'

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Илюхин В.Н. Программирование промышленных логических контроллеров «ОВЕН» в системе «CoDeSys» Конспект лекций по дисциплине «Средства электроавтоматики пневмо- и гидросистем» «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»


Слайд 1

Обучение эффективной разработке программного обеспечения контроллеров ОВЕН на CoDeSys Две основные составляющие: Изучение возможностей контроллеров ОВЕН Программирование контроллеров ОВЕН Цель


Слайд 2

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) Контроллеры ОВЕН Основные принципы стандарта МЭК 61131-3 Введение в CoDeSys Установка CoDeSys Языки и операторы стандарта МЭК 61131-3 Программные модули (POU) Содержание


Слайд 3

Что такое библиотека? Стандартная библиотека Работа с вещественными числами Трассировка Язык Последовательных Функциональных Диаграмм (SFC) Работа с задачами и событиями Содержание


Слайд 4

ОВЕН ПЛК 100, ПЛК 150 и ПЛК 154 ЛЕКЦИЯ 1


Слайд 5


Слайд 6


Слайд 7


Слайд 8

Подключение датчиков тока и напряжения осуществляется напрямую и не требует согласующих резисторов


Слайд 9

ЛЕКЦИЯ 2


Слайд 10

Что такое CoDeSys? Инструмент программирования Инструмент отладки Инструмент тестирования Инструмент создания визуализаций Инструмент документирования проектов CoDeSys –пакет для создания программного обеспечения для ПЛК в соответствии со стандартом МЭК 61131-3


Слайд 11

Определяет принципы программирования ПЛК Включает хорошо известные и современные языки программирования Позволяет разработчику не зависеть от производителя системы программирования Повторное использование кода Стандарт является международным Основные принципы стандарта МЭК 61131-3


Слайд 12

Структуру проекта Синтаксис и семантику 5 различных языков программирования: IL, FBD, LD, ST и SFC Типы строительных блоков проекта (POU): функции, программы и функциональные блоки Правила объявления и типы переменных Что определяет стандарт МЭК 61131-3


Слайд 13

Состоит из двух частей : системы программирования и системы исполнения. Система программирования состоит из: - редактора, компилятора и отладчика МЭК проектов; - поддерживает все 5 языков программирования МЭК; - генерирует машинный код для довольно широкого набора процессоров. Система исполнения реализует: - управляющий цикл с обновлением входов/выходов; - связь с системой программирования; - загрузку приложения после включения питания контроллера. Введение в CoDeSys


Слайд 14

Инсталляция CoDeSys с компакт диска или с сайта www.owen.ru Инсталляция файлов целевой платформы Инсталляция CoDeSys


Слайд 15

Главное меню и панель инструментов Область определения переменных Редактор Менеджер объектов Окно сообщений Строка статуса Первый запуск CoDeSys


Слайд 16

Desktop Editor Load & Save Directories Наиболее используемые опции CoDeSys


Слайд 17

Справочная система Содержит ту же информацию, что и документация по CoDeSys Индекс по ключевым словам Поиск по тексту Русифицирована


Слайд 18

Проект POU Типы данных Ресурсы Объявление переменных Код Глобальные переменные Библиотеки HMI Структура проекта


Слайд 19

POU Типы данных Ресурсы HMI Структура проекта


Слайд 20

Что такое проект в CoDeSys ? …хранится в одном файле (name.pro) …содержит программные компоненты (POU), визуализации, ресурсы и т.д. ... выполнение приложения начинается с POU PLC_PRG(аналог функции main ) … выполняется циклически


Слайд 21

Что такое POU ? POU (Program organisation unit) –это программный модуль POU PLC_PRG вызывается неявно системой исполнения Стандарт МЭК 61131-3 определяет 3 типа POU Программы <PROGRAM> Функциональные блоки <FUNCTION_BLOCK> Функции <FUNCTION>


Слайд 22

Главная программа PLC_PRG: Для однозадачных систем программа PLC_PRG соответствует OB1 в системах S5/7. Эта программа вызывается циклически системой исполнения


Слайд 23

<File / New> Target Settings Создание главной программы PLC_PRG Автоматическое объявление <Online / Simulation> <Online / Login> <Online / Start> Первый проект (Инкремент переменной)


Слайд 24

В МЭК 61131-3 определенны следующие типы данных: Стандартные типы данных


Слайд 25

3 метода объявления переменных Локальные (для 1 ФБ) или Глобальные (для всех ФБ) текстовый, табличный и автоматический Сохраняемые и постоянные переменные Представление данных в CoDeSys


Слайд 26

Синтаксис идентификаторов Буквы и цифры Должен начинаться с буквы Только одинарные подчеркивания Без пробелов Нельзя использовать зарезервированные слова МЭК и операторы Регистр не различается Примеры Otto, otto, OTTO Valve1 a_long_name


Слайд 27

<Online / Simulation Mode > <Online / Login [Alt+F8] / Logout [Ctrl+F8]> <Online / Start [F5]> <Online / Stop [Shift+F8]> <Online / Single Cycle> <Online / Breakpoint [F9]> <Online / Write Values [Ctrl+F7]> <Online / Force Values [F7]> <Online / Release Force [Shift+F7]> Основные команды режима Online


Слайд 28

(в ОВЕН ПЛК) Запустить систему исполнения Выключить режим эмуляции <Online / Simulation Mode> Настроить параметры связи <Online / Communication Parameter…> Запуск приложения в целевой платформе


Слайд 29

Языки МЭК 61131-3 Список инструкций (IL) Структурированный текст (ST) Язык функциональных блоковых диаграмм (FBD) Язык релейных диаграмм (LD) Язык последовательных функциональных схем (SFC)


Слайд 30

Список инструкций (IL) Текстовый язык Схож с ассемблером Все операции производятся через аккумулятор Легко читается в случае небольших программ Не поддерживает структурного программирования ЛЕКЦИЯ 3


Слайд 31

Структурный текст (ST) Текстовый язык Язык высокого уровня Схож с Паскалем Лучший язык для программирования циклов и условий (IF, WHILE, FOR, CASE)


Слайд 32

Язык релейных диаграмм(LD) Графический язык Программа состоит из схем Использовался для программирования практически всех классических ПЛК Удобен для программирования логических выражений Сложно использовать для работы с аналоговыми типами данных Переключение между FBD и LD


Слайд 33

Язык функциональных блоковых диаграмм (FBD) Графический язык Программа состоит из нескольких схем Легко читается Каждая схема состоит из блоков и операндов Непрерывные функциональные схемы (CFC) Схож с FBD, но… Блоки и соединители располагаются свободно Разрешаются циклы и свободные соединения


Слайд 34

Язык функциональных блоковых диаграмм(FBD) [Выход] [Блок] [Присваивание] [Переход] [Возврат] [Инверсия] [Добавление входа] [Установка/Сброс] [Выход] [Выход] [Установка/Сброс] < Имя переменной / Имя экземпляра > <Имя оператора/функции/функционального блока/программы>


Слайд 35

Язык последовательных функциональных схем(SFC) Графический язык Используется для структурирования приложений Состоит из шагов и переходов Действия выполняются внутри шагов Не конвертируется в другие языки CoDeSys поддерживает два типа SFC Подробнее будет рассмотрен завтра ! ЛЕКЦИЯ 4


Слайд 36

Упражнение 2. Управление освещением в длинном коридоре Есть длинный коридор. Для управления освещением в коридоре используется три переключателя: Msw- главный переключатель Bsw – переключатель в начале коридора. Esw – переключатель в конце коридора.


Слайд 37

Упражнение 2. Управление освещением в длинном коридоре Подача питания в коридор осуществляется с помощью переключателя Msw. Необходимо решить задачу включения/выключения света с помощью любого из двух переключателей Bsw и Esw, установленных в разных концах коридора. Т.е. при входе в коридор с одной стороны необходимо переключить Bsw, чтобы зажечь свет. На выходе с другой стороны коридора необходимо переключить Esw, чтобы свет погас. И наоборот.


Слайд 38

Через ресурс PLC-configuration Прямая адресация Например: %QX0.7 := (%IX0.3 AND %IX3.7) OR %IX3.0; Присвоение адресам имен Например: xInput AT %IX0.7 : BOOL; Конфигурирование входов/выходов


Слайд 39

Синтаксис адресов Обозначаются знаком ‘%’ Тип адреса определяется префиксом I вход Q выход M маркер Тип данных X бит None бит B байт (8 бит) W слово (16 бит) D двойное слово (32 бит) Примеры - %IW215 - %QX1.1 - %MD48


Слайд 40

Области памяти Входы Выходы Маркированная память %IB0 %IB1 %IB2 %IB3 %IW0 %IW1 %ID0 %IX0.0 %IX0.1 %IB0: %IX0.2 ..... %IX0.7 %IX0.8 %IX0.9 %IB1: ... ... %IX0.15 Входные драйверы Выходные драйверы Физические входы Физические выходы


Слайд 41

CoDeSys поддерживает все операторы МЭК 61131-3 Оператор присваивания Битовые операторы Сдвиговые операторы Операторы сравнения Числовые операторы Работа с действительными числами Логарифмические операторы Тригонометрические операторы Операторы выбора Операторы в CoDeSys


Слайд 42

Используются для работы со всеми типами данных Операторы присваивания


Слайд 43

Битовые операторы Используются для работы с двоичными типами данных (BOOL, BYTE, WORD, DWORD)


Слайд 44

Сдвиговые операторы (1) Используются для работы с двоичными типами данных (BOOL, BYTE, WORD, DWORD)


Слайд 45

Сдвиговые операторы (2) SHL (сдвиг влево) SHR (сдвиг вправо) ROL (цикл. сдвиг влево) ROR (цикл. сдвиг вправо) a d c b e h g f b e d c f 0 h g a a d c b e h g f b e d c f a h g a d c b e h g f 0 c b a d g f e h a d c b e h g f h c b a d g f e


Слайд 46

Операторы сравнения Используются для работы со всеми типами данных


Слайд 47

Арифметические операторы Выполняют алгебраические операции над целыми числами и числами с плавающей запятой


Слайд 48

Вход ПЛК Внешний сенсор Внутренний сенсор ЛАМПА Упражнение 3. Управление освещением в комнате Цель - свет должен быть выключен, когда в комнате никого нет!


Слайд 49

Упражнение 3. Управление освещением в комнате На входе установлены два дискретных датчика: один снаружи комнаты, другой внутри. Когда срабатывает сначала внешний датчик, затем внутренний, это означает, что человек зашел в комнату. Когда срабатывает сначала внутренний датчик, затем внешний, это означает, что человек вышел из комнаты. Задача1: Если человек вошел – включить свет, Если человек вышел – выключить свет. Задача2: Необходимо считать количество людей, заходящих и выходящих из комнаты. Пока в комнате остается хотя бы один человек, свет должен быть включен.


Слайд 50

Визуализация Доступ ко всем данным проекта Графическое отображение логических и численных значений Ввод логических и численных значений Перемещение графических объектов ЛЕКЦИЯ 5


Слайд 51

Инструменты визуализации v CoDeSys Разработка и выполнение


Слайд 52

Функция: < FUNCTION > Имеет один или более входов, один выход, рекурсии не допустимы Функциональный блок:<FUNCTION_BLOCK > Имеет произвольное число входов и выходов. Имеет внутреннюю память. Для каждого функционального блока можно объявить несколько экземпляров Программа: < PROGRAM > Подобна функциональному блоку, но имеет один глобальный экземпляр Типы POU


Слайд 53

Функция Не имеет внутренней памяти Локальные переменные инициализируются при каждом вызове Функция возвращает значение, через свой идентификатор.Функция имеет тип! Удобна для реализации комплексных вычислений Не рекомендуется использование глобальных переменных в функции


Слайд 54

Функциональный блок Все переменные функционального блока сохраняют значения При создании экземпляра функционального блока создается новая копия переменных функционального блока. Копия кода функционального блока не создается. Рекомендуется для программирования повторно используемого кода, например, счетчиков, таймеров, триггеров и т.д.


Слайд 55

Программа Все переменные сохраняют свои значения Используется для структурирования приложения


Слайд 56

Вызов POU


Слайд 57

Упражнение 4. Работа с программными компонентами CoDeSys (POU) Функция расчета мощности постоянного тока по напряжению и сопротивлению Счетчик положительных фронтов дискретного сигнала Вызов функций и функциональных блоков из программы


Слайд 58

Упражнение 5. Система пожарной сигнализации здания


Слайд 59

Упражнение 5. Система пожарной сигнализации здания В здании две одинаковые комнаты. В каждой комнате установлено три пожарных датчика, кнопка ручного включения сигнализации и кнопка ручного отключения сигнализации. Для каждой комнаты предусмотрена сигнальная лампа. Сигнализация пожара является общей для обеих комнат. Если в комнате срабатывает хотя бы один из датчиков, то загорается сигнальная лампа для соответствующей комнаты. Лампа гаснет, если все датчики в комнате отключены. Если в комнате срабатывает любые два из трех датчиков, то включается пожарная сигнализация. Сигнализация работает до тех пор, пока ее не отключат соответствующей кнопкой. Сигнализация может быть включена кнопкой включения вне зависимости от состояния датчиков.


Слайд 60

Сложные типы данных Массив abList : ARRAY[0..31] OF BOOL; Структура TYPE SetType : STRUCT iCount : INT; rValue : ARRAY[0..9] OF REAL; END_STRUCT END_TYPE Перечисление TYPE ColorType : ( RED, YELLOW, GREEN, BLUE ); END_TYPE Псевдоним TYPE Message : STRING(40); END_TYPE


Слайд 61

Предопределенные блоки (Библиотеки) Библиотека состоит из объектов, которые могут быть использованы в различных проектах Пользователь может создавать и использовать собственные библиотеки. Можно создавать библиотеки с защитой. Библиотеки могут быть написаны не только на МЭК, но и на других языках программирования Библиотека standard.lib содержит POU описанные в стандарте МЭК


Слайд 62

Стандартная библиотека Функции работы со строками Детекторы фронтов Счетчики Таймеры


Слайд 63

Функции работы со строками LEN LEFT RIGHT MID CONCAT INSERT DELETE REPLACE FIND


Слайд 64

Детекторы фронтов R_TRIG определяет передний фронт F_TRIG определяет задний фронт t 0 1 1 0 Входной сигнал Выходной сигнал t 0 1 1 0 Входной сигнал Выходной сигнал


Слайд 65

Счетчики CTU Инкрементируется по переднему фронту CTD Декрементируется по переднему фронту CTUD Инкрементируется или декрементируется по разным входам


Слайд 66

Временные типы данных МЭК 61131-3


Слайд 67

Часы реального времени RTC


Слайд 68

Генерирует импульс заданной длительности Таймер TP


Слайд 69

Включает выход с задержкой по переднему фронту Таймер TON


Слайд 70

Выключает выход с задержкой по заднему фронту Таймер TOF


Слайд 71

Упражнение 6. Работа с элементами стандартной библиотеки Реализовать задачу управления светом комнате (упражнение 3) с помощью компонентов стандартной библиотеки. Свет должен выключаться через 5 секунд, после того как последний человек покинет комнату.


Слайд 72

Операторы для работы с числами с плавающей запятой


Слайд 73

Логарифмические операторы Вычисление логарифмов и экспоненты


Слайд 74

Тригонометрические операторы


Слайд 75

Предназначены для ограничения и выбора операндов Используются с любыми типами данных Операторы выбора


Слайд 76

Для каждой пары типов данных используется отдельная функция Операторы преобразования типов данных


Слайд 77

Упражнение 7. Генератор синусоиды Операции с вещественными числами Преобразование типов Первое знакомство с трассировкой


Слайд 78

Язык Последовательных Функциональных диаграмм(SFC) Графический язык Управление последовательностью выполнения действия Состоит из шагов, действий и переходов Помогает структурировать приложение В CoDeSys есть упрощенная версия SFC


Слайд 79

Упражнение 8. Управление сверлильным станком Станок производит сверление отверстий в заготовках по заданной программе: запуск станка, опускание сверла, сверление по одному из выбранных режимов, подъем сверла. На станке предусмотрена кнопка запуска, тумблер выбора режима сверления, кнопка останова сверления. Контроллер подает три управляющие команды: опускание сверла, подъем сверла, сверление. Предусмотрено два режима: либо сверление производится в течение 5 секунд (автоматический режим), либо сверление производится до нажатия оператором кнопки останова сверления. Режим выбирается с помощью тумблера выбора перед запуском станка.


Слайд 80

Упражнение 8. Управление сверлильным станком Перед началом работы оператор с помощью тумблера выбора определяет режим сверления. После нажатия оператором кнопки запуска контроллер начинает управление станком. Подается команда опустить сверло и начинается обратный отсчет координаты. При достижении нижней точки (y=0) снимается команда на опускание и подается команда на сверление. Если выбран первый режим, то команда сверления снимается через 5 секунд. Если выбран второй режим, то команда сверления снимается после нажатия оператором кнопки останова сверления. Затем контролер подает команду на подъем сверла и начинает прямой отсчет координаты. После достижения верхнего положения (y=70) команда подъема снимается.


Слайд 81

Упражнение 8. Управление сверлильным станком


Слайд 82

Конфигурирование задач Задачи выполняются по событию или циклически Имеют приоритет Вызывают программы Есть свободно-выполняемые задачи(аналог idle)


Слайд 83

Упражнение 9. Работа с конфигуратором задач Создать циклическую задачу Создать задачу, выполняемую по событию Создать свободно-выполняемую задачу Создать программы – счетчики числа запусков задач Проследить за выполнением свободно-выполняемой задачи, изменяя параметры других задач


×

HTML:





Ссылка: