2.5 Разработка программного обеспечения (Энергосбережение на предприятии. Применение современных технических и организационных решений для экономии энергоресурсов)

2.5 Разработка программного обеспечения

2.5.1 Программирование ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) - это высокотехнологичный прибор, включающий микропроцессор, устройства ввода/вывода, сетевые адаптеры, блок питания и др.

В ПЛК младших классов перечисленные периферийные устройства собраны в один компактный корпус, что упрощает исполь­зование контроллера.

Контроллеры младших классов используют для управления промышленными и бытовыми устройствами и системами, посредст­вом включения-выключения дискретных выходов, откуда они полу­чили соответствующее название - интеллектуальные реле.

В промышленности ПЛК используют для автоматизации:

– небольших машин в сфере производства, отделки, сборки, упаковки;

– вспомогательных систем крупных и средних машин;

– насосных агрегатов большой производительности

Интеллектуальные реле созданы для упрощения схем электрических соединений при решении сложных задач. ПЛК просты в использовании, а их функциональность и высокая производитель­ность позволяют пользователям значительно сэкономить время и деньги.

2.5.2 Язык программирования ПЛК – лестничные диаграммы

Программирование ПЛК ведется с помощью языка лестнич­ных диаграмм - LD (Ladder Diagram) в одной из двух возможных форм представления: в буквенно-цифровых символах контактного языка или в виде релейно-контактной схемы (электротехническими символами). Можно переключать представление лестничной диа­граммы из одной в другую форму - без ущерба для содержимого программы. Процесс написания и отладки программы производится на персо­нальном компьютере с помощью программы Zelio Soft, с последую­щей загрузкой подготовленной программы в ОЗУ ПЛК для её ис­полнения.

Язык LD (Ladder Diagram) лестничных диаграмм - язык релейной логики. Он рассчитан в первую очередь на специалистов по низовой автоматике, разрабатывающих схемы автоматики на базе релейноконтактных элементов и теперь занимающихся заменой релейноконтактных схем управления на системы на базе микропроцессорной техники.

В лестничных диаграммах можно использовать следующие функциональные блоки:

Таймер - задание задержек и временных интервалов;

Счетчик - подсчет импульсов, полученных на входе;

Системные часы - запуск или останов действия программы в определенный день, в определенное время;

Аналоговый компаратор - сравнение аналоговой величины с контрольным значением или с другой аналоговой величиной с учетом гистерезиса;

Вспомогательные реле - сохранение или изменение начального состояния интеллектуального реле;

Z-клавиши - если эта функция включена через список команд управления ПЛК, то Z-клавиши могут быть использованы как кнопки управления.

Программа на экране представляется в виде цепочек («шагов») из последовательно и (или) параллельно соединенных элементов различных контактов, причем каждый шаг заканчивается катуш­кой. Катушка - аналог оператора присваивания в обычных языках программирования. Считается, что в левой части рабочего экрана вертикально расположена шина питания, а с правой стороны экрана вертикально расположена шина заземления.

После составления программы и отладки, производится её компилирование (перевод в язык машинных команд) и запись в ОЗУ ПЛК. Далее интел­лектуальное реле будет работать согласно записанному алгоритму [17].

2.5.3 Программирование в среде Twidosuite

20DRT и несколько модулей, модуль дисплея управления и два модуля аналогового ввода/вывода. На рисунке 2.9 показано окно конфигурации портов ввода/вывода. Здесь отображается число портов ввода/вывода, адресация и дополнительная информация. На рисунке 2.10 изображено окно редактирования кода программы. Код программа состоит из так называемых ступенек. Выполняя одну из ступеней, программа проходит на следующую. Дойдя до последней и выполнив условия, возвращается в начало и начинает путь заново, никогда не останавливаясь, если этого не требует алгоритм. На рисунке 2.11 приведен пример скомпилированной программы пуска и работы компрессора. Как видно на рисунке программа работает, об этом говорит зеленое подсвечивание элементов и вертикальной линии слева.

Рисунок 2.9 – Внешний вид программы с выбранным контроллером и модулями к нему

Рисунок 2.9 – Внешний вид окна конфигурации портов ввода/вывода контроллера TWD LMDA 20DRT

Рисунок 2.10 – Внешний вид окна редактирования программы ПЛК

Рисунок 2.11 – Скомпилированная программа ПЛК пуска и работы компрессора

2.5.4 Алгоритм программы пуска и работы компрессора

– Шаг 1: После нажатия кнопки «ПУСК» замыкается контактор I0.0 реле «катушки» Q0.0. Замы­кается контактор Q0.0. Начинается процесс разгона двигателя компрессора.

– Шаг 2: После замыкания контактора Q0.0 на компаратор подаётся питание и начинается процесс сравнения давление воздуха в пневмосети (P=7 кгс/см²). Если данное условие выполняется, питание подается на реле «ка­тушки» Q0.1, что приведет к разрыву цепи Шаг 2, Шаг 3, Шаг 5 и Шаг 6. При невыполнении данного условия реле «катушки» Q0.1 не включиться и при переходе на Шаг 2 будет запущена одна из программ увеличения частоты вращения двигателя.

– Шаг 3: Эта строка выполняется при условии незамкнутого Q0.1. Здесь происходит сравнение давление воздуха в пневмосети на предмет большего или меньшего его значения относительно требуемого. Если давление в пневмосети ниже реле «катушки» Q0.3 получает питание, что приводит к замыканию одного и размыканию другого контакторов в Шаг 3, где и происходит переход на подпрограмму изменения частоты вращения в ту или иную сторону.

– Шаг 4: Эта строка выполняется только при условии срабатывания «катушки» Q0.1. Здесь происходит проверка изменения расхода воздуха в пневмосети (∆Q=0). На компаратор подается питание, в результате по срабатыванию Q0.2 в Шаг 5 замыкается один и размыкается другой контактор, где и происходит переход на подпрограмму изменения частоты вращения в ту или иную сторону.

.

70