Industrijska automatizacija

Strukturna (funkcionalna) blok-shema sustava upravljanja

Sustav upravljanja se sastoji od vie podsustava, od kojih se svaki moe predstaviti jednim blokomSvaki problem upravljanja predstavlja se u jedinstvenoj formi u obliku funkcionalnog blok-dijagrama

Svaki problem svesti na standardnu strukturu sustava upravljanjaNa temelju naelne sheme postrojenja/procesa potrebno je nacrtati funkcionalni blok-dijagram sustava upravljanja kako bi se istakla njegova struktura i funkcija pojedinih veliina u sustavu

Blokovski prikaz sustava

Blokovski prikaz sustava

Zadatak 1.

Na slici je prikazan automatizirani ureaj iz svakodnevnog ivota.

Potrebno je:a) nacrtati strukturnu shemu ureaja s naznakom osnovnih dijelova radnog procesab) odrediti princip prema kojem se ostvaruje zadatak upravljanja (regulacije)c) naznaiti osnovne veliine regulacijskog kruga (upravljana ili regulirana, nazivna ili eljena, regulacijsko odstupanje, postavna veliina, poremeaji)

Rjeenje :

b) Temperatura se regulira u zatvorenom upravljakom krugu. Upravljaki postupak (algoritam) je nelinearan i ostvaruje se po principu tzv. dvopoloajnog regulatora, a upravljaka je veliina samo funkcija regulacijske greke "e", odnosno razlika izmeu regulirane i nazivne veliine.

c)regulirana veliina je temperatura grijne plohe glaala (xi = =T)nazivna veliina (eljena, vodea, zadana) "w" je temperatura koja se zadaje na upravljakom dugmetu (Dava Nazivne Veliine, DNV)postavna veliina (upravljak, regulacijska) "u" je elektrina energija (struja) koja se proputa kroz grijnu spiraluporemeajna veliina "z" - to su sve one veliine koje utjeu na hlaenje grijne plohe glaalatemperatura okoline, temperatura rublja, vlanost rublja, nain rada glaalom, itd.

Programiranje PLCa

Programiranje PLCaPisanje programa najee se izvodi preko nadreenog PC raunala na kojem je instaliran softver za koriteni PLC.Svaki proizvoa uz svoj PLC daje softver koji je u stvari kombinacija programskog editora, prevodioca (compilera), te komunikacijskog softvera. U editoru se napie programski kod u nekom od programskih jezika te se zatim provjeri sintaksa (compiler). Ako program nema sintaksnih graaka softver ga alje u RAM memoriju PLC-a (komunikacijski softver), koji je tada spreman za rad.

Programiranje PLCaKako bi se uspjeno provelo programiranje PLC-a koji e potom upravljati procesom, program se na neki nain mora ispitati. Ispitivanje programa moe se izvriti samo na nain da se na ulaze PLC-a dovede stanje veliina iz realnih uvjeta u procesu. Za to se koriste tzv. simulatori stanja PLC-a. Simulator stanja je niz prekidaa (na ulazu) i kontrolnih indikatora (LED diode na izlazu PLC-a).

Proizvoai PLC-a nude razne tehnike programiranja. Najee uporabljivane tehnike su : ljestviasti dijagrami (eng. ladder diagram, njem. kontakt plan),- LAD funkcijsko blokovski dijagrami (grafiko programiranje) - FBD, STL (eng. statement list) instrukcijske liste.

Programiranje PLCa- Ljestviasti dijagram-Ljestviasti dijagrami (eng. ladder diagram) nastali su na bazi strujnih upravljakih shema kojima se prikazuje protok struje u strujnom krugu i koje slue elektriarima kao podloga za oienje istog.

Programiranje PLCa - Ljestviasti dijagram -Svaki strujni krug u strujnoj shemi prikazan je kao zaseban strujni put, a svaki strujni put sadri minimalno jedan upravljani ureaj (npr. motor, relej, arulja ili slino). Iz strujnog puta moe se uoiti da je rad upravljanog ureaja odreen uvjetima (npr. tipkala, pomoni kontakti i slino) za njegovo ukljuenje.

Programiranje PLCa - Ljestviasti dijagram -Usporedba Strujnog puta (elektrinog kontinuiteta) u strujnoj shemi i logikog puta, tj. jedne linije programskog koda (logikog kontinuiteta) u ljestviastom dijagramu.

Razlika izmeu ljestviastog dijagrama i strujne sheme je to strujna shema prikazuje stanje kontakata (otvoreno ili zatvoreno) i tako ostvaruje elektrini kontinuitet, dok se u ljestviastom dijagramu ispituje je li naredba istinita 1 ili neistinita 0 i tako ostvaruje logiki kontinuitet. Strujni put (elektrini kontinuitet) u strujnoj shemi zavrava izvrnim (upravljanim) ureajem, a logiki put u ljestviastom dijagramu izlaznom naredbom. Ekvivalencije:

Stanje kontakta ~ istinitost naredbe

Strujni put ~ logiki put

Izvrni ureaj ~ izlazna naredba

Programiranje PLC-a - Ljestviasti dijagram -

Svaki programski logiki put u ljestviastom dijagramu mora imati najmanje jednu izlaznu naredbu, a obino sadri jedan ili vie uvjeta koji moraju biti zadovoljeni da bi se izvrila izlazna naredba. Uvjeti su najee signali koji dolaze sa ureaja prikljuenih na ulaz PLC-a u kombinaciji sa statusom izlaza, pomonih memorijskih varijabli, vremenskih i brojakih lanova. Na desnoj strani svakog logikog puta nalazi se izlazna naredba koja se aktivira/deaktivira s obzirom na stanje uvjeta. Izlazne naredbe su npr. 'ukljui izlaz' .

Programiranje PLCa - Ljestviasti dijagram -Osnovne naredbe za programiranje PLC-a Naredba NO - Normally Open :

Ova naredba ispituje je li adresirani bit (stanje na ulazu I0.1) u stanju logike jedinice. Ako je uvjet je zadovoljen ostvaruju se logiki kontinuitet. Naredba NC - Normally Closed :

Ova naredba ispituje je li adresirani bit (stanje na ulazu I0.2) u stanju logike nule. Ako je uvjet je zadovoljen ostvaruju se logiki kontinuitet. Naredba Output ukljui izlaz:Naredba Output koristi se za promjenu stanja (0/1) adresirane lokacije (izlaza Q0.0) kada stanje kruga (logiki kontinuitet) poprimi vrijednost '1' / '0'.

Programiranje PLCa - Ljestviasti dijagram -Osnovne naredbe za programiranje PLC-a TON timer, on-delayTON vremensko brojilo poinje brojati vrijeme kada se stanje pripadajueg kruga postavi u '1'. Sve dok je stanje kruga visoko, vrijednost akumulatora se poveava. Kada vrijednost akumulatora dostigne predefinirano vrijeme (eng. preset time = PT) vremensko brojilo zavri s radom i na izlazu daje '1', u meuvremenu je na izlazu '0'. Ovaj bit, da bi bio iskoriten, je potrebno adresirati.

Programiranje PLCa - Ljestviasti dijagram -Osnovne naredbe za programiranje PLC-a TOFF timer, off-delayTOFF vremensko brojilo poinje brojati vrijeme kada se stanje pripadajueg kruga postavi u '1'. Sve dok je stanje kruga visoko, vrijednost akumulatora se poveava. Kada vrijednost akumulatora dostigne predefinirani vrijeme (PT) vremensko brojilo zavri s radom i na izlazu daje '0', u meuvremenu je na izlazu '1'. Ovaj bit, da bi bio iskoriten, je potrebno adresirati.Ovi bitovi se koriste na nain da se pozove na stanje izlaza vremenskog brojila naredbom NO ili NC .

Programiranje PLCa - Funkcijski dijagram -Kod programiranja u funkcijskom blok dijagramu ulazi, izlazi i naredbe su predstavljene blokovima, tako da se programiranje PLC-a svodi na povezivanje blokova.Na ulaz bloka dovode se uvjeti koji se ispituju (ulazi u PLC ili izlaz iz prethodnog bloka). U skladu s funkcijom koju predstavlja na izlazu iz bloka generira se izlazni signal.

Programiranje PLCaPrimjer logike funkcije ILI u ljestviastom i funkcijskom dijagramu

Programiranje PLCaPrimjer FBD

Programiranje PLCaPrimjer STL

Programiranje PLCaPrimjer LAD

**************