Egy könyv, ha érdeklődsz a téma iránt!



PLC-Programozás kezdőknek - A GRAFCET módszer



S. Gábor:
     A könyve megérkezett, nagyon tetszik, sokat segít. Villanyszerelõ vagyok, valamennyire képben vagyok a témával kapcsolatban, a könyve pedig helyre tett egy-két dolgot...

V. Antal:
     Jó a könyv. Tetszik. Megérte.

Sz. Béla:
     Jó a könyv. Ajánlom mindenkinek!

D. János:
     Megérkezett és máris sokat segített!
INFO: 70/416-4118 -- brandyman(kukac)gmail.com
 

     A "VirtualPLC" név sajnálatos foglaltsága miatt a szoftver nevét meg kellett változtatnom. Az ûj név: eduPLC.


     Aki valaha tanult PLC programozást, és nem volt abban a szerencsés helyzetben, hogy saját PLC-n gyakoroljon, az tudhatja; megfelelõ gyakorlási lehetõség nélkül elsajátítani a PLC programozás rejtelmeit, nem könnyû dolog. Ez ösztönzött arra, hogy olyan megoldást keressek, amely magában hordozza a valós PLC lehetõségeit, és mindenki számára könnyen hozzáférhetõ. Az interneten barangolva jópár PLC-szimulátor szoftverrel találkoztam, de sajnos terveimnek egyik sem felelt meg. Ezeknek a programoknak közös hátránya, hogy a velük elkészített PLC-program mûködését ugyan ki lehet próbálni, de a mûködtetett berendezés sajátosságait maximum elképzelni lehet. Nem látszik az, hogy világít-e az izzó, forog-e a motor, vagy töltõdik-e a tartály a feltöltõ szelep mûködtetésével. Ezen hiányosságok miatt az említett programokat nem tartom eléggé hatékonynak, tanulási, és gyakorlási szempontból használatuk nehézkes. Mivel nem találtam meg a megfelelõ programot, viszont ötletem volt jópár, így magam láttam neki annak, hogy egy különleges PLC-szimulátor programot írjak, amely reményeim szerint kellõ átmenetet képez a valós, és a szoftveresen emulált PLC-k között. így született meg diákjaim, és jómagam nagy örömére a VirtualPLC az eduPLC. Az alábbiakban ezt a programot szeretném bemutatni!

A program DEMO változata letölthetõ/megrendelhetõ ITT! Verziószám: v3.06 Legutolsó frissités: 2015.01.22.


free counters


     Maga a program tulajonképpen áll egy munkaterületbõl, (zöldes színû terület) amelyen létra-diagramm programnyelven készíthetõ el a PLC program, valamint a képernyõ alsó felén látható maga a virtuális PLC, pontosabban ennek a virtuális PLC-nek a belsõ, és külsõ változói. Ez már önmagában is elég látványosan mutatja a program futása közben az aktuális PLC változók állapotát, tulajdonképpen a komplex mûködésrõl szolgáltat minden fontos információt. Nézzük ezt meg elsõ körben kicsit részletesebben!

     Mint az a jobb oldali képen is látható; a VirtualPLC az eduPLC több, különálló részre lett felbontva, amelyen belül azonos mûködésû elemek foglalnak helyet. Nézzük ezeket elõször felsorolás szintjén:

  • Számlálók
  • Idõzítõk
  • Bemenetek
  • Kimenetek
  • Merkerek, és két speciális elem

     Tehát tulajdonképpen a program futása közbeni folyamat megfigyeléséhez minden szükséges információ megtekinthetõ. A hangsúly ebben az esetben a megtekinthetõn van. Ez, úgy vélem, oktatási szempontból kiemelten fontos, hiszen a valós PLC mûködése közben a be-, és kimeneti LED-eken kívül jóformán semmit sem mutat meg "magából". Ebben a programban viszont minden változó állapotát szögletes LED-ek mutatják, a program futása közben folymatosan. Ismételten oktatási szempontokat szem elõtt tartva belátható, hogy a vizuálisan is befogadható ismeretanyag könnyebben jegyezhetõ meg, és hatékonyabb tanulást eredményez.

Nézzük meg ezeket az elemeket egy kicsit közelebbrõl!

Számlálók:
     A számlálókból a program 8 darabot képes kezelni, ez általában elég. A tapasztalat azt mutatja, hogy 1-2 számlálónál többet még a nagyobb lélegzetû programokban sem kell alkalmazni. A mellékelt képen a számlálók sorokba rendezve helyezkednek el, 0-tól 7-ig sorszámozva. Egy adott számlálóhoz a következõ elemek tartoznak:

- Az elsõ zöld LED jelzi, ha a számláló "léptetõ" bemenete aktív állapotú. A képen jelenleg aktív ez a bemenet. Mûködtetve ezt a bemenetet; a számláló értéke egyel növekedni fog.
- A második LED a számláló RESET, azaz törlõ bemenetének aktív állapotát képes jelezni, mellette C0R jelzi, hogy törlõ (RESET) bemenetrõl van szó. Ezt bemenetet mûködtetve a számláló aktuális értéke törlõdik, azaz 0-ra áll.
- SET felirat alatt a számláló érték, amelyre a számláló a paraméter melletti kis gombokkal beállítható. Az érték 1 és 999 között állítható be.
- Az AKT szöveg alatti érték mutatja a számláló aktuális értékét. Ha ez az érték eléri a SET alatt beállított értéket, a számláló kimenete aktívvá válik.
- A jobb oldali piros LED jelzi a számláló kimenetének állapotát, világít, ha a számláló elérte a beállított értéket.
A számláló bemenetei felfutó-él vezéreltek, így akár közvetlenül bemenetrõl is számoltatható, valamint elõnyt élvez a RESET, azaz mindkét bemenetet egyszerre mûködtetve a számláló aktuális értéke nullázódni fog.

Idõzítõk:
     Idõzítõbõl szintén 8 áll rendelkezésre a programban, ezek a számlálókhoz hasonlóan szintén sorokba lettek rendezve. Egy-egy adott sor a következõ elemeket tartalmazza:

- Az elsõ zöld LED jelzi, ha az idõzítõ bemenete aktív, azaz mûködtetve van. (Mint a képen)
- Az "x0.1sec" felirat alatti található az az érték, amelyre az idõzítõ a paraméter melletti kis gombokkal beállítható. Az érték 1 és 999 között állítható be, és az adott idõzítõ kéleltetését adja meg tizedmásodpercekben megadva.
- A piros színû folyamatjelzõ az idõzítõ mûködtetése esetén halad balról-jobbra, a beállított késleltetésnek megfelelõ sebességgel. Jól mutatja a már eltelt, és a hátralévõ idõt.
- A jobb oldali piros LED jelzi az idõzítõ kimenetének állapotát, világít, ha a beállított késleltetési idõ letelt.
Az idõzítõ bemenetét folyamatosan mûködtetni kell, amíg a beállított idõ le nem telik. Idõ elõtt abbahagyva a mûködtetést, az idõzítõ leáll, majd újra mûködtetve az idõ mérését elölrõl kezdi.

Merkerek és speciális lehetõségek:




     A merkerek (belsõ segédrelék) igen sokrétûen használható eszközök PLC program készítése során. A fenti képen láthatóan; állapotukról a program folyamatos tájékoztatást ad, az aktív merkerek LED-je világoszöld fénnyel világít. Ebbõl 39 db áll rendelkezésre (0-38). Ugyanezen a panelen kapott helyet két speciális merker, ezeket a panel jobb szélén, piros színû LED-ek jelzik vissza. Az "1st" jelzésû FirstScanFlag, amely a program elindításakor, a legelsõ ciklus lefutása idejére válik csak aktívvá, valamint az "1sec.", amely 1 Hz-es frekvenciával folyamatosan változtatja állapotát, azaz fél másodpercig aktív, majd fél másodpercig nem. általában kimenet vezérlésére, és azon keresztül villogtatásra használják. (pld. vasúti átkelõ, vagy gyalogátkelõ lámpáinak villogtatása)

Bemenetek és kimenetek:
     A program 16 bemenettel, és ugyanennyi kimenettel rendelkezik. Ezek az eddig bemutatotthoz igen hasonlóan vannak megjelenítve, a már megismert LED-ek jelzik az adott be-, illetve kimenet állapotát. Minden be/kimenethez tartozik egy-egy szövegmezõ is, ahol szöveges azonosító jelenhet meg. Ez nem szerkeszthetõ, maga a program tölti ki a kiválaszott környezetnek megfelelõen. Fogalmazzunk úgy, hogy "beköti" a virtuális PLC-be az adott környezet változóit, eszközeit. Nézzük meg egy kicsit konkrétabban, mirõl is van szó!

Környezetek:
     A program kiválasztható környezetei jelentik azt a pluszt, amelyrõl a bemutató elején szóltam. Egy átlagos PLC-szimulátor programban a PLC-be kötött kölsõ eszközök mûködését maximum elképzelni lehet, és bár szimulálják ugyan az adott PLC mûködését, látványosnak egyáltalán nem nevezhetõek. Ezért találtam ki, hogy olyan virtuális környezeteket teremtek a programban, ahol minden mûködtethetõ, szakzsargonnal fogalmazva: "él".

     Egyszerûbb, és bonyolultabb környezetek is választhatóak, a baloldali képen például az egyik nehezebb feladat látható. Ennél a szimulációnál a szelepek mûködtethetõek, látszik a vízsugár, emelkedik a tartály szintje, és ha kell, forog a szivattyú is. Akár több minden is egyszerre, a megírt programtól függõen. A nyomógombok, és a szintérzékelõk a PLC-be vannak kötve, így nem kell többé elképzelni, hogy "és akkor most telik a tartály vízzel, és most, ebben a pillanatban (mondjuk) megérkezik a szintérzékelõ jele", mivel a tartály valóban töltõdik, és a szintérzékelõ jele a megfelelõ pillanatban a PLC-be érkezik, és feldolgozható. A környezeti elemek bõséges választékával próbáltam az adott környezettel megoldható feladatok számát megnövelni, így egy környezeten belül is lehet többféle feladatmegoldással próbálkozni. És ami a legfontosabb; minden látszik, és minden reagál. Egyszerre figyelhetõ meg a PLC belsõ mûködése, és a vezérelt feladat is.

A teljesség igénye nélkül következzen néhány kiragadott példa a környezetek közül, valamint a sor végén található annak a menünek a képe, ahol ezek(és a többi) környezet kiválasztható. :



Kezelés:
     A program minimális kezelõszervvel rendelkezik, csak a legfontosabb funkciók kerültek bele, amelyek a program ablakának bal-felsõ részén található eszköztáron helyezkednek el. Ezek sorrendben a következõ funkciókat látják el:

- új program (törli az aktuális összeállítást, kiüríti a munkaasztalt)
- Megnyitás (elmentett program betöltéséhez)
- Mentés (a program lemezre menthetõ)
- Mentés másként...
- Nyomtatás (a létra-diagram kinyomtatható)
- Szimuláció STOP
- Szimuláció START (valamint ugyanezen gomb oldalsó fekete nyilacskája nyitja le azt a menüt, ahol a fent említett környezetek kiválaszthatóak.)

     A szimuláció kezeléséhez a program megírása után egyszerûen csak meg kell nyomni a zöld START gombot, és a szimuláció azonnal elindul. Leállításkor a PLC változói törlõdnek. Nem indul el a szimuláció, amennyiben a program formai hibát tartalmaz, ilyen esetben a hibát okozó kontaktot a program megjelöli, és lehetõséget ad a javításra.

Programozás:
     A programozás a lehetõ legegyszerûbben, egér segítségével zajlik. A munkaterület halványan megjelölt építõkockákból áll, melyekre dupla-kattintással tetszõleges létra elem helyezhetõ. A hatékony munkát egy könnyen kezelhetõ, és rendszerezett menürendszer segíti, ahol a kívánt elem gyorsan kiválasztható. Lehetõség van továbbá arra is, hogy az elemekhez megjegyzést kapcsoljunk, megkönnyítendõ az áttekintést. Ez lilás színnel jelenik meg az adott elemen.
     Maga munkaterület 12 kontakt egymás melleti elhelyezésére biztosít helyet, valamint 100 sornyi létra fér el rajta. Ez 1200 darab létra elemet jelent, ami a kapcsolódó környezetek leprogramozására eddig minden esetben elegendõnek bizonyult.

A program szimuláció közben pirossal kiemeli az aktív ágakat és kontaktokat, így a program lefutása még jobban követhetõ:





Belsõ mûködését tekintve a program a valós PLC munkaciklusának megfelelõen dolgozik, így valós ciklusidõvel számolhatunk, amely a program növekedésével arányosan nõ. Szimuláció közben ez a program ablakának bal-alsó sarkában olvasható.:






Extra:
     Amikor a program készült, érdekes ötlet fogalmazódott meg, mely szerint a szoftverhez akár külsõ modult is lehetne kapcsolni, amely a kiválasztható környezetekhez hasonlóan ráépül a virtuális PLC be-, illetve kiementeire, viszont segítségével már valódi vezérlések készíthetõek. Az elhatározást tett követte, és megszületett a VirtualPLC az eduPLC kézzel fogható változata is. Ez nem saját munkám, egy kedves Barátom alkotta meg az eszközt, amely PIC alapokon nyugszik, és soros porton keresztül kommunikál a VirtualPLC az eduPLC programmal, 8 be és 8 kimeneten keresztül. ezek szabványos ipari 24V-al mûködnek. A diákok jobb gyakorlási lehetõségéhez ún. gyakorló-panelekre kerültek fel ezek az eszközök (bal oldali kép), ahol is banán-dugós vezetékekkel különféle kapcsolások állíthatóak össze. Jelen pillanatban épül egy kiegészítõ panel is ezekhez, amelyen közlekedési lámpás keresztezõdések, átkelõk, és vasúti átjárók is találhatóak. Ezzel is szeretnénk a gyakorlás lehetõségeit kibõvíteni.
A külsõ modulról bõvebb információk a MICROTRONIC weboldalán találhatóak!




Összefoglalás:
     A program többszöri javítás, és kigészítés után érte el jelenlegi formáját, tulajdonképpen folyamatosan lett igazítva a felmerülõ igényekhez, és ötletekhez. Jelen formájában a diákok elõszeretettel használják, mivel akár otthon is tudnak gyakorolni, és a kész, vagy javítandó munkákat egyszerûen e-mail-ben felém, vagy egymás felé tudják továbbítani, megosztani. Elmondásuk alapján a program kezelése egyszerû, felülete barátságos, hatékonysága pedig nem kérdéses. Szemmel láthatóan büszkék, amikor egy-egy program sikeresen elkészül, és az elvártaknak megfelelõen mûködik. Többen jelezték felém, hogy a külsõ PLC-egységgel akár otthoni, kisebb vezérléseket is el tudnának képzelni (napkollektor, üvegház, stb). Véleményem szerint sikerült egy, a valóságban is jól használható eszközt kifejleszteni, amely a lehetõ legjíobban segíti a diákok munkáját, és teszi könnyen emészthetõvé a PLC programozás "tudományát".

Kiegészítés:
     A program a folyamatos fejlesztéseknek köszönhetõen ma már analóg bemenetekkel, és komparátorokkal is rendelkezik, valamint a környezetek, és a programozást segítõ menû is új, még szemléletesebb köntöst kapott. ötleteket, észrevételeket a lenti linkre köszönettel várok!

A program DEMO változata letölthetõ/megrendelhetõ ITT! Verziószám: v3.04 Legutolsó frissités: 2014.03.07.



A MICROTRONIC támogatásával.

MEGJELENT!



PLC-Programozás kezdőknek II. - Feladatmegoldások GRAFCET-en innen és túl...