Astăzi, vă împărtășesc un articol practic pentru a vă ajuta să înțelegeți cum arată un program PLC perfect și oferă standarde de programare PLC și sugestii pentru lucrări practice.
Cerințe de proiectare pentru un program PLC perfect:
Un program PLC complet nu este doar despre a face sistemul să ruleze; necesită, de asemenea, comentarii complete, o arhitectură bine-structurată, scalabilitate bună, un sistem cuprinzător de alarmă și protecție și un sistem de simulare pre-executat.
1. Simplitate
Faceți programul PLC cât mai simplu posibil. Simplitatea înseamnă utilizarea unui cadru de program standardizat și instrucțiuni simple. În linii mari, aceasta presupune optimizarea structurii programului și simplificarea programului cu instrucțiuni de control al fluxului. Mai precis, înseamnă înlocuirea instrucțiunilor cu o singură-funcție cu altele mai puternice și acordarea atenției ordinii instrucțiunilor.
2. Lizibilitate
Programul proiectat ar trebui să fie foarte lizibil. Acest lucru nu numai că ajută programatorul să înțeleagă mai bine programul și facilitează depanarea, dar îl face și ușor de înțeles pentru alții și pentru utilizatori să îl întrețină. De asemenea, ar trebui să faciliteze diseminarea programelor atunci când este necesar.
Pentru a asigura o bună lizibilitate, designul programului trebuie să fie cât mai clar posibil. Acordați atenție ierarhiei și modularității, chiar utilizând metode de proiectare-orientate pe obiecte. Utilizați practicile standard de proiectare cât mai mult posibil.
Dacă limbajele de programare sunt folosite în cazuri speciale, diagramele cu scară ar trebui folosite în majoritatea cazurilor pentru o lizibilitate mai ușoară. Alocarea I/O ar trebui să fie sistematică pentru memorare și înțelegere mai ușoară. Adăugați comentarii atunci când este necesar. Utilizarea componentelor interne ar trebui, de asemenea, să fie sistematică; evitați să le folosiți la întâmplare.
Lizibilitatea trebuie luată în considerare încă de la începutul proiectării programului. Acest lucru nu este ușor de realizat complet, deoarece în timpul depanării programului, adăugarea sau eliminarea instrucțiunilor și modificările în utilizarea componentelor interne pot face un program clar inițial oarecum dezordonat. Prin urmare, permiteți ajustări în timpul depanării în faza de proiectare și apoi faceți ordine după depanare. Acest lucru va avea ca rezultat un program de calitate superioară.
Comentariile programului ar trebui să includă cel puțin următoarele:
A. Comentarii de sistem: Deținătorul drepturilor de autor și scopul întregului program; B. Comentarii la bloc: Scopul principal și autorul blocului; C. Comentarii de segment: Scopul segmentului de cod; D. Comentarii variabile: importanța-evident, inclusiv comentariile I/O și comentariile variabile intermediare. În ceea ce privește considerentele de confidențialitate, acestea ar trebui abordate prin algoritmul de criptare sau prin blocarea criptării programului, mai degrabă decât prin reducerea comentariilor.
3. Corectitudinea
Programul PLC trebuie să fie corect și verificat prin funcționare efectivă pentru a-și dovedi funcționarea corectă. Aceasta este cea mai fundamentală cerință pentru un program PLC; dacă acest lucru nu se realizează, oricât de bune ar fi celelalte aspecte, sunt inutile.
Pentru a asigura corectitudinea programului, instrucțiunile și dispozitivele interne trebuie utilizate cu acuratețe. Utilizarea corectă a instrucțiunilor este legată de înțelegerea corectă a acestora; prin urmare, sensul și condițiile de utilizare ale instrucțiunilor trebuie bine înțelese. Dacă este necesar, pot fi scrise programe mici pentru a testa unele instrucțiuni neclare.
Pentru aceeași instrucțiune, din cauza diferențelor dintre loturile de producție PLC sau modelele de serie, unele detalii ale instrucțiunilor pot varia. Manualul de programare trebuie consultat cu atenție.
Utilizarea corectă a dispozitivelor interne este, de asemenea, importantă. De exemplu, unele PLC-uri au protecție-pentru oprire, în timp ce altele nu. Este esențial să vă asigurați că dispozitivele care necesită protecție-pentru oprire sunt utilizate și invers.
Pe scurt, cea mai fundamentală cerință pentru programele PLC este utilizarea corectă a instrucțiunilor și utilizarea corectă a componentelor interne pentru a se asigura că programul programat se execută corect.
Pentru un exemplu simplu, PLC-urile Siemens necesită variabile cu funcționalitate de stocare ca variabile intermediare pentru marginile ascendentă și descendentă, cum ar fi punctele M-sau punctele DB{-. Utilizarea variabilei temp a lui FC ar cauza probleme.
4. Fiabilitate
Programele trebuie să fie nu numai corecte, ci și de încredere. Fiabilitatea reflectă stabilitatea programului PLC, care este, de asemenea, o cerință de bază.
Unele programe PLC funcționează corect în condiții normale de funcționare sau în timpul operațiunilor legale, dar nu reușesc să funcționeze corespunzător în condiții anormale de funcționare (cum ar fi o întrerupere temporară a alimentării, urmată de restabilirea rapidă a alimentării) sau după operațiuni ilegale (cum ar fi apăsarea butoanelor în afara secvenței sau apăsarea mai multor butoane simultan). Astfel de programe sunt nesigure, instabile sau prost concepute.
Programele PLC bune pot identifica condiții de funcționare anormale și le pot integra perfect în condiții normale, permițând programului să se adapteze la diverse situații. Un program PLC bun poate respinge operațiuni ilegale fără a lăsa „urme”, acceptând doar operațiuni legale.
Interblocarea este o metodă comună de respingere a operațiunilor ilegale; Circuitele relee folosesc adesea această metodă, iar PLC-urile pot moșteni, de asemenea, această abordare.
5. Ușurință de modificare
Un program ar trebui să fie ușor de modificat. Una dintre caracteristicile unui PLC este confortul și flexibilitatea acestuia în adaptarea la diverse situații. Acest lucru se realizează prin modificarea sau reproiectarea programului.
Reproiectarea programului este utilizată atunci când cerințele de aplicare ale procesului PLC-ului trebuie modificate. Nu numai că programul este rescris, dar și I/O trebuie realocat. În majoritatea cazurilor, rescrierea programului nu este necesară; modificări minore sunt suficiente. Acest lucru necesită ca programul să fie ușor de modificat.
Ușurința modificării înseamnă și flexibilitate, necesitând doar modificări minore pentru a atinge scopul de a modifica parametrii sau acțiunile de modificare.
6. Extensibilitate
Multe programe pot fi pre-programate înainte de implementarea pe site, dar poate fi necesar să fie adăugate programe suplimentare pe-site. Pentru a evita perturbarea structurii generale a sistemului, trebuie rezervat spațiu suficient în fiecare zonă funcțională pentru hardware-ul de rezervă. Software-ul ar trebui să fie proiectat având în vedere operarea manuală, automată și semi-automată, iar spațiul trebuie alocat corespunzător.
7. Sistem de alarmă cuprinzător
Sistemele PLC sunt adesea folosite în medii industriale, unde fiecare accident poate provoca pierderi, mari sau mici. Pentru a asigura prevenirea accidentelor sau pentru a minimiza pierderile în timpul unui accident, funcțiile de alarmă și protecție ale PLC-ului trebuie să fie accentuate. Prin urmare, aceasta este evidențiată ca o componentă importantă a sistemului.
8. Simulare program
Pentru a asigura progresul-depanării pe site sau pentru demonstrații pentru clienți, este adesea necesară o simulare complet automată a programului înainte de implementare. Acest lucru necesită adăugarea unei secțiuni de program de simulare la programul existent, care este deconectată după funcționarea normală pe-site-ul. Pentru a permite programului să efectueze simularea, sunt necesari următorii pași:
(1) Convertiți punctele reale I/O PLC în variabile intermediare sau variabile bloc de date;
(2) Scrieți programe de simulare pentru fiecare echipament în funcție de cerințele procesului.
Un program PLC bun poate fi considerat unul care îndeplinește cerințele de mai sus.
Specificații de programare PLC
1. Selectați modelul PLC adecvat și numărul de puncte I/O. Alegeți module funcționale speciale pentru cerințe funcționale specifice.
2. Familiarizați-vă cu instrucțiunile de programare PLC selectate și cu software-ul de compilare.
3. Planificați componentele soft, inclusiv releele interne, releele de reținere, registrele de date, temporizatoarele și contoarele.
4. Planificați programul, în general, urmând secvența de extragere a defecțiunilor, de tratare a defecțiunilor, de manipulare manuală, de manipulare automată și de gestionare a ieșirilor. Proiectele sau echipamentele mai mari ar trebui împărțite în unități funcționale, cum ar fi ascensoare, dispozitive de transfer și dispozitive de ridicare/rotire într-o linie de producție automată. Acestea trebuie programate în segmente și blocuri conform structurii unității de mai sus.
5. Adăugaţi scurte comentarii de segment înainte de fiecare program segmentat sau bazat pe{1}}bloc, explicând funcţia acestuia. Dacă este necesar, indicați fluxul de proces corespunzător. Ordinea programelor segmentate sau bazate pe bloc-în cadrul programului general ar trebui să urmeze, în general, secvența fluxului procesului pentru lizibilitate.
6. Înainte de proiectarea programului, echipamentul ar trebui să fie rezumat. Factorii obișnuiți, cum ar fi oprirea, oprirea de urgență, supraîncărcarea, peste-limită, timeout, perdeaua luminoasă de siguranță, oprirea prin coliziune și întrerupătorul ușii ar trebui să fie extrași și plasați în circuitul de pornire-pornire sau de pornire-circuitul principal de control și interblocare. Aceasta servește drept premisă generală a întregii structuri a programului. Pe baza acestui lucru, programul este apoi împărțit în două zone funcționale principale: automat și manual.
7. Factorii comuni din zona de funcționare manuală a structurii programului, cum ar fi operarea manuală și factorii care pun în pericol echipamentul și siguranța personală, ar trebui extrași și plasați în circuitul manual de control principal și interblocare pentru a proteja, proteja și alarma pentru controlul manual.
8. Factorii comuni din zona de funcționare automată a structurii programului, cum ar fi funcționarea automată, peste-limită și factorii de expirare, ar trebui extrași și plasați în circuitul de control principal automat și de blocare pentru a proteja, proteja și alarma echipamentele aflate sub control automat. Un principiu general este de a restricționa strict intrarea în echipament, în timp ce restricționați lejer ieșirea din echipament, asigurând siguranța.
9. O funcție de resetare generală ar trebui să fie proiectată în program pentru a facilita restabilirea rapidă și ușoară a funcționării normale a echipamentului în caz de defecțiune. Resetarea generală ar trebui să ia în considerare pe deplin siguranța echipamentului și a personalului în timpul procesului de resetare.
10. Când treceți de la modul automat la modul manual, programul ar trebui să șterge ieșirile și stările intermediare din modul automat. În special atunci când se utilizează instrucțiunea SET în modul automat, aceasta trebuie șters folosind instrucțiunea RESET în modul manual.
11. Ieșirile duble sunt strict interzise în programare; adică aceeași instrucțiune de ieșire sau aceeași bobină de ieșire care apare de două sau mai multe ori în program. Pentru același punct de ieșire în condiții de mod diferite, utilizați un releu intermediar pentru transfer și, în final, combinați-le într-un singur punct de ieșire.
12. Când utilizați un ecran tactil, zona de control și zona de stare partajată de ecranul tactil și PLC nu trebuie utilizate pentru alte programe funcționale.
13. Înainte de a utiliza orice modul PLC special, verificați dacă zona de control și zona de stare a acestuia ocupă cuvinte de lucru. Dacă da, nu programați aceste cuvinte de lucru în alte scopuri.
14. Intrările, ieșirile PLC, releele intermediare, temporizatoarele, contoarele și registrele de date trebuie să fie adnotate cu caractere chinezești. Intrările și ieșirile trebuie să includă, de asemenea, numele componentelor și numerele etichetelor. Punctele de intrare corespunzătoare sunt, în general, implicite la contacte NO conectate la comutatoare externe. Pentru intrările care necesită contacte NC, acest lucru trebuie specificat în comentarii. Toate comentariile trebuie să fie clare și lipsite de ambiguitate, evitând neînțelegerile și minimizând utilizarea termenilor generici.
15. După finalizarea depanării proiectului, programul software final trebuie păstrat. Numele fișierului salvat ar trebui să includă numărul proiectului, autorul, data și numărul versiunii.
16. În ceea ce privește criptarea programului: Parola pentru programul criptat trebuie să fie stocată într-un fișier dedicat, indicând în mod clar numele de utilizator, parola și permisiunile. Acest fișier ar trebui distribuit la cel puțin două persoane pentru a afla parola și pentru a preveni inaccesibilitatea programului din cauza pierderii parolei.
Sugestii de programare
1. Când un PLC și un computer gazdă (sau ecran tactil) formează un sistem de monitorizare, ecranul trebuie adesea să afișeze moduri de control precum „manual” și „automat” (în general, mai multe moduri pot avea doar unul). Instrucțiunea „MOV” poate fi folosită în program. De exemplu, când este selectat „manual”, constanta 1 este mutată în registrul VB10; când este selectat „automat”, 2 este mutat în același registru VB10. Prin verificarea datelor din registru se poate determina modul de control al sistemului. Avantajul acestei abordări este ușurința de înțelegere și evită necesitatea unor proceduri complexe, cum ar fi interblocarea.
2. Când programul implică controlul semnalului analogic, dacă semnalul analog citit nu are practic nicio eroare, filtrarea timpului poate fi utilizată pentru a întârzia intrarea. Dacă datele citite au o eroare mare, sunt necesare alte metode de filtrare, cum ar fi media. Consultați documentația relevantă pentru informații suplimentare.
3. În timpul depanării programului, dacă o condiție este îndeplinită, dar bobina de ieșire nu este activată, verificați dacă această secțiune a programului dvs. se află în astfel de instrucțiuni, cum ar fi `JUMP go to`. O altă posibilitate este ca după o întrerupere a programului, condiția să fie îndeplinită, dar să nu existe ieșire; acest lucru indică de obicei că această secțiune a programului nu este scanată.
4. În programele de control secvenţial, adică atunci când o acţiune este finalizată şi următoarea acţiune este iniţiată, modul de control +10+10 este foarte convenabil. Ideea este următoarea: Un registru este presetat la 0 în timpul inițializării. După pornirea sistemului, acesta este incrementat cu 10, aducând valoarea registrului la 10. Cu registrul la 10, prima acțiune poate fi efectuată. După prima acțiune, registrul este din nou incrementat cu 10, aducând valoarea registrului la 20, permițând efectuarea celei de-a doua acțiuni. După a doua acțiune, aceasta este din nou incrementată cu 10, aducând valoarea registrului la 30. Astfel, prin verificarea valorii din registru, se poate determina acțiunea dorită. Când este necesară o acțiune de salt, incrementul poate fi modificat de la 10 la 20, 30 etc., în funcție de cerințele specifice.
De ce să crești cu 10 în loc de 1? Pentru că după creșterea cu 10, dacă un segment trebuie introdus, acesta poate fi introdus în oricare dintre cele 10 sloturi disponibile.
5. La proiectarea unui program, dacă apare o defecțiune legată de proces-(necontrolată de sistemul de control), cel mai bine este să mențineți fenomenul de defecțiune și să furnizați alarme vizuale și sonore până când operatorul resetează sistemul, astfel încât să fie conștient de eroare. În caz contrar, dacă sistemul se oprește, alții pot presupune că există o problemă cu programul. Aceste puncte ar trebui, în general, să fie luate în considerare la proiectarea unui nou sistem.
6. Subrutinele apelate frecvent pot fi transformate în submodule pentru apeluri frecvente.
7. Întrucât fiecare pas din ciclul de lucru al unei mașini de producție necesită o anumită perioadă de timp pentru a fi executat, iar acești timpi au anumite limite, un cronometru poate fi pornit simultan cu începerea pasului care trebuie monitorizat. Setarea de timp a temporizatorului ar trebui să fie cu 20%–30% mai lungă decât durata normală a acțiunii. Semnalul de ieșire al temporizatorului poate fi utilizat pentru alarme sau dispozitive de oprire automată. Când timpul unui pas depășește timpul specificat, atingerea timpului prestabilit al cronometrului corespunzător și înainte de a începe pasul următor, temporizatorul emite un semnal de eroare. Acest semnal oprește ciclul normal de lucru și inițiază procedura de alarmă sau oprire; aceasta este ceea ce numim în mod obișnuit protecție peste-ciclu.
8. Unele întrerupătoare de detectare a siguranței (cum ar fi butoanele de oprire de urgență, perdelele luminoase de siguranță, întrerupătoarele de limită etc.) ar trebui să utilizeze intrări normal închise (NC).
9. Din motive de siguranță și economisire a energiei, ieșirile ar trebui să fie proiectate să se activeze numai atunci când este necesar și să se oprească odată ce acțiunea este finalizată, mai degrabă decât să fie proiectate să iasă continuu până când este necesară o oprire.
10. Principiul de funcționare al actuatoarelor ar trebui să fie: mai bine să rămâi nemișcat decât să te miști neregulat.
11. Controlul echipamentului cu o singură unitate-: fiecare unitate trebuie să aibă o funcție de comutare manuală/automată și o funcție de pornire/oprire în timpul funcționării manuale. La trecerea de la funcționarea automată la cea manuală, echipamentul nu trebuie să se oprească; la trecerea de la manual la automat, pornirea/oprirea echipamentului depinde de programul automat.
12. Fiecare unitate de echipament (pompă, ventilator și alte echipamente mari) trebuie rotită după 24 de ore de funcționare și trebuie să existe o înregistrare cumulativă a timpului de funcționare, cu excepția cazului în care secvența de pornire/oprire este setată de computerul gazdă; în caz contrar, operatorul trebuie să îl seteze manual.
