dostrzeżone i obsłużone w znanym nam skończonym czasie. Nad całością czuwa układ watchdog, który po przekroczeniu maksymalnego dopuszczalnego czasu trwania cyklu wyłącza sterownik. Ze specyfiki działania PLC wynikają też różnice w programowaniu w stosunku do PC. Program dla PLC nigdy nie czeka, on w zależności od stanu zmiennych wykonuje bądź nie pewne fragmenty kodu. Ponieważ wykonanie programu musi zakończyć się w określonym czasie PLC nie nadają się do złożonych obliczeń np. optymalizacyjnych. Siemens S7-1200 GE Fanuc RX3i GE Fanuc 90-30 Rys 1. Sterowniki programowalne dostępne w Laboratorium Komputerowych Systemów Sterowania PLC cechuje niezawodność, łatwość programowania, uniwersalność, skalowalność. Wiadomości te wraz z nauką programowania będą rozwijane podczas przedmiotu Sterowniki Programowalne sem.V AiR i kontynuowane na przedmiocie Komputerowe Systemy Sterowania sem. VI AiR. Z punktu widzenia budowy sterownika rozróżniamy te o zamkniętej nierozszerzanej budowie sterowniki kompaktowe (S7-1200) i te których funkcjonalność możemy kształtować za pomocą doboru konkretnych modułów – sterowniki modułowe (RX3i i 90-30). Sterowniki programowalne posiadają duże możliwości komunikacyjne i te aspekty są powodem zainteresowania z punktu widzenia przedmiotu Przemysłowe Sieci Informatyczne. PLC mogą komunikować się z urządzeniami pomiarowymi i wykonawczymi z aplikacjami wizualizacyjnymi, systemami SCADA, oraz pomiędzy sobą np. przy realizacji sterowania rozproszonego/zdecentralizowanego. Wykorzystywane sieci i protokoły przez PLC to np. RS232, RS485, MODBUS, Profibus, Ethernet, CAN, Profinet, ASI, OPC, SuiteLink, WWW. Możemy definiować również własne protokoły.
4
Embed
Wprowadzenie w zagadnienia PLC na potrzeby przedmiotu ... w... · Wprowadzenie w zagadnienia PLC na potrzeby przedmiotu Przemysłowe Sieci ... Programowalne sem.V AiR i kontynuowane
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Wprowadzenie w zagadnienia PLC na potrzeby przedmiotu Przemysłowe Sieci Informatyczne
Opracował: Jarosław Tarnawski, dr inż. 2016
Sterowniki programowalne (PLC ang. Programmable Logic Controllers) to komputery przemysłowe
pracujące pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego. Są to szeroko stosowane w
przemyśle uniwersalne urządzenia programowalne umożliwiające wprowadzenie algorytmów
sterowania realizujące różne zadania regulacji i sterowania. Często stanowią funkcjonalną parę z
aplikacją wizualizacyjną lub systemem SCADA.
Podstawową zasadą działania PLC jest wykonywanie w ciągłej pętli (cyklu sterownika) zestawu
operacji w następującej sekwencji: inicjalizacja cyklu, wczytanie z fizycznych wejść danych do pamięci
wejść, wykonanie programu sterującego na pamięci i wypracowanie nowych wartości pamięci wyjść,
ustawienie wyjść na podstawie stanu pamięci, komunikacja systemowa i z innymi elementami
systemu sterowania, diagnostyka. Cały cykl trwa w zależności od złożoności programu, mocy
obliczeniowej CPU, liczby modułów zwykle do kilkunastu milisekund, a czas ten jest a priori znany.
Mamy zatem gwarancję, że bodźce docierające do wejść PLC zostaną dostrzeżone i obsłużone w
znanym nam skończonym czasie. Nad całością czuwa układ watchdog, który po przekroczeniu
maksymalnego dopuszczalnego czasu trwania cyklu wyłącza sterownik. Ze specyfiki działania PLC
wynikają też różnice w programowaniu w stosunku do PC. Program dla PLC nigdy nie czeka, on w
zależności od stanu zmiennych wykonuje bądź nie pewne fragmenty kodu. Ponieważ wykonanie
programu musi zakończyć się w określonym czasie PLC nie nadają się do złożonych obliczeń np.
optymalizacyjnych.
Siemens S7-1200 GE Fanuc RX3i GE Fanuc 90-30 Rys 1. Sterowniki programowalne dostępne w Laboratorium Komputerowych Systemów Sterowania
PLC cechuje niezawodność, łatwość programowania, uniwersalność, skalowalność. Wiadomości te
wraz z nauką programowania będą rozwijane podczas przedmiotu Sterowniki Programowalne sem.V
AiR i kontynuowane na przedmiocie Komputerowe Systemy Sterowania sem. VI AiR.
Z punktu widzenia budowy sterownika rozróżniamy te o zamkniętej nierozszerzanej budowie
sterowniki kompaktowe (S7-1200) i te których funkcjonalność możemy kształtować za pomocą
doboru konkretnych modułów – sterowniki modułowe (RX3i i 90-30).
Sterowniki programowalne posiadają duże możliwości komunikacyjne i te aspekty są powodem
zainteresowania z punktu widzenia przedmiotu Przemysłowe Sieci Informatyczne. PLC mogą
komunikować się z urządzeniami pomiarowymi i wykonawczymi z aplikacjami wizualizacyjnymi,
systemami SCADA, oraz pomiędzy sobą np. przy realizacji sterowania
rozproszonego/zdecentralizowanego. Wykorzystywane sieci i protokoły przez PLC to np. RS232,