Скачать 244.73 Kb.
|
Лабораторная работа № 3. Программируемый логический контроллер Fatek. Программирование контроллера на языке последовательных функциональных схем
Изучение языка последовательных функциональных схем, применяемого для программирования контроллеров.
Создание простых программ управления контроллером FATEK FBs-20MC на языке последовательных функциональных схем с помощью среды программирования WinProLadder.
3.1. Язык последовательных функциональных схем Язык последовательных функциональных схем (SFС — Sequential Function Chart) является одним из пяти языков программирования контроллеров по стандарту МЭК 61131-3. Он ориентирован на выполнение операций в определенной последовательности, которая задается моментами времени или событиями. SFС называют языком программирования, хотя по сути это не язык, а вспомогательное средство для структурирования программ. Он предназначен специально для программирования последовательности выполнения действий системой управления, когда эти действия должны быть выполнены в заданные моменты времени или при наступлении некоторых событий. В его основе лежит представление системы управления с помощью понятий состояний и переходов между ними. Язык SFС предназначен для описания системы управления на самом верхнем уровне абстракции, например, в терминах «Старт», «Выполнение этапа № 1», «Выполнение этапа № 2». Язык SFС может быть использован также для программирования отдельных функциональных блоков, если алгоритм их работы естественным образом описывается с помощью понятий состояний и переходов. Базовым блоком схемы SFC является шаг. Шаг эквивалентен понятию состояния. Полный процесс управления последовательным процессом является последовательным или параллельным объединением шагов. Программа состоит из шагов и условий переходов. Шаги показываются на схеме прямоугольниками, условия переходов - перечеркивающей линией. Программа выполняется сверху вниз. Начальный шаг на схеме показывается в виде двойного прямоугольника. Условия переходов записываются рядом с их обозначениями. Каждый шаг программы может представлять собой реализацию сложного алгоритма, написанного на одном из языков МЭК 61131-3. Принцип работы схем SFC (рис. 3.1). Рис. 3.1. Пример схемы SFC Схема SFC рис. 3.1 адаптирована к ее реализации на программируемом логическом контроллере (ПЛК) Fatek серии FBs в программной среде WinProladder. Описание работы схемы: 1. STP Sххх - это символ, представляющий шаг Sххх. При выполнении шага (состояние ON), действия справа от символа шага будут выполнены, а предыдущий шаг и связанные с ним действия примут состояние OFF. 2. Состояние контакта внутреннего реле М1924 равно ON в течение времени скана после запуска программы. Поэтому сразу после запуска выполняется вход в начальный шаг S0 (S0 ON), при этом другие шаги не активны, т.е. все Y1…Y5 установлены в OFF. Это означает выполнение последовательности событий: М1924 ON → S0 ON → Y0 ON и Y0 будет оставаться равным ON, пока один из входных контактов Х1 или Х2 не примет значение ON. 3. Предположим, что Х2 первым будет равен ON; при этом будет выполнен путь до S21. . Y2 останется равным ON, пока Х5 не будет равно ON. 4. Предположим, что Х5 равно ON, при этом процесс продвигается дальше к шагу S23, т.е. . Y4 и Y5 остаются равными ON, пока Х6 не будет равно ON. (Если Х10 равно ON, то Y5 будет равно ON). 5. Предположим, что Х6 равно ON, при этом процесс продвигается дальше к шагу S0, т.е . Таким образом, весь цикл управления процессом завершен и можно войти в следующий цикл управления. Основные виды схем последовательных состояний. Единственный путь (рис. 3.2). Рис. 3.2. Единственный путь Только после шага S20 возможно выполнение шага S21 через условие замыкания контакта Х0. Одиночный контакт Х0 можно заменить на другую последовательную или параллельную схему соединения контактов. Селективное разветвление/схождение (рис. 3.3). Рис. 3.3. Селективное разветвление/схождение После шага S20 выбирается только один путь, по которому первым выполняется условие разветвления. Если, например, Х2 первым равен ON, тогда будет выполнен только путь с шагом S23. Разветвление может иметь не более 8 путей. Одиночные контакты Х1, Х2, ...... Х22 можно заменить на другую последовательную или параллельную схему соединения контактов. Одновременное разветвление/схождение (рис. 3.4). Рис. 3.4. Одновременное разветвление/схождение После шага S20, когда Х0 примет значение ON, одновременно будут выполнять все пути ниже его - все шаги S21, S22, S23 и т.д. будут активны. Все разветвленные пути в точке схождения должны быть выполнены до последнего шага (например, S30, S31 и S32). Только в этом случае когда Х1 примет значение ON, возможен переход к шагу S40 для выполнения. Количество сходящихся путей должно быть точно равно количеству разветвившихся путей. Максимальное число путей разветвления/схождения равно 8. Переход (рис. 3.5). Рис. 3.5. Переход Ниже шага S20 имеются три пути, как показано на рис. 3.5. Предположим, что Х2 равно ON, тогда процесс может перейти непосредственно к шагу S23 без выполнения процесса селективного разветвления. Разветвление может быть и на два пути, например путь X1-STP22-X4 может отсутствовать. Нельзя пропустить выполнение одновременное разветвление/схождение путей. Замкнутый цикл (рис. 3.6). Рис. 3.6. Замкнутый цикл Если начальный шаг S1 равен ON, после выполнения всех остальных шагов продолжается выполнение бесконечного цикла. Одиночный цикл (рис. 3.7). Рис. 3.7. Одиночный цикл Если шаг S20 равен ON, и если Х2 также равен ON, то инструкция "RST S21" переключит шаг S21 в OFF, что останавливает весь процесс цикла. Возможно произвольное сочетание всех основных видов схем SFC. 3.2. Шаговые инструкции для программирования ПЛК серии Fatek FBs в утилите WinProladder. Инструкция STP Sx (рис. 3.8). Рис. 3.8. Инструкция STP Sx Эта инструкция является начальной шаговой инструкцией, с которой начинается любой процесс. В ПЛК серии FATEK FBs можно использовать до 8 начальных шагов, т.е. ПЛК может одновременно управлять 8 процессами. Каждый шаговый процесс может работать независимо или вырабатывать результаты для передачи в другие процессы. Пример 1: Переход к начальному шагу S0 после каждого запуска (ON) (рис. 3.9). Рис. 3.9. Пример 1 для инструкции STP Sx Пример 2: Каждый раз при запуске в устройстве режима работы (контакт M1924) или нажатии ручной кнопки X0 или при неисправности устройства (контакт аварии M0) устройство автоматически входит в начальный шаг S0 для ожидания (рис. 3.10). Рис. 3.10. Пример 2 для инструкции STP Sx Инструкция STP Sxxx (рис. 3.11). Рис. 3.11. Инструкция STP Sxxx Эта инструкция является шаговой инструкцией, каждый шаг в процессе представляется последовательным шагом. Если состояние шага равно ON, то шаг активен и выполняется программа релейно-контактной схемы (РКС, язык LD), связанная с этим шагом. Пример использования инструкций STP Sxxx приведен на рис. 3.12. Рис. 3.12. Пример инструкции STP Sxxx Описание:
.
. Инструкция FROM Sxxx (рис. 3.13). Рис. 3.13. Инструкция FROM Sxxx Эта инструкция описывает исходный шаг перехода, т.е. перемещение от шага Sxxx к следующему шагу согласно условиям перехода. Пример использования инструкций FROM Sxxx приведен на рис. 3.14. Рис. 3.14. Пример инструкции FROM Sxxx Описание.
Инструкция TO Sxxx (рис. 3.15). Рис. 3.15. Инструкция TO Sxxx Эта инструкция описывает шаг, на который передается управление. Пример применения инструкции TO Sxxx приведен на рис. 3.16. Он подобен примеру рис. 3.14, но отличается типом разветвления/слияния. Рис. 3.16. Пример применения инструкции TO Sxxx Описание.
Инструкция STPEND (рис. 3.17). Рис. 3.17. Инструкция STPEND Эта инструкция используется для указания конца процесса. Необходимо использовать эту инструкцию, чтобы все процессы работали правильно. В ПЛК можно использовать до 8 шаговых процессов (S0…S7) и он может одновременно управлять ими. Поэтому можно использовать до 8 инструкций STPEND. Пример использования инструкции STPEND приведен на рис. 3.18. Рис. 3.18. Пример применения инструкции STPEND Когда M1924 ON, одновременно 8 процессов будут активны. Правила составления схемы последовательных состояний
Рис. 3.19. Пример использования импульсного режима Пример схемы последовательных состояний: Светофор пешеходного перехода (рис. 3.20). Рис. 3.20. Светофор пешеходного перехода Входные точки:
Выходные точки:
Диаграмма SFC процесса управления светофорами пешеходного перехода приведена на рис. 3.21. Рис. 3.21. Диаграмма SFC управления светофорами пешеходного перехода Программа SFC управления светофорами пешеходного перехода в окне WinProLadder приведена на рис. 3.22 - 3.24. Рис. 3.22. Программа управления светофорами пешеходного перехода – ступени N000 … N004 Рис. 3.23. Программа управления светофорами пешеходного перехода – ступени N005 … N007 Рис. 3.24. Программа управления светофорами пешеходного перехода – ступени N008 … N011
Во время выполнения лабораторной работы необходимо:
ВНИМАНИЕ! При работе за компьютером необходимо помнить: к каждому рабочему месту подведено опасное для жизни напряжение. Поэтому во время работы надо быть предельно внимательным и соблюдать все требования техники безопасности!
Лабораторная установка представляет собой ПЛК FBs-20MC. Питание от сети 220 В, 50 Гц подается на ПЛК через сетевой шнур. ПЛК соединяется с компьютером через кабель интерфейса RS-232 (порт 0 ПЛК). К входным клеммам X0 ПЛК подключена кнопка (кнопка пешехода). Выходы Y0 … Y0 со светодиодной индикацией имитируют световые сигналы светофоров.
Для программирования ПЛК FBs-20MC используется программное обеспечение WinProLadder, которое должно быть установлено на компьютере. Специфические шаговые инструкции SFC выбираются в диалоговом окне выбора функции в группе SFC (рис. 3.25). Рис. 3.25. Окно выбора функции
7.1. Используя программу WinProLadder, создать новый проект. Программа на языке последовательных функциональных схем в соответствии с рис. 3.22 – 3.24 должна осуществлять управление сигналами светофоров. 7.2. Подключить ПЛК с помощью интерфейсного кабеля к порту RS-232 компьютера, затем с помощью сетевого шнура – к розетке электропитания. Произвести программирование ПЛК. Проверить правильность работы программы. Сохранить проект. 7.3. Внести изменения в программу переключения сигналов для транспорта по следующим вариантам:
7.4. Произвести программирование ПЛК. Проверить правильность работы программы. Сохранить проект.
При выполнении лабораторной работы использовать приемы программирования, описанные в [1].
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
Литература
|
Лабораторная работа 1 4 лабораторная работа 2 13 лабораторная работа... Интернете разнообразную информацию – описательную, графическую, картографическую и пр. При разработке сайтов необходимо уметь работать... |
Лабораторная работа №9 59 Лабораторная работа №10 72 Лабораторная... Рабочая тетрадь для выполнения лабораторных работ по мдк. 03. 01. «Техническое обслуживание и ремонт компьютерных систем и комплексов»... |
||
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ... Лабораторная работа 4, 5 Исследование регистров, счетчиков и дешифраторов Лабораторная работа 6, 7 Исследование генератора псевдослучайной... |
Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции |
||
Лабораторная работа №1 «Создание общих ресурсов и управление ими» Лабораторная работа №6-7 «Изучение типов серверов, их настройка и конфигурирование» |
Лабораторная работа № Лабораторная работа №1. Изучение основных возможностей программного продукта Яндекс. Сервер. Установка окружения, установка и настройка... |
||
Лабораторная работа №27 Лабораторная работа №28 Контрольные работы... Пм «Сборка монтаж (демонтаж) элементов судовых конструкций, корпусов, устройств и систем металлических судов» |
Лабораторная работа №9 Данная лабораторная работа оформляется в виде файла word с расширением файла docx или doc и прикрепляется в виде ссылки на файл к... |
||
Лабораторная работа 2 12 лабораторная работа 3 17 лабораторная работа... «Проектирование систем реального времени» для студентов специальности 09. 05. 01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем... |
Лабораторная работа «Построение контуров изображения с использованием... Ивших на уроках математики понятие о математических кривых и графиках функций. Данная лабораторная работа может быть использована... |
||
Практическая работа Содержание Лабораторная работа: Оценка программно-аппаратных средств при переходе на Windows Vista 3 |
Лабораторная работа №2. Расчет матрицы a инерционных коэффициентов... Лабораторная работа №3. Расчет матриц Якоби (С7, D7j) исполнительного механизма космического манипуляционного робота 9 |
||
Лабораторная работа №1 «Применение средств операционных систем и... |
Лабораторная работа №1 «Применение средств операционных систем и... |
||
Контрольная работа №1 по теме «Организм. Молекулярный уровень» Лабораторная работа №2 «Изучение клеток и тканей растений и животных на готовых микропрепаратах» |
Лабораторная работа Изучение принципов функционирования простейшей микроэвм и процессора Лабораторная работа Изучение принципов функционирования простейшей микроэвм и процессора I8085A при реализации программы |
Поиск |