UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET Katedra za elektroniku Predmet: Sistema za upravljanje i nadzor u industriji

LLAABBOORRAATTOORRIIJJSSKKAA VVEEŽŽBBAA

Programiranje industrijskog PLC-a SIEMENS CPU314c-2PtP

Programiranje PLC-a

Za programiranje Simensovih PLC-a serije 300 i 400 može se koristiti SIMATIC STEP7 koji je deo softverskog paketa Totally Integrated Automation (TIA) Portal. Kada se pokrene TIA Portal pojavi se sledeći prozor sa slike 1.

Slika 1. Slika koja se pojavljuje nakon pokretanja programa TIA Portal.

Sa slike 1. se vidi da je moguće otvoriti postojeći projekat ili kreirati novi. U slučaju kreiranja novog projekta pored unosa osnovnih podataka vezanih za ime projekta i putanje gde će projekat biti sačuvan, neophodno je konfigurisati uređaj izborom Configure a device, a zatim Add new device (slika 2). Iz spiska dostupnih PLC-ova izabrati SIMATIC S7-300 → CPU → CPU 314C-2 PtP → 6ES7 314-6BG03-0AB0.

Slika 2. Slika koja se pojavljuje prilikom izbora Add new device.

Nakon kreiranja novog projekta prozor na ekranu izgledaće kao na slici 3.

Slika 3. Izgled projektnog prozora nakon kreiranja novog projekta.

Izborom PLC_1 → Program blocks → Main [OB1] otvara se prozor za crtanje leder dijagrama, slika 4.

Slika 4. Editor za crtanje leder dijagrama.

Horizontalna linija ispod natpisa Network 1 i sivog pravougaonika predstavlja mrežu na koju se ređaju elementi leder dijagrama. Elementi leder dijagrama se mogu birati iz toolbox-a. Da bi se element dodao u leder dijagram selektuje se prvo mesto leder dijagrama gde hoćemo da dodamo element, npr. horizontalna linija koja predstavlja prazan leder dijagram, a potom element koji hoćemo da dodamo.

Na slici 5. prikazana je realizacija I funkcije leder dijagramom.

Slika 5. Prozor editora za primer realizacije I funkcije leder dijagramom.

Prilikom dodavanja elementa leder dijagrama neophodno je uneti odgovarajuće adrese ulaza i izlaza, npr. I124.1, I124.2 i Q124.1. Potom se može dodati ime ovom leder dijagramu klikom pored natpisa Network 1, npr. napisati „I funkcija “, i dati njegovo bliže objašnjenje klikom na Comment, npr. „Ovaj leder dijagram obavlja logičku I funkciju nad ulaznim signalima sa adresama 124.1 i 124.2, a izlaz je na 124.1“.

Sačuvati dijagram klikom na Save. Ukoliko je leder dijagram kreiran ispravno program neće javiti nikakvu grešku prilikom snimanja. Funkcionalna ispravnost leder dijagrama može da se proveri simulacijom pre nego što se stvarno učita u PLC. Za tu svrhu koristi se program S7-PLCSIM koji se startuje nakon izbora Start simulation ikonice toolbar-a, slika 6.

Slika 6. Program S7-PLCSIM.

Na slici 6. su prikazani pod prozori IB124 i QB124. Oni predstavljaju digitalne ulazne odnosno izlaze bajtova na adresama 124 koji su deo integrisanih ulaznih/izlaznih modula PLC-a. Pri otvaranju programa oni se ne moraju pojaviti već se otvaraju klikom na Input Variable, odnosno Output Variable, koji se nalaze ispod Insert padajućeg menija. Novo otvoreni prozori za ulazni/izlazni bajt biće sa adresom 0. Njihova adresa se može promeniti klikom na textbox u kome piše IB 0/QB 0 i upisivanjem odgovarajućeg broja.

Drugi korak u setovanju simulacije je učitavanje programa u ,,virtualni” PLC programa S7-PLCSIM. Postupak učitavanje se aktivira paralelno sa pokretanjem programa S7-PLCSIM a sam program se učitava izborom Load kao što je prikazano na slici 7.

Slika 7. Učitavanje programa u ,,virtualni” PLC

Sada pošto je program učitan može se simulirati klikom na RUN u pod prozoru CPU. Kada se klikne na prvi i drugi bit u pod prozoru IB124 postaviće se prvi bit u pod prozoru QB124. Sada bi prozor S7-PLCSIM-a trebao da izgleda kao na slici 8.

Slika 8. Izgled prozora programa S7-PLCSIM nakon odrađenih koraka.

Takođe možemo pratiti kako se program izvršava u editoru za kreiranje leder dijagrama. Da bi se ovo uradilo mora se kliknuti na Monitoring ikonicu toolbar-a. Prozor će sada izgledati kao na slici 9.

Slika 9. Izgled editora kada je uključena opcija Monitoring i kada je pokrenuta simulacija.

Kada je program uspesno testiran onda se može učitati u PLC. Prvi korak koji

treba uraditi je povezati PC i PLC kablom za programiranje. Nakon toga je potrebno uključiti napajanje PLC-a pri čemu je kontrolni prekidač na PLC-u stavljen u stanje stop. Izborom Go online ikonice toolbar-a otvara se prozor sa slike 10.

Slika 10. Podešavanja vezana za komunikaciju između PC-a i PLC-a.

Nakon automatske detekcije komunikacije između PC-a i PLC-a prozor bi trebalo da izgleda kao na slici 11.

Slika 11. Izgled prozora nakon uspešno uspostavljene komunikacije između PC-a i PLC-a.

Izborom Go online program se spušta u PLC. Ukoliko program prijavi neku grešku treba proveriti da li su prethodni koraci odrađeni kako treba. Nakon uspešnog spuštanja programa u PLC potrebno je kontrolni prekidač PLC-a staviti u položaj run i proveriti da li program radi.

Primer stepenišnog automata

Ovde je dat primer leder dijagrama jednog stepenišnog automata. U ovom primeru PLC kontroliše svetla u jednoj trospratnoj zgradi. Radi uštede električne energije svetla se pale samo ako detektori pokreta detektuju pomeranje. Na svakom spratu postoje jedan ili više detektora koji pokrivaju celokupni sprat i stepenište. Detektori su vezani paralelno tako da kad bilo koji od njih detektuje šalje se logička jedinica na ulaz PLC-a. PLC prima signal i pali svetla samo na spratu gde je detektovan pomeraj. Sve dok ima pomeranja na tom spratu svetla su upaljena. Nakon što detektori prestanu da šalju signal, svetla ostaju upaljena još dvadeset sekundi a potom se gase. Leder dijagram je prikazan na slici 12.

Slika 12. Leder dijagram inteligentnog stepenišnog automata.