Programovanie PLC: Ako sa stať dobrým programátorom PLC?

Aby sme sa mohli stať dobrým programátorom PLC, je nevyhnutné rozumieť hardvéru PLC, prostrediu vo fabrike a požiadavkám kladeným na danú aplikáciu. Zo všetkého najskôr je potrebné si uvedomiť, že medzi počítačovým programovaním a programovaním PLC je veľký rozdiel.


Programovanie PLC je komplexný proces

Pri programovaní PLC (Programmable Logic Controller) nemôžeme prijať akékoľvek riziko pre vykonanie jediného „nesprávneho a nelogického“ príkazu, pretože toto môže významne poškodiť proces, časti systému a tiež celé strojné zariadenie.

Prevedenie jediného nesprávneho a nelogického príkazu, alebo testovanie akéhokoľvek kódu, alebo programu nie je v prevádzkovom prostredí závodu prípustné. Pre testovanie programu PLC existujú postupy a pravidlá, ktoré treba dodžiavať, a to vždy pred „konečným vykonaním“ programu PLC.

Postupy pre testovanie programu PLC si v tomto článku taktiež vysvetlíme.


Programátor PLC musí rozumieť rôznym aspektom

Systém PLC zahŕňa modul, komunikačné CPU moduly (CPU – Central Processing Unit: centrálna riadiaca jednotka, procesor), napájacie moduly a moduly vstupov a výstupov. Tiež sú k dispozícii pre PLC rôzne moduly. PLC program hrá kľúčovú úlohu pri riadení a implementácii rôznych úloh v reálnom prostredí závodu.

Ak sa programátor softvéru chce stať programátorom PLC, musí rozumieť elektrotechnike a bezpečnosti strojných zariadení. Potrebuje rozumieť prostrediu závodu a rôznym operáciám zariadení pre ďalšiu implementáciu programu PLC.


Programátor sa musí naučiť PLC programovacie jazyky

Pre zápis kódu v danom špecifickom programovacom jazyku je tiež nutné naučiť sa niektorý programovací jazyk pre PLC.

Norma IEC 61131-3 definuje programovacie jazyky pre programovateľné automaty (PLC). Vďaka Norme IEC 61131-3 môžeme vytvárať jednotné dátové a programové štruktúry a mechanizmy riadenia nezávisle od výrobcu, typu PLC, a bez ohľadu na použitý hardware.

Programátor PLC môže vykonať programovanie napríklad za pomoci „kontaktných schém“ (Ladder Diagram), „funkčných blokov“ (FBD) a „zoznamu príkazov“ (Instruction List). V článku “Ktoré PLC programovacie jazyky najviac používame“ uvádzame detailný prehľad programovacích jazykov PLC.

Každý výrobca PLC má svoj vlastný programovací softvér či editor. V rôznych programovacích softvéroch či editoroch sú k dispozícii rôzne funkcie.

Napríklad PLC od spoločnosti Siemens má svoj vlastný programovací formát a napríklad ABB (B&R Automation), Beckhoff , Bosch (Roxroth), Emerson (GE), Hitachi, Honeywell, Mitsubishi Electric, Rockwell Automation (Allen Bradley), Schneider Electric, Yokogawa, a iné značky používajú zase svoj vlastný programovací formát.


PLC programátor musí rozumieť prevádzkovej automatizácii

Programovanie PLC úzko súvisí s prevádzkovou automatizáciou, a z tohto dôvodu je na to, aby sme sa stali dobrým programátorom PLC, nutné rozumieť aj prevádzkovej automatizácii. Snažme sa pochopiť viacerým procesom v rôznych závodoch a sústrediť sa na celé programovanie PLC a pritom zohľadniť rôzne úseky závodu.

Vstupy a výstupy majú v programe PLC špecifické symboly, používajte tieto symboly a píšte už implementované programy s použitím kontaktných schém.


Najlepší programátori rozvíjajú záujem o programovanie PLC

Rozvíjanie záujmu o programovanie PLC je veľmi dôležité, pretože nám môže v budúcnosti pomôcť písať lepšie programy. Pochopte funkciu rôznych druhov relé a časových spínačov a ďalej zlepšujte svoje logické uvažovanie súvisiace s relé a časovými spínačmi na účely napísania dobrého programu.

Starostlivo sledujte spínacie kontakty a rozpínacie kontakty v už napísanom programe a potom ďalej premýšľajte, prečo boli v tomto programe použité rôzne relé, časové spínače a počítadlá.

Aké sú skutočné požiadavky na proces? Ako pracujú rôzne ventily, motory a čerpadlá pri realizácii programu PLC? Aké sú logické dôvody na pozadí použitia týchto zariadení a ako sú tieto zariadenia riadené a monitorované za pomoci programu PLC? Ako rôzne vstupy a výstupy ovplyvňujú jednoduché a viacnásobné výstupy?

Snažme sa pochopiť rôzne kroky programu PLC postupne. Program PLC ich v konečnom dôsledku tiež vykonáva postupne.

Ak budeme premýšľať do hĺbky, budeme schopní napísať program PLC svojím vlastným štýlom. Aj keď nebudeme môcť svoj program implementovať v prevádzkovom prostredí závodu, tak napriek tomu, ak sa tým budeme riadiť, môžeme zlepšiť svoju logiku programovania PLC.

A dobré logické myslenie je nevyhnutné k tomu, aby sme sa stali dobrým programátorom PLC.


Kontrolujte logiku vášho PLC programu

Pre testovanie programu PLC používame simulátory a emulátory PLC. Vykonávame virtuálne uvedenie do prevádzky a pre testovanie nášho skutočného programu PLC používame virtuálne kontroléry. Pomáha nám to pri písaní presných kódov pre naše reálne a skutočné PLC.

Náš program PLC prenášame do CPU virtuálneho PLC a kontrolujeme riadky programu po krokoch. Meníme stav vstupov a kontrolujeme ich účinky na výstupoch v simulátore. Rôzne simulátory PLC poskytujú rôzne typy zobrazenia a funkcií.

Takže s použitím simulátorov a emulátorov môžeme skontrolovať logiku nášho programu PLC a po nájdení akéhokoľvek nesprávneho kroku v programe PLC môžeme vykonať zmeny v pôvodnom programe.

Testovanie programu PLC v simulátore je veľmi potrebné, lebo nesprávny program PLC môže poškodiť zariadenie a vybavenie závodu. V prípade skratu môže tiež dôjsť k vznieteniu niektorého úseku závodu. Z tohto dôvodu je nutné, aby sme venovali programovaniu PLC a elektrickej inštalácii riadnu pozornosť.


Vytvorte logický a presný program PLC

Vytvorte logický a presný program PLC ešte pred jeho vykonaním v závode v reálnom čase. Svoj program vždy otestujte v simulátore.

Ak je PLC program na 100% presný a bezpečný, potom ho ďalej implementujte „po krokoch“ v závode, a to po načítaní programu PLC do reálneho modulu CPU skutočného systému PLC.


Testujte program PLC a jeho uvedenie do prevádzky

Najdôležitejšou vecou je testovanie programu PLC a jeho uvedenie do prevádzky. Pred odovzdaním PLC a automatizačného systému obsluhe a prevádzkovému oddeleniu je potrebné, aby programátori PLC a technici všetko skontrolovali a nakoniec vyhotovili revidované dokumenty.

Tieto revidované dokumenty sú nevyhnutné pre zisťovanie a odstraňovanie problémov v prevádzkovom zariadení.

Počas živého testovania programu PLC a jeho uvádzania do prevádzky zo všetkého najskôr skontrolujeme navrhnutý systém a celý hardvér PLC. Ešte raz skontrolujeme typy vodičov a elektrické zapojenie rôznych vstupov, výstupov a modulov podľa výkresovej dokumentácie a noriem.

Boli vstupy a výstupy správne zapojené do ich špecifických modulov vstupov a výstupov? V prípade akejkoľvek chyby pri návrhu systému PLC problém opravíme, pretože s chybami nemôžeme pokračovať.


Skontrolujte pneumatické a hydraulické prívody

Počas kontroly skutočného systému PLC nastavíme výstupy do testovacieho režimu rôznych výstupov a pohonov pred fyzickým uvedením týchto zariadení do chodu. Pri kontrole výstupov a pohonov sa zamerajte aj na bezpečnosť.

Pred uvedením výstupných zariadení do chodu v „testovacom režime“ musia pneumatické a hydraulické prívody riadne pracovať.


Kontrolujte a odlaďte PLC program

Za účelom uvedenia kontrolérov do chodu v „testovacom režime“ načítame na 100% presný, bezpečný a vopred otestovaný program PLC do modulu CPU, potom prepneme kontrolér do testovacieho režimu.

Týmto spôsobom odladíme, skontrolujeme a vykonáme program PLC, pričom všetky výstupy budú počas tohto postupu stále prakticky deaktivované. Môžeme ručne ovládať rôzne vstupy za účelom kontroly rôznych stupňov programu PLC a stavu rôznych výstupov. Výstupy nebudú fungovať fyzicky, ale v rôznych moduloch budú svietiť LED indikátory výstupu.

Treba dbať na to, aby počas testovania ktoréhokoľvek stupňa programu PLC svietili správne LED indikátory výstupov podľa programu PLC a elektrických inštalácií.

Môžeme tiež sledovať ktorýkoľvek špecifický stupeň výstupov na našom programovacom zariadení, záleží na tom, akú stratégiu sme zvolili na kontrolu každého stupňa. Kontroléry však vždy uveďte do chodu v „testovacom režime“ po kontrole funkčnosti celého hardvéru PLC.

Skontrolujte vstupy pozorovaním LED indikátorov na moduloch vstupov. LED indikátory sa rozsvietia v stave zopnutého kontaktu, nerozsvietia sa, keď vstupy budú v stave rozopnutého kontaktu. Ak sa pri testovaní vstupov nerozsvieti ktorýkoľvek špecifický LED indikátor, potom vznikol nejaký problém.

Vaše vstupné zariadenie (tlačidlo, snímač alebo akýkoľvek iný vstup) môže mať poruchu alebo môže byť poškodené, čo môže byť spôsobené nesprávnou elektrickou inštaláciou PLC, alebo vaše vstupné zariadenie nemusí dostávať potrebný výkon.

Preto je pre odstránenie všetkých závad nevyhnutná kontrola všetkých vstupov, výstupov a hardvéru PLC. A to je potrebné aj pre bezpečný chod PLC.


Testujte rôzne časti PLC programu

Otestujte rôzne časti programu PLC a pozorujte výsledky, ktoré by mali byť podľa programu PLC a požiadaviek na daný proces. Môžete použiť funkciu „núteného spustenia“, ktorá je k dispozícii v rôznych kontroléroch PLC pre fyzické ovládanie ktoréhokoľvek výstupu.

Preveďte „nútené spustenie“ ktoréhokoľvek výstupu, ktorým bude ventil, čerpadlo, motor alebo zariadenie ovládať fyzicky na mieste, a na module výstupov sa rozsvieti príslušný LED indikátor.

Ak sa uvedie do chodu ktorékoľvek iné zariadenie, potom skontrolujte logiku PLC a elektrickú inštaláciu a problém odstráňte.

Pred spustením PLC vykonajte tiež statické kontroly a testy elektrickej inštalácie vstupov a výstupov. Toto sa musí uskutočniť po fyzickej kontrole celého hardvéru PLC.


PLC uvádzajte do prevádzky po krokoch

Uvedenie do prevádzky vykonávame po krokoch za účelom zistenia porúch a tieto poruchy na mieste odstránime. Po kontrole celého hardvéru PLC a uskutočnení rôznych testov uvedieme do chodu kontrolér PLC v „krokovom režime“.

Program PLC v „krokovom režime“ skontroluje „riadok po riadku“. Uvedenie kontroléru do chodu v krokovom režime uľahčí zisťovanie porúch. Dodržujte bezpečnostné postupy a zaistite bezpečnosť celého systému.


Záver

Pri programovaní PLC nesmieme dopustiť prijať možnosť akékoľvek rizika pre vykonanie jediného nesprávneho a nelogického príkazu.

Prevedenie jediného nesprávneho a nelogického príkazu je v prevádzkovom prostredí závodu neprípustné.

Záverom teda možno povedať, že najlepšími programátormi PLC môžeme byť len vtedy, ak rozumieme komplexnosti systému PLC, jeho programovaniu, zaobchádzaniu s ním a jeho implementácii podľa požiadaviek závodu alebo konkrétneho procesu.

Samozrejmosťou je, že programovanie PLC nás musí veľmi baviť.

Ak dávate prednosť logickému mysleniu, potom sa zároveň pre vás stane programovanie PLC veľmi intuitívnym a prirodzeným.


Automatizacia365.sk

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *