PLC програмирање: Дефинитиван водич за почетнике 

Овај чланак има за циљ да пружи структурирану, од темеља приступну мапу разумевања за почетнике, стручњаке који прелазе са других тржишта и дизајнере који желе да систематизују своје знање.

Свакако ћемо испитати основна стручност потребна за програмирање ПЛЦ-а, упоредити и проценити традиционална ПЛЦ производе за аутоматизацију на тржишту и осмислите ефикасан пут разумевања од концепта до праксе, помажући вам да стекнете предност у периоду Сектора 4.0.

Зашто је ПЛЦ „тврда валута“ будућности

Када говоримо о „Индустрији 4.0“, „Паметној производњи“ или „Интернету поена (IoT)“, замишљамо изузетно аутоматизован, производни погон будућности вођен подацима. Иза ове велике приче, тихо управљајући сваком специфичном активношћу на производној линији, стоји Програмабилни Резонујући Контролер (PLC).

Рођен 1960-их да замени велике и сложене ормане за управљање релејима, еволуирао је у комерцијални рачунарски систем који обједињује контролу, рачунање и комуникацију.

Од линија за заваривање у производњи возила до линија за паковање у прехрамбеном сектору, од градских система водоснабдевања до модерних логистичких центара, ПЛЦ-ови су свеприсутни.

Према извештају компаније MarketsandMarkets, очекује се да ће светско тржиште ПЛЦ контролера наставити свој стабилан развој, вођено неуморном потрагом светског производног сектора за већим перформансама, врхунским квалитетом и флексибилношћу.

Због тога, савладавање PLC програма указује на то да сте стекли способност да „разговарате“ са модерним индустријским уређајима, што га чини неопходним „тврдим новцем“ у вашој стручној каријери.

Ипак, многи се осећају обесхрабрено када први пут сусретну са ПЛЦ-овима: „Немам стручно образовање, могу ли да га научим?“ „То знање је толико компликовано, где уопште да почнем?“

Овај кратки чланак ће сигурно отклонити ова питања и показати да уз прави приступ, свако може систематски да разуме PLC емисије.

I. Структурирајте чврст темељ: 3 камена темеља PLC програма.

Као што учење било ког језика захтева прво савладавање абецеде и граматике, тако и учење PLC емисија мора почети са њиховим најважнијим деловима.

1. Језик машина: Бројска опрема

Унутрашњи свет ПЛЦ-а је бинарни глобус састављен од „0“ и „1“. Сва сложена упутства и подаци се неизбежно изједначавају са овим најосновнијим типом електричног сигнала (УКЉУЧЕНО/ИСКЉУЧЕНО).

Стога је препознавање различитих бројевних система и њихових конверзија почетни корак у откривању PLC емисија.

• Бинарни: Основни оперативни језик PLC-а, који укључује само 0 и 1. На пример, видљивост или недостатак улазног сигнала или стање покретања/заустављања мотора може се представити са 1 и 0.
• ДецималноСистем бројања који нам је најпознатији у свакодневном животу, састављен од цифара од 0 до 9.
• ХексадецималниНаправљен је да много компактније представља дугачке бинарне бројеве, који се састоје од 0-9 и AF. Редовно се користи када се ради са меморијским адресама и интеракцијом података.

Закључак: Морате бити вешти у трансформацији између децималног и бинарног система, јер се задате вредности PLC тајмера и бројача (у децималном облику) чувају и пречишћавају унутра у бинарном формату.

Табела за конверзију бројевних система.

2. Контејнери информација: Типови података

Ако су бројевни системи слова, онда су типови података правила која дефинишу како тачно организовати та слова у „речи“.

У ПЛЦ-у, информације се чувају у различитим дужинама и стиловима како би се задовољиле потребе различитих апликација. Узимајући широко коришћене Сименс ПЛЦ-ове као пример, типични типови података се састоје од:

• БитНајмања јединица података, са вредношћу 0 или 1. Представља дугме или сигнал сензорске јединице.
• БајтСастоји се од 8 малих делова.
• РечСастоји се од 2 бајта (16 малих битова). Генерално се користи за чување целих бројева (Int).
• Дуална речСастоји се од 2 речи (32 мала бита). Може се користити за чување већих целих бројева (DInt) или правих бројева.
• Реални/број са покретним покретним бројемБрој са покретним зарезом који се користи за представљање одређених вредности са децималама, као што су аналогни сигнали нивоа температуре или напона. Заузима 32 бита меморије.

Врста података, односи и величина.

Препознавање ових типова информација је кључно. Коришћење погрешног типа информација може довести до грешака у програму или преоптерећења података.

На пример, чување вредности температуре која захтева децималну прецизност директно у целобројној (Int) променљивој ће сигурно довести до скраћивања разломљеног дела.

3. Регулација логике: Булова алгебра

Булова алгебра је срж програмирања лествичастог резоновања. Она одређује основне рационалне везе, које се првенствено састоје од „И“, „ИЛИ“ и „НЕ“.

• ИИсход је 1 само ако су сви услови истовремено реални (1). У лествичастом резоновању, ово је представљено позивима у серији. Примена Околности: Машина може да се покрене само ако „Није притиснута хитна ситуација Стоп“ (Проблем А = 1) И „Дугме за покретање је притиснуто“ (Услов Б = 1).
• ИЛИИсход је 1 ако је барем један проблем тачан (1). У лествичастој логици, ово је представљено паралелним позивима. Околности примене: Лампица алармног система се активира ако је „Ниво температуре висок“ (Проблем А= 1) ИЛИ „Притисак је неуобичајен“ (Услов Б= 1).
• НЕРезултат је инверзан од проблема. У лествичастом резоновању, ово је представљено контактом Генерално Затворено (NC). Сценарио примене: Када „Ниво резервоара није завршен“ (Услов A = 0), пумпа треба да ради (Излаз Y = 1). Овај проблем се примењује у програму користећи NC позив који представља „ниво није завршен“.

Савладавањем ове 3 стандардне разумне операције, можете читати и креирати значајну већину основних ПЛЦ програма.

II. Поређење главних PLC производа за аутоматизацију

Након савладавања основа, следећи важан корак је избор идеалног имена бренда ПЛЦ-а за темељно проучавање.

Различити брендови имају различито тржишно позиционирање, софтверске програме и секторске примене. У наставку је релативна процена бројних значајних међународних брендова ПЛЦ контролера.

Препорука за почетнике:

• Ако су вам циљ масивна постројења или алати европске производње, почетак са Siemens S7-1200 и TIA Portal је најбољи избор због високог тржишног удела и техничког лидерства.
• Ако се фокусирате на мале уређаје или имате ограничен буџет, Mitsubishi FX серија је одлична полазна тачка, са обилним ресурсима за учење и прилично ниским трошковима хардвера.

III. Од концепта до праксе: Четворостепени пут високоефикасног учења

Академско знање је темељ, али само метода може изградити небодер. 

Корак 1: Симулација софтверског програма за упознавање са атмосфером

Преузмите и инсталирајте софтвер за емисије изабраног бренда (нпр. TIA Site, GX Works3). Без куповине било каквог хардвера, користите интегрисану функцију симулације да бисте креирали свој први „Здраво свете“ пројекат – једноставно коло за покретање-заустављање-закључавање.

Упознајте се са корисничким интерфејсом софтвера, како да креирате ознаке (променљиве), како да пишете лествичасто резоновање и како да преузмете и пратите програм.

Акција 2: Савладајте основна упутства 

Систематски откривајте и вежбајте следеће основне функције:.

• Смернице за Little Bit LogicИ, ИЛИ, НЕ, излазни калемови и тако даље.
• Тајмери: Кашњење укључивања (BUNCH), кашњење искључивања (TOF) за имплементацију функција као што су одложени почетак и одложени завршетак.
• ЦоунтерсБројање унапред (CTU), одбројавање уназад (CTD) за прикупљање броја артикала, снимање времена циклуса видео записом и тако даље.
• Смернице за померање (MOV): Преместити податке са једне меморијске адресе на другу.

Корак 3: Бавите се стандардним студијама ситуације

Чим заправо разумете основна упутства, покушајте да завршите неке традиционалне задатке почетног нивоа, као што су:

• Трофазни мотор са контролом окретања напред/назад.
• Почетак снижавања напона звезда-троугао.
• Контрола саобраћаја.
• Аутоматска контрола клипних колица.

Ове студије случаја ће вам сигурно помоћи да повежете конкретна упутства у логичан оквир за решавање проблема из стварног света.

Акција 4: Истражите напредне функције и практичну методу

Када се осећате пријатно са основним програмима, можете прећи на напредније области:

• Обрада аналогног сигналаСазнајте како да проверите сигнале са аналогних сензорских јединица (ниво температуре, притисак) и извршите ПИД контролу.
• Бројање велике брзине и импулсни излазКористи се за повезивање енкодера и управљање степер/серво електромоторима.
• Комуникација и умрежавањеОткријте размену информација између ПЛЦ-ова или између ПЛЦ-а и ХМИ (Интерфејс човек-машина) или управљачки рачунар.
• Тражите практичне могућностиАко је могуће, купите почетни пакет за PLC контролер за практично електрично ожичење и отклањање грешака. Апсолутно ништа не пружа већи осећај постигнућа и дубље разумевање од директног осветљавања светла или покретања мотора. Такође можете погледати захтеве и најбоље праксе ауторитативних компанија попут Међународне културе аутоматизације (ISA) како бисте унапредили своју професионалну компетенцију.

Закључак

Познавање PLC емисија није недостижно тешка модерна технологија, већ путовање ка унапређењу вештина са јасним путем и образложењем.

Основни принципи су: Прво, изградите чврсто разумевање 3 теоријска камена темеља: бројевних система, врста података и логичких процедура. Друго, разумно изаберите популарни бренд PLC-а као своју платформу за учење на основу ваших пословних циљева и захтева тржишта. На крају, пратите структурирани пут од симулације до практичне примене и од једноставног до сложеног, усвајајући академско знање у разумну аналитичку способност уз континуирану праксу и изазове засноване на пројектима.

Талас индустријске аутоматизације се појавио, и као централни притисак у овој револуцији, значај ПЛЦ-а се не може довољно нагласити.

Започињање вашег образовног путовања сада није само инвестиција у вештину – то је финансијска инвестиција у будућност пуну могућности. Надамо се да ће вам овај водич послужити као снажна полазна тачка и поуздан партнер на вашем путу ка савладавању PLC емисија.