Issuu on Google+

Voorstellingsmethoden in PLC-systemen 0. Inleiding Er zijn verschillende methoden om een besturingsprobleem op een gestructureerde manier om te zetten naar een PLC-programma, zoals: -

het ladderdiagram; het logisch diagram; het toestandsdiagram; het stroomschema of flowchart; het functiediagram of grafcet-diagram.

In deze les komen de eerste vier methoden aan de orde. Het functiediagram wordt niet in deze les besproken. Na het bestuderen van deze les kunt u: -

de toepassingsgebieden van het ladderdiagram, logisch diagram, toestandsdiagram en stroomschema (flowchart) beschrijven;

-

aangaande ladderdiagrammen: • de symbolen en de opbouw weergeven; • deze toepassen bij EN-, OF-, NIET en timer-functies, en de relatie met de bijbehorende Booleaanse functies verklaren; • de functie en het gedrag van merkers in het algemeen weergeven, deze toepassen in ladderdiagrammen en aangeven hoe hiermee volgordebesturingen worden gerealiseerd;

-

aangaande logische diagrammen: • de symbolen en de opbouw weergeven; • de werking verklaren bij eenvoudige besturingen; • aangeven hoe de standaard logische functies hierin worden weergegeven, evenals die van timers en tellers;

-

aangaande stroomschema's (flowcharts): • de symbolen en de opbouw weergeven; • de werking verklaren bij eenvoudige besturingen; • aangeven hoe deelprogramma's worden opgenomen als subroutines;

-

aangaande toestandsdiagrammen: • de symbolen en de opbouw weergeven; • de werking verklaren bij eenvoudige toepassingen; • de relatie beschrijven tussen situaties en overgangen.

203-06.3

Copyright © Dirksen (V)

1


1. Ladderdiagram Het ladderdiagram is ontstaan in de beginperiode van de programmeerbare besturingen; het sluit nauw aan bij de tekenwijze van relaisschakelingen. Het vervangen van relaisschakelingen door PLC's was een van de eerste toepassingen van het ladderdiagram. Voor meer complexe besturingen is deze manier van voorstellen niet zo geschikt, maar voor de standaardbewerkingen zoals EN-, OF-, NIET-, teller- en timer-functies voldoet deze methode goed.

1.1 Symbolen en opbouw van een ladderdiagram Het ladderdiagram is te vergelijken met het schakelschema met symbolen volgens de Nederlandse norm NEN 5152. Bij een ladderdiagram is het aantal symbolen zeer beperkt. De symbolen van het ladderdiagram en de overeenkomstige schakelschema-symbolen volgens de NEN 5152 zijn weergegeven in figuur 1:

Figuur 1 Bij een ladderdiagram worden de contacten, uitgangen, tellers en tijdelementen genummerd. Deze nummers worden in de Booleaanse vergelijking als variabelen beschouwd. Contacten in serie houden dan een logische EN-functie van de gelijknamige variabelen in, en parallelle contacten duiden op de OF-functie van de gelijknamige variabelen. In figuur 2 is een voorbeeld van een eenvoudig ladderdiagram weergegeven. Bij het noteren van de bijbehorende Booleaanse vergelijkingen wordt een uitgang v贸贸r het = teken geplaatst, de variabelen en de logische functies erna. Vraag 1:

Figuur 2

Wat is de Booleaanse vergelijking voor de schakeling in figuur 2?

Antwoord 1: 30 = 0 @

2

Copyright 漏 Dirksen (V)

203-06.3


De schakeling in figuur 2 is functioneel gelijk aan die in figuur 3; het betreft hier een AND-functie. Voor beide geldt de Booleaanse vergelijking: , waarin ‘0’, ‘1’ en ‘30’ de variabelen zijn. De 0 en de 1 bij de contacten in de figuren 2 en 3 zijn dus de nummers van de contacten en niet de logische "0" en "1". De nummers van de in- en uitgangen worden boven het symbool vermeld. Eventuele benamingen zoals 'pomp 1', 'eindschakelaar 2', en dergelijke worden onder het symbool vermeld. Een Booleaanse vergelijking zoals 30 = 0 @ 1 moet hier dus worden gelezen als: - uitgang 30 is actief als ingang 0 én ingang 1 actief zijn, of als:

Figuur 3

- uitgang 30 is de logische EN-functie van contact 0 en contact 1. Soms kunt u hiervoor ook andere notaties tegenkomen, zoals: OUT30 = IN0 @ IN1 Y30 = X0 @ X1 Het diagram moet logisch worden opgezet; voorwaarden en uitgangen die een bepaalde actie voorstellen worden daarom bij elkaar gezet. Bij een ladderdiagram gelden daarom de volgende regels: -

de voedingslijnen worden verticaal geplaatst; de contacten worden in horizontale volgorde geplaatst, waarbij de schakelvolgorde zoveel mogelijk van links naar rechts en van boven naar beneden wordt weergegeven.

Dit betekent dat uitgangen en andere gestuurde elementen aan de rechterzijde worden getekend. Ingangen en andere interne voorwaarden worden aan de linkerzijde getekend. Het voordeel van het van boven naar beneden tekenen en het in dezelfde volgorde programmeren is dat de cyclus zoals die in de PLC plaatsvindt ook in het diagram is weergegeven. De PLC werkt de ingevoerde instructies ook in een vaste volgorde af. Vraag 2:

Het afwerken van de instructies in een vaste volgorde wordt aangeduid met de zogenaamde .... werking van de PLC.

Antwoord 2: cyclische

203-06.3

Copyright © Dirksen (V)

3


1.2 Het gebruik van merkers Een uitgang mag slechts één keer worden aangestuurd. Wanneer een bepaalde uitgang vanuit meer plaatsen in het programma moet worden aangestuurd dan wordt gebruik gemaakt van zogenaamde 'merkers'. Een merker is te beschouwen als een intern hulprelais dat zich gedraagt als een normale uitgang, met dit verschil dat er geen fysieke aansluiting naar buiten is. Indien een uitgang in het programma een aantal malen wordt aangestuurd zonder daarbij merkers te gebruiken, dan is in het programma niet na te gaan waar het commando vandaan komt dat de uitgang actief maakt. Zo kan tijdens eenzelfde PLC-cyclus een bepaalde voorwaarde de uitgang "1" maken, terwijl de volgende voorwaarde de uitgang weer "0" maakt. In dit soort situaties biedt het gebruik van merkers hiervoor oplossingen. Het gebruik van deze merkers is daarom aan te raden, omdat daarmee het programma beter leesbaar wordt. In figuur 4 is weergegeven hoe met de merkers M1 en M2 een uitgang vanuit verschillende delen van het programma wordt aangestuurd. De merkers, met hetzelfde symbool als dat van de uitgang, worden ook in één of meer horizontale lijnen geplaatst. Vraag 3:

Hoe luiden in figuur 4 de Booleaanse vergelijkingen voor M1, M2 en voor uitgang 30?

Figuur 4 Er gelden nu voor het diagram in figuur 4 de volgende Booleaanse vergelijkingen:

Antwoord 3:

4

Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


1.3 Volgorde-besturing met merkers Met behulp van merkers is het ook mogelijk om een zogenaamde volgordebesturing te realiseren. Hierbij wordt het proces verdeeld in een aantal logische stappen; vervolgens wordt bepaald onder welke voorwaarden (= 'condities') naar de volgende stap moet worden gesprongen. Zo ontstaat een overzichtelijk programma, dat gesplitst kan worden in "delen". Wanneer aan de condities voor de volgende stap is voldaan dan wordt de voorgaande stap uitgeschakeld en de volgende weer ingeschakeld. Zo kan een cyclisch proces worden opgezet met een ladderdiagram. Het voordeel van deze manier van weergeven is dat het cyclisch doorlopen van het programma tot uiting komt in de tekenwijze. De PLC begint boven aan het ladderdiagram de voorwaarden na te gaan en na de laatste tak onderaan het diagram wordt weer een input/output-operatie gedaan. Daarna begint de verwerking weer bovenaan in het diagram. In figuur 5 is een ladderdiagram weergegeven waarin de condities een merker activeren die de volgende stap actief maakt.

Figuur 5

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

5


1.4 Het weergeven van tijdelementen Bij een tijdelement, bijvoorbeeld voor het weergegeven van een vertraging, wordt de tijd meestal weergegeven als ‘K = 10’. Hierbij staat ‘10’ voor 10 seconden. Het tijdelement wordt rechts in een tak geplaatst en wordt in de Booleaanse functie op dezelfde wijze genoteerd als merkers en uitgangen. In figuur 6 is hiervan een voorbeeld weergegeven:

Figuur 6 Vraag 4:

Welke Booleaanse functies gelden er voor het ladderdiagram in figuur 6?

In een ladderdiagram kunnen ook parallelle situaties worden weergegeven. Er ontstaat dan een OF-functie. Dit is het geval in figuur 6. De logische functie van het ladderdiagram in figuur 6 komt overeen met die van de schakeling in figuur 7. Voor beide geldt: 50

=

en

31

= 50

De status van een uitgang kan weer worden gebruikt als voorwaarde voor een andere uitgang. Zo kan bijvoorbeeld bij een verkeerslichtenregeling in de uitgangsvoorwaarde voor de uitgang 'zijweg groen' (32) als voorwaarde worden opgenomen dat de uitgang 'hoofdweg rood' (31) aangestuurd moet zijn. In figuur 8 is dat weergegeven in een ladderdiagram.

Antwoord 4: 50 = {(2 @ 3) + ( @ 5)} @

6

Figuur 7

en 31 = 50 Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


Figuur 8 Een met software ontworpen ladderdiagram is weergegeven in figuur 9. Hierin staan enkele symbolen die niet in deze les worden besproken. Dit diagram geeft vooral een indruk van hoe met software ontworpen ladderdiagrammen eruit kunnen zien. STEP

/0 0 /0 / /0 0 /1 /0 0 /2

/0 0 /8

/12 0

/18 0 /23 0

LADDERDIAGRAM

PAGE

/3 0

| | | /0 0 /0 / C|------| | |---| |-------------------------------| | | | | C.0 /1 |----| | 316 R| | | |---| |-------------------------------| | | | |------| | | /0 0 /0 / /10 0 / | |---| |-|-|/|--------------------------( 20 /0 / )----| | | | | 20 /0 / | | |---| |-| | | | | | 316 | | |---| |-| | | | | /10 0 / /0 0 // 0 | |---| |-|-|/|--------------------------( 20 /1 )----| | | | | 20 /1 | | |---| |-| | | | | /13 0 /0 0 // 0 | |---| |-|-|/|-|------------------------( 210 / )----| | | | | | 210 / | 0 /10 / | | |---| |-|-|/|-| | | | | 210 / /12 0 20 /0 / /0 0 /0 / | |---| |---|/|---| |---|/|--------------( 211 )----| | | | 210 / /12 0 20 /1 /10 0 / | |---| |---|/|---| |---|/|-|------------( 212 )----| | | | | C.0 /1 0 /0 // 0 /12 0 /13 | 0 | |---|/|---|/|---|/|---|/|-| | | |

Figuur 9

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

7


2. Logisch diagram 2.1 Opbouw Om het verloop van een PLC-programma aan te duiden kunnen ook logische symbolen worden gebruikt. Dit wordt gedaan in een zogenaamd logisch diagram. Hierin worden de ingangen aan de bovenzijde getekend en de uitgangen aan de onderzijde. In figuur 10 wordt een voorbeeld gegeven van de besturing van een pomp, beschreven met een logisch diagram:

Figuur 10 De functie van de in- en uitgangen is als volgt: • Ingang 001 geeft aan dat de aanvoertank van de pomp niet leeg is. Indien de tank leeg is mag de pomp niet ingeschakeld zijn; • Ingang 002 is een thermische beveiliging van de motor; • Voor test-doeleinden kunnen deze beide beveiligingen worden overbrugd door ingang 003 actief te maken; • De ingangen 004 en 005 zijn druktoetsen waarmee de pomp met de hand wordt bediend; • De pomp zelf is aangesloten op uitgang 001.

8

Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


In de Booleaanse vergelijkingen worden vaak I en U gebruikt om ingangen en uitgangen van elkaar te kunnen onderscheiden. Zo wordt Ingang 001 aangegeven met I001, en Uitgang 001 met U001. Vraag 5:

Bepaal de Booleaanse functie voor de uitgang van blok (b) in figuur 10.

Aan de voorwaarden voor ingangen I001 en I002 moet beide zijn voldaan, dus dit houdt een EN-functie in voor blok (a). Blok (b) bevat een OF-functie, omdat met ingang I003 beide beveiligingen worden overbrugd. Vraag 6:

Waarom wordt ingang I004 geïnverteerd bij blok (c)?

In blok (c) moeten de signalen van de beide druktoetsen en de beide beveiligingen met overbrugging worden gecombineerd via een EN-functie. Vraag 7:

Hoe luidt de Booleaanse formule voor uitgang 001?

2.2 Timers en tellers In logische diagrammen worden timers en tellers ook aangegeven met blokken, waarbij in het blok de werking wordt verklaard; zie figuur 11a en 11b. Bij de teller in figuur 11b betekent ‘K = 10’ dat de uitgang “1” wordt of een puls afgeeft na 10 telpulsen op de ingang.

Figuur 11b: teller

Figuur 11a: timer

Antwoord 5: Antwoord 6: Wanneer deze druktoets wordt bediend dan is deze ingang "1" en moet de uitgang afschakelen. Hiervoor moet deze "1" van de ingang dus worden geïnverteerd. Antwoord 7:

203-06.3

Copyright © Dirksen (V)

9


3. Stroomschema Een flowchart of stroomschema wordt bijvoorbeeld toegepast om de probleemstelling van een schakeling aan te geven als nog niet is beslist welke methodiek zal worden toegepast om de oplossing te realiseren. Enkele veel voorkomende symbolen in flowcharts zijn weergegeven in figuur 12:

Figuur 12 De symbolen worden door lijnen verbonden. Voor flowcharts geldt onder andere: -

twee of meer ingangen kunnen samenkomen tot één uitgang;

-

verbindingslijnen kunnen elkaar kruisen;

-

als er geen pijlen in de verbindingslijnen worden geplaatst dan geldt dat de stroomrichting van links naar rechts en van boven naar beneden is.

We zullen het gebruik van stroomdiagrammen nu toelichten aan de hand van twee voorbeelden.

10

Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


3.1 Voorbeeld: Automatisch flessen vullen Voor een deelproces geldt dat op een lopende band flessen moeten worden aangevoerd en gevuld. Dit kan worden weergegeven in een stroomschema zoals dat in figuur 13:

Figuur 13 Vraag 8:

Het programma in figuur 13 bevat wel/niet een subroutine.

Om praktische redenen is dit stroomschema in twee gedeelten gesplitst met het verbindingssymbool (A). Zo kunnen erg lange lijnen in het schema worden vermeden.

Antwoord 8: niet

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

11


3.2 Voorbeeld: Centrale verwarmingsinstallatie In een centrale verwarmingsinstallatie stelt de bewoner de gewenste temperatuur Tgew in op de thermostaat. De werkelijke kamertemperatuur Tk wordt gemeten met een temperatuuropnemer. Door de regeling worden beide temperaturen met elkaar vergeleken. Als de werkelijke temperatuur te laag is dan wordt de gasklep geopend en wordt de hoofdbrander ontstoken. Als de temperatuur hoog genoeg is dan wordt de gasklep gesloten. Als de werkelijke kamertemperatuur en de gewenste temperatuur elkaar heel dicht genaderd zijn dan kan de gasklep in korte tijd zeer vaak open en dicht gaan. Om dit te vermijden moet een vertraging van 10 minuten worden ingebouwd. Pas na deze tijd mag een volgende temperatuurvergelijking plaatsvinden en de gasklep al dan niet worden geopend. Probeer nu hiervoor zelf een stroomdiagram te ontwikkelen aan de hand van figuur 14a.

Figuur 14a Vraag 9:

In blok (1) plaatsen we .... . Blokken (2) en (3) hebben in figuur 14a de functie van invoerblok/uitvoerblok. Het vergelijken van de temperaturen gebeurt in blok .... . Als geldt Tk > Tgew dan wordt de gasklep geopend/gesloten.

In figuur 14b is een mogelijke oplossing weergegeven. In de blokken (2) en (3) worden beide temperaturen ingelezen. Afhankelijk van de waarden van Tk en Tgew wordt de gasklep wel of niet geopend. De eigenlijke vergelijking vindt dus plaats in blok (4). In blok (7) wordt de wachttijd ingesteld.

Antwoord 9: start; invoerblok; (4) ; gesloten

12

Copyright Š Dirksen (V)

203-06.3


Figuur 14b In het voorbeeld van het automatisch flessen vullen is het stroomdiagram gebruikt om de stappen van een gedeelte van een proces in een logische volgorde weer te geven. In het voorbeeld van de centrale verwarmingsinstallatie is het stroomdiagram gebruikt om weer te geven zo’n proces bestuurd kan worden. Aan de hand van dergelijke stroomdiagrammen kan een programma worden ontwikkeld voor een besturing met een PLC.

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

13


4. Toestandsdiagram Toestandsdiagrammen worden toegepast om inzicht te verkrijgen in een schakeltechnisch probleem. Om tot een oplossing hiervan te komen wordt bijvoorbeeld de juiste volgorde vastgesteld van een aantal schakelstappen in een proces. In een toestandsdiagram wordt elke situatie weergegeven met een klein genummerd cirkeltje. Een omschrijving van de situatie wordt in of onder het betreffende cirkeltje weergegeven. De overgang van de ene situatie naar de volgende wordt weergegeven met een verbindingslijn, waarbij ook de voorwaarde voor deze overgang wordt weergegeven. Een toestandsdiagram is van toepassing op zowel totale projecten als op deelprojecten. Wanneer aan de gestelde voorwaarden wordt voldaan dan leidt dit tot het gewenste resultaat. In figuur 15 wordt in een toestandsdiagram weergegeven hoe een bestaande installatie kan worden gemoderniseerd. Dit is vooral dus ook een bedrijfskundig proces, dat niet kan worden geautomatiseerd.

Figuur 15 Vraag 10:

Antwoord 10:

14

Bij situatie 6 in figuur 15 houdt "materialen controleren" in: a. de omschrijving van deze situatie. b. de voorwaarde voor overgang naar situatie 7. c. de voorwaarde bij overgang van situatie 5 naar situatie 6.

a Copyright Š Dirksen (V)

203-06.3


5. Toepassingsgebieden De methodes waarmee een PLC-programma kan worden voorgesteld hangt van een aantal factoren af, met name van het toepassingsgebied. In dit hoofdstuk beschouwen we de toepassingsgebieden van de diverse diagrammen. Ladderdiagrammen De symbolen in een ladderdiagram zeer eenvoudig om te zetten in een instructielijst voor een PLC. De uitdrukkingen voor EN, OF en NIET, zijn standaard in elke PLC aanwezig, evenals timers en tellers. Ook is het mogelijk om elk symbool in het ladderdiagram om te zetten in instructies in het PLCprogramma. Het ladderdiagram is echter niet erg overzichtelijk. Ladderdiagrammen van grote en complexe besturingen zijn dan ook al gauw onleesbaar. Verder ontbreken er symbolen om analoge ingangen, rekenkundige bewerkingen en regelaars weer te geven. Het ladderdiagram voldoet goed voor het vertalen van relaisschema's in PLC-programma's en voor het opzetten van eenvoudige besturingen. Logische diagrammen Deze vorm van programmaweergave heeft de meeste beperkingen. Er zijn weinig symbolen beschikbaar en eigenlijk kunnen alleen die schakelingen hier goed mee worden weergegeven, die uitsluitend uit EN-, OF- en NIET-instructies bestaan. Zelfs het gebruik van timers en tellers leidt hier vaak tot onduidelijkheden. Voordeel is weer wel dat elk symbool kan worden omgezet in een instructie voor de PLC. Toepassingen treffen we vooral aan bij de eenvoudige besturings-, beveiligingsen bewakingstaken. Stroomschema's Stroomschema's kunnen worden gebruikt bij het programmeren van computers en het duidelijk en overzichtelijk weergeven van allerlei processen, ook als die complex zijn: Complexe processen kunnen in een aantal deelacties worden verdeeld om de samenhang daartussen te laten zien. Een nadeel van stroomschema's is dat er vaak allerlei lijnen en kruisingen door het schema lopen. Dit maakt het schema onduidelijk. Bovendien kunnen de symbolen in stroomschema's niet direct worden vertaald naar het soort instructies dat in PLC’s wordt gebruikt. Toestandsdiagrammen Toestandsdiagrammen zijn universeel, maar worden weinig toegepast bij het programmeren van PLC’s. Een uitbreiding van deze methode is de zogenaamde grafcet-methode oftewel het functiediagram, dat nauwer aansluit bij PLC-programma’s.

203-06.3

Copyright © Dirksen (V)

15


6. De IEC 61131-3 norm Van PC’s en de bijbehorende apparatuur zijn we gewend dat die in hoge mate compatibel zijn: Als u een PC heeft van een bepaald merk, dan kunt u daarop toch bijvoorbeeld een printer van een ander merk aansluiten, die daarna naar behoren zal functioneren. Bij de specificaties van de printer wordt namelijk aangegeven voor welke besturingssystemen die geschikt is; het merk PC is daarbij niet van belang. Dit is te danken aan het gegeven dat besturingssystemen voor PC’s zijn ontwikkeld volgens bepaalde gestandaardiseerde normen, zoals het ISO-OSImodel. Alle PLC-programmeeromgevingen kunnen ongeveer hetzelfde. Maar PLC’s en de bijbehorende apparatuur zijn lang niet altijd compatibel: Anders dan bij PC’s hebben veel fabrikanten van PLC’s hun eigen programmeertaal ontwikkeld, zonder dat er daarbij sprake is van standaardisatie. Wanneer voor een bepaald merk PLC eenmaal een PLC-programma geschreven is, dan zal dus niet zomaar worden overgestapt naar een ander merk PLC, omdat dan een groot deel van het programma opnieuw ontwikkeld zou moeten worden, en dat is bijzonder kostbaar. De norm IEC1) 61131 is ontwikkeld om een standaardisering aan te brengen in de programmeertalen voor PLC’s, waardoor deze compatibel worden met elkaar. De bedoeling van deze norm is dat programma’s die zijn geschreven in een taal volgens deze norm, kunnen werken op elk merk PLC dat voldoet aan deze norm. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van compilers die programma’s, die zijn geschreven in een taal volgens deze norm, vertalen naar een taal waarmee de PLC kan werken. Elk type PLC zal dus een eigen compiler gebruiken om aan de IEC 61131-3 norm te voldoen. Fabrikanten zijn niet verplicht om zich aan de IEC 61131-3 norm te houden, maar een groot deel van de PLC-fabrikanten ondersteunt deze norm toch wel. De simulatiesoftware CoDeSys is een programmeeromgeving die ook voldoet aan deze norm. De IEC 6113- norm is opgedeeld in verschillende delen, te weten: Deel 1: Deel 2: Deel 3: Deel 4: Deel 5: Deel 6: Deel 7: Deel 8:

16

General information; Equipment requirements and tests; Programming languages; User guidelines; Communications; (Future); Fuzzy control programming; Guidelines for the application and implementation of programming languages.

Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


In deel 3 van deze norm worden de PLC-programmeertalen beschreven, namelijk: - Ladder Diagram (LD) ook toegepast bij de CoDeSys- Function Block Diagram (FBD) opdrachten in deze cursus; - Structured Text (ST) een tekstuele programmeertaal die veel lijkt op de programmeertaal PASCAL; - Instruction List (IL) lijkt veel op de programmeertaal Assembly; - Sequential Function (SFC) functiediagram, ook wel Grafcet Chart genoemd. 1)

203-06.3

IEC = International Electrotechnical Commission.

Copyright Š Dirksen (V)

17


Samenvatting -

Voor het ontwerpen van schakelschema's kan gebruik worden gemaakt van: • • • •

-

Ladderdiagrammen worden toegepast bij eenvoudige standaardbewerkingen in PLC-besturingen, zoals EN-, OF-, NIET-, telleren timer-functies. Bij een ladderdiagram worden: -

18

het ladderdiagram; het logisch diagram; het toestandsdiagram; het stroomschema of flowchart.

voedingslijnen verticaal geplaatst; contacten in horizontale volgorde geplaatst, met de schakelvolgorde van links naar rechts en van boven naar beneden; uitgangen kunnen weer als voorwaarde in een keten worden opgenomen.

-

Merkers worden gebruikt om PLC-programma's overzichtelijk te maken. Met behulp van merkers zijn ook volgordebesturingen te realiseren.

-

Ook logische diagrammen zijn vooral geschikt voor besturingen die alleen gebruik maken van de EN-, OF- en NIET-functies. De logische symbolen die in de digitale techniek worden gebruikt, worden ook toegepast in logische diagrammen. Hierin worden de ingangen aan de bovenkant geplaatst en de uitgangen aan de onderkant. Timers en tellers worden door blokken weergegeven, waarbij in het blok wordt aangegeven om welke functie het gaat.

-

Het stroomschema is een methode die vooral voldoet bij complexe besturingen. Een schakelprobleem kan inzichtelijk worden gemaakt met een stroomdiagram of met een flowchart. In een stroomdiagram worden de verschillende stappen en functies weergegeven met blokken in een logische volgorde.

-

Een toestandsdiagram kan worden gebruikt om de volgorde van een aantal schakelstappen vast te leggen, zowel in gehele projecten als in deelprocessen.

Copyright © Dirksen (V)

203-06.3


Herhalingsopgaven 1.

Hoe luidt de Booleaanse vergelijking voor onderstaand ladderdiagram?

2.

Wat zijn merkers?

3.

Waarom is het niet verstandig om een PLC-uitgang op een aantal plaatsen in het programma op te nemen? Hoe is dit dan op te lossen?

4.

Hoe kan met een ladderdiagram een volgordebesturing worden gemaakt?

5.

Welke symbolen worden in een logisch diagram gebruikt? Hoe worden tellers en timers daarin weergegeven? Wat zijn de beperkingen van het logische diagram?

6.

Geef een korte beschrijving van een flowchart.

7.

Behalve in de besturingstechniek wordt een flowchart ook vaak op een ander terrein toegepast. Welk?

8.

Wat is een subroutine?

9.

Geef een korte beschrijving van een toestandsdiagram.

10.

Welke voorstellingsmethode is het meest geschikt om relais- of contactschakelingen in een PLC-programma om te zetten?

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

19


Uitwerkingen herhalingsopgaven

20

1.

De Booleaanse vergelijking voor dit ladderdiagram is:

2.

Merkers zijn te beschouwen als interne hulprelais van de PLC. Merkers hebben geen aansluiting naar buiten, maar kunnen binnen het programma worden gebruikt als interne uitgangen.

3.

Wanneer een PLC-uitgang op een aantal plaatsen in het programma is opgenomen dan is het moeilijk om na te gaan welke voorwaarde een bepaalde uitgang aanstuurt. Het gebruik van merkers biedt hiervoor oplossingen.

4.

Met een ladderdiagram kan een volgordebesturing worden gemaakt door de voorwaarden voor een bepaalde stap te koppelen aan een merker. Wanneer deze merker actief wordt dan begint de volgende stap in het proces.

5.

In een logisch diagram worden symbolen uit de digitale techniek gebruikt. Tellers en timers worden daarin weergegeven met blokken waarin de functie staat vermeld, evenals tijden en telstanden. De beperkingen van het logische diagram zijn dat er een beperkt aantal symbolen is; complexe bewerkingen kunnen hierin niet worden weergegeven, en tijdgebonden functies zijn moeilijk weer te geven.

6.

Een flowchart is een stroomschema waarin een schakelprobleem wordt weergegeven in blokken met een logische volgorde. Door de vorm van de blokken hebben deze een speciale betekenis. Welke techniek er uiteindelijk wordt toegepast bij de realisatie speelt bij flowcharts nog geen rol.

7.

Flowcharts worden universeel toegepast, bijvoorbeeld bij het ontwerpen van computerprogramma's, bij het weergeven van een productieproces en bij het weergeven van allerlei organisatieprocessen.

8.

Een subroutine is een deelprogramma dat vanuit het hoofdprogramma kan worden aangeroepen. Het stroomdiagram kent voor deze aanroep een speciaal symbool.

9.

In een toestandsdiagram wordt elke situatie weergegeven met een klein genummerd cirkeltje, met daarbij een omschrijving van de situatie. De overgang van de ene situatie naar de volgende wordt weergegeven met een verbindingslijn, met daarbij de voorwaarde voor deze overgang.

10.

De voorstellingsmethode die het meest geschikt is om relais- of contactschakelingen in een PLC-programma om te zetten is het ladderdiagram, dat oorspronkelijk speciaal hiervoor is ontwikkeld.

Copyright Š Dirksen (V)

203-06.3


MPC-opgaven 1.

Beschouw onderstaande beweringen: - Het ladderdiagram geeft de werking weer van een besturingsinstallatie. - In een ladderdiagram kan een vertraging worden weergegeven. Welke beweringen zijn juist? a. b. c. d.

2.

Alleen de eerste. Alleen de tweede. Beide. Geen van beide.

Er wordt een pomp aangestuurd door uitgang 005 van een PLC. De voorwaarden voor het "1" maken van deze uitgang zijn: -

de schakelaar op ingang 001 moet op 'AAN' staan; de motorbeveiliging op ingang 002 moet 'UIT' zijn; de niveauschakelaar op ingang 003 moet 'AAN' zijn; via een schakelaar op ingang 004 is het mogelijk om de voorwaarde op ingang 003 te overbruggen. Wanneer deze ingang 'AAN' is heeft ingang 003 geen invloed meer op het aansturen van de uitgang.

Wat is hiervoor het juiste ladderdiagram?

203-06.3

Copyright Š Dirksen (V)

21


3.

De Booleaanse vergelijkingen voor nevenstaand ladderdiagram luiden: a. en

4=5

en

6=4

en

4@6

en

6=4

b.

c.

d.

4.

Gegeven is de Booleaanse vergelijking Welk ladderdiagram geldt hiervoor?

5.

Beschouw onderstaande beweringen. - In een ladderdiagram kan een programma overzichtelijk gemaakt worden met merkers. - Met een merker kan een lamp aangestuurd worden. Welke beweringen zijn juist? a. b. c. d.

22

Alleen de eerste. Alleen de tweede. Beide. Geen van beide.

Copyright Š Dirksen (V)

203-06.3


6.

In onderstaande figuur is een logisch diagram weergegeven.

Welke van de Booleaanse vergelijking is juist voor uitgang 005? a. b. c. d. 7.

Wat is juist? a. Een toestandsdiagram wordt gebruikt om de juiste volgorde vast te stellen in de schakelstappen van een proces. b. Een toestandsdiagram is alleen toepasbaar op gehele projecten en niet op delen van een proces. c. In een toestandsdiagram worden de verschillende situaties altijd in dezelfde vaste volgorde doorlopen. d. Een toestandsdiagram kent een uitgebreide set symbolen.

8.

Wat is juist? a. IEC 61131 is een gestandaardiseerde programmeertaal voor PLC’s. b. IEC 61131 is een standaardisering in de programmeertalen voor PLC’s. c. Een programma dat is geschreven volgens IEC 61131 kan op elk merk PLC werken. d. Nieuwe PLC's moeten voldoen aan IEC 61131.

203-06.3

Copyright © Dirksen (V)

23


Onderstaand stroomdiagram behoort bij de volgende MPC-opgaven. In dit stroomdiagram is P een variabele die onder bepaalde omstandigheden wordt afgedrukt.

9.

De bewerking in blok (3) ..... a. b. c. d.

10.

In blok (4) wordt voor P afgedrukt de waarde ..... a. b. c. d.

24

vindt 0 maal plaats. vindt 1 maal plaats. vindt 4 maal plaats. vindt 5 maal plaats.

0. 1. 5. 6.

Copyright Š Dirksen (V)

203-06.3


Testje GSGDS