Šodien es dalos ar praktisku rakstu, lai palīdzētu jums saprast, kā izskatās ideāla PLC programma, un sniedzu PLC programmēšanas standartus un ieteikumus praktiskajam darbam.
Dizaina prasības perfektai PLC programmai:
Pilnīga PLC programma nav tikai sistēmas palaišana; tam ir nepieciešami arī pilnīgi komentāri, labi{0}}strukturēta arhitektūra, laba mērogojamība, visaptveroša trauksmes un aizsardzības sistēma un pirms-palaišanas simulācijas sistēma.
1. Vienkāršība
Padariet PLC programmu pēc iespējas vienkāršāku. Vienkāršība nozīmē standartizētas programmas ietvara un vienkāršu instrukciju izmantošanu. Vispārīgi runājot, tas ietver programmas struktūras optimizāciju un programmas vienkāršošanu ar plūsmas vadības instrukcijām. Konkrētāk, tas nozīmē vienas-funkcijas instrukciju aizstāšanu ar jaudīgākām instrukcijām un uzmanības pievēršanu instrukciju secībai.
2. Lasāmība
Izstrādātajai programmai jābūt labi lasāmai. Tas ne tikai palīdz programmētājam labāk izprast programmu un atvieglo atkļūdošanu, bet arī padara to viegli saprotamu citiem un lietotājiem ļauj to uzturēt. Vajadzības gadījumā tai būtu arī jāatvieglo programmas izplatīšana.
Lai nodrošinātu labu lasāmību, programmas dizainam jābūt pēc iespējas skaidrākam. Pievērsiet uzmanību hierarhijai un modularitātei, pat izmantojot objektu{1}}orientētas projektēšanas metodes. Cik vien iespējams, izmantojiet standarta projektēšanas praksi.
Ja programmēšanas valodas tiek izmantotas īpašos gadījumos, vairumā gadījumu ir jāizmanto kāpņu diagrammas, lai atvieglotu lasāmību. I/O piešķiršanai jābūt sistemātiskai, lai atvieglotu iegaumēšanu un izpratni. Ja nepieciešams, pievienojiet komentārus. Arī iekšējo komponentu izmantošanai jābūt sistemātiskai; izvairieties no to nejaušas lietošanas.
Lasāmība jāņem vērā jau programmas izstrādes sākumā. To nav viegli sasniegt pilnībā, jo programmas atkļūdošanas laikā instrukciju pievienošana vai noņemšana un iekšējo komponentu izmantošanas izmaiņas var padarīt sākotnēji skaidru programmu zināmā mērā nekārtīgu. Tāpēc plānošanas fāzē atļaujiet veikt korekcijas atkļūdošanas laikā un pēc atkļūdošanas sakārtojiet. Tā rezultātā programma būs kvalitatīvāka.
Programmas komentāros jāiekļauj vismaz šāda informācija:
A. Sistēmas komentāri: autortiesību īpašnieks un visas programmas mērķis; B. Bloka komentāri: Bloka galvenais mērķis un autors; C. Segmentu komentāri: koda segmenta mērķis; D. Mainīgo komentāri: nozīme ir pašsaprotama, tostarp I/O komentāri un starpposma mainīgo komentāri. Attiecībā uz konfidencialitātes apsvērumiem tie ir jārisina, izmantojot programmas šifrēšanas algoritmu vai bloķējot šifrēšanu, nevis samazinot komentārus.
3. Pareizība
Lai pierādītu tās pareizu darbību, PLC programmai ir jābūt pareizai un pārbaudītai, izmantojot faktisko darbību. Šī ir vissvarīgākā PLC programmas prasība; ja tas netiek sasniegts, lai cik labi būtu citi aspekti, tie ir bezjēdzīgi.
Lai nodrošinātu programmas pareizību, instrukcijas un iekšējās ierīces ir jāizmanto precīzi. Precīza instrukciju izmantošana ir saistīta ar precīzu to izpratni; tādēļ instrukciju nozīme un lietošanas nosacījumi ir rūpīgi jāizprot. Ja nepieciešams, var uzrakstīt nelielas programmas, lai pārbaudītu dažus neskaidrus norādījumus.
Vienai un tai pašai instrukcijai PLC ražošanas partiju vai sērijveida modeļu atšķirību dēļ dažas instrukcijas detaļas var atšķirties. Rūpīgi jāizlasa programmēšanas rokasgrāmata.
Svarīga ir arī iekšējo ierīču pareiza izmantošana. Piemēram, dažiem PLC ir -izslēgšanas aizsardzība, bet citiem nav. Ir svarīgi nodrošināt, lai tiktu izmantotas ierīces, kurām nepieciešama strāvas-izslēgšanas aizsardzība, un otrādi.
Īsāk sakot, vissvarīgākā prasība PLC programmām ir precīzi izmantot instrukcijas un pareizi izmantot iekšējos komponentus, lai nodrošinātu ieprogrammētās programmas pareizu izpildi.
Piemēram, Siemens PLC ir nepieciešami mainīgie ar uzglabāšanas funkcionalitāti kā starpposma mainīgie augošām un krītošām malām, piemēram, M-points vai DB-points. FC temp mainīgā izmantošana radītu problēmas.
4. Uzticamība
Programmām jābūt ne tikai pareizām, bet arī uzticamām. Uzticamība atspoguļo PLC programmas stabilitāti, kas arī ir pamatprasība.
Dažas PLC programmas darbojas pareizi normālos darbības apstākļos vai likumīgu darbību laikā, taču nedarbojas pareizi nenormālos darbības apstākļos (piemēram, īslaicīga strāvas padeves pārtraukuma gadījumā, kam seko ātra strāvas padeves atjaunošana) vai pēc nelikumīgām darbībām (piemēram, nospiežot pogas ne secīgi vai nospiežot vairākas pogas vienlaikus). Šādas programmas ir neuzticamas, nestabilas vai slikti izstrādātas.
Labas PLC programmas var identificēt neparastus darbības apstākļus un nemanāmi integrēt tos parastajos apstākļos, ļaujot programmai pielāgoties dažādām situācijām. Laba PLC programma var noraidīt nelikumīgas darbības, neatstājot nekādas "pēdas", pieņemot tikai legālas darbības.
Bloķēšana ir izplatīta metode nelikumīgu darbību noraidīšanai; releju shēmas bieži izmanto šo metodi, un arī PLC var mantot šo pieeju.
5. Modifikācijas vienkāršība
Programmai jābūt viegli modificējamai. Viena no PLC īpašībām ir tā ērtība un elastība, pielāgojoties dažādām situācijām. Tas tiek panākts, pārveidojot vai pārveidojot programmu.
Programmas pārprojektēšana tiek izmantota, ja ir jāmaina PLC procesa lietojumprogrammas prasības. Ne tikai programma tiek pārrakstīta, bet arī I/O ir jāpārdala. Vairumā gadījumu programmas pārrakstīšana nav nepieciešama; pietiek ar nelielām izmaiņām. Tas prasa, lai programma būtu viegli modificējama.
Modifikācijas vienkāršība nozīmē arī elastību, kas prasa tikai nelielas izmaiņas, lai sasniegtu mērķi mainīt parametrus vai mainīt darbības.
6. Paplašināmība
Daudzas programmas var būt iepriekš{0}}ieprogrammētas pirms izvietošanas vietnē, taču vietnei, iespējams, būs jāpievieno papildu programmas. Lai izvairītos no kopējās sistēmas struktūras izjaukšanas, katrā funkcionālajā zonā ir jārezervē pietiekami daudz vietas rezerves aparatūrai. Programmatūrai jābūt izstrādātai, ņemot vērā manuālo, automātisko un pusautomātisko{4}}darbību, un attiecīgi jāpiešķir vieta.
7. Visaptveroša signalizācijas sistēma
PLC sistēmas bieži izmanto rūpnieciskā vidē, kur katrs negadījums var radīt lielus vai mazus zaudējumus. Lai nodrošinātu negadījumu novēršanu vai samazinātu zaudējumus negadījuma laikā, ir jāuzsver PLC trauksmes un aizsardzības funkcijas. Tāpēc tas tiek izcelts kā svarīga sistēmas sastāvdaļa.
8. Programmas simulācija
Lai nodrošinātu{0}}atkļūdošanas norisi vietnē vai klientu demonstrācijām, pirms izvietošanas bieži ir nepieciešama pilnībā automātiska programmas simulācija. Tāpēc esošajai programmai ir jāpievieno simulācijas programmas sadaļa, kas tiek atvienota pēc normālas darbības vietnē{2}}. Lai programma varētu veikt simulāciju, ir jāveic šādas darbības:
(1) Konvertējiet faktiskos PLC I/O punktus par starpposma mainīgajiem vai datu bloka mainīgajiem;
(2) Uzrakstiet simulācijas programmas katrai iekārtai atbilstoši procesa prasībām.
Par labu PLC programmu var uzskatīt tādu, kas atbilst iepriekš minētajām prasībām.
PLC programmēšanas specifikācijas
1. Izvēlieties atbilstošo PLC modeli un I/O punktu skaitu. Izvēlieties īpašus funkciju moduļus īpašām funkcionālajām prasībām.
2. Iepazīstieties ar izvēlētajām PLC programmēšanas instrukcijām un kompilācijas programmatūru.
3. Plānojiet mīkstās sastāvdaļas, tostarp iekšējos relejus, turēšanas relejus, datu reģistrus, taimerus un skaitītājus.
4. Plānojiet programmu, parasti ievērojot kļūdu novēršanas, kļūdu apstrādes, manuālās apstrādes, automātiskās apstrādes un izvades apstrādes secību. Lielāki projekti vai aprīkojums ir jāsadala funkcionālās vienībās, piemēram, liftos, pārvietošanas ierīcēs un pacelšanas/rotācijas ierīcēs automatizētā ražošanas līnijā. Tie ir jāieprogrammē segmentos un blokos saskaņā ar iepriekš minēto vienību struktūru.
5. Pievienojiet īsus segmenta komentārus pirms katras segmentētās vai -bloka programmas, izskaidrojot tās funkciju. Ja nepieciešams, norādiet atbilstošo procesa plūsmu. Segmentēto vai bloķēto-programmu secībai kopējā programmā parasti ir jāievēro procesa plūsmas secība, lai nodrošinātu lasāmību.
6. Pirms programmas izstrādes aprīkojums ir jāabstrahē. Parastie faktori, piemēram, apturēšana, avārijas apturēšana, pārslodze, pārsniegums-, taimauts, drošības gaismas aizkars, sadursmes apturēšana un durvju slēdzis, ir jāizņem un jāievieto palaišanas-iedarbināšanas ķēdē vai palaišanas-galvenajā vadības un bloķēšanas ķēdē. Tas kalpo kā visas programmas struktūras galvenais priekšnoteikums. Pamatojoties uz to, programma tiek sadalīta divās galvenajās funkcionālajās zonās: automātiskā un manuālā.
7. Kopīgie faktori programmas struktūras manuālo funkciju apgabalā, piemēram, manuālā darbība un faktori, kas apdraud aprīkojumu un personīgo drošību, ir jāizņem un jāievieto manuālajā galvenajā vadības un bloķēšanas ķēdē, lai aizsargātu, vairogu un trauksmi manuālai vadībai.
8. Kopējie faktori programmas struktūras automātisko funkciju apgabalā, piemēram, automātiskā darbība,-limita pārsniegšana un taimauta faktori, ir jāizņem un jāievieto automātiskajā galvenajā vadības un bloķēšanas ķēdē, lai aizsargātu, vairogu un trauksmi ierīcēm, kuras tiek vadītas automātiski. Vispārējs princips ir stingri ierobežot aprīkojuma iekļūšanu, vienlaikus brīvi ierobežojot aprīkojuma izeju, nodrošinot drošību.
9. Programmā ir jāizstrādā galvenās atiestatīšanas funkcija, kas atvieglotu ātru un vienkāršu iekārtas normālas darbības atjaunošanu nepareizas darbības gadījumā. Veicot sākotnējo atiestatīšanu, atiestatīšanas procesa laikā pilnībā jāņem vērā aprīkojuma un personāla drošība.
10. Pārslēdzoties no automātiskā režīma uz manuālo režīmu, programmai jāizdzēš izejas un starpstāvokļi no automātiskā režīma. Īpaši, izmantojot SET instrukciju automātiskajā režīmā, tā ir jādzēš, izmantojot RESET instrukciju manuālajā režīmā.
11. Programmēšanā ir stingri aizliegtas divas izejas; tas ir, viens un tas pats izvades paziņojums vai tā pati izvades spole, kas programmā parādās divas vai vairākas reizes. Vienam un tam pašam izvades punktam dažādos režīma apstākļos pārsūtīšanai izmantojiet starpreleju un, visbeidzot, apvienojiet tos vienā izvades punktā.
12. Izmantojot skārienekrānu, skārienekrānam un PLC koplietoto vadības apgabalu un statusa apgabalu nedrīkst izmantot citai funkcionālai programmēšanai.
13. Pirms jebkura īpaša PLC moduļa izmantošanas pārbaudiet, vai tā vadības zona un statusa apgabals aizņem darba vārdus. Ja tā, neprogrammējiet šos darba vārdus citiem mērķiem.
14. PLC ieejas, izejas, starpreleji, taimeri, skaitītāji un datu reģistri ir jāanotē ar ķīniešu rakstzīmēm. Ievadēs un izvadēs jāiekļauj arī komponentu nosaukumi un atzīmju numuri. Atbilstošajiem ievades punktiem parasti tiek iestatīti NAV kontakti, kas savienoti ar ārējiem slēdžiem. Ieejām, kurām nepieciešami NC kontakti, tas jānorāda komentāros. Visiem komentāriem jābūt skaidriem un nepārprotamiem, izvairoties no pārpratumiem un līdz minimumam samazinot vispārīgu terminu lietošanu.
15. Kad projekta atkļūdošana ir pabeigta, galīgā programmatūras programma ir jāsaglabā. Saglabātā faila nosaukumā jāiekļauj projekta numurs, autors, datums un versijas numurs.
16. Attiecībā uz programmas šifrēšanu: Šifrētās programmas parole ir jāsaglabā īpašā failā, skaidri norādot lietotājvārdu, paroli un atļaujas. Šis fails ir jāizplata vismaz diviem cilvēkiem, lai uzzinātu paroli un novērstu programmas nepieejamību paroles zaudēšanas dēļ.
Programmēšanas ieteikumi
1. Ja PLC un resursdators (vai skārienekrāns) veido uzraudzības sistēmu, ekrānā bieži ir jāparāda vadības režīmi, piemēram, "manuālais" un "automātiskais" (parasti vairākiem režīmiem var būt tikai viens). Programmā var izmantot instrukciju "MOV". Piemēram, ja ir atlasīts "manuāls", konstante 1 tiek PĀRVIETOTA reģistrā VB10; ja ir atlasīts "automātisks", 2 tiek PĀRVIETOTI tajā pašā reģistrā VB10. Pārbaudot datus reģistrā, var noteikt sistēmas vadības režīmu. Šīs pieejas priekšrocība ir tā, ka tā ir viegli saprotama un ļauj izvairīties no sarežģītām procedūrām, piemēram, bloķēšanas.
2. Ja programma ietver analogā signāla vadību, ja nolasītajam analogajam signālam praktiski nav kļūdu, ievades aizkavēšanai var izmantot laika filtrēšanu. Ja nolasītajos datos ir liela kļūda, ir nepieciešamas citas filtrēšanas metodes, piemēram, vidējā noteikšana. Plašāku informāciju skatiet attiecīgajā dokumentācijā.
3. Programmas atkļūdošanas laikā, ja nosacījums ir izpildīts, bet izvades spole nav aktivizēta, pārbaudiet, vai šī jūsu programmas sadaļa ir iekļauta šādos priekšrakstos, piemēram, "JUMP go to". Vēl viena iespēja ir tāda, ka pēc programmas pārtraukuma nosacījums ir izpildīts, bet nav izvades; tas parasti norāda, ka šī programmas sadaļa netiek skenēta.
4. Secīgās vadības programmās, ti, kad viena darbība ir pabeigta un tiek uzsākta nākamā darbība, +10+10 vadības režīms ir ļoti ērts. Ideja ir šāda: inicializācijas laikā reģistrs ir iepriekš iestatīts uz 0. Pēc sistēmas palaišanas tas tiek palielināts par 10, palielinot reģistra vērtību līdz 10. Ja reģistrs ir 10, var veikt pirmo darbību. Pēc pirmās darbības reģistrs atkal tiek palielināts par 10, palielinot reģistra vērtību līdz 20, ļaujot veikt otro darbību. Pēc otrās darbības tas atkal tiek palielināts par 10, palielinot reģistra vērtību līdz 30. Tādā veidā, pārbaudot vērtību reģistrā, var noteikt vēlamo darbību. Ja nepieciešama lēciena darbība, pieaugumu var mainīt no 10 uz 20, 30 utt. atkarībā no konkrētajām prasībām.
Kāpēc palielināt par 10, nevis 1? Jo pēc palielināšanas par 10, ja segments ir jāievieto, to var ievietot jebkurā no 10 pieejamajiem slotiem.
5. Izstrādājot programmu, ja rodas ar procesu saistīta kļūme (ko nekontrolē vadības sistēma), vislabāk ir saglabāt kļūmes parādību un nodrošināt vizuālus un skaņas signālus, līdz operators atiestata sistēmu, lai viņš apzinātos kļūdu. Pretējā gadījumā, ja sistēma apstājas, citi var pieņemt, ka programmā ir problēma. Šie punkti parasti jāņem vērā, izstrādājot jaunu sistēmu.
6. Bieži izsauktās apakšprogrammas var izveidot apakšmoduļos biežiem izsaukumiem.
7. Tā kā katram ražošanas iekārtas darba cikla posmam ir nepieciešams noteikts laiks, lai izpildītu, un šiem laikiem ir noteikti ierobežojumi, vienlaikus ar uzraugāmā soļa sākumu var iedarbināt taimeri. Taimera laika iestatījumam jābūt par 20–30% garākam nekā parastajam darbības ilgumam. Taimera izejas signālu var izmantot trauksmes vai automātiskās izslēgšanas ierīcēm. Kad soļa laiks pārsniedz norādīto laiku, sasniedzot atbilstošo taimera iepriekš iestatīto laiku, un pirms nākamās darbības sākuma taimeris izdod kļūdas signālu. Šis signāls aptur normālu darba ciklu un uzsāk trauksmes vai izslēgšanas procedūru; to mēs parasti saucam par pār-cikla aizsardzību.
8. Dažiem drošības noteikšanas slēdžiem (piemēram, avārijas apturēšanas pogām, drošības gaismas aizkariem, robežslēdžiem utt.) jāizmanto normāli aizvērtas (NC) ieejas.
9. Drošības un enerģijas taupīšanas apsvērumu dēļ izvadi jāprojektē tā, lai tie aktivizētos tikai tad, kad tas ir nepieciešams, un apstājas, kad darbība ir pabeigta, nevis jāprojektē tā, lai tā nepārtraukti izvadītu, līdz ir nepieciešama apturēšana.
10. Izpildmehānismu darbības principam ir jābūt šādam: labāk nekustēties, nekā nekustīgi kustēties.
11. Atsevišķas-vienības aprīkojuma vadība: katrai iekārtai ir jābūt manuālai/automātiskai pārslēgšanas funkcijai un ieslēgšanas/apturēšanas funkcijai manuālas darbības laikā. Pārslēdzoties no automātiskās uz manuālo darbību, iekārta nedrīkst apstāties; pārejot no manuālās uz automātisko, iekārtas iedarbināšana/apturēšana ir atkarīga no automātiskās programmas.
12. Katrai aprīkojuma vienībai (sūknim, ventilatoram un citam lielam aprīkojumam) jābūt pagrieztam pēc 24 stundu darbības, un jābūt kumulatīvam darbības laika ierakstam, ja vien resursdators nav iestatījis palaišanas/apturēšanas secību; pretējā gadījumā operatoram tas jāiestata manuāli.
