1.4Рішення типових завдань автоматизації засобами simatic

Питання розділу:

• Ключові питання, пов'язані з перетворенням релейно-

контакторних схем для написання еквівалентних програм

• Способи програмної реалізації схем із самопідхопленням.

Розглянемо спочатку принципи перетворення релейно-контакторних схем, які іноді необхідно виконати перед тим, як приступати до написання програм.

Деякі релейно-контакторні схеми неможливо реалізувати прямо у вигляді програми. Наприклад, наступна релейно-контакторна схема, див. Рисунок 1.4 .17.

Рисунок 1.4.17 – Релейно-контакторна схема, яку неможливо реалізувати прямо у вигляді програми

Для вирішення таких завдань засобами мов програмування необхідно спочатку виконати попереднє перетворення релейно-контакторної схеми, що полягає в пошуку та формуванні паралельних струмових ланцюгів. Для цього випадку таке перетворення дає наступний результат, див. Рисунок 1.4 .18.

Рисунок 1.4.18 – Паралельні струмові ланцюги для перетворення релейно-контакторної схеми

У шуканій логічній функції ці ланцюги будуть поєднуватися за допомогою АБО, а контакти та кнопки в знайдених ланцюгах – за допомогою І. Від отриманої логічної функції легко перейти до схеми на логічних елементах, що мовою STEP уже є готовою програмою для вирішення поставленого завдання автоматизації.

При представлені програми у вигляді AWL для об'єднання паралельних струмових ланцюгів за допомогою АБО повинна використовуватися команда АБО з дужками. А для об'єднання контактів та кнопок за допомогою І повинна використовуватися звичайна команда опитування й логічного І.

Кожний паралельний струмовий ланцюг повинен при представлені в AWL завершуватися дужкою, що закривається. Для нашого приклада програма у вигляді AWL буде мати такий вигляд.

Як альтернатива використання операцій з дужками можуть служити меркери, що дозволяють зберігати проміжні двійкові сигнали. У релейно-контакторних схемах функції що виконується меркерами відповідають допоміжні реле.

Програмування схем із самопідхопленням.

Самопідхоплення - це широко застосовувана в релейно-контакторних схемах техніка перемикання з одного стану в інший з пам'яттю.

Існують дві релейно-контакторні схеми із самопідхопленням, що мають однакові складові елементи, як наприклад на наступних схемах, див. Рисунок 1.4 .19 - кнопку пуск ІЗ1, кнопку стоп З2 і реле ДО1.

Рисунок 1.4.19 – Релейно-контакторні схеми із самопідхопленням

Відмінність однієї схеми від іншої стає зрозумілою, якщо розглянути випадок одночасного натискання кнопок. Реле ДО1 у схемі А буде включено, а в схемі Б буде виключено. Тобто схема А є схемою із самопідхопленням та пріоритетом команди Пуск, а схема Б - із пріоритетом команди Стоп.

Формально ці релейно-контакторні схеми можна прямо використовувати як програми мовою STEP у вигляді KOP або скористатися двійковими командами мови STEP у вигляді AWL.

При програмуванні схем із самопідхопленням варто звертати увагу на тип кнопок ПУСК та СТОП, що підключаються до входів контроллерів, тому що контроллер не здатний розпізнати чи це кнопка що замикається або що розмикається. Так, натиснута кнопка, що замикається, та не натиснута кнопка, що розмикається, формують на вході контроллера одиничний двійковий сигнал.

З погляду програмування неважливо який тип кнопки підключений на вхід контроллера, тому що опитування сформованого на вході сигналу можна виконати як на 0 так і на 1. Однак, як і в релейно-контакторних схемах, у мікропроцесорних пристроях з погляду безпеки варто виконувати наступне правило - кнопка Пуск повинна мати контакт що замикається (нормально розімкнутий), а кнопка СТОП - контакт що розмикається (нормально замкнутий).

Інакше, при обриві провідника між контроллером та кнопкою СТОП з контактом, що замикається, було б неможливо подати команду СТОП, а при обриві провідника між контроллером та кнопкою ПУСК із контактом, що розмикається, була б подана помилкова команда на самозапуск.

Ще один спосіб реалізації релейно-контакторних схем із самопідхопленням - це тригери, наявні в системі команд контроллерів більшості виробників та засновані на командах скидання й установки.

RS та SR тригери, із пріоритетом ПУСК і Скидання відповідно, зображуються в KOP та FUP у вигляді прямокутника із входами S - для сигналу установки й R - для сигнал скидання. Вихід тригера позначається як Q.

При подачі на вхід S одиничного сигналу вихід тригера встановлюється в 1 і також записується звичайно в меркері, що вказується над символом тригера. Стан тригера зберігається навіть після того, як сигнал S зміниться на 0. Аналогічно, вихід тригера скидається в 0 при подачі одиничного сигналу на вхід R з його запам'ятовуванням.

Автоматичне перетворення команд скидання та установки AWL у зображення тригера в FUP/КОР можливо тільки в тому випадку, коли команди S і R йдуть послідовно одна за одною. Якщо ж між ними будуть стояти інші команди, то зображення тригера в FUP/КОР буде розділено на 2 частині. Зворотне перетворення виконується завжди.

Стан вихідного сигналу тригера можна привласнювати різним типам двійкових операндів. Двійковий операнд, що вказується над символом тригера в FUP/КОР - це звичайно меркер. Меркер завжди приймає той же стан що й двійковий операнд на виході тригера, звичайно А (вихід), з тією лише різницею, що меркер може зберігати свій стан навіть після аварійного переривання та відновлення живлення контроллера, у той час як бітовий операнд А при цьому скидається в 0.

Тому, продублював стан тригера в меркері, можна відновити стан тригера після аварійного переривання та відновлення живлення контроллера, якщо це необхідно.

Варто звернути увагу на наступну особливість контроллерів SIMATIC, що мають, як ми вже відзначали, буферизацію вихідних сигналів контроллера за допомогою області відображення - PAA - незважаючи на те, що стан операнда А (Вихід) хоч і може бути встановлено, а потім, у ході послідовної обробки програми процесором, відразу ж скинуто або навпаки, на модулі виводу контроллера з'явиться тільки остання зміна його стану в поточному циклі.

У контроллерах, що не мають такої буферизації, може виникати небажаний ефект, що проявляється в короткочасних змінах стану вихідного сигналу на модулі виводу.

Отже, у даному розділі були розглянуті принципи вирішення типових завдань автоматизації засобами Simatic, а саме, перетворення релейно-контакторних схем та способи програмної реалізації схем із самопідхопленням.