PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki Kar

Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék

PLC vezérlése és felügyelete PLC vezérlése és felügyelete

Interneten keresztül Interneten keresztül

készítette:

Nagy Zsigmond

konzulens:

Dr. Szabó Tibor

Budapest, 2005. 11. 09.

CélkitűzésCélkitűzés

1. Interneten keresztül vezérelhető automatizálási eszközök megismerése

2. FESTO PLC illesztése a hálózathoz (hardveresen és szoftveresen)

3. Feladat, mintaprogram (PLC és HTML) meghatározása amely segítségével a technológia bemutatható és oktatható

4. Oktatáshoz szükséges segédanyagok elkészítése

AlapgondolatokAlapgondolatok

1. Gyorsan terjedő on-line kommunikáció és kereskedelem

2. Kereslet internetes kapcsolat megosztásra

3. Az ipari folyamatirányítás kommunikációs lehetőségei nagy mértékben bővültek

4. Ethernet-hálózat az iparban, mint kommunikációs fizikai réteg

A ma InterneteA ma Internete

• Nincsen központ, nincs "egy" központi gép

• Minden, a hálózatra kötött gép egyszerre fő- és alállomás

• Hálózatok óriási gyűjteménye

• Általános kommunikációs, információtovábbító médiává vált

• Számítógépekhez nem értő laikusok is könnyedén, minden tanulás nélkül navigálhatnak az Internet óceánján

Internet használataInternet használata

Mit jelent „rajta lenni az Interneten”?

• TCP/IP-protokollkészletet használja

• Van saját IP-címe

• Tud más gépeknek IP-csomagokat küldeni

Protokollok és hálózatokProtokollok és hálózatok

Szolgál-tatások

Hálózat-kezelés

Időszink-ronizálás

Automatikus FDR újrakonfigurálás

Web-szerver

E-mail TCP Open

Üzenet- kezelés

Alkal-mazási

SNMP NTP TFTP FTP HTTP SMTP Modbus

ProtokollokÁtvitel UDP TCP

Adat-kapcsolati

IP

Fizikai és adat- kapcsolati

Ethernet, LAN Hálózatok

Világháló (World Wide Web)Világháló (World Wide Web)

• Keretszerkezet

• Különféle dokumentumok hatalmas, világméretű gyűjteményéből áll

• Az oldalakat egy böngésző (browser) programmal tekinthetünk meg

HTML dokumentumokHTML dokumentumok

(HyperText Markup Language – hipertext jelölőnyelv)

• Szövegfájl

• HTML-tag – formázóutasítások

• Megjelenítendő objektumokra történő hivatkozásokat

Ahhoz, hogy meg tudja jeleníteni az oldalt, a böngészőnek értenie kell az oldal

formátumát. Szükség van egy szabványosított nyelvre.

Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő

• Ethernet hálózati csatlakozó a PLC-n

Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő

• Ipari számítógép

• Speciális hardveregység és felhasználói program

• Technológiai folyamatok tárolt programú vezérlése, szabályozása

• Intelligens kommunikációs felület

• Folyamatirányító rendszerek létrehozhatók

• Egyszerű moduláris felépítés, kis méret

• Galvanikusan leválasztott bemeneti/kimeneti fokozatok (24 Vdc-től 240Vac)

• Könnyű programozhatóság és újraprogramozás

• Beágyazott webszerver- valós idejű PLC adatszerver

• FTP szerver

FEC FC34:

PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere

PLC és a technológiai folyamat közötti kommunikáció párhuzamos formában:

• Kétállapotú be/kimenetek

• Analóg be/kimenetek

• Frekvencia (impulzus) be/kimenetek

Program-memória

Adat-memória

Bemeneti áram-körök

Kimeneti áram-körök

Központilogikai

ill.feldolgozó-

gység

Kommunikációs egység

Programozó- egység Bemeneti

szervek

Kimeneti szervek

PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere

Soros adatátvitel :

• PLC és PLC, PLC és PC, PLC és kezelő

• PLC és periféria között

• Adatok bitenként, a kiegészítő, ellenőrző jelekkel együtt, időben egymás után rendszerint egy vezetéken kerülnek továbbításra

• Az információt a feszültség vagy az áram szintje, ill. jelátmenete képviselheti

t

1 0 1 1 1 0 1 1

+6 V

0 V

Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció

PC

PLC PLC

RS 232

PC

PLCPLC PLC

PC

PLCPLC PLC

PC

a) b) c)

PLC-hálózat Ethernet

a) Több soros vonal révén kialakított pont-pont kapcsolat:

- korlátozott kommunikációra alkalmas

- alacsony átviteli sebesség és a kis távolság

b) PLC-hálózat:

- leggyakoribb kommunikációs módszer

- ha a rendszerben változás történik a hálózatot módosítani kell

c) ETHERNET-hálózat

- különösen a nagy távolságra

- nagy adatmennyiségeket igénylő kommunikáció esetén

- szabványosított, egyszerűen telepíthető

Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció

Az irányítástechnika kommunikációs hálózatainak előnyei:

• Jelentősen kisebb kábelköltségek

• Kisebb telepítési és ráfordítási költségek

• Nagyobb üzembiztonság és teljesítmény

• Rugalmas módosítási lehetőség

A PLC rendszer ETHERNET-hálózatának alkalmazási példái:

• Távprogramozás és monitorozás

• Mail-szolgáltatás pl.: a PLC e-mail üzenetet küld hiba detektálásakor

• PLC-PLC közötti üzenetváltás

• Fájlátvitel valósítható meg a PLC-memória és a PC memóriája között

Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül

VEEP (Visualised Equepvipment Emulation Program) berendezés-emulációs

eszköz segítségével bármely PLC oktatható, működése tesztelhető.

Emulált berendezés összes érzékelőjét és végrehajtóját a VEEP helyettesíti.


1. Össze kell kötnünk a PLC be- és kimeneteit a VEEP megfelelő ki- és bemeneteivel


2. A berendezés működéséhez szükséges programot kell megírnunk a

FESTO AWL utasításlistás nyelv alapján az FST 4.1 programot felhasználva:

Lényege, hogy belső regisztereket (flag) használunk. A jelzőbitek értékeinek

változásából információt kapunk a PLC be- és kimeneti állapotairól

(rendszerfelügyelet), és ezáltal tudjuk e jelzőbitek értékeit a webes felületen

keresztül változtatni, ezzel a PLC működését befolyásolni (vezérlés).

3. HTML nyelven megírt Web-es felület létrehozása:

Kódsoraiban a PLC-HTML fordító számára értelmezhető utasítások szerepelnek


4. Meg kell határoznunk a PLC IP-címét:


5. Fel kell töltenünk a PLC FTP szerverére a létrehozott web oldalakat:

Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása

Legfontosabb HTML alkalmazások:

1. Script beolvasása:<head><script language= "JavaScript" src= "fst.js" ></script></head>

Az adott parancsokat kezelni tudja, azt a PLC számára értelmezhető nyelvre fordítja.

2. Weboldalunkat állandó időközönként frissíttetjük:<head> <meta http-equiv= "Refresh" content= "3;url=oldal_neve.htm" > </head>

Valós idejű adatokat nyerhetünk, vezérelt folyamat változó paramétereinek

visszaolvasásánál jelentős.


3. Nyomógomb használata, beállításával a PLC memória értékét változtathatjuk :

Vezérlési funkció

A PLC programjában, feltételként figyelembe vesszük az adott memória szó értékét:

IF FW0 ‘Memória szó= V4

THEN SET O0.3 'Vezérelt kimenet

<div align="center"> <input name="button4" type="button„ onClick="CISend('MW0', '4')" value=" KI"> </div>

Rákattintás hatására a 0-s memória szót 4 decimális értékűre írja a PLC-ben.

HTML nyelvben, a gomb pozícióját és feliratát definiálva:

bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Dec.ért.

0-s szó

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 4


4. Adatok kiolvasása is szintén a memória bitek felhasználásával történik.

A 0.1 bemenetet az F1.1 belső regiszterhez rendeljük.

A PLC be- vagy kimeneteit jelzőbitekhez rendeljük:IF I0.1 THEN SET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbitELSE RESET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbit

A HTML-ben nem egy-egy bit értékre hivatkozunk, hanem az egész szót figyeljük, vagyis decimális értéket olvassuk ki.

HTML nyelvben:

bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Decimális

érték

1-s szó

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2

<script language= "JavaScript" >switch ( <FSTCI dmw1> )

{ case 2: document.write("Üzenet_1"); break;default: document.write("Kapcsolódás"); break; }

</script>


4. Számláló használata:

A PLC-ben a számlálás már eredetileg is belső regiszterek felhasználásával történik.

IF NOPTHEN LOAD V500

TO CP0 'Számláló értékeSET C0 'Számláló bit

IF I0.1 THEN INC CW0 'Számláló aktuális értéke

A számláló aktuális értékének kiolvasása a CW0 értékének megfelelően.

HTML nyelvben:

<p align="center"><font size="5" color="#008000">Számláló értéke:</font><font size="5" color="#FF0000"> <FSTCI dzw0> </font>

KonklúzióKonklúzió

• Webtechnológia optimalizálja az ember-gép kapcsolatot

• Könnyen elérhető megoldások, valós idejű információk

• Nincs licence a „kliens” állomásokon

• Nincs szükség a felhasználók képzésére

• Webes felület kezelése egyszerű

• Jogosultsági szinteket felállítása

• Veszélyforrások: Vírusok; kémprogramok; férgek

• Külön gondoskodnunk kell védelemről ezen veszélyforrások ellen

KövetkezőkbenKövetkezőkben

Szervo-pneumatikus munkahely Interneten

keresztüli vezérlése és felügyelete.

KöszönetKöszönet

Dr. Szabó Tibormestertanár

és

Kármán Tódor Számítástechnikai Szakmai

Kollégium

Köszönöm a megtisztelő figyelmet!Köszönöm a megtisztelő figyelmet!

Documents

PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül