apl - plc.pptx

1

Automatske proizvodne linije

PROGRAMABILNI LOGIČKI KONTROLERI - PLC

laboratorija za mehatroniku

Automatske proizvodne linije - laboratorija za mehatroniku

2

Tipovi

• Prema obliku:– Kompaktni– Modularni

• Prema broju ulaza/izlaza:– Mikro– Srednji – Veliki

• Prema tipu napajanja– AC– DC


3

Šta je to PLC?

PLC kontroler je elemenat automatizovanog sistema, koji na osnovu prihvaćenih ulaznih signala sa ulaznih uređaja, po određenom programu, formira izlazne signale sa kojima upravlja izlaznim uređajima.


4

Zašto PLC?• Prednost komandnog ormana urađenog na bazi PLC kontrolera u odnosu na

komandne ormane napravljenih na bazi releja ogleda se unekoliko sledećih stavki:– Potrebno je 80% manje žica za povezivanje u poređenju sa konvencionalnim

upravljačkim sistemom.– Potrošnja je značajno smanjena jer PLC znatno manje troši od mnoštva releja.– Dijagnostičke funkcije PLC kontrolera omogućavaju brzo i jednostavno

otkrivanje grešaka.– Izmena u sekvenciji upravljanja ili primena PLC uređaja na drugi proces,

upravljanja može se jednostavno izvršiti izmenom programa preko konzole ili uz pomoć softvera na računaru (bez potrebe za izmenama u ožićenju, sem ukoliko se ne zahteva dodavanje nekog ulaznog ili izlaznog uređaja).

– Potreban je znatno manji broj rezervnih delova.– Mnogo je jeftiniji u poređenju sa konvencionalnim sistemom, naročito u

sistemima gde je potreban veliki broj U/I uređaja.– Pouzdanost PLC-a je veća od pouzdanosti elektro-mehaničkih releja i tajmera.


5

Kako radi PLC?

• SCAN ciklus


7

Osnovni delovi PLC M238

1 USB Mini-B port za programiranje3 Izmenljive priključne kleme na brzim ulazima4 Izmenljive priključne kleme na regularnim ulazima5 Konektor za proširivanje sa dodatnim modulima6 Indikatori stanja PLC kontrolera7 Indikatori stanja ulaza (Inputs - I0...I13) i stanja izlaza (Output – Coils Q0...Q9)8 Izmenljive priključne kleme na brzim pulsnim izlazima9 Izmenljive priključne kleme na regularnim izlazima10 Izmenljiva priključna klema za povezivanje na CANopen mreužu


8

Ispravno postavljanje i povezivanje1 Metalna ploča ili pano uzemljena2 Modicon M238 kontroler3 Obujmice za povezivanje plašta kablova sa uzemljenjem4 “Oklopljeni, širmovani” kablovi tj. kablovi sa plaštom za brze pulsne signale PTO/PWM/FG signals.5 Kablovi sa plaštom za povezivanje serijske komunikacije6 Kablovi sa plaštom za povezivanje CANopen mreže.7 Kabl za povezivanje napajanja8 Kabl za povezivanje enkodera i ostalih brzih senzora na brze brojačke ulaze.


9

Aplikacija na Modbus mreži


10

Aplikacija na CANopen mreži


11

Tipovi ulaza/izlaza

• Podela ulaza– Regularni (obični) ulazi– Brzi brojački ulazi

• Podela izlaza– Regularni (obični) izlazi– Brzi pulsni izlazi


12

Obični ulazi


13

Source/Sink

• Sourcing – izvirući ulazi– Struja teče iz ulaza kontrolera ka senzoru,

prekidaču (neprirodno ulaz a struja izvire) – NEGATIVNA LOGIKA

• Sinking – ponirući ulazi– Struja teče od senzora, prekidača ka ulazu

kontrolera (prirodnije pošto je ulaz) – POZITIVNA LOGIKA


14

Sinking/Sourcing Input/Output


15

Sinking/sourcing


16

Povezivanje senzora na regularne ulaze


17

Brzi brojački ulazi - specifikacija


18

Povezivanje brzih brojačkih ulaza


19

Regularni (obični) izlazi

• Tranzistorski • Relejni


20

Povezivanje regularnih izlaza


21

Brzi pulsni izlazi - specifikacija


22

Povezivanje brzih pulsnih izlaza


23

Povezivanje relejnih izlaza


24

Tranzijentni prenaponi


25

Povezivanje sa računaromUSB, RS232, RS485

• USB – za prebacivanje aplikacije sa računara na PLC kontroler, može se povezati samo jedan računar na jedan PLC kontroler

• Preporuka je za kratkotrajnu komunikaciju, ne za nadzor i monitoring (SCADA)


26

Povezivanje sa računaromUSB, RS232, RS485

• Serijska veza RS232/RS485• Komunikacioni protokoli na serijskoj vezi

– Somachine za komunikaciju sa Schneider Electric komponentama koje podržavaju ovaj protokol

– Modbus za master/slave komunikacije– ASCII za povezivanje sa štampačima, modemima,

barkod čitačima…


27

Raspored pinova na serijskim linijama

• M238 poseduje dve serijske linije tj. dva porta• SL1 SL2


28

CANopen protokol

• M238 može biti CANopen master na mreži• Maksimalan broj Slave uređaja 16• Maksimalna dužina kabla u zavisnosti od

brzine komunikacije


29

CANopen protokol


30

Dijagnostika na kontroleru


31

Dijagnostika na kontroleru i konfigurisanje IO modula

• Princip integrator filtra


32


• Bounce filter princip


33


• Latching


34

Funkcije brzih ulaza i izlaza

• HSC (High Speed Counter)• PTO (Pulse Train Output)• PWM (Pulse Width Modulation)• FG (Frequency Generator)


35

HSC – High speed counter• Koristi se za brojanje pulseva i u zavisnosti od konfiguracije osvežava

stanje izlaza, nezavisno od SCAN ciklusa aplikacije• Režimi rada:

– One shot - brojanje unapred definisanog broja pulseva događaja i zaustavljanje, ne registruje nove pulseve do sledeće sinhronizacije

– Modulo loop – za događaje koji se ponavljaju, brojač broji od nule do neke podešene vrednosti npr. za aplikacije sa inkrementalnim enkoderom

– Free large – za nadgledanje osa, pri čemu se brojač ponaša kao Up/Down brojač

– Event counting – broji događaje u nekom definisanom vremenu, registar brojača se osvežava na kraju svake periode

– Frequency meter – direktno merenje frekvencije nekih događaja npr. brzina, protok…

• Ako se HSC ulaz ne konfiguriše za funkciju brzog brojačkog ulaza koristi se kao regularni


36

PTO – Pulse train output

• PTO (Pulse Train Output ) generiše povorku pulseva za potrebe zadataka preciznog pozicioniranja

• Generiše definisani broj kvadratnih impulsa definisane frekvencije, pri čemu je moguće definisati ubrzanje i usporenje

• Kontrola STEP i SERVO motora


37

PTO režimi rada

• 4 PTO režima rada su dostupna:– Pulse/Direction – PD (pulse – brzina, direction –

smer)– Direction/Pulse - DP– ClockWise/Counter ClockWise CW/CCW (dve faze

kao kod inkrementalnog enkodera)– CounteClock Wise/ClockWise CCW/CW


38

PTO funkcije

• MoveVelocity – kretanje definisanom brzinom• MoveRelative – pozicioniranje na definisanu poziciju• Homing – postavljanje u referentnu poziciju• Stop – zaustavljanje kretanja• Implementacija ovih funkcija preko PTO/PWM

funkcionalnih blokova u okviru PLC kontrolera


39

Mogućnosti

• Makimalna izlazna frekvencija 100 kHz• 2 PTO kanala se mogu koristiti simultano za

kontrolu nezavisnih osa:– Jedna osa Point to point kretanje– 2 ose simultano kretanje Point to point

• PTO se ne preporučuju za upotrebu na:– 2 osnom sinhornizovanom kretanju– 2 osnoj interpolaciji


40

Point to point


41

PWM – Pulse Width Modulation

• PWM – Impulsno širinska modulacija generiše povorku kvadratnih impulsa određene frekvencije i širine trajanja impulsa.

• Izlazni signal zadaje promenu kretanja neke ose• Frekvencija – od 0.1Hz do 20kHz• Širina impulsa – od 0% do 100%• 2 PWM kanala• Implementacija preko PWM biblioteka


42

FG – Frequency Generator

• FG – Signal generator – generiše povorku kvadratnih impulsa definisane frekvencije i faktora ispune 50%

• Izlazni signal zadaje direktno konstantno kretanje neke ose

• Frekvencija – podesiva od 1Hz do 100kHz


43

Primeri aplikacija

• 1 enkoder na brzim ulazima• 2 enkodera na brzim ulazima• Povezivanje regularnih ulaza• Povezivanja PTO/PWM aktuatora na brzim

izlazima• Povezivanje preko CANopen komunikacije


44

1 enkoder na brzim ulazima


45

1 enkoder na brzim ulazima


46

2 enkodera na brzim ulazima


47

Povezivanje regularnih ulaza


48

Povezivanja PTO/PWM aktuatora na brzim izlazima


49

Povezivanje preko CANopen komunikacije

apl - plc.pptx

Documents