11. UTILIZAREA PROGRAMATOARELOR SIEMENS ÎN COMANDA SISTEMELOR DE AC IONARE 1. Introducere A a cum a fost prezentat anterior, programarea unui PLC poate fi realizat în mai multe moduri: - prin intermediul comenzilor scrise în limbajul de programare Statement List (STL), asem n tor limbajului de asamblare; - prin intermediul limbajelor de programare dedicate; - prin intermediul limbajelor de programare grafice. Spre deosebire de programatoarele FEC, tratate în capitolul precedent, sistemul SIEMENS LOGO! 12/24 RC reprezint un exemplu de automat programabil cu ajutorul unui limbaj grafic. 2. Prezentarea programatorului LOGO! reprezint o familie de module logice universale concepute i realizate de firma Siemens în scopul utiliz rii în aplica ii inginere ti cotidiene (sisteme de iluminare i alimentare cu utilit i, instala ii casnice, sisteme de acces, de ventila ie etc.). Modulul LOGO! 12/24 reprezint varianta de programator cu alimentare la 12Vcc/24Vcc, ie iri de tip relee i posibilitatea proces rii timpului pe o perioad de apte zile. Un astfel de programator integreaz o unitate central , un bloc de afi are, o surs de alimentare, o interfa pentru modulele de program i un cablu de conectare la PC, 8 intr ri i 4 ie iri digitale, precum i un num r de 29 de func ii predefinite pentru programarea acestuia. Modulul trebuie montat pe o in de 35 mm standardizat conform DIN EN50022. Principalele elemente din componen a programatorului LOGO! 12/24, precum i dimensiunile caracteristice sunt prezentate în figura 1. S-au notat: 1 – alimentare cu valori de tensiune de 12 Vcc/24 Vcc; 2 – 8 intr ri digitale, simbolizate I1...I8 ; 3 – 4 ie iri digitale de tip relee, simbolizate Q1...Q4 ; 4 – corp cu capac; 5 – panou de comand ; 6 – ecran LCD. Nivelul semnalelor corespunz toare celor 8 intr ri digitale, simbolizate I1...I8 , este prezentat în tabelul 1. Intr rile I5 i I6 permit comutarea rapid între starea 0 i starea 1, fiind destinate func iilor de frecven Suplimentar, intr rile I7 i I8 permit, pe lâng semnale digitale standard, i utilizarea semnalelor analogice. Modul de conectare în aceast situa ie este prezentat în figura 2. Fig. 1 Tabelul 1 LOGO 12/24 RC I1...I6 I7, I8 Stare 0 < 5 Vcc < 5 Vcc Curent de intrare < 1 mA < 0,05 mA Stare 1 > 8 Vcc > 8 Vcc Curent de intrare >1,5 mA >0,1 mA Fig. 2 Programatorul LOGO! prezint dou moduri de operare: STOP (modul programare) i RUN (modul execu ie). Caracteristicile fiec rui mod de operare sunt prezentate în tabelul 2. Tabelul 2 STOP RUN se afi eaz mesajul „No Program”; se activeaz modul programare. se afi eaz o masc pentru monitorizarea intr rilor i ie irilor (dup comanda START din meniul principal); se activeaz modul execu ie/ parametrizare. Ac iuni întreprinse: intr rile nu sunt citite; programul nu este executat; contactele releelor sunt permanent deschise. Ac iuni întreprinse: LOGO! cite te starea intr rilor; LOGO! calculeaz starea ie irilor cu ajutorul programului; LOGO! comut contactele releelor în func ie de valorile dorite ale ie irilor. 3. Prezentarea mediului de programare Programarea în limbajul de programare asociat modulului LOGO! presupune introducerea diagramei circuitului asociat aplica iei, prin utilizarea simbolurilor grafice corespunz toare. Variabilele de intrare în program sunt în principal semnale de intrare digitale, codificate I1...I8 ; în situa ia în care intr rile I7 i I8 sunt utilizate pentru semnale analogice, acestea se codific AI1 , respectiv AI2 Variabilele de ie ire din program sunt reprezentate de semnale de ie ire digitale, codificate Q1...Q4 Func iile care transform informa iile de intrare în semnale de ie ire sunt reprezentate prin intermediul blocurilor . Intr rile i ie irile unui bloc poart numele de conectori Pe lâng intr rile i ie irile descrise anterior, într-o aplica ie mai pot fi întâlnite urm toarele categorii de conectori: - lo : semnal de nivel 0 logic; - hi : semnal de nivel 1 logic; - x : conexiune existent i neutilizat În cadrul unei linii de program, o ie ire nu poate fi conectat la o intrare precedent (nu este permis recursivitatea). Dac este necesar , recursivitatea poate fi implementat cu ajutorul markerilor . Ace tia reprezint ie iri virtuale, simbolizate cu litera M . LOGO! dispune de un num r de 8 asemenea markeri, care furnizeaz la ie ire valoarea aflat la intrarea lor. Într-o aplica ie LOGO! sunt prezente trei categorii de blocuri: - blocuri complet construite existente în program; - func ii de baz ; - func ii speciale. În exemplul din figura 3, intr rile I1 i I2 sunt conectate la blocul SAU. Cea de- a treia intrare a blocului nu este utilizat , de aceea este marcat cu simbolul x Fig. 3 Programul atribuie fiec rui bloc câte o codificare de tipul Bxx , unde xx reprezint num rul de ordine asociat blocului (alocat la construc ia acestuia). În exemplul din figura 4 blocul B01 prime te ca intrare ie irea unui alt bloc B02 Fig. 4 LOGO! dispune de un num r de 29 de func ii predefinite, grupate în dou categorii: func ii de baz i func ii speciale. Lista func iilor de baz grupeaz opera iile de baz specifice algebrei booleene: I, SAU, NU i combina ii ale acestora. O prezentare sintetic a func iilor de baz este realizat în tabelul 3. Lista func iilor speciale cuprinde func ii referitoare la timp, persisten , precum i o serie de op iuni de parametrizare ce permit adaptarea programului la cerin ele individuale ale utilizatorului. O particularitate a func iilor speciale o constituie setul de valori de intrare, care con ine, pe lâng elementele întâlnite anterior, o serie de semnale suplimentare, printre care se men ioneaz : - S (set): intrare care permite setarea ie irii la valoarea 1; - R (reset): intrare care are prioritate înaintea celorlalte intr ri i care comut ie irile la valoarea 0; - Trg (trigger): intrare care declan eaz execu ia unei func ii; - Cnt (counter): intrare care înregistreaz num rul de impulsuri; - Fre (frequency): descrierea semnalelor de frecven ce trebuie evaluate; - Dir (direction): semnal pentru setarea direc iei în care sunt num rate impulsurile; - En (enable): semnal ce permite execu ia func iei blocului; - Inv (inverted): semnal ce inverseaz ie irea blocului; - Ral (reset all): toate valorile interne sunt resetate. Dac la intr rile unor astfel de semnale se amplaseaz conectorul x , acestora le va fi asociat valoarea 0 logic. Tabelul 3 Informa ii suplimentare despre categoriile de func ii pe care le pune la dispozi ie mediul de programare LOGO! pot fi ob inute din documenta ia electronic asociat , disponibil pe pagina web http://www.automation.siemens.com/logo Implementarea unui circuit în mediul de programare LOGO! începe întotdeauna dinspre ie irea dorit , construind pas cu pas blocurile care conduc spre aceast ie ire. Se recomand ca înainte de implementarea efectiv a circuitului s se construiasc schema complet a acestuia, întrucât LOGO! nu poate memora decât programe complete. În situa ia în care se introduce un program incomplet, nu se poate p r si modul programare. Întrucât modalitatea de programare prezentat anterior este oarecum incomod pentru dezvoltarea aplica iilor de mari dimensiuni, firma SIEMENS a pus la dispozi ia utilizatorilor echipamentelor LOGO! o alternativ prietenoas la sistemul de programare, reprezentat de pachetul software LOGO! Soft Confort (Anexa 14). 4. Prezentarea programului realizat Pentru exemplificarea modului de utilizare a programatorului SIEMENS LOGO! 12/24 RC se va relua aplica ia descris în capitolul anterior. Diagrama circuitului asociat aplica iei analizate este prezentat în figura 5. Fig. 5 Au fost utilizate urm toarele intr ri i ie iri: I1 – aplica ie; I2 – semnal senzor „cilindru retras”; I3 – semnal senzor „cilindru avansat”; Q1 – comand avans; Q2 – comand retragere. Blocul temporizator prezentat în figura 6 are rolul de a declan a semnalul de ie ire dup o anumit perioad de timp de la apari ia unui semnal de intrare. Intr rile sale trebuie conectate în urm toarea succesiune: Trg – semnal de intrare; la apari ia acestuia se declan eaz temporizarea; R – semnal de reset; la apari ia acestuia, semnalul de ie ire este comutat automat la valoarea 0; T – durata temporiz rii, exprimat în secunde. Fig. 6 Modalitatea concret de implementare a diagramei circuitului asociat în programatorul SIEMENS LOGO! 12/24 RC, folosind exclusiv panoul de comand al acestuia, este prezentat în Anexa 15. Solu ia dezvoltat a fost mai întâi simulat prin intermediul software-ului LOGO! Soft Confort. Programul de simulare este prezentat în figura 7. Fig. 7 5. Concluzii Se va realiza o prezentare comparativ a diverselor limbaje utilizate pentru programarea unui dispozitiv PLC, eviden iindu-se avantajele i dezavantajele fiec ruia dintre acestea.