LS-Sb87952

Если значение переменной температуры больше 75 °С, то в первый канал модуля вывода дискретных сигналов записывается нуль, а в третий канал– единица. Остальные каналы остаются без изменения.

Если значение температуры больше или равно 72 °С и меньше или равно 75 °С, то первый и третий каналы устанавливаются в нуль ( см. табл. 1.1), а остальные каналы остаются без изменения.

1.2.Порядок выполнения работы

1.Нарисовать и собрать схему лабораторного эксперимента, включая модули WAGO 750-461/000-006 и WAGO 750-530.

2.С помощью программы WAGO-I/O-CHECK 2 определить конфигурацию контроллера. Проверить соответствие подключенных модулей заданию, определить адреса аналогового ввода и дискретного вывода. Определить физические адреса каналов ввода и вывода.

3.В среде программирования WAGO-IO-PRO 32 создать новый проект.

Всозданном проекте объявить переменные для работы с каналами ввода и вывода и назначить им соответствующие адреса, определенные при выполнении п. 2.

4.Определить функциональный блок «Пауза» − WAIT − для реализации временной задержки [2].

5.Реализовать основной модуль проекта PLC_PRG на языке, заданном преподавателем (см. рис. 1.1).

6.Определить функцию цифроаналогового преобразования кода АЦП в значение температуры − TRANS_TEMP. Градуировочная характеристика модуля термометра сопротивления − АЦП 750-461/000-006 представлена в прил. 3 ( табл. П. 3.2). Функция преобразования значения кода температуры в вещественное значение должна в качестве входного параметра получать 16разрядное слово-значение кода АЦП и выдавать на выход вещественное значение (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Модуль цифроаналогового преобразования кода

АЦП в значение температуры

Блок объявления функции TRANS_TEMP выглядит следующим образом:

11

FUNCTION TRANS_TEMP: REAL VAR_INPUT

VAL: WORD; END_VAR

Необходимо учитывать, что значение температуры кодируется с помощью дополнительного кода (старший 16-й разряд является знаковым), а значение единицы младшего разряда равно 0.1 °С.

7. Реализовать функции f1 (t1) и f2 (t2) формирования значений дискретного канала вывода в соответствии с текущими значениями первого и второго каналов температуры отдельно: SET_DO_F1 и SET_DO_F2. Для реализации функций использовать логиче-

дискретных сигналов постоянного тока (24 В) WAGO 750-530, а на выход должно выдаваться обновленное значение 8-канального модуля вывода дискретных сигналов постоянного тока

(24 В) – WAGO 750-530 ( рис. 1.3).

Блок объявления функции SET_DO_F1 выглядит следующим образом:

FUNCTION SET_DO_F1: BYTE

VAR_INPUT

TEMP1: REAL;

DO_cur: BYTE;

END_VAR

8.Реализовать каждый шаг исполнительного модуля PLC_PRG с помощью созданных в п. 7 функций формирования дискретных выводов.

9.Откомпилировать проект.

10.В случае обнаружения ошибок на этапе компиляции устранить их и откомпилировать программу заново.

11.В режиме симуляции (опция Online→Simulate должна быть включена) проверить корректность функции TRANS_TEMP, реализующей преобразование кода температуры в значение температуры, используя таблицу градуировочной характеристики (см. табл. П. 3.2).

12

12.В режиме симуляции (опция Online→Simulate должна быть включена) проверить корректность функций Set_DO_F1 и Set_DO_F2.

13.Подключить систему к ПК с помощью конфигурационного кабеля через COM-порт.

14.Включить питание контроллера.

15.Загрузить проект в контроллер с помощью главного меню: Online→Login, а затем Online→Run. Необходимо убедиться, что опция

Online→Simulate выключена.

16.Прошить программу в контроллер, используя опцию Online→Flash.

17.Подключить к каналам модуля WAGO 750-461/000-006 магазины сопротивлений в соответствии со схемой.

18.Изменяя значения магазинов сопротивлений, убедиться в корректной работе контроллера в соответствии с выданным заданием. Также для проверки использовать данные табл. П. 3.2.

19.Составить отчет о проделанной работе.

1.3. Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1.Титульный лист, оформленный в соответствии со стандартом.

2.Задание на лабораторную работу.

3.Технические характеристики контроллера и используемых модулей.

4.Принципиальную электрическую схему лабораторного эксперимента.

5.Блок-схему алгоритма, автомат состояний программы управления.

6.Текст программы управления контроллером с комментариями.

7.Результаты эксперимента в виде таблиц.

8.Выводы по проделанной работе и полученным результатам.

1.4.Контрольные вопросы

1.Реализовать функциональный блок WAIT на языке ST.

2.Как следует объявить переменную для доступа к пятому разряду дискретного модуля вывода, если данный модуль расположен по адресу %QB3?

1.5. Варианты заданий к лабораторной работе 1

Сформировать значения дискретных каналов вывода Q в зависимости от значений температуры первого и второго каналов модуля АЦП. Так как используемые дискретные модули вывода являются 8-канальными (см. прил. 2), то для

13

обозначения номера канала используется индекс, например Q1, Q2 и т. д. Пер-

вый канал температуры модуля АЦП далее обозначается как t1, второй – t2.

Таблица 1.2

Примеры вариантов заданий приведены в табл. 1.2.

14

Лабораторная работа 2 ОСНОВЫ РАБОТЫ С МОДУЛЯМИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

И ЦИФРОАНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЙ

Цель работы: ознакомление с принципами разработки измерительных каналов при использовании модулей АЦП и ЦАП промышленной автоматики, освоение основ программирования модулей АЦП и ЦАП, анализ результатов.

Задание:

1. Ознакомиться с характеристиками контроллера и измерительных модулей:

4-канального аналогового модуля ввода WAGO 750-457;

2-канального аналогового модуля вывода WAGO 750-556;

8-канального модуля ввода дискретных сигналов постоянного то-

ка (24 В) – WAGO 750-430.

2.Получить задание у преподавателя и разработать структуру и схему соединений, обеспечивающих выполнение задания лабораторной работы. Программа для ПЛК WAGO должна быть реализована на языке, заданном преподавателем.

3.Разработать алгоритм управления измерительными каналами, составить блок-схему программы (если требуется автомат состояний).

4.Собрать схему эксперимента и, после проверки преподавателем, включить ее.

5.Написать и отладить программу управления проведением эксперимен-

та с помощью WAGO-I/O-PRO-32.

6.Загрузить программу в контроллер и провести эксперимент.

7.Составить отчет о выполнении лабораторной работы.

2.1. Подготовка к работе

Данная лабораторная работа предназначена для ознакомления с принципами программирования модулей АЦП и ЦАП WAGO.

Для выполнения работы необходимо собрать лабораторную установку на базе контроллера WAGO, так чтобы выходы модуля ЦАП были непосредственно подключены ко входам АЦП.

В качестве исходных данных служат 2 массива значений напряжений A и A*, которые далее будут использоваться для выдачи данных по первому и второму каналам модуля ЦАП соответственно. Через равные интервалы вре-

15

мени необходимо реализовать считывание значений с модуля АЦП и сравнить полученные значения с исходными.

8-канальный модуль ввода дискретных сигналов постоянного тока WAGO 750-430 используется для определения номера измерительного канала ЦАП и АЦП: первый или второй.

Опрос модуля дискретного ввода DIn

Рис. 2.1. Алгоритм работы контроллера узла WAGO при измерении температуры и индикации результатов измерений с помощью модуля дискретного вывода

16

Перед началом работы анализируется значение n-канала модуля дискретного ввода DI. Если значение данного канала равно нулю, то далее необходимо последовательно выполнить программно аналого-цифровое преобразование для первого элемента первого массива A (A1) и выдать полученное значение по первому каналу модуля ЦАП WAGO. Через m секунд необходимо считать значение с первого канала модуля АЦП WAGO и выполнить программно ЦАП – Bi, а затем вычислить разность Сi = Ai − Bi. Данный алгоритм необходимо применить ко всем элементам массива A. После этого необходимо опять проанализировать состояние n-канала модуля дискретного ввода DI. Если значение данного канала равно единице, то данный алгоритм должен быть применен для второго канала, используя исходные данные из массива A*. При работе со вторым каналом используется пауза k секунд.

На блок-схеме алгоритма (рис. 2.1) приняты следующие обозначения: DIn (Digital Input) – значение n-канала 8-канального модуля ввода дискретных сигналов постоянного тока (24 В) WAGO 750-430; Ai , Bi и Ci – массивы данных исходных, измеренных и их разности соответственно для первого канала; A*i , B*i и C*i – массивы данных исходных, измеренных и их разности соответственно для второго канала.

2.2.Порядок выполнения работы

1.Нарисовать и собрать схему лабораторного эксперимента, включая модули WAGO.

2.С помощью программы WAGO-I/O-CHECK 2 определить конфигурацию контроллера. Проверить соответствие подключенных модулей заданию, определить адреса аналогового ввода и дискретного вывода. Определить физические адреса каналов ввода и вывода.

3.В среде программирования WAGO-IO-PRO 32 создать новый проект. В созданном проекте объявить переменные для работы с каналами ввода и вывода и назначить им соответствующие адреса, определенные при выполнении п. 2.

4.Определить функциональный блок «Пауза» − WAIT − для реализации временной задержки [2].

5.Реализовать основной модуль проекта PLC_PRG на языке заданном преподавателем.

17

6. Определить типы данных для реализации алгоритма, описанного в 2.1. Для каждого канала должно быть определено 3 массива. Например, для первого канала должны быть объявлены следующие структуры данных:

VAR

A:ARRAY[1..10] of REAL;

B:ARRAY[1..10] of REAL;

C:ARRAY[1..10] of REAL;

END_VAR

Инициализация элементов массива может быть выполнена следующим образом сразу после объявления:

arr1 : ARRAY [1..5] OF INT := 1,2,3,4,5;

Для доступа к элементам массива используется следующий синтаксис:

<Имя_массива>[Индекс1]

Например, доступ к третьему элементу массива arr1 осуществляется так:

arr1 [3]

7. Определить функцию программного аналого-цифрового преобразо-

значение напряжения, которое необходимо преобразовать в код;

диапазон значений модуля ЦАП: минимальное и максимальное значения;

разрядность ЦАП.

Блок объявления функции ADC выглядит следующим образом:

FUNCTION ADC: WORD VAR_INPUT

Value: REAL;

Min_Val: REAL;

18

Max_Val: REAL;

Length: BYTE;

END_VAR

8.Определить функцию программного цифроаналогового преобразования значения напряжения в цифровой код – DAC. Характеристики модуля, такие, как диапазон выходного напряжения, разрядность модуля WAGO представлены в прил. 5(таблица). Данная функция в качестве входных параметров должна получать:

значение кода, которое необходимо преобразовать в напряжение;

диапазон значений модуля АЦП: минимальное и максимальное значения;

разрядность АЦП.

9.Реализовать алгоритм, описанный в 2.1.

10.Откомпилировать проект.

11.В случае обнаружения ошибок на этапе компиляции устранить их и откомпилировать программу заново.

12.Подключить систему к ПК с помощью конфигурационного кабеля через COM-порт.

13.Включить питание контроллера.

14.Загрузить проект в контроллер с помощью главного меню: Online→Login, а затем Online→Run. Необходимо убедиться, что опция

Online→Simulate выключена.

15.Прошить программу в контроллер, используя опцию Online→Flash.

16.Составить отчет о проделанной работе.

2.3. Требования к отчету

Отчет должен содержать:

1.Титульный лист, оформленный в соответствии со стандартом.

2.Задание на лабораторную работу.

3.Технические характеристики контроллера и используемых модулей.

4.Принципиальную электрическую схему лабораторного эксперимента.

5.Блок-схему алгоритма, автомат состояний программы управления.

6.Текст программы управления контроллером с комментариями.

7.Результаты эксперимента в виде таблиц.

8.Выводы по проделанной работе и полученным результатам.

19

2.4.Контрольные вопросы

1.Как следует объявить переменные для доступа к младшему и старшему байтам аналогового модуля вывода, если он расположен по адресу %QW7?

2.Корректно следующее объявление массива? arr2 : ARRAY [0..2,3..4] OF INT;

3.Какими значениями будет проинициализирован массив? arr2 : ARRAY [1..2,3..4] OF INT := 1,3(7);

2.5.Варианты заданий к лабораторной работе 2

Примеры вариантов заданий приведены в таблице.

Список литературы

1. Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного программирования. Сер. «Библиотека инженера» / Под ред. Б. П. Дьяконова. М.: ООО «СОЛОН-Пресс», 2004.

2.Программирование логических контроллеров: Методические указания

клабораторным работам/ Сост.: В. В. Алексеев, К. О. Комшилова, П. Г. Королев. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ«ЛЭТИ», 2007.

20