Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umis ováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura redakce@ben.cz
3 PROGRAMOVATELNÉ AUTOMATY (PLC) 3 1 Úvodní seznámení s PLC Programovatelný automat je uživatelsky programovatelný øídicí systém pøizpùsobený pro øízení prùmyslových a technologických procesù, mnohdy specializovaný na úlohy pøevážnì logického typu (obzvláštì u starších typù nebo u nejmenších systémù) Nejèastìji se oznaèuje zkratkou PLC (Programmable Logic Controller), v nìmecké literatuøe se lze setkat s oznaèením SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) Menší systémy bývají øešeny jako kompaktní PLC, vìtší jako modulární (obr 3 1) Obr 3 1 Ukázka provedení programovatelných automatù a) modulární TECOMAT NS-950 RAPID patøí mezi nejvýkonìjší PLC, jejichž konfiguraci lze zvolit až do rozsahu stovek a tisícù vstupù a výstupù, s bohatým sortimentem modulù, s velkým poètem komunikaèních kanálù, s širokým souborem instrukcí a systémových služeb 32 Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura
Obr 3 1 Ukázka provedení programovatelných automatù b) kompaktní TECOMAT TC500 a TC600 mají shodnou centrální jednotku s TECOMAT NS-950 RAPID Mají s ním proto shodný i soubor instrukcí, systémových služeb a režimy komunikaèních kanálù Patøí tak mezi nejvýkonìjší kpmpaktní PLC TC500 (s operátorským panelem) je pøedstavitelem IOS (inteligentního operátorského systému) - nové kategorie PLC TC600 dovoluje rozšíøení konfigurace pøídavnými moduly Zaèlenìní programovatelného automatu do systému øízení je schematicky znázornìno na obr 3 2 Pøi ruèním øízení vykonává všechny operace èlovìk Pøi pøímém (dopøedném) øízení (obr 3 2b) pùsobí øídicí systém (tøeba PLC) na øízený objekt jednosmìrnì, jen jej ovládá a nekontroluje dosažený stav Mezi systémem a øízeným objektem jsou zaøazeny jen akèní èleny Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura 33
Tab 3 1 Soubor instrukcí programovatelných automatù TECOMAT Šrafovaným podtiskem jsou oznaèeny instrukce z rozšíøeného souboru, které jsou dostupné pro nejnovìjší systémy NS-95 RAPID, TC-500 a TC-600, ostatní instrukce mají k dispozici všechny systémy TECOMAT Instrukce a operandy, které jsou souèástí pouze rozšíøeného instrukèního souboru (RAPID, TC500 a TC600), jsou odlišeny šedým podtiskem Aritmetické instrukce v S pevné øádové èárce Instrukce pro ètení a zápis dat % : / E % : / ) /'/'/ ýwhqtgdw /'& ýwhqtqhjrydqêfkgdw :5 =islvgdw :5& =islvqhjrydqêfkgdw :5$ =islv GDW V DOWHUQDFt QHMY\ããtKRELWX 387 3RGPtQ Qê]iSLVGDW Logické instrukce E % : / $1'$1/ $1'VS tpêprshudqghp $1& $1'VQHS tpêprshudqghp 2525/ 25VS tpêprshudqghp 25& 25VQHS tpêprshudqghp ;25;2/ ;2502'VS tpêprshu ;2& ;2502'VQHS tpêprshu 6(7 3RGPtQ QpQDVWDYHQtYVWXSX 5(6 3RGPtQ QpQXORYiQtYVWXSX /(7,PSXO]RGQiE åqpkudq\ %(7,PSXO]RGOLERYROQpKUDQ\ 1(* 1HJDFHYUVWY\$ 1*/ 1HJDFHGYRMYUVWY\$ $''$'; 6þtWiQt 68%68; 2GþtWiQt 08/08' 1iVREHQt ',9',' ' OHQt,15,QNUHPHQWDFH '&5 'HNUHPHQWDFH (4 3RURYQiQtURYQRVW /7 3RURYQiQtPHQãtQHå *7 3RURYQiQtY WãtQHå &03&0/ 1DVWDYHQtS t]qdn SRURYQiQt %,1%,/ 3 HYRGþtVODŽ %&'%&/ 3 HYRGþtVODŽ 52/Q 3RVXYURWDFHþtVODYOHYR[Q 525Q 3RVXYURWDFHþtVODYSUDYR[Q %$6 3 HYRGþtVODQD$6&,, HW ]HF $6% 3 HYRG$6&,, HW ]FHQDþtVOR Instrukce se zásobníky 67. 6NORSHQtRVPL~URYQt]iVREQtNX 323Q 3RVXQURWDFH]iVREQtNX 6:3 =ip QDKRUQtKRDGROQtKRE\WXYUVWY\$ 6:/ =ip QDYUVWHY$D$ )/* 3 t]qdn\ YêVOHGNX VRXERU SRGpOQêFK IXQNFt 25;25$1'SRþHWMHGQLþHN 1;7 $NWLYDFHGDOãtKR]iVREQtNX 359 $NWLYDFHS HGFKi]HMtFtKR]iVREQtNX &+*P $NWLYDFHOLERYROQpKR]iVREQtNX /$&P ýwhqtkrgqrw\]yufkroxoleryroqpkr]islvqtnx :$&P =islvkrgqrw\qdyufkrooleryroqpkr]islvqtnx 34 Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura
Tab 3 1 pokraèování Organizaèní instrukce -03/Q 1HSRGPtQ QêVNRN -0'/Q 6NRNSRGPtQ QêQHQXORYRVWtYêVOHGNX -0&/Q 6NRNSRGPtQ QêQXORYRVWtYêVOHGNX -0, 6NRNQDQHS tpêfto -&/Q 6NRNSRGPtQ QêQDVWDYHQtPS t]qdnxs HQRVX -1&/Q 6NRNSRGPtQ QêQXORYiQtPS t]qdnxs HQRVX -6/Q 6NRNSRGPtQ QêQDVWDYHQtPS t]qdnx6-16/q 6NRNSRGPtQ QêQXORYiQtPS t]qdnx6 -=/Q 6NRNSRGPtQ QêQDVWDYHQtPS t]qdnxqxoryrvwl -1=/Q 6NRNSRGPtQ QêQXORYiQtPS t]qdnxqxoryrvwl &$//Q 1HSRGPtQ QpYROiQt &$'/Q 9ROiQtSRGPtQ QpQHQXORYRVWtYêVOHGNX &$&/Q 9ROiQtSRGPtQ QpQXORYRVWtYêVOHGNX &$, 9ROiQtQHS tppkrftoh 5(7 1HSRGPtQ QêQiYUDW 5(' 1iYUDWSRGPtQ QêQHQXORYRVWtYêVOHGNX 5(& 1iYUDWSRGPtQ QêQXORYRVWtYêVOHGNX 3Q =DþiWHNSURFHVX (Q 1HSRGPtQ QêNRQHFSURFHVX ('.RQHFSURFHVXS LQHQXORYRVWLYêVOHGNX (&.RQHFSURFHVXS LQXORYRVWLYêVOHGNX (2&.RQHFF\NOX 7DEXONRYpLQVWUXNFHDEORNRYpRSHUDFH E % : /7% ýwhqtsrorån\ :7% =islvsrorån\ )7% 1DOH]HQtSRORåN\ )70 1DOH]HQtþiVWLSRORåN\ )76 =D D]HQtSRORåN\ /06 ýwhqt]suiy\]h]i]qdpx :06 8ORåHQt]SUiY\GR]i]QDPX 65& 6SHFLILNDFH]GURMHGDW 029 3 HVXQEORNXGDW ),/ 1DSOQ QtEORNXNRQVWDQWRX 071 3 HSLVWDEXON\7GR]iSLVQtNX 017 3 HSLV]iSLVQtNXGRWDEXON\7 3UiFHVHVWUXNWXURYDQêPLWDEXONDPL /'6 ýwhqtsrorån\]hvwuxnwxurydqpwdexon\ :56 =islvsrorån\grvwuxnwxurydqpwdexon\ ),6),7 3OQ QtSRORåN\YHVWUXNWXURYDQpWDEXOFH )16)17 +OHGiQtSRORåN\YHVWUXNWXURYDQpWDEXOFH Aritmetické instrukce v plovoucí øádové èárce (float)l /Q 1iY ãwtftovnrn DYROiQt 6(4/Q 3RGPtQ QpS HUXãHQtSURFHVX $') 6RXþHW %3Q /DGLFtERGSURJUDPRYDWHOQi]DUiåND 68) 5R]GtO 123Q 3Ui]GQiRSHUDFH Èítaèe, posuvné registry, èasovaèe, krokový øadiè 08) 6RXþLQ ',) 3RGtO &0) 3RURYQiQt $%6 $EVROXWQtKRGQRWD &78 ýtwdþqdkrux &(, =DRNURXKOHQtQDKRUX &7' ýtwdþgro )/2 =DRNURXKOHQtGRO &17 ýtwdþrerxvp UQê 6)/ 3RVXYQêUHJLVWUYOHYR 6)5 3RVXYQêUHJLVWUYSUDYR 67(.URNRYê DGLþVWHSSHU 721 ýdvrydþ]sråg QêS twdk 72) ýdvrydþ]sråg QêRGSDG 572,QWHJUXMtFtþDVRYDþP LþþDVX,03 ýdvrydþjhqhuiwrulpsxo]x]dgdqpgpon\ * Každý z èasovaèù mùže být programován s jednotkou 10 ms, 100 ms, 1 s a 10 s Exponenciální a logaritmické funkce (float) (;3 ([SRQHQFLiOQtIXQNFH 32: 2EHFQiPRFQLQD 645 'UXKiRGPRFQLQD +<3 (XNOLGRYVNiY]GiOHQRVW /1 3 LUR]HQêORJDULWPXV /2* 'HNDGLFNêORJDULWPXV Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura 35
Tab 3 1 pokraèování Trigonometrické a cyklometrické funkce (float) 6,1 6LQXV &26 &RVLQXV 7$1 7DQJHQV $61 $UFXVVLQXV $&6 $UFXVFRVLQXV $71 $UFXVWDQJHQV Konverze èísel 8:) 3 HYRGZRUGEH]]QDPpQNDQDIORDW,:) 3 HYRGZRUGVH]QDPpQNHPQDIORDW 8): 3 HYRGIORDWQDZRUGEH]]QDPpQND,): 3 HYRGIORDWQDZRUGVH]QDPpQNHP 8/) 3 HYRGORQJEH]]QDPpQNDQDIORDW,/) 3 HYRGORQJVH]QDPpQNHPQDIORDW 8)/ 3 HYRGIORDWQDORQJEH]]QDPpQND,)/ 3 HYRGIORDWQDORQJVH]QDPpQNHP 67) 3 HYRG HW ]FH$6&,,]QDN QDIORDW )67 3 HYRGIORDWQD HW ]HF$6&,,]QDN PID regulátor &19.RQYHU]HDQDORJRYêFKKRGQRWSUR3,' 3,' 3,'UHJXOiWRU Vysvìtlení zkratek: b - bit B - byte (8 bitù, rozsah 0 až 255)) W - word (16 bitù, rozsah 0 až 62 535)) L - long (32 bitù, rozsah 0 až 4 294 967 295) F - float (plovoucí øádová èárka podle IEEE 754, rozsah pøibližnì ±1,2 10 38 až ±3,4 10 38, pøesnost je pøibližnì 7 dekadických cifer) Pøi zpìtnovazebním øízení (obr 3 2 c) získává øídicí systém zpìtnou informaci o stavu øízeného objektu (realizuje zpìtnou vazbu, uzavírá zpìtnovazební smyèku) Porovnává požadovaný stav se skuteèným, a podle zjištìné odchylky upravuje své akèní zásahy tak, aby dosáhl požadovaného stavu (nebo se mu alespoò co možná nejvíce pøiblížil) Zpìtnovazební øízení je typické pro regulaèní úlohy Pøi použití PLC to znamená, že zadání žádané hodnoty je provedeno v èíslicové formì, s èíselnou informací systém operuje i pøi zpracování skuteèné hodnoty a odchylky, ale i pøi výpoètech pomocných velièin potøebných k realizaci regulaèního algoritmu Øízený objekt je proto tøeba doplnit o potøebné snímaèe pro mìøení stavu sledovaných velièin (napø teploty, hladiny, polohy, nebo tlaku) 36 Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura
a) ruèní b) pøímé (dopøedné) c) zpìtnovazební Obr 3 2 Principiální schéma zpùsobù øízení Za zpìtnovazební øízení ale mùžeme považovat i logické øízení, pøi kterém na objekt pùsobíme jen dvouhodnotovými povely typu vypni - zapni a zpracováváme i zpìtnovazební informace dvouhodnotového charakteru ve významu hlášení o vykonání povelu nebo pøekroèení povolených hodnot (napø informace typu: hladina nízká, hladina dosažena, hladina pøekroèena, nádrž prázdná, nádrž pøeplnìna apod ) Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace díl I - BEN technická literatura 37