Compilare un programma di controllo per un controllore programmabile
I controllori programmabili sono progettati per il controllo programmato ciclicamente di macchine per il taglio dei metalli e varie apparecchiature tecnologiche, dotate di sensori e attuatori che funzionano secondo il principio "on-off" a due posizioni. Nell'articolo, il processo di compilazione di un programma di controllo è considerato sull'esempio di un controller del modello MKP-1.
A seconda della versione, questo controller consente di controllare 16, 32 o 48 dispositivi. Il numero di circuiti di ingresso per il collegamento dei sensori corrisponde al numero di uscite. Ogni ingresso e uscita ha il proprio indirizzo.
Il controller fornisce il controllo degli azionamenti, riceve informazioni dai sensori sullo stato dell'apparecchiatura, genera ritardi, organizza transizioni condizionali e incondizionate in base al programma di controllo e svolge anche altre funzioni.
La progettazione del dispositivo di controllo è ridotta a due fasi: 1 - elaborazione di uno schema per il collegamento di sensori e attuatori al controller, 2 - elaborazione di un programma di controllo secondo lo schema algoritmico.
Collegamento dei sensori
I pulsanti DIP ei sensori sono collegati ai connettori di ingresso del controller secondo la Tabella 1. Ogni ingresso ha il proprio indirizzo.
Per alimentare i circuiti di ingresso è necessario un alimentatore con tensione di uscita Un = 20 … 30 V. L'attivazione del sensore corrisponde alla chiusura del circuito di ingresso (livello binario 1), lo stato aperto del circuito equivale al livello binario 0 .
Un esempio di collegamento del contatto del sensore all'ingresso del controller è mostrato in fig. 1
Fico. 1. Schema di collegamento del contatto del sensore
Tabella 1. Circuiti di ingresso del controller
Collegamento di dispositivi esecutivi
Gli attuatori (bobine relè, circuiti di ingresso di dispositivi senza contatto) sono collegati ai connettori di uscita del controller secondo la tabella 2.
Tabella 2. Circuiti di uscita del controller
Un esempio di collegamento delle bobine del relè alle uscite del controller è mostrato in fig. 2.
Fico. 2. Schema elettrico delle bobine del relè
Un esempio di uno schema completo per il collegamento di dispositivi esterni al controller
Controllore di sistema digitale
Il controller lavora con numeri espressi in notazione esadecimale. La base del sistema è il numero decimale 16, l'alfabeto è composto da dieci cifre (0 ... 9) e sei lettere latine (A, B, C, D, E, F). Le lettere corrispondono ai numeri decimali 10, 11, 12, 13, 14, 15.
Ulteriori informazioni sul sistema numerico esadecimale: Sistemi numerici
Durante la programmazione, tutti i valori numerici sono specificati in esadecimale. La tabella 3 mostra un intervallo di numeri in esadecimale N16 e i loro equivalenti decimali Nl0.
Tabella 3. Numeri in notazione esadecimale
Un set di comandi del controller
Il controllore programmabile è dotato di un sistema di controllo progettato per risolvere i problemi di controllo del software. La tabella 4 mostra una piccola parte dei comandi del controller.
Il comando si compone di due parti: il codice dell'operazione da eseguire (CPC) e l'operando, che indica l'indirizzo dell'oggetto su cui viene eseguita l'operazione. In questo caso, sia i sensori che gli attuatori ei comandi del programma stesso fungono da tale oggetto. Quando si specificano gli intervalli di tempo, l'operando è la durata di tali intervalli.
Tabella 4. Set di comandi del controller
Diagrammi di algoritmi
L'ordine di funzionamento di ciascun dispositivo può essere descritto utilizzando simboli grafici che formano un diagramma dell'algoritmo. Quattro tipi di simboli chiamati vertici possono essere usati quando si costruisce un diagramma (Fig. 3).
Riso. 3. Vertici dello schema algoritmico
Il vertice «Start» corrisponde allo stato iniziale del dispositivo di comando prima dell'impatto su di esso da parte dei comandi, ad esempio il pulsante «Start».
Il vertice "End" corrisponde alla fine del processo di controllo, ad esempio dopo aver premuto il pulsante "Stop".
Il punto di lavoro corrisponde all'esecuzione di una certa operazione elementare dei dispositivi che compongono il dispositivo di comando, ad esempio l'accensione o lo spegnimento di un relè. L'operazione eseguita viene registrata sul grafico all'interno dell'icona in alto.
Un vertice condizionale definisce la condizione per spostarsi da un vertice operativo a un altro. La condizione è impostata dal sensore, pulsante di controllo o altro dispositivo. Lo stato del sensore o pulsante e le uscite dei vertici, rispettivamente, sono indicati dai numeri 1 o 0.
Ad esempio: interruttore di movimento «on» — 1; "Off" — 0.
La compilazione di un diagramma dell'algoritmo si riduce al collegamento dei vertici secondo l'ordine di funzionamento richiesto del dispositivo automatizzato. Un frammento del diagramma dell'algoritmo è mostrato in fig. 4. Nel diagramma, il simbolo X1 sta per l'interruttore, Δt è l'intervallo di tempo.
Compilazione di un programma di controllo
Ogni comando nel programma è scritto sotto il proprio numero di serie, che è il suo indirizzo. Il programma è compilato secondo lo schema dell'algoritmo e deve contenere un insieme di comandi che eseguono tutte le operazioni specificate nello schema.
Prima di sviluppare il programma, è necessario redigere uno schema di collegamento di sensori e azionamenti. A seconda di dove sono collegati questi dispositivi, ottengono il proprio numero, che è il loro indirizzo nel programma.
La creazione del programma dovrebbe iniziare dall'alto del diagramma «Inizio» e quindi programmare in sequenza le operazioni fino all'inizio «Fine».
Se un'operazione viene eseguita dopo l'azionamento di un pulsante, finecorsa o altro sensore, viene impostato il comando 02 e il numero di quel sensore viene scritto come operando. In questo caso, il controller eseguirà il comando di accensione o spegnimento dei dispositivi esecutivi solo dopo aver ricevuto un segnale di trigger da questo sensore.
I dispositivi vengono accesi o spenti rispettivamente con i comandi 05 o 06. Il numero del dispositivo acceso viene scritto nell'operando
Gli intervalli di tempo vengono impostati utilizzando il comando 07. Il coefficiente viene scritto nell'operando, che moltiplicato per 0,1 sec. fornisce il tempo di ritardo necessario.
Ad esempio, impostando t = 2,6 sec.l'operando contiene il numero 1A (26 in notazione decimale). Il ritardo massimo impostato da un singolo comando 07 è di 25,5 sec (comando 07 FF). Se è necessario ottenere un ritardo superiore a 25,5 secondi, è necessario inserire successivamente nel programma di controllo più comandi 07, che forniscono insieme l'intervallo di tempo richiesto.
Per implementare i salti condizionati nel programma (nel diagramma dell'algoritmo, un vertice condizionale con entrambe le operazioni «1» e «0»), devi prima impostare il comando check su questo vertice 04.
Se il sensore corrispondente a questo vertice è nello stato «1», allora verrà generato il bit di condizione BU = 1. Se il sensore è nello stato «0», allora verrà generato BU = 0.
Viene quindi emesso il comando OA che, se BU = 1 è stato impostato nel comando precedente, commuterà il controller per eseguire il comando specificato nell'operando di tale comando.
Con BU = 0, il controller eseguirà il comando dopo il comando OA.
Quando si compila un programma, si consiglia di scrivere prima una sequenza di comandi che il controllore deve eseguire quando BU = 0, senza specificare l'operando nel comando OA, dopodiché tutti i comandi eseguiti dal controllore secondo la condizione «0» sono scritta, il comando , eseguito secondo la condizione «1», viene inserito nel programma. L'indirizzo di questo comando è specificato nell'operando del comando OA.
NOTA: Per il bit di condizione, lo stato iniziale è BU = 1, che viene impostato dopo l'accensione del controller e dopo l'esecuzione dei comandi di salto condizionato.
Un esempio di scrittura di un programma per un frammento del diagramma dell'algoritmo in Fig. 4 è mostrato nella Tabella 5.
Riso. 4. Frammento del diagramma dell'algoritmo
Tabella 5. Frammento del programma di gestione