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...


					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 […]


					Historia Keo Inne

Historia Keo

Laos - po pierwsze edukacja!

Jeżeli poznałeś już szczegóły akcji „Laos – po pierwsze edukacja!” to pora poznać teraz historię osoby od, której to wszystko się zaczęło. Przedstawiam Ci poniżej, skróconą wersję autobiografii naszej koleżanki z Laosu. Życie Keo wielokrotnie rzucało kłody pod nogi (i powodzie z Mekongu) na jej drodze do edukacji. Warto przeczytać, tą krótką historię aby uświadomić […]


					Zadanie PLC - Zliczanie uczniów PLC

Zadanie PLC - Zliczanie uczniów

Proste zadania aby utrwalić swoją wiedzę

Co musisz znać, aby wykonać to zadanie? Wiesz na czym polega detekcja zbocza Jak wyznaczać wolne zakresy w pamięci markerów Wiedzieć jak korzystać z bloczków matematycznych Potrafić konfigurować komparatory ZADANIE PLC dla początkujących programistów Sygnalizacja liczby uczniów Wykorzystując dotychczas poznane bloczki stwórz układ, który posłuży nam do zliczenia, ile uczniów weszło już do sali. Każdy […]


					Adres IP, maska i MAC PLC

Adres IP, maska i MAC

Prostymi słowami

Uprzedzam, że ten post kierowany jest do uczniów szkoły podstawowej, a co najwyżej uczniów szkoły średniej i zawiera pewne uproszczenia w celu przedstawienia idei. Nie traktuj go jako notatkę z podręcznika, a bardziej podstawę do dalszego pogłębiania wiedzy – jeśli potrzebujesz. Jeżeli jesteś starszy to język może Ci nie przypaść do gustu (choć z drugiej […]


					#Chemia Szkoła 4.0

#Chemia

Wprowadzenie - Przedmiot chemia

Jeszcze uzupełniamy treści – wróć tutaj jutro.


					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 […]


					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 […]


					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 […]


					Michał Sobek Inne

Michał Sobek

nauczyciel akademicki, inżynier, założyciel fundacji Greenpower Polska

Jaki był Twój ulubiony przedmiot za czasów szkolnych i dlaczego? Elektrotechnika – nauczyciel posiadał dar przekazywania wiedzy. Jaki Twoim zdaniem jest najważniejszy przedmiot w szkole i dlaczego? Na etapie nauczania w klasach 1-8 uważam że każdy z nich jest istotny. Młody człowiek na tym etapie powinien być wszechstronnie rozwijany. Dokończ zdanie. Dobry nauczyciel ….. traktuje […]


					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: 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 […]


					Uczelnie wyższe 4.0 Artykuły

Uczelnie wyższe 4.0

Nowa rola politechnik w XXI w.

W tak szybko zmieniającym się świecie, gdy już wszyscy wiemy, że będziemy zmuszeni do wielokrotnego przebranżowienia się w naszym życiu, spędzanie pięciu lat na jednej uczelni studiując jeden kierunek zaczyna tracić sens. Jak zatem uczelnie powinny się do tego przygotować i jaką rolę powinny zacząć odgrywać w świecie szybkich zmian? W tym rozdziale postaram się […]


					Działania arytmetyczne PLC

Działania arytmetyczne

ADD, MUL, SUB, DIV, CALCULATE

Po co mi to? Bez tych bloczków nie obliczysz ilości wyprodukowanych sztuk, średniego koszt zużycia materiału, czy liczby wciśnięć przycisku start. Z kolei bloczek CALCULATE pozwoli Ci to zrobić znacznie szybciej. Użycie bloczków arytmetycznych W celu wykorzystania bloczków operacji arytmetycznych ( ADD – dodawanie, SUB – odejmowanie, MUL – mnożenie, DIV – dzielenie, MOD – […]

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