ROČNÍKOVÁ PRÁCE Z ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ

Transkript

1 GYMNÁZIUM A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ROKYCANY ROČNÍKOVÁ PRÁCE Z ŘÍDÍCÍCH SYSTÉMŮ AUTOMATICKÁ VRTACÍ LINKA Autor práce: Jindřich Fremuth, 4.E 2014

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto ročníkovou práci vypracoval samostatně s drobnými rady ostatních studentů a s použitím literatury a pramenů uvedené v přiloženém seznamu. Dále prohlašuji, že k vypracování byl použit legálně získaný software. V Rokycanech dne Podpis - 2 -

3 Poděkování Děkuji Paní učitelce Ing., Bc. Lence Likeové za poskytnutí potřebných hardwarových a softwarových materiálů, spolu s tím i za získání základních znalostí práce s PLC Siemens a TP177, také za výuku v programovacím prostředí STEP 7-MicroWIN, WinCC flexible a za konzultaci ohledně této ročníkové práce. Dále děkuji Marku Humlovi, svým příbuzným a přátelům za upřesnění informací pro přesnější zformulování dokumentace

4 Anotace Tato ročníková práce je zaměřena na programování programovatelného automatu Siemens SIMATIC S7-200 a dotykové obrazovky Siemens TP 177-micro. V tomto dokumentu je uveden zjednodušený popis použitého PLC, dotykové obrazovky, připojení k PC a k dotykové obrazovce pomocí rozhraní PPI, nahrávání programů, základní konfigurace a programování ve vývojovém prostředí STEP 7-MicroWIN a WinCC flexible Dokumentace dále obsahuje jednoduché využití PWM regulace, popis vstupů a výstupů modelu představující kódovací linku a také popis pro něho vytvořeného ovládacího programu, prezentující základní možnosti použitého PLC a ovládací obrazovky, jako konfigurovatelná automatická vrtací linka se třemi procesy naprogramovány v interním podprogramu (subroutine), reagující na kód vloženého dřevěného kvádru

5 Annotation This project is focused on programming of a programmable logic controller Siemens SIMATIC S7-200 and touch panel Siemens TP 177-micro. This document contains a simplified description of PLC usage, touch panel, connection between PC and touch screen or PC and PLC using PPI interface, program uploading, basic configuration and programming in development environment STEP 7-MicroWIN and WinCC flexible Documentation also contains description of simple PWM light regulation, inputs and outputs of a coding machine model and also description of a simple control program created for presenting functions of PLC and touch panel like a configurable automatic drill machine with three processes programmed in internal subroutines, responsive on code of inserted item

6 Obsah Seznam obrázků... 8 Seznam tabulek Seznam symbolů a zkratek Úvod Robotické stavebnice FISHERTECHNIK Robotická stavebnice - Kódovací linka PLC Siemens SIMATIC Dělení řídících systémů Siemens SIMATIC Blokové schéma PLC Siemens SIMATIC S Popis částí PLC SIMATIC S7-200 CPU Rozšiřující moduly USB/PPI Multi-Master Cable (USB/RS 485) RS 232/PPI Multi-Master Cable (RS 232/RS 485) Siemens TP177-micro (HMI) MPI komunikační kabel mezi TP177 a S Vývojové prostředí STEP 7-MicroWIN STEP 7 - Založení nového projektu a nastavení komunikace STEP 7 - Volba verze a typu CPU STEP 7 - Vytváření tabulek se symbolickými jmény STEP 7 - Programování v Ladder Code editoru STEP 7 - Vytvoření Networku a přidávání řádků či sloupců STEP 7 - Program block - Subroutine STEP 7 - Přeložení a kontrola programu STEP 7 - Přeposlání programu do PLC nastavení RUN/STOP STEP 7 - Program Status - sledování programu STEP 7 - Program Status úprava / držení hodnoty proměnné Vývojové prostředí WinCC flexible WinCC flexible - Založení nového projektu WinCC flexible - Nastavení komunikace TP s PLC WinCC flexible - Nastavení Tagů (proměnných) WinCC flexible - Vkládání objektů

7 5.5 WinCC flexible - Vložení a nastavení Button Tool Button Tool - Tlačítko Transfer Button Tool - Tlačítko spínající / rozpínající bit Button Tool - Tlačítko pro přepnutí obrazovky WinCC flexible - Zobrazení / skrytí objektu dle podmínky WinCC flexible - Grafický / Textový list WinCC flexible - Zobrazení a nastavení vrstev WinCC flexible - Download - Nahrávání programu do TP Program pro PLC a TP Automatic Drill Machine Popis jednotlivých procesů programů vrtací linky Soupis informačních hlášení programu Soupis chybových hlášení programu Program pro PLC Seznam použitých symbolických a POU jmen PLC Popis použitých instrukcí PLC PWM Pulzní šířková modulace svítivosti majáku Popis jednotlivých Networků programu PLC Program pro TP (Touch Panel) Seznam použitých symbolických jmen TP Popis jednotlivých stran TP Závěr Soupis použité literatury a informačních zdrojů

8 Seznam obrázků Obr. 1. Obal stavebnice Fishertechnik Obr. 2. DPS s relé Obr. 3. Kódovací linka - popis IO Obr. 4. Kostka s magnetickým kódem Obr. 5. Logo Siemens SIMATIC Obr. 6. Blokové schéma PLC Obr. 7. Siemens SIMATIC S7-200 [1] Obr. 8. PLC SIMATIC S7-200 CPU Obr. 9. Rozšiřující modul pro S Obr. 10. USB/PPI Multi-Master Cable (zdroj: [2] + vlastní úprava) Obr. 11. RS232/PPI Multi-Master Cable - Konfigurace připojení [2] Obr. 12. SIMATIC TP177-micro [3] Obr. 13. Ether-MPI-Profibus [4] Obr. 14. MPI Cable [2] Obr. 15. Logo STEP7-MicroWIN Obr. 16. Typy programování ve STEP 7-MicroWIN Obr. 17. STEP 7 - MicroWIN - Communications Obr. 18. STEP7 - Set PG/PC Interface Obr. 19. STEP7 - Properties - PC/PPI cable(ppi) Obr. 20. STEP7 - Volba CPU Obr. 21. STEP7 - Okno pro zvolení CPU Obr. 22. STEP7 - Tabulka symbolických jmen Obr. 23. STEP7 - Vložení tabulky symbol. Jmen Obr. 24. STEP7 - Network Obr. 25. STEP7 - Vkládání instrukce Obr. 26. STEP7 - Program block Obr. 27. STEP7 - Použití Subroutine Obr. 28. STEP7 - Nastavení I/O Subroutine Obr. 29. STEP7 - Download program to PLC Obr. 30. STEP7 - Program Status - sledování programu Obr. 31. STEP7 - Write - úprava hodnoty Obr. 32. WinCC flexible - logo Obr. 33. WinCC - Výběr typu TP Obr. 34. WinCC - záložka Connections

9 Obr. 35. WinCC - Nastavení připojení zařízení Obr. 36. WinCC - záložka Tags Obr. 37. WinCC - Nastavení a správa Tag listu Obr. 38. WinCC - Tools Obr. 39. WinCC - Text Button Obr. 40. WinCC - Button Tool - Nastavení obrázku Obr. 41. WinCC - Nastavení viditelnosti objektu Obr. 42. WinCC - Text list Obr. 43. WinCC - Vrstvy objektů Obr. 44. WinCC - Nastavení viditelnosti vrstev Obr. 45. WinCC - Log výstupu překladače Obr. 46. TP - Transfer Obr. 47. WinCC - Nastavení rozhraní pro odeslání programu Obr. 48. PWM průběh Obr. 49. PWM ve STEP Obr. 50. TP Primární okno Obr. 51. TP Řízení režimu Obr. 52. TP Rozšířené možnosti Obr. 53. TP Systém Obr. 54. TP Kalibrace linky Obr. 55. TP Kontrola I/O

10 Seznam tabulek Tab. 1. IO Tab. 2. Rozdělení a popis CPU PLC SIMATIC S Tab. 3. Popis procesů programu 1 a Tab. 4. Popis procesů programu Tab. 5. Informační hlášení pro program 1 a Tab. 6. Informační hlášení pro program Tab. 7. Chybová hlášení pro program 1 a Tab. 8. Chybová hlášení pro program Tab. 9. Symbolická jména PLC Vstupy / Výstupy Tab. 10. Symbolická jména PLC Globální víceúčelové proměnné Tab. 11. Symbolická jména PLC Time sets Tab. 12. Symbolická jména PLC Režimové proměnné Tab. 13. Symbolická jména PLC Proměnné pro ovládání PWM indikátoru Tab. 14. Symbolická jména PLC Proměnné sdílené s obrazovkou Tab. 15. Symbolická jména PLC Proměnné pro systém pauzování Tab. 16. Symbolická jména PLC Subroutine symboly Tab. 17. STEP7 - Popis použitých instrukcí PLC Tab. 18. Symbolická jména TP Globální tagy Tab. 19. Symbolická jména TP Vstupy / Výstupy

11 Seznam symbolů a zkratek PLC... Programmable Logic Controller Programovatelný Logický Automat. PAC... Programmable Automation Controller Programovatelný Řídící Automat. LED... Light-Emitting Diode Dioda emitující světlo. RAM... Random-Access Memory Paměť s přímým přístupem. RTC... Real-Time Clock Hodiny reálného času - udržují údaj o aktuálním čase. MCU... Micro Controller Unit Integrovaný programovatelný obvod. EEPROM... Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory Paměť používaná k uložení některých informací v MCU. LPT... Line Printer Terminal Paralelní komunikační port. I/O... In / Out Vstup / Výstup USB... Universal Serial Bus Univerzální sériová sběrnice (flash disk, klávesnice, myš...) PPI... Peer to Peer Interface Peer to peer rozhraní MPI... Multi Point Interface Vícebodové rozhraní COM... COMmunication port Komunikační port PC... Personal Computer Osobní počítač TP... Touch Panel Dotykový panel/obrazovka HMI... Human Machine Interface Zařízení pro ovládání PLC prostřednictvím dotykového panelu

12 Úvod Tato ročníková práce je zaměřena na popis PLC Siemens Simatic S7-200, dotykové obrazovky Siemens TP 177-micro, základní práce ve vývojovém prostředí Step 7-MicroWIN pro programování PLC a ve vývojovém prostředí WinCC flexible 2008 pro programování dotykové obrazovky. Dále popis samovolně vymyšleného programu pro robotickou stavebnici Fishertechnik Kódovací linka. Program stručně popíši v následujícím odstavci. Kódovací linka představuje automatickou vrtací linku dřevěných kvádrů reagující na zvolené nastavení a na kódové označení kvádru. Je rozdělena na čtyři části a sice manuální ovládání, vrtání magneticky neoznačených míst, označených míst a vrtání dle volby uživatele. Linka je plně propojena s dotykovou obrazovkou, na které lze zobrazit veškeré informace, data, časy, počítadla, nastavení programů, volba programů a jejich stručný popis. Světelný maják je ovládán PWM regulací, pomocí které lze nastavovat intenzitu světla majáku. Pro ovládání je vytvořené systematicky uspořádané grafické prostředí, model částečně dynamický a troj-rozměrný. Systém programu je ošetřen proti chybovým stavům, kde kvádr nedorazí z místa A do místa B v daném časovém úseku. Dále je v programu ošetřené vykládání takovým způsobem, aby kvádr z pásu nikdy nevypadl a nemohl se poškodit. Detailní rozpis procesů programů, setkání s problémy a jejich řešení, rozpis jednotlivých cyklů a networků je uveden v popisu vytvořeného programu, na konci tohoto dokumentu

13 1 Robotické stavebnice FISHERTECHNIK Jedná se o robotické stavebnice složeny z několika malých dílů. Jednotlivé díly a celé stavebnice jsou vyráběné v Německu firmou Fishertechnik GmbH, která,mimo jiné, vyrábí nejen složitější robotické stavebnice, ale také stavebnice pro děti. Výhodou této stavebnice je její kompatibilita s ostatními modely tohoto Obr. 1. Obal stavebnice Fishertechnik výrobce, jejíž součásti lze libovolně kombinovat díky jednotnému drážkování a celé rozměrové normalizaci dílů. Modely je možno zakupovat jako celé stavebnice, nebo je možné zakoupit jednotlivé díly a postavit si vlastní robotickou stavebnici, avšak cena jednotlivých dílů je neúměrná ceně dílů zakoupené, už hotové, stavebnice. Tyto stavebnice obsahují veškeré mechanické díly a elektronické díly s propojovacími vodiči a konektory. Může také obsahovat i samotnou řídící jednotku, avšak cena je pak mnohonásobně vyšší. List dodatečných dílů obsahuje nepřeberné množství růžně tvarovaných plastových dílků, mnoho druhů senzorů (ultrazvukové, infračervené, magnetické ), tlačítek, snímačů (barvy, tepla, světla ), světelných závor, motorů, indikátorů a mnoho dalšího. Ceny mechanických dílů se pohybují okolo 100,- až 300,- kč. Pro senzory, písty a motory je cena výrazně vetší - okolo 500,- až 1 000,- kč. Cena jednodušší stavebnice se může pohybovat okolo 5 000,- kč. Pro složitější stavebnice se může vztahovat cena až ,- kč. Napájení komponent je většinou řešené 24V vstupním napětím (elektromotory, indikátory ) nebo 9V napájením (senzory, malé elektromotory ) což může zajišťovat integrovaný stabilizátor napětí v případě, že je přivedeno napětí větší. Elektromotory jsou většinou poháněné přímým zdrojem napětí, nikoli však napětím výstupních svorek PLC. V tomto případě jsou použita malá relé (obr. 2). Obr. 2. DPS s relé

14 1.1 Robotická stavebnice - Kódovací linka Obr. 3. Kódovací linka - popis IO 1. I I I I I I I I Q Q Q Q Q0.4 Tab. 1. IO Tato stavebnice představuje linku schopnou načítat kód zpracovávané kostky (obr. 4) pomocí dvou magnetických senzorů umístěných v dráze dopravníkového pásu (obr. 3. bod 3 a 2). Její pohyblivou částí je dopravníkový pás, který se umí pohybovat ve směru vpřed a vzad. Podél pásu se nachází dva magnetické senzory zaznamenávající polohu zpracovávané kostky a dvě manuální tlačítka (obr. 3. bod 1;4;5;6). Další pohyblivou částí je děrovací zařízení, které se umí pohybovat pouze ve vertikálním směru nahoru a dolu. Na nosné části děrovacího zařízení je umístěn červeně svítící indikátor (obr. 3. bod 13) a dva senzory maximální polohy děrovacího zařízení. Celá tato stavebnice je napájena napětím 24V. Motory, kvůli vyššímu odběru, jsou napájeny přímo ze zdroje a spínány jsou přes relé, kde dochází i k přepínání směru otáček motoru (tedy střídavého pohybu). Připojena je k PLC přes standardní LPT konektor, který je na druhém konci napojen na svorkovnici vstupů a výstupů PLC. Tento konektor není součástí stavebnice, je použit jako vlastní výroba pro rozšíření kompatibility a rychlého přepojování různých typů PLC. Obr. 4. Kostka s mag. kódem

15 2 PLC Siemens SIMATIC Řídící systémy PLC Siemens SIMATIC jsou velice spolehlivé a odolné. Už mnoho let se jedná o vysoce využívané PLC v nejrůznějších technologiích. Na trhu se poprvé nejvíce ujala Obr. 5. Logo Siemens SIMATIC řada SIMATIC S5, na kterou opět s úspěchem navázala řada SIMATIC S7, která poskytuje nejmodernější řešení technologických aplikací a také je až do dnes častým držitelem zdokonalování v celém oboru průmyslové automatizace. Jelikož se řešení automatizace stále posouvá dále a jsou kladeny vyšší nároky, Siemens se neustále snaží o vývoj nových řídících prvků tak, aby co nejvíce vyhověl novým potřebám, dnešní a stále vyvíjející se, technologie. Při tom se snaží splňovat náročné podmínky efektivního projektování a přitom, aby tyto prvky splňovaly a pracovaly ve spojitosti s již ověřenými principy. 2.1 Dělení řídících systémů Siemens SIMATIC Jelikož byl použit ke zpracování této ročníkové práce PLC Siemens SIMATIC S7 200, zaměřím se v tomto dokumentu na tento typ a rozepíši jej podrobněji. O ostatních typech PLC se pouze zmíním pod tímto textem. Dělení řídících systému Siemens SIMATIC dle velikosti: - Siemens SIMATIC S7 200 o Řada malých PLC, určené pro řízení jednoduchých aplikací. o Dostatečný výkon za nízkou cenu. - Siemens SIMATIC S7 300 o Jeden z nejprodávanějších PLC firmy Siemens. o Určen pro středně rozsáhlé automatizační úlohy. o Rozdělen na typy CPU: Standardní, kompaktní, bezpečnostní a technologické - Siemens SIMATIC S7 400 o Především pro náročné úlohy velkého rozsahu. o Vysoká rychlost systému a zpracování, rozsáhlé komunikační možnosti

16 2.2 Blokové schéma PLC Obr. 6. Blokové schéma PLC

17 2.3 Siemens SIMATIC S7 200 S7 200 jsou řadou jednoduchých a malých programovatelných logických automatů, umějící řídit jednodušší aplikace a řadí se do skupiny zvaných mikrosystémy. Ukrývá v sobě výkonné instrukce za relativně nízkou cenu a Obr. 7. Siemens SIMATIC S7-200 [1] obsahuje nejen široký instrukční soubor, ale je vybavený dominantními komunikačními funkcemi a lze jej u převážné většiny typů CPU rozšířit až na několik rozšiřujících modulů, kterými můžete PLC přidat o další funkce, nebo vstupy a výstupy. SIMATIC S7 200 je dále rozdělen dle typu CPU: CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 224 XP CPU vstupů a 4 výstupy - digitální - Nerozšiřitelný na moduly - 4 KB RAM - Vysokorychlostní počitadlo 4 x 30 khz - 8 vstupů a 6 výstupů - digitální - Rozšiřitelný až na 2 moduly - 4 KB RAM - Vysokorychlostní počitadlo 4 x 30 khz - 14 vstupů a 10 výstupů - digitální - Rozšiřitelný až na 7 modulů - 8/12 KB RAM pro program 8 KB RAM pro data - Vysokorychlostní počitadlo 6 x 30 khz - Vestavěné hodiny reálného času - Výstupy s posloupností impulsů 4 x 20 khz - 14 vstupů a 10 výstupů - digitální - 2 vstupy a 1 výstup - analogové - Rozšiřitelný až na 7 modulů - 12/16 KB RAM pro program - Vysokorychlostní počitadlo 2 x 200 khz - Vestavěné hodiny reálného času - Výstupy s posloupností impulsů 4 x 30 khz a 1x 100 khz - Komunikační rozhraní 2 x RS vstupů a 16 výstupů - digitální - 2 vstupy a 1 výstup - analogové - Rozšiřitelný až na 7 modulů - 12/16 KB RAM pro program 10 KB RAM pro data - Komunikační rozhraní 2 x RS Vysokorychlostní počitadlo 6 x 30 khz - Vestavěné hodiny reálného času - Výstupy s posloupností impulsů 4 x 20 khz Tab. 2. Rozdělení a popis CPU PLC SIMATIC S

18 2.3.1 Popis částí PLC SIMATIC S7-200 CPU 222 Obr. 8. PLC SIMATIC S7-200 CPU Svorkovnice výstupů 2. Indikátory výstupů 3. Svorkovnice digitálních vstupů + napájení PLC 4. Indikátory digitálních vstupů 5. Přepínač módu: RUN; TERM; STOP 6. Potenciometr pro analogové nastavení 7. Indikátory stavu CPU: - SF/DIAG (Systémová porucha/diagnostika) - RUN; STOP 8. Komunikační port RS Kazeta pro: - Rozšíření paměti - Hodiny reálného času - Baterii 10. Rozšiřovací port pro připojení přídavných modulů

19 2.3.2 Rozšiřující moduly Moduly pro měření hmotnosti Analogové moduly Digitální moduly Moduly polohovací Komunikační moduly Obr. 9. Rozšiřující modul pro S7-200 Příklady modulů pro řady S7-200: (zdroj: - Kombinovaný modul o Rozšiřující digitální vstupy i výstupy - Modul s digitálními vstupy o Digitální vstupní kanály na 24V stejnosměrné - Modul s digitálními výstupy o Digitální výstupní kanály 24V stejnosměrné - Modul se vstupem pro teplotní čidlo RTD o Pro širokou řadu odporových teplotních čidel - Modul se vstupem pro termočlánkové čidlo - Modul s analogovými výstupy o Výstup s 12bit rozlišením ±10V nebo výstupem s 11bit rozlišením 4-20mA - CP243 AS-i Master o Modul s rozhraním, který umožňuje připojení k síti AS-i. - EM277 Profibus DP Slave o Slouží jako rozhraní mezi procesorem a sítí Profibus DP. V režimu MPI ho lze použít k připojení ovládacích panelů př. TD200 nebo TP177 - Modul s modemem EM241 o Rozšíření pro vzdálenou komunikaci PLC. - Pohybový modul EM253 o Generuje posloupnosti impulzů, použitých pro řízení otáček a polohy s otevřenou smyčkou u krokových motorů. - Ethernetový modul CP243-1 o Zprostředkovává TCP/IP komunikaci přes ethernet

20 2.3.3 USB/PPI Multi-Master Cable (USB/RS 485) Jedná se o převodníkový kabel pro propojení PC se SIMATIC S7-200 nebo TP177, obdobný jako RS 232/PPI Multi-Master Cable, s rozdílem, že převádí klasický USB na PPI (RS 485). Převodník zprostředkovává komunikaci mezi PC a PLC/TP, umožňuje tak nahrávat samotný program do zmíněné jednotky nebo sledování stavu a jiné... Na adaptéru je také indikace odesílání a přijímání dat. Obr. 10. USB/PPI Multi-Master Cable (zdroj: + vlastní úprava) RS 232/PPI Multi-Master Cable (RS 232/RS 485) Účelově se jedná o naprosto stejný kabel, s rozdílem, že tento neposkytuje přenos pomocí, dnes už nejrozšířenějšího, USB rozhraní, ale pouze staršího sériového portu RS 232 na PPI (RS 485). Poskytuje stejné funkce jako USB/PPI. (viz USB/PPI Multi-Master Cable). U tohoto adaptéru je nutná konfigurace přímo na adaptéru. Pro PLC S7-200 a TP177 platí uvedené nastavení přepínačů (obr. 11). Obr. 11. RS232/PPI Multi-Master Cable - Konfigurace připojení (zdroj: + vlastní úprava)

21 3 Siemens TP177-micro (HMI) Obr. 12. SIMATIC TP177-micro (zdroj: Dotykový panel TP177-micro je HMI zařízení pro ovládání a komunikaci s PLC Simatic S Obrazovka umožňuje zobrazovat jednoduché číselné či textové informace a grafické vizualizace formou vektorové nebo bitmapové grafiky. Obrazovka je podsvícená a poskytuje pouze čtyři odstíny modré barvy (bereme v potaz i bílou barvu), dále poskytuje zobrazení proměnných tlačítek, přepínačů a grafů, které lze ovládat stiskem na samotném odporovém panelu obrazovky. Rozlišení je pouhých 320x240 pixelů, což i přes klamné zdání bohatě postačí pro zobrazení mnoha informací. To je však omezené na pouhých 50 objektů na jednu stranu obrazovky. Celková paměť dosahuje 256kB pro bitmapové obrázky a objekty několika možných stran. Napájení je 24V stejnosměrné a komunikační port RS 485 zprostředkovává jak komunikaci s PLC přes MPI kabel, tak komunikaci s PC, tedy nahrávání programu pomocí USB- Obr. 13. Ether-MPI-Profibus (zdroj: shop.kontron-czech.com) RS232/PPI převodníku. TP177 je možné propojit také přes Ethernet (obr. 13) nebo s více PLC najednou pomocí specifických modulů připojených též přes již zmíněný port. Vývojové prostředí pro programování a konfiguraci nese název WinCC flexible. Více o konfiguraci a práce ve vývojovém prostředí WinCC flexible je uvedeno v tomto dokumentu (viz. 5 - Vývojové prostředí WinCC flexible 2007). 3.1 MPI komunikační kabel mezi TP177 a S7-200 Tento komunikační kabel zprostředkovává komunikaci mezi PLC S7-200 a dotykovým panelem TP177. Vnitřním zapojením se podobá klasickému RS232. Obr. 14. MPI Cable (zdroj:

22 4 Vývojové prostředí STEP 7-MicroWIN Vývojové prostředí STEP 7-MicroWIN slouží k vývoji programů pro PLC Siemens SIMATIC S7-200 pro všechny typy CPU. Jde o jednoduchý software podporován systémem Windows 2000/XP a výše, nabízející možnost programování ve třech standardních editorech, konkrétně STL, Ladder, FBD (obr. 16). Obr. 15. Logo STEP7-MicroWIN Program podporuje PID řízení, možnost symbolického programování a individuálního adresování přes ukazatele. Také podporuje dálkové programování přes modem, testování, hledání a rozpoznání chyb během překládání programu. Je zde dále možnost přidání nových konfigurací a funkčních ukázkových příkladů pro přídavné moduly PLC nebo široká nápověda pro ovládání programu. Při programování lze využít i podprogramů (subroutine) nebo přerušení (interrupt), které jsou nezbytnou součástí každého pokročilejšího programátora. Obr. 16. Typy programování ve STEP 7-MicroWIN Za běhu programu lze vždy změnit programovací editor v záložce View

23 4.1 STEP 7 - Založení nového projektu a nastavení komunikace Nový projekt vytvoříme kliknutím na ikonku New Project v levém horním rohu programovacího prostředí nebo v záložce File / New. Po vytvoření nového projektu doporučuji jako první nastavit způsob připojení k PLC kliknutím na ikonu Communications v levém postranním navigačním panelu nebo přes záložku View / Component / Communications. Otevře se konfigurační okno (obr. 17). Obr. 17. STEP 7-MicroWIN - Communications Obr. 18. STEP7 - Set PG/PC Interface V okně Communications klikneme na ikonu Set PG/PC Interface pro nastavení protokolu. Otevře se nám další okno (obr. 18), ve kterém zvolíme protokol (v našem případě PC/PPI cable ) a klikneme na ikonu Properties. Otevře se další a poslední okno Properties - PC/PPI cable (PPI) pro nastavení vybraného komunikačního protokolu (obr. 19). V záložce Local Connection zvolíme typ připojení PPI přes COM (sériovou linku) nebo USB a klikneme na tlačítko OK. Posledním úkolem je dvojité kliknutí na Double-Click to Refresh, což načte připojené zařízení a zobrazí ho pod svým názvem na místě v pravé části okna (obr. 17). Obr. 19. STEP7 - Properties - PC/PPI cable(ppi) Pro potvrzení nastavení klikneme na tlačítko OK

24 4.2 STEP 7 - Volba verze a typu CPU V panelu instrukcí na levé straně programovacího prostředí dvojitě klikneme na položku představující PLC (obr. 20) nebo volbou hlavní záložky PLC / Type. Otevře se okno PLC Type ve kterém musíme zvolit typ PLC pro Obr. 20. STEP7 - Volba CPU který bude program určen (obr. 21). Po zvolení připojení mezi PC a PLC ( Communications ) lze získat typ a verzi CPU automaticky, kliknutím na ikonu Read PLC. Po zvolení typu a verze CPU klikneme na tlačítko OK. Obr. 21. STEP7 - Okno pro zvolení CPU 4.3 STEP 7 - Vytváření tabulek se symbolickými jmény Tabulka symbolických jmen poskytuje přehledné uspořádání symbolických jmen celého programu (obr. 22). Symbolická jména slouží k zpřehlednění adresování paměti. Obr. 22. STEP7 - Tabulka symbolických jmen Před začátkem programování doporučuji přidat tabulku již poskytovaných adres našeho PLC pravým kliknutím na položku Symbol Table / Insert / S7-200 Symbol Table (obr. 23), ty se nám budou do budoucna určitě hodit. Stejným způsobem lze přidat vlastní tabulky symbolických jmen volbou New Obr. 23. STEP7-Vložení tabulky symbol. jmen Symbol Table, kterou si následně můžeme libovolně pojmenovat

25 4.4 STEP 7 - Programování v Ladder Code editoru Program je rozdělen vždy do jednotlivých Networků, které slouží k propojování jednotlivých kontaktů, logických členů a také volání nejrůznějších funkcí a především samotné práci s bitem či manipulací s pamětí. Spojením několika těchto networků vzniká celý programový algoritmus. Network si vždy zachovává svá pravidla. V jednom networku lze Obr. 24. STEP7 - Network zapisovat na libovolný počet výstupů, avšak musí se všechny pojit s jednou větví (obr. 24). Také lze vždy každý network okomentovat kolonkou pod nebo napravo od jeho názvu a na jeho úplném konci nalezneme shrnutí použitých symbolických jmen (obr dolní část). Maximální počet řádků jednoho networku je 32, pak už nelze network rozšiřovat. Všechny logické funkce, funkce pro práci s pamětí a jiné funkce nalezneme v levém postranním panelu instrukcí. Z tohoto místa vybranou instrukci jednoduše přetáhneme, pomocí myši a vložíme do požadovaného networku (obr. 25). Nedefinované parametry Obr. 25. STEP7 - Vkládání instrukce jsou zvýrazněny červenými otazníky. Kliknutím na ně můžeme parametr upravovat STEP 7 - Vytvoření Networku a přidávání řádků či sloupců Nový network vytvoříme kliknutím na ikonku Insert Network. Naopak ho můžeme i smazat kliknutím na ikonku Delete Network nebo označením celého networku dvojitým kliknutím na název networku (př. Network 1) a stiskneme tlačítko Delete na klávesnici. Při označení jej lze i kopírovat do schránky klávesovou kombinací Ctrl + C a následně jej použít ze schránky kombinací Ctrl + V. Pro vytvoření nového řádku či sloupce v networku stačí kliknout na místo požadované pravým tlačítkem myši a v kontextové nabídce zvolit Insert / Row/Column, případně je v nabídce i vložení jiných částí

26 4.4.2 STEP 7 - Program block - Subroutine Obr. 26. STEP7 - Program block Program pro PLC je skládán z programových bloků, které nalezneme opět v panelu instrukcí na levé straně programovacího prostředí (obr. 26). Bloků může být i několik v závislosti na kapacitě paměti PLC. Hlavní a sice výchozí programový blok je označen MAIN (OB1). V něm na networku 1 celý program po spuštění začíná. Subroutine je vlastně podprogram, který můžeme volat stejným způsobem jako instrukce (např. ADD_I). Jsou označovány jako SBR v závorce za názvem. Jeho vnitřní struktura a pravidla pro networky jsou naprosto totožné s již zmíněným program blokem MAIN (OB1) jen je zde rozdíl, že se program v nich nezpracovává při startu, ale pouze po zavolání. Vytvořený subroutine se zobrazí ve složce Call Subroutines jako použitelná funkce, kterou lze jednoduše přetáhnout myší do našeho programu. Obr. 27. STEP7 - Použití Subroutine v tomto nastavení jsou pouze lokální a lze je využít stejným způsobem jako globální symbolická jména, ale pouze pro dotyčný podprogram. Dále je možné využít kolonku TEMP. Jak už název napovídá, jde Výhodou SBR je vlastní nastavení vstupních a výstupních parametrů (obr. 27). Nastavení těchto parametrů nalezneme po otevření našeho podprogramu, v horní části, nad polem s networky (obr. 28). Nastavení platí pro příkladový subroutine SBR_0. Zvolená symbolická jména Obr. 28. STEP7 - Nastavení I/O Subroutine o dočasnou paměť, jejíž hodnota může být po vrácení z podprogramu změněna. Je to dáno tím, že pro každý subroutine jsou adresy paměti naprosto stejné a při několikanásobném využití SBR se hodnoty na těchto adresách přepisují

27 4.5 STEP 7 - Přeložení a kontrola programu Pro nahrávání programu do PLC je potřebné nejprve celý program přeložit. To se vykoná kliknutím na ikonku Compile All v horním panelu nástrojů nebo kliknutím na hlavní záložku PLC / Compile All. Ve spodní části programovacího prostředí nalezneme oblast s výsledkem překládání, kde můžeme zjistit, jsou-li, stručně popsaná chybová hlášení. 4.6 STEP 7 - Přeposlání programu do PLC nastavení RUN/STOP Po úspěšném přeložení projektu zbývá poslední krok, a sice nahrávání našeho programu do PLC. Jestliže je PLC připojené, klikneme na tlačítko Download nebo stiskneme klávesovou kombinaci Ctrl + L. Otevře se hlavní okno pro nastavení přeposílaných dat, kde zvolíme všechny složky, které se mají přesunout do PLC (obr. 29). Poté klikneme na tlačítko Download to PLC. Úspěšné nahrání do PLC zjistíme v dolní části Obr. 29. STEP7 - Download program to PLC programu, kde byl zobrazen výsledek překladu. Po úspěšném nahrání programu do PLC přepneme jeho režim do RUN módu tlačítkem RUN čímž zadáme příkaz k vykonávání běhu programu. Tlačítkem STOP uvedeme PLC do módu STOP a běh programu bude zastaven

28 4.7 STEP 7 - Program Status - sledování programu Pro sledování děje programu je nutné, aby byl program v paměti PLC shodný s programem otevřeným ve STEP 7. Pokud tomu tak není, je potřeba programy porovnat - zobrazí se okno Timestamp Mismatch. V případě, že programy shodné jsou, stačí kliknout na ikonku Program Status. Prostředí se stane needitovatelným a v každém networku se zobrazí průchod signálu modrou čarou představující řídící signál a další informace (hodnoty pamětí, funkce instrukcí atd.) (obr. 30). Obr. 30. STEP7 - Program Status - sledování programu STEP 7 - Program Status úprava / držení hodnoty proměnné Pokud máme PLC v RUN módu a máme zapnutý Program Status, je možné upravovat hodnoty na adresách paměti. Klikneme pravým tlačítkem myši na zvolenou adresu / symbolické jméno v networku a v zobrazené kontextové nabídce zvolíme Write. Otevře se tabulka, do které napíšeme požadovanou hodnotu zvolené proměnné. Kliknutím na ikonku Write Obr. 31. STEP7 - Write - úprava hodnoty potvrdíme zápis zvolené hodnoty. Je možné naší požadovanou hodnotu nastavit jako neustále vnucenou zvolením Force v kontextové nabídce. Zápis funguje stejně jako Write. Pokud je pro proměnnou hodnota vnucena, objeví se u daného kontaktu ikonka. Volbou Unforce v kontextové nabídce se držení hodnoty zruší

29 5 Vývojové prostředí WinCC flexible 2007 WinCC flexible slouží pro vývoj vizualizačního prostředí pro HMI několika druhů dotykových panelů SIMATIC. Program zprostředkovává nejen možnost vývoje, ale i samotnou vizualizaci. Vývojové prostředí poskytuje vkládání tlačítek, grafických polí, číselných a Obr. 32. WinCC flexible - logo textových polí nebo kreslení jednoduchých tvarů pomocí vektorové grafiky. 5.1 WinCC flexible - Založení nového projektu Nový projekt vytvoříme kliknutím na ikonku Create a New Project v hlavním ovládacím panelu programu nebo v záložkách Project / New. Otevře se okno pro volbu typu obrazovky. V našem případě jde o Micro Panels / 170 / TP 177micro, který zvolíme a klikneme na tlačítko OK (obr. 33). Obr. 33. WinCC - Výběr typu TP Po zvolení typu by jsme se měli nacházet na hlavní vývojové ploše, konkrétně na základní straně obrazovky. V levém postranním panelu nalezneme všechny možné strany obrazovky, grafické a textové listy, nastavení připojení a mnoho dalších. Opět bych jako první krok doporučil nastavil komunikaci mezi TP a PLC (viz. 5.2 WinCC flexible - Nastavení komunikace TP s PLC)

30 5.2 WinCC flexible - Nastavení komunikace TP s PLC Obr. 34. WinCC - záložka Connections Veškerá zařízení později připojená k TP se nastavují v levém postranním panelu ve složce Communication / Connections (obr. 34). V nastavení se nachází prázdná tabulka. My si kliknutím na políčko vytvoříme nové připojení, které si libovolně pojmenujeme a zvolíme typ PLC. Pod tabulkou se pod záložkou Parameters nachází už ona samotná konfigurace (obr. 35). V našem případě volíme typ spojení PPI a Baud rate rychlost komunikace 9600 kbps. Obr. 35. WinCC - Nastavení připojení zařízení

31 5.3 WinCC flexible - Nastavení Tagů (proměnných) Nastavení tagů se hodí pro sdílení paměti PLC s obrazovkou nebo využití vnitřní paměti TP pro interaktivní ovládání prostředí. Svým způsobem jde o jednu z nejdůležitějších částí TP. Nalezneme je v místech jako Communication (obr. 36). Je možné si vytvořit více tabulek s tagy pravým kliknutím myši na záložku Tags a volbou Add Folder. V otevřené tabulce tagů lze kliknutím na prázdné pole vytvořit nový Tag, kde lze nastavovat jeho vlastnosti jako adresu, typ proměnné a ke kterému připojení se vztahuje (obr. 37). Pokud chceme pracovat pouze s pamětí PLC, zvolíme Connection tagu na naše předdefinované zařízení, pro který doporučuji dle uvážení nastavit nekratší dobu Acquisition cycle, což je cyklická doba aktualizace tagu s PLC. Pokud chceme pracovat pouze s pamětí TP, stačí zvolit Connection na <Internal tag>, kterému se už automaticky přiřadí adresa. Obr. 36. WinCC - záložka Tags Obr. 37. WinCC - Nastavení a správa Tag listu

32 5.4 WinCC flexible - Vkládání objektů Obr. 38. WinCC - Tools několika objektů v jeden. Objekty pro vytváření grafického prostředí se nachází na pravé straně v panelu Tools (obr. 38). Pro jejich použití a vložení do obrazovky stačí na zvolený objekt kliknout a následně vložit do prostředí obrazovky. Po vytvoření objektu jej můžeme označit - tím se v dolní části programu ukáže nabídka s nastavením onoho objektu. Označené objekty jdou smazat stisknutím klávesy Delete nebo je můžeme kopírovat do schránky kombinací kláves Ctrl + C a následně vytvořit kopii kombinací kláves Ctrl + V. V editoru je možné označit i několik objektů najednou a nastavovat jejich pozice, mazat, kopírovat nebo vytvářet tzv. Group, což je seskupení 5.5 WinCC flexible - Vložení a nastavení Button Tool Jeden z nejvyužitelnějších nástrojů TP je Button tool. V nastavení objektu v záložce General nastavujeme jeho text v nespuštěném stavu a text ve stavu spuštěném (obr. 39). Obr. 39. WinCC - Text Button Pokud budeme chtít grafické tlačítko, zvolíme Button mode - Graphic a zvolíme obrázek v seznamu obrázků. Pro přidání nového obrázku klikneme na tlačítko v levém horním rohu okna pro zvolení obrázku (obr. 40). Pro potvrzení klikneme na tlačítko Set. Obr. 40. WinCC - Button Tool - Nastavení obrázku

33 Nastavení akcí při stisknutí tlačítka je pod záložkou Events kde zvolíme typ stisknutí Click - pouhý stisk (nedoporučuji používat pro ovládání PLC, komunikace není dostatečně rychlá a může se stát, že tlačítko nezareaguje). Použil bych ho výhradně pro práci s interními instrukcemi TP. Dále je zde Press - akce při stisknutí tlačítka a Release - akce po puštění tlačítka. Press přináší asi nejvíce možností, proto popíšu událost na této akci. Po zvolení akce napravo máme tabulku funkcí. Kliknutím na šipku v řádku se otevře nabídka dostupných instrukcí Button Tool - Tlačítko Transfer Protože je vždy potřeba mít zpětné tlačítko pro přepnutí obrazovky na režim Transfer musíme ho vytvořit. V Events / Press Zvolíme instrukci Settings / SetDeviceMode. V tabulce se nám vždy pod instrukcí objeví nabídka nastavení. Pro SetDeviceMode můžeme vybrat Operating mode ve vedlejší kolonce. Zvolíme Transfer. Nyní máme základní tlačítko pro možnost nahrávání programu do TP Button Tool - Tlačítko spínající / rozpínající bit V instrukcích tlačítka při Press najdeme pod záložkou Edit bits / SetBit, ResetBit nebo SetBitWhileKeyPressed (sepnout bit pokud je tlačítko stisknuté). V nastavení instrukce zvolíme předpřipravený tag v tabulce tagů Button Tool - Tlačítko pro přepnutí obrazovky V instrukcích tlačítka pro Press zvolíme ActivateScreen a v jeho nastavení zvolíme Screen name a název našeho okna. Také je možné nastavit přesun na obrazovku dle hodnoty tagu a identifikačního čísla strany obrazovky instrukcí ActivateScreenByNumber. Identifikační číslo obrazovky můžeme volit v jejím nastavení (pravý klik na obrazovku v nabídce a volba Properties ) - Number

34 5.6 WinCC flexible - Zobrazení / skrytí objektu dle podmínky Kliknutím na objekt zobrazíme nastavení. V záložce Animations / Visibility zaškrtneme Enabled (obr. 41). Dále zvolíme sledovaný tag a určíme co se má stát, pokud bude zvolený tag v odpovídat zvolenému rozsahu. V našem případě je nastavená viditelnost tlačítka v případě, že je hodnota Tag_1 v rozsahu od 5 do 10. Stejně to funguje i s tagem typu bool, kdy ale logicky musí být nastaven rozsah od 0 do 0 nebo od 1 do 1. Obr. 41. WinCC - Nastavení viditelnosti objektu 5.7 WinCC flexible - Grafický / Textový list Grafický a textový list slouží jako pole obrázků / textů s přiřazeným ID. Dají se následně využít pro proměnné zobrazování informací. Oba listy nalezneme v nabídce projektu v levé části pod názvem Text and Graphic Lists. Pro grafický a textový list se vztahují stejná nastavení. Zvolíme tedy jeden z listů a dostaneme se do tabulky. Dvojitým kliknutím na prázdný řádek se vytvoří list a zobrazí se Obr. 42. WinCC - Text list druhá tabulka (obr. 42). V druhé tabulce už nastavujeme jednotlivé texty a k nim jejich vlastní čísla (index). Pro využití nám slouží především Graphics IO Field tool a Symbolic IO Fiels tool, avšak využít je můžeme i v jiných nástrojích. Jejich nastavení si dokážeme snad vyvodit samostatně na základě již zmíněných možností WinCC

35 5.8 WinCC flexible - Zobrazení a nastavení vrstev Pomocí vrstev se nastavuje pozice objektu, dá se říct, v ose Z (dopředu / dozadu). Čím vyšší číslo, tím více je objekt v předu a naopak. Každý objekt své číslo uchovává v jeho vlastním nastavení. Při vytváření grafického prostředí obrazovky lze jednotlivé vrstvy schovávat pro lepší manipulaci a orientaci programátora (obr. 43). Obr. 43. WinCC - Vrstvy objektů Pozice (číslo) vrstvy objektu nalezneme v jeho nastavení pod záložkou Properties / Misc kde mimo zmíněné vrstvy Layer můžeme nastavit i jméno a informační popis objektu. Ovládání vrstev (skrytí / zobrazení) najdeme v nastavení strany okna, avšak ne v nastavení přes pravý klik, ale kliknutím do prázdného pole obrazovky a vybráním Properties / Layers v nastavení v dolní části programu (obr. 44). Obr. 44. WinCC - Nastavení viditelnosti vrstev

36 5.9 WinCC flexible - Download - Nahrávání programu do TP Před nahráváním do PLC bych doporučil nejprve celý program generovat (přeložit) tlačítkem Generate v horní části programu. Z neznámé příčiny posílání programu do TP s automatickým přeložením občas selhalo. Ve výstupním logu Output uvidíme veškerá upozornění nebo informaci o úspěšném přeložení (obr. 45). Obr. 45. WinCC - Log výstupu překladače Po přeložení je systém připraven k odeslání programu do obrazovky. Upozorním, že obrazovka TP 177micro musí být přepnuta do režimu Transfer, ještě než dojde k odeslání z WinCC (obr. 46). Nyní klikneme na ikonu Transfer settings, otevře se hlavní okno pro nastavení odesílání (obr. 47). V tomto nastavení vybereme cílové zařízení, Obr. 46. TP - Transfer komunikační rozhraní, v případě, že nevyužíváme Overwrite password list (v našem případě nepoužíváme jde o tabulku uživatelů), tak ho odškrtneme a nakonec klikneme na tlačítko Transfer. Obr. 47. WinCC - Nastavení rozhraní pro odeslání programu Po odeslání nebo vyskytlé chybě bude opět záznam v Output výstupním logu

37 6 Program pro PLC a TP Automatic Drill Machine Kódovací linka představuje automatickou vrtací linku dřevěných kvádrů reagující na zvolené nastavení a na kódové označení kvádru. Celá linka je naprogramována s nutností připojeného ovládacího dotykového panelu, který nabízí veškerou obsluhu, informace a nastavení. Program je rozdělen na čtyři části. Manuální ovládání, vrtání magneticky označených míst kvádru, vrtání magneticky neoznačených míst kvádru a vrtání pouze na základě nastavení v pěti bodech kvádru jedné strany. Programy na dotykové obrazovce lze ručně volit na straně Výběr režimu, avšak pouze v případě, že není zvolený program aktivní. Na obrazovce výběru je také stručný popis programu. Každý program má své individuální nastavení - podmínky vrtání jednotlivých bodů (vynucené vrtání, vynechané vrtání, vrtání dle záznamu kódu), nastavení počtu převrtání otvoru, doby vrtání otvoru a počtu cyklů. Mimo jiné, je zde uvedený i celkový počet zpracovaných kvádrů dle jejich kódu. Linka umožňuje globální nastavení časových podmínek pro zajištění zastavení pásu při výskytu chyby přesunu kvádru a také kalibraci časovače pro posun kvádru mezi body při vrtání. Všechny tyto informace se nacházejí na straně Kalibrace linky / IO, kde se nachází i tlačítko pro přepnutí do manuálního ovládání se zobrazením jednotlivých částí linky, její senzorů, které indikují jejich aktivitu / zaznamenání a samotná tlačítka pro pohyb pásu, vrtačky a aktivaci indikačního majáku. Program PLC zaznamenává veškeré informace o aktivitě linky. Celkový čas linky v aktivním stavu, čas běhu motoru pásu a vrtačky, celkový počet zpracovaných kvádrů a počet vývrtů. Veškeré tyto informace lze zobrazit na straně Systém, kde jsou nejen již zmíněné informace, ale i nastavení jasu obrazovky a přepínání módu obrazovky do režimu transfer přenos programu obrazovky. Ovládání a informace aktivního režimu jsou zobrazeny na straně Řízení režimu, kde můžeme režim ovládat tlačítky START / POZASTAVIT / POKRAČOVAT a STOP. Po spuštění programu tlačítkem START jej lze i nenávratně zastavit tlačítkem STOP (přičemž vyskočí dialogové okno s potvrzením), nebo pouze pozastavit tlačítkem POZASTAVIT a následně pokračovat tlačítkem POKRAČOVAT. Jelikož vrtačka dokáže odvrtat pouze jednu stranu kvádru, protože má možnost manipulovat s kvádrem jen po jedné ose (pomocí pásu), je nutné kvádr manuálně otočit k odvrtání druhé strany. Obrazovka proto zobrazuje informativní kroky při nutné manipulaci se zpracovávaným kvádrem (otočení kvádru, vložení kvádru atd.) a také dialogové zprávy s možností

38 volby ano / ne například v případě, že při otočení kvádru došlo k záměně kvádru za jiný, obrazovka se zeptá, jestli chceme kvádr zpracovat jako nový nebo jestli má dojít k návratu vloženého kvádru a následnému otočení předchozího zpracovávaného kvádru. Pokud nedojde k otočení předchozího kvádru, systém kvádr opět navrátí zpět a vybídne obsluhu k manuální otočení, zprávou na obrazovce. V případě dokončení zpracování kvádru, linka jej vysune na okraj pásu, kde je kvádr připraven k odebrání. Vyložení je zajištěné proti vypadnutí kvádru a zabraňuje to jeho poškození. Po dokončení cyklu se zobrazí zpráva o jeho dokončení a nabídka pro zahájení nového cyklu. Pod zobrazeným modelem linky se na obrazovce nachází také informace o právě probíhajícím procesu, počet zpracovaných a zbývajících položek do konce cyklu a v neposlední řadě chybová hlášení, která jsou v případě chyby zvýrazněna blikajícím pozadím. Dvě obslužná fyzická tlačítka na lince představují tlačítka obsluhy a pozastavení. Tlačítko obsluhy slouží pro příkaz potvrzení správného umístění kvádru a tlačítko pozastavení funguje obdobně jako tlačítko POZASTAVIT na dotykové obrazovce, nikoliv však jako tlačítko POKRAČOVAT. Jelikož tlačítko reaguje okamžitě bez komunikačního opoždění, lze jej označit jako nouzové. Světelný indikátor na vrtačce je ovládán PWM regulací, tím pádem je možno měnit intenzitu svítivosti, čímž se rozšiřují možnosti významu blikání. Při výskytu chyby světlo opakovaně zhasíná (plné rozsvícení a postupné zhasínání), při vrtání svítí plnou intenzitou a při posunu kvádru světlo opakovaně pulzuje

39 6.1 Popis jednotlivých procesů programů vrtací linky Program 1 a 2 - Vrtání ne/označených míst kvádru #1 Kontrola pozic pohyblivých částí linky. #2 Čekání na vložení kvádru. #3 Kontrola značení kvádru a zpracování dat. #4 Vrtání otvoru 2. #5 Kontrola zbývajících otvorů. #6 Posun k otvoru 1. #7 Vrtání otvoru 1. #8 Posun k otvoru 3 s dvojitých časem. #9 Posun k otvoru 3 s polovičním časem. #10 Vrtání otvoru 3. #11 Kontrola vrtání druhé strany kvádru. #12 Navrácení kvádru k manuálnímu otočení. #13 Čekání na otočení kvádru. #20 Vykládání - výpočet doby vykládání. #21 Vykládání - registrace hotového výrobku #22 Vykládání - informace o dokončení cyklu. #23 Vykládání - informace o dokončení výrobku. #30 Zaregistrováno jiné značení kvádru. #100 Proces pozastaven. Tab. 3. Popis procesů programu 1 a 2 Program 3 - Vrtání otvorů dle nastavení #1 Kontrola pozic pohyblivých částí linky. #2 Čekání na vložení kvádru. #3 Kontrola značení kvádru a zpracování dat. #4 Uvedení kvádru do výchozí pozice. #5 Nastavení podmínky vrtání. #6 Vrtání otvoru. #7 Posouvání k dalšímu otvoru. #8 Kontrola vrtů před vyložením. #20 Vykládání - výpočet doby vykládání. #21 Vykládání - registrace hotového výrobku #22 Vykládání - informace o dokončení cyklu. #23 Vykládání - informace o dokončení výrobku. #30 Zaregistrováno jiné značení kvádru. #100 Proces pozastaven. Tab. 4. Popis procesů programu

40 6.2 Soupis informačních hlášení programu Informační hlášení pro program 1 a 2 #1 Vložte kvádr a stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #2 Kvádr umístěn. Stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #3 Otočte kvádr a stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #4 Byl vložen jiný kvádr, chcete ho zpracovat jako nový? dialog #5 Vložte předchozí otočený kvádr a stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #6 Zpracování kvádru dokončeno. Vložte nový kvádr. monolog #7 Zadaný cyklus dokončen. Chcete započít nový cyklus? dialog Tab. 5. Informační hlášení pro program 1 a 2 Informační hlášení pro program 3 #1 Vložte kvádr a stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #2 Kvádr umístěn. Stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #3 Otočte kvádr a stiskněte tlačítko obsluhy. monolog #4 Zpracování kvádru dokončeno. Vložte nový kvádr. monolog #5 Zadaný cyklus dokončen. Chcete započít nový cyklus? dialog Tab. 6. Informační hlášení pro program Soupis chybových hlášení programu Chybová hlášení pro program 1 a 2 #0 Žádné chyby #1 Kvádr nedorazil k vrtačce v daném intervalu #2 Kvádr nedorazil zpět na start k otočení v daném intervalu. Tab. 7. Chybová hlášení pro program 1 a 2 Chybová hlášení pro program 3 #0 Žádné chyby #1 Kvádr nedorazil k vrtačce v daném intervalu Tab. 8. Chybová hlášení pro program

41 6.4 Program pro PLC Řeší spínání jednotlivých výstupů PLC, tedy rozpohybování všech mechanických částí linky, sleduje vstupy senzorů a zpracovává poměrně největší část celého programu, například časovače, čítače. Tyto informace po zpracování odesílá do dotykového panelu, který s nimi dále nakládá a který zároveň odesílá data zpět do PLC Seznam použitých symbolických a POU jmen PLC Vstupy / Výstupy Typ Symbolické jméno Address Popis bool i_raz_bot I0.7 Senzor pro pozici vrtačky v dolní mezi bool i_raz_top I0.6 Senzor pro pozici vrtačky v horní mezi bool i_ss_bit_lev I0.4 Levý senzor kódu kvádru bool i_ss_bit_prav I0.5 Pravý senzor kódu kvádru bool i_ss_raznice I0.3 Senzor kvádru na pozici vrtačky bool i_ss_start I0.2 Senzor vloženého kvádru na startu linky bool i_tlc_end I0.1 Tlačítko pro rychlé pozastavení linky bool i_tlc_start I0.0 Tlačítko obsluhy bool o_indikace Q0.4 Světelný indikátor bool o_pas_vpred Q0.0 Motor pásu vpřed bool o_pas_vzad Q0.1 Motor pásu vzad bool o_raz_down Q0.2 Motor vrtačky dolu bool o_raz_up Q0.3 Motor vrtačky nahoru Tab. 9. Symbolická jména PLC Vstupy / Výstupy Globální víceúčelové proměnné Typ Symbolické jméno Address Popis cnt CLK_TIME C11 Nastavení času, kdy má dojít k sepnutí MUT time CLOCK T32 Určuje, zda došlo k sepnutí MUT word DISCHARGE_TIME VW51 Ukládá přepočítaný čas vyložení kvádru word HELP_INT VW102 Pomocný mnohoúčelový integer byte KOD0 VB0 Počáteční uložení kódu byte KOD1 VB2 Prostor pro uložení kódu kostky byte KOD2 VB5 Zrcadlově obrácený kód kostky bool KONSTANT_INIT V40.2 Inicializace konstantních hodnot cnt LINE C0 Číslo právě zachytávané řady kódu kvádru bool LPAS_TIME V44.6 Spínací bit pro počítání času běhu pásu bool LTOTAL_TIME V44.5 Spínací bit pro počítání času běhu linky bool LVRT_TIME V44.7 Spínací bit pro počítání času běhu vrtačky bool PAUSE V40.4 Pozastaví činnost vykonávaného procesu word PROC1 VW33 Posloupnost procesu

42 word PROC2 VW35 Posloupnost procesu 2 time PROC_TIME T97 Časovač doby vykonávání procesů byte REZIM VB32 Nastavení globálního režimu systému bool RUN_CLK M10.0 Zapne MUT bool SYS_INIT V40.7 Kompletní inicializace systému - obnovení konstant - reset proměnných byte VRT_LAST VB77 Číslo posledního vrtu byte VRT_NUM VB67 Počet vrtů jednoho otvoru byte VRT_PROC VB1 Určuje stav vrtačky time VRT_TIME T36 Doba vrtání Tab. 10. Symbolická jména PLC Globální víceúčelové proměnné Time sets Typ Symbolické jméno Address Popis word K_LEN_TIMEI2 VW100 Doba pohybu pásu mezi 1. a 2. značením word K_VYLOZENI VW20 Doba pohybu pásu při vykládání word K_LEN_TIME VW24 Doba pohybu pásu pro vrt mezi dvěma nejbližšími značkami word K_MAX_ZPET_OTOC VW26 Doba možného pohybu pásu k otočení kvádru word K_MAX_VRT VW28 Doba možného dopravení k vrtačce word K_LEN_TIMEI10 VW55 Doba pohybu pásu pro vrt mezi dvěma nejbližšími značkami v 10ms word K_LEN_TIMEx2 VW38 Doba pohybu pásu mezi 1. a 3. značkou Tab. 11. Symbolická jména PLC Time sets Režimové proměnné Typ Symbolické jméno Address Popis word S_COUNT_BOX_A VW92 Počet všech dokončených A kostek word S_COUNT_BOX_B VW94 Počet všech dokončených B kostek word S_COUNT_BOX_C VW96 Počet všech dokončených C kostek bool S_DEF_VRT_ENABLE V86.5 Udává, zda má dojít k vrtání daného otvoru byte S_DEF_VRT VB99 Nastavení předdefinovaných vrtů byte S_ITEMS_DONE VB45 Počet vyvrtaných kvádrů byte S_MAX_ITEMS VB63 Nastavení maximálního počtu kvádrů byte S_VRT_ALLOWED VB47 Nastavení povolených otvorů byte S_VRT_ALLOWED_MIR VB68 Nastavení povolených otvorů - zrcadlené byte S_VRT_COUNT VB46 Nastavený počet převrtání otvoru byte S_VRT_PRIMAR VB48 Nastavení podmíněného vrtání byte S_VRT_PRIMAR_MIR VB69 Nastavení podmíněného vrtání - zrcadlené word S_VRT_TIME VW49 Nastavená doba vrtání otvoru Tab. 12. Symbolická jména PLC Režimové proměnné

43 Proměnné pro ovládání PWM indikátoru Typ Symbolické jméno Address Popis byte INDICTR_MODE VB66 Určuje typ indikace bool INDICTR_INCR V44.4 Určuje, zda se má zvyšovat / snižovat intenzita indikátoru word INDICTR_FREQ VW53 Udává frekvenci pulzování indikátoru cnt INDICTR_INTENSITY C12 Intenzita pulzního indikátoru time PULSE_TIME T34 Časovač pulzování indikátoru time PWM_CLOCK T96 Časovač PWM Tab. 13. Symbolická jména PLC Proměnné pro ovládání PWM indikátoru Proměnné sdílené s obrazovkou Typ Symbolické jméno Address Popis time SCR_ERR_FLASH_TIME T35 Zajišťuje blikání chybového hlášení bool SCR_SENS_PROTECT V40.0 Určuje aktivaci / deaktivaci senzorové ochrany při manuálním ovládání bool SCR_TOTAL_RESET V40.1 Určuje požadavek na resetování všech informací systému bool REZIM_RUN V40.3 Ukládá info, jestli je příslušný režim aktivní bool SCR_TLC_START V40.5 Určuje stisk tlačítka start na obrazovce bool SCR_TLC_STOP V40.6 Určuje stisk tlačítka stop na obrazovce bool SCR_TLC_YES V44.0 Při procesní otázce - tlačítko ano bool SCR_TLC_NO V44.1 Při procesní otázce - tlačítko ne bool SCR_SHOW_YESNO V44.2 Požadavek pro zobrazení tlačítek ANO / NE při procesní otázce bool SCR_ERR_SHOW V44.3 Zobrazí zvýraznění chybové hlášky bool SCR_TLC_IMG_0L V76.0 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_TLC_IMG_0R V76.1 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_TLC_IMG_1L V76.2 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_TLC_IMG_1R V76.3 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_TLC_IMG_2L V76.4 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_TLC_IMG_2R V76.5 Stisknutí tlačítka při výběru priority vrtu bool SCR_RES_BOX_TYPES V98.0 Zajistí resetování čítače typů kvádrů byte SCR_TLC_START_NAME VB37 Nastavuje zobrazení názvu tlačítka na obrazovce byte SCR_SCREEN VB41 ID zobrazené obrazovky byte STAT_INFO VB42 Určuje poslední stavový status procesu (informativní) byte STAT_ERR VB43 Určuje poslední chybový status procesu (informativní) byte SCR_IMG_0L VB70 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu byte SCR_IMG_0R VB71 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu byte SCR_IMG_1L VB72 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu byte SCR_IMG_1R VB73 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu byte SCR_IMG_2L VB74 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu

44 byte SCR_IMG_2R VB75 Typ zobrazení značky při výběru priority vrtu byte SCR_ITEM_POS VB78 Udává pozici kvádru na obrazovce byte SCR_VRT_POS VB91 Udává pozici vrtačky (nahoře - střed- dole) word SCR_PAS_TIME_H VW6 Čas pohybu pásu v hodinách word SCR_PAS_TIME_M VW8 Čas pohybu pásu v minutách word SCR_PAS_TIME_S VW10 Čas pohybu pásu v sekundách word SCR_VRT_TIME_H VW12 Čas vrtání v hodinách word SCR_VRT_TIME_M VW14 Čas vrtání v minutách word SCR_VRT_TIME_S VW16 Čas vrtání v sekundách word SCR_CNT_VRT VW18 Celkový počet vrtů word SCR_CNT_ITEMS VW30 Celkový počet hotových výrobků word SCR_TOTAL_TIME_S VW57 Čas běhu linky v sekundách word SCR_TOTAL_TIME_M VW59 Čas běhu linky v minutách word SCR_TOTAL_TIME_H VW61 Čas běhu linky v hodinách Tab. 14. Symbolická jména PLC Proměnné sdílené s obrazovkou Proměnné pro systém zapauzování Typ Symbolické jméno Address Popis word PE_PROC1 VW64 Ukládá stav PROC1 word PE_PROC2 VW79 Ukládá stav PROC2 word PE_CLOCK VW81 Ukládá stav CLOCK word PE_VRT_TIME VW84 Ukládá stav VRT_TIME word PE_LINE VW89 Ukládá stav LINE word PE_PROC_TIME VW87 Ukládá stav PROC_TIME bool PE_PAUSED V86.4 Ukládá stav PAUSED bool PE_o_pas_vzad V86.3 Ukládá stav o_pas_vpred bool PE_o_pas_vpred V86.2 Ukládá stav o_pas_vzad bool PE_o_raz_up V86.1 Ukládá stav o_raz_up bool PE_o_raz_down V86.0 Ukládá stav o_rad_down Tab. 15. Symbolická jména PLC Proměnné pro systém pauzování

45 Subroutine symboly Typ Symbolické jméno Address Popis sbr VRT_CONTROL SBR0 Spravuje stav vrtání sbr VRTEJ SBR1 Zadá příkaz k vrtání sbr NEXT_PRC SBR2 Nastaví následující proces sbr SETCLK SBR3 Nastaví počítání MUT sbr SET_PROC SBR4 Nastaví proces na zadanou hodnotu sbr REZIM_MANUAL SBR5 Hlavní režim pro správu manuálního ovládání sbr REZIM12 SBR7 Hlavní režim pro správu programu 1 a 2 sbr REZIM3 SBR14 Hlavní režim pro správu programu 3 sbr REZIM_START SBR15 Počáteční konfigurace programů 1, 2 a 3 sbr REZIM_CONFIG SBR12 Spravuje nastavení PLC s obrazovkou sbr MIR_B SBR8 Binárně zrcadlí celý byte sbr PWM SBR9 Spravuje pulzní modulaci výstupního signálu sbr INDICATOR_PRC SBR10 Spravuje příkaz indikace majáku sbr INDIKUJ SBR11 Slouží pro zadání typu indikace majáku sbr SCREEN_PRG SBR6 Spravuje obrazovkové příkazy a informace ob MAIN OB1 Hlavní program, řeší volání podprogramů a stará se o jejich zpracování. sbr PROCES_PAUSE SBR13 Spravuje pauzování linky ukládá data stavu Tab. 16. Symbolická jména PLC Subroutine symboly

46 6.4.2 Popis použitých instrukcí PLC Standard contact Output Set / Reset Word Move On-Delay Timer Int Addition Int Substraction Byte Increment Kontakt sledující bitový stav pravda / nepravda. Pokud je pravdivý, propustí signál. Negovaný funguje naopak Přivedením signálu, zapíše na výstupní bit 1, pokud signál není přiveden, zapíše 0. S pokud je přiveden signál, zapíše na výstupní bit 1. R pokud je přiveden signál, zapíše 0. Přivedením signálu na EN přesune hodnotu z adresy IN na adresu OUT. OUT = IN Během přivedeného signálu na IN, počítá čas vzestupně až do dosažení vstupní hodnoty PT. Přivedením signálu na EN vykoná součet hodnot z adres IN1 a IN2 a zapíše na adresu OUT. OUT = IN1 + IN2 Přivedením signálu na EN zapíše rozdíl hodnot z adres IN1 a IN2 na adresu OUT. OUT = IN1 IN2 Během přivedeného signálu na EN, každý cyklus programu přičte k hodnotě adresy OUT hodnotu adresy IN. AND Byte Invert Byte Label Jump to label Up / Down counter Multiplication Division Int to Byte Tab. 17. STEP7 - Popis použitých instrukcí PLC Přivedením signálu na EN dojde k logickému AND porovnání všech bitů, přivedených bytů IN1 a IN2. Výsledek je zapsán na adresu OUT. Přivedením signálu na EN dojde k negaci všech bitů vstupního bytu. Výsledek je zapsán na adresu OUT. Označuje pozici skoku svým identickým číslem n. Používá se s instrukcí JMP (Jump to label). Přivedením signálu dojde k programovému skoku na LABEL se zvoleným identickým číslem. Používá se s instrukcí LBL (Label). CU navyšuje hodnotu čítače Cxxx CD snižuje hodnotu. R resetuje hodnotu. PV - Sepne čítač po dosažení zadané hodnoty. Přivedením signálu na EN zapíše součin hodnot z adres IN1 a IN2 na adresu OUT. OUT = IN1 * IN2 Přivedením signálu na EN zapíše podíl hodnot z adres IN1 a IN2 na adresu OUT. OUT = IN1 / IN2 Přivedením signálu na EN přesune hodnotu integeru IN na byte OUT

47 6.4.3 PWM Pulzní šířková modulace svítivosti majáku PWM algoritmus pro S7-200 je velice jednoduchý. Samotné PLC nabízí vyhrazený funkční blok pro PWM, avšak je ním možné spínat pouze bit výstupu Q0.0 a Q0.1, což je pro model kódovací linky nevyužitelné. Jde o opakované spínání výstupního signálu na zvolenou dobu během Obr. 48. PWM průběh jedné periody (obr. 48). Pro příklad, v úseku 100 milisekund (doba periody) bude výstup sepnutý 50 milisekund. 50ms udává intenzitu svícení (výstupní napětí). Poměrným výsledkem je vlastně 50% svítivost. Snížením doby periody se zvyšuje nepatrnost blikání (řešeno vložením elektrolytického kondenzátoru pro vyhlazení pulzujícího průběhu), avšak naopak se snižuje časový rozsah a pro pomalejší či časově nestabilní procesory může být kvalita PWM horší, až úplně nepoužitelná. Obr. 49. PWM ve STEP7 V mém programu je algoritmus řešen milisekundovým časovačem, který se po uplynutí zadané doby (PERIOD) neustále resetuje. Následují podmínky vytvářející časový interval. Neustále porovnáváme hodnotu opakujícího časovače. Pokud je čas větší než 0 a zároveň menší než doba sepnutí (DUTY), zapíšu na výstupní proměnnou hodnotu 1 (obr. 49)

48 6.4.4 Popis jednotlivých Networků programu PLC MAIN Základní část programu, kde je začátek celého cyklu PLC, od kterého se odvíjí podmínky volání podprogramů a jejich zpracování. Network 1 Inicializace Při spuštění PLC je bit SYS_INIT roven 0, tím pádem se hlavní podmínka splňuje a tím se inicializují základní proměnné, jinak řečeno, základní hodnoty proměnných se nastaví na výchozí hodnotu. Bit pro senzorovou ochranu při manuálním ovládání linky se nastaví téže do 1. Na konec se bit KONSTANT_INIT (pro inicializaci konstant a kalibrace systému) a SYS_INIT nastaví do 1 a tím se zabrání další inicializaci při následujícím cyklu. Network 2 Inicializace konstant Pokračování základní inicializace, přičemž se nastaví všechny konstanty kalibrace na výchozí hodnotu. Na prvním řádku dojde k přerušení opakované obnovy nastavením hodnoty 0 do KONSTANT_INIT. Network 3 Řízení dat pro obrazovku Nepřetržitě volá podprogram SCREEN_PRG. Network 4 Ovládání dat při pozastavení linky Nepřetržitě volá podprogram PROCES_PAUSE. Network 5 Zpracování MUT (Multi Usable Timer) V případě že je RUN_CLK v hodnotě 1, milisekundový časovač bude počítat. Je využíván pro každý proces zvlášť a lze jej použít pouze 1x v každém z procesů. Rozšiřuje využití milisekundového časovače a v tomto případě slouží k přesnému umístění kvádru na bod vrtu. Network 6 Procesový časovač Počítá dobu probíhajícího procesu od jeho počátku. Po přepnutí na další proces se tento časovač resetuje a počítá dále

49 Network 7 Ovládání vrtačky Ovládá funkci zdvižného zařízení vrtačky. V případě, že je VRT_PROC v hodnotě 1 a výš, bude volán podprogram VRT_CONTROL. Network 8 Startovací podprogram režimů Pokud se TP nachází na straně s ID 0 nebo 2 (konfigurace prg.), bude volán podprogram REZIM_START, který zajistí pro všechny programy vždy stejný počátek. Network 9 Volání režimů 1 a 2 Pokud je vybrán REZIM 1 nebo 2 a TP se nachází na straně s ID 0 nebo 2 (konfigurace prg.), bude volán podprogram REZIM_12, který zajistí jejich funkci. Podmínka SCR_SCREEN (ID) slouží k zabránění kolize jednoho programu s ostatními. Network 10 Volání režimu 3 Pokud je vybrán REZIM 3 a TP se nachází na straně s ID 0 nebo 2 (konfigurace prg.), bude volán podprogram REZIM_3, který zajistí jeho funkci. Podmínka SCR_SCREEN (ID) slouží k zabránění kolize jednoho programu s ostatními. Network 11 Řídí pulzující indikační maják Pokud bude nastaven INDICTR_FREQ > 0, zavoláme podprogram INDICATOR_PRC a následně hodnotu v INDICTR_FREQ vynulujeme, aby nedocházelo k neustálému sepnutí indikátoru. Network 12 Volání manuálního režimu Pokud bude TP na straně manuálního režimu s ID 3, zavoláme podprogram REZIM_MANUAL. Podmínka SCR_SCREEN (ID) slouží k zabránění kolize jednoho programu s ostatními. Network 13 Volání konfiguračního režimu programu Pokud bude TP na straně konfigurace programu s ID 2, zavoláme podprogram REZIM_MANUAL. Podmínka SCR_SCREEN (ID) slouží k zabránění kolize jednoho programu s ostatními

50 VRT_CONTROL Algoritmus pro ovládání pohybu vrtačky. Zajišťuje i jeho počet. Podprogram je propojen s podprogramem VRTEJ. Network 1 Spouštění vrtačky směrem dolu Pokud je vrtačka nahoře a je VRT_PROC roven 1 nebo se vrtačka posouvá směrem dolu a není na spodní mezi, tak se vrtačka spustí směrem dolů. Je zde použit tzv. přídržní kontakt. Network 2 Přepnutí režimu vrtačky, pokud je dole Pokud je vrtačka v dolní mezi, dojde k přepnutí VRT_PROC na hodnotu 2 a zároveň se přičte celkový počet vývrtů a počet vrtů pro tento příkaz vrtání. Network 3 Kalkulace počtu vrtů Zajistí přepnutí VRT_PROC na hodnotu 3 v případě, že už byl vykonán nastavený počet vývrtů zadaného příkazu. Pokud není dosažen počet zadaných vývrtů, dojde k přepnutí VRT_PROC na hodnotu 1 a vrtání se opakuje. Network 4 Spuštění vrtačky směrem nahoru Pokud je VRT_PROC roven hodnotě 2, začne počítat časovač VRT_TIME. Po dosažený zvoleného času dojde ke spuštění pohybu vrtačky nahoru. VRTEJ Jednoduchá příkazová instrukce předávající informace podprogramu VRT_CONTROL. Slouží pro vykonání inicializace a začátku vrtání. Network 1 Pokud je VRT_PROC v hodnotě 0 (vrtání neaktivní), dojde k aktivaci, tedy přesunutí hodnoty 1 do VRT_PROC a resetování čítače vrtů pro daný příkaz

51 NEXT_PRC Jednoduchá příkazová instrukce předávající informace podprogramu SET_PROC. Slouží k inkrementaci a inicializaci procesu. Network 1 - Inkrementuje PROC1 o 1, volá funkci SET_PROC. SET_PROC Podprogram zajišťující reinicializaci procesu, tedy resetování časovače procesu, zastavení a resetování MUT časovače, skrytí tlačítek YES / NO na obrazovce, resetování VRT_PROC, nastavení PROC1 na hodnotu vstupního parametru. SETCLK Spustí MUT časovač a nastaví jeho dobu trvání (CLK_TIME). VRT_CONTROL Hlavní podprogram pro hlídání zabezpečující senzorové protekce proti překonání horní či dolní maximální polohy vrtačky. Network 1 Hlídá spodní mez polohy vrtačky Network 2 Hlídá horní mez polohy vrtačky SCREEN_PRG Určuje polohy pohyblivých objektů linky na obrazovce, zpracovává veškeré čítače a rozdělení časovačů na hodiny, minuty a sekundy. Zajišťuje blikání pozadí informační chybové hlášky na obrazovce

52 MIR_B Svým způsobem vytvořené jako instrukční blok se vstupy. Slouží k zrcadlovému převedení zvoleného počtu bitů v zadaném bytu. V našem případě jde o otočení kódu kvádru. Network 1 Inicializace Nastaví horní index na nulu a dolní index na zadanou hodnotu. Network 2 Udává pozici skoku pro instrukci JMP (while) Network 3 Získá stav právě zrcadleného bitu Network 4 Zrcadlí získaný stav bitu a uloží do #Ot Network 5 Nastaví výstup dle bitu #Ot. Network 6 Přepočte pozice zrcadlení a dle podmínek skočí na Label (while) PWM Opět jde o jakýsi instrukční blok spravující pulzní modulaci výstupu. Network 1 Neustálé počítání milisekundového časovače Network 2 Spínání výstupu Spínání výstupu s podmínkou, zda se hodnota času nachází v zadaném intervalu. Network 3 Reset časovače, pokud dosáhne zvolené hodnoty pro periodu INDIKUJ Nastavuje mód a frekvenci pulzování majáku. Pracuje s podprogramem INDICATOR_PRC

53 INDICATOR_PRC Ovládá PWM regulaci majáku dle potřeby zadané instrukcí INDIKUJ. Network 1 Nastavuje PWM regulaci a počítá pulzující svícení Network 2 Nastavuje stav pulzování majáku (snižovat) Network 3 Nastavuje stav pulzování majáku (zvyšovat) dle módu blikání Network 4 Čítá / odečítá intenzitu na základě stavu pulzování majáku Network 5 Resetuje hodnotu časovače indikátoru PROCES_PAUSE Podprogram pro ovládání pozastavení linky. Sleduje bit PAUSE. Network 1 Uložení stavu linky do zvláštních proměnných Network 2 Během pozastavení neustále drží časovače v konstantní hodnotě Network 3 Po odpauzování obnoví všechny proměnné ze zvláštních proměnných

54 REZIM_12 Hlavní podprogram pro zpracování režimu 1 a 2. Network 1 Zpracování získaných dat Zpracuje získaný kód magnetického označení kvádru, uloží ho do KOD1 pro pozdější použití a kód zrcadlí a uloží do KOD2 pro ověření při nutnosti otočení kvádru. Pokud se řeší stav kdy mělo dojít ke vložení otočeného kvádru, zjišťuje se, jestli byla kostka otočena, zda nebyla zaměněna a pokud nastane jedna z neočekávaných situací, dojde k ohlášení na obrazovce. Pokud má dojít k vrtání, dojde zde k upravení kódu pro zadání vrtaných otvorů dle nastavení uživatelem. Network 2 Vrtání otvoru 2 Zadání příkazu pro vrtání. Nastavení posledního vrtání kvůli zamezení vypadnutí kvádru při vykládání. Network 3 Určení následujícího vrtu přeskočení prvního vrtu Network 4 Posun k otvoru 1 pomocí MUT Network 5 Vrtání otvoru 1 Zadání příkazu pro vrtání. Nastavení posledního vrtání kvůli zamezení vypadnutí kvádru při vykládání. Network 6 Posun k otvoru 3 pomocí MUT s dvojitým časem k otvoru 3. Pohyb z pozice vrtání otvoru 1 proto se musí nastavit dvojitý čas posunu Network 7 Posun k otvoru 3 pomocí MUT s jednotným časem Pohyb z pozice vrtání otvoru 2 proto se musí nastavit čas posunu k otvoru 3. Network 8 Vrtání otvoru 3 Zadání příkazu pro vrtání. Nastavení posledního vrtání kvůli zamezení vypadnutí kvádru při vykládání. Network 9 Kontrola druhé strany kvádru Kontroluje, zda se musí vrtat i druhá strana kvádru. Pokud ano, přejdeme na proces 20, pokud ne, pokračujeme na další proces

55 Network 10 Navrácení kvádru k manuálnímu otočení Network 11 Čekání na otočení kvádru Čeká na otočení kvádru a stisknutí tlačítka obsluhy. Po stisknutí resetuje stavová hlášení a nastaví PROCES1 na hodnotu 3 načtení kódu kostky a nastaví PROC2 na hodnotu 1 jako zadání, že jde o vrtání druhé strany kvádru. Network 12 Zaregistrován jiný typ kvádru při otočení Odešle informaci TP o změně kvádru při otočení a čeká na zadání odpovědi ze strany uživatele. Pokud stiskne ANO (chci zpracovat jako nový), resetujeme PROC2 a pokračujeme se zadání nového značení kvádru. Pokud zvolíme ne, vrátíme proces na návrat kvádru k otočení. REZIM_3 Hlavní podprogram pro zpracování režimu 3. Funguje tu systém postupného bitového posunu způsobem dělení hodnoty PROC2 číslem ; ; ; ; představuje první otvor a představuje poslední, pátý otvor. Network 1 Zaregistrování pozice kvádru u vrtačky Nastavení hodnoty 16 (10000) PROC2 pro postupný posun bitu. Network 2 Nastavení kvádru na počátek vrtání (otvor 1) Network 3 Nastavení pozice vrtání Převede číslo PROC2 na KOD2, který určuje bitovou pozici vrtaného otvoru. Tento bit je následně porovnán s bity bytu S_DEF_VRT na stejné úrovni. Pokud bude výsledek roven PROC2, dojde k odvrtání otvoru. Příklad: a je z toho plyne, že bude následující otvor vrtán. Naopak a je otvor vrtán nebude. Network 4 Vrtání otvoru Network 5 Posouvání k dalšímu otvoru

56 Network 6 Zjištění, zda se má vrtat další otvor nebo se má vyložit Pokud nebude PROC2 rovno 1, dojde k jeho dělení číslem 2 a k opakování procesu přesun na další otvor a další odvrtání. Pokud bude PROC2 roven 1, dojde k vyložení. REZIM_START Řeší procesy pro všechny programy linky. Pozastavení, zastavení a pokračování ve vykonávání programu, čtení kódu kostky atd... Network 1 Sleduje stisk tlačítka pozastavení pro pokračování Pokud stiskneme tlačítko pro pozastavení programu, zruším stav pozastavení. Network 2 Sleduje stisk tlačítka pozastavení pro pozastavení Pokud stiskneme tlačítko pro pozastavení programu, nastavím stav pozastavení. Network 3 Sleduje stisk tlačítka START a STOP Po stisknutí tlačítka START nebo STOP dojde dle splněných podmínek k celkové reinicializaci programu. Network 4 Po stisku tlačítka START na obrazovce jeho stav resetujeme Network 5 Po stisku tlačítka STOP na obrazovce jeho stav resetujeme Network 6 Nastavuje text tlačítka START na obrazovce pokud není pauza Network 7 Nastavuje text tlačítka START na obrazovce pokud je pauza Network 8 Kontrola pozic částí linky a jejich nastavení do výchozí polohy Network 9 Čekání na vložení kvádru Čeká se na vložení kvádru. Dle vložení nastavuje text na obrazovce. Po vložení kvádru a stisknutí obslužného tlačítka se rozjede pás vpřed. Network 10 Posouvá sledovanou řadu kostky dle zaznamenání senzoru Network 11 Zapisuje 1. řadu kódu dle záznamu senzorů do KOD0-56 -

57 Network 12 Zapisuje 2. řadu kódu dle záznamu senzorů do KOD0 Network 13 Zapisuje 3. řadu kódu dle záznamu senzorů do KOD0 Network 15 Výpočet doby vykládání kvádru Network 16 Vykládání kvádru Kalkulace celkového počtu dokončených výrobků, počtu výrobků na jeden cyklus, zaznamenání počtu dle kódového označení a nakonec porovnání s nastavením uživatele. Přesun na proces pro opakování cyklu nebo na proces pro vložení dalšího kvádru. Network 17 Podání informace o dokončení cyklu Zaznamená stav pro obrazovku s dotazem pro začátek nového cyklu. Čeká na volbu. Částečně resetuje stav linky po zvolení možnosti ANO chci začít nový cyklus. Network 18 Podání informace o dokončení zpracování kvádru Čeká na vložení nového kvádru a podává informaci na TP. Po vložení nového kvádru dojde k přepnutí na proces 2. Network 19 Ovládání majáku Dle stavu linky ovládá příkazy pro PWM indikaci majáku

58 6.5 Program pro TP (Touch Panel) Zprostředkovává pouze vizuální část programu, upravuje nastavení PLC a celé linky pomocí uživatele, který obsluhuje zařízení automatické vrtačky. Obrazovka získává informace z PLC a následně je zobrazuje na určitých stranách pomocí číselných oblastí, textových a grafických listů atd. Dále získává údaje stisknutých tlačítek na obrazovce o jejichž stisknutí obrazovka odešle informaci zpět do PLC Seznam použitých symbolických jmen TP Globální tagy Typ Symbolické jméno Address Popis int Contrast - Hodnota nastaveného kontrastu bool D0_1L V0.0 Kód 0 levý v 1. řadě bool D0_1R V0.1 Kód 0 pravý v 1. řadě bool D0_2L V0.2 Kód 0 levý v 2. řadě bool D0_2R V0.3 Kód 0 pravý v 2. řadě bool D0_3L V0.4 Kód 0 levý v 3. řadě bool D0_3R V0.5 Kód 0 pravý v 3. řadě bool D1_1L V2.0 Kód 1 levý v 1. řadě bool D1_1R V2.1 Kód 1 pravý v 1. řadě bool D1_2L V2.2 Kód 1 levý v 2. řadě bool D1_2R V2.3 Kód 1 pravý v 2. řadě bool D1_3L V2.4 Kód 1 levý v 3. řadě bool D1_3R V2.5 Kód 1 pravý v 3. řadě word K_MAX_VRT VW28 Maximální čas word K_MAX_ZPET_OTOC VW26 Doba možného pohybu pásu k otočení kvádru word K_MOVE1 VW24 Doba pohybu pásu pro vrt mezi dvěma nejbližšími značkami word K_VYLOZENI VW20 Doba pohybu pásu při vykládání bool KONSTANT_INIT V40.2 Inicializace konstantních hodnot word PROC1 VW33 Posloupnost procesu 1 word PROC2 VW35 Posloupnost procesu 2 byte REZIM VB32 Nastavení globálního režimu systému bool REZIM_RUN V40.3 Ukládá info, jestli je příslušný režim aktivní byte S_ITEMS_DONE VB45 Počet vyvrtaných kvádrů byte S_MAX_ITEMS VB63 Nastavení maximálního počtu kvádrů word SCR_CNT_ITEMS VW30 Celkový počet hotových výrobků word SCR_CNT_VRT VW18 Celkový počet vrtů bool SCR_ERR_SHOW V44.3 Zobrazí zvýraznění chybové hlášky byte SCR_ITEM_POS VB78 Udává pozici kvádru na obrazovce word SCR_PAS_TIME_H VW6 Čas pohybu pásu v hodinách

59 word SCR_PAS_TIME_M VW8 Čas pohybu pásu v minutách word SCR_PAS_TIME_S VW10 Čas pohybu pásu v sekundách byte SCR_SCREEN VB41 ID zobrazené obrazovky bool SCR_SENS_PROTECT V40.0 Určuje aktivaci / deaktivaci senzorové ochrany při manuálním ovládání bool SCR_SHOW_YESNO V44.2 Požadavek pro zobrazení tlačítek ANO / NE při procesní otázce bool SCR_TLC_NO V44.1 Při procesní otázce - tlačítko ne bool SCR_TLC_START V40.5 Určuje stisk tlačítka start na obrazovce byte SCR_TLC_START_NAME VB37 Nastavuje zobrazení názvu tlačítka na obrazovce bool SCR_TLC_STOP V40.6 Určuje stisk tlačítka stop na obrazovce bool SCR_TLC_YES V44.0 Při procesní otázce - tlačítko ano bool SCR_TOTAL_RESET V40.1 Určuje požadavek na resetování všech informací systému word SCR_TOTAL_TIME_H VW61 Čas běhu linky v hodinách word SCR_TOTAL_TIME_M VW59 Čas běhu linky v minutách word SCR_TOTAL_TIME_s VW57 Čas běhu linky v sekundách byte SCR_VRT_POS VB91 Udává pozici vrtačky (nahoře - střed- dole) word SCR_VRT_TIME_H VW12 Čas vrtání v hodinách word SCR_VRT_TIME_M VW14 Čas vrtání v minutách word SCR_VRT_TIME_S VW16 Čas vrtání v sekundách bool ShowAuthor - Zobrazí tabulku s informací autora bool ShowIOWarning - Zobrazí tabulku s upozorněním na vypnuté senzorové omezení bool ShowResBoxTypes - Zobrazí tabulku s potvrzením resetování čítače typů kvádrů bool ShowResCalib - Zobrazí tabulku s potvrzením resetování kalibrace byte ShowResSystem - Zobrazí tabulku s potvrzením resetování systému bool ShowStopProc - Zobrazí tabulku s potvrzením zastavení procesu byte STAT_ERR VB43 Určuje poslední chybový status procesu (informativní) byte STAT_INFO VB42 Určuje poslední stavový status procesu (informativní) bool STAT_INIT V40.7 Kompletní inicializace systému - obnovení konstant - reset proměnných Tab. 17. Symbolická jména TP Globální tagy

60 Vstupy / Výstupy Typ Symbolické jméno Address Popis bool i_raz_bot I0.7 Senzor pro pozici vrtačky v dolní mezi bool i_raz_top I0.6 Senzor pro pozici vrtačky v horní mezi bool i_ss_bit_lev I0.4 Levý senzor kódu kvádru bool i_ss_bit_prav I0.5 Pravý senzor kódu kvádru bool i_ss_raznice I0.3 Senzor kvádru na pozici vrtačky bool i_ss_start I0.2 Senzor vloženého kvádru na startu linky bool i_tlc_end I0.1 Tlačítko pro rychlé pozastavení linky bool i_tlc_start I0.0 Tlačítko obsluhy bool o_indikace Q0.4 Světelný indikátor bool o_pas_vpred Q0.0 Motor pásu vpřed bool o_pas_vzad Q0.1 Motor pásu vzad bool o_raz_down Q0.2 Motor vrtačky dolu bool o_raz_up Q0.3 Motor vrtačky nahoru Tab. 18. Symbolická jména TP Vstupy / Výstupy

61 6.5.2 Popis jednotlivých stran TP Hlavní okno Poskytuje základní nabídku. Ke každému tlačítku v levé straně obrazovky je stručný popis. Přes Řízení režimu se dostaneme na hlavní nastavení zvoleného režimu. Kalibrace linky / IO slouží k nastavení časovačů a nalezneme zde i manuální Obr. 50. TP Primární okno ovládání linky. Systém zde se popisují veškeré základní informace linky, nastavení kontrastu obrazovky a možnost přepnutí do Transfer módu. Výběr režimu a Kalibrace linky jsou během aktivního programu deaktivované. Obr. 51. TP Řízení režimu Řízení režimu ne/označená místa Toto okno zobrazuje veškeré informace zvoleného programu linky. Zpracovávaný kvádr zobrazuje kód právě zpracovávaného kvádru. Zaznamenaný kvádr zobrazuje kód kvádru, který byl zrovna zaznamenán. Možnosti režimu otevře nabídku pro rozšířené možnosti nastavení režimu. Rozšířené možnosti Podmínky děrování určují, zda se má otvor vrtat dle značení kvádru nebo má či nemá dojít k vrtání otvoru bez ohledu na značení. Klepnutím na značky kvádru měníme jeho individuální nastavení mezi těmito třemi možnostmi. Čítače kvádrů Obr. 52. TP Rozšířené možnosti zobrazují počet zpracovaných kvádru s konkrétním označením. Nastavení nelze měnit v případě, kdy je program v aktivním stavu

62 Systém Systémové okno nabízí možnost přepnutí TP do Transfer módu, kalibrovat pozice dotyku nebo nastavovat kontrast obrazovky. Tlačítkem Resetovat info vynulujeme všechny informace běhu programu od počátku a tlačítkem Obr. 53. TP Systém Reinicializace systému nastavíme všechny proměnné do výchozí hodnoty. Nedoporučuje se při aktivním programu linky. Kalibrace linky Zde se nastavují časové doby vzdálenosti a kritické časovače, což udává dobu, po jejímž uplynutí má nastat chybový stav a zastavení linky, případně jak dlouho pojede pás pro vyložení. Hodnoty kritických časovačů jsou udávány jako 10-násobky Obr. 54. TP Kalibrace linky milisekundy. (hodnota 1 je 10 milisekund). Tlačítkem Vstupy/Výstupy se dostaneme na obrazovku manuálního ovládání linky. Obr. 55. TP Kontrola I/O Kontrola vstupů a výstupů Na této straně můžeme vidět stavy všech senzorů a tlačítek. Aktivní části se zvýrazňují černou barvou. V levém dolním rohu se nachází tlačítka pro manuální ovládání a políčko Senzorová ochrana, která slouží pro zamezení pohybu vrtačky nad její kritickou mez