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.

Post powstał przy współpracy z firmą Stevia Automation Sp. z o. o.

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

Zobacz więcej
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...


					EDUmiejsca Inne

EDUmiejsca

centra edukacyjne, parki, muzea

Albert Einstein kiedyś powiedział, że początkowe lata nauki fizyki powinny opierać się tylko i wyłącznie na ciekawych eksperymentach. Na szczęście w XXI w. nie tylko nauka fizyki może przyjmować formę eksperymentalną i doświadczalną, a tak naprawdę już każdy przedmiot co udowadnia poniższa mapa. Jeżeli znasz inne miejsca, które powinny się znaleźć na powyższej mapie daj […]


					#Ppp Szkoła 4.0

#Ppp

Wprowadzenie - prawo, podatki i przedsiębiorczość

Podatki Gdy na swoich kursach pytałem ludzi na co ich zdaniem w szkołach powinno się poświęcać więcej czasu, większość z nich mówiła „podatki”, bo towarzyszą nam całe życie, a większość społeczeństwa nawet nie wie ile ich one kosztują. Na międzynarodowych forach także, to zagadnienie przewijało się najczęściej gdy ktoś zadawał podobne pytanie. Prawo Osoba, która […]


					Zbiory, podzbiory liczbowe i przedziały - podzielić na trzy - w rozbudowie Szkoła 4.0

Zbiory, podzbiory liczbowe i przedziały - podzielić na trzy - w rozbudowie

oś liczbowa i sporo zadań

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 z poza swojego zakresu (nie chcemy hamować Twojego potencjału). czytaj więcej: […]


					Systemy liczbowe i typy zmiennych PLC PLC

Systemy liczbowe i typy zmiennych PLC

i zakresy zmiennych

Na pewno słyszałeś kiedyś, że komputery wykorzystują w swoich obliczeniach tylko znaki „0” i „1”. System bazujący na tych znakach nazywamy systemem dwójkowym inaczej binarnym. Wiesz też z doświadczenia, że na dzień wykorzystujesz system dziesiętny, ale czy wiedziałeś że to nie jedyne systemy liczbowe jakie używamy (ani nawet pierwsze które używaliśmy my oraz komputery). Artykuł […]


					Liczby rzeczywiste Szkoła 4.0

Liczby rzeczywiste

cechy podzielności

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 […]


					#MATA Szkoła 4.0

#MATA

Wprowadzenie - Przedmiot matematyka

Jeszcze uzupełniamy treści – po więcej informacji wróć tutaj jutro. W co wierzymy: Po pierwsze, nie ma ludzi niezdolnych do nauczenia się matematyki, są wyłącznie uczniowie, którzy nie mieli jeszcze szczęścia spotkać odpowiednich nauczycieli lub tacy, którym na tym nie zależy, bo nie wiedzą po co im ona. Głównym celem nauki matematyki jest umiejętność logicznego […]


					Przekształcanie wzorów Szkoła 4.0

Przekształcanie wzorów

Rozwiązywanie równań krok po kroku!

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 […]


					CALM PLCsim 1200 - Symulator PLC PLC

CALM PLCsim 1200 - Symulator PLC

Wirtualne stanowisko wykonawcze

Dla kogo „CALM PLCsim” – symulator stanowiska PLC S7-1200 ? Napisaliśmy program odzwierciedlający w 100% fizyczne stanowiska edukacyjne. Kierujemy go do wszystkich uczniów i studentów, którzy chcą rozwijać swoje umiejętności programowania sterowników PLC. Dla posiadaczy fizycznych sterowników Jeżeli masz zajęcia z programowania na fizycznych sterownikach PLC ale szkoła nie posiada elementów wykonawczych (innych niż lampki). […]


					Książki dla nauczycieli Inne

Książki dla nauczycieli

i wszystkich zainteresowanych edukacją

„Kreatywna szkoła” i „Oblicza umysłu”Ken Robinson Dwie książki z kategorii „Co z szkołą jest nie tak i dlaczego niektórym udało się to zrobić lepiej”. Autor dzieli się swoimi doświadczeniami i przemyśleniami, a także przytacza wiele konkretnych szkół i organizacji, którym się udaje skutecznie wprowadzać innowacje. „Oblicza umysłu” to interesująca książka która opisuje różne aspekty ludzkiego […]


					#TECH Szkoła 4.0

#TECH

Wprowadzenie do świata technologii

Wierzymy, że głównym celem edukacji nie jest wiedza, lecz działanie i że technologia może rozwiązać większość problemów z którymi się dziś mierzymy. Dlatego ten przedmiot dedykujemy „zabawie” z technologią, aby ją odczarować i uświadomić młode umysły, że przyszłość leży w ich rękach. Na początek sterowniki PLC -> Wszystko na ich temat znajdziesz tutaj:Darmowy Podręcznik Programowania […]


					Detekcja zbocza PLC

Detekcja zbocza

Wszystko na temat

Krok w górę (zmiana z 0 na 1) lub krok w dół (zmiana z 1 na 0) to właśnie są kolejno zbocza narastające i opadające. Cewki i bloczki detekcji zbocza należą do podstawowych obiektów dostępnych w folderze „Bit logic” w Edytorze programu STEP 7. Są one powszechnie wykorzystywane właściwie w wszystkich programach sterowania. Z jakiegoś […]


					Platformy do nauki matematyki Szkoła 4.0

Platformy do nauki matematyki

Lista matematycznych stron

Najbardziej wartościowe darmowe strony internetowe o matematyce kierowane do uczniów i studentów. Kolejność stron na poniższej liście jest losowa, dlatego nie sugeruj się nią tylko odwiedź każdą z stron i zobacz, która najbardziej Ci odpowiada. Jeżeli jeszcze nie wiesz dlaczego „Matematyka 4.0” i o co chodzi z „Szkołą 4.0” odwiedź TĄ stronę na której wszystko […]

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