Меры безопасности
Во время выполнения лабораторной работы необходимо:
соблюдать правила включения и выключения вычислительной техники;
не подключать кабели, разъемы и другую аппаратуру к компьютеру, не относящиеся к лабораторной установке;
при включенном напряжении сети не отключать, не подключать и не трогать кабели, соединяющие различные устройства компьютера;
в случае обнаруженной неисправности в работе оборудования или нарушения правил техники безопасности сообщить руководителю лабораторной работы;
не пытаться самостоятельно устранить неисправности в работе аппаратуры;
по окончании работы привести в порядок рабочее место.
ВНИМАНИЕ! При работе за компьютером необходимо помнить: к каждому рабочему месту подведено опасное для жизни напряжение. Поэтому во время работы надо быть предельно внимательным и соблюдать все требования техники безопасности!
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка представляет собой ПЛК FBs-20MC. Питание от сети 220 В, 50 Гц подается на ПЛК через сетевой шнур. ПЛК соединяется с компьютером через кабель интерфейса RS-232 (порт 0 ПЛК). Ко входным клеммам ПЛК подключены две кнопки.
Описание используемых программных комплексов
Для программирования ПЛК FBs-20MC используется программное обеспечение WinProLadder, которое должно быть установлено на компьютере.
Принципы работы с программой WinProLadder демонстрирует следующий пример. Пусть требуется составить управляющую программу для генерирования светодиодного образа, используя индикаторы вывода ПЛК. Временная диаграмма включения выходных реле их светодиодов показана на рис. 4.15.
Рис. 4.15. Временная диаграмма включения выходных реле
Сначала включается Y0, затем через промежуток времени 1 с включается Y1. С интервалом в 1 с последовательно включаются Y2, затем Y3 и т.д. Через 1 с после того, как Y7 перейдет во включенное положение, все выходы необходимо перевести в выключенное состояние на длительность 1 сек. Эта процедура должна повторяться циклически.
Программа на языке релейно-контактных схем, реализующая включение выходных реле в соответствии с требуемой временной диаграммой, приведена на рис. 4.16.
Рис. 4.16. Программа на языке релейно-контактных схем
Рабочая область WinProLadder. Прежде, чем начинать строить первую прикладную программу, надо познакомиться с элементами рабочей области. Типичный рабочий экран WinProLadder показан на рис. 4.17.
Рис. 4.17. Рабочий экран WinProLadder
Рабочий экран состоит из многих операционных областей, самые важные среди этих областей следующие:
Главное Меню. Большинство действий может быть активизировано вызовом подменю нажатием левой кнопки мыши на главном меню.
Панель инструментов. Большинство главных действий может быть активизировано нажатием левой кнопки мыши на соответствующие кнопки этой области.
Поле компонент. Кнопки в этой области используются, в то время как выполняется ввод схемы программы или её редактирование.
Поле Статуса. Эта область обеспечивает информацию о режиме ПЛК и его статусе соединения, текущем положении курсора, использовании памяти схемы, режиме вставки или замены.
Дерево Проекта. Эта область отражает весь проект в виде дерева иерархии. Все задания, которые должны быть выполнены, могут быть активизированы щелчком кнопки мыши на объекте дерева.
Окно релейных диаграмм. В этой области пользователь может ввести и контролировать релейно-контактную схему. Winproladder позволяет пользователю открывать множество окон одновременно. Каждое окно может содержать несколько программ, во время выполнения можно нажатием кнопки активизировать необходимую область.
Создание нового проекта.
Шаг 1. File -> New Project или Ctrl+N. Появится диалог нового проекта.
Шаг 2. Введите имя проекта – «tutorial» в поле 'Project Name' и выберите одну из моделей ПЛК (FBs-20MC) в поле 'Model Name': для этого нажмите на кнопку «Edit» и выберите необходимое значение. Нажмите кнопку «OK».
Ввод программы релейно-контактной логики.
Шаг 1. Сначала введем цепь N0, которая показана на рис. 4.18.
Рис. 4.18. Цепь N000
Введите контакт таймера.
Переместите указатель мыши в панель компонентов и нажмите кнопку, тогда указатель изменится от формы стрелки в форму выбранного контакта (для нашего примера «А contact»). В это время курсор действует подобно штампу, нажатием левой кнопки мыши устанавливаем штамп на требуемую позицию.
Теперь переместите курсор в левую верхнюю позицию окна релейных диаграмм (в строку цепи N000) и нажмите левую кнопку – всплывет диалоговое окно редактирования элемента (рис. 4.19).
Рис.4.19. Окно редактирования элемента
Теперь введите «T0» с клавиатуры и нажмите Enter.
Введите функцию таймера.
Переместите указатель в панель компонентов и нажмите кнопку, тогда указатель изменится от формы стрелки в форму стрелки с T символом. Теперь переместите курсор в позицию справа от контакта T0 и щелкните кнопкой мыши – всплывет диалоговое окно редактирования параметров таймера (рис. 4.20).
Рис.4.20. Окно редактирования параметров таймера
Теперь введите 0 в поле T:, затем введите 100 в поле PV и нажмите кнопку OK или Enter.
Шаг 2. Введите цепь N001 (рис. 4.21).
Рис. 4.21. Цепь N001
Введите элемент А -контакт T0.
Переместите указатель в панель компонентов и нажмите кнопку, затем переместите указатель на элемент «цепь N001» и щелкните кнопкой мыши, затем введите с клавиатуры T0, Enter.
Введите SHFT – функцию.
Переместите указатель в панель компонентов и нажмите кнопку, затем переместите указатель вправо от контакта T0 и щелкните кнопкой мыши – всплывет диалоговое окно выбора функции (рис. 4.22).
Рис.4.22. Окно выбора функции
Теперь введите SHFL, Enter, или 51, Enter или нажмите «Shift/Rotate» в поле класса и затем выберите «SHFL» в поле имени, затем SHFL отразится в поле Function Name, затем нажмите Enter. После вышеприведенных операций всплывет диалоговое окно редактирования параметров функции (рис. 4.23).
Рис. 4.23. Окно редактирования параметров функции
Используйте мышь, чтобы нажать на поле флажка Импульса, чтобы активизировать запуск функции перепадом сигнала, затем завершите заполнение D: и N: полей. Если Вы не знаете или забыли значение D: или N: поля, можно переместить указатель выше поля имени, и там появится подсказка. Также, если Вы забыли значение входного диапазона или тип данных определенного поля, Вы можете переместить указатель на это поле ввода, и там также появится подсказка о типе данных и диапазоне.
Шаг 3. Введите цепь N002 (рис. 4.24).
Рис. 4.24. Цепь N002
Введите контакты цепи N002.
Переместите указатель на цепь N002 и выполните действия, описанные в шаге 2, чтобы ввести контакт M1924, затем переместите указатель на строку ниже M1924, введите контакт M8.
Переместите указатель на поле компонентов на компонент «Вертикальное соединение (Vertical Short)» и нажмите кнопку, затем переместите указатель на позицию рядом с M1924 (столбец 2) и нажмите левую кнопку мыши, после этого M1924 и M8 вертикально соединятся.
Введите функцию MOV.
Обратитесь к методу ввода, описанному в шаге 2, чтобы ввести эту функцию.
Шаг 4. Введите цепи N003…N010 (рис. 4.25).
Рис. 4.25. Цепи N003…N010
Используйте описанные выше действия для ввода самой верхней цепи – A-контакта M0 и катушки выходного реле Y0. Конфигурация верхней цепи на рис. 4.25 повторяется многократно, начиная с цепи с контактом M1 и до цепи с контактом M7. Для ввода всех этих цепей можно использовать операции копирования и вставки.
Переместите указатель в цепь N003 (цепь с контактом M0) и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, переместите указатель вниз или вправо, пока цепь не будет выбрана. Для выбора цепи можно также щелкнуть левой кнопкой мыши на ее обозначении N003. Затем выберите пункт меню Edit -> Copy или используйте клавиатуру: Ctrl + C.
Щелкните левой кнопкой мыши на следующую цепь (N004) и выберите пункт меню Edit -> Paste или используйте клавиатуру Ctrl + V. Появится новая цепь N004, идентичная цепи N003.
Следуйте инструкциям, описанными выше, чтобы сделать шаблон для следующих двух цепей. После этого скопируйте полученные 2 цепи снова, чтобы сформировать следующие 4 цепи. Таким образом, копируя трижды, мы можем получить все 8 цепей. Последний шаг состоит в изменении номеров контактов и реле цепей, сформированных предыдущими операциями.
Шаг 5. Сохраните проект.
File -> Save, затем введите с клавиатуры «tutorial», Enter.
Редактирование программы релейно-контактной логики.
Введите цепь управления работой счетчика (рис. 4.26).
Рис. 4.26. Цепь управления работой счетчика
Вставьте эту цепь под номером N003. Это можно сделать двумя методами.
Метод 1. Щелкните левой кнопкой мыши на указатель цепи N003, тогда цепь N003 будет выбрана. Нажмите правую кнопку мыши - появится всплывающее меню (рис. 4.27).
Рис. 4.27. Всплывающее меню
Выберите пункт Insert Network -> Before This Network, тогда появится пустая цепь N003. Повторите эту процедуру еще раз, чтобы получить другую пустую цепь. Используя действия, описанные выше (Шаг 2, цепь N001), введите всю цепь управления счетчиком.
Метод 2. Щелкните левой кнопкой мыши на любой ячейке окна релейных диаграмм. Нажмите клавишу Ins, чтобы ввести режим редактирования вставки. Цвет выделенного поля изменится.
Переместите указатель на первый элемент цепи N003 и нажмите левую кнопку, затем нажмите Enter, появится пустая цепь. Используя действия, описанные выше (Шаг 2, цепь N001), введите всю цепь управления счетчиком.
Редактирование параметров элемента схемы.
Редактирование параметров элементов схемы производится в окне редактирования (рис. 4.19, 4.20, 4.23). Для вызова окна редактирования щелкните левой кнопкой мыши на нужном элементе и нажмите Space, или щелкните дважды левой кнопкой мыши на нужном элементе.
Проверка синтаксиса программы.
Чтобы активизировать проверку синтаксиса релейно-контактной схемы, нужно либо нажать F8, либо выбрать пунктам меню: Tool -> Syntax Check.
Чтобы изменить параметры проверки синтаксиса, выберите пункт меню: Project -> Option, или нажмите Ctrl + F8.
Загрузка программы в ПЛК.
Изменим состояние рабочего режима «OFF» на состояние “ON”. Поскольку все модификации проекта могут быть сохранены на диске только в режиме «OFF», прежде чем начинать проверку программы, мы должны сохранить проектные данные в ПЛК. Проектные данные могут быть переданы в ПЛК, включая программу релейно-контактной схемы, комментарии элементов, данные таблицы и конфигурации, в то время как комментарий цепи и комментарий программного модуля могут существовать только в проектном файле.
Сохраните проектные данные в ПЛК. Следуйте пунктам меню следующим образом: File -> Save AS -> To PLC – появится диалог установки параметров соединения с ПЛК (рис. 4.28).
Рис. 4.28. Диалог установки параметров соединения с ПЛК
Есть три предопределенных сессии подключения, которые можно найти в выпадающем списке Connection Name: RS232, UDP, TCP. В этой обучающей программе мы подключаемся к ПЛК по последовательному интерфейсу, поэтому можем выбрать RS232 или создать новую сессию нажатием кнопки New, которая вызовет мастера создания новой сессии. Если не требуется создавать новую сессию, но предопределенная сессия - не совсем то, что нужно, тогда можно нажать кнопку Edit, чтобы изменить ее.
После нажатия кнопки OK WinProladder будет пробовать подключиться к ПЛК, и если подключение удастся, появится окно статуса ПЛК (рис. 4.29).
Рис. 4.29. Окно статуса ПЛК
Нажмите кнопку OK, чтобы возвратиться к окну релейно-контактной схемы.
Для запуска ПЛК на выполнение программы выполните пункты меню следующим образом: PLC -> Run PLC -> OK.
В то время как в ПЛК выполняется программа, его можно остановить: PLC -> Stop PLC -> OK.
Контроль работы программы.
Когда рабочий режим находится в состоянии «ON», и в ПЛК выполняется программа, диаграмма релейной схемы будет отображаться с подсветкой проводящего контакта красным (рис. 4.30).
Рис. 4.30. Вид релейной схемы во время выполнения программы
Как можно видеть, B-контакт T0 замкнут (потому что T0 находится в состоянии 0).
Все дискретные элементы могут быть отключены, переведены в сосотояние 1 или 0 непосредственно в окне релейной схемы. Для примера, чтобы изменить состояние контакта M0, нужно поместить курсор поверх контакта M0, затем нажать правую кнопку мыши, чтобы вызвать меню состояния контакта (рис. 4.31).
Рис. 4.31. Меню состояния контакта
Выберите желаемое значение, чтобы изменить состояние элемента. Все заблокированные элементы (установленные в состояние Disabled) на диаграмме релейной схемы внешне отличаются от нормального изображения элемента, как показано на рис. 4.32.
Рис. 4.32. Схема заблокированными элементами M0 и Y0
Просмотр оперативных данных регистра на диаграмме релейно-контактной схемы (которые по умолчанию не показываются), можно следующим образом: View -> Register content или нажатием F11.
Типовая диаграмма с оперативным отображением данных регистра приведена на рис. 4.33.
Рис. 4.33. Оперативное отображение данных регистра
Winproladder обеспечивает возможность одновременного контроля состояний многих элементов схемы. Для этого используется страница состояния. Чтобы создать новую страницу состояния, следуйте пунктам меню следующим образом:
Project -> Status Page -> New Status Page. Типовая страница состояния показана на рис. 4.34.
Рис. 4.34. Страница состояния
Дискретный элемент может быть заблокирован/разблокирован, переведен в состояние «ON» (1) или «OFF» (0) нажатием правой кнопки мыши для отображения меню (рис. 4.35).
Рис. 4.35. Меню установки состояний
Данные регистра могут быть показаны в бинарном, десятичном или шестнадцатеричном формате щелчком правой кнопки мыши, вызывающем меню (рис. 4.36).
Рис. 4.36. Меню выбора формата отображения данных регистра
В поле Ref. No. страницы состояния перечисляются обозначения элементов, состояние которых необходимо контролировать. Можно задать диапазон элементов в виде двух элементов, разделенными символами '-' или' ~ '. Например, запись X0, X2-X5, Y0-Y5, R0-R5 определяет 17 элементов одной командой.