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).

5xP PLC 1200

Powyższy post to fragment z najnowszej wersji darmowego Podręcznika Programowania Sterowników PLC – „5xP PLC 1200”, który możesz pobrać z strony
5xP PLC 1200

WESPRZYJ FUNDACJE CALM EDU
SZKOLENIA DLA SZKÓŁ

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.

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)

Idea która nam przyświeca:

Głównym celem edukacji nie jest zdobycie wiedzy, a dopiero praktyczne jest wykorzystanie do zmieniania świata na lepsze, dlatego w ramach działań fundacji CALM edu chcemy nauczyć wszystkich ludzi o młodych umysłach (niezależnie od wieku) matematyki, fizyki, programowania, nowoczesnych technologii …. Wszystkiego tego co posłuży nam do budowania lepszego jutra.

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 - (1)
Poprzedni Następny

Jest tego więcej...


					Zadania PLC - miganie lampki PLC

Zadania PLC - miganie lampki

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: Nauczysz się pisać proste programy w języku LAD Dowiesz się jak korzystać na różne sposoby z cewki, zestyku normalnie otwartego i normalnie zamkniętego Nauczysz się rozwiązywać proste problemy stawiane […]


					Funkcje w programie PLC PLC

Funkcje w programie PLC

cegiełki programowe

Dotychczas cały program tworzyliśmy w jednym miejscu, czyli wewnątrz bloku programu głównego – OB1. Jednak pisanie tak dużego programu z wieloma networkami, na przykład 1236 networków, staje się trudne do analizy. Odrobina historii Już w 1843 roku Ada Lovelace zauważyła tę trudność podczas tłumaczenia opisu działania mechanicznej maszyny analitycznej Charlesa Babbage’a, która ostatecznie nigdy nie […]


					Chemia dla przedszkolaka Dla najmłodszych

Chemia dla przedszkolaka

Eksperymenty dla najmłodszych

A co gdyby tak zaprosić doktorów organizujących pokazy dla dzieci podczas „Nocy naukowców Politechniki Śląskiej” do przedszkola? Jak pomyśleliśmy tak, też zrobiliśmy tym bardziej, że organizatorką jednego z nich jest kuzynka mojej żony dr Ania Byczek-Wyrostek. O tym jak dobrze udał się taki „prosty” pokaz rodem z Krainy Lodu z wykorzystaniem suchego lodu (dwutlenku węgla […]


					Dokumenty Fundacji Inne

Dokumenty Fundacji

Statut, raporty, uchwały i sprawozdania

Cele fundacji (wycinek z statutu dostępnego poniżej) § 4.Cele Fundacji Celami Fundacji są:a) promocja edukacji, wiedzy i nowoczesnych form nauczania,b) działalność oświatowa, edukacyjna, wychowawcza i naukowa,c) promocja zdrowego stylu życia,d) integracja międzypokoleniowa i międzynarodowa oraz asymilacja kulturowa wraz z asymilacją z grupami osób wykluczonych społecznie,e) promocja wiedzy z zakresu zmian klimatycznych, ekologii i przedsiębiorczości,f) wyrównywanie […]


					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 […]


					#Chemia Szkoła 4.0

#Chemia

Wprowadzenie - Przedmiot chemia

Jeszcze uzupełniamy treści – wróć tutaj jutro.


					Problemy z programowaniem PLC

Problemy z programowaniem

Najczęstsze błędy podczas programowania w STEP7 - j. LAD

Prezentacja kierowana jest dla osób, które uczestniczyły w moich szkoleniach i chcą sobie zdobytą wiedzę odświeżyć. Nie jest to prezentacja dla osób, które nie posiadają żadnej wiedzy z zakresu programowania sterowników. Plan prezentacji 1.Założenia dla omawianego układu.2.Odwzorowanie fizycznych zestyków w języku LAD.3.Układ podtrzymania.4.Nieprawidłowe użycie cewki w networku.5.Dublowanie cewek w bloku.6.Negacja sygnału.7.Różnica pomiędzy napięciem, a stanem […]


					Filmy i programy edukacyjne Inne

Filmy i programy edukacyjne

dla dzieci

Najlepsze programy edukacyjne dla młodszego widza Lista w kolejności od najmłodszego widza do trochę starszego Bing (Polski – Kanał Oficjalny) Tej bajki nie trzeba przedstawiać żadnemu rodzicowi. Już nawet dwulatek jest w stanie wkręcić się w tą bajkę i wynieść z niej naukę dla siebie dotyczące codziennych problemów i zmagań (np. dzielenia się zabawkami, radzenia […]


					Jak pomagać? Streszczenie Nasze projekty

Jak pomagać? Streszczenie

dla zabieganych

Kompendium wiedzy o udzielaniu pomocy Ukraińcom Ten artykuł to wyłącznie streszczenie obszernego tekstu, który znajdziesz pod tym linkiem Jak pomagać Ukraińcom z głową. Jeżeli chcesz zgłębić ten temat koniecznie go przeczytaj w całości. Jeśli jednak nie lubisz zbyt długich Oryginalny tekst powstał po rozmowach z osobami zarządzającymi akacjami pomocowymi na terenie Gliwic: Leszek Losza (Centrum […]


					Marek Witański - CALM talks Inne

Marek Witański - CALM talks

Marek Witański

Jeżeli nie wiesz czym jest projekt CALM talks to zapraszam na tą stronę – „CALM talks – porozmawiajmy o edukacji”. Tam także znajdziesz pełne pytania, na które tu znajdziesz odpowiedzi. Poniżej zamieszczamy podsumowanie wszystkich – naszym zdaniem – najciekawszych wypowiedzi udzielonych w tym projekcie. Pełna lista wszystkich wypowiedzi jest dostepna pod tym linkiem – „CALM […]


					Zakresy zmiennych PLC PLC

Zakresy zmiennych PLC

Bity, bajty, słowa i podwójne słowa

Z tej prezentacji dowiesz się: czym są bity, bajty, słowa i podwójne słowa w jaki sposób odwoływać się do zakresów zmiennych w jaki sposób zbudowana jest pamięć PLC Po co mi to? Zrozumienie zakresów zmiennych jest kluczowe dla każdego studenta informatyki z wielu powodów: 1. Zarządzanie pamięcią: Zrozumienie zakresu zmiennych pozwala programistom na lepsze zarządzanie […]


					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: Nauczysz się pisać proste programy w języku LAD Dowiesz się jak korzystać na różne sposoby z cewki, zestyku normalnie otwartego i normalnie zamkniętego Nauczysz się rozwiązywać proste problemy stawiane […]

One thought on “Jak działa sterownik PLC

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Zamknij