Logické moduly LOGO! pre priemyselnú automatizáciu

Mikroprocesorové zariadenia sú široko používané v automatizácii všeobecných priemyselných, dopravných a domácich zariadení. Vďaka flexibilite a nízkej cene mikroprocesorových zariadení sa ich podiel v automatizačných zariadeniach neustále zvyšuje. V počiatočnom štádiu používania mikroprocesorových zariadení boli hlavným limitujúcim faktorom pri nízkych nákladoch na samotné mikrokontroléry značné náklady na vytvorenie ich softvéru, ktorý bol vyvinutý v programovacích jazykoch nízkej úrovne a vyžadoval vysoko kvalifikovaných programátorov.

Tento problém bol vyriešený vytvorením funkčne kompletných mikroprocesorových modulov so zabudovaným základným softvérom a doplnkovými rozširujúcimi modulmi. Pripojenie základných modulov k rozširujúcim modulom sa vykonáva pomocou špeciálnych konektorov, ktoré vylučujú pripojenie modulov, ktoré podľa niektorých kritérií (napríklad napájacie napätie) nie je možné pripojiť k základnému modulu.

Moduly sú naprogramované v špecializovaných jazykoch na vysokej úrovni, ako je Step 5 alebo Step 7, ktoré umožňujú zostaviť program vo forme blokovej schémy alebo kontaktnej schémy alebo vo forme systému logických rovníc. Kompilácia takýchto programov do strojových kódov sa vykonáva s prihliadnutím na špecifickú nomenklatúru inštalovaných modulov. Programátor nepotrebuje špeciálne znalosti o štruktúre a príkazoch mikroprocesorov obsiahnutých v moduloch, ale stačí mu znalosť fungovania vyvíjaného technického systému.

Spoločnosť, vývojár modulov, vytvára špecializovaný softvér pre osobný počítač s pohodlným rozhraním, ktoré zabezpečuje všetky fázy vývoja systému a programovania mikroprocesorových modulov priamo cez porty osobného počítača alebo prídavného zariadenia pripojeného k počítaču. Tento koncept implementovala spoločnosť SIEMENS pri tvorbe sady mikroprocesorových modulov LOGO!.

LOGO! je univerzálny logický mikroprocesorový modul od spoločnosti Siemens… LOGO! obsahuje mikroprocesorovú riadiacu jednotku, ovládací panel a podsvietený displej, napájací zdroj, rozhranie rozširujúceho modulu, rozhranie programovacieho modulu (kartu) a PC kábel.

LOGO! obsahuje štandardné prednastavené funkcie, ktoré sa v praxi často používajú, napríklad: funkcie oneskorenia zapnutia a vypnutia, impulzné relé, programovateľné tlačidlá, hodinový spínač, digitálne a analógové vlajky, vstupy a výstupy v závislosti od typu zariadenia.

Typy LOGO!

Basic je k dispozícii v dvoch napäťových triedach:

• Trieda 1 <24 V, t.j. 12 V DC prúd, 24 V DC prúd, 24 V AC prúd;

• Trieda 2> 24 V, t.j.115 … 240 V DC a striedavý prúd;

v možnostiach:

• s LCD displejom (LCD): 8 vstupov a 4 výstupy;

• bez displeja («LOGO! Pure»): 8 vstupov a 4 výstupy.

Každá trieda pozostáva zo 4 podjednotiek (SU), je vybavená rozširujúcim rozhraním a poskytuje 33 pripravených na použitie základných a špeciálnych funkcií pre vývoj spínacieho programu.

Rozširujúce moduly

• LOGO! Digitálne moduly sú dostupné pre všetky napätia a majú 4 vstupy a 4 výstupy.

• Analógové moduly LOGO! K dispozícii pre 12 a 24 V DC s dvoma analógovými vstupmi alebo dvoma vstupmi PT100.

• Digitálny a analógový modul pozostáva z dvoch podjednotiek. Každý z nich má dve rozširujúce rozhrania na pripojenie ďalších modulov.

Akékoľvek zariadenie LOGO! Basic Basic je možné rozšíriť len o rozširujúce moduly rovnakej napäťovej triedy. Mechanické kódovanie (piny v puzdre) zabraňuje pripojeniu zariadení rôznych napäťových tried. Výnimka: Ľavé rozhranie analógového alebo komunikačného modulu je elektricky izolované. Preto je možné tieto rozširujúce moduly pripojiť k zariadeniam s rôznymi napäťovými triedami.

Prvky v LOGO!

LOGO! Líšia sa typom (konštantný = alebo variabilný ~) a hodnotou napájacieho napätia, typom výstupov (relé alebo tranzistor), prítomnosťou alebo absenciou displeja z tekutých kryštálov. Rozmanitosť LOGO! umožňuje výber najvhodnejšej zostavy, s minimálnym prebytkom technických prostriedkov, realizujúcich konkrétny technický problém.

Označenie prvkov:

• Možnosť 12 — 12 V DC.

• Možnosť 24 — 24 V DC.

• 230 — 115/240 VAC voliteľné.

• R — reléové výstupy (bez R — tranzistorové výstupy).

• C — vstavané 7-dňové hodiny.

• o — žiadna možnosť zobrazenia.

• DM - digitálny modul.

• AM je analógový modul.

• CM — komunikačný modul (napr. AS rozhranie).

LOGO!

(1) — z ktorých môžete alternatívne použiť 2 analógové vstupy s rozsahom signálu 0 … 10 V a 2 rýchle vstupy. (2) — Možnosti 230 V AC — vstupy v dvoch skupinách po 4. V rámci skupiny je možná len rovnaká fáza, medzi skupinami sú možné rôzne fázy. (3) — digitálne vstupy môžu pracovať s priamou a obrátenou polaritou. (4) — pomocou môžete zvoliť rozsah signálu 0 … 10 V alebo 0 … 20 mA.

Kontaktujte LOGO! 12/24 RC snímače: a) diskrétne, s kontaktným a bezkontaktným výstupom, b) analógové (0 – 10 V)

LOGO! Funkcie

LOGO! v režime programovania vám poskytuje rôzne položky, ktoré sú rozdelené do zoznamov:

• CO — zoznam konektorov (vstupy / výstupy)

• GF — zoznam základných funkcií AND [AND], OR [OR],

• SF — zoznam špeciálnych funkcií

• BN je zoznam blokov pripravených na použitie v obvodovom programe.

Všetky zoznamy predstavujú položky dostupné v LOGO!. Typicky sú to všetky konektory, všetky základné funkcie a všetky špeciálne funkcie, ktoré LOGO! pozná. To zahŕňa aj všetky bloky, ktoré ste vytvorili v LOGO! kým sa nevyvolá zoznam. LOGO! nezobrazuje všetky položky, ak v pamäti nie je voľné miesto alebo je dosiahnutý maximálny možný počet blokov. V tomto prípade nie je možné vložiť ďalší blok.

Konštanty a konektory (Co) sú vstupy, výstupy, bity pamäte a pevné úrovne napätia (konštanty).

Vstupy:

1) Digitálne vstupy

Digitálne vstupy sú označené písmenom I.Čísla digitálnych vstupov (I1, I2, …) zodpovedajú číslam vstupných pinov LOGO! Číslovanie vstupov základnej jednotky a rozširovacích jednotiek je priamo v poradí, v akom sú jednotky inštalované.

2) Analógové vstupy

LOGO! 24, LOGO! 24o, LOGO! 12/24RC a LOGO! 12 / 24RCo má vstupy I7 a I8, ktoré možno tiež naprogramovať na použitie ako analógové vstupy AI1 a AI2. Ak sa tieto vstupy použijú ako I7 a I8, potom sa vstupný signál interpretuje ako digitálna hodnota. Ak sa použije ako AI1 a AI2, signály sa interpretujú ako analógové hodnoty. Keď je pripojený analógový modul, jeho vstupy sú očíslované po existujúcich analógových vstupoch.

V prípade špeciálnych funkcií, ktoré na vstupnej strane má zmysel pripájať len k analógovým vstupom, keď je vstupný signál zvolený v programovacom režime, len analógové vstupy AI1 … AI8, analógové príznaky AM1 … AM6, analógové výstupy modulov, ktoré ponúkajú sú očíslované ako výstupy AQ1 a AQ2.

Výstupy:

1) Digitálne výstupy

Digitálne výstupy sú označené písmenom Q. Čísla výstupov (Q1, Q2, … Q16) zodpovedajú číslam výstupných pinov LOGO!. Čísla výstupov sú očíslované postupne, začínajúc základným modulom a pokračujú v poradí, v akom sú moduly inštalované.Okrem toho je možné použiť 16 výstupov, ktoré nie sú zapojené do blokov. Sú označené X a nemožno ich opätovne použiť v reťazovom programe (na rozdiel napríklad od príznakov).

V zozname sa zobrazia všetky naprogramované nezapojené výstupy, ako aj jeden nenaprogramovaný nezapojený výstup.Použitie nezapojeného výstupu má zmysel napríklad pri špeciálnej funkcii «Texty správ», ak je pre program obvodu relevantný iba text správy.

2) Analógové výstupy

Analógové výstupy sú označené písmenami AQ. K dispozícii sú dva analógové výstupy, menovite AQ1 a AQ2. Na analógový výstup je možné pripojiť iba analógovú hodnotu, tzn. funkcia s analógovým výstupom alebo analógovým príznakom AM.

Ryža. 1. Pohľad na predný panel LOGO!

Vlajky

Vlajky sú označené písmenami M alebo AM. Ide o virtuálne výstupy, ktoré majú na výstupe rovnakú hodnotu ako na vstupe. V LOGU! existuje 24 digitálnych príznakov M1 … M24 a 6 analógových príznakov AM1 … AM6.

Štartovací príznak M8 je nastavený v prvom cykle užívateľského programu, a preto ho možno použiť ako štartovací príznak vo vašom reťazovom programe. Vynuluje sa automaticky po prvom cykle programu. Vo všetkých nasledujúcich cykloch môže byť príznak M8 použitý rovnakým spôsobom ako ostatné príznaky.

Úrovne logického signálu

Úrovne signálu sú označené ako hi a lo. Ak na bloku musí byť neustále prítomný stav «1» = hi alebo «0» = lo, potom sa na vstup použije pevná úroveň alebo konštantná hodnota hi alebo lo. Otvorené konektory Ak sa nepoužíva blokový konektor, môže byť označený x.

Zoznam hlavných funkcií — GF

Hlavné funkcie sú jednoduché logické prvky Booleovej algebry.

Zoznam GF obsahuje bloky základných funkcií, ktoré môžete použiť vo svojej schéme. K dispozícii sú nasledujúce základné funkcie:

Zoznam špeciálnych funkcií — SF

Keď zadáte obvodový program v LOGO! špeciálne funkčné bloky nájdete v zozname SF.Vstupy špeciálnych funkcií môžu byť individuálne invertované, t.j. spínací program prevedie logickú «1» vstupu na logickú «0»; a prevedie logickú „0“ na logickú „1“. Tabuľka ukazuje, či je príslušná funkcia parametrizovateľná (REM).

K dispozícii sú nasledujúce špeciálne funkcie:

• Oneskorenie pri zapnutí

• Spomaľ

• Oneskorenie zapnutia/vypnutia

• Oneskorenie pri zapnutí s pamäťou

• Intervalové časové relé (generovanie krátkych impulzov)

• Časové relé spustené hranou

• Asynchrónny generátor impulzov

• Generátor náhodných impulzov

• Schodiskový spínač osvetlenia

• Dvojfunkčný spínač

• Vymeňte na sedem dní

• Vymeňte dvanásť mesiacov

• Odpočítavač času

• Počítadlo pracovného času

• Prahový spínač

• Analógový prahový spínač

• Analógový diferenciálny prahový spínač

• Analógový komparátor

• Monitorovanie analógových hodnôt

• Analógový zosilňovač

• Samosvorné relé (RS flip-flop)

• Impulzné relé

• Prepínač programov

• Posunový register

Príklad použitia logického modulu LOGO!
Využitie mikroprocesorových systémov v elektrotechnike na príklade využitia PLC
LOGO!

LOGO! Soft Comfort je dostupný ako softvérový balík pre PC. Tento softvér obsahuje nasledujúce funkcie:

• grafické rozhranie na vytváranie programu obvodu v režime offline vo forme schémy zapojenia (schéma kontaktov / schéma zapojenia) alebo funkčnej blokovej schémy (funkčný plán);
• simulácia vášho programu obvodu na počítači;
• vygenerovať a vytlačiť blokovú schému programu;
• uloženie programu na pevný disk alebo iné pamäťové médium;
• porovnanie spínacích programov;
• pohodlná parametrizácia blokov;
• prenos programu obvodu z LOGO! do počítača az počítača do LOGO!;
• čítanie počítadla pracovného času;
• nastaviť čas;
• prechod z letného na zimný čas a naopak;
• online testovanie, zobrazenie stavov a aktuálnych hodnôt LOGO! V režime RUN;
• zastavenie vykonávania programu obvodu počítačom (STOP).

LOGO! Hlavné okno Soft Comfort v režime FBD (editor FBD)

Príklad. Model elektrickej siete v LOGO! Mäkké pohodlie

Ryža. 2. Konfigurácia chránenej siete RU1, RU2 – rozvádzač; P1, P2 — prvá a druhá skupina používateľov; SF1, SF2 — prvý a druhý istič; K1, K2 prvý a druhý skratový bod; I1, I2 — prúdy v úsekoch siete

Z rozvádzača RU1 odchádza niekoľko elektrických vedení, z ktorých jedno je chránené ističom SF1. Z tohto vedenia je napájaný rozvádzač RU2, ktorého jedno z výstupných vedení je istené ističom SF2.

Skrat môže nastať v sekcii 1 (bod K1) alebo v sekcii 2 (bod K2), pričom skrat (skrat) je potrebné odpojiť najbližšie k miestu skratu. prepínač. Ak je však najbližší spínač chybný, dôjde ku skratu. musí byť vypnutý vypínačom, ktorý je najbližšie k zdroju napájania.

Model elektrickej siete v LOGO! Soft Comfort je znázornený na obrázku 3.

Ryža. 3. Model elektrickej siete v LOGO! Mäkké pohodlie

Istič SF1 je simulovaný tlačidlom C1 a blokmi B001,… B006 a Q1.

Tlačidlo C1 zodpovedá zapínacej/vypínacej rukoväti stroja.Spúšťač B001 simuluje mechanickú západku stroja, ktorá drží kontakty v zatvorenom alebo rozpojenom stave.

Blok B002 simuluje "zlomovú páku", ktorá vám umožňuje vypnúť stroj, keď je zapnutá / vypnutá rukoväť.

Invertor B003 zaisťuje vypnutie stroja pri vypnutí rukoväte.

Blok B005 zodpovedá spúšti, ktorá prostredníctvom bloku B004 vypne istič, keď sa na jeho vstup Trg pripojí «1». Uvoľnenie pracuje s časovým oneskorením, ktoré pozostáva z pevnej a nastaviteľnej časti.

Stav kontaktov stroja SF1 je určený výstupom Q1. Blok B006 simuluje čas prechodu kontaktu, keď je obvod úplne otvorený.

Blok I1 simuluje skrat. v bode K1 blok M1 ukazuje prítomnosť napätia spotrebiteľom prvej skupiny, blok B016 simuluje núdzový prúd v prvej sekcii.

Druhý úsek siete je simulovaný podobným spôsobom, ale pomocou vstupu I3 je simulovaná porucha ističa SF2.