Jak działa sterownik PLC

i co z tego wynika

Podkreślę na wstępie, że informacje w tym poście zawarte stanowią bardzo duże uproszczenie tematu, jednak są wystarczające, aby nauczyć się programować sterowniki PLC.

W sterownikach (podobnie jak w wszystkich urządzeniach cyfrowych począwszy od smartwatchy, smartfonów, a skończywszy na komputerach) instalowane są przynajmniej dwa fizyczne obszary pamięci., abyś lepiej zrozumiał co się dzieje w CPU nawiążemy do pamięci znanych z komputerów PC.

1. Pamięć RAM (Random Access Memory) zwana tutaj pamięcią roboczą: Jest to pamięć o dostępie swobodnym, co oznacza, że procesor może odczytywać i zapisywać dane w dowolnym miejscu w pamięci w dowolnym momencie. Pamięć RAM jest pamięcią „lotną”, co oznacza, że dane w niej przechowywane są utracone, gdy urządzenie jest wyłączone lub zresetowane. Pamięć RAM jest używana do przechowywania tymczasowych danych, takich jak program (wszystkie networki) co pozwala na szybkie i efektywne działanie sterowników.

2. Pamięć stała (coś na wzór ROM) zwana w PLC pamięcią ładowania: W przeciwieństwie do pamięci RAM, pamięć ROM jest „nieulotna”, co oznacza, że zachowuje swoje dane nawet po wyłączeniu urządzenia (w wielu sterownikach jej funkcję pełni karta pamięci, choć tak nie jest w 1200). Pamięć ładowania jest używana do przechowywania wszystkiego co ładujemy na sterownik, czyli konfiguracji sprzętowej, a także programy (i o czym później, również bloków danych). Jak sama nazwa wskazuje (Read-Only Memory), pamięć ROM jest zazwyczaj tylko do odczytu – sterownik ich zwykle nie modyfikuje.

Podsumowując, kluczową różnicą między pamięcią roboczą, a ładowania jest to, że robocza jest pamięcią lotną używaną do przechowywania danych tymczasowych, które są potrzebne dla aktualnie działających procesów, podczas gdy ładowania jest pamięcią nieulotną używaną do przechowywania konfiguracji i programu, który jest niezbędne do uruchomienia sterownika.

Jak to działa? Czyli o PII i PIQ.

Poniższy schemat przedstawia uproszczenie zasady działania sterowników PLC. Zamieszczam go tutaj, aby zwrócić uwagę na istotne mechanizmy (opis pełnej zasady działania znajdziesz w dokumentacji firmy SIEMENS), które są dla nas istotne.

Na początku cyklu, przed wejściem do OB1, sterownik sprawdza wszystkie swoje wejścia i zapisuje ich stany do PII (Process Image Input) – specjalnego obszaru pamięci odwzorowania wejść. Dzięki temu mamy pewność, że warunki (stany wejść), od których zależy przebieg procesu, nie ulegną zmianie podczas wykonywania cyklu. Jeżeli CPU wykonałby część OB1 z wysokim stanem wejścia I0.0, a drugą część z jego niskim stanem, mogłoby to prowadzić do nieprzewidywalnych konsekwencji.

W kolejnym kroku sterownik wykonuje program zapisany w OB1, kolejno przetwarzając networki od pierwszego do ostatniego. Jeśli w networku znajduje się zestyk z odpowiednim adresem, CPU sprawdza stan zapisany w PII i uwzględnia go (otwiera lub zamyka zestyk).

Jeśli w networku napotyka się na cewkę (zwykle na końcu networku), przepisuje jej stan na odpowiedni adres, który został wcześniej wpisany, ale nie na fizyczne wyjście, lecz do odpowiedniej komórki pamięci w PIQ (Process Image Output)obszarze odwzorowania wyjść. Dopiero po wykonaniu ostatniego networku, stan całego PIQ zostaje jednocześnie przesłany na fizyczne wyjścia. Dzięki temu mamy pewność, że stany wyjść nie będą zmieniane wielokrotnie w trakcie jednego cyklu (co fizycznie mogłoby okazać się niemożliwe do zrealizowania). Dzięki obszarowi PIQ mamy również możliwość wpisywania adresu wyjścia nad zestykiem. To jednak nie pozwala nam sprawdzić, czy fizyczne wyjście jest aktywne, ale czy program w danym miejscu sugeruje, że powinno być.

Co z tego dla nas wynika?

PO PIERWSZE I NAJWAŻNIEJSZE

DANĄ CEWKĘ (z konkretnym adresem np. LAMPKĄ) MOŻNA WYSTEROWAĆ
W PROGRAMIE TYLKO ORAZ

Jeżeli cewkę lampki użyjemy w kilku networkach to nasza fizyczna żarówka będzie rozświetlać się wyłącznie od tej użytej najniżej. Wynika to z faktu, że każda cewka zmodyfikuje stan w PIQ, ale dopiero po wykonaniu ostatniego networku (ostatniej modyfikacji stanu lampki) zostanie on faktycznie przesłany na fizyczne wyjścia.

Co jeszcze warto wiedzieć

Po jednoczesnej aktywacji styków P1, P2, P7 i P8 LAMPKA nie zostanie wysterowana, ponieważ w przeciwieństwie do prądu w układach elektrycznych wysoki stan logiczny się nie cofa.

Warto przypomnieć, że TIA Portal ( i kilka innych programów ) nie pozwalają na stworzenie mostku (pustego obejścia styku).

KONIEC LEKCJI

Powrót do spisu treści szkolenia dla uczniów techników i studentów

Podręcznik dla tego szkolenia dostępny TU -> 5xP PLC 1200

Fundacja CALM edu

Fundacja CALM edu dzieli się swoją wiedzą w całkowicie darmowy sposób i jest finansowana z środków prywatnych jej założyciela. Jeżeli jednak chcesz dołożyć swoją cegiełkę do rozwoju naszej fundacji i pomóc nam w przygotowaniu kolejnych darmowych ogólnodostępnych materiałów skorzystaj z komercyjnych szkoleń firmy CALM group, z których pośrednio przychód pozwala pokryć fundacyjne wydatki lub przekaż nam darowiznę na platformie Patronite (wkrótce)

Jeżeli jesteś przedstawicielem szkoły zainteresowanym przygotowaniem swoich nauczycieli do wyzwań edukacji 4.0 lub uczniów do egzaminów zawodowych, pójściem na studia czy przyszłą pracą z wykorzystaniem nowoczesnych technologi to zapraszamy do kontaktu. Lista komercyjnych szkoleń dostępna pod tym linkiem.

Na tej stronie dowiesz się wszystkiego na temat naszych działań.

Podoba Ci się to co robimy i chciałbyś dołączyć do zespołu aby dzielić się swoja widzą i doświadczeniami ? Skontaktuj się z nami !!!

Dziękujemy za głos! Ocena wpisu - 5/5 - (2)
Poprzedni Następny

Jest tego więcej...


					5xP Podręcznik Programowania PLC PLC Podręczniki

5xP Podręcznik Programowania PLC

Naucz się programować

Ten darmowy podręcznik PLC wraz z kompatybilnym darmowym szkoleniem PLC jest kierowany dla uczniów techników, którzy przygotowują się do egzaminu zawodowego (specjalizacja mechatronika) oraz do wszystkich tych studentów po liceum chcących wreszcie poznać praktyczne podstawy automatyki. Dlaczego ten podręcznik 5xP i cały kurs jest darmowy? Jeśli pojawiło się w Twojej głowie pytanie, dlaczego otrzymujesz ode […]


					Bloczek MOVE PLC

Bloczek MOVE

Ruszyć, przesłać, przekopiować wartość

Jeden z najczęściej używanych bloczków, ponieważ jest to chyba najbardziej wszechstronny z bloczków. Z folderu MOVE na poziomie podstawowym (a takiego dotyczy ten podręcznik) powinieneś zainteresować się tylko jednym bloczkiem – „MOVE”. Bloczek MOVE jak sama nazwa wskazuje…. Co słownik bab.la ma na ten tematmove {czas.} PL przenieść ruszyć poruszyć ruszać przesunąć skłonić przesiąść się […]


					CALM tests Inne

CALM tests

Autorski generator testów

Automatyka i Ekologia Oprogramowanie CALM tests w wersji testowej (pierwszy mój samodzielny projekt w języku js). Oprawa graficzna Daniel Polak. Znajdziesz tutaj testy: Dla uczestników moich szkoleń aby podsumować i powtórzyć wiedze zdobytą każdego dnia kursu, Na temat prawidłowej segregacji śmieci – ogromna baza pytań – SPRAWDŹ ILE NAPRAWDĘ WIESZ Z TEGO TEMATY Na temat […]


					Przewidzieć przyszłość Inne

Przewidzieć przyszłość

Futurystyka i nowe technologie

Jedno z moich ulubionych haseł które napędza mnie do działania, zmotywowało do otwarcia firmy, założenia fundacji brzmi: „Najlepszym sposobem na przewidywanie przyszłości jest jej tworzenie. Każdego dnia, systematycznie, małymi kroczkami” W tym poście nie skupimy się na nauce, aby faktycznie budować naszą przyszłość, ale zaprezentujemy kilka książek, dzięki którym łatwiej będzie można sobie tą przyszłość […]


					Automatyzacja w Polsce Artykuły

Automatyzacja w Polsce

na tle światowych osiągnięć

Postanowiłem zamieścić artykuł z magazynu „Utrzymanie Ruchu” – wyd. 01/2016 str. 38,39,  którego jestem współautorem,  ponieważ poruszamy w nim bardzo ciekawe zagadnienie „dlaczego w Polsce nie ma robotów?”. Jak się okazuje w treści, nie chodzi o …. Sami się przekonacie. Staraliśmy się używać języka zrozumiałego dla każdego czytelnika (jak zresztą w wszystkich innym artykułach na […]


					Jak segregować śmieci ? Eko

Jak segregować śmieci ?

Jakie błędy popełniasz

W tym poście znajdziesz standardowe informacje na temat segregacji śmieci, kilka praktycznych wskazówek i sporo ciekawostek o których na pewno nie miałeś pojęcia. Miłej lektury i oczywiście owocnej pracy. Jak segregować śmieci po Japońsku? W japońskim Kamikatsu segreguje się śmieci aż na 34 kategorie, w Polsce na 5 rodzajów. Tylko na 5, a i tak […]


					Historia robotyki cz. 2 Artykuły

Historia robotyki cz. 2

pierwszy manipulator

zobacz także: Historia robotyki cz. 1 W drugiej części przedstawię udokumentowane fakty historyczne początków rozwoju robotyzacji i przejdę do dokonań z ostatniej dekady. Następnie w kolejnych rozdziałach skupię się na ostatnich, nowatorskich dokonaniach branży przemysłowej w dziedzinie robotów współpracujących (CoBots, Collaborative Robots). Pierwszy robot przemysłowy Początek historii robotów zaprojektowanych w celu wykorzystania w przemyśle datuje […]


					SCADA stacyjka dynamiczna PLC

SCADA stacyjka dynamiczna

WinCC TIA Portal Professional i WinCC 7.4

Materiał z serii #EduForPro czyli materiał edukacyjny dedykowany dla profesjonalistów, którzy chcą rozwijać swoje kompetencje w tym wpisie z zakresu WinCC Professional V 15 i WinCC 7.4 Jeżeli nie jesteś profesjonalistom i chciałbyś się dowiedzieć czym tak właściwie SCADA jest to polecam ten prosty film. Z tej prezentacji dowiesz się jak w systemie SCADA Simensa: […]


					Potęgi Szkoła 4.0

Potęgi

potęgi o wykładniku naturalnym, całkowitym i całkowitym ujemnym

Na tej stronie znajdziesz: Dlaczego na jednej stronie zamieszczamy zakres tematów dla różnych klas i szkół, a nawet dla studentów? Ponieważ nigdy nie jest za późno, aby powrócić do podstaw (bez nich nie pójdziesz dalej) i nigdy nie jest za wcześniej, aby zrobić coś spoza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału). czytaj więcej: O […]


					Edukacja 4.0 Artykuły

Edukacja 4.0

Przyszłość edukacji

O czym mowa w tym poście? O „Edukacja przyszłości”, „Nowoczesna edukacja”, „Edukacji na miarę XXI w.” czyli „Edukacji 4.0” W jakim świecie żyjemy? Żyjemy w świcie w którym pracodawcy oczekują się od nas kreatywności, innowacyjności (umiejętność wdrażania nowych rozwiązań), umiejętności szybkiego uczenia się abyśmy mogli wdrażać technologie Industry 4.0 (przemysłu czwartej generacji). Natomiast szkoły od […]


					Zadania PLC - cewki i styki PLC

Zadania PLC - cewki i styki

Proste zadania aby utrwalić swoją wiedzę

Te zadania PLC kierowane są dla początkujących programistów. W tej prezentacji zamieściliśmy dla Ciebie kilka prostych „wyzwań” na łatwym poziomie ale wymagających kreatywnego podejścia, dzięki którym: Jeśli naprawdę chcesz nauczyć się programować sterowniki PLC to postaraj się wszystkie zadania rozwiązywać samodzielnie. Jeżeli już je rozwiązałeś albo nie wiesz jak ruszyć to dopiero wtedy kliknij aby […]


					Podłączenie PLC do wirtualnego HMI PLC

Podłączenie PLC do wirtualnego HMI

Symulator HMI w praktyce

Z tej prezentacji dowiesz się jak: Panele HMI symulator Dla kogo? Jeżeli jesteś nauczycielem i chcesz nauczyć swoich uczniów tworzyć wizualizacje na panele HMI jednak szkoły nie stać na ich zakup. Jeżeli jesteś samoukiem i chcesz rozwijać się w domu bez inwestowania w sprzęt to wbudowany symulator HMI jest dla Ciebie. Jeżeli posiadasz sterownik s7-1200 […]

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
Zamknij