Šiandien dalinuosi praktiniu straipsniu, kuris padės suprasti, kaip atrodo tobula PLC programa, pateikiu PLC programavimo standartus ir pasiūlymus praktiniam darbui.
Tobulos PLC programos projektavimo reikalavimai:
Pilna PLC programa nėra vien tik sistemos paleidimas; tam taip pat reikia išsamių komentarų, gerai{0}}struktūruotos architektūros, gero mastelio, visapusiškos aliarmo ir apsaugos sistemos bei išankstinio-paleidimo modeliavimo sistemos.
1. Paprastumas
Padarykite PLC programą kuo paprastesnę. Paprastumas reiškia standartizuotos programos ir paprastų instrukcijų naudojimą. Apskritai, tai apima programos struktūros optimizavimą ir programos supaprastinimą srauto valdymo instrukcijomis. Tiksliau, tai reiškia, kad reikia pakeisti vienos-funkcijos instrukcijas galingesnėmis ir atkreipti dėmesį į instrukcijų tvarką.
2. Skaitomumas
Sukurta programa turi būti gerai skaitoma. Tai ne tik padeda programuotojui geriau suprasti programą ir palengvina derinimą, bet ir palengvina ją suprasti kitiems, o vartotojams – prižiūrėti. Ji taip pat turėtų palengvinti programos sklaidą, kai reikia.
Kad būtų užtikrintas geras skaitomumas, programos dizainas turi būti kuo aiškesnis. Atkreipkite dėmesį į hierarchiją ir moduliškumą, net taikydami objekto{1}}projektavimo metodus. Kiek įmanoma naudokite standartinę projektavimo praktiką.
Jei programavimo kalbos naudojamos ypatingais atvejais, daugeliu atvejų reikėtų naudoti kopėčių diagramas, kad būtų lengviau skaityti. Įvesties / išvesties paskirstymas turėtų būti sistemingas, kad būtų lengviau įsiminti ir suprasti. Pridėkite komentarų, kai reikia. Vidinių komponentų naudojimas taip pat turėtų būti sistemingas; vengti atsitiktinio jų naudojimo.
Skaitomumas turėtų būti vertinamas nuo pat programos kūrimo pradžios. Visiškai tai pasiekti nėra lengva, nes programos derinimo metu, instrukcijų pridėjimas ar pašalinimas ir vidinių komponentų naudojimo pakeitimai gali padaryti iš pradžių aiškią programą kiek netvarkinga. Todėl leiskite koreguoti derinimo metu projektavimo etape, o po derinimo sutvarkykite. Taip programa bus kokybiškesnė.
Programos komentaruose turėtų būti bent ši informacija:
A. Sistemos komentarai: Autorių teisių savininkas ir visos programos paskirtis; B. Bloko komentarai: Pagrindinis bloko tikslas ir autorius; C. Segmentų komentarai: kodo segmento paskirtis; D. Kintamųjų komentarai: svarba savaime-akivaizdu, įskaitant įvesties / išvesties komentarus ir tarpinius kintamųjų komentarus. Kalbant apie konfidencialumą, tai turėtų būti sprendžiama naudojant šifravimo algoritmą arba programos blokinį šifravimą, o ne mažinant komentarus.
3. Teisingumas
PLC programa turi būti teisinga ir patikrinta faktiškai veikiant, kad būtų įrodyta, kad ji tinkamai veikia. Tai yra pats esminis PLC programos reikalavimas; jei tai nepasiekiama, kad ir kokie geri būtų kiti aspektai, jie nenaudingi.
Siekiant užtikrinti programos teisingumą, instrukcijos ir vidiniai įrenginiai turi būti naudojami tiksliai. Tikslus nurodymų naudojimas yra susijęs su tiksliu jų supratimu; todėl instrukcijų prasmė ir naudojimo sąlygos turi būti gerai suprantamos. Jei reikia, galima parašyti mažas programas, kad patikrintų kai kurias neaiškias instrukcijas.
Dėl tos pačios instrukcijos skirtumų dėl PLC gamybos partijų ar serijinių modelių kai kurios instrukcijos gali skirtis. Reikėtų atidžiai perskaityti programavimo vadovą.
Taip pat svarbu teisingai naudoti vidinius įrenginius. Pavyzdžiui, kai kurie PLC turi apsaugą nuo maitinimo{1}}, o kiti neturi. Labai svarbu užtikrinti, kad būtų naudojami įrenginiai, kuriems reikalinga apsauga nuo maitinimo{3}}ir atvirkščiai.
Trumpai tariant, svarbiausias reikalavimas PLC programoms yra tiksliai naudoti instrukcijas ir teisingai panaudoti vidinius komponentus, kad būtų užtikrintas tinkamas užprogramuotas programos vykdymas.
Pavyzdžiui, „Siemens“ PLC reikalingi kintamieji su saugojimo funkcijomis kaip tarpiniai kylančių ir mažėjančių kraštų kintamieji, pvz., M-taškai arba DB-taškai. Naudojant FC temp kintamąjį gali kilti problemų.
4. Patikimumas
Programos turi būti ne tik teisingos, bet ir patikimos. Patikimumas atspindi PLC programos stabilumą, kuris taip pat yra pagrindinis reikalavimas.
Kai kurios PLC programos tinkamai veikia normaliomis veikimo sąlygomis arba legalių operacijų metu, tačiau neveikia tinkamai esant neįprastoms veikimo sąlygoms (pvz., laikinai nutrūkus maitinimui ir greitai atstačius maitinimą) arba po neteisėtų operacijų (pvz., paspaudus mygtukus ne eilės tvarka arba paspaudus kelis mygtukus vienu metu). Tokios programos yra nepatikimos, nestabilios arba prastai sukurtos.
Geros PLC programos gali nustatyti neįprastas veikimo sąlygas ir sklandžiai jas integruoti su įprastomis sąlygomis, todėl programa gali prisitaikyti prie įvairių situacijų. Gera PLC programa gali atmesti nelegalias operacijas nepalikdama jokių „pėdsakų“, priima tik legalias operacijas.
Blokavimas yra įprastas būdas atmesti nelegalias operacijas; relių grandinėse dažnai naudojamas šis metodas, o PLC taip pat gali paveldėti šį metodą.
5. Lengvas modifikavimas
Programą turi būti lengva modifikuoti. Viena iš PLC savybių yra jo patogumas ir lankstumas prisitaikant prie įvairių situacijų. Tai pasiekiama modifikuojant arba pertvarkant programą.
Programos perkūrimas naudojamas, kai reikia pakeisti PLC proceso taikymo reikalavimus. Ne tik programa perrašoma, bet ir I/O reikia perskirstyti. Daugeliu atvejų programos perrašymas nėra būtinas; pakanka nedidelių pakeitimų. Tam reikia, kad programa būtų lengvai keičiama.
Lengvas modifikavimas taip pat reiškia lankstumą, reikalaujantį tik nedidelių pakeitimų, kad būtų pasiektas parametrų keitimo arba modifikavimo veiksmų tikslas.
6. Išplečiamumas
Daugelis programų gali būti iš anksto{0} suprogramuotos prieš įdiegiant svetainėje, tačiau svetainėje gali reikėti pridėti papildomų programų. Kad nebūtų sutrikdyta bendra sistemos struktūra, kiekvienoje funkcinėje srityje reikia rezervuoti pakankamai vietos atsarginei techninei įrangai. Programinė įranga turėtų būti sukurta atsižvelgiant į rankinį, automatinį ir pusiau automatinį veikimą, o vieta turėtų būti atitinkamai paskirstyta.
7. Visapusiška signalizacijos sistema
PLC sistemos dažnai naudojamos pramoninėje aplinkoje, kur kiekviena avarija gali sukelti didelių ar mažų nuostolių. Siekiant užtikrinti nelaimingų atsitikimų prevenciją arba sumažinti nuostolius avarijos metu, būtina pabrėžti PLC signalizacijos ir apsaugos funkcijas. Todėl tai pabrėžiama kaip svarbi sistemos dalis.
8. Programos modeliavimas
Norint užtikrinti{0}}svetainės derinimo eigą arba demonstruoti klientams, prieš diegiant dažnai reikia visiškai automatinio programos modeliavimo. Dėl to prie esamos programos reikia pridėti modeliavimo programos skyrių, kuris atjungiamas po įprasto veikimo svetainėje. Kad programa galėtų atlikti modeliavimą, reikia atlikti šiuos veiksmus:
(1) Konvertuokite faktinius PLC įvesties / išvesties taškus į tarpinius kintamuosius arba duomenų bloko kintamuosius;
(2) Parašykite modeliavimo programas kiekvienai įrangai pagal proceso reikalavimus.
Gera PLC programa gali būti laikoma ta, kuri atitinka aukščiau nurodytus reikalavimus.
PLC programavimo specifikacijos
1. Pasirinkite tinkamą PLC modelį ir I/O taškų skaičių. Pasirinkite specialius funkcinius modulius specifiniams funkciniams reikalavimams.
2. Susipažinkite su pasirinktomis PLC programavimo instrukcijomis ir kompiliavimo programine įranga.
3. Suplanuokite minkštuosius komponentus, įskaitant vidines reles, laikymo reles, duomenų registrus, laikmačius ir skaitiklius.
4. Suplanuokite programą, paprastai vadovaudamiesi gedimų pašalinimo, gedimų valdymo, rankinio tvarkymo, automatinio tvarkymo ir išvesties apdorojimo seka. Didesni projektai ar įranga automatizuotoje gamybos linijoje turėtų būti suskirstyti į funkcinius vienetus, tokius kaip liftai, perkėlimo įrenginiai ir kėlimo/sukimo įrenginiai. Jie turėtų būti užprogramuoti segmentais ir blokais pagal aukščiau pateiktą vienetų struktūrą.
5. Pridėkite trumpų segmentų komentarų prieš kiekvieną segmentuotą arba bloku{1}}pagrįstą programą, paaiškindami jos funkciją. Jei reikia, nurodykite atitinkamą proceso eigą. Segmentuotų arba blokų{4}}pagrįstų programų tvarka bendroje programoje paprastai turėtų atitikti proceso eigos seką, kad būtų lengviau skaityti.
6. Prieš kuriant programą, įranga turi būti abstrahuota. Įprasti veiksniai, pvz., stabdymas, avarinis stabdymas, perkrova, -ribos viršijimas, skirtasis laikas, apsauginė šviesos uždanga, susidūrimo sustabdymas ir durų jungiklis, turėtų būti ištraukti ir įdėti į paleidimo-paleidimo grandinę arba paleidimo-pagrindinę valdymo ir blokavimo grandinę. Tai yra pagrindinė visos programos struktūros prielaida. Remiantis tuo, programa yra padalinta į dvi pagrindines funkcines sritis: automatinę ir rankinę.
7. Bendrieji programos struktūros rankinių funkcijų srities veiksniai, tokie kaip rankinis valdymas ir veiksniai, keliantys pavojų įrangai ir asmeniniam saugumui, turėtų būti išskirti ir patalpinti į rankinio pagrindinio valdymo ir blokavimo grandinę, kad būtų apsaugota, ekranuota ir pavojaus signalas rankiniam valdymui.
8. Bendrieji programos struktūros automatinių funkcijų srities veiksniai, pvz., automatinis veikimas, -ribos viršijimas ir skirtojo laiko faktoriai, turėtų būti išskleisti ir įtraukti į automatinio pagrindinio valdymo ir blokavimo grandinę, kad būtų apsaugota, ekranuojama ir įspėjama automatiškai valdoma įranga. Bendras principas yra griežtai apriboti įrangos patekimą, tuo pačiu laisvai ribojant įrangos išėjimą, užtikrinant saugumą.
9. Programoje turėtų būti sukurta pagrindinė atstatymo funkcija, kuri palengvintų greitą ir lengvą normalaus įrangos veikimo atkūrimą gedimo atveju. Pagrindinis atstatymas turėtų visiškai atsižvelgti į įrangos ir personalo saugumą atkūrimo proceso metu.
10. Perjungiant iš automatinio režimo į rankinį režimą, programa turėtų išvalyti išėjimus ir tarpines būsenas iš automatinio režimo. Ypač naudojant SET nurodymą automatiniu režimu, jį reikia išvalyti naudojant RESET instrukciją rankiniu režimu.
11. Dvi išėjimai yra griežtai draudžiami programuojant; ty du ar daugiau kartų programoje pasirodo tas pats išvesties sakinys arba ta pati išvesties ritė. Tam pačiam išvesties taškui skirtingomis režimo sąlygomis perdavimui naudokite tarpinę relę ir galiausiai sujunkite jas į vieną išvesties tašką.
12. Kai naudojate jutiklinį ekraną, valdymo sritis ir būsenos sritis, kurią bendrina jutiklinis ekranas ir PLC, negali būti naudojamos kitiems funkciniams programavimo darbams atlikti.
13. Prieš naudodami bet kurį specialų PLC modulį patikrinkite, ar jo valdymo sritis ir būsenos sritis užima darbinius žodžius. Jei taip, neprogramuokite šių darbo žodžių kitiems tikslams.
14. PLC įėjimai, išėjimai, tarpinės relės, laikmačiai, skaitikliai ir duomenų registrai turi būti pažymėti kiniškais rašmenimis. Įvestis ir išvestis taip pat turi apimti komponentų pavadinimus ir žymų numerius. Atitinkami įvesties taškai paprastai yra pagal nutylėjimą NĖRA kontaktų, prijungtų prie išorinių jungiklių. Įvadams, kuriems reikalingi NC kontaktai, tai reikia nurodyti komentaruose. Visi komentarai turi būti aiškūs ir nedviprasmiški, vengiant nesusipratimų ir kuo mažiau bendrinių terminų.
15. Kai projekto derinimas baigtas, galutinė programinė įranga turi būti išsaugota. Išsaugotame failo pavadinime turi būti projekto numeris, autorius, data ir versijos numeris.
16. Dėl programos šifravimo: Užšifruotos programos slaptažodis turi būti saugomas tam skirtame faile, aiškiai nurodant vartotojo vardą, slaptažodį ir teises. Šis failas turėtų būti išplatintas bent dviem žmonėms, kad jie sužinotų slaptažodį ir kad programa nebūtų nepasiekiama dėl slaptažodžio praradimo.
Programavimo pasiūlymai
1. Kai PLC ir pagrindinis kompiuteris (arba jutiklinis ekranas) sudaro stebėjimo sistemą, ekrane dažnai turi būti rodomi valdymo režimai, tokie kaip „rankinis“ ir „automatinis“ (paprastai keli režimai gali turėti tik vieną). Programoje gali būti naudojama „MOV“ instrukcija. Pavyzdžiui, pasirinkus "rankinį", konstanta 1 perkeliama į registrą VB10; pasirinkus "automatinis", 2 perkeliamas į tą patį registrą VB10. Patikrinus duomenis registre, galima nustatyti sistemos valdymo režimą. Šio metodo pranašumas yra tai, kad jį lengva suprasti ir nereikia atlikti sudėtingų procedūrų, tokių kaip blokavimas.
2. Kai programa apima analoginio signalo valdymą, jei nuskaitomas analoginis signalas praktiškai neturi klaidų, gali būti naudojamas laiko filtravimas, kad būtų atidėtas įėjimas. Jei nuskaitytuose duomenyse yra didelė klaida, reikia kitų filtravimo metodų, pvz., vidurkio. Daugiau informacijos rasite atitinkamuose dokumentuose.
3. Programos derinimo metu, jei įvykdoma sąlyga, bet išvesties ritė nėra aktyvuota, patikrinkite, ar ši jūsų programos dalis yra tokiuose sakiniuose, kaip „JUMP go to“. Kita galimybė yra ta, kad po programos pertraukimo sąlyga yra įvykdyta, bet nėra išvesties; tai paprastai rodo, kad ši programos dalis nėra nuskaitoma.
4. Nuosekliojo valdymo programose, ty kai vienas veiksmas yra atliktas ir pradedamas kitas veiksmas, valdymo režimas +10+10 yra labai patogus. Idėja yra tokia: inicijavimo metu registras iš anksto nustatytas į 0. Paleidus sistemą, jis padidinamas 10, registro reikšmė pakyla iki 10. Kai registras yra 10, galima atlikti pirmąjį veiksmą. Po pirmojo veiksmo registras vėl padidinamas 10, registro reikšmė padidinama iki 20, leidžianti atlikti antrą veiksmą. Po antro veiksmo jis vėl padidinamas 10, registro reikšmė pakeliama iki 30. Tokiu būdu, patikrinus reikšmę registre, galima nustatyti norimą veiksmą. Kai reikia šuolio veiksmo, padidėjimą galima keisti nuo 10 iki 20, 30 ir tt, atsižvelgiant į konkrečius reikalavimus.
Kodėl reikia padidinti 10, o ne 1? Kadangi padidinus 10, jei reikia įterpti segmentą, jį galima įterpti į bet kurį iš 10 galimų lizdų.
5. Kuriant programą, jei įvyksta su procesu -susijusi gedimas (nekontroliuojamas valdymo sistemos), geriausia išlaikyti gedimo reiškinį ir teikti vaizdinius bei garsinius pavojaus signalus, kol operatorius iš naujo nustatys sistemą, kad žinotų apie gedimą. Priešingu atveju, jei sistema sustos, kiti gali manyti, kad yra su programa susijusi problema. Į šiuos dalykus paprastai reikia atsižvelgti kuriant naują sistemą.
6. Dažnai iškviečiamas paprogrames galima paversti submoduliais dažniems skambučiams.
7. Kadangi kiekvienam gamybos mašinos darbo ciklo žingsniui atlikti reikia tam tikro laiko, o šie laikai turi tam tikras ribas, laikmatis gali būti paleistas kartu su stebimo žingsnio pradžia. Laikmačio laikas turi būti 20–30 % ilgesnis nei įprasta veiksmo trukmė. Laikmačio išvesties signalas gali būti naudojamas pavojaus signalams arba automatinio išjungimo įrenginiams. Kai veiksmo laikas viršija nurodytą laiką ir pasiekia atitinkamą iš anksto nustatytą laikmačio laiką ir prieš prasidedant kitam veiksmui, laikmatis duoda gedimo signalą. Šis signalas sustabdo normalų darbo ciklą ir pradeda aliarmo arba išjungimo procedūrą; tai dažniausiai vadiname per-ciklo apsauga.
8. Kai kurie saugos aptikimo jungikliai (pvz., avarinio stabdymo mygtukai, apsauginės šviesos užuolaidos, ribiniai jungikliai ir kt.) turėtų naudoti normaliai uždarytus (NC) įėjimus.
9. Saugumo ir energijos taupymo sumetimais išėjimai turėtų būti suprojektuoti taip, kad įsijungtų tik tada, kai reikia, ir sustotų, kai veiksmas bus baigtas, o ne taip, kad būtų išvestas nuolat, kol reikia sustabdyti.
10. Pavarų veikimo principas turėtų būti toks: geriau nejudėti, nei nejudėti.
11. Vieno-įrenginio įrangos valdymas: kiekvienas įrenginys turi turėti rankinio / automatinio perjungimo funkciją ir paleidimo / sustabdymo funkciją rankinio valdymo metu. Perjungiant iš automatinio į rankinį režimą, įranga neturi sustoti; perjungiant iš rankinio į automatinį, įrangos paleidimas/išjungimas priklauso nuo automatinės programos.
12. Kiekvienas įrangos vienetas (siurblys, ventiliatorius ir kita didelė įranga) turi būti pasukta po 24 valandų veikimo ir turi būti kaupiamasis veikimo laiko įrašas, nebent paleidimo/išjungimo seka būtų nustatyta pagrindinio kompiuterio; kitu atveju operatorius turi jį nustatyti rankiniu būdu.
