Issuu on Google+

Automatizacija parkinga primjenom PLC uređaja

Diplomski rad ppaallee@hotmail.com


SADRŽAJ 1. SPISAK STRANIH POJMOVA..............................................................................5 2. UVOD.........................................................................................................................6 3. PRIMJENA I PROGRAMIRANJE PLC-a............................................................7 3.1. Prednost upravljanja pomoću PLC-a...................................................................8 3.2. Pristup projektovanju sistema upravljanja pomoću PLC uređaja......................10 3.3. Opis sistema upravljanja sa PLC uređajem........................................................11 3.4. Programiranje PLC-a.........................................................................................11 3.5. Više o ljestvičastom dijagramu..........................................................................13 3.6. Normalno otvoreni i normalno zatvoreni kontakti.............................................14 4. PRIMJER PROJEKTOVANJA PLC KOLA......................................................17 4.1. Projektni zadatak................................................................................................17 4.2. Realizacija..........................................................................................................18 4.2.1. Izbor arhitekture..........................................................................................18 4.2.2. Logičko projektovanje................................................................................19 5. WIN-PLC SIMULATOR.......................................................................................21 5.1. Koje mogućnosti nudi WinPLC7.......................................................................21 5.2. Sistemski zahtjevi..............................................................................................21 5.3. Sažeti tutorijal simulatora..................................................................................22 5.4. Kreiranje projekta..............................................................................................24 5.4.1. Kreiranje liste operanada.............................................................................25 5.4.2. Kreiranje OB1.............................................................................................26 5.5. Prenos blokova do ciljnog sistema.....................................................................34 5.6. Nadgledanje OB1...............................................................................................35 5.7. Simulacija rada OB1 pomoću PLC maske.........................................................36 5.8. Provjeranje PLC programa................................................................................36 5.9. Cross-reference lista...........................................................................................37 5.10. Provjera PLC programa...................................................................................39 6. WIN-PLC7 ANALIZATOR...................................................................................40 6.1. Sistemski zahtjevi..............................................................................................40 6.2. Kreiranje novog projekta...................................................................................40 6.2.1. Kreiranje nove veze.....................................................................................41 6.2.2. Dodavanje operanada signalnom prozoru...................................................42 6.2.3. Snimanje signala.........................................................................................44 6.2.4. Kretanje kroz zapis......................................................................................44 6.3. Korisnički interfejs.............................................................................................45


6.3.1. Lista signala................................................................................................46 6.3.2. Prozor signala..............................................................................................46 6.3.3. Razmjera.....................................................................................................47 6.4. Veze u okviru analizatora..................................................................................48 6.4.1. Vrste veza....................................................................................................48 6.5. Slanje SMS poruke............................................................................................49 6.5.1. Test SMS.....................................................................................................50 7. ZAKLJUÄŒAK..........................................................................................................51 8. LITERATURA........................................................................................................52


1. SPISAK STRANIH POJMOVA PLC

– Programabilni logički kontroler.

Ladder

– Ljestvičasti logički dijagram.

IEC

– Internacionalna elektrotehnička komisija za standarde.

IL

– Klasa asemblerskih jezika.

ST

– Klasa proceduralnih jezika.

LD

– Ljestvičast dijagram.

FBD

– Funkcionalni blok dijagram.

LL

– Logički nivo projektovanja.

SL

– Bezbjedonosni nivo projektovanja.

HAL

– Apstraktni hardverski nivo projektovanja.

GPS

– Globalni sistem pozicioniranja.

SMS

– Sistem kratkih poruka.

Drag-drop

– Operacija povlačenja i puštanja objekta.

IP

– Internet protokol.

TCP/IP

– Protokol za kontrolu prenosa.

Quick start

– Prečice prilikom biranja određenih funkcija softvera.

And

– Logičko I kolo.

Or

– Logičko ILI kolo.

PIO

– Ulazno/Izlazni port.


2. UVOD Programabilni kontroleri su doveli do svojevrsne revolucije u načinu proizvodnje. Oni su omogućili fleksibilnu i profitabilnu automatizaciju proizvodnih procesa. Osim direktnog upravljanja proizvodnjom, programabilni kontroleri i računarom upravljani uređaji, generišu i mnoštvo podataka. U mnogim slučajevima, podaci mogu biti vrijedniji od samog proizvoda. Mnogi proizvodni procesi su izrazito neefikasni. Prikupljanjem podataka o procesu i njihovom analizom, može se učiniti da proces postane efikasniji, da kvalitet proizvoda bude viši, da se skrati vrijeme zastoja. Prvi korak u ovom pravcu jeste prikupljanje i prenos podataka. Za prenos podataka se koriste komunikacione mreže. Postoji veliki broj tipova komunikacionih mreža prilagođenih specifičnim zahtjevima upravljačkih sistema. Projektant upravljačkih sistema uvijek postavlja pitanje kada u manjim sistemima upotrijebiti programabilni logički kontroler. Nekada je to pitanje bilo opravdano visokom cijenom kontrolera, ali danas s obzirom na masovnu proizvodnju i nisku cijenu, primjena programabilnih logičkih kontrolera je svakako opravdana. Dovoljno je da u sistem upravljanja treba ugraditi nekoliko upravljačkih i vremenskih elemenata pa da se sa kontrolerom dobije jeftiniji i fleksibilniji upravljački sistem.


3. PRIMJENA I PROGRAMIRANJE PLC-a Sistem upravljanja u elektrotehnici čini skup elektronskih uređaja i opreme koji obezbjeđuju stabilnost, tačnost i eliminaciju štetnih prelaznih stanja u proizvodnim procesima. Sistem upravljanja može biti različitog oblika i implementacije, od energetskih postrojenja do mašina. Sistemi upravljanja su se razvijali tokom vremena. U ranom periodu razvoja sami ljudi su obavljali upravljačke zadatke. Krajem šezdesetih godina prošlog vijeka sistemi upravljanja su bili zasnovani na primjeni relejne logike, zasnovane na relativno jednostavnim logičkim algoritmima. Glavna mana relejne logike je da se pri bilo kakvoj promjeni u sistemu upravljanja ona mora mijenjati, promjenom ožičenja ili čak ubacivanjem u potpunosti novih sklopova. Te promjene izazivale su velike troškove ne samo za opremu već i dugotrajne zastoje potrebne za modifikaciju i testiranje. Napredak tehnologije u izradi mikroprocesora, u to vrijeme, doveo je do revolucije u sistemima upravljanja. Pojavila se ideja o izradi elektronsko-mikroprocesorskom upravljačkom uređaju koji bi se mogao jednostavno reprogramirati u slučaju izmjene u upravljačkim zadacima. Izrađeni su i prvi takvi uređaji, koji su dobili naziv programabilni logički kontroleri (Programmable logic controllers) ili skraćeno PLC. Dalji razvoj ovih uređaja je bio vrlo brz, pošto su pokazali izuzetne prednosti u odnosu na logiku zasnovanu na primjeni releja, jer nemaju mehaničkih pokretnih dijelova, fleksibilniji su zbog mogućnosti programiranja, manja je moguća pojava grešaka tokom ožičavanja, manjih su dimenzija, imaju manju sopstvenu potrošnju i pouzdanost rada im je velika. PLC kao industrijski računar samim svojim dizajnom predviđen je za primjenu u neposrednom okruženju procesa sa kojim upravlja, tako da je otporan na razne nepovoljne uticaje, prašina, vlaga, visoka temperatura, vibracije i elektromagnetne smetnje, tako da se obično primjenjuje za rješavanje decentralizovanih upravljačkih zadataka, na samom mjestu upravljanja, gdje se povezuje preko ulaza i izlaza sa uređajima kao što su operatorski paneli, motori, senzori, prekidači, ventili...

Slika 3.1PLC kao elemenat automatizovanog sistema


PLC kao i svaki računar ima operativni sistem, koji svakako ima mnogo manje mogućnosti od operativnih sistema opšte namjene, ali u današnje vrijeme opšte potrebe za komunikacijama može u potpunosti da podrži. Stoga je moguće izvesti povezivanje programabilnih logičkih kontrolera i eventualno centralnog računara ili drugih računara, radi rješavanja složenijih upravljačkih zadataka ili jednostavne akvizicije podataka i upravljanja sa daljine. Na prethodnoj slici su prikazane osnovne komponente automatizovanog sistema. Mogućnosti komunikacije među PLC uređajima su tako velike da omogućavaju visok stepen iskorišćenja i koordinacije procesa, kao i veliku fleksibilnost u realizaciji upravljačkog procesa, tako da mogućnost komunikacije kao i fleksibilnost predstavljaju glavne prednosti primjene rješenja sa PLC uređajima. PLC kontroler je elemenat automatizovanog sistema koji na osnovu prihvaćenih ulaznih signala sa ulaznih uređaja, po određenom programu, formira izlazne signale sa kojima upravlja izlaznim uređajima. U automatizovanom sistemu PLC kontroler je obično centar upravljanja. Izvršavanjem programa smještenog u programskoj memoriji PLC neprekidno posmatra stanje sistema preko ulaznih uređaja. Na osnovu logike implementirane u programu PLC određuje koje akcije trebaju da se izvrše na izlaznim uređajima. Za upravljanje složenim procesima moguće je povezati više PLC kontrolera među sobom ili sa centralnim računarom. Prema broju ulazno/izlaznih priključaka PLC uređaji se mogu načelno podijeliti na mikro sa maksimalno 32, male do 256, srednje do 1024 i velike PLC-e preko 1024 ulazno/izlaznih priključaka. Sa povećanjem broja priključaka mora se povećati i brzina procesora kao i količina memorije, a samim tim i složenost i cijena samog uređaja raste.

3.1. Prednost upravljanja pomoću PLC-a Početkom industrijske revolucije automatizovanim mašinama upravljali su pomoću releja, međusobno povezanih žicama unutar komandnog ormana. Za otkrivanje greške u sistemu bilo je potrebno mnogo vremena pogotovo kod složenih upravljačkih sistema. Vijek trajanja kontakata releja je ograničen, pa se vremenom moraju zamijeniti. Prilikom zamjene releja ili ostalih potrošnih dijelova, mašina se morala zaustaviti a time i proizvodnja. Ovi nedostaci su u velikoj mjeri otklonjeni uvođenjem PLC-a u sisteme upravljanja, što je još i doprinijelo poboljšanju kvaliteta, uvećavanju produktivnosti i fleksibilnosti. Prednost komandnog ormana urađenog na bazi PLC kontrolera u odnosu na komandne ormane napravljene na bazi releja se ogleda u nekoliko sledećih stavki: • potrebno je 80% manje žica za povezivanje u poređenju sa standardnim upravljačkim sistemom, • potrošnja je značajno smanjena jer PLC znatno manje troši od mnoštva releja, • dijagnostičke funkcije PLC kontrolera omogućavaju brzo i jednostavno otkrivanje grešaka, • izmjena u sekvenciji upravljanja ili primjena PLC uređaja na drugi proces upravljanja se može jednostavno izvršiti izmjenom programa preko konzole ili uz pomoć softvera na računaru (bez potrebe za izmjenama u ožičenju, sem ukoliko se ne zahtijeva dodavanje nekog ulaznog ili izlaznog uređaja). • potreban je znatno manji broj rezervnih dijelova, • mnogo je jeftiniji u poređenju sa konvencionalnim sistemom, naročito u sistemima gde je potreban veliki broj U/I uređaja, • pouzdanost PLC-a je veća od pouzdanosti elektro-mehaničkih releja i tajmera.


Iako su elektromehanički releji pouzdana kola, kombinovanje više stotina releja u složenu električnu mrežu dovodi do sledećih problema: • fizičke dimenzije kabineta za smještanje relejne logike, • ukupna cijena releja, žica i konektora, kao i cijena njihove ugradnje i povezivanja, • pouzdanost cjelokupnog sistema, • otežano pronalaženje i otklanjanje kvarova i grešaka. Dodatno, svaka promjena u logici upravljanja postrojenjem zahtjeva novi fizički raspored i novo povezivanje releja, a za sve to vrijeme postrojenje mora biti zaustavljeno. Takođe, releji su mehaničke komponente koje su, obzirom da imaju pokretne dijelove, sklone habanju i vremenom spontano otkazuju. Pronalaženje otkaza i otklanjanje kvarova je naročito teško u sistemima sa velikim brojem releja, veza i konektora, kakvi su tipični upravljački sistemi. Naravno, za vrijeme dok traje otklanjanje kvara ili zamjena pohabanih releja proizvodni proces mora biti prekinut. PLC kontroleri su razvijeni sa ciljem da se prevaziđu mnogi problemi koji su karakteristični za upravljačke sisteme zasnovane na elektromehaničkim relejima. Sa padom cijene PLC kontrolera, uz istovremeno povećanje njihove funkcionalnosti i pouzdanosti, PLC kontroleri su danas u širokoj primjeni. U odnosu na relejnu tehniku, PLC kontroleri su: • kompaktniji, • jeftiniji (za najveći broj primena), • pouzdaniji, • omogućavaju lakše pronalaženje kvarova i održavanje sistema, • omogućavaju laku promjenu logike upravljanja. Međutim i pored svih navedenih prednosti ključ uspjeha PLC kontrolera ipak leži u načinu njihovog programiranja. Za programiranje PLC kontrolera koristi se jezik ljestvičastih logičkih dijagrama (ili leder dijagrama - Ladder diagram), koji je već dugi niz godina u upotrebi u industriji pri projektovanju logičkih i sekvencijalnih relejnih uređaja. Ovaj jezik koristi grafičku notaciju koja je po vizuelnom izgledu i logici rada slična dijagramima električnih šema i zbog toga je lako razumljiv industrijskim inženjerima. Drugim riječima, industrijski inženjeri ne moraju biti eksperti za programiranje da bi u svojim sistemima koristili PLC kontrolere. Program leder dijagrama se tipično razvija na PC računaru uz pomoć specijalizovanih softvera sa intuitivnim grafičkim interfejsom koji, dodatno, omogućavaju provjeru i testiranje leder programa. Leder dijagram se upisuje u PLC kontroler uz pomoć programatora, a sam proces upisa ne traje duže od nekoliko minuta. Mogućnost brzog reprogramiranja je bitna jer proizvodni proces, uz minimalni zastoj, može biti lako prilagođen novim zahtjevima. Prvi PLC kontroleri su bili jednostavni uređaji za ON/OFF upravljanje i koristili su se za zamjenu zastarjele relejne tehnike. Međutim, takvi PLC kontroleri nisu mogli obezbjediti složenije upravljanje, kao što je upravljanje temperaturom, pritiskom, pozicijom, itd. U međuvremenu proizvođači PLC kontrolera razvili su i ugradili u PLC kontrolere brojna poboljšanja i funkcionalna unapređenja. Savremeni PLC kontroleri imaju mogućnost obavljanja izuzetno složenih zadataka, kao što je upravljanje preciznim pozicioniranjem i upravljanje složenim tehnološkim procesima. Takođe, brzina rada PLC kontrolera je značajno povećana, kao i lakoća programiranja. Razvijeni su brojni moduli specijalne namjene za primjene kao što je radio komunikacija, vizija ili čak prepoznavanje govornih komandi.


3.2. Pristup projektovanju sistema upravljanja pomoću PLC uređaja Na sljedećoj slici je prikazan algoritam za projektovanje sistema upravljanja pomoću PLC uređaja.

Slika 3.2 Algoritam za projektovanje sistema upravljanja primjenom PLC-a.


3.3. Opis sistema upravljanja sa PLC uređajem Sistem koji se automatizuje odnosno na koji se želi primijeniti automatsko upravljanje naziva se objekat upravljanja. Rad objekta upravljanja se konstantno prati ulaznim uređajima (senzorima) koji daju informaciju PLC-u o zbivanju u sistemu. Kao odgovor na to PLC šalje signal spoljnim izvršnim elementima koji zapravo kontrolišu rad sistema na način kako je to programer programom odredio. Programer PLC uređaj programira na osnovu zahtjeva i postavljenih kriterijuma, definisanih tehnološkim zadatkom. Program se piše u namjenskom programskom jeziku, koji svaki proizvođač daje uz svoj PLC, a koji predstavlja kombinaciju programskog editora, kompajlera i komunikacionog softvera. U editoru se program piše prateći redoslijed operacija upravljanja, a zatim se provjerava njegova sintaksa i vrši kompajliranje. Ako je sve u redu, komunikacionom vezom se šalje softver u memoriju PLC-a, gdje se smješta i pokreće. Ulazni i izlazni uređaji, koji se povezuju sa PLC uređajem, optimalno se odabiraju na osnovu zahtjeva i postavljenih kriterijuma definisanih u tehnološkom zadatku koje treba da zadovolje. Ulazni uređaji su prekidači, senzori i davači. Izlazni uređaji mogu biti solenoidi, releji, elektromagnetni ventili, motori kao i uređaji za svjetlosnu i zvučnu signalizaciju.

3.4. Programiranje PLC-a Prije pojave PLC kontrolera, za upravljanje mašinama i industrijskim postrojenjima korišćeni su mehanički uređaji, kao što su prekidači i releji povezani žicama. Na slici 3.3. je prikazano jedno veoma jednostavno žičano kolo. Prikazano kolo realizuje trivijalnu logiku: kada je prekidač zatvoren sijalica svijetli, a kada je prekidač otvoren, sijalica ne svijetli. Dva para prekidač-sijalica su nezavisni zato što su vezani paralelno i tako ne utiču jedan na drugog. Ukoliko sada želimo da promijenimo logiku rada kola tako da, na primjer, uključenje sijalice 2 isključi sijalicu 1, moramo nacrtati novu šemu veze, a zatim raskinuti postojeće veze između prekidača i sijalica i po novoj šemi iznova povezati prekidače i sijalice. Ako se nakon toga javi potreba da se logika rada ponovo promijeni, tako da se sijalica 1 uključuje samo ako su oba prekidača zatvorena, dok se sijalica 2 uključuje bilo kojim od dva prekidača, kolo se mora još jednom rastaviti i ponovo povezati.

Slika 3.3 Žičano kolo

Industrijske mašine i postrojenja su mnogo složeniji od ovog jednostavnog primjera. Osim velikog broja priključenih ulaznih i izlaznih uređaja, upravljanje ovakvim sistemima treba da obezbijedi obavljanje složenih operacija u tačno određenom redoslijedu, kako i više različitih režima rada (manuelni, korak-po-korak, automatski) i slično. Takav jedan tipičan upravljački sistem bi zahtijevao na stotine releja, povezanih kilometrima žice smještenih u glomaznim ormarima. Jasno je da pod ovakvim uslovima svaka promjena upravljačke logike predstavlja dugotrajnu, mukotrpnu i skupu aktivnost.


Pojavom PLC kontrolera postalo je moguće zamijeniti cjelokupnu upravljačku logiku, složenosti i više stotina releja, jednim kompaktnim elektroniskim uređajem. Na slici 3.4 je prikazano kako bi se PLC kontroler iskoristio u prethodno razmatranom primjeru. Može se uočiti nekoliko razlika u odnosu na prvobitno rješenje.

Slika 3.4 Programiranje žičanog kola primjenom PLC-a.

Prvo, prekidači nisu direktno povezani sa slijalicama. Umjesto toga, prekidači su povezani na ulazni, a sijalice na izlazni modul PLC kontrolera. Drugo, ulazni i izlazni moduli nisu direktno povezani, već posredno preko logičke jedinice koja shodno programu upravljanja uključuje/isključuje sijalice u zavisnosti od tekućeg stanja prekidača. Na primjer, da bi se relizovala funkcija sa slike 3.4, logička jedinica treba biti tako programirana da generiše pobudu za sijalicu 1 za sve vrijeme dok je prikidač 1 zatvoren i u isto vrijeme generiše pobudu za sijalicu 2 za sve vrijeme dok je prekidač 2 zatvoren. Program po kome logička jedinica radi se unosi u memoriju logičke jedinice preko tastature ili na neki drugi način, gdje ostaje zapamćen sve dok se ne unese novi program. Očigledno, promjena logike rada sistema ne zahtijeva nikakvo ponovno povezivanje i ožičavanje. Kod sistema koji koriste relejnu tehniku, struja teče od naponskog izvora kroz prekidač do sijalice, ako je prekidač zatvoren. Kada je prekidač otvoren, strujno kolo je raskinuto, što prekida napajanje sijalice. Kod sistema koji se upravljaju PLC kontrolerom, struja iz naponskog izvora teče kroz prekidač u ulazni modul. U ulaznom modulu se registruje prisustvo napona i šalje signal male snage logičkoj jedinici. Napon na prekidaču i naponski signali koje ulazni modul šalje logičkoj jedinici su izolovani (galvanski razdvojeni). Izolacija je neophodna zato što mikroprocesori rade pri malim naponima i strujama. Izolacija se tipično ostvaruje uz pomoć opto-kaplera. U primjeru sa slike 3.4. logička jedinica prima signal od ulaznog modula kada je prekidač 1 zatvoren i šalje signal izlaznom modulu pod uslovima koji su određeni programom. Konkretno, program usmjerava signal na izlazni priključak na koji je sijalica 1 povezana uvijek kada od ulaznog modula primi signal da je na priključku, na kome je povezan prekidač 1, detektovan napon. Tipično kašnjenje od trenutka aktiviranja prekidača do trenutka aktiviranja sijalice je reda 5-10 [ms]. Slično aktivnost se obavlja kada se prekidač 2 aktivira, s tom razlikom što se sada signal usmjerava na priključak na koji je povezana sijalica 2. U početku, zbog relativno visoke cijene PLC kontrolera, njihova primjena je bila ograničena na relativno velike upravljačke sisteme, kod kojih je broj zamijenjenih releja mogao da pokrije cijenu PLC kontrolera. Međutim, u novije vrijeme, cijena PLC kontrolera je drastično pala, tako da oni danas predstavljaju ekonomično rješenje za najveći broj praktičnih primjena.


Proizvođači PLC-a uz njih isporučuju namjenske programske jezike, koji su manje više u skladu sa standardom IEC 61131-1 (IEC = International Electrotechnical Commision). Po tom standardu programski jezici za kodiranje dijele se na tekstualne i grafičke. Tekstualni programski jezici su IL – Instruction List (klasa asemblerskih jezika) i ST – Structured Text (klasa proceduralnih jezika). Grafički programski jezici su LD – Ladder Diagram (ljestvičast dijagram) i FBD – Function Block Diagram (funkcionalni blok dijagram). Neki proizvođači nude i mogućnost programiranja pomoću BASIC i C programskih jezika, ali ti jezici nemaju širu zastupljenost. Najčešće upotrebljavan PLC programski jezik je kontaktni ljestvičast dijagram. Ovaj način programiranja ima za osnovu relejnu upravljačku šemu, odnosno njen grafički izgled, prilagođen principima rada PLC kontrolera. Ovaj način programiranja korišćen je već kod prvih primjena PLC-a, kako bi korisnici navikli za izradu šema u relejnoj tehnici, bezbolno prešli na primjenu PLC-a. Programski jezici se obično instaliraju na PC računar pod WINDOWS ili DOS operativnim sistemom, tako da se dobija pristupačna platforma programatora za uređivanje, kompajliranje i prenos programa na PLC. Komunikacija programatora sa PLC-om može biti aktivna i tokom izvođenja programa u njemu. Na taj način, na ekranu programatora, možemo pratiti stanje ulaza i izlaza tokom rada i zadavati eventualno nove naredbe na jednostavan način. PLC se takođe može programirati i preko namjenskih programatora, obično ručnih koji posjeduju mali LCD ekran i tastaturu. Takvi uređaji se direktno spajaju na PLC i koriste se za kraće programe ili za manje izmjene programa, kada se to vrši u pogonu. Za neke jednostavnije primjene postoje čak i PLC kontroleri koji na sebi posjeduju displej i nekoliko funkcijskih tastera, čime se obezbjeđuje njihovo programiranje na mjestu ugradnje. Neki PLC-i su opremljeni izmjenljivim EEPROM memorijskim karticama, što olakšava programiranje, odnosno izmjene programa tokom rada. Dovoljno je ugasiti PLC, izmijeniti memorijsku karticu (unaprijed napunjenu sa novim programom) i ponovo uključiti PLC koji automatski prihvata novi program.

3.5. Više o ljestvičastom dijagramu Programabilni kontroleri se uglavnom i prije svega programiraju u takozvanom ljestvičastom dijagramu (pored ovog prisutan je i naziv leder ili relejni dijagram) koji nije ništa drugo do grafičko simbolično predstavljanje električnih kola. Izabrani simboli zapravo izgledaju slično šematskim simbolima električnih uređaja, što je olakšalo prelazak korisnika na programiranje PLC kontrolera. Korisnik koji nikada nije vidio PLC može da razumije ljestvičasti dijagram. Ljestvičasti dijagram sastoji se od jedne vertikalne linije, koja se nalazi na lijevoj strani i linija koje se granaju prema desnom dijelu. Linija sa lijeve strane naziva se ”Bus bar” a linije koje se granaju na desno su linije instrukcija. Duž linija instrukcija smješteni su uslovi koji vode do instrukcija pozicioniranih na desnom kraju dijagrama. Logička kombinacija ovih uslova određuje kada i na koji način se instrukcija na desnoj strani izvršava. Osnovni elementi ljestvičastog dijagrama vide se na sledećoj slici:

Slika 3.5 Osnovni elementi leder dijagrama.


Najveći broj instrukcija zahtijeva korišćenje najmanje jednog operanda, a često i više njih. Operand može biti neka memorijska lokacija, jedan bit memorijske lokacije ili neka numerička vrijednost - broj. U gornjem primjeru operand je bit 0 memorijske lokacije IR000. U slučaju kada se za operand želi proglasiti konstanta koristi se oznaka ”#” ispred numeričkog zapisa (da bi kompajler znao da je u pitanju konstanta a ne adresa). Na osnovu gornje slike možemo primjetiti da se ljestvičasti dijagram sastoji iz dva osnovna dijela. Lijevi dio koji se naziva uslovni i desni koji sadrži instrukcije. Logika je u sledećem, kada se ispuni uslov instrukcija biva izvršena. Gornja slika predstavlja primjer ljestvičastog dijagrama u kome se aktivira relej u PLC kontroleru kada se pojavi signal na ulaznoj liniji 00. Parovi vertikalnih linija nazivaju se uslovi. Svaki uslov u ljestvičastom dijagramu ima vrijednost ON ili OFF, zavisno od statusa bita koji mu je dodijeljen. U ovom slučaju taj bit je i fizički prisutan kao ulazna linija (klema) u PLC kontroler. Ukoliko se priključi taster na klemu koja mu odgovara, moguće je mijenjati stanje bita iz stanja logičke jedinice u stanje logičke nule i obratno. Stanje logičke jedinice se najčešće označava kao ON a stanje logičke nule kao OFF (po engleskim riječuma ON i OFF koje bi u bukvalnom prijevodu značile uključeno i isključeno). Desni dio ljestvičastog dijagrama je instrukcija koja se izvršava u slučaju da je lijevi uslov ispunjen. Postoji više vrsta instrukcija koje bi se najlakše mogle podijeliti na jednostavne i složene. Primjer jednostavne instrukcije je aktiviranje nekog bita u memorijskoj lokaciji. U gornjem primjeru taj bit ima i fizičko značenje jer je povezan na relej unutar PLC kontrolera. Kada CPU aktivira neki od prva četri bita u riječi IR010 kontakti releja se pomjeraju i vrše spajanje linija koje su povezane na njega. U ovom slučaju to su linije spojene na klemu obilježenu sa 00.

3.6. Normalno otvoreni i normalno zatvoreni kontakti Pojmove normalno otvoren i normalno zatvoren veoma je važno razumjeti jer se često sreću u industrijskoj praksi. Oba pojma se primjenjuju na riječi kao što su kontakti, ulaz, izlaz itd. Suština je veoma jednostavna, normalno otvoren prekidač neće provesti struju dok nije pritisnut, a normalno zatvoren prekidač će provoditi sve dok nije pritisnut. Dobri primjeri za oba slučaja su zvono na ulaznim vratima i alarm za kuću. Ako se izabere normalno zatvoren prekidač, zvono bi stalno radilo sve dok neko ne bi pritisnuo prekidač. Pritiskom na prekidač, otvaraju se kontakti i zaustavlja se protok stuje do zvona. Naravno, tako osmišljen sistem ne bi nikako odgovarao vlasniku kuće. Bolji izbor bi svakako bio normalno otvoren prekidač, njegovim korišćenjem zvono neće raditi sve dok neko ne pritisne dugme na prekidaču i time označi svoje prisustvo pred vratima. Kućni sistem bezbjednosti (kućni alarmni sistem) je primjer upotrebe normalno zatvorenog prekidača. Predpostavimo da je alarmni sistem namijenjen nadgledanju ulaznih vrata u kuću. Jedan od načina da se ožiči kuća bi bio da se sprovede jedan normalno otvoren prekidač od svakih vrata do alarma (upravo kao i prekidač za zvono). Tada, ako bi se vrata otvorila, prekidač bi bio zatvoren i alarm bi se aktivirao. Ovako izveden sistem bi radio ali bi bilo problema. Neka se pretpostavi da prekidač ne radi, da je žica slučajno u prekidu ili se recimo prekidač polomi, itd. Problem je što domaćin nikada ne bi znao da sistem ne radi. Provalnik bi mogao da otvori vrata, prekidač ne bi radio i alarm se ne bi aktivirao. Očigledno ovo nije dobar način kako napraviti sistem. Sistem treba da se postavi tako da se alarm aktivira od strane provalnika ali i sam od sebe ako neka od komponenti ne funkcioniše (domaćin svakako želi da zna ako sistem ne radi).


Razmatranja kao što su ova su još značajnija u industrijskom okruženju gdje bi kvar mogao da prouzrokuje povredu nekog radnika. Jedan od takvih primjera gdje se koriste izlazi sa normalno zatvorenim kontaktima je sigurnosna ograda kod mašina za siječenje. Ukoliko se vrata ograde otvore prekidač djeluje na izlaz sa normalno zatvorenim kontaktima i prekida kolo za napajanje čime mašina staje i time sprečava povređivanje radnika. Pojmovi normalno otvoren i normalno zatvoren se mogu primjeniti i na senzore. Senzori se koriste da bi se osjetilo prisustvo fizičkih objekata, izmjerila neka količina ili veličina. Na primjer, jedna vrsta senzora može da se koristi da bi se registrovalo prisustvo kutije na pokretnoj traci, druga vrsta može da se koristi za mjerenje fizičke veličine kao što je toplota itd. Ipak, većina senzora je tipa prekidača. Njihov izlaz je u stanju ON ili OFF u zavisnosti od toga šta senzor osjeća. Neka se kao primjer uzme senzor koji je napravljen da osjeti metal, kada metalni dio prolazi kraj senzora. Za tu namjenu mogao bi se upotrijebiti senzor sa normalno otvorenim ili sa normalno zatvorenim kontaktom na izlazu. Ako bi bilo potrebno obavijestiti PLC svaki put kada dio prođe kraj senzora, trebalo bi izabrati senzor sa normalno otvorenim izlazom. Izlaz senzora bi se aktivirao samo ako bi metalni dio bio ispred senzora i odmah isključio kad bi dio prošao. PLC bi onda mogao da izračuna broj puta koliko se normalno otvoren kontakt na izlazu senzora aktivirao i time znao koliko je metalnih dijelova prošlo kraj senzora. Pojmove normalno otvoren i normalno zatvoren kontakt treba i konkretno pojasniti na primjeru ulaza i izlaza samog PLC kontrolera. Najlakše ih je objasniti baš na primjeru releja.

Slika 3.6 Relejni kontakti.

Normalno otvoreni kontakti bi predstavljali kontakte releja koji će po dovođenju signala izvršiti spoj. Za razliku od njih kod normalno zatvorenih kontakta signal će prekinuti kontakt tj. isključiti relej. Na prethodnoj slici se vidi kako to izgleda u praksi. Prva dva releja su definisani kao normalno otvoreni a druga dva kao normalno zatvoreni. Svi releji reaguju na pojavu signala. Prvi relej (00) ima signal i zatvara svoje kontakte. Drugi relej (01) nema signal i ostaje otvoren. Treći relej (02) ima signal i otvara svoje kontakte s obzirom da je definisan kao zatvoreni kontakt. Četvrti relej (03) nema signal i ostaje zatvoren jer je tako i definisan.


Pojmovi normalno otvoren i normalno zatvoren se mogu odnositi i na ulaze PLC kontrolera. Neka se kao primer ulaza u PLC kontroter iskoristi taster. Ulaz na koji je taster priključen se može definisati kao ulaz sa otvorenim ili zatvorenim kontaktima. Ako je definisan kao ulaz sa normalno otvorenim kontaktom pritisak na taster će aktivirati instrukciju koja se nalazi iza uslova. U ovom slučaju to će biti aktiviranje releja 00. Ako je ulaz definisan kao ulaz sa normalno zatvorenim kontaktom, pritisak na taster će prekinuti izvršenje instrukcije koja se nalazi iza uslova. U ovom slučaju to će prouzrokovati deaktiviranje releja 00 (relej je aktivan sve dok se ne pritisne taster). Na slici ispod je prikazan način povezivanja tastera i relejni dijagrami za oba slučaja.

Slika 3.7 Povezivanje tastera i relea.

Normalno otvoreni/zatvoreni uslovi se u ljestvičastom dijagramu razlikuju po dijagonalnoj liniji preko simbola. Ono što određuje uslov izvršenja za instrukciju jeste status bita naznačenog ispod svakog uslova na liniji instrukcije. Normalno otvoren uslov je ON ako njegov operand bit ima status ON, odnosno njegov je status OFF ako je takav i status njegovog operand bita. Normalno zatvoreni uslov je ON kada je njegov operand bit OFF, odnosno on ima status OFF kada je status njegovog operand bita ON. U programiranju sa ljestvičastim dijagramom logička kombinacija ON i OFF uslova postavljenih ispred instrukcije određuje konačni uslov pod kojim će instrukcija biti izvršena, ili ne. Ovaj uslov, koji može imati samo vrijednosti ON ili OFF, naziva se uslov izvršenja instrukcije. Sve instrukcije izuzev LOAD instrukcije imaju uslov izvršenja.


4. PRIMJER PROJEKTOVANJA PLC KOLA U ovom dijelu ćemo razmatrati detaljan opis, analizu i provjeru automatizovanog parkinga. Na parking gledamo kao na sistem koji konceptualno dijelimo na tri nivoa: logički nivo, nivo sigurnosti i apstraktni hardverski nivo. Ovo nam dozvoljava da izdvojimo detalje implementacije (apstraktni hardverski nivo) i dizajn algoritma (logički nivo). U mogućnosti smo da se fokusiramo na specifičnost komunikacionog interfejsa između ova dva nivoa koji dozvoljava samo sigurno ponašanje sistema. Ovaj interfejs sačinjava nivo sigurnosti. Za nivo sigurnosti mi identifikujemo i definišemo broj zahtjeva. Oni se provjeravaju i izvještava se o njima. Takođe ćemo razmotriti i analizu specifikacije nivoa sigurnosti sa jednostavnim korisničkim alatom za vizualizaciju. Ovaj alat nam pomaže da dobijemo važna uočavanja tokom specifikacije i analize nivoa sigurnosti. Kao što je već spomenuto, naš cilj je da opišemo nivo sigurnosti koji pristaje između eventualnih algoritama položaja i algoritama pretraživanja i da sumiramo hardver potreban za automatizovani parking. Ovaj nivo mora dozvoliti samo sigurne i legalne instrukcije i izvjestiti o njihovom uspjehu ili neuspjehu. Zbog toga se uvodi arhitektura sa tri nivoa, koja se sastoji od logičkog nivoa (LL), nivoa sigurnosti (SL) i apstraktnog hardverskog nivoa (HAL). Sa koceptualnom podjelom na nivoe, nivo sigurnosti obezbjeđuje sigurno funkcionisanje sistema, nezavisno od pojedinačnih algoritama koji su implementirani i bez brige sa pitanjima hardverske implementacije.

Slika 4.8 Koncept tri nivoa projektovanja.

4.1. Projektni zadatak Vrata parkinga ili uopšteno bilo koja vrata se mogu automatizovati tako da o njihovom otvaranju i zatvaranju ne brine čovjek. Primjenom trofaznog motora kome će se mijenjati smijer okretanja može se obezbijediti i podizanje i spuštanje vrata. Za registrovanje prisustva vozila ispred vrata koristi se ultrazvučni senzor a za prolaz vozila fotoelektrični senzor. Nailaskom vozila vrata se podižu, a prolaskom vozila kroz vrata (prekine se zrak svetlosti fotoelektričnom senzoru) vrata se spuštaju. Ukoliko vozač odluči da ne prođe kroz vrata, poslije određenog perioda (u našem primjeru je to trideset sekundi) vrata će se automatski zatvoriti.


Svo vrijeme dok je aktivan motor za otvaranje vrata ili dok vozilo prolazi kroz vrata onemogućeno je istovremeno i spuštanje, vrata kako nebi došlo do oštećenja vozila. Signalne lampice koje obavještavaju da li je parking slobodan ili zauzet, se nalaze na ulaznim vratima parkinga. Upozoravajuća lampica za zauzet parking će svijetliti kada je broj automobila veći ili jednak broju 50. Broj automobila u realnim uslovima zaista može da bude veći od 50 jer neki nepovjerljiv vozač može poželjeti da provjeri da zaista nema mjesta i tako broj automobila koji se trenutno nalaze na parkingu povećati sa 50 na 51. Njegovim izlaskom s parkinga broj automobila se smanjuje na 50 koliko i ima parking mijesta. Ukoliko broj vozila u parkingu bude manji od 50, upaliće se lampica koja obavještava da je parking slobodan. Parking je povezan sa udaljenim računarom koji ima dvije funkcije. Da prati statistiku, tj. ukupan promet vozila kroz parking i da prati stanje parkinga. Ukoliko je parking slobodan računar će da proslijedi tu informaciju GPS satelitu, koji će da obavjesti učesnike u saobraćaju o slobodnom parking prostoru.

4.2. Realizacija Prilikom projektovanja jednog ovakvog sistema potrebno je donijeti odluke o osnovnim karakteristikama koje PLC treba da ima. Na taj način definiše se dobra osnova kako za početak projektovanja arhitekture tako i za efikasnu podjelu poslova po resursima i vremenu. S obzirom da je sam zadatak dat u slobodnoj formi, zahtjevi mogu da se opišu sa velikim stepenom slobode. Iako time projektant dobija veće mogućnosti da se kreativno izrazi, odgovornost koju preuzima je veća. U ovom slučaju riječ je o projektu veoma široke potrošnje, kod koga se ne očekuju problemi vezani za brzinu rada. Kao osnovni kriterijum biće razmatrana cijena. Pri tome je potrbno obezbjediti pouzdanost i umjerenu potrošnju.

4.2.1.

Izbor arhitekture

Osnovu kola čini PLC koji upravlja radom sistema, senzori koji registruju prolaz vozila, motori koji upravljaju radom vrata, semafor koji obavještava o stanju parkinga i udaljeni računar koji nadzire rad i stanje parkinga. Jedan parking prosotor može da radi i samostalno a računar je potreban samo ukoliko želimo da imamo povezanih više parkinga. Napajanje koje je potrebno za rad sistema je standardno gradsko napajanje od 220V. Napomenimo da korisnik može da mijenja strukturu sistema po želji, a takođe i da koristi one vrste PLC-a, senzora i motora za koje smatra da su njemu najpogodniji. Specifikacija opreme koja je potrebna za realizaciju ovog sistema je: • dva trofazna motora koji će da upravljaju radom ulaznih i izlaznih vrata, • dva zvučna senzora koji će da registruju dolazak vozila na ulazna i izlazna vrata, • dva foto-električna senzora koji će da registruju prolazak vozila kroz ulazna i izlazna vrata, • dvije signalne lampice koje će da obavještavaju o stanju parkinga, • jedan PLC koji će da upravlja radom jednog parkiga, • jedan računar koji će da prati statistiku i rad više umreženih parkin prostora, • oprema za povezivanje uređaja.


Na sledećoj slici je prikazan hardverski nivo za projektovanje automatizovanog parking prostora.

Slika 4.9 Šema hardverskog nivoa automatizovanog parkinga.

4.2.2.

Logičko projektovanje

Za veliki broj projektanata, najefikasniji način projektovanja predstavlja razbijanje cjelokupne logike na dijelove koji se mogu implementirati u vidu konačnih automata. Ovom metodom garantuje se minimalan broj logičkih funkcija za svaki logički blok, čime se direktno utiče na smanjenje složenosti i potrošnje. Na sledećoj slici je prikazana šema logičkog nivoa sistema za automatizaciju prkinga.

Slika 4.10 Šema logičkog nivoa automatizovanog parkinga.


Aktiviranjem zvučnog senzora 1 setuje se flop-flop1 i tajmer 1. Izlazi ova dva kola se vode na ulaze jednog logičkog I kola, a zatim se taj signal prosleđuje motoru zaduženom za otvaranje ulazih vrata parkinga. Setovanje RS flip-flopa 1 utiče na blokiranje rada flip-flopa 2, čime je onemogućeno i istovremeno aktiviranje motora 2, koji je zadužen za zatvaranje ulaznih vrata parkinga. Tajmer se u ovom slučaju koristi kako bi bilo omogućeno automatsko zatvaranje ulaznih vrata, ukoliko vozilo aktivira zvučni senzor 1 ali vozač ipak odluči da ne ulazi u parking. Kada cijelo vozilo prođe kroz vrata parkinga aktiviraće se foto-električni senzor 1. Aktiviranje ovog senzora će da zaustavi brojanje tajmera 1 i da njegovu vrijednost postavi na nulu. Takođe će i da utiče na stanje flip-flopa 2. Setovanje flip-flopa 2 će da resetuje flip-flop 1 i da proslijedi signal na logičko ILI kolo, čime će biti omogućeno paljenje motora 2 tj. zatvaranje ulaznih vrata parkinga. Aktiviranje foto-električnog senzora 1 vrši inkrementiranje brojača 1. Brojač 1 je zadužen za praćenje statistike prometa vozila kroz parking. Stanje brojača 1 se prosljeđuje udaljenom računaru. Takođe dolazi i do inkrementiranja brojača 2. Brojač 2 je zadužen za praćenje stanja unutar parkinga. Ukoliko je stanje brojača veće ili jednako kapacitetu parkinga (u našem primjeru to je 50 vozila) upaljena je crvena signalna lampica. Ukoliko je stanje brojača manje od 50 dolazi do paljenja zelene signalne lampice. Zelena signalna lampca ima dvostruku ulogu. Pored toga što korisnika obavještava da je parking prosotr slobodan, taj podatak se javlja i udaljenom PC računaru. Računar tu informaciju postavlja na GPS satelit i preko satelita obavještava učesnike u saobraćaju kada i gdje se nalazi slobodno mjesto za parkiranje vozila. Veza između PLC-a i udaljenog računara može da bude žičana veza, radio veza ili da se kontakt ostvaruje putem SMS poruke. Postupak za aktiviranje izlaznih vrata je identičan. Razlika je u tome što aktiviranje foto-električnog senzora 2, prilikom zavaranja izlaznih vrata, dekrementira stanje brojača 2 i umanjuje broj vozila u parkingu za jedan.


5. WIN-PLC SIMULATOR 5.1. Koje mogućnosti nudi WinPLC7 WinPLC7 je kompletan programski sistem za S7-PLC tipa S7-300, S7-400 i kompatibilne PLC-ove. WinPLC7 uključuje softverski PLC koji pojednostavljuje simulaciju S7 programa. Možemo nadgledati digitalne i analogne ulaze i izlaze pomoću grafičke maske S7-300, a takođe možemo i u isto vrijeme nadgledati izvršenje programa u editoru. Editor radne površine kreira sekvencu koja može biti programirana u STL, FBD ili LAD pogledu. Možemo unositi svaki korak kroz dijalog i definisati respektivno uslove za svaki korak u STL. Možemo odrediti ili adrese koraka, koje se sastoje od bita memorije, ili promjenjive blokove podataka. Koristeći editor radne površine možemo postići rezultate mnogo brže. Projekt menadžer se nalazi na lijevoj strani ekrana. Ovaj dio nam dozvoljava prikaz svih podprojekata koji postoje u trenutno otvorenom projektu. Pod-projekti se na taj način mnogo brže administriraju, pritiskom na desni taster miša. Tasteri za brzo pokretanje najvažnijih funkcija se nalaze odmah ispod prozora. Oni su podijeljeni u dvije grupe. Prva grupa uključuje tastere koji uvijek izvršavaju iste komande. Druga grupa se sastoji od takozvanih ”tastera osjetljivih na sadržaj” koji se mijenjaju u zavisnosti od sadržaja aplikacije. Mrežni prikaz, u hardver konfiguratoru, prikazuje mrežnu topologiju trenutne konfiguracije. Na ovaj način veće konfiguracije postaju jasnije i lakše ih je servisirati. Lista objekata za OFF-LINE i ON-LINE poglede prikazuje sadržaj projekta (pod-projekte). Tabela objekata je dokument datoteke koja opisuje trenutni pod-projekat (Word, Excel, itd). Lista objekata može direktno prikazati i PLC blokove (ONLINE lista objekata). Takođe je moguće otvoriti i nekoliko objekt listi. Objekti se mogu kopirati i uređivati putem ”drag-drop” operacija. U verziji 4, WinPLC7, je moguće pristupiti stanicama putem Ethernet-a sa privremenim dodjeljivanjem IP parametara. Ta verzija omogućava TCP/IP pristup bilo kojem PLC-u koji još nije konfigurisan. Za ovu verziju WinPLC postoji i ”Online” pomoć, koja ne nudi samo pomoć za korišćenje WinPLC7, nego sadrži i savjete i trikove i za S7 PLC-ove. Takođe, testiran je i može se koristiti i na Windows Vista operativnom sistemu.

5.2. Sistemski zahtjevi Za rad WinPLC simulatora potrebna nam je sledeća hardverska konfiguracija: • najmanje 256 MB slobodne RAM memorije, • oko 200 MB prostora na Hard disku, • CD-ROM za instalaciju sa CD-a. WinPLC simulator je kompatibilan sa sledećim operativnim sistemima: • Windows 98SE, Windows ME, • Windows XP (Home ili Professional), • Windows VISTA (sve verzije).


5.3. Sažeti tutorijal simulatora Kada se WinPLC7 simulator pokrene prikazuje se prozor sa slijedećim opcijama: • otvori posljednji projekat, • otvori postojeći projekat, • kreiraj novi projekat.

Slika 5.11 Startni prozor WinPLC simulatora.

Nakon izbora željene funkcije otvara nam se korisnički interfejs, sa već otvorenim projektom (blok OB1 je otvoren).

Slika 5.12 Korisnički interfejs simulatora.


Najvažniji operatorski elementi su: • Podešavanje načina rada za softver PLC (simulator) ili vanjski S7-PLC. U ovoj listi možemo odrediti da li želimo da radimo sa internim simulatorom ili sa eksternim S7 PLC. Ovdje takođe možemo definisati komunikacioni put (serijski, Netlink, Ethernet, Simatic Net itd) koji će biti korišćen za pristup vanjskom S7 PLC-u. • Prozor projekta sa pod-projektima. Prikazuje sve pod-projekte koji mogu biti otvoreni u okviru jednog projekta. Svaki unos u listu može uključiti odvojen PLC program i respektivnu hardver konfiguraciju. Boja projekta je prikazana u pravougaoniku lociranom lijevo od njega. Izabrani pod-projekat se identifikuje putem velikog pravougaonika. Konetkst meni se pojavljuje ako klinknemo desnim tasterom miša na prozor projekta. Ovdje možemo aktivirati, brisati, preimenovati, podešavati boju pod-projekta i još mnogo toga. • ”Quick start” tasteri (statični). Ovaj dio uvijek sadrži iste tastere koji obezbjeđuju brz pristup važnim funkcijama. Quick start tasteri su: • prikaži OB1, • prikaži dijelove projekta (pod-projekta), • tabela operanada, • status promjenjljivih, • cross-reference lista, • simulacija putem PLC maske, • globalni klipbord i dijagram veze. • Quick start tasteri (osjetljivi na sadržaj). Ovaj dio prikazuje one tastere koji odgovaraju trenutnom sadržaju. Na primjer, ova slika prikazuje izabran i otvoren blok OB1. Prikazani su sljedeći tasteri osjetljivi na sadržaj: • pošalji ovaj blok, • pošalji sve blokove, • uključi nadgledanje, • sakrij zaglavlje bloka, • katalog and call struktura. • Možemo birati STEP-7 komande u katalogu kada uređujemo mrežu blokova. Ova funkcija je dostupna u FBD, LAD i u STL prikazu. Katalog sadrži i: • standardnu biblioteku, • višestruke primjere za trenutni blok, • korisničku biblioteku i blokove trenutnog projekta.


5.4. Kreiranje projekta U ovom dijelu ćemo opisati kako se kreira i simulira WinPLC7 program i kako ga možemo prenijeti na PLC. Prilikom kreiranja novog projekta prolazimo kroz sljedeće korake: 1) kreiranje novog projekta, 2) kreiranje liste simbola odnosno operanada, 3) kreiranje OB1 objekta, 4) biranje ciljnog sistema (PLC simulator ili eksterni S7 PLC), 5) prenos softvera na ciljni sistem, 6) nadgledanje izvršavanja programa, 7) status promjenjljivih (nadgledanje promjenjljivih). Kada pokrenemo WinPLC7 pojavi se ”Quick start prozor”. Kliknimo na taster ”Create new project” da bismo kreirali novi projekat. Tada nam se prikaže ulazni prozor. Upišimo ime novog projekta (u našem primjeru ”Automatizacija parkinga”) i potvrdimo sa ”OK”. Novi projekat će biti kreiran i otvoren.

Slika 5.13 Prozor koji prikazuje kreirani projekat.

Na lijevoj strani radne površine simulatora se vidi prozor projekta sa pod-projektima. Kako smo kreirali novi projekat postoji samo jedan pod-projekat sa imenom ”Automatizacija parkinga”. Ime glavnog projekta je uvijek dodijeljeno prvom pod-projektu. Ako kliknemo desnim tasterom miša, možemo kreirati ili brisati dodatne pod-projekte.


5.4.1.

Kreiranje liste operanada

Kreiranje liste operanada (tj. simbola) je uobičajena praksa. Na taj način se povećava čitljivost programa i omogućuje drugima da prate tok programa. U listi operanada, simbolično ime (npr. Prekidač 1) je dodijeljeno apsolutnoj adresi (npr. I0.0). Da bismo kreirali listu simbola kliknimo na Quick start taster ”Symbolic table”. To možemo uraditi i na drugi način biranjem stavke u meniju: ”View > Symbolic editor”. Na sljedećoj slici je prikazan editor liste operanada.

Slika 5.14 Prazan editor liste operanada.

Izaberimo kolonu ”Address” i ukucajmo ”I0.0” preko tastature. Zatim, pritisnimo taster sa znakom plus. Pojavljuje se sljedeća kolona. U koloni Address možemo ukucati izlaz Q0.0 i direktno ispod Q0.1 i Q0.2 ako izaberemo simbol kolonu u redu 1, klikom lijevog tastera miša. Možemo odmah unijeti nove simbole ili možemo prvo izabrati RETURN dugme da bismo uredili postojeći simbol. Klikom na desni taster miša otvara se meni sa odgovarajućim sadržajem (sa pogodnim komandama za editor simbola). Listu operanada zatvaramo klikom na crveni znak ”iks”. Kliknimo na ”YES” kada se pojavi prozor u kome nas pita da li da sačuvamo načinjene promjene. Lista operanada je kreirana i može biti upotrijebljena za svrhe programiranja. Na sljedećoj slici je prikazana lista operanada potrebnih za naš projekat: ”Automatizacija parkinga”.

Slika 5.15 Lista operanada sa unešenim sadržajem.


5.4.2.

Kreiranje OB1

Sada ćemo kreirati blok OB1. Da bismo to postigli moramo izabrati Quick start taster ”Display OB1” ili izabrati stavku u meniju: ”View > Display OB1”. Možemo takođe koristiti: ”File > Create new block”. Unesimo blok u ulazno polje, ”OB1” u ovom slučaju. Na ovaj nečin će biti prikazan prazan blok OB.

Slika 5.16 Radna površina simulatora sa kreiranim objektom OB1.

Sada ćemo kreirati osam mreža koje će nam biti potrebne kako bismo uspješno razvili projekat u OB1. Kliknimo Quick start taster ”New network” ili meni: ”Edit > Insert new network”. Na ekranu će nam biti prikazan dijalog ”Insert new network”. U polju ”Number of networks” postavimo broj 7 (jer mreža 1 već postoji). Pritisnimo ”OK” taster. Prva mreža (network 1) je kreirana. Editor simulatora nam dozvoljava i da imenujemo naše mreže, kako bi snalaženje u okviru projekta bilo jednostavnije. Mrežu broj jedan ćemo da imenujemo: ”Otvaranje ulaznih vrata”. U mreži 1 kliknimo na LAD pogled, ako mreža 1 nije prikazana u ovom pogledu.

Slika 5.17 Mreža u okviru projekta.


Mrežu jedan ćemo kreirati u FBD pogledu.

Slika 5.18 Editor radne površne u FBD pogledu.

Iz kataloga simbola ćemo izabrati ”SR” flip-flop, kako bismo kreirali prvu funkciju prilikom programiranja otvaranja vrata parkinga. Dupli klik na SR da bismo ga unijeli u trenutnu mrežu. Sada mreža sadrži SR kolo sa dva ulaza.

Slika 5.19 FBD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom.

Zamijenimo znak upitnika sa I0.0, I0.1 i I0.3 i izaberimo izlaz SR kola. Na ovaj način smo ulazima kola dodijelili njihovu funkciju iz liste operanada.

Slika 5.20 FBD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom i dodjeljenim adresama.


Sada biramo logičko ”AND” kolo u katalogu i unesimo ga pomoću duplog klika.

Slika 5.21 FBD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom i dodatnim AND kolom.

Sada zamjenjujemo znak upitnika sa ”T1”, jer želimo da na taj ulaz spojimo stanje sa izlaza tajmera ”T1” i izabiremo izlazni blok u katalogu i unosimo ga duplim klikom.

Slika 5.22 FBD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom, dodatnim AND kolom i izlaznom funkcijom.

Kao alternativu možemo koristiti i pritisak na taster ”F7” za unos izlazne funkcije. Zamijenimo znak upitnika na izlaznom bloku sa simbolom Q0.0, kako bismo mu dodijelili zadatu funkciju u listi operanada.


Sada ćemo kreirati mrežu 2, za realizovanje funkcije zatvaranja ulaznih vrata, u LAD reprezentaciji. Kliknimo na LAD.

Slika 5.23 Editor radne površne u LAD pogledu.

Katalog simbola u LAD pogledu je vizuelno drugačiji od kataloga u FBD pogledu. Funkcije i raspored simbola su potpuno identični ali je vizuelni prikaz simbola prilagođen relejnoj tehnici. Iz kataloga simbola ćemo izabrati SR flip-flop, kako bismo kreirali prvu funkciju prilikom programiranja zatvaranja vrata parkinga.

Slika 5.24 LAD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom.

Zamijenimo znak upitnika sa I0.1, I0.2 i I0.3 i izaberimo izlaz SR kola.

Slika 5.25 LAD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom i dodijeljenim adresama.


Sada iz kataloga simbola biramo logičko ”OR” kolo i unosimo ga duplim klikom.

Slika 5.26 LAD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom i dodatnim OR kolom.

Zamjenimo znakove upitnika sa ”T1” i izaberimo izlazni blok u katalogu. Na slici možemo primjetiti da je prekidač ”T1” realizovan sa normalno zatvorenim kontaktom. Ovaj način realizacije je korišćen iz razloga što nem je potreban negativan puls na izlazu tajmera, koji će da uzrokuje zatvaranje vrata (tj. pobuđivanje izlaza Q0.1).

Slika 5.27 LAD editor radne površne sa unešenim SR flip-flopom, dodatnim OR kolom i izlaznom funkcijom.

Kao alternativu možemo korisitit i pritisak na taster ”F7” za unos izlazne funkcije. Zamijenimo znak upitnika na izlaznom bloku sa simbolom Q0.1, kako bismo mu dodjelili zadatu funkciju u listi operanada. U nastavku ćemo prikazati izlazne grafike za postupak automatskog zatvaranja ulaznih i izlaznih vrata parkinga, kao i brojače koji su poterbni za praćenje stanja parkinga. Postupak kreiranja mreža je potpuno identičan već navedenom, razlika je samo u dodijeljenim adresama i kolima koja koristimo. Izlazni grafici su prikazani u LAD pogledu, međutim klikom na drugi pogled dobićemo grafike funkcija prikazane u FBD ili STL pogledu.


Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram kola za automatsko zatvaranje ulaznih vrata. Na ulazu tajmeta ”TV” se postavlja vrijeme za koje tajmer treba da provodi ulazni signal. U našem primjeru vrijeme je postavljeno na 30 sekundi.

Slika 5.28 LAD editor radne površne sa unešenim pulsnim tajmerom i dodijeljenim adresama.

Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram brojača za statističko praćenje rada parkinga. Ulaz ”CU” inkrementira stanje brojača. Ulazi za steovanje (S) i resetovanje (R) stanja brojača u ovom slučaju nisu potrebni, tako da te ulaze možemo da ostavimo slobodne, (tj. nedodjeljene).

Slika 5.29 LAD editor radne površne sa unešenim inkrementalnim brojačem i dodijeljenim adresama.


Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram kola za otvaranje izlaznih vrata.

Slika 5.30 LAD editor radne površne sa funfcijom otvaranja izlaznih vrata parkinga.

Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram kola za zatvaranje izlaznih vrata.

Slika 5.31 LAD editor radne površne sa funfcijom zatvaranja izlaznih vrata parkinga.

Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram kola za automatsko zatvaranje izlaznih vrata.

Slika 5.32 LAD editor radne površne sa funfcijom automatskog zatvaranja izlaznih vrata parkinga.


Na sledećoj slici je prikazan LAD dijagram za formiranje brojača za određivanje stanja parkinga. U ovom slučaju ćemo da koristimo obostrani brojač. Zatvaranje ulaznih vrata inkrementira stanje brojača (CU), zatvaranje izlaznih vrata dekrementira stanje brojača (CD).

Slika 5.33 LAD editor radne površne sa obostranim brojačem.

Brojač stanja parkinga želimo da realizujemo tako da će njegov izlazni signal aktivirati zeleno svijetlo (Q0.4), dok je parking slobodan. Kada se parking napuni izlaz brojača treba da aktivira crveno svjetlo (Q0.5), dok je parking pun. Iz tog razloga ćemo morati da pogled prebacimo u STL kako bismo napravili i izmjenu u kodu brojača. Na sledećoj slici je prikazan STL kod za formiranje brojača stanja parkinga.

Slika 5.34 STL editor radne površne obostraog brojača.

Brojač se napuni brojem koji određuje kapacitet parkinga (u našem primjeru smo uzeli da je to 50 mjesta), a zatim se vrši poređenje stanja brojača sa vrijednošću kojom smo ga napunili. Ako je brojač napunjen sa vrijednošću koja je manja ili jednaka njegovom ulazu pali se crveno svijetlo ( LC2 ≤ I, = Q0.5 ), a ako je brojač napunjen sa vrijednošću koja je veća od stanja na njegovom ulazu pali se zeleno svijetlo ( LC2 > I, = Q0.4 ).


5.5. Prenos blokova do ciljnog sistema WinPLC7 uključuje integrisani softver PLC (simulator). Ovaj softver je aktivan ako nam je izabran ”Simulator” kao cilj. Na sledećoj slici je prikazan prozor sa otvorenim padajućim menijem u kojem je prikazana lista ciljnih sistema.

Slika 5.35 Padajući meni sa listom ciljnih sistema.

Prva stavka na listi je ”Target: Simulator”. Ako je izabran tada će sve komande (npr. send block) da se odnose na simulator. U ovom slučaju nije potreban dodatni hardver za testiranje PLC programa. Sve druge stavke na listi se odnmose na vanjski S7 PLC. Svaka stavka predstavlja određeni komunikacioni put do S7 PLC. WinPLC7 nudi mnogo različitih mogućnosti za prenos programa na ciljni sistem. Da bismo naš program prebacili u simulator možemo izabrati Quick start taster ”Send current block” ili Quick start taster ”Send all blocks”. Takođe, možemo birati i putem menija: ”PLC > Send block”. Prikazaće nam se lista koja sadrži sve blokove. Označimo blokove koje želimo da prenesemo i pritisnimo ”Start transfer”. U verzijama 4 i naprednijim moguće je izvršiti transfer blokova i putem ”Drag and drop” akcije. Na sljedećoj slici su prikazani prozori Online (simulator) i Offline (objekti koje mi razvijamo). Jednostavnim prevlačenjem objekta OB1 iz prozora Offline u prozor Online možemo izvršiti slanje programa na ciljni sistem.

Slika 5.36 Prebacivanje objekta OB1 iz Ofline sistema u Online sistem.


5.6. Nadgledanje OB1 Zatvorimo prozor sa prikazom objekata, tako da nam bude vidljiv samo OB1. Ako ste već zatvorili OB1, možete ga ponovo prikazati pritiskom na taster ”Create OB1”. OB1 možemo nadgledati jer je već prenešen na ciljni sistem. Na sledećoj slici je prikazana komandna tabla za nadgledanje rada programa.

Slika 5.37 Meni sa komandama za nadgledanje bloka OB1.

Nakon što otvorimo OB1, pritisnimo redom sledeće komandne dugmiće: 1) ikona sakriva zaglavlje bloka da bi se oslobodio dodatni prostor za dio koda, 2) ikona prikazuje ”PIO” traku koju koristimo da postavimo sva logička stanja ulaza u programu na ”1” (opcija je dostupna samo u simulator modu), 3) ikona uključuje nadgledanje bloka OB1. Na ekranu je sada prikazano izvršavanje programa bloka OB1. U gornjem dijelu ekrana vidiomo PIO traku sa ulazima koji se mogu postavljati u stanje logičke nule ili jedinice.

Slika 5.38 Prozor WinPLC simulatora u trenutku izvršavanja programa.


5.7. Simulacija rada OB1 pomoću PLC maske U simulator modu grafička reprezentacija S7-300 se koristi za kontrolu ulaza i nadgledanje izlaza. Razmatraćemo definisanje modula PLC simulacije. Pritisnimo Quick start taster: ”PLC Mask Simulation”. Kao rezultat na ekranu će biti prikazan CPU modul.

Slika 5.39 Simuacija pomoću maske simulatora S7.

Desnim tasterom miša kliknimo na CPU modul. Na taj način ćemo dobiti prikaz podmenija. Izaberimo digitalni ulazni modul (8 bita) i digitalni izlazni modul (8 bita). Svaka adresa je unaprijed postavljena na nulu. Kako imamo samo korišćene ulaze i izlaze sa adresom nula u OB1 nemamo potrebe da hi mijenjamo. Duplim klikom na adresu modula prikazuje se konfiguracioni dijalog sa nazivom ”Descriptions of the individual bits”. Ovdje možetemo unijeti simbole. To znači da su moduli označeni automatski. Da bismo promijenili status ulaza na ”1” i ”0” jednostavno kliknemo na njih mišem. Izabrani modul ulaza može biti kontrolisan i tasterima od ”0” do ”7” (za bite od 0 do 7). Izabrani moduli su označeni crvenom bojom. Možemo podesiti analogne ulaze i pomoću klizača. Analogni izlazi su prikazani kao grafici. Rezolucija i luk se podešavaju kroz dijalog za konfigurisanje, kome se može pristupiti duplim klikom na adresu modula.

5.8. Provjeranje PLC programa Plan dodijeljivanja obezbjeđuje informacije o ulazima, izlazima, flegovima, tajmerima i brojačima korišćenim u PLC programu. Dodatno tome, možemo prepoznati da li je neka adresa korišćena kao bit, bajt , riječ ili dupla riječ. Ovaj prikaz takođe pokazuje da li dolazi do preklapanja signala kada se pristupa adresi. ”X” u kolonama od ”0” do ”7” ukazuje da su bitovi respektivno čitani ili pisani operacijama bita. Uspravna linija u koloni ”B” znači da se bajt čita ili piše putem bajt operacija (npr. L EB10). Uspravna linija ”W” znači da se bajt učitava ili upisuje putem operacije riječi (npr. L EW10). Uspravna linija ”D” znači da se bajtovi učitavaju ili upisuju putem operacije duple riječi (npr. L ED10).


Na sledećoj slici je prikazan ”Assigment block” koji možemo dobiti izboromo Quick start dugmeta ”Assigment” ili izborom stavke iz menija: ”View > Assigment”.

Slika 5.40 Assigment blok simulatora.

5.9. Cross-reference lista Cross-reference lista pokazuje gdje se pristupalo različitim adresama. Koristeći crossreference listu možemo odrediti slijedeće informacije za svaku od adresa: • Da li PLC program koristi respektivne adrese? • Koji blok se koristi za adrese? • Koja operacija se koristi za adrese? Konfiguracioni dijalog može biti pokrenut putem: ”View > Cross reference list”. Ovdje se vrši određivanje adresa i blokova koji moraju biti uključeni u pretragu. Ako pretraga treba uključiti kompletan PLC program i sve adrese, izaberite ”All blocks” i ”All” u “Filter” prostoru. Ako nam je selektovana ova opcija, biće prikazana upozorenja kada sistem otkrije tipične greške u programiranju (npr. dupla dodijeljivanja, preklapanja adresa). Mi možemo odlučiti da li je greška namjerna, ili mora biti popravljena. Nakon izvršenog podešavanja prikazuje se konfoguracioni dijalog. Sada možemo odlučiti da li ćemo prikazati cross-reference listu koja je već bila izvršena (”View available cross-reference list”) ili ćemo izabrati novu koja treba biti kreirana (”Update list”). Crossreference lista se dobija izborom ”Create new” ili ”View available cross-reference list”. Kod u poslednjoj koloni obezbjeđuje informaciju o komandi koja je korišćena za pristup adresi. Možemo pretraživati cijelu listu za traženje određenog stringa putem ”Search”. Ovako se pretražuju sve kolone u tabeli. Duplim klikom na bilo koju stavku otvara se respektivni blok i prikazuje lokacija na kojoj je iskorišćen. Upozorenja možemo provjeriti putem ”Go to next warning” i ”Display warning”.


Na sledećoj slici je prikazan prozor koji dobijemo na ekranu kada želimo da izvršimo podešavanje ”Cross reference” liste.

Slika 5.41 Podešavanje Cross reference liste.

Na sledećoj slici je prikazan prozor koji dobijemo na ekranu kada želimo da nam se ispiše ”Cross reference lista”. Adresi se može pristupiti u svakoj liniji tabele. Svaka linija ukazuje na lokaciju na kojoj se može pristupiti adresi: • blok, • mreža, • red, • tip.

Slika 5.42 Cross reference lista.


5.10.Provjera PLC programa Funkcija ”Check PLC program” poredi PLC program sa karakteristikama određenog S7 CPU. Ako ova funkcija otkrije nedoslijednosti kreiraće detaljnu listu grešaka. Na ovaj način možemo brzo otkriti da li se program može izvršiti na određenom S7 CPU ili ne. ONLINE veza je neophodna za pristup karakteristikama CPU. Na ovaj način se utvrđuju karakteristike procesora. Procedura: 1) Povežimo se na S7 CPU i provjerimo vezu. 2) Otvorimo: ”Extras > Check PLC program”. 3) Pritisnimo ”Load profile from external PLC” i čekajmo dok se karaktersitike ne pojave u tabeli. 4) Pritisnimo ”Check”. 5) Polje”Result of the examination ” se pojavljuje kao prikaz rezultata provjere. Na sledećoj slici je prikazano polje kao prikaz rezultata provjere.

Slika 5.43 Rezultat provjere PLC programa.


6. WIN-PLC7 ANALIZATOR WinPLC7-Analyzer je PLC-analizator za S5 i S7 kontrolere. Ovaj softver može bilježiti i snimati određena stanja, odnosno signale, koji se pojavljuju u radu PLC-a (stanja operanada). Mogu biti analizirana stanja sljedećih operanada: • ulazi, • izlazi, • periferni ulazi, • flegovi, • podaci iz bloka podataka, • tajmeri, • brojači. Snimanje signala može biti kontrolisano setovanjem ili resetovanjem određenog U/I signala, tajmera ili brojača. Tokom snimanja signala možemo utvrditi i njegov smijer, intenzitet i dužinu trajanja. Oblik posmatranog signala je prikazan i grafičkim putem tako da je njegovo raspoznavanje veoma lako. Ako priključimo odgovarajući modem (pogledati na paletu alatki ”Help > Display a list of compatible SMS-modems”) softver može biti proslijeđen na odgovafrajuću lokaciju preko SMS poruke i na taj način izvjestiti o stanju signala ili problemu koji se pojavi.

6.1. Sistemski zahtjevi Za ispravan rad WinPLC analizatora porebna nam je sledeća hardverska konfiguracija: • računar sa minimalnim radnim taktom od 500 MHz, • Windows XP (Home ili Professional), Windows ME, Windows 98 SE, Windows 2000, Windows Vista, • 128 MB slobodne RAM memorije, • 1 GB slobodnog prostora na Hard disku kako bi mogli skladištiti snimnjene signale. Postavljanje veze između PLC-a i računara je moguće uz sledeći hardver: • MPI-PC serijski adapter, • MPI-PC USB adapter, • MHJ-Netlink (MPI ili Profibus), • Netlink-PRO (MPI ili Profibus).

6.2. Kreiranje novog projekta Snimanje signala možemo započeti samo ako imamo već gotov projekat, razvijen u WinPLC simulatoru ili program koji se već izvršava ne nekom PLC-u. Iz tog razloga moramo prvo kreirati novi projekat ili otvoriti već postojeći projekat. Da bismo otvorili već postojeći projekat na paleti alatki moramo otvoriti stavku: ”File > Open, generate project”. Izaberimo ovaj menu i kliknimo na dugme sa nazivom ”New Project”. Na ekranu će se pojaviti uvodni prozor koji traži da imenujemo projekat. U našem primjeru ime novog projekta će biti ”Automatizacija parkinga”.


Da bismo započeli snimanje signala moramo sada prvo kreirati signalni prozor – ”Signal window”. Izberimo stavku: ”File > New signal window” i unesimo smisleno ime koje će da opisuje dio projekta (u našem primjeru ime je: ”Ulazna vrata parkinga”). Kao rezultat na ekranu će nam biti prikazan prozor na sledećoj slici:

Slika 6.44 Kreiranje novog signalnog prozora.

Prije nego što pređemo na dodavanje i snimanje signala moramo prvo izvršiti podešavanje veze između analizatora i procesora, tj. simulatora u našem slučaju. Iz tog razloga ćemo prvo objasniti kreiranje i uspostavljanje veze analizator – simulator.

6.2.1.

Kreiranje nove veze

Da bismo kreirali vezu moramo sa palete alatki izabrati stavku: ”Connections > Maintain connections”. Na ekranu će biti prikazan prozor za uspostavljanje veze.

Slika 6.45 Dijalog za kreiranje nove veze.


Novu vezu možemo kreirati izborom dugmeta ”NEW”. U ovom slučaju moramo prvo imenovati novu vezu. Mi ćemo odabrati ime ”Automatizacia parkinga Connection” Izaberimo ”S7-Simulator” kao vezu. Na ekranu će biti prikazan prozor za postojeće veze sa dodatnom vezom, koju smo kreirali.

Slika 6.46 Dijalog sa kreiranom novom vezom.

6.2.2. prozoru

Dodavanje operanada signalnom

Dodavanje novih operanada možemo postići izborom stavke: ”Signal window > Add new signal”. Prozor za dodavanje novog signala će biti prikazan na ekranu. Sada ćemo dodati operande koji su prisutni u našem primjeru: od I0.0 do I0.7 za ulazne signale i od Q0.0 do Q0.5 za izlazne signale. U okviru ovog prozora imamo mogućnost da u jednom koraku unesemo nekoliko uzastopnih operanada. Potrebno je da samo unesemo adresu prvog operanda i upišemo broj koliko operanada sa uzastopnim adresama želimo da dodamo. U našem primjeru početni operand je ulaz I0.0, a želimo da dodamo još četiri uzastpna operanda, što je i vidljivo u donjem dijelu ekrana.

Slika 6.47 Dijalog za dodavanje novih operanada.

Izborom dugmeta ”Continue” nastavljamo dalje u procesu dodavanja signala. U nastavku će nam biti prikazan prozor za detaljnije podešavanje izgleda signala.


Kada dodamo operand, tj. signal za praćenje, moramo još i postaviti vezu sa simulatorom. Postavljanje možemo ostvariti jednostavnim izborom veze koju smo već kreirali. Na sledećoj slici je prozor ekrana za detaljnije podešavanje procesa dodavanja operanada. U donjem dijelu ekrana je vidljiva izabrana veza koju smo prethodno kreirali.

Slika 6.48 Dijalog za detaljno podešavanje operanda.

Nakon dodavanja i podešavanja svih operanada koje želimo da snimamo kao rezultat ćemo dobiti radnu površinu sa listom signala, koja je prikazana na sledećoj slici.

Slika 6.49 Radna površina sa listom signala.

Raspored signala u okviru ovog prozora možemo mijenjati jednostavnim klikom miša, povlačenjem i puštanjem objekta.


6.2.3.

Snimanje signala

Da bismo započeli snimanje signala moramo izabrati stavku sa palete alatki: ”Signal Window > Start recording”. Snimanje signla, takođe, možemo postići i izborom crvenog dugmeta na ”Tool bar” meniju. Na sledećoj slici je prikazan prozor za izbor načina snimanja signala.

Slika 6.50 Dijalog za snimanje signala.

U okviru ovog prozora možemo podesiti frekvenciju kojom će signal biti praćen. U našem primjeru najpregledniji signal ćemo dobiti ako postavimo frekvenciju na jednu sekundu. Međutim, ukoliko se radi o procesu gdje vrijeme igra bitniju ulogu moguće je i praćenje signa u opsegu mili sekundi ili mikro sekundi.

6.2.4.

Kretanje kroz zapis

U momentu dok nam je snimanje signala aktivno možemo da se krećemo kroz prozor koji prikazuje signale i da provjeravamo stanja željenih signala u određenom periodu. Na sledećoj slici je prikazana paleta alata sa komandama koje omogućuju kretanje kroz zapis, brisanje sadržaja pojedinog objekta, tj. signala, ili brisanje svih signala.

Slika 6.51 Paleta komandi za kretanje kroz zapis.

Funkcija komandi sa lijeva na desno je: 1) sledeća strana, 2) prethodna strana, 3) sledeća zona, 4) poslednja zona, 5) prethodna zona, 6) prva zona, 7) trenutna zona / broj ukupnih zona, 8) brisanje sadržaja signala, 9) brisanje svih signala, 10) startovanje snimanja signala.


Prozor koji prati stanja signala dok su aktvini i koji ih snima, je podijeljen u zone. Ovo je neophodno iz razloga kako bi se korisnik mogao lakše snalaziti u praćenju kompletnog zapisa. Zamislimo da moramo da pratimo proces u koji su uklječene desetine signala i čiji aktivan proces traje i do nekoliko sati. Analizator proračunava frekvenciju koju smo zadali i formatira broj zona za snimanje signala.

6.3. Korisnički interfejs Korisnički interfejs čini grafičko okruženje analizatora sa njegovim aktivnim prozorima. Na sledećoj slici je prikazan aktivan prozor analizatora u trenutku snimanja signala za manipulaciju vrata parkinga u našem primjeru.

Slika 6.52 Grafički intergejs analizatora.

Radna površina programa se može podijeliti u nekoliko cjelina: 1) Menu bar. Standardni menu za aplikacije Windows platforme, koji omogućava pristup svim funkcijama programa. 2) Tool bar. Omogućava pristup svim alatima u ovom softveru. 3) Signal window list. Lista signala koji se nalaze u okviru posmatranog projekta. 4) Scaling. Vremenska skala za određivanje frekvencije praćenja rada signala. 5) Signal window. Prozor koji prikazuje snimak trenutno aktivnih signala.


6.3.1.

Lista signala

Lista signala je prozor koji ispisuje sve signale koji se nalaze u okviru jednog projekta. Signali se mogu i podijeliti u odvojene cjeline kako bi projekat izgledao preglednije. U našem projektu (”Automatizacija parkinga”) signali su podijeljeni u dvije cjeline: ”Ulazna vrata parkinga” i ”Izlazna vrata parkinga”. Jednostavnim klikom miša, tj. otvaranjm padajućeg menija, signale u ovoj listi možemo jednostavno dodavati, preimenovati, brisati ili čak prenositi iz jedne cjeline u drugu. Na sledećoj slici je prikazan prozor sa listom signala.

Slika 6.53 Prozor liste signala.

6.3.2.

Prozor signala

Na sledećoj slici je prikazan prozor za praćenje i snimanje rada signala u trenutku kada su aktivni. U lijevom dijelu ekrana se nalaze operandi, odnosno signali koje smo prethodno unijeli.

Slika 6.54 Prozor signala u trenutku praćenja rada signala.


U okviru ovog prozora možemo izdvojiti sljedeće cjeline: 1) vremenska skala sa tačnim vremenom snimanja i datumom snimanja, 2) relativna vremenska skala, koja prati dužinu trajanja signala za vrijeme njegovog rada, 3) informacije o operandima čiji rad posmatramo, 4) grafički prikaz oblika signala, 5) klizač koji se nalazi donjem dijelu ekrana, a koji nam dozvoljava da pratimo tok signala za vrijeme njegovog snimanja. Na sledećoj slici je prikazan uvećan prozor signala sa klizačem koji omogućava jednostavnije kretanje kroz zapis tokom praćenja rada signala.

Slika 6.55 Klizač prozora signala.

6.3.3.

Razmjera

Razmjera nam koristi kako bismo proširili ili suzbili snimljeni signal, u zavisnosti kakav nam pregled odgovara. Uvećanje ili umanjenje razmjere utiče na broj zona aktivnog signala, ali to nikako ne utiče na oblik ili trajanje posmatranog signala. Ova funkcija je čisto vizuelne namjere. Na sledećoj slici je prikazan prozor za razmjeru. Prozor za razmjeru je uvijek vidljiv na radnoj površini analizatora i nemože biti isključen.

Slika 6.56 Prozor za podešavanje razmjere.


6.4. Veze u okviru analizatora Kada želimo da dodamo operand u okvir programa za anliziranje, prvo moramo da obezbjedimo vezu analizatora sa izvorom signala. U prethodnom primjeru uspostavljanja veze podešavanje je bilo jednostavno. Veza je bila ostvarena između programa za analiziranje signala i simulatora. Ukoliko želimo da pratimo signal sa stvarnog PLC uređaja potrebno je da izvršimo i podešavanja koja dodatno definišu izvor signala odnosno PLC. Na sledećim slikama je prikazan primjer uspostavljanja veze tipa S7-RS232 između PLC-a i analizatora.

Slika 6.57 Dijalog za uspostavljanje nove veze.

Poslije biranja željene veze moramo da upišemo i IP adresu PLC-a i broj slota sa kojeg se uzimaju signali. Ovi podaci su dostupni u dokumentaciji koja dolazi uz PLC uređaj.

Slika 6.58 Dijalog za podešavanje IP adrese PLC-a.

6.4.1.

Vrste veza

U ovom poglavlju će biti uratko objašnjene sve vrste veza koje se mogu naći u okviru programa za aniliziranje signala - WinPLC Analayzer. Detaljan opis svake veze, kao i specifikacije svakog uređaja potrebnog za ostvarivanje veze, se mogu naći u priručniku koji dolazi uz ovaj softver. Na sledećim slikama su šematski prikazane veze i komponenete.

Slika 6.59 Veza tipa”S7-RS232”.


Ova vrsta veze se ostvaruje preko MPI-PC adaptera (RS232). Brzina prenosa podataka može biti od 19200 do 115200 bita u sekundi. Ovom vezom se takođe može pristupiti preko MPI-USB pretvarača povezanog preko COM porta.

Slika 6.60 Veza tipa”S7-Netlink”.

Ova vrsta veze se koristi ako želimo da pristupimo preko MPI- ili Profibus interfejsa. Ethernet protokol je konvertovan u MPI pomoću MHJ-Netlinka. Uređaj je priključen na mrežni hab ili direktno na mrežni adapter, preko ukrštenog mrežnog kabla.

Slika 6.61 Veza tipa “S5-RS232”.

Na slici je prikazana najbrža vrsta veze. Opterećenje na processor prilikom snimanja signala je veoma malo. Ovaj način vezivanja omogućava komunikaciju sa PLC-om Simantic S5 preko kabla za povezivanje (RS232 na računar, TTY na PLC).

6.5. Slanje SMS poruke SMS poruka može biti poslana samo ukoliko posjedujemo određenu vrstu modema. Lista prisunih modema se može naći u stavki ”SMS settings, Send SMS”. Sistem podržava sve modeme koji su prisutni u listi. Na sledećoj slici je prikazana prozor kojim se vrši podešavanje slanja SMS poruke.

Slika 6.62 Dijalog za podešavanje slanja SMS poruke.


Prije slanja SMS poruke moramo unijeti određena podešavanja. Da bismo ovo postigli moramo izabrati stavku sa palete alatki: ”Tools > SMS settings, Send SMS”. Moguća su sledeća podešavanja: • Connected modem – lista modema koji su omogućeni za upotrebu. • Port – unos broja serijskog porta na koji je modem povezan. • Provider – izbor broja provajdera. • Country Code – pozivni broj mjesta iz kog će biti ostvareno slanje SMS poruke. • City Code – pozivni broj telefona koji će slati poruku • Own number – broj telefona, bez pozivnog broja, koji će slati poruku.

6.5.1.

Test SMS

Kada smo uspješno završili podešavanja možemo preći na sledeću karticu u okviru prozora i poslati poruku. Slanje SMS poruke može uzrokovati tačno određeni događaj u toku rada programa (tj. snimanja rada programa). Možemo postaviti da slanje poruke uzrokuje kada određeni događaj bude istinit ili neistinit, odnosno kada bude na nivou logičke jedinice ili logičke nule. Događaje možemo definisati u okviru prozora pod stavkom: ”Signal window > Maintain signals”. Na sledećoj slici je prikazan prozor koji je aktivan neposredno prije slanja poruke.

Slika 6.63 Dijalog za slanje SMS poruke.


7. ZAKLJUČAK U radu je opisan postupak projektovanja integrisanog kola za automatizaciju parkinga, uz pomoć WinPLC-V4 alata za projektovanje. Pored automatizacije ulazno-izlaznih vrata parkinga omogućeno je i statističko praćenje rada, kao i javljanje GPS satelitu kada je parking prostor slobodan. Napisani program je testiran u simulatoru i jednostavnim upisivanjem softvera u odgovarajući PLC moguća je njegova konkretna primjena. U radu smo objasnili osnovne karakteristike programabilnih logičkih kontrolera, način njihove primjene i postupke njihovog programiranja. Objasnili smo osnovne alate WinPLC simulatora, kao i način snimanja i praćenja rada ulazno-izlaznih signala, pomoću WinPLC analizatora. U radu smo opisali i osnovne tipove veza između računara, na kojem se razvija program i PLC-a, na kojem se program izvršava.


8. LITERATURA 1) Upravljanje primjenom PLC uređaja, dr Zoltan Jegeš, Subotica, oktobar 2005. godine. 2) PLC u industrijskim sistemima, Skripta, Elekrtronski fakultet Niš, februar 2006. godine. 3) Leder programiranje, Skripta, Elekrtronski fakultet Niš, februar 2006. godine. 4) Specication, Analysis and Verication of an Automated Parking Garage, Aad Mathijssen, A. Johannes Pretorius, The Netherlands 2005. godine. 5) WinPLC Version 4 User Manual, Siemens, maj 2007. godine. 6) WinPLC Analyzer 4 User Manual, Siemens, maj 2007. godine.


Automatizacija parkinga primjenom plc uređaja