Danas dijelim praktičan članak koji će vam pomoći da shvatite kako izgleda savršen PLC program i pruža standarde programiranja PLC-a i prijedloge za praktičan rad.
Zahtjevi dizajna za savršeni PLC program:
Kompletan PLC program nije samo pokretanje sistema; također zahtijeva potpune komentare, dobro-strukturiranu arhitekturu, dobru skalabilnost, sveobuhvatan sistem alarma i zaštite i sistem za simulaciju prije{1}}pokretanja.
1. Jednostavnost
Učinite PLC program što jednostavnijim. Jednostavnost znači korištenje standardiziranog programskog okvira i jednostavnih instrukcija. Uopšteno govoreći, ovo uključuje optimizaciju strukture programa i pojednostavljenje programa sa uputstvima za kontrolu toka. Konkretnije, to znači zamjenu instrukcija jedne-funkcije snažnijim i paziti na redoslijed instrukcija.
2. Čitljivost
Dizajnirani program treba da bude vrlo čitljiv. Ovo ne samo da pomaže programeru da bolje razumije program i olakšava otklanjanje grešaka, već i olakšava drugima da ga razumiju, a korisnicima da ga održavaju. Takođe bi trebalo da olakša širenje programa kada je to potrebno.
Da bi se osigurala dobra čitljivost, dizajn programa treba da bude što jasniji. Obratite pažnju na hijerarhiju i modularnost, čak i koristeći objektno{1}}orijentirane metode dizajna. Koristite standardne prakse dizajna što je više moguće.
Ako se programski jezici koriste u posebnim slučajevima, u većini slučajeva treba koristiti ljestvene dijagrame radi lakše čitljivosti. I/O alokacija treba da bude sistematska radi lakšeg pamćenja i razumijevanja. Dodajte komentare kada je potrebno. Upotreba unutrašnjih komponenti takođe treba da bude sistematska; izbegavajte da ih koristite nasumično.
Čitljivost treba uzeti u obzir od početka dizajna programa. Ovo nije lako postići u potpunosti, jer tokom otklanjanja grešaka u programu, dodavanje ili uklanjanje instrukcija i promene u upotrebi internih komponenti mogu izvorno jasan program učiniti pomalo neurednim. Stoga, dozvolite prilagođavanja tokom otklanjanja grešaka u fazi projektovanja, a zatim pospremite nakon otklanjanja grešaka. To će rezultirati kvalitetnijim programom.
Komentari programa bi trebali uključivati barem sljedeće:
A. Sistemski komentari: Vlasnik autorskih prava i svrha cijelog programa; B. Komentari bloka: Osnovna svrha i autor bloka; C. Komentari segmenata: Svrha segmenta koda; D. Varijabilni komentari: Važnost je očigledna, uključujući I/O komentare i komentare srednjih varijabli. Što se tiče povjerljivosti, to bi trebalo riješiti putem algoritma za šifriranje ili blok šifriranja programa, a ne smanjenjem komentara.
3. Ispravnost
Program PLC-a mora biti ispravan i provjeren kroz stvarni rad kako bi se dokazao njegova ispravna funkcija. Ovo je najosnovniji zahtjev za PLC program; ako se to ne postigne, bez obzira koliko dobri bili drugi aspekti, beskorisni su.
Da bi se osigurala ispravnost programa, uputstva i interni uređaji moraju se koristiti tačno. Precizna upotreba uputstava povezana je sa njihovim tačnim razumijevanjem; stoga, značenje i uslovi upotrebe instrukcija moraju biti temeljno shvaćeni. Ako je potrebno, mogu se napisati mali programi za testiranje nekih nejasnih instrukcija.
Za istu instrukciju, zbog razlika u PLC proizvodnim serijama ili serijskim modelima, neki detalji instrukcija mogu varirati. Priručnik za programiranje treba pažljivo pogledati.
Važna je i pravilna upotreba unutrašnjih uređaja. Na primjer, neki PLC-ovi imaju-zaštitu od isključivanja, dok drugi nemaju. Bitno je osigurati da se koriste uređaji koji zahtijevaju{3}}zaštitu od isključivanja, i obrnuto.
Ukratko, najosnovniji zahtjev za PLC programe je precizno korištenje instrukcija i pravilno korištenje internih komponenti kako bi se osiguralo da se programirani program ispravno izvršava.
Za jednostavan primjer, Siemens PLC-ovi zahtijevaju varijable sa funkcijom skladištenja kao međuvarijable za rastuće i padajuće ivice, kao što su M-tačke ili DB-tačke. Korištenje FC-ove temp varijable bi izazvalo probleme.
4. Pouzdanost
Programi moraju biti ne samo ispravni, već i pouzdani. Pouzdanost odražava stabilnost PLC programa, što je takođe osnovni uslov.
Neki PLC programi rade ispravno u normalnim radnim uslovima ili tokom legalnih operacija, ali ne rade ispravno u nenormalnim radnim uslovima (kao što je privremeni nestanak struje praćen brzim obnavljanjem napajanja) ili nakon nezakonitih operacija (kao što je pritiskanje dugmadi van redosleda ili pritiskanje nekoliko tastera istovremeno). Takvi programi su nepouzdani, nestabilni ili loše dizajnirani.
Dobri PLC programi mogu identifikovati abnormalne radne uslove i neprimetno ih integrisati sa normalnim uslovima, omogućavajući programu da se prilagodi različitim situacijama. Dobar PLC program može odbiti nelegalne operacije bez ostavljanja "traga", prihvatajući samo legalne operacije.
Preplitanje je uobičajena metoda za odbijanje ilegalnih operacija; relejna kola često koriste ovu metodu, a PLC-ovi takođe mogu naslijediti ovaj pristup.
5. Jednostavnost modifikacije
Program bi trebao biti lak za modificiranje. Jedna od karakteristika PLC-a je njegova pogodnost i fleksibilnost u prilagođavanju različitim situacijama. Ovo se postiže modifikacijom ili redizajniranjem programa.
Redizajniranje programa se koristi kada je potrebno promijeniti zahtjeve aplikacije procesa PLC-a. Ne samo da je program ponovo napisan, već i I/O treba preraspodijeliti. U većini slučajeva, ponovno pisanje programa nije potrebno; male modifikacije su dovoljne. Ovo zahtijeva da se program lako mijenja.
Lakoća modifikacije takođe znači fleksibilnost, koja zahteva samo manje promene da bi se postigla svrha promene parametara ili modifikovanja radnji.
6. Proširivost
Mnogi programi mogu biti unaprijed-programirani prije postavljanja na lokaciju, ali će možda trebati dodati dodatne programe na-lokaciju. Da bi se izbjeglo narušavanje ukupne strukture sistema, potrebno je rezervirati dovoljno prostora u svakoj funkcionalnoj oblasti za rezervni hardver. Softver bi trebao biti dizajniran sa ručnim, automatskim i polu{4}}automatskim radom na umu, a prostor bi trebao biti dodijeljen u skladu s tim.
7. Sveobuhvatan alarmni sistem
PLC sistemi se često koriste u industrijskim okruženjima, gdje svaka nezgoda može uzrokovati gubitke, velike ili male. Da bi se osigurala prevencija nezgoda ili minimizirali gubici tokom nesreće, moraju se naglasiti funkcije alarma i zaštite PLC-a. Stoga se ovo ističe kao važna komponenta sistema.
8. Simulacija programa
Kako bi se osigurao napredak u-otklanjanju grešaka na lokaciji ili za demonstracije korisnika, često je potrebna potpuno automatska simulacija programa prije implementacije. Ovo zahtijeva dodavanje odjeljka programa za simulaciju postojećem programu, koji se prekida nakon normalnog-radnje na lokaciji. Da biste omogućili programu da izvrši simulaciju, potrebni su sljedeći koraci:
(1) Pretvorite stvarne PLC I/O tačke u međuvarijable ili varijable bloka podataka;
(2) Napišite simulacijske programe za svaki komad opreme prema zahtjevima procesa.
Dobar PLC program se može smatrati programom koji ispunjava gore navedene zahtjeve.
Specifikacije za PLC programiranje
1. Odaberite odgovarajući model PLC-a i broj I/O tačaka. Odaberite posebne funkcionalne module za specifične funkcionalne zahtjeve.
2. Budite upoznati s odabranim uputama za programiranje PLC-a i softverom za kompilaciju.
3. Planirajte meke komponente, uključujući interne releje, releje za zadržavanje, registre podataka, tajmere i brojače.
4. Planirajte program, općenito slijedeći redoslijed izdvajanja grešaka, rukovanja greškama, ručnog rukovanja, automatskog rukovanja i rukovanja izlazom. Veće projekte ili opremu treba podijeliti na funkcionalne jedinice, kao što su liftovi, uređaji za prijenos i uređaji za podizanje/rotiranje u automatiziranoj proizvodnoj liniji. Oni bi trebali biti programirani u segmentima i blokovima prema gornjoj strukturi jedinice.
5. Dodajte kratke komentare segmenta prije svakog segmentiranog ili blok{1}}baziranog programa, objašnjavajući njegovu funkciju. Ako je potrebno, navedite odgovarajući tok procesa. Redoslijed segmentiranih ili blok{4}}baziranih programa unutar cjelokupnog programa općenito treba slijediti sekvencu toka procesa radi čitljivosti.
6. Prije izrade programa potrebno je apstrahovati opremu. Uobičajene faktore kao što su zaustavljanje, zaustavljanje u nuždi, preopterećenje, preko-ograničenje, vremensko ograničenje, sigurnosna svjetlosna zavjesa, zaustavljanje u slučaju sudara i prekidač na vratima treba izdvojiti i staviti u -krug za pokretanje ili start{4}}glavni upravljački i blokadni krug. Ovo služi kao sveobuhvatna premisa cjelokupne programske strukture. Na osnovu toga, program se zatim dijeli na dva glavna funkcionalna područja: automatsko i ručno.
7. Uobičajene faktore u području ručne funkcije programske strukture, kao što su ručni rad i faktori koji ugrožavaju opremu i ličnu sigurnost, treba izdvojiti i staviti u ručni glavni upravljački i sklopni krug radi zaštite, zaštite i alarma za ručnu kontrolu.
8. Uobičajene faktore u oblasti automatske funkcije programske strukture, kao što su automatski rad, prekoračenje-ograničenja i faktori vremenskog ograničenja, treba izdvojiti i staviti u automatsku glavnu kontrolu i sklop za blokiranje radi zaštite, zaštite i alarma za opremu pod automatskom kontrolom. Opći princip je da se striktno ograniči ulazak u opremu dok se labavo ograniči izlazak opreme, osiguravajući sigurnost.
9. Funkcija glavnog resetiranja treba biti dizajnirana u programu kako bi se olakšalo brzo i jednostavno vraćanje normalnog rada opreme u slučaju kvara. Glavni reset bi trebao u potpunosti uzeti u obzir sigurnost opreme i osoblja tokom procesa resetiranja.
10. Prilikom prelaska iz automatskog u ručni način rada, program bi trebao obrisati izlaze i međustanja iz automatskog načina rada. Naročito kada koristite instrukciju SET u automatskom načinu rada, ona se mora obrisati korištenjem instrukcije RESET u ručnom načinu rada.
11. Dvostruki izlazi su strogo zabranjeni u programiranju; odnosno, ista izlazna izjava ili isti izlazni kalem koji se pojavljuje dva ili više puta u programu. Za istu izlaznu tačku pod različitim uslovima režima, koristite međurelej za prenos i na kraju ih kombinujte u jednu izlaznu tačku.
12. Kada koristite ekran osetljiv na dodir, kontrolna oblast i oblast statusa koje dele ekran osetljiv na dodir i PLC ne smeju se koristiti za drugo funkcionalno programiranje.
13. Prije upotrebe bilo kojeg posebnog PLC modula, provjerite da li njegovo kontrolno područje i statusno područje zauzimaju radne riječi. Ako jeste, nemojte programirati ove radne riječi u druge svrhe.
14. PLC ulazi, izlazi, međureleji, tajmeri, brojači i registri podataka moraju biti označeni kineskim znakovima. Ulazi i izlazi također moraju uključivati imena komponenti i brojeve oznaka. Odgovarajuće ulazne tačke su generalno podrazumevane kao NO kontakti povezani na eksterne prekidače. Za ulaze koji zahtijevaju NC kontakte, to se mora navesti u komentarima. Svi komentari trebaju biti jasni i nedvosmisleni, izbjegavajući nesporazume i minimalizirajući upotrebu generičkih izraza.
15. Nakon što je otklanjanje grešaka projekta završeno, konačni softverski program mora biti zadržan. Ime sačuvanog fajla treba da sadrži broj projekta, autora, datum i broj verzije.
16. Što se tiče šifriranja programa: Lozinka za šifrirani program mora biti pohranjena u namjenskoj datoteci, jasno navodeći korisničko ime, lozinku i dozvole. Ovu datoteku treba distribuirati najmanje dvije osobe kako bi naučili lozinku i spriječili da program bude nedostupan zbog gubitka lozinke.
Prijedlozi za programiranje
1. Kada PLC i host računar (ili ekran osetljiv na dodir) formiraju sistem za nadzor, ekran često treba da prikaže režime kontrole kao što su „ručni“ i „automatski“ (generalno, više režima može imati samo jedan). U programu se može koristiti instrukcija "MOV". Na primjer, kada je odabrano "ručno", konstanta 1 se premešta u registar VB10; kada je odabrano "automatski", 2 se premešta u isti registar VB10. Provjerom podataka u registru može se odrediti način upravljanja sistemom. Prednost ovog pristupa je njegova lakoća razumijevanja i izbjegavanje potrebe za složenim procedurama poput međusobnog zaključavanja.
2. Kada program uključuje kontrolu analognog signala, ako očitani analogni signal praktično nema greške, vremensko filtriranje se može koristiti za odlaganje ulaza. Ako očitani podaci imaju veliku grešku, potrebne su druge metode filtriranja, kao što je prosječenje. Za dodatne informacije pogledajte relevantnu dokumentaciju.
3. Za vrijeme otklanjanja grešaka u programu, ako je uvjet ispunjen, ali izlazna zavojnica nije aktivirana, provjerite da li je ovaj dio vašeg programa unutar takvih izjava, kao što je `SKOČI idi na`. Druga mogućnost je da nakon prekida programa, uslov je ispunjen, ali nema izlaza; ovo obično znači da se ovaj dio programa ne skenira.
4. U sekvencijalnim kontrolnim programima, tj. kada je jedna radnja završena, a sljedeća inicirana, način upravljanja +10+10 je vrlo zgodan. Ideja je sljedeća: Registar je unaprijed postavljen na 0 tokom inicijalizacije. Nakon pokretanja sistema, povećava se za 10, čime se vrijednost registra dovodi na 10. Sa registrom na 10, može se izvršiti prva radnja. Nakon prve akcije, registar se ponovo povećava za 10, čime se vrijednost registra dovodi na 20, što omogućava izvođenje druge akcije. Nakon druge akcije, ponovo se povećava za 10, čime se vrijednost registra dovodi na 30. Na taj način, provjerom vrijednosti u registru, može se odrediti željena radnja. Kada je potrebna akcija skoka, inkrement se može promijeniti od 10 do 20, 30, itd., ovisno o specifičnim zahtjevima.
Zašto povećavati za 10 umjesto za 1? Jer nakon povećanja za 10, ako je potrebno umetnuti segment, on se može umetnuti u bilo koji od 10 dostupnih slotova.
5. Prilikom dizajniranja programa, ako dođe do greške-povezane sa procesom (koja nije kontrolirana od strane upravljačkog sistema), najbolje je održavati fenomen kvara i obezbijediti vizuelne i zvučne alarme dok operater ne resetuje sistem, tako da bude svjestan greške. U suprotnom, ako se sistem zaustavi, drugi mogu pretpostaviti da postoji problem s programom. Ove tačke općenito treba uzeti u obzir pri dizajniranju novog sistema.
6. Često pozivane potprograme mogu se pretvoriti u podmodule za česte pozive.
7. Pošto svaki korak u radnom ciklusu proizvodne mašine zahteva određeno vreme za izvršenje, a ta vremena imaju određena ograničenja, tajmer se može pokrenuti istovremeno sa početkom koraka koji se prati. Podešavanje vremena tajmera trebalo bi da bude 20%–30% duže od normalnog trajanja radnje. Izlazni signal tajmera može se koristiti za alarme ili uređaje za automatsko isključivanje. Kada vrijeme koraka premaši određeno vrijeme, dostižući odgovarajuće vrijeme podešeno na tajmeru, i prije nego počne sljedeći korak, tajmer izdaje signal greške. Ovaj signal zaustavlja normalan radni ciklus i pokreće postupak alarma ili gašenja; ovo je ono što obično nazivamo zaštitom od-ciklusa.
8. Neki prekidači za sigurnosnu detekciju (kao što su tasteri za zaustavljanje u nuždi, sigurnosne svetlosne zavese, granični prekidači, itd.) treba da koriste normalno zatvorene (NC) ulaze.
9. Radi sigurnosti i uštede energije, izlazi trebaju biti dizajnirani tako da se aktiviraju samo kada je potrebno i zaustavljaju se kada se radnja završi, umjesto da budu dizajnirani da izlaze kontinuirano dok se ne zahtijeva zaustavljanje.
10. Princip rada za aktuatore bi trebao biti: bolje da ostanu mirni nego da se nestalno kreću.
11. Upravljanje opremom jedne-jedinice: Svaka jedinica mora imati funkciju ručnog/automatskog prebacivanja i funkciju start/stop tokom ručnog rada. Prilikom prelaska s automatskog na ručni rad, oprema ne smije stati; pri prelasku sa ručnog na automatski, start/stop opreme zavisi od automatskog programa.
12. Svaka jedinica opreme (pumpa, ventilator i druga velika oprema) mora se rotirati nakon 24 sata rada, i mora postojati kumulativni zapis vremena rada, osim ako redoslijed start/stop nije postavljen od strane glavnog računara; u suprotnom, operater ga mora podesiti ručno.
