PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül
description
Transcript of PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki Kar
Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék
PLC vezérlése és felügyelete PLC vezérlése és felügyelete
Interneten keresztül Interneten keresztül
készítette:
Nagy Zsigmond
konzulens:
Dr. Szabó Tibor
Budapest, 2005. 11. 09.
CélkitűzésCélkitűzés
1. Interneten keresztül vezérelhető automatizálási eszközök megismerése
2. FESTO PLC illesztése a hálózathoz (hardveresen és szoftveresen)
3. Feladat, mintaprogram (PLC és HTML) meghatározása amely segítségével a technológia bemutatható és oktatható
4. Oktatáshoz szükséges segédanyagok elkészítése
AlapgondolatokAlapgondolatok
1. Gyorsan terjedő on-line kommunikáció és kereskedelem
2. Kereslet internetes kapcsolat megosztásra
3. Az ipari folyamatirányítás kommunikációs lehetőségei nagy mértékben bővültek
4. Ethernet-hálózat az iparban, mint kommunikációs fizikai réteg
A ma InterneteA ma Internete
• Nincsen központ, nincs "egy" központi gép
• Minden, a hálózatra kötött gép egyszerre fő- és alállomás
• Hálózatok óriási gyűjteménye
• Általános kommunikációs, információtovábbító médiává vált
• Számítógépekhez nem értő laikusok is könnyedén, minden tanulás nélkül navigálhatnak az Internet óceánján
Internet használataInternet használata
Mit jelent „rajta lenni az Interneten”?
• TCP/IP-protokollkészletet használja
• Van saját IP-címe
• Tud más gépeknek IP-csomagokat küldeni
Protokollok és hálózatokProtokollok és hálózatok
Szolgál-tatások
Hálózat-kezelés
Időszink-ronizálás
Automatikus FDR újrakonfigurálás
Web-szerver
E-mail TCP Open
Üzenet- kezelés
Alkal-mazási
SNMP NTP TFTP FTP HTTP SMTP Modbus
ProtokollokÁtvitel UDP TCP
Adat-kapcsolati
IP
Fizikai és adat- kapcsolati
Ethernet, LAN Hálózatok
Világháló (World Wide Web)Világháló (World Wide Web)
• Keretszerkezet
• Különféle dokumentumok hatalmas, világméretű gyűjteményéből áll
• Az oldalakat egy böngésző (browser) programmal tekinthetünk meg
HTML dokumentumokHTML dokumentumok
(HyperText Markup Language – hipertext jelölőnyelv)
• Szövegfájl
• HTML-tag – formázóutasítások
• Megjelenítendő objektumokra történő hivatkozásokat
Ahhoz, hogy meg tudja jeleníteni az oldalt, a böngészőnek értenie kell az oldal
formátumát. Szükség van egy szabványosított nyelvre.
Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő
• Ethernet hálózati csatlakozó a PLC-n
Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő
• Ipari számítógép
• Speciális hardveregység és felhasználói program
• Technológiai folyamatok tárolt programú vezérlése, szabályozása
• Intelligens kommunikációs felület
• Folyamatirányító rendszerek létrehozhatók
• Egyszerű moduláris felépítés, kis méret
• Galvanikusan leválasztott bemeneti/kimeneti fokozatok (24 Vdc-től 240Vac)
• Könnyű programozhatóság és újraprogramozás
• Beágyazott webszerver- valós idejű PLC adatszerver
• FTP szerver
FEC FC34:
PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere
PLC és a technológiai folyamat közötti kommunikáció párhuzamos formában:
• Kétállapotú be/kimenetek
• Analóg be/kimenetek
• Frekvencia (impulzus) be/kimenetek
Program-memória
Adat-memória
Bemeneti áram-körök
Kimeneti áram-körök
Központilogikai
ill.feldolgozó-
gység
Kommunikációs egység
Programozó- egység Bemeneti
szervek
Kimeneti szervek
PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere
Soros adatátvitel :
• PLC és PLC, PLC és PC, PLC és kezelő
• PLC és periféria között
• Adatok bitenként, a kiegészítő, ellenőrző jelekkel együtt, időben egymás után rendszerint egy vezetéken kerülnek továbbításra
• Az információt a feszültség vagy az áram szintje, ill. jelátmenete képviselheti
t
1 0 1 1 1 0 1 1
+6 V
0 V
Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció
PC
PLC PLC
RS 232
PC
PLCPLC PLC
PC
PLCPLC PLC
PC
a) b) c)
PLC-hálózat Ethernet
a) Több soros vonal révén kialakított pont-pont kapcsolat:
- korlátozott kommunikációra alkalmas
- alacsony átviteli sebesség és a kis távolság
b) PLC-hálózat:
- leggyakoribb kommunikációs módszer
- ha a rendszerben változás történik a hálózatot módosítani kell
c) ETHERNET-hálózat
- különösen a nagy távolságra
- nagy adatmennyiségeket igénylő kommunikáció esetén
- szabványosított, egyszerűen telepíthető
Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció
Az irányítástechnika kommunikációs hálózatainak előnyei:
• Jelentősen kisebb kábelköltségek
• Kisebb telepítési és ráfordítási költségek
• Nagyobb üzembiztonság és teljesítmény
• Rugalmas módosítási lehetőség
A PLC rendszer ETHERNET-hálózatának alkalmazási példái:
• Távprogramozás és monitorozás
• Mail-szolgáltatás pl.: a PLC e-mail üzenetet küld hiba detektálásakor
• PLC-PLC közötti üzenetváltás
• Fájlátvitel valósítható meg a PLC-memória és a PC memóriája között
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
VEEP (Visualised Equepvipment Emulation Program) berendezés-emulációs
eszköz segítségével bármely PLC oktatható, működése tesztelhető.
Emulált berendezés összes érzékelőjét és végrehajtóját a VEEP helyettesíti.
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
1. Össze kell kötnünk a PLC be- és kimeneteit a VEEP megfelelő ki- és bemeneteivel
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
2. A berendezés működéséhez szükséges programot kell megírnunk a
FESTO AWL utasításlistás nyelv alapján az FST 4.1 programot felhasználva:
Lényege, hogy belső regisztereket (flag) használunk. A jelzőbitek értékeinek
változásából információt kapunk a PLC be- és kimeneti állapotairól
(rendszerfelügyelet), és ezáltal tudjuk e jelzőbitek értékeit a webes felületen
keresztül változtatni, ezzel a PLC működését befolyásolni (vezérlés).
3. HTML nyelven megírt Web-es felület létrehozása:
Kódsoraiban a PLC-HTML fordító számára értelmezhető utasítások szerepelnek
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
4. Meg kell határoznunk a PLC IP-címét:
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
5. Fel kell töltenünk a PLC FTP szerverére a létrehozott web oldalakat:
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
Legfontosabb HTML alkalmazások:
1. Script beolvasása:<head><script language= "JavaScript" src= "fst.js" ></script></head>
Az adott parancsokat kezelni tudja, azt a PLC számára értelmezhető nyelvre fordítja.
2. Weboldalunkat állandó időközönként frissíttetjük:<head> <meta http-equiv= "Refresh" content= "3;url=oldal_neve.htm" > </head>
Valós idejű adatokat nyerhetünk, vezérelt folyamat változó paramétereinek
visszaolvasásánál jelentős.
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
3. Nyomógomb használata, beállításával a PLC memória értékét változtathatjuk :
Vezérlési funkció
A PLC programjában, feltételként figyelembe vesszük az adott memória szó értékét:
IF FW0 ‘Memória szó= V4
THEN SET O0.3 'Vezérelt kimenet
<div align="center"> <input name="button4" type="button„ onClick="CISend('MW0', '4')" value=" KI"> </div>
Rákattintás hatására a 0-s memória szót 4 decimális értékűre írja a PLC-ben.
HTML nyelvben, a gomb pozícióját és feliratát definiálva:
bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Dec.ért.
0-s szó
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 4
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
4. Adatok kiolvasása is szintén a memória bitek felhasználásával történik.
A 0.1 bemenetet az F1.1 belső regiszterhez rendeljük.
A PLC be- vagy kimeneteit jelzőbitekhez rendeljük:IF I0.1 THEN SET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbitELSE RESET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbit
A HTML-ben nem egy-egy bit értékre hivatkozunk, hanem az egész szót figyeljük, vagyis decimális értéket olvassuk ki.
HTML nyelvben:
bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Decimális
érték
1-s szó
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2
<script language= "JavaScript" >switch ( <FSTCI dmw1> )
{ case 2: document.write("Üzenet_1"); break;default: document.write("Kapcsolódás"); break; }
</script>
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
4. Számláló használata:
A PLC-ben a számlálás már eredetileg is belső regiszterek felhasználásával történik.
IF NOPTHEN LOAD V500
TO CP0 'Számláló értékeSET C0 'Számláló bit
IF I0.1 THEN INC CW0 'Számláló aktuális értéke
A számláló aktuális értékének kiolvasása a CW0 értékének megfelelően.
HTML nyelvben:
<p align="center"><font size="5" color="#008000">Számláló értéke:</font><font size="5" color="#FF0000"> <FSTCI dzw0> </font>
KonklúzióKonklúzió
• Webtechnológia optimalizálja az ember-gép kapcsolatot
• Könnyen elérhető megoldások, valós idejű információk
• Nincs licence a „kliens” állomásokon
• Nincs szükség a felhasználók képzésére
• Webes felület kezelése egyszerű
• Jogosultsági szinteket felállítása
• Veszélyforrások: Vírusok; kémprogramok; férgek
• Külön gondoskodnunk kell védelemről ezen veszélyforrások ellen
KövetkezőkbenKövetkezőkben
Szervo-pneumatikus munkahely Interneten
keresztüli vezérlése és felügyelete.
KöszönetKöszönet
Dr. Szabó Tibormestertanár
és
Kármán Tódor Számítástechnikai Szakmai
Kollégium
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!Köszönöm a megtisztelő figyelmet!