PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

(1)

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Bakalářská práce

(2)

PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Studijní program: B 2612 – Elektrotechnika a informatika Obor: 2612R011 – Elektronické informační a řídicí systémy

PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

PLC systems in virtual and physical tasks

Bakalářská práce

Autor práce: Tomáš Snětivý

Vedoucí práce: Ing. Jan Koprnický, Ph.D.

Konzultant práce: –

V Liberci 17. června 2012

(3)

Prohlášení PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Prohlášení

Byl(a) jsem seznámen(a) s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č. 121/

2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povin- nosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Bakalářskou práci jsem vypracoval(a) samostatně s použitím uvedené literatury a na zá- kladě konzultací s vedoucím bakalářské práce a konzultantem.

Datum

Podpis

(4)

Prohlášení PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Poděkování

Děkuji vedoucímu bakalářského projektu Ing. Janu Koprnickému, Ph.D. za metodické a cí- leně orientované vedení při plnění úkolů a za veškerou pomoc při řešení a vypracování baka- lářské práce.

(5)

Abstract PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Abstrakt

Tato bakalářská práce se zaměřuje na ověření funkčnosti jednotlivých virtuálních úloh a vy- brané fyzikální úlohy v učebně TK3. Dále vytvoření programu pro řízení těchto úloh podle normy IEC 61 131. Zpracování kompletní dokumentace a návodů pro účely cvičení.

Abstract

This bachelor work is aim to verify the functionality of virtual models and one chosen physical model in classroom TK3. Creating program for managing these tasks by the norm IEC 61 131. Processing complete documentation and instructions for an exercise.

(6)

Obsah PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Obsah

Prohlášení 3

Abstrakt 7

Abstract 7

Obsah 10

Seznam obrázků 11

Použité zkratky 12

Úvod 13

1 Programovatelný logický automat 14

1.1 Historie PLC . . . 14

1.2 Konstrukce PLC . . . 15

1.3 Prvky programovatelného automatu . . . 16

1.3.1 CPU . . . 16

1.3.2 Paměť typu RAM . . . 16

1.3.3 Paměť typu ROM . . . 17

1.3.4 Binární vstupně/výstupní jednotky . . . 17

1.3.5 Analogové vstupně/výstupní jednotky . . . 17

1.3.6 Čítače . . . 17

1.3.7 Komunikační jednotky . . . 18

1.4 Činnost PLC . . . 18

1.5 Norma IEC 61 131 . . . 18

1.5.1 Typy dat . . . 19

1.5.2 Proměnné . . . 19

1.5.3 Základní stavební bloky programu . . . 20

1.5.4 Funkce . . . 20

1.5.5 Funkční bloky . . . 20

(7)

1.5.6 Program . . . 21

1.5.7 Struktura programové organizační jednotky (POU) . . . 21

1.5.8 Deklarační část POU . . . 21

1.5.9 Výkonná část POU . . . 22

1.6 Programovací jazyky PLC . . . 23

1.6.1 Jazyk příčkového diagramu . . . 23

1.6.2 Jazyk funkčního blokového schématu . . . 24

1.6.3 Jazyk seznamu instrukcí . . . 24

1.6.4 Jazyk strukturovaného textu . . . 25

2 Virtuální úlohy 26 2.1 Software nutný pro chod virtuálních úloh . . . 26

2.1.1 SoftPLC (virtuální simulátor PLC) . . . 26

2.1.2 Vývojové prostředí Mosaic . . . 27

2.1.3 VSPE (Virtual Serial Ports Emulator) . . . 29

2.2 Virtuální úloha – Paletizér . . . 29

2.3 Virtuální úloha – Paletizér 2 . . . 30

2.4 Virtuální úloha – NINO 3 . . . 31

2.5 Virtuální úloha – Křižovatka . . . 31

2.6 Virtuální úloha – Šaldovo náměstí . . . 32

3 Fyzikální úloha – Pračka 33 3.1 Řízení úlohy . . . 33

3.1.1 Foxtrot CP-1014 . . . 33

3.1.2 Přídavný modul IR-1501 . . . 34

3.2 Zapojení úlohy . . . 34

3.3 Popis jednotlivých programů . . . 35

3.3.1 Předpírka . . . 35

3.3.2 Praní . . . 36

3.3.3 Máchání a ždímání . . . 37

(8)

4 Dokumentace 38

Závěr 39

Seznam použité literatury 40

(9)

Seznam obrázků PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Seznam obrázků

1 Kompaktní PLC [8] . . . 15

2 Modulární PLC [8] . . . 16

3 Činnost PLC . . . 18

4 Struktura POU [4] . . . 21

5 Deklarační a výkonná část POU [4] . . . 22

6 Ukázka příčkového diagramu [9] . . . 23

7 Ukázka funkčního blokového schématu [10] . . . 24

8 Ukázka seznamu instrukcí [12] . . . 25

9 Ukázka strukturovaného textu [11] . . . 25

10 Ukázka z programu SoftPLC . . . 26

11 Ukázka vývojového prostředí Mosaic [13] . . . 28

12 Ukázka z programu VSPE . . . 29

13 Ukázka paletizéru . . . 30

14 Ukázka paletizeru 2 . . . 30

15 Ukázka úlohy NINO 3 . . . 31

16 Ukázka úlohy Křižovatka . . . 32

17 Ukázka úlohy Šaldovo náměstí . . . 32

18 Foxtrot CP-1014 [6] . . . 33

19 IR-1501 [7] . . . 34

20 Ukázka programu předpírka . . . 36

21 Ukázka programu praní . . . 36

22 Ukázka programu Máchání a ždímání . . . 37

23 Ukázka vizualizace . . . 38

24 Popis chodu časovače TON [13] . . . 43

25 Popis chodu časovače TOF [13] . . . 44

(10)

Použité zkratky PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Použité zkratky

PLC – Programmable logic controller CPU – Central processing unit

POU – Programmable organisation unit RAM – Random-access memory

ROM – Read-Only Memory IL – Instruction List

ST – Structured Text

FBD – Function Block Diagram

(11)

Úvod PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Úvod

Díky neustálému vývoji softwaru a hardwaru jak na poli osobních počítačů tak na poli řídi- cích systémů. Je nutné neustále držet krok s vývojem. Proto je potřeba inovovat i jednotlivé virtuální a fyzikální úlohy z předmětu Základy logického řízení. Všechny tyto úlohy byly vytvořeny pro operační systém Windows XP. Proto se musí zkontrolovat, zda budou správně pracovat i pod systémy Windows Vista a Windows 7. Problémem u virtuálních úloh bude zcela jistě komunikace mezi všemi programy, protože pro jejich chod je potřeba mít spuš- těno hned několik programů a to SoftPLC (virtuální simulátor PLC), Mosaic (program pro vytvoření řídicího programu), Com0com (program pro komunikaci mezi virtuálními sério- vými porty) a virtuální úlohu. Zcela jistě se vyskytne problém u programu Com0com, který je kompatibilní pouze se systémem Windows XP. Proto bude potřeba najít jiný program pro vytvoření komunikace mezi oběma virtuálními sériovými porty, který bude spolehlivý, snadno ovladatelný a freewarový.

Dalším krokem bude zkontrolování všech návodů k virtuálním úlohám a případné opra- vení chyb a vytvoření demonstrativních řídicích programů pro jednotlivé virtuální úlohy podle normy IEC 61 131.

Na závěr bude nutné vypracovat návod s instalací a nastavením již zmíněných programů a dále vytvořit návody k práci s modely pro účely cvičení. Druhá část této práce se zaměří na fyzikální úlohu pračky, ke které bude nutné použít jiný typ PLC, protože původní typ má nedostatečný počet vstupů. A obdobně jako u virtuálních úloh vytvořit dokumentaci a řídicí program pro tuto úlohu.

(12)

1 Programovatelný logický automat PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

1 Programovatelný logický automat

Nadcházející kapitola popisuje stručně historii PLC. Dále pojednává o jeho konstrukci a jed- notlivých částech. Také zde popisuje provedení programu a nejzákladnější typy způsobu pro- gramování.

1.1 Historie PLC

Myšlenka použití počítačů v přímém řízení je jen o málo mladší než samy počítače. Pokusy o konstrukci počítačů použitelných v automatizaci, a tedy vyhovujících požadavkům na čin- nost v reálném čase, se datují již od konce 50. let minulého století. Stále rostoucí výkonnost a spolehlivost počítačů při současně klesající ceně a požadavcích na provozní podmínky vedly na začátku 70. let k situaci, kdy bylo možné reálně uvažovat o efektivním a masovém uplatnění počítačů v automatizaci. V té době bylo také projektováno mnoho automatizova- ných systémů vybavených počítači. Stále však šlo o etapu pokusů a ověřování. Podle výsledků statistických šetření provedených tehdy ústavem INORGAt bylo v oboru těžkého strojíren- ství a hutnictví na celém světě zhruba 60 % projektů počítačově automatizovaných systémů neúspěšných. Od této doby však počet aplikací i počet úspěšných projektů a dokončených děl plynule rostl. V cestě širšímu uplatnění počítačů v přímém řízení stála relativně velká cena počítačových systémů. Bylo co zlepšovat i ve spolehlivosti, výkonnosti a dalších pa- rametrech důležitých pro aplikace. Všechny tyto problémy v jisté míře přetrvávají dodnes, ale již nejsou hlavní překážkou aplikací. Do popředí však neustále, a v současné době čím dál tím více, vystupuje otázka ekonomické efektivnosti. Hospodárnost ale byla v 70. letech dvacátého století důvodem, který vedl ke konstrukci specializovaných počítačových systémů, jež se i v tehdejších podmínkách již dokázaly efektivně uplatnit v automatizaci v průmyslu.

Zmíněné specializované počítače nalezly uplatnění ve specifické oblasti automatizace v ovládacích obvodech automatizovaných strojů a zařízení založených na řízení typu ano- ne. Univerzální počítačové systémy byly příliš drahé a pro daný úkol zbytečně složité. To platilo pro technické i pro programové vybavení. V této situaci se na trhu objevily specializo- vané logické procesory a specializované programové vybavení orientované pouze na realizaci ovládacích funkcí. Takové počítačové systémy byly tehdy vyvíjeny a některé z nich i pou- žity v celkem úspěšných projektech i v našem státě např. počítač PPC4, vyvinutý v ČKD.

(13)

Postupem času však výrazně poklesla cena stále zdokonalovaných univerzálních procesorů, které postupně nahradily jednoúčelové přístroje dosud používané ve speciálních aplikacích.

V průběhu 80. let dosáhl vývoj úrovně srovnatelné s dnešním stavem[1].

1.2 Konstrukce PLC

Z pohledu konstrukce můžeme PLC rozdělit na dva základní typy a to na modulární nebo kompaktní systém.

Kompaktní systém (obr. 1) je levný a používá se spíše pro jednodušší aplikace. Vari- abilnost konfigurace je u něj malá. Obvykle má pouze omezený počet digitálních vstupů, digitálních výstupů a někdy též rychlé čítače, nebo analogový vstup či výstup. Určitou vari- abilitu umožňuje též použití výměnných násuvných modulů, které se zasouvají do patic na desce plošného spoje[2].

Obrázek 1: Kompaktní PLC [8]

Modulární systém (obr. 2) je vhodný pro náročnější aplikace. Umožňuje výrazně vetší variabilnost konfigurace. Základem je rám, v jehož levé části je zdroj. V zadní části rámu je vedena interní sběrnice, na níž jsou konektory pro připojení modulu. Délka rámu je různá podle počtu slotů pro zasunutí modulu. Jako první se vpravo od modulu zdroje zasouvá modul CPU a pak následují další vstupní/výstupní moduly. K základnímu rámu, ve kterém je CPU, je možno u některých PLC připojit plochým kabelem další rozšiřovací rámy. Ty už mají pouze v/v moduly a CPU je společná v základním rámu[2].

(14)

Obrázek 2: Modulární PLC [8]

1.3 Prvky programovatelného automatu

Typické PLC z hlediska vnitřního uspořádání obsahuje centrální výpočetní jednotku, systé- movou paměť, uživatelskou paměť, binární vstupy/výstupy, analogové vstupy/výstupy a ně- kolik dalších modulů jako čítače, komunikační moduly atd.

1.3.1 CPU

Centrální procesorová jednotka je jádrem celého programovatelného automatu a určuje jeho výkonnost. Bývá jednoprocesorová ale i víceprocesorová. U víceprocesorových systémů bývají někdy použity matematické koprocesory, vstupně/výstupní procesory a někdy též komuni- kační procesory. Důležitým charakteristickým parametrem centrální výpočetní jednotky je operační rychlost posuzovaná podle tzv. doby cyklu, což je doba zpracování 1000 logických instrukcí. Podle typu jednotky se pohybuje řádově od desítek milisekund až k desetinám milisekund u nejrychlejších jednotek[3].

1.3.2 Paměť typu RAM

Umožňuje přístup k libovolné části v konstantním čase bez ohledu na její fyzické umístění.

Je závislá na napájení, při výpadku napájení ztratí svůj obsah. Slouží k ukládání řídicího programu a hodnot vstupních, výstupních a pomocných proměnných[3].

(15)

1.3.3 Paměť typu ROM

Její obsah je dán při výrobě, není závislý na napájení a nelze ho později přepsat. Obsahuje systémové programy pro činnost automatu, které uživatel nemůže měnit nebo mazat[3].

1.3.4 Binární vstupně/výstupní jednotky

Binární vstupní jednotky slouží k připojování prvků pro tvorbu vstupů s dvouhodnotovým charakterem výstupního signálu, což mohou být např. tlačítka, přepínače, senzory doteku nebo přiblížení, dvouhodnotové senzory tlaku, hladiny, teploty apod. K binárním výstup- ním jednotkám se obvykle připojují nejrůznější akční členy s dvouhodnotovým charakterem vstupního signálu. Mohou to být např. různá optická i akustická signalizační zařízení nebo cívky relé, stykačů, solenoidových ventilů, elektromagneticky ovládaných pneumatických či hydraulických rozvaděčů apod.[3]

1.3.5 Analogové vstupně/výstupní jednotky

Analogové vstupní a výstupní jednotky zprostředkovávají kontakt PLC se spojitým prostře- dím. K analogovým vstupům lze připojit například snímače teploty, vlhkosti, tlaku, síly, hladiny, rychlosti, ale i většinu inteligentních přístrojů s analogovými výstupy. Důležitou součástí analogové vstupní jednotky je A/D převodník, který převádí analogové napěťové nebo proudové signály na číselné hodnoty. Analogové výstupní jednotky slouží pro ovlá- dání různých akčních členů se spojitým charakterem vstupního signálu, jako např. spojité servopohony, frekvenční měniče, ale třeba i ručkové měřicí přístroje[3].

1.3.6 Čítače

Čítačové jednotky jsou určeny k čítání pulsů, jejichž perioda je srovnatelná nebo kratší, než je smyčka programu programovatelného automatu. Bývají k dispozici v provedení pro připojení univerzálních signálů, inkrementálních snímačů nebo absolutních snímačů. Všechny progra- movatelné automaty jsou také vybaveny softwarovými čítači, které se s výhodou používají v situacích, kdy není zapotřebí použití čítačových jednotek[3].

(16)

1.3.7 Komunikační jednotky

Důležitou vlastností PLC systémů je schopnost komunikovat se vzdálenými moduly vstupů a výstupů, s podsystémy, se souřadnými i nadřízenými systémy, s operátorským panelem a s jinými inteligentními přístroji, s počítači a jejich sítěmi a tak vytvářet distribuované systémy. V drtivé většině používají moderní PLC ethernetové rozhraní nebo seriové rozhraní RS 232 [3].

1.4 Činnost PLC

PLC pracuje v cyklu, jak je vidět na obrázku (obr. 3). Funguje na principu, že na začátku každého cyklu si uloží do paměti stav všech vstupů. Dále se spustí program a prochází popořadě jednotlivé instrukce. Po ukončení programu aktualizuje stav výstupů na základě provedeného programu. Nakonec se provádí část řežie, kde se provádí komunikace a servisní služby jako například aktualizace systémových registrů a proměnných časovačů, nulování watchdog timeru atd[2].

Obrázek 3: Činnost PLC

1.5 Norma IEC 61 131

Norma IEC 61 131 pro programovatelné řídicí systémy má sedm základních částí a předsta- vuje souhrn požadavků na moderní řídicí systémy. Je nezávislá na konkrétní organizaci či firmě a má širokou mezinárodní podporu. Jednotlivé části normy jsou věnovány jak technic-

(17)

kému, tak programovému vybavení těchto systémů. V ČR byly přijaty jednotlivé části této normy pod následujícími čísly a názvy:

ČSN EN 61 131 – 1 Programovatelné řídicí jednotky-Část 1: Všeobecné informace ČSN EN 61 131 – 2 Programovatelné řídicí jednotky-Část 2: Požadavky na zařízení a zkoušky

ČSN EN 61 131 – 3 Programovatelné řídicí jednotky-Část 3: Programovací jazyky ČSN EN 61 131 – 4 Programovatelné řídicí jednotky-Část 4: Podpora uživatelů ČSN EN 61 131 – 5 Programovatelné řídicí jednotky-Část 5: Komunikace

ČSN EN 61 131 – 7 Programovatelné řídicí jednotky-Část 7: Programování fuzzy řízení V Evropské unii jsou tyto normy přijaty pod číslem EN IEC 61 131.[4]

1.5.1 Typy dat

V rámci společných prvků jsou definovány typy dat. Definování datových typů napomáhá prevenci chyb v samém počátku tvorby projektu. Je nutné definovat typy všech použitých parametrů. Běžné datové typy jsou BOOL, BYTE, WORD, INT (Integer), REAL, DATE, TIME, STRING atd. Z těchto základních datových typů je pak možné odvozovat vlastní uživatelské datové typy, tzv. odvozené datové typy[4].

1.5.2 Proměnné

Proměnné mohou být přiřazeny explicitně k hardwarovým adresám (např. vstupům, vý- stupům) pouze v konfiguracích, zdrojích nebo programech. Tímto způsobem je dosaženo vysokého stupně hardwarové nezávislosti a možnosti opakovaného využití softwaru na růz- ných hardwarových platformách. Oblast působnosti proměnných je běžně omezena pouze na tu programovou organizační jednotku, ve které byly deklarovány (proměnné jsou v ní lokální). To znamená, že jejich jména mohou být používána v jiných částech bez omezení.

Tímto opatřením dojde k eliminaci řady dalších chyb. Pokud mají mít proměnné globální působnost, např. v rámci celého projektu, pak musí být jako globální deklarovány. Aby bylo možné správně nastavit počáteční stav procesu nebo stroje, může být parametrům přiřazena počáteční hodnota při startu nebo studeném restartu[4].

(18)

1.5.3 Základní stavební bloky programu

Základním pojmem při programování podle normy IEC 61 131-3 je termín Programová Or- ganizační Jednotka nebo zkráceně POU (Program Organisation Unit). Jak vyplývá z názvu, POU je nejmenší nezávislá část uživatelského programu. POU mohou být dodávány od vý- robce řídicího systému nebo je může napsat uživatel. Každá POU může volat další POU a při tomto volání může volitelně předávat volané POU jeden nebo více parametrů. Existují tři základní typy POU: funkce (function, FUN), funkční blok (function block, FB), program (program, PROG)[4].

1.5.4 Funkce

IEC 61 131-3 definuje standardní funkce a uživatelem definované funkce. Standardní funkce jsou např. ADD pro sčítání, ABS pro absolutní hodnotu, SQRT pro odmocninu, SIN pro sinus a COS pro cosinus. Jakmile jsou jednou definovány nové uživatelské funkce, mohou být používány opakovaně[4].

1.5.5 Funkční bloky

Na funkční bloky se můžeme dívat jako na integrované obvody, které reprezentují hardwa- rové řešení specializované řídicí funkce. Obsahují algoritmy i data, takže mohou zachovávat informaci o minulosti(tím se liší od funkcí). Mají jasně definované rozhraní a skryté vnitřní proměnné, podobně jako integrovaný obvod nebo černá skříňka. Umožňují tím jednoznačně oddělit různé úrovně programátorů nebo obslužného personálu. Klasickými příklady funkč- ního bloku jsou např. regulační smyčka pro teplotu nebo PID regulátor.

Jakmile je jednou funkční blok definován, může být používán opakovaně v daném programu, nebo v jiném programu, nebo dokonce i v jiném projektu. Je tedy univerzální a mno- honásobně použitelný. Funkční bloky mohou být zapsány v libovolném z jazyků definovaném v normě. Mohou být tedy plně definovány uživatelem. Odvozené funkční bloky jsou založeny na standardních funkčních blocích, ale v rámci pravidel normy je možno vytvářet i zcela nové zákaznické funkční bloky. Interface funkcí a funkčních bloků je popsán stejným způsobem:

Mezi deklarací označující název bloku a deklarací pro konec bloku je uveden soupis deklarací vstupních proměnných, výstupních proměnných a vlastní kód v tzv. těle bloku[4].

(19)

1.5.6 Program

Posledním typem POU je program, který představuje vrcholovou programovou jednotku v uživatelském programu. Centrální jednotka PLC může zpracovávat více programů a pro- gramovací jazyk ST obsahuje prostředky pro definice spouštění programů (v jaké periodě vykonávat program, s jakou prioritou, apod.)[4].

1.5.7 Struktura programové organizační jednotky (POU)

Každá POU se skládá ze dvou základních částí: deklarační a výkonné, jak je vidět na (obr.

4). V deklarační části POU se definují proměnné potřebné pro činnost POU. Výkonná část pak obsahuje vlastní příkazy pro realizaci požadovaného algoritmu[4].

Obrázek 4: Struktura POU [4]

1.5.8 Deklarační část POU

Deklarační část POU obsahuje definice proměnných potřebných pro činnost POU. Každá proměnná je definována jménem proměnné a datovým typem.

(20)

POU). Lokální proměnné jsou definovány uvnitř POU a v rámci této POU mohou být pou- žívány (z ostatních POU nejsou viditelné). Proměnné lze rozdělit na 4 základní deklarační bloky jako je VAR_INPUT, VAR_OUTPUT, VAR a VAR_TEMP. Každý blok je ukončen END_VAR.

Na (obr. 5) je vidět, že vše začíná klíčovým slovem PROGRAM a je ukončena klíčovým slovem END_PROGRAM. Tato klíčová slova vymezují rozsah POU. Za klíčovým slovem PROGRAM je uvedeno jméno POU. Poté následuje deklarační část POU. Ta obsahuje definice proměnných uvedené mezi klíčovými slovy VAR_INPUT a END_VAR resp. VAR a END_VAR. Na závěr je uvedena výkonná část POU obsahující příkazy jazyka ST pro zpracování proměnných. Texty uvedené mezi znaky (* a *) jsou poznámky[4].

Obrázek 5: Deklarační a výkonná část POU [4]

1.5.9 Výkonná část POU

Výkonná část POU následuje za částí deklarační a obsahuje příkazy a instrukce, které jsou zpracovány centrální jednotkou PLC. Ve výjimečných případech nemusí definice POU obsahovat žádnou deklarační část a potom je výkonná část uvedena bezprostředně za definicí

(21)

začátku POU. Příkladem může být POU, která pracuje pouze s globálními proměnnými, což sice není ideální řešení, ale může existovat. Na (obr. 5) si můžete všimnout modrého bloku jako ukázky výkonné části POU.

Výkonná část POU může obsahovat volání dalších POU. Při volání mohou být předávány parametry pro volané funkce respektive funkční bloky[4].

1.6 Programovací jazyky PLC

V rámci normy IEC 61131-3 jsou doporučovány čtyři programovací jazyky s přesně definova- nou sémantikou a syntaxí: LD, FBD, IL a ST. Jako pátý programovací jazyk se často uvádí sekvenční funkční diagram – SFC, který však není v normě zařazen mezi jazyky, ale mezi tzv. společnými prvky, neboť tvoří jakousi nadstavbu pro strukturování celé aplikace[5].

1.6.1 Jazyk příčkového diagramu

Grafický jazyk LD (Ladder Diagram) (obr. 6) je někdy také nazýván jazykem kontaktních schémat a je založen na grafické reprezentaci reléové logiky. Organizační jednotka programu je vyjádřena sítí propojených grafických prvků. Síť v jazyku LD je zleva i zprava ohraničena svislými čarami, které se nazývají levá a pravá napájecí sběrnice. Mezi nimi je tzv. příčka, která může být rozvětvena. Každý úsek příčky, vodorovný nebo svislý, může být ve stavu on nebo off. Do příček mohou být včleněny kontakty (spínací, rozpínací apod.), cívky (cívka, negovaná cívka apod.) a dále funkce a funkční bloky[5].

Obrázek 6: Ukázka příčkového diagramu [9]

(22)

1.6.2 Jazyk funkčního blokového schématu

Druhým grafickým jazykem je FBD (Function Block Diagram) (obr. 7), který vyjadřuje chování funkcí, funkčních bloků a programů jako soubor vzájemně provázaných grafických bloků podobně jako v elektronických obvodových diagramech. Jde o systém prvků, které zpracovávají signály. Často se zde používají standardní funkční bloky, jako jsou např. bista- bilní prvky (paměti s dominantním vypnutím nebo sepnutím, semafor), prvky pro detekci náběžné a sestupné hrany, čítače, časovače a komunikační bloky definované v normě IEC 1131-5. Podle potřeby jsou doplňovány speciální bloky a každá firma nabízí ve svém pro- gramovacím prostředí poněkud odlišný soubor bloků (např. spínací hodiny týdenní, roční, generátory impulzů, komparátory apod.) [5].

Obrázek 7: Ukázka funkčního blokového schématu [10]

1.6.3 Jazyk seznamu instrukcí

IL (Instruction List) (obr. 8) patří do skupiny textových jazyků. Bývá označovaný také jako jazyk pokynů, seznam instrukcí poněkud připomíná assembler. Programová organizační jednotka je složena ze sekvence instrukcí, z nichž každá začíná na novém řádku, může obsahovat také komentář. Pomocí modifikátorů se vyjadřují negace, podmíněnost a nepodmíněnost instrukce skoků, volání a návratů a priorita[5].

(23)

Obrázek 8: Ukázka seznamu instrukcí [12]

1.6.4 Jazyk strukturovaného textu

Textový jazyk ST (Structured Text) (obr. 9)je výkonný vyšší programovací jazyk, který má kořeny v jazycích Pascal a C. Syntaxe jazyka je dána povolenými výrazy a příkazy. Vyhod- nocením výrazu vyjde hodnota v některém z definovaných datových typů. Výraz se skládá z operátorů a operandů. Operandem může být konstanta, proměnná, funkce nebo jiný výraz.

Operátory pro jazyk ST jsou definovány pro sedmnáct typů operací (vyhodnocení funkce, negace, násobení, booleovské funkce AND, XOR a OR apod.). Je definováno deset typů příkazů (přiřazení, vyvolání funkce, návrat, výběr apod.). Příkazy jsou odděleny středníkem a může jich být více na jednom řádku. Jazyk ST je vhodným nástrojem pro definování komplexních funkčních bloků, které pak mohou být použity v libovolném programovacím jazyku[5].

Obrázek 9: Ukázka strukturovaného textu [11]

(24)

2 Virtuální úlohy PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

2 Virtuální úlohy

2.1 Software nutný pro chod virtuálních úloh

Pro spuštění jednotlivých virtuálních úloh je zapotřebí tří programů. První program je simu- látor programovatelného automatu na PC. Dalším nutným softwarem je vývojové prostředí pro PLC. Poslední program nutný pro spuštění je program pro virtuální propojení dvou sériových portů a to virtuální úlohy se simulátorem PLC.

2.1.1 SoftPLC (virtuální simulátor PLC)

Tento program slouží pro účely vývoje, testování a simulací PLC aplikací bez nutnosti v dané chvíli mít k dispozici reálný hardware. Ukázka programu viz (obr. 10).Podporuje normu IEC- 61131-3 a je kompatibilní s automaty řady Foxtrot a TC700. Simulátor obsahuje i WEB server. Lze simulovat i přenosy dat po Ethernetu nebo sériových linkách a přitom využívat HW komunikačních kanálů dostupných na PC. Hlavní výhodou tohoto programu je, že se dá získat i zadarmo v tvz. trialové verzi. Při instalaci je nutné zadat Trial SW klíč, který je možno získat procedurou "Registrace trial verze". Trial verze se chová jako plná verze po dobu 2 hodin. Pak je nutno ji restartovat.

Obrázek 10: Ukázka z programu SoftPLC

(25)

2.1.2 Vývojové prostředí Mosaic

Mosaic pochází od společnost Teco a.s., která vyrábí průmyslové řídicí systémy. Tento software je nabízen zcela zdarma a to v stylu „all in one“, což znamená, že instalace obsahuje všechny nástroje, které jsou v dané chvíli k dispozici. Vývojové prostředí je uživatelsky velice přívětivé a poskytuje značný komfort při tvorbě vlastních programů, dokumentování, jejich ladění či diagnostice. Ukázka grafického uživatelské rozhranní je vidět na (obr. 11). Neméně důležitou vlastností prostředí Mosaic je možnost programovat a ladit PLC bez jeho fyzické přítomnosti (SimPLC).

Programová forma je ve shodě s mezinárodní normou IEC EN 61 131-3 v textových jazicích Instruction List a Structured Text a grafických jazycích Ladder Diagram a Function Block Diagram.

Program se skládá z programové organizační jednotky (POU = Program Organisation Unit). Těmito jednotkami jsou funkce, funkční bloky a nejvyšší jednotkou je program (IL, ST, LD nebo FBD). Tyto jazyky je možno při tvorbě programu mezi sebou kombinovat. Také jsou ve vývojovém prostředí integrovány standardní i uživatelské knihovny funkcí a funkčních bloků.

Mosaic také umožňuje komunikaci s řídicím systémem přes sériovou linku, Ethernet či USB. V prostředí je zahrnuta i podpora pro vytáčené připojení přes telefonní nebo GSM modem a v poslední době oblíbené spojení přes Wi-Fi, která umožňuje dálkovou správu.

Dále mosaic obsahuje několik zajímavých nástrojů. Nástroj PanelMaker je určen pro definování jednotlivých obrazovek panelů ID-14, ID-07, ID-08, TC500 a TR200.

Nástroj GraphMaker slouží ke grafickému zobrazení až šestnácti průběhů proměnných PLC. Nástroj může pracovat ve dvou základních režimech. V prvním režimu GraphMaker pomocí běžně dostupných komunikačních služeb vyčítá hodnoty proměnných z paměti PLC, v druhém využívá podpory funkce logického analyzátoru, která je připravena ve firmwaru centrálních jednotek a plně podporována simulátorem.

Nástroj PIDMaker slouží pro ladění a návrh PID regulátorů. Nabízí interaktivní náhled na průběh regulace, usnadňuje správné nastavení parametrů regulátoru a generuje programový kód.

(26)

Obrázek 11: Ukázka vývojového prostředí Mosaic [13]

Popis obrázku

1. V horní části hlavního okna je v řádku hlavní nabídka, textové menu prostředí Mosaic a hned pod ním hlavní nástrojová lišta s grafickými ikonami.

2. Ve střední části je panel editoru. V horní části okna jsou záložky se jmény otevřených souboru.

3. V levé části hlavního okna je panel pomocných organizačních nástrojů.

4. V dolní části hlavního okna je panel informačních nástrojů.

5. V pravé části hlavního okna je náhled na oblasti paměti a proměnných v PLC.

6. V nejnižším řádku hlavního okna je informační řádek, kde se zobrazují informační texty a v pravé části informace z aktivního editoru, jako je číslo řádek: sloupec a pracovní režimy editoru.

7. Skupina ovládacích ikon pro rychlé vypínání/zapínání a změnu rozměru jednotlivých panelu.

(27)

2.1.3 VSPE (Virtual Serial Ports Emulator)

Slouží k virtuálnímu propojení dvou sériových portů a to mezi SoftPLC a virtuální úlo- hou. Dříve se používal program Com0com, ale ten nepodporuje novější operační systémy Windows. Proto jsme hledal vhodnou náhradu. Program musel být volně šiřitelný a snadno nastavitelný. Tyto parametry právě splnil program VSPE (obr. 12). Samoztřejmě muže být použit i jiný program, ale pro ten jsem vytvořil návod s instalací viz příloha. VSPE je schopný vytvořit různé druhy virtuálních zařízení pro příjímání nebo odesílání dat. Na rozdíl od fy- zických sériových portů, vytvořené virtuální sériové porty můžou být využívány zároveň ve více aplikacích. Další možností je sdílení těchto portů v lokální síti nebo vytváření virtuálních párů. V hlavním panelu lze kontrolovat stav všech vytvořených virtuálních zařízení.

Obrázek 12: Ukázka z programu VSPE

2.2 Virtuální úloha – Paletizér

Paletizér (obr. 13) má tři dopravníkové pásy. Na každém pásu jsou dva senzory pro zachycení desky. První senzor slouží pro informaci, že deska se nachází před koncem pásu. Druhý senzor zaznamenává desku na konci pásu. Těchto dvou senzorů se využívá při vypínání pásu, aby prudké zastavení nepoškodilo desku. První senzor zachytí desku a tím spustí brzdu. Deska

(28)

Obrázek 13: Ukázka paletizéru

2.3 Virtuální úloha – Paletizér 2

Tato úloha je v podstatě vylepšená verze předchozího paletizéru. Je zde přidán navíc jeden pás a rameno s přísavkou viz (obr. 14). Z důvodu omezené velikosti programu v SoftPLC, bylo nutné úlohu zjednodušit. Proto jsem se rozhodl o výrazné zjednodušení brzdění pásů, aby bylo možné spustit program i v trialové verzi SoftPLC. Tento upravený program s návodem lze nalézt v příloze.

Obrázek 14: Ukázka paletizeru 2

(29)

2.4 Virtuální úloha – NINO 3

Zvláštností u této úlohy jsou tlakové senzory na pásech, které musí být vysunuty pokud chceme detekovat desku na pásu. Následně se však musí zasunout, aby nebránily desce v pohybu po pásech. Úloha pracuje následovně: 2. pás čeká na detekci desky, poté se zastaví a spolu s 3. pásem se skloní do dolní pozice, kde si pomocí ramen předají desku. Dále se přesunou do horizontální polohy. Když se deska dostane na konec 4. pásu, tak je přenesena pomocí portálového jeřábu zpět na 1. pás. Podobně jako byly brzděny v předešlých úlohách pásy, tak zde je zpomalován jeřáb.

Obrázek 15: Ukázka úlohy NINO 3

2.5 Virtuální úloha – Křižovatka

Úloha obsahuje celkem čtyři semafory. Každé světlo u semaforu má svoji vlastní adresu. V au- tomobilech je realizována přednost v jízdě vpravo, takže je možné povolit provoz v protějších směrech. Pro vytvoření časovače můžeme použít například funkční blok TON viz příloha.

(30)

Obrázek 16: Ukázka úlohy Křižovatka

2.6 Virtuální úloha – Šaldovo náměstí

Tato úloha simuluje nejvytíženější křižovatku v Liberci. V podstatě je to obdoba předešlé úlohy s tím rozdílem, že se zde nachází místo 4 semaforů 23 semaforů. Navíc kromě sema- forů pro auta se zde objevují i semafory pro chodce a tramvaje. Nejjednodušší postup při programování je použití polí. Do jednotlivých pozic polí se uloží posloupnost čísel, která se postupně volají v určitém intervalu. každá pozice pole představuje přesné nastavení všech se- maforů v daný okamžik. Podobně jako v předchozí úloze i tady můžeme použít pro časování funkční blok TON.

Obrázek 17: Ukázka úlohy Šaldovo náměstí

(31)

3 Fyzikální úloha – Pračka PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

3 Fyzikální úloha – Pračka

Tato úloha se nachází v učebně TK3. Hlavním důvodem inovace této úlohy bylo zastaralé řízení pomocí PLC TC-600. Tecomat TC-600 neměl potřebný počet výstupů, proto nebyl využit plný potenciál této úlohy. Díky Foxtrotu CP-1014 lze vytvářet řídicí programy pod normou IEC 61 131 a je možné například ovládat úlohu přes internet.

3.1 Řízení úlohy

3.1.1 Foxtrot CP-1014

PLC CP-1014 (obr. 18) je jeden ze základních modulů programovatelných automatů řady Foxtrot. Je vybaven osmi binárními vstupy 24 V, z nichž lze 4 využít jako analogové vstupy s rozsahem 0–10 V nebo jako vstupy se speciálními funkcemi (rychlý čítač, připojení inkre- mentální snímače apod.) a 6 reléovými výstupy. Základní ovládací a zobrazovací prvky jsou rozšířeny o LCD displej 4 × 20 znaků a 6 uživatelských tlačítek. Základní modul CP-1014 je osazen centrální jednotkou (CPU) řady K, která obsahuje 32bitový procesor RISC s frek- vencí 166 MHz s dobou cyklu 0,2 ms na 1000 logických instrukcí a je určena pro aplikace s vysokými požadavky na výkon. Obsahuje zálohovanou paměť CMOS RAM pro uživatel- ské programy, data, tabulky, uživatelské registry a DataBox, paměť Flash pro zálohování uživatelského programu, slot pro MMC/SD paměťovou kartu, obvod reálného času, rozhraní Ethernet, dva sériové kanály (jeden s pevným rozhraním RS-232 a druhý s pozicí pro voli- telné submoduly), jeden komunikační kanál s rozhraním CIB pro připojení externích periferií a systémové rozhraní TCL2 určené pro připojení rozšiřovacích modulů, které zvyšují počet I/O systému[6].

(32)

3.1.2 Přídavný modul IR-1501

Rozšiřovací modul IR-1501 (obr. 19) je určený pro snímání až 4 binárních signálů 24 V DC.

Modul obsahuje 8 reléových výstupů se spínacím kontaktem. Modul je osazen vyjímatel- nými šroubovými konektory. Vstupy DI0–DI3 umožňují realizovat speciální funkce shodné se vstupy DI0–DI3 základního modulu CP-1004. Reléové výstupy mohou spínat max. 230 V AC, 3 A (proud společnou svorkou max. 10 A). Vstupy jsou galvanicky oddělené od vnitřních obvodů (včetně napájení a komunikace) a vstupy jsou odděleny od výstupů. Stav každého vstupu a výstupu je indikován LED na čelním panelu modulu[7].

Obrázek 19: IR-1501 [7]

3.2 Zapojení úlohy

Řídicí PLC neovládá pračku přímo. Mezi pračkou a PLC je soustava relé bloků, které spí- nají jednotlivé části pračky napájené 230 V. Zapojení pomocí relátek není jenom z důvodu napájení, ale také kvůli ošetření nebezpečných stavů. Hlavním ochranným prvkem je senzor zavřených dvířek. Pokud jsou dvířka otevřená jsou veškeré vstupy do pračky odpojené. Tento bezpečnostní prvek zabraňuje vzniku úrazu. Další ošetření se týká motoru, kdy může být spuštěn pouze jeden režim. Například pokud je motor zapnutý v režimu otáčení doprava, tak jsou všechny ostatní vstupy do motoru odpojeny pomocí relátek. Tím pádem se předejde zkratu v motoru pří souběžném zapnutí motoru doprava a doleva. Další zabezpečení se týká topného tělesa, které není možné spustit předtím, než jsou zavřena dvířka a dosažena hla- dina vody v pračce. Poslední ošetření se týká otevření dvířek. Dvířka nelze otevřít v průběhu praní ani ihned po vypnutí. Je to uzpůsobeno konstrukcí senzoru dvířek. Pokud se dvířka zavřou a zapne se hlavní vypínač, začne senzorem protékat proud přes tenký plíšek, který se

(33)

vlivem protékajícího se proudu zahřeje a ohne. Tím se sepnou kontakty a zároveň se zabrání dvířkům v otevření. Ohřátí plíšku trvá přibližně půl minuty. Naopak, pokud chceme dvířka otevřít, je nutné vypnout hlavní vypínač a počkat, než se plíšek v senzoru ochladí a vrátí se tak do původní pozice. Tento děj je docela pomalý a může trvat až 5 minut.

Nachází se zde i několik neošetřených stavů, které je nutné hlídat v řídicím programu.

Například zastavení napouštění vody po dosažení žádané výšky hladiny vody v bubnu. Dále vypnutí topného tělesa po dosažení nastavené teploty. Také je zde ne zcela dobře řešen senzor vodní hladiny, který spíná pouze při určitém množství vody. Proto při odčerpávání vody nemáme žádnou kontrolu o zbývajícím množství vody. Jedinou možností je nechat čerpadlo čerpat určitou dobu bez jakékoliv zpětné vazby ze senzoru vodní hladiny.

Ačkoliv v tomto zapojení je ošetřena většina nežádoucích stavů, bylo by dobré, těmto stavům předcházet a ošetřit je v rámci řídicího programu.

3.3 Popis jednotlivých programů

V této kapitole budu věnovat pozornost popisu několika programů pračky. U každého programu je nejprve nutné ošetřit zakázané stavy. Až po ošetření je vhodné začít vytvářet řídicí program.

3.3.1 Předpírka

Předpírka je založená na tzv. „bicím efektu“. Ten je vytvořen pomalým otáčením bubnu, který v časovém intervalu mění směr otáčení. Při „bicím efektu“ není dobré měnit orientaci otáčení hned, ale vždy určitou dobu nechat motor vypnutý. Program začíná napouštěním vody. Přitom souběžně motor vytváří „bicí efekt“. Po dosažení požadované výšky hladiny se vypne přívod vody. Po uplynutí dané doby se nechá voda z pračky vypustit a nakonec se vypne i motor. Pro vypuštění všechny vody z pračky je třeba nechat čerpadlo zapnuté minimálně 90 s. Z důvodu, že není potřeba přesné časování lze použít jako časovač blok TON a pro vypouštění vody funkční blok TOF. Popis chodu těchto funkčních bloků je vysvětlen v příloze.

(34)

Obrázek 20: Ukázka programu předpírka

3.3.2 Praní

V podstatě jde o podobnou úlohu jako v předchozím případě s tím rozdílem, že po napuštění vody se voda ještě ohřívá. Doporučuji nastavit co nejmenší možnou a to 30^◦C. Je to z toho důvodu, že ohřev vody je poměrně pomalý děj a při nastavení teploty na 30^◦C trvá ohřátí vody přibližně 5 minut. Princip programu praní je nastíněn na obr. 21.

Obrázek 21: Ukázka programu praní

(35)

3.3.3 Máchání a ždímání

V programu máchání a ždímání se střídá „bicí efekt“ při napuštěné vodě, což představuje máchání a poté při vodě vypuštěné, které představuje ždímání. Na konci tohoto střídajícího se cyklu se voda vypustí a motor se přepne do režimu ždímání viz (obr. 21).

Obrázek 22: Ukázka programu Máchání a ždímání

3.4 Vizualizace

Vizualizaci jsem vytvořil v programu Mosaic, za pomocí nástroje Webmaker. Díky tomu, že Mosaic obsahuje i SimPLC, lze tuto vizualizaci použít i jako simulátor pračky a dovoluje tak ladit program například i doma.

Každý vstup a výstup má svůj vlastní indikátor stavu. Červeně svítící indikátor před- stavuje log. 0, naopak zeleně svítící představuje log. 1. Navíc každý senzor má své vlastní zadávací pole pro nastavení hodnoty 0 nebo 1. Dále na panelu je znázorněno číslo právě probíhajícího programu a případné chyby v podobě nebezpečných stavů.

(36)

4 Dokumentace PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Obrázek 23: Ukázka vizualizace

4 Dokumentace

Pro účely cvičení jsem vytvořil návod s instalací všech potřebných programů pro spuštění virtuálních úloh. Ke všem úlohám jsem připravil návod, který obsahuje popis vstupů,výstupů a chodu dané úlohy. K fyzikální úloze pračka jsem navíc vypracoval schéma se zapojením úlohy. Všechny tyto dokumenty jsou přiložené na DVD.

(37)

Závěr PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Závěr

Při vytváření programů virtuálních úloh je limitujícím prvkem program SoftPLC, který se v trialové verzi musí vypnout každé 2 hodiny a navíc omezuje programátora ve velikosti napsaného programu. Z tohoto důvodu bylo nutné předělat celou virtuální úlohu Paletizér2.

V další části mé práce jsem se věnoval hledání vhodné náhrady za program Com0com, který by pracoval pod systémem Windows 7. Jako náhradu jsem využil program VSPE, který je volně šiřitelný, má příjemné uživatelské rozhraní a jednoduše se nastavuje. V posledním kroku jsem zkontroloval návody pro virtuální úlohy a opravil nalezené chyby. Na základě těchto návodů jsem vytvořil programy pod normou IEC 61 131.

Při programování jednotlivých paletizérů mě překvapila jejich náročnost. Na první pohled se zdá, že tyto úlohy jsou velice snadné, ale při implementaci brzdění desky se úlohy stávají komplikovanější. Přesným opakem je úloha Šaldovo náměstí, která se jeví jako velice složitá, ale její řízení už tak složité není.

Největším problémem, s kterým jsem se potýkal, u fyzikální úlohy Pračky byla, nedosta- čující dokumentace. Proto jsem se rozhodl vypracovat novou dokumentaci se zapojením této úlohy. Při této příležitosti jsem zkontroloval funkčnost všech relátek a nefungující relátka jsem vyměnil.

Nepříjemností u programování této úlohy je nutnost mít neustále zapojený hardwarový klíč, protože pračka využívá přídavný modul IR-1501 a Mosaic povoluje jen určitý počet zapojených modulů najednou bez připojeného hardwarového klíče. Tento problém lze vyřešit například vypnutím modulu klávesnice nebo displeje u řídicího modulu CP-1014 a poté je možné využít i tento přídavný modul.

(38)

Literatura PLC systémy ve virtuálních a fyzikálních úlohách

Literatura

[1] Jiří Cendelín, Historie programovatelných automatů a jejich současné efektivní použití [online]. [22. 12. 2011]. Dostupné z http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_

document=28831

[2] Zdenek Vondra, Základy programování PLC [online]. [22. 12. 2011] Dostupné z www.

spsejecna.org/skola/documents/Vysledky_proektu/PLC_zakl.pdf

[3] Marie Martinásková, Ladislav Šmejkal. Řízení programovatelnými automaty. Praha : Vydavatelství ČVUT, 1998.

[4] Josef Kovář, Zuzana Prokopová, Ladislav Šmejkal Programování dle normy IEC 61 131 [online]. [28. 12. 2011]. Dostupné z http://www.spszl.cz/soubory/plc/

programovani_dle_normy_iec61131.pdf

[5] Marie Martinásková Programovací jazyky pro PLC [online]. [28. 12. 2011]. Dostupné z http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=28831

[6] Teco a.s. Základní dokumentace modulu CP-1014 [online]. [27. 4. 2012]. Dostupné z http://www.tecomat.com/wpimages/other/DOCS/cze/TXV11014_00_Foxtrot_

CP-1014_cz_en.pdf

[7] Teco a.s. Základní dokumentace modulu IR-1501 [online]. [27. 4. 2012]. Dostupné z http://www.tecomat.com/wpimages/other/DOCS/cze/TXV11501_00_Foxtrot_

IR-1501_cz_en.pdf

[8] Eaton elektrotechnika s.r.o. Obrázek modulární PLC [online]. [29. 4. 2012]. Dostupné z http://www.eatonelektrotechnika.cz

[9] Obrázek Ledder diagram [online]. [29. 4. 2012]. Dostupné z http://www.

automation-drive.com/ladder-diagram

[10] Scott Whitlock Obrázek function block diagram [online]. [29. 4. 2012]. Dostupné z http:

//www.contactandcoil.com/tag/function-block/

(39)

[11] Obrázek strukturovaného textu [online]. [29. 4. 2012]. Dostupné z http://www.messung.

com/PLC_14_nexgen2000plus_programming.asp

[12] Galih Eka Primintauntitled.JPG [online]. [29. 4. 2012]. Dostupné z http://

galihekapriminta.blogspot.com/

[13] Teco a.s. Nápověda v programu Mosaic verze programu 2011-3.

(40)

Obsah Přílohy

1. Popis časovače TON

2. Popis časovače TOF

Obsah přiloženého DVD

1. Návod s instalací všech programů

2. Návod k virtuální úloze Paletizér

3. Návod k virtuální úloze Paletizér 2

4. Návod k virtuální úloze Nino

5. Návod k virtuální úloze Křižovatka

6. Návod k virtuální úloze Šaldovo náměstí

7. Návod k fyzikální úloze Pračka

8. Řídicí programy pro jednotlivé úlohy

9. Schéma zapojení k úloze Pračka

(41)

Příloha

Funkční blok TON

Funkční blok TON ( Timer On Delay) realizuje prodlevu na náběžnou hranu, je to v podstatě relé se zpožděným přítahem.

Jestliže vstup IN je FALSE, výstup Q je FALSE a ET má hodnotu 0. Jakmile vstup IN přejde do stavu TRUE, aktuální hodnota časovače ET se začne zvětšovat a ve chvíli kdy dosáhne předvolby PT výstup Q se nastaví na hodnotu TRUE. Aktuální hodnota časovače se dále nezvětšuje. Pokud budeme neustále resetovat vstup IN po dosažení předvolby PT tak tímto vytvoříme časovač. Chování časovače TON vysvětluje následující obrázek [13].

Obrázek 24: Popis chodu časovače TON [13]

(42)

Funkční blok TOF

Funkční blok TOF ( Timer Off Delay) realizuje prodlevu na sestupnou hranu, tj. vlastně relé se zpožděným odpadem.

Jakmile vstup IN přejde do stavu FALSE, aktuální hodnota časovače ET se začne zvětšo- vat a ve chvíli kdy dosáhne předvolby PT výstup Q se nastaví na hodnotu TRUE. Aktuální hodnota časovače se pak dále nezvětšuje. Výstup Q je ve stavu FALSE vždy, když je vstup IN FALSE a zárověň aktuální hodnota ET je rovna předvolbě PT. Chování časovače TOF popisuje následující obrázek [13].

Obrázek 25: Popis chodu časovače TOF [13]