UNIVERZITET U FAKULTET

TUZLI

MAINSKI

MEHATRONIKA

Programiranje PLC (programabilni logiki kontroleri) ureaja

SEMINARSKI

RAD

Student: Emir Sinanovi Broj indeksa: III-145/ 07

SADRAJ:SADRAJ:.......................................................................................................... 2 5.0 LEDER PROGRAMIRANJE..............................................................................8

POPIS SLIKA:

2

Slika. 1. PLC kao element automatizovanog sistema ...4 Slika. 2. Ulazni ureaji......................................................................................................... ...................5 Slika. 3. izlazni ureaji......................................................................................................... ...................5 Slika. 4. Osnovni elementi PLC ureaja...................................................................................................6 Slika. 5. Programski ciklus obrade......................................................................................................... .7 Slika. 6. Tehnoloka ema za zadatak....................................................................................................9 Slika. 7. Ladder dijagram za zadatak....................................................................................................10 Slika 8. Prikaz Ladder dijagrama u LOGOSoftu.12

3

1.0

UVOD

UOPTE O PLC KONTROLERIMA, Uopteno sistem upravljanja u elektrotehnici ini skup elektronskih ureaja i opreme koji obezbeuju stabilnost, tanost i elimininaciju tetnih prelaznih stanja u proizvodnim procesima. Sistem upravljanja moe biti razliitog oblika i implementacije, od energetskih postrojenja do maina. Kao rezultat brzog napredka tehnologije, reeni su mnogi sloeni upravljaki zadaci povezivanjem PLC-a (programabilnih logikih kontrolera) i, eventualno, centralnog raunara. Osim povezivanja sa ureajima kao to su operatorski paneli, motori, senzori, prekidai, ventili i slinim, mogunosti komunikacije meu ureajima su tako velike da omoguavaju visok stepen iskorienja i koordinacije procesa, kao i veu fleksibilnost u realizaciji upravljakog procesa.

Slika. 1. PLC kao element automatizovanog sistema

2.0

PLC kontroler

PLC kontroler je element automatizovanog sistema koji na, osnovu prihvaenih ulaznih signala sa ulaznih ureaja i odreenog programa, formira izlazne signale sa kojima upravlja izlaznim ureajima. U 4

automatizovanom sistemu, PLC kontroler je obino centar upravljanja. Izvravanjem programa smetenog u programskoj memoroji, PLC neprekidno posmatra stanje sistema preko ulaznih ureaja. Na osnovu logike implementirane u programu, PLC odreuje koje akcije trebaju da se izvre na izlaznim ureajima. Za upravljanje sloenim procesima mogue je povezati vie PLC kontrolera sa centralnim raunarom.

2.1

Ulazni ureaji

Ulazni ureaji, ije signale prihvata PLC, mogu biti vrlo razliiti. Po tipu signala koji daju na svom izlazu, mogu se podijeliti na digitalne (kontaktne - ON/OFF) i analogne. Karakteristini digitalni ulazni ureaji su: tasteri, prekidai, krajnji prekidai, fotoelije, presostati, termostati i drugi. Karakteristini analogni ulazni ureaji su: termoelementi, otporniki termometri i drugi pretvarai elektrinih i ne-elektrinih veliina u standardne strujne i naponske signale. Ulazni signali se, pri tome, moraju prilagoditi sa odgovarajuim PLC ulaznim modulima. Ulazni moduli konstruiu se za prihvat jednosmernih i naizmeninih elektrinih signala, naponskih nivoa od 10 do 250V, strujnih nivoa od 0(4) do 20mA, signala na TTL nivou, impulsnih ulaza sa brojakim ili interapt prihvatom i slino.

Slika. 2. Ulazni ureaji

2.2

Izlazni ureaji

Izlazni ureaji, kojima upravlja PLC na osnovu programa i stanja na ulazima, mogu biti: releji, kontaktori, elektromagnetni ventili, elektromotori, step motori, pneumatski cilindri i drugi slini ureaji. Takoe, kao ulazni ureaji, mogu se podijeliti na digitalne i analogne, pri emu se izlazi PLC kontrolera moraju prilagoditi potrebnim naponskim i strujnim nivoima. Digitalni izlazi PLC kontrolera su obino galvansko izolovani, kontaktni ili bez poveane galvanske izolovanosti sa triakom ili tanzistorom sa otvorenim kolektorom ili TTL izlazom.

5

3.0

OPIS SISTEMA UPRAVLJANJA SA PLC UREAJEM

Slika. 3. izlazni ureaji

Sistem koji se automatizuje, odnosno na koji se eli primjeniti automatsko upravljanje, naziva se objekat upravljanja. Rad objekta upravljanja se konstantno prati ulaznim ureajima (senzorima), koji daju informaciju PLC ureaju o zbivanjima u sistemu. Kao odgovor na to, PLC alje signal spoljnim izvrnim elementima koji, zapravo, kontroliu rad sistema na nain koji je unaprijed odreen programom. PLC ureaj se programira na osnovu zahtjeva i postavljenih kriterijuma, definisanih u tehnolokom zadatku. Program se pie u ljestviastoj strukturi pratei redoslijed operacija upravljanja. Ulazni i izlazni ureaji, koji se povezuju sa PLC ureajem, optimalno se odabiraju na osnovu tehnolokih zahtjeva i kriterijuma. Ulazni ureaji su: prekidai, senzori i davai, a izlazni ureaji mogu biti: solenoid, releji, elektromagnetni ventili, motori, kontaktori, kao i ureaji za svjetlosnu i zvunu signalizaciju.

4.0

OSNOVNI ELEMENTI PLC UREAJA

6

Slika. 4. Osnovni elementi PLC ureaja

Vano je napomenuti da su hardver i softver ovakvih kontrolera specifino adaptirani u industrijskom,okruenju. CPU - centralna procesorska jedinica je osnovni i najbitniji element PLC kontrolera, koji obezbeuje: komunikaciju i meusobnu povezanost ostalih delova kontrolera, izvravanje programa, upravljanje memorijom, nadgledanje ulaza i postavljanje izlaza. Centralna procesorska jedinica se izvodi sa mikroprocesorom ili mikrokontrolerom kod ureaja sa manjim i srednjim brojem ulaza i izlaza, ili kao multiprocesorska jedinica kod ureaja sa veim brojem ulaza i izlaza. PLC kontroler komunicira sa upravljakim procesom preko analognih, digitalnih i brojakih ulaza. Informacije o stanju ulaza primarno se obrauju i smetaju u memoriju stanja ulaza i izlaza. Memorija memorija PLC kontrolera se svrstava u dvije grupe: Sistemska memorija se koristi od strane PLC-a za operativni sistem. U njoj se pored operativnog sistema nalazi i korisniki program u binarnom obliku. Ova memorija je implementirana u flash tehnologiji i moe se menjati samo kad se radi o mijenjanju korisnikog programa. Korisniki program sa algoritmom obrade ulaznih informacija unosi se preko odgovarajueg programatora, danas obino PC raunara. Korisnika memorija je podeljena u blokove koji imaju posebne funkcije. Jedan deo ove memorije se koristi za uvanje stanja ulaza i izlaza, a drugi deo za uvanje vrednosti promenljivih, kao to su vrednosti timer-a i brojaa. 7

Na osnovu stanja ulaza, stanja vremenskih lanova, brojaa i memorisanih meustanja, vri se obrada koja formira stanja izlaza, koja se prenose u odgovarajue memorijsko podruje, a odatle, preko internog bus-a na sam izlaz. Prihvat ulaza, obrada i ispis izlaza se cikliki ponavljaju, u skladu sa unesenim programom, odreene duine trajanja, zavisne od broja ulaza i izlaza i sloenosti algoritma i vrste primenjenog procesora. Ciklusi obrade obino traju od 0,1ms do nekoliko ms.

Slika .5. Programski ciklus obrade

5.0 LEDER PROGRAMIRANJEAko se PLC posmatra kao mikroprocesorski sistem, to on i jeste, onda bi se moglo oekivati da se za njegovo programiranje koriste standardni programski jezici. Meutim, ako se poe od injenice da je PLC projektovan kao namjenski mikroprocesorski sistem za upravljanje i nadzor rada nekog procesa, i da u skladu sa tim ima poseban operativni sistem koji obezbeuje periodino ponavljanje sken ciklusa, onda je logino oekivati da je za njegovo programiranje razvijen i poseban programski jezik. Kao to je ve ranije istaknuto, PLC je poetno razvijen sa idejom da zameni relejne sisteme. To znai da se oekivalo da on realizuje odgovarajuu vremensku sekvencu logikih operacija. Pored toga, uspjena primjena PLC-a u praksi, zahtjevala je i da se njegovo programiranje prilagodi tehnici koja je svim korisnicima relejnih sistema dobro poznata. Iz svih ovih razloga, za projektovanje PLC-ova razvijen je 8

programski jezik zasnovan na leder (ljestviastim) dijagramima leder programski jezik. Jedna programska linija leder jezika sastoji se iz niza grafikih simbola (programskih naredbi) koji predstavljaju razliite logike elemente i druge komponente kao to su tajmeri i brojai, koji su poredani du horizontalne linije rang (rung) koja je na oba kraja spojena sa dvjema vertikalnim linijama. Prema tome, leder dijagram ima izgled ljestvica, odakle potie i njegov naziv (ladder ljestvice). Svaki rang leder dijagrama sastoji se iz dva dijela. Na lijevoj strani ranga nalazi se uslov izraen u formi kontaktne (prekidake) logike, dok se na desnoj strani ranga nalazi akcija koja treba da se izvri ukoliko je uslov ispunjen (true).

6.0 ZadatakNa slici je prikazan sistem za pakovanje jabuka jabuka u kutije. Sistem se pusta u rad tasterom Start, a zaustavlja tasterom Stop. Pokretna traka za kutije se krece motorom MK, a traka za jabuke motorom MJ. Prisustvo kutije na mjestu za punjenje detektuje kutija, traka za kutije se zaustavlja, a pokrece traka za jabuke. Nakon izbrojanih 5 jabuka, traka se zaustavlja, traka za kutije ponovo pokrece.

9

Slika.6. Tehnoloka ema za zadatak

Tabela1. ulaznih i izlaznih adresa za zadatak

10

Slika 7. Ladder dijagram za zadatak

11

12

Slika 8. Prikaz Ladder dijagrama u LOGOSoft-u

13

7.0

ZAKLJUAK

U ovom seminarskom radu je odraen primjer programiranja PLCa, kao i prikaz Ledder-dijagrama. Pomu PLC-a moemo rjeavati mnotvo problema koje se javljaju u svakidanjoj praksi u veini namjena. U biti se zbog svoje fleksibilnosti pri programiranju, kao i karakteristikama kako hardvera tako i softvera pri radnim uslovima, PLCi esto koriste. Na prvi pogled se radi o poprilino rivijalnom primjeru koji na drugi pogled pokazuje da sadri sve potrebne elemente za kvalitetnu vjebu za rad na PLC-u. PLC-ovi su omoguili olakavanje posla ovjeku jer oni predstavljaju kontroler koji mijenja ovjeka kako bi ovjek mogao obavljati f-je tamo gdje je vie potreban i gdje ga ne moe mijenjati.

14