Moduły logiczne LOGO! dla automatyki przemysłowej

Urządzenia mikroprocesorowe znajdują szerokie zastosowanie w automatyce urządzeń ogólnoprzemysłowych, transportowych oraz domowych. Ze względu na elastyczność i niski koszt urządzeń mikroprocesorowych ich udział w urządzeniach automatyki stale rośnie. W początkowej fazie użytkowania urządzeń mikroprocesorowych głównym czynnikiem ograniczającym był, przy niskich kosztach samych mikrokontrolerów, znaczny koszt stworzenia ich oprogramowania, które powstawało w językach programowania niskiego poziomu i wymagało wysoko wykwalifikowanych programistów.

Problem ten został rozwiązany poprzez stworzenie kompletnych funkcjonalnie modułów mikroprocesorowych z wbudowanym oprogramowaniem podstawowym oraz dodatkowymi modułami rozszerzeń. Połączenie modułów bazowych z modułami rozszerzeń odbywa się za pomocą specjalnych złączy, które wykluczają podłączenie modułów, które ze względu na pewne kryteria (np. napięcie zasilania) nie mogą być podłączone do modułu bazowego.

Moduły są programowane w wyspecjalizowanych językach wysokiego poziomu, takich jak Step 5 czy Step 7, które pozwalają na skompilowanie programu w postaci schematu blokowego, schematu styków lub w postaci układu równań logicznych. Kompilacja takich programów w kody maszynowe odbywa się z uwzględnieniem specyficznej nomenklatury zainstalowanych modułów. Programista nie potrzebuje specjalnej wiedzy o budowie i poleceniach mikroprocesorów wchodzących w skład modułów, a jedynie o znajomości funkcjonowania opracowanego systemu technicznego.

Firma będąca twórcą modułów tworzy specjalistyczne oprogramowanie dla komputera osobistego z wygodnym interfejsem, które zapewnia wszystkie etapy rozwoju systemu i programowania modułów mikroprocesorowych bezpośrednio przez porty komputera osobistego lub dodatkowe urządzenie podłączone do komputera. Koncepcja ta została wdrożona przez firmę SIEMENS przy tworzeniu zestawu modułów mikroprocesorowych LOGO!.

LOGO! to uniwersalny moduł mikroprocesorowy firmy Siemens… LOGO! zawiera mikroprocesorową jednostkę sterującą, panel sterujący i podświetlany wyświetlacz, zasilacz, interfejs modułu rozszerzeń, interfejs modułu programującego (karta) oraz kabel PC.

ZNAK GRAFICZNY, MARKA! zawiera standardowe, gotowe do użycia funkcje, które są często stosowane w praktyce, np.: funkcje opóźnienia włączania i wyłączania, przekaźnik impulsowy, klawisze programowalne, przełącznik zegara, flagi cyfrowe i analogowe, wejścia i wyjścia w zależności od typu urządzenia.

Rodzaje LOGO!

Basic jest dostępny w dwóch klasach napięciowych:

• Klasa 1 <24 V, tj. prąd 12 V DC, prąd 24 V DC, prąd 24 V AC;

• Klasa 2 > 24 V, tj.115 … 240 VDC i prąd zmienny;

w opcjach:

• z wyświetlaczem LCD (LCD): 8 wejść i 4 wyjścia;

• bez wyświetlacza («LOGO! Pure»): 8 wejść i 4 wyjścia.

Każda klasa składa się z 4 podjednostek (SU), jest wyposażona w interfejs rozszerzający i zapewnia 33 gotowe do użycia funkcje podstawowe i specjalne do tworzenia programu przełączania.

Moduły rozszerzeń

• LOGO! Moduły cyfrowe są dostępne dla wszystkich napięć i mają 4 wejścia i 4 wyjścia.

• Moduły analogowe LOGO! Dostępne dla 12 i 24 VDC z dwoma wejściami analogowymi lub dwoma wejściami PT100.

• Moduły cyfrowe i analogowe składają się z dwóch podjednostek. Każdy z nich posiada dwa interfejsy rozszerzeń do podłączenia dodatkowych modułów.

LOGO dowolnego urządzenia! Basic Basic można rozbudowywać tylko za pomocą modułów rozszerzających o tej samej klasie napięciowej. Kodowanie mechaniczne (piny w obudowie) uniemożliwia podłączenie urządzeń o różnych klasach napięciowych. Wyjątek: Lewy interfejs modułu analogowego lub komunikacyjnego jest odizolowany elektrycznie. Dlatego te moduły rozszerzeń można podłączać do urządzeń o różnych klasach napięcia.

Elementy w LOGO!

LOGO! Różnią się rodzajem (stałe = lub zmienne ~) i wartością napięcia zasilania, rodzajem wyjść (przekaźnikowe lub tranzystorowe), obecnością lub brakiem wyświetlacza ciekłokrystalicznego. Różnorodność LOGO! pozwala na dobranie najodpowiedniejszego zestawu, przy minimalnym nadmiarze środków technicznych, realizującego konkretny problem techniczny.

Oznaczenie elementów:

• Opcja 12 — 12 V prądu stałego.

• Opcja 24 — 24 V prądu stałego.

• Opcjonalnie 230 — 115/240 V AC.

• R — wyjścia przekaźnikowe (bez R — wyjścia tranzystorowe).

• C — wbudowany zegar 7-dniowy.

• o — brak opcji wyświetlania.

• DM — moduł cyfrowy.

• AM to moduł analogowy.

• CM — moduł komunikacyjny (np. interfejs AS).

LOGO!

(1) — z których alternatywnie można wykorzystać 2 wejścia analogowe o zakresie sygnału 0…10 V i 2 szybkie wejścia. (2) — opcje 230 V AC — wejścia w dwóch grupach po 4. W grupie możliwa jest tylko ta sama faza, możliwe są różne fazy między grupami. (3) — wejścia cyfrowe mogą pracować z polaryzacją bezpośrednią i odwróconą. (4) — za pomocą można wybrać zakres sygnału 0 … 10 V lub 0 … 20 mA.

Skontaktuj się z LOGO! 12/24 Czujniki RC: a) dyskretne, z wyjściami stykowymi i bezstykowymi, b) analogowe (0 — 10 V)

LOGO! Funkcje

LOGO! w trybie programowania udostępnia różne pozycje podzielone na listy:

• CO — zestawienie złączy (wejścia / wyjścia)

• GF — lista podstawowych funkcji AND [AND], OR [OR],

• SF — lista funkcji specjalnych

• BN to lista bloków gotowych do użycia w programie użytkowym.

Wszystkie listy przedstawiają pozycje dostępne w LOGO!. Zazwyczaj są to wszystkie złącza, wszystkie funkcje podstawowe i wszystkie funkcje specjalne znane LOGO!. Dotyczy to również bloków utworzonych w LOGO! do momentu wywołania listy. LOGO! nie wyświetla wszystkich pozycji, jeśli w pamięci nie ma wolnego miejsca lub osiągnięta została maksymalna możliwa liczba bloków. W takim przypadku nie można wstawić następnego bloku.

Stałe i złącza (Co) to wejścia, wyjścia, bity pamięci i ustalone poziomy napięcia (stałe).

Wejścia:

1) Wejścia cyfrowe

Wejścia cyfrowe oznaczone są literą I.Numery wejść cyfrowych (I1, I2, …) odpowiadają numerom pinów wejściowych LOGO! Numeracja wejść jednostki podstawowej i jednostek rozszerzających jest zgodna z kolejnością instalacji jednostek.

2) Wejścia analogowe

ZNAK GRAFICZNY, MARKA! 24, LOGO! 24o, LOGO! 12/24RC i LOGO! 12 / 24RCo posiada wejścia I7 i I8, które mogą być również zaprogramowane do użycia jako wejścia analogowe AI1 i AI2. Jeśli te wejścia są używane jako I7 i I8, to sygnał wejściowy jest interpretowany jako wartość cyfrowa. Jeśli są używane jako AI1 i AI2, sygnały są interpretowane jako wartości analogowe. Gdy podłączony jest moduł analogowy, jego wejścia są numerowane po istniejących wejściach analogowych.

W przypadku funkcji specjalnych, które po stronie wejściowej sensowne jest podłączanie tylko do wejść analogowych, gdy sygnał wejściowy jest wybrany w trybie programowania, tylko wejścia analogowe AI1…AI8, flagi analogowe AM1…AM6, wyjścia analogowe modułów oferujących są ponumerowane jako wyjścia AQ1 i AQ2.

Wyjścia:

1) Wyjścia cyfrowe

Wyjścia cyfrowe są oznaczone literą Q. Numery wyjść (Q1, Q2, … Q16) odpowiadają numerom pinów wyjść LOGO!. Numery wyjść numerowane są kolejno począwszy od modułu podstawowego i dalej zgodnie z kolejnością montażu modułów.Dodatkowo możliwe jest wykorzystanie 16 wyjść nie podłączonych do bloków. Są one oznaczone X i nie mogą być ponownie użyte w programie łańcuchowym (w przeciwieństwie do np. flag).

Na liście pojawiają się wszystkie zaprogramowane niepodłączone wyjścia oraz jedno nie zaprogramowane niepodłączone wyjście.Wykorzystanie niepodłączonego wyjścia ma sens, na przykład, w przypadku funkcji specjalnej «Teksty komunikatów», jeśli tylko tekst komunikatu jest istotny dla programu roboczego.

2) Wyjścia analogowe

Wyjścia analogowe są oznaczone literami AQ. Dostępne są dwa wyjścia analogowe AQ1 i AQ2. Do wyjścia analogowego można podłączyć tylko wartość analogową, tj. funkcja z wyjściem analogowym lub flagą analogową AM.

Ryż. 1. Widok przedniego panelu LOGO!

Flagi

Flagi są oznaczone literami M lub AM. Są to wyjścia wirtualne, które na wyjściu mają taką samą wartość jak na wejściu. W LOGO! jest 24 flag cyfrowych M1…M24 i 6 flag analogowych AM1…AM6.

Flaga startowa M8 jest ustawiana w pierwszym cyklu programu użytkownika i dlatego może być używana jako flaga startowa w twoim programie łańcuchowym. Jest resetowany automatycznie po pierwszym cyklu programu. We wszystkich kolejnych cyklach flagi M8 można używać w taki sam sposób, jak pozostałych flag.

Poziomy sygnałów logicznych

Poziomy sygnału są wskazywane przez hi i lo. Jeśli stan «1» = hi lub «0» = lo musi być stale obecny w bloku, to na wejście jest podawany stały poziom lub stała wartość hi lub lo. Otwarte złącza Jeśli złącze blokowe nie jest używane, może być oznaczone x.

Lista głównych funkcji — GF

Główne funkcje to proste elementy logiczne algebry Boole'a.

Lista GF zawiera bloki podstawowych funkcji, których możesz użyć w swoim schemacie. Dostępne są następujące podstawowe funkcje:

Wykaz funkcji specjalnych — SF

Kiedy wprowadzasz program użytkowy w LOGO! specjalne bloki funkcyjne znajdziesz na liście SF.Wejścia funkcji specjalnych można indywidualnie odwrócić, tzn. program przełączający konwertuje logikę „1” wejścia na logikę „0”; i konwertuje logiczne „0” na logiczne „1”. Tabela pokazuje, czy odpowiednia funkcja jest parametryzowalna (REM).

Dostępne są następujące funkcje specjalne:

• Opóźnienie włączenia zasilania

• Kierowco zwolnij

• Opóźnienie włączenia/wyłączenia

• Opóźnienie przy włączaniu z pamięcią

• Przekaźnik interwałowy (generowanie krótkich impulsów)

• Przekaźnik czasowy wyzwalany zboczem

• Asynchroniczny generator impulsów

• Losowy generator impulsów

• Włącznik światła schodowego

• Przełącznik dwufunkcyjny

• Zmień na siedem dni

• Zamień dwanaście miesięcy

• Minutnik

• Licznik czasu pracy

• Przełącznik progowy

• Analogowy przełącznik progowy

• Analogowy różnicowy przełącznik progowy

• komparator analogowy

• Monitorowanie wartości analogowych

• Wzmacniacz analogowy

• Przekaźnik samoblokujący (przerzutnik RS)

• Przekaźnik impulsowy

• Przełącznik programów

• Rejestr przesuwny

Przykład wykorzystania modułu logicznego LOGO!
Wykorzystanie układów mikroprocesorowych w elektrotechnice na przykładzie zastosowania PLC
LOGO!

LOGO! Soft Comfort jest dostępny jako pakiet oprogramowania na PC. To oprogramowanie zawiera następujące funkcje:

• graficzny interfejs do tworzenia programu roboczego w trybie offline w postaci schematu logicznego obwodu (schemat styków / schemat obwodu) lub funkcjonalnego schematu blokowego (plan funkcjonalny);
• symulacja twojego programu roboczego na komputerze;
• wygenerować i wydrukować schemat blokowy programu;
• przechowywanie programu na dysku twardym lub innym nośniku pamięci;
• porównanie programów przełączania;
• wygodna parametryzacja bloków;
• przesyłanie programu użytkowego z LOGO! do komputera iz komputera do LOGO!;
• odczyt licznika czasu pracy;
• ustawić czas;
• przejście z czasu letniego na zimowy i odwrotnie;
• testowanie online, wyświetlanie stanów i aktualnych wartości LOGO! W trybie RUN;
• zatrzymanie wykonywania programu roboczego przez komputer (STOP).

LOGO! Okno główne Soft Comfort w trybie FBD (edytor FBD)

Przykład. Model sieci elektrycznej w LOGO! Miękki komfort

Ryż. 2. Konfiguracja chronionej sieci RU1, RU2 — rozdzielnica; P1, P2 — pierwsza i druga grupa użytkowników; SF1, SF2 — pierwszy i drugi wyłącznik; K1, K2 pierwszy i drugi punkt zwarcia; I1, I2 — prądy w odcinkach sieci

Z rozdzielnicy RU1 odchodzi kilka linii elektrycznych, z których jedna jest chroniona przez wyłącznik automatyczny SF1. Z tej linii zasilana jest rozdzielnica RU2, której jedna z linii wyjściowych jest zabezpieczona wyłącznikiem SF2.

Zwarcie może wystąpić w odcinku 1 (punkt K1) lub w odcinku 2 (punkt K2), przy czym zwarcie (zwarcie) musi zostać odłączone najbliżej miejsca zwarcia. przełącznik. Jeśli jednak najbliższy przełącznik jest uszkodzony, oznacza to zwarcie. musi być wyłączony wyłącznikiem znajdującym się najbliżej źródła zasilania.

Model sieci elektrycznej w LOGO! Miękki komfort pokazano na rysunku 3.

Ryż. 3. Model sieci elektrycznej w LOGO! Miękki komfort

Wyłącznik SF1 jest symulowany przyciskiem C1 i blokami B001,… B006 i Q1.

Przycisk C1 odpowiada uchwytowi włączania/wyłączania maszyny.Wyzwalacz B001 symuluje mechaniczny zatrzask maszyny, który utrzymuje styki w stanie zamkniętym lub otwartym.

Blok B002 symuluje „dźwignię hamulca”, która umożliwia wyłączenie maszyny, gdy dźwignia włączania / wyłączania jest włączona.

Falownik B003 zapewnia wyłączenie maszyny, gdy uchwyt jest wyłączony.

Blok B005 odpowiada wyzwalaczowi, który poprzez blok B004 wyłącza wyłącznik automatyczny, gdy na jego wejście Trg zostanie przyłożone „1”. Wyzwalacz działa z opóźnieniem czasowym, które składa się z części stałej i regulowanej.

Stan styków maszyny SF1 jest określany przez wyjście Q1. Blok B006 symuluje czas ruchu styków, gdy obwód jest całkowicie otwarty.

Blok I1 symuluje zwarcie. w punkcie K1 blok M1 pokazuje obecność napięcia na odbiornikach pierwszej grupy, blok B016 symuluje prąd awaryjny w pierwszej sekcji.

Drugi odcinek sieci jest symulowany w podobny sposób, ale za pomocą wejścia I3 symulowana jest awaria wyłącznika SF2.