logiikkaohjattu annosteluprosessi · 3.2 simatic step 7 v11 logiikan ohjelmointi tapahtuu pc:llä,...
TRANSCRIPT
Prosessi- ja ympäristötekniikan osasto Systeemitekniikan laboratorio
477021A Prosessitekniikan laboratoriotyöt
LOGIIKKAOHJATTU ANNOSTELUPROSESSI
2013
versio 5
2
1 Johdanto
Suuret automatisointitehtävät (esim. paperikoneet, kemialliset prosessiohjaukset, voima-
laitokset jne.) toteutetaan tavallisesti automaatiojärjestelmillä, mitkä ovat juuri tähän
tarkoitukseen valmistettuja, mikroprosessoripohjaisia laitteistoja ja ohjelmistoja.
Ohjelmoitavalla logiikalla voidaan hyvin toteutetaan pienet ja keskisuuret automaatiotehtävät.
Ohjelmoitavia logiikoita, jotka myös ovat mikroprosessoripohjaisia tietokonelaitteita ja
ohjelmistoja, käytetään korvaamaan alemmantasoisia digitaalisia automaatiojärjestelmiä
edullisuutensa vuoksi.
Tässä työssä tutustutaan ohjelmoitavan logiikan käyttöön yksinkertaisen annostelulaitteiston
ohjauksessa. Käytettävä logiikka on Siemensin Simatic S7-1200, joka on tyypillinen
”nykylogiikka”. Jos tarvitaan laajempia toiminnallisuuksia, voidaan käyttää Simatic S7-1200 -
logiikkaa ja siihen liitettäviä erikoiskortteja.
3
2 Ohjelmoitava logiikka
Ohjelmoitavan logiikan englanninkielinen nimi (Programmable Logic Controller PLC)
tarkoittaa suoraan käännettynä ohjelmoitavaa logiikkasäädintä, mutta toiminnaltaan se on
säädintä paljon monipuolisempi ohjausjärjestelmä.
General Motors toi markkinoille ensimmäisenä muistiin ohjelmoitavan logiikkalaitteen jo 60-
luvulla ja sen jälkeen laitteet ovat yleistyneet nopeasti. Ratkaisevana etuna ohjelmoitavilla
laitteilla muihin toteutuksiin verrattuna on joustava ja nopea muutosten teko.
Mikroelektroniikan nopea kehitys 70- ja 80-luvuilla on muokannut ohjelmoitavia logiikoita yhä
monipuolisemmiksi ja laajimmat logiikkajärjestelmät muistuttavatkin nykyisin automaatio-
järjestelmiä ja raja näihin on näin hämärtymässä.
Markkinoilla on nykyään yli 100 erilaista ohjelmoitavaa logiikkaa. Tarkisteltaessa eri logiikoita
huomataan, että niiden toiminta on pitkälti toistensa kaltaista. Logiikan valmistajasta (Siemens,
Omron, Allen Bratley, Mitsubishi, ABB jne.) riippumatta, kaikki logiikat voidaan ohjelmoida
loogisilla käskyillä joiden toiminta on samanlaista. Logiikoiden samankaltaisuus merkitsee sitä,
että jos tutustuu yhteen ohjelmoitavaan logiikkaan perusteellisesti, on hyvin helppoa oppia
käyttämään myös toisen valmistajan logiikkaa.
2.1 Rakenne
Tyypillisesti ohjelmoitavat logiikat koostuvat joukosta yhteenrakennettuja lohkoja tai yksiköitä.
Se että yksiköt ovat yhteenrakennettuja ei aina merkitse sitä, että ne sijaitsevat samassa
paikassa. Kaikista logiikoista voidaan löytää kuvassa 1 esitetyt osat.
4
Kuva 1. Ohjelmoitavan logiikan yksiköt.
2.1.1 Tuloyksikkö
Tuloyksikköön liitetään kaikki tulosignaalit: rajakatkaisijat, kytkimet, painonapit jne. Nykyään
toteutukset eivät aina ole pelkästään binäärisiä. Digitaalinen tuloyksikkö on binäärinen, eli
päällä/pois. yhden binääritulon. Uusissa kehittyneissä logiikka järjestelmissä on analogia-
tuloyksiköitä, joihin voidaan suoraa kytkeä esim. lämpötila-anturit, paineanturit jne ja analogia-
lähtöyksiköitä mm. venttiilin ohjauksille.
2.1.2 Lähtöyksiköt
Lähtöyksiköihin kytketään kaikki toimilaitteet: magneettiventtiilit, merkkilamput, kontaktorit
jne. Lähtöjenkään ei tarvitse olla vain binäärisiä. Digitaalinen lähtöyksikkö on binäärinen, eli
päällä/pois. Analogiset lähtöyksiköt mahdollistavat eri toimilaitteiden ohjaamisen standardi-
viestejä käyttäen. Erilaisia tulo- ja lähtöyksiköitä löytyy runsaasti, niiden ominaisuuksista ja
käyttökohteista saa parhaiten tietoa valmistajien tuoteluetteloista.
2.1.3 Keskusyksikkö ja ohjelmamuisti
Keskusyksikön sisäisiä toimintoja ohjaavat mikroprosessori ja käyttöjärjestelmä. Mikro-
prosessori toimii käyttöjärjestelmän ja sovellusohjelman ehdoilla. Käyttöjärjestelmän laatii
logiikan valmistaja, sovellusohjelman tekee logiikan käyttäjä. Ohjelmamuistiin kirjoitetaan
Jännitteen syöttö
Keskusyksikkö
Ohjelmamuisti Tuloyksiköt Lähtöyksiköt
Ohjelmointi-laite
5
käskyt siitä miten logiikan kussakin tilanteessa tulee toimia. Keskusyksikön tehtävänä on lukea
tulot ja suorittaa ohjelmamuistissa oleva ohjelma ja näiden perusteella asetella lähdöt.
Keskusyksikkö voi olla toiminnaltaan pyyhkäisevä tai reaaliaikainen.
Pyyhkäisevässä logiikassa toiminta on kolmivaiheinen: 1. tulojen luku, 2. ohjelman suoritus ja
3. lähtöjen muokkaaminen. Tämä ohjelmankiertoaika voi olla kiinteä tai vaihteleva. Ohjelma-
kierron aikana ei voida suorittaa muutoksia, tästä johtuu pyyhkäisevän logiikan hitaus.
Reaaliaikaisissa logiikoissa ei käytetä apumuisteja, vaan I/O voi muuttuu myös ohjelmajakson
aikana. Reaaliaikaisuus saattaa aiheuttaa toimintojen ajoituksessa loogisia virheitä eli toimin-
nallisia virheitä ohjauksessa.
2.1.4 Ohjelmointilaitteet
Ohjelmointilaitteen avulla kirjoitetaan ohjelmat ohjelmamuistiin. PC-mikro on nykyisin
tavallisin ohjelmointilaite. Ohjelmistosta riippuen PC:ta voidaan käyttää logiikkakuvien ja
kosketinkaavioiden piirtämiseen, käskylistojen tekemiseen sekä ohjelmistojen dokumentointiin
ja kommentointiin. Kehittyneempien ohjelmointimenetelmien kehittäminen on helppoa.
Käsiohjelmointilaite näyttää yhden ohjelmarivin kerrallaan. Ohjelma kirjoitetaan tavallisesti
käskylistana käsky kerrallaan logiikan muistiin eikä siihen voida lisätä kommentteja.
Käsiohjelmointilaite soveltuu kunnossapidon seurantavälineeksi. Sen avulla voidaan tutkia
logiikan tulojen, lähtöjen ja apumuistien tiloja sekä muuttaa ajastimien ja laskureiden
asetusarvoja.
Näyttöruutupohjaisissa ohjelmointilaitteissa ohjelma kirjoitetaan suoraan logiikkakaaviona tai
kosketinkaaviona. Myös käskylistoja voidaan kirjoittaa. Monimutkaisten toimintojen toteut-
tamista varten on valmiita kirjasto-ohjelmia.
2.2 Ohjelmointi
Logiikan ohjelmointi tehdään joko loogisista käskysanoista koostuvina ohjelmistoina tai
loogisista toimintosymboleista koostuvina kaavioina. Kaavioesityksessä voidaan käyttää
6
tikapuu- tai logiikkakaaviota. Ohjelma kirjoitetaan ohjelmointilaitteella ja tallennetaan
logiikkayksikön muistiin.
Ohjelmointikielissä on käytössä loogiset operaatiot ( AND, OR, NOR, NAND,…), laskurit,
ajastimet, siirtorekisterit sekä erilaisia erikoistoimintoja (esim. lukujen-käsittely, tilakoneet,
PID-toimilohko jne.)
Alla esitetyissä kuvissa 2-4 on esitetty esimerkit kolmesta ohjelmointikielestä: tikapuukaavio,
toimintakaavio ja käskylista. Kaikki toteuttavat saman loogisen operaation: Lamppu palaa kun
”Kytkin 1” ja ”Kytkin 2” ovat kiinni tai ”Kytkin 3” ja ”Kytkin 4” ovat kiinni.
Kuva 2. Tikapuukaavio.
Kuva 3. Logiikkakaavio.
A ”Kytkin_1” A ”Kytkin_2” O A ”Kytkin_3” A ”Kytkin_4” = ”Lamppu” Kuva 4. Käskylista.
Kytkin 3
Kytkin 1 Kytkin 2
Kytkin 4
Lamppu
&
&
Lamppu
>=1
Kytkin 3
Kytkin 1
Kytkin 2
Kytkin 4
7
Tikapuukaaviota kutsutaan myös relekaavioksi tai kosketinkaavioksi. Tikapuuukaaviot ovat
selkeitä ja helposti ymmärrettäviä. Tarvittaessa tikapuukaavioon voidaan usein yhdistää
liityntöjä muista käskykannoista.
Toimintakaaviomuodossa toiminta esitetään elektroniikkasuunnittelun kytkentäkaavioita
vastaavalla logiikkakaaviolla. Toiminnot kuvataan suorakaiteen muotoisilla laatikoilla.
Laatikon sisällä on toimintoa kuvaavat merkinnät.
Käskylistaesityksessä on käytettävissä myös sellaiset käskyt joita ei muilla esitysmuodoilla
pystytä toteuttamaan. Käskylistaesitys on kuitenkin suhteellisen epäselvä esitysmuoto ja sen
käyttö kannattaakin jättää kokeneille suunnittelijoille.
2.4 Ohjelman rakenne
Jotta logiikka ohjelma voidaan muodostaa oikealla tavalla, on tärkeää ymmärtää ja tuntea
prosessi ja sen toiminta. Ohjelma on yleensä mahdollista toteuttaa joko lineaarisesti tai
jaotellusti. Lineaarisella ohjelmalla on yksinkertainen rakenne. Kaikki ohjelman käskyt on
samassa ohjelmatiedostossa ja ne suoritetaan peränjälkeen rivi riviltä.
Kuva 5. Lineaarinen ohjelma.
Jaotellussa ohjelmassa ohjattavan prosessin toiminnot on pilkottu osiin ja jokaista osaprosessia
varten on oma aliohjelmansa. Tämä mahdollistaa sen että ohjelmista saadaan yksinkertaisia ja
L in e a a r in e no h je lm a
Ohj
elm
an k
ierto
8
havainnollisia. Aliohjelmia voidaan standartoida ja niitä voidaan yhden ohjelmakierron aikana
kutsua useita kertoja. Jaoteltu ohjelma jakautuu eri tasoille. Pääohjelma on ylimmällä tasolla ja
se kutsuu alemmalla tasolla olevia aliohjelmia, jotka puolestaan voivat kutsua seuraavan tason
ohjelmia jne.
Kuva 6. Jaoteltu ohjelma.
Pääohjelma
Ohj
elm
an k
ierto
Ali-ohjelma
Ali-ohjelma
Ali-ohjelma
Ali-ohjelma
9
3 Siemens Simatic S7-300 3.1 Käytettävä logiikka
Siemens SIMATIC S7-1200 logiikkaperhe sisältää useita ohjelmoitavia logiikoita, mm. CPU
1211C, CPU 1212C CPU 1213C ja 1215C. CPU:t eroavat toisistaan pääasiassa tehon ja
toiminnan suhteen. Laitteistoa suunniteltaessa valitaan valmistajan tuoteluettelosta työhön
ominaisuuksiltaan sopivin CPU. Tässä työssä käytettävä CPU on1212C. Kuvassa 1 on esitelty
CPU 1211C:n osat.
Kuva 7. 1200-sarjan CPU malli 1211C. Liitynnät 1. Virtalähde-kytkentä, 2.
Muistikorttiyksikkö, 3. Irroitettavat ja uudestaan kiinnitettävät kytkentälevyt, 4. LED-valot
kanaville ja 5. PROFINET-teollisuus Ethenet-liityntä.
Virtalähde on integeroitu CPU 1212C-sarjan logiikkaan. Lisäksi CPU 1212C -sarjan logiikka
sisältää integroituna analogisen tuloyksikön AI 2x10 Bit, digitaalisen tuloyksikön DI 8x24V
DC ja digitaalisen lähtöyksikön DQ 6x24 V DC. Tarkemmat tiedot 1200 -sarjan moduulien
ominaisuuksista ja liitynnöistä saa Siemensin manuaaleista.
10
3.2 Simatic STEP 7 V11
Logiikan ohjelmointi tapahtuu PC:llä, johon on asennettu TIA Portal Simatic Step 7 V11-
ohjelminto. TIA Portal Simatic Step 7- ohjelmistolla voidaan kirjoittaa S7-ohjelmia käsky-
listana, toimintakaaviona ja tikapuukaaviona. Ohjelma koostuu koodi- ja tiedostoyksiköistä
(OBt, FBt, FCt, DBt). Lisäksi S7-ohjelma sisältää järjestelmän konfigurointitiedot.
Kaikissa ohjelmissa on oltava organisaatioyksikkö OB. OB:t edustavat korkeinta ohjelmatasoa.
Systeemiohjelma kutsuu OB:tä käynnistyksessä, sähkökatkoksen jälkeen tai vikatilanteessa.
Yksinkertaiset ohjelmat, joissa halutaan käyttää lineaarista rakennetta, voidaan kirjoittaa
kokonaisuudessaan organisaatioyksikköön. Yleensä kuitenkin organisaatioyksikköön kirjoite-
taan ehdollisia tai ehdottomia kutsuja muihin yksiköihin kuten FB:t, FC:t ja OB:t eli käytetään
jaoteltua ohjelmointimallia.
Toimintayksiköt (FB) ovat alemman tason yksiköitä. Niihin kirjoitetaan ohjelmanosat joita
voidaan kutsua useita kertoja ohjelmakierron aikana. Jokaiselle toimintayksikölle on osoitettava
oma tiedostoyksikkö (DB), jonne kaikki sen tarvitsemat muuttujat ja data on tallennettuna.
Funktiot (FC) eivät tarvitse omaa tiedostoyksikköä.
3.3 Osoitteet
Jokaisella tulolla ja lähdöllä on absoluuttinen osoite. Osoitteet määräytyvät laitteiston mukaan.
Lähdöille osoite on muotoa Q 1.5 ja tuloille I 2.5. Osoitteen kirjain ilmoittaa onko kyseessä
tulo vai lähtö. Ensimmäinen numero eli tavu määräytyy sen mukaan missä moduulissa
kyseinen I/O sijaitsee ja jälkimmäinen numero eli bitti kertoo millä kohtaa moduulia I/O on.
Osoitteille voidaan antaa myös symbolinen nimi. Muuttuja taulukossa kaikille tuloille ja
lähdöille annetaan symbolinen nimi ja tiedostotyyppi. Kaikki muuttuja taulukossa esitellyt
muuttujat ovat sovelluksen yleisiä muuttujia ja niitä voidaan käyttää kaikissa ohjelman osissa.
11
4 Prosessilaitteisto
Tässä työssä on tarkoitus suunnitella ohjaus yksinkertaiselle annosteluprosessille. Kuvassa 8 on
esitettynä prosessin PI-kaavio.
Kuva 8. Annosteluprosessin PI-kaavio.
Prosessilaitteisto koostuu vesisäiliöstä (n. 20 l), astiakuljettimesta, kaatoaltaasta sekä
instrumentointilaitteistosta. Laitteistoa voidaan käyttää useammalla eri tavalla, esim.
annostelulaitteistona, veden lämpötilan säätöpiirinä tai näiden yhdistelmänä.
T S T S1 2
T I C
E S 1
E M 1
E M 2
T I 1
F S 2
F S 1
F S 3
F S 4
S S 1
L S 1
L S 2
L S 3
2 0 d m 3
P a i n e i lm a
S y ö tt ö v e s i
J ä ä h d y ty s v e s i
T y r i s to r io h ja i n
2 3 0 V /2 5 A
K a a t o a l l a s
V ie m ä r i
12
Vesisäiliön pinnankorkeutta valvotaan kolmella pintakytkimellä: LS1 on säiliön pohjalla, LS2
on säiliön toiminta-alueen alarajaa valvova kytkin ja LS3 on säiliön ylärajakytkin.
Kuljettimessa on rajakytkin GS1, joka ilmoittaa koska astia on annosteluputken alla.
Paineilmatoimisen sekoittimen käynnistäminen tapahtuu magneettiventtiilillä FS1 ja
syöttöveden virtausta säiliöön ohjataan magneettiventtiilillä FS2. Säiliön tyhjennys tapahtuu
magneettiventtiilin FS3 kautta. Annostelua ohjataan magneettiventtiilillä FS4. Kuljettimen
moottoria ohjataan releellä SS1. Lämmitysvastuksen ylikuumeneminen on estetty releellä ES1,
joka katkaisee tyristoriohjauksen ohjausviestin, mikäli säiliössä ei ole vettä.
13
5 Harjoitustyö
Tässä kappaleessa on kuvattu harjoitustyön eri vaiheet ohjelmiston osalta ja kuvattu sanallisesti
harjoitustyön toimintaperiaatetta.
5.1 Prosessilaitteistoon tutustuminen
Tutustutaan prosessilaitteistoon käymällä läpi laitteiston osat, instrumentointi ja kytkennät.
Ohjataan prosessia esimerkkiohjelman avulla, jos se on tarpeen.
5.2 Ohjelmoitavaan logiikkaan tutustuminen
Tutustutaan käytettävään logiikkaan CPU 1212C ja TIA Portal Simatic STEP-7 -ohjelmistoon.
Käynnistetään ”TIA Portal V11” ja käydään läpi uuden projektin luominen, käytettävät
ohjelmayksiköt, ohjelman rakenne ja perustoiminnot.
5.3 Yleistä
TIA Portal Simatic STEP7-ohjelmistolla voidaan luoda omia projekteja, jotka sisältävät oman
S7-ohjelman ja järjestelmän määrittelyt. Projektin nimeämisen jälkeen CPU-yksikkö täytyy
ensin määritellä ja vasta sen jälkeen projektin ohjelma voidaan ohjelmoida ja määritellään
digitaalitulojen ja digitaalilähtöjen muuttujataulukot.
14
5.3.1 TIA Portal Simatic Step7 V11-ohjelman käynnistys
TIA Portal Simatic Step7- ohjelmisto käynnistyy kun painetaan työpöydällä tai ”Käynnistä”
-valikossa olevaa ”TIA Portal V11” -pikakuvaketta. Kun pikakuvaketta painetaan käynnistyy
”TIA Portal Portal view”, joka auttaa uuden projektin luonnissa.
Kuva 9. TIA Portal V11 -pikakuvake.
Seuraavassa on esitelty TIA Portal Simatic Step 7-ohjelman toiminta vaiheittain:
1. Aluksi määriteään S7-projektin nimi ja luodaan se. Seuraavaan vaiheeseen päästään
painamalla ”Create”.
2. Seuraavassa vaiheessa valitaan käytettävä keskusyksikkö. Tässä työssä keskusyksikkö on
CPU 1212C. Valitaan ”Configure a device”-painike ja edelleen ”Add new device”-painike.
Valitaan PLC-kuvaaja ja valitaan CPU 1212C -keskusyksikkö. Keskusyksiköksi valitaan
laitteen tilausnumero: 6E7 212AE31-0XB0 ja versionumero V3.0. Tämän jälkeen laitelisäyk-
sen jälkeen aukeaa Project view-ikkuna kuvan 10 mukaisesti.
Kun STEP 7 Project Portal on luonut uuden projektin, ilmestyy luotu projekti Project view-
ikkunaan kuvan 10 mukaisesti. Project view-ikkunan vasemman puolisessa ruudussa nähdään
projektin rakenne ja oikean puolisessa ruudussa nähdään mitä kukin vasemman puolisista
kansioista sisältää. Keskellä on näkyvissä valitun projektin valikon kohta.
15
Kuva 10. Uusi laitemääritys project view-ikkunassa.
Seuraavassa lyhyt selitys mitä kukin kansio sisältää:
-”PLC_1”- kansiossa on kaikki projektin liittyvät tiedot ja komponentit.
-”Program blocks”-kansiossa on projektin ohjelmointiin liittyvät osat. OBt, FCt, FCt tai DBt.
Valikon alta voidaan uusia ohjelmaosia lisätä.
-”PLC tags ”-kansiosta löytyy ”tag table”-osio, jossa voidaan antaa absoluuttisille osoitteille
symboliset nimet.
-”Device configuration”-kohdasta voidaan järjestelmän laitteita muokata tai lisätä.
5.3.2 Järjestelmän konfigurointi
Järjestelmän konfigurointi on käytettävän järjestelmän määrittelemistä. Järjestelmään kuuluvat
asennuskiskot numeroidaan ja niissä olevat tulo/lähtö -moduulit laitetaan omille paikoilleen.
Järjestelmä varaa moduuleille muistialueet ja asettaa tulot/lähdöt oletusarvoonsa. Digitaalisen
tulon (I-address)- ja digitaalisen lähtöosoitteen (Q-address) oletusarvo muutetaan arvoksi 32 ts.
16
digitaalisille tuloille/lähdöille varataan muistialueet I32/Q32. Määritys löytyy Device
configuration-ikkunassa Device Overview-osiosta (Kuva 11).
Kuva 11. PLC_1:n Device overview-ikkuna.
Device overview-ikkunan ja Properties-välilehden alta voidaan muuttaa Profinet Ethernet IP-
protokolla IP-osoite, jotta saadaan muodostettua yhteys PC:n ja logiikan välille. Osoitteet ovat:
IP Address____.____.____.____ Subnet mask: 255.255.240.1. Lisäksi IP reititin otetaan
käyttöön rastittamalla Use IP router ja lisäämällä reitittimen osoite: ____.____.____.____
(Kuva 11).
Seuraavaksi projekti ladataan PLC:lle, kun valitaan lataukseen koko projektikansio PLC_1.
Lataus järjestelmään suoritetaan kuvan 12 mukaisesti. Useimmiten ennen projektin lataamista
PLC:lle kannattaa määritetellä vielä tässä harjoitustyössä suoritettavat määritykset kappaleessa
5.3.3 taulukossa 1 ja kappaleessa 5.4 taulukossa 2.
17
Kuva 12. Projektin siirto PC:ltä PLC:lle.
Yhteys muodostetaan kuvan 13 mukaisesti PG/PC yhteydellä PN/IE ja Broadcom Netlink-
valinnalla. Lisäksi määritetty IP-osoite valitaan yhteydelle ja siirretään projekti PLC:lle Load
painikkeella (Kuva 13).
Kuva 13. Ethernet-yhteys PC:n ja PLC:n välillä.
18
5.3.3 Projektin lataaminen ohjelmamuistiin
Projektin määritttämiseksi avataan Program blocks-ikkuna ja lisätään neljä aliohjelmaa
Program blocks|Add new block-valikosta taulukon 1 mukaisesti.
Taulukko 1. Annosteluprosessin aliohjelmat FC1-FC4.
5.4 Annosteluprosessin ohjauksen ohjelmointi
Ohjelmassa käytetään symbolisia muuttujataulukon tag-osoitteita. Muuttujataulukko löytyy
PCL tags|Default tag table –ikkunasta. Listaan lisätään taulukon 2 mukaiset listaukset. Ennen
järjestelmän ohjelmointia projekti voidaan tallentaa kovalevylle Save project-painikkeesta.
Käynnissä oleva projekti voidaan siirtää PLC:lle kappaleen 5.3.2 ohjeiden mukaisesti.
Taulukossa 3 on kuvattu annosteluprosessin toimintaperiaate. Tehtävän ohjelma voidaan siirtää
PLC:lle joko pääohjelman lohkosta OB1 tai aliohjelmista FC1-FC4 Download to device-
painikkeella. (Kuva 12).
Taulukossa 2. Annosteluprosessin muuttujataulukko.
Nimi Osoite Kommentti Kytkin_1 I 32.0 1=Käynnistys, 0=Lopetus Kytkin_2 I 32.1 1=Annostelu, 0=Annostelun lopetus LS1 I 32.2 Tyhjentymisen valvonta LS2 I 32.3 Alaraja LS3 I 32.4 Yläraja GS1 I 32.5 Kuljettimen rajakytkin FS1 Q 32.0 Sekoitin FS2 Q 32.1 Syöttövesiventtiili FS3 Q 32.2 Tyhjennysventtiili FS4 Q 32.3 Annosteluventtiili SS1 Q 32.4 Kuljetin
Nimi Osoite Kommentti Kaynnistys FC1 Annostelu FC2 Annostelun_lopetus FC3 Lopetus FC4
19
Taulukko 3. Annosteluprosessin toimintaperiaate.
OB 1 ”Kytkin_1” = Tosi ”Kytkin_1” ja =Tosi ”Kytkin_2” ”Kytkin_1” tai =Epätosi ”Kytkin_2” ”Kytkin_1” =Epätosi
FC 1 Kaynnistys
- Suljetaan tyhjennysventtiili FS3. - Jos säiliön pinta on alle alarajan, täytetään
säiliö. (Huom! EI KUITENKAAN YLI). - Käynnistetään sekoitin FS1 kun säiliön
pinta saavuttaa alarajan.
FC 2 Annostelu
- Pyöritetään kuljetinta kunnes uusi astia siirtyy annosteluputken alle. Pysäytetään kuljetin kymmeneksi sekunniksi.
- Kun astia on annosteluputken alla, voidaan annosteluventtiili FS4 aukaista neljäksi sekunniksi.
FC 3 Annostelun_lopetus
- Suljetaan annosteluventtiili - Pysäytetään kuljetin.
FC 4 Lopetus
- Aukaistaan tyhjennysventtiili FS3 - Suljetaan syöttövesiventtiili FS2 ja sekoitin
FS1.
Tia Portalin Step 7:ssa ajastimien lohkoille aikaindeksi PT täytyy antaa kuvan 14 muodossa.
Tarkemmat tiedot eri ajastimista saa S7:n helpistä tai Siemensin manuaaleista.
Kuva 14. Ajastimen IEC-merkinnät, d=päivä, h=tunti, m=minuutti, s=sekunti ja ms=milli-
sekuntia.
20
Annosteluprosessin ohjelma PLC:n osalta voidaan käynnistää valitsemalla PLC_1 -valikko ja
hiiren oikealla painikkeella valitsemalla GO Online-kohta. Laitteen ohjauspaneeli RUN, STOP
tai MRES-tiloille löytyy PC -ohjelmasta PLC_1 ja valitsemalla CPU -yksikkö ja edelleen
oikealta Online tools-kohta ja oikealta valikosta CPU operator panel. Kuvassa 14 laite on tällä
hetkellä STOP-tilassa. Kun käynnissä oleva ohjelma on testattu RUN-tilassa, niin ohjelma
voidaan haluttaessa pysäyttää STOP-painikkeella kuvan 15 painikkeilla.
Kuva 15. PLC:n operointi PC:n kautta.
6 Lähdeluettelo
Hiltunen J, Aaltonen H & Hietanen T (2000) Prosessiautomaation perusteet. Oulu, Oulun yliopistopaino, Systeemitekniikan laboratorion julkaisuja, Sarja A27. 105 s.
Kataja K (1985) Ohjelmoitava logiikka. Helsinki, Sähköurakointiliiton koulutus ja kustannus. 145 s.
Värjä P (1995) Ohjelmoitavat logiikat: tietokoneavusteinen oppikirja. Kuusankoski, Mikro-oppi. 131 s.
Siemens (2012) Simatic S7, S7-1200 Programmable controller, System Manual. Nürnberg, Siemens AG. 864 s.