Automatizálás rövid áttekintése
• Az irányítás művelete : egy rendszer működésének meghatározott cél elérése, érdekében való befolyásolása. Technikai értelemben két fajtáját különböztetjük meg, a szabályozási és a vezérlést. Az irányítás magába foglalja a rendszer teljesítményének, működése eredményének megfigyelését és mérését, az eltérések kiegyenlítésének, valamint a zavaró hatások kiküszöbölésének végrehajtását. Mindehhez szükség van visszacsatolásokra és kommunikációra.
• PLC =Programmable Logical Controller; /Programozható logikai vezérlő/
• SPS = Speicherbare Programmierbare Steuerung /Programozható logikai vezérlő/
• A programozható vezérlők az 1970-es évektől kezdődően terjedtek el és ma csaknem kizárólagos alkalmazást nyertek el az ipari folyamatok vezérlésében.
• A programozható vezérlő berendezések, a vezérlési funkciókat szoftver útján valósítják meg.
• 1968. A PLC - koncepció kidolgozása a General Motors felhívására
• 1969. Az első Modicon PLC megjelenése huzalozott CPU-val 1K memóriával és 128 I/O-val
• 1971. A PLC első alkalmazása az autóiparban
• 1973. Az első intelligens (smart) PLC megjelenése aritmetikai funkcióval, nyomtatóvezérléssel, mátrixműveletekkel, képernyő-kijelzéssel
• 1974. Az első többprocesszoros PLC gyártása időzítő- és számlálófunkcióval, 12K memóriával és 1024 I/O-val
• 1975. Az első PID algoritmussal ellátott PLC kibocsátása
• 1976. A távoli modulkezelés kidolgozása és a hierarchikus konfiguráció bevezetése az integrált gyártórendszerben
• 1977. A mikroprocesszor bázisú PLC bevezetése
• 1980. Intelligens kommunikációs modulok kifejlesztése, valamint a nagysebességű, nagy pontosságú pozícionáló interfész kifejlesztése
• 1981.16 bites mikroprocesszor bázisú PLC színes monitorral
• 1983. Olcsó „mini” PLC-k megjelenése
• 1985. PLC hálózatok kifejlesztése
• Az irányítás folyamatában az információ feldolgozása.
• Fogadja, kiértékeli, feldolgozza a bemeneti adatokat és kimenő jelet állít elő.
• Előnyei:
– a vezérlő kis mérete és helyigénye
– a vezérlőszekrény többi eleméhez formailag is illeszkedik
– lényegesen kevesebb a huzalozási munka
– programozása egyszerű, áttekinthető, a berendezés működése programmódosítással esetenként szerelés nélkül is változtatható
– könnyű üzembe helyezés és hibakeresés
– programírás és futtatás szakaszosan is végezhető, a program és a berendezés működése szimulációval tesztelhető
– rendkívül megbízható, hosszú élettartamú
– széles felhasználási terület
• Hátránya:
– A vezérlő és a programozó szoftver viszonylag drága
• Fő egységei közös házba építettek
• Állandó számú be és kimenettel rendelkeznek
• kis helyigényű
• Pl: FESTO, Telemecanique
• a vezérlőberendezés modulokból épül fel
• tetszés szerint bővíthető
• Az egyes elemek felfogó sínen rögzíthetők
• az egységek közötti kommunikációt szalagkábel vagy belső BUSZ biztosítja
• Mindig van egy alaplapja
• Párhuzamos buszrendszer
• Hot standby kialakítható
• A modulokat duplikálni lehet
Terepi konfiguráció
• A helyszínen vannak a IO-k
• A kábelezési költségek csökkenthetők nagy mértékben.
• Diagnosztika lehetőség (inteligens moduloknál )
• A tápegység feladata:
– a rendszert megfelelő feszültséggel ellássa
– a hálózati feszültséget a PLC számára átalakítsa és stabilizálja.
• A legtöbb esetben külön telepeket is tartalmaz, hogy feszültség-kimaradás esetén a RAM tartalma megőrizhető legyen.
PLC Központi feldolgozó egysége (CPU)
• A központi feldolgozó egység a PLC “agya”.
• futtatja a felhasználói programot és vezérli a további egységeket.
• végzi a kimeneti és a bemeneti egységek címzését
• parancsokat ad a rendszerben lévő intelligens feldolgozó egységeknek.
A PLC bemeneti és kimeneti egységei
• Lehet digitális vagy analóg
• A PLC-k be- és kimeneti pontjai galvanikusan (potenciálmentes) le vannak választva a belső buszról, illetve a CPU egységtől.
Digitális bemeneti egység
• A digitális bemeneti egységek feladata olyan jelek értelmezése, melyek csak két lehetséges állapotot vehetnek fel.
• általában nyomógomboktól, kapcsolóktól vagy érzékelőktől kap jelet
Digitális kimeneti egység
• A digitális kimeneti egységek feladata a PLC belső jeleinek átalakítása a környezet számára.
• A kimeneteken távozó jelek általában mágnes-szelepeket, motorokat, lámpákat működtetnek.
Analóg be- és kimeneti egységek
Analóg bemeneti egység
• Az analóg bemeneti egységek A/D átalakítók segítségével konvertálják digitális kóddá a bemenetre kapcsolt analóg jelet.
Analóg kimeneti egység
• A PLC futása során számolt digitális értékeket alakítja át D/A konverter segítségével analóg jellé.
Analóg bemeneti jelek
• Az analóg bemeneti jelek az érzékelő/távadók által szolgáltatott, egységes
• jeltartományú, továbbfeldolgozásra alkalmas jelek. A jel lehet:
• Egyenáram. (0-5mA; 0-20mA; 4-20mA; 0-50mA)
• Pl.: hőmérséklet-, nyomás-, áramlás-, szint- stb. távadók.
• Egyenfeszültség (1 V alatt; 1 V felett.)
• Pl.: hőelem, nyúlásmérő érzékelő, stb.
• Egyenáramú jelekből, tápforrásra kapcsolt potméterről, stb.
• Ellenállás.
• Pl.: Ellenállás hőmérő, potméter, nyúlásmérő bélyeg, stb.
• Frekvencia (10-100 Hz).
• Pl.: Néhány erőmérő, nyomásmérő ill. sűrűségmérő, stb.
• Cél eszközök amik feldolgozzák saját processor.
PLC kommunikációk csoportosításának szempontjai
• Fizikai réteg alapján (koax , sodrott érpár , optika stb
• Hálózati topológiák (bemutatása , fa , soros, csillag , stb )
• Közeg hozzáférés alapján
• Logikai szintek: ASI , profibus, Devicenet stb gyakoriak bemutatása.
• ALAPSZOFTVER
• A PLC operációs rendszere (gyártó-, ill. típusfüggő)
• Funkciói:
• interpreter funkció: a felhasználói program értelmezésére és végrehajtására
• státusz-generáló funkció
• önteszt funkció
• kommunikációs vonalak kezelése
• ember-gép kapcsolat
• programfejlesztési funkció
FELHASZNÁLÓI PROGRAM
• a PLC programok változó részét jelenti
• segítségével válik alkalmassá a PLC az adott vezérlési feladatra
• Speciális irányítástechnikai programnyelven íródnak
• A program fejlesztése személyi számítógépen történik, és a kész programot (már a CPU processzorának gépi kódjában) viszik át a későbbi tárolóeszközbe.
• Egyes PLC-k speciális, előlapi programozási lehetőséggel is rendelkeznek.
• A felhasználói program vagy RAM-ban, vagy EPROM-ban van tárolva.
Lépéses utasítás feldolgozás
• A PLC csak az aktuális lépés bemeneti feltételeit vizsgálja, nem vizsgálja ciklikusan az összes bemenetet
• A bemeneti feltételek teljesülése után csak az érintett kimenetet vezérli
• Ha valamelyik lépésben a bemeneti feltételek nem teljesülnek, ott a program leáll.
• ritkán használatos működési mód
Ciklikus utasítás feldolgozás
• a rendszer „ms” ciklusidővel a bemeneti állapotot állandóan lekérdezi.
• Ha az állapot változik, a bemeneti jelek aktualizálódnak és a programozott műveletek elvégzése után a kívánt kimeneti jelek létrejönnek.
• Az összes kimenet kapcsolása egy időben történik
• a ciklusidő és a reakcióidő függ a felhasználói program hosszától és az utasítások típusától
Némedi Lajos
Ügyvezető igazgató
Tel: 06 30 648 94 09
Tel: 06 30 746 73 60
e-mail: ugyvezeto@stroby.hu
STROBY Kft.
4355 Nagyecsed Báthori út 13.
Cégjegyzékszám: 15-09-079203
Adószám: 23899052-2-15.
Közösségi adószám: HU23899052
