plc vezérlése és felügyelete interneten keresztül
DESCRIPTION
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék. PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül. készítette: Nagy Zsigmond konzulens: Dr. Szabó Tibor. Budapest, 2005. 11. 09. Célkitűzés. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemGépészmérnöki Kar
Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék
PLC vezérlése és felügyelete PLC vezérlése és felügyelete
Interneten keresztül Interneten keresztül
készítette:
Nagy Zsigmond
konzulens:
Dr. Szabó Tibor
Budapest, 2005. 11. 09.
CélkitűzésCélkitűzés
1. Interneten keresztül vezérelhető automatizálási eszközök megismerése
2. FESTO PLC illesztése a hálózathoz (hardveresen és szoftveresen)
3. Feladat, mintaprogram (PLC és HTML) meghatározása amely segítségével a technológia bemutatható és oktatható
4. Oktatáshoz szükséges segédanyagok elkészítése
AlapgondolatokAlapgondolatok
1. Gyorsan terjedő on-line kommunikáció és kereskedelem
2. Kereslet internetes kapcsolat megosztásra
3. Az ipari folyamatirányítás kommunikációs lehetőségei nagy mértékben bővültek
4. Ethernet-hálózat az iparban, mint kommunikációs fizikai réteg
A ma InterneteA ma Internete
• Nincsen központ, nincs "egy" központi gép
• Minden, a hálózatra kötött gép egyszerre fő- és alállomás
• Hálózatok óriási gyűjteménye
• Általános kommunikációs, információtovábbító médiává vált
• Számítógépekhez nem értő laikusok is könnyedén, minden tanulás nélkül navigálhatnak az Internet óceánján
Internet használataInternet használata
Mit jelent „rajta lenni az Interneten”?
• TCP/IP-protokollkészletet használja
• Van saját IP-címe
• Tud más gépeknek IP-csomagokat küldeni
Protokollok és hálózatokProtokollok és hálózatok
Szolgál-tatások
Hálózat-kezelés
Időszink-ronizálás
Automatikus FDR újrakonfigurálás
Web-szerver
E-mail TCP Open
Üzenet- kezelés
Alkal-mazási
SNMP NTP TFTP FTP HTTP SMTP Modbus
ProtokollokÁtvitel UDP TCP
Adat-kapcsolati
IP
Fizikai és adat- kapcsolati
Ethernet, LAN Hálózatok
Világháló (World Wide Web)Világháló (World Wide Web)
• Keretszerkezet
• Különféle dokumentumok hatalmas, világméretű gyűjteményéből áll
• Az oldalakat egy böngésző (browser) programmal tekinthetünk meg
HTML dokumentumokHTML dokumentumok
(HyperText Markup Language – hipertext jelölőnyelv)
• Szövegfájl
• HTML-tag – formázóutasítások
• Megjelenítendő objektumokra történő hivatkozásokat
Ahhoz, hogy meg tudja jeleníteni az oldalt, a böngészőnek értenie kell az oldal
formátumát. Szükség van egy szabványosított nyelvre.
Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő
• Ethernet hálózati csatlakozó a PLC-n
Programozható Logikai VezérlőProgramozható Logikai Vezérlő
• Ipari számítógép
• Speciális hardveregység és felhasználói program
• Technológiai folyamatok tárolt programú vezérlése, szabályozása
• Intelligens kommunikációs felület
• Folyamatirányító rendszerek létrehozhatók
• Egyszerű moduláris felépítés, kis méret
• Galvanikusan leválasztott bemeneti/kimeneti fokozatok (24 Vdc-től 240Vac)
• Könnyű programozhatóság és újraprogramozás
• Beágyazott webszerver- valós idejű PLC adatszerver
• FTP szerver
FEC FC34:
PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere
PLC és a technológiai folyamat közötti kommunikáció párhuzamos formában:
• Kétállapotú be/kimenetek
• Analóg be/kimenetek
• Frekvencia (impulzus) be/kimenetek
Program-memória
Adat-memória
Bemeneti áram-körök
Kimeneti áram-körök
Központilogikai
ill.feldolgozó-
gység
Kommunikációs egység
Programozó- egység Bemeneti
szervek
Kimeneti szervek
PLC-k kommunikációs rendszerePLC-k kommunikációs rendszere
Soros adatátvitel :
• PLC és PLC, PLC és PC, PLC és kezelő
• PLC és periféria között
• Adatok bitenként, a kiegészítő, ellenőrző jelekkel együtt, időben egymás után rendszerint egy vezetéken kerülnek továbbításra
• Az információt a feszültség vagy az áram szintje, ill. jelátmenete képviselheti
t
1 0 1 1 1 0 1 1
+6 V
0 V
Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció
PC
PLC PLC
RS 232
PC
PLCPLC PLC
PC
PLCPLC PLC
PC
a) b) c)
PLC-hálózat Ethernet
a) Több soros vonal révén kialakított pont-pont kapcsolat:
- korlátozott kommunikációra alkalmas
- alacsony átviteli sebesség és a kis távolság
b) PLC-hálózat:
- leggyakoribb kommunikációs módszer
- ha a rendszerben változás történik a hálózatot módosítani kell
c) ETHERNET-hálózat
- különösen a nagy távolságra
- nagy adatmennyiségeket igénylő kommunikáció esetén
- szabványosított, egyszerűen telepíthető
Hálózati kommunikációHálózati kommunikáció
Az irányítástechnika kommunikációs hálózatainak előnyei:
• Jelentősen kisebb kábelköltségek
• Kisebb telepítési és ráfordítási költségek
• Nagyobb üzembiztonság és teljesítmény
• Rugalmas módosítási lehetőség
A PLC rendszer ETHERNET-hálózatának alkalmazási példái:
• Távprogramozás és monitorozás
• Mail-szolgáltatás pl.: a PLC e-mail üzenetet küld hiba detektálásakor
• PLC-PLC közötti üzenetváltás
• Fájlátvitel valósítható meg a PLC-memória és a PC memóriája között
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
VEEP (Visualised Equepvipment Emulation Program) berendezés-emulációs
eszköz segítségével bármely PLC oktatható, működése tesztelhető.
Emulált berendezés összes érzékelőjét és végrehajtóját a VEEP helyettesíti.
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
1. Össze kell kötnünk a PLC be- és kimeneteit a VEEP megfelelő ki- és bemeneteivel
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
2. A berendezés működéséhez szükséges programot kell megírnunk a
FESTO AWL utasításlistás nyelv alapján az FST 4.1 programot felhasználva:
Lényege, hogy belső regisztereket (flag) használunk. A jelzőbitek értékeinek
változásából információt kapunk a PLC be- és kimeneti állapotairól
(rendszerfelügyelet), és ezáltal tudjuk e jelzőbitek értékeit a webes felületen
keresztül változtatni, ezzel a PLC működését befolyásolni (vezérlés).
3. HTML nyelven megírt Web-es felület létrehozása:
Kódsoraiban a PLC-HTML fordító számára értelmezhető utasítások szerepelnek
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
4. Meg kell határoznunk a PLC IP-címét:
Csomagemelő berendezés működtetéseCsomagemelő berendezés működtetéseInterneten keresztülInterneten keresztül
5. Fel kell töltenünk a PLC FTP szerverére a létrehozott web oldalakat:
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
Legfontosabb HTML alkalmazások:
1. Script beolvasása:<head><script language= "JavaScript" src= "fst.js" ></script></head>
Az adott parancsokat kezelni tudja, azt a PLC számára értelmezhető nyelvre fordítja.
2. Weboldalunkat állandó időközönként frissíttetjük:<head> <meta http-equiv= "Refresh" content= "3;url=oldal_neve.htm" > </head>
Valós idejű adatokat nyerhetünk, vezérelt folyamat változó paramétereinek
visszaolvasásánál jelentős.
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
3. Nyomógomb használata, beállításával a PLC memória értékét változtathatjuk :
Vezérlési funkció
A PLC programjában, feltételként figyelembe vesszük az adott memória szó értékét:
IF FW0 ‘Memória szó= V4
THEN SET O0.3 'Vezérelt kimenet
<div align="center"> <input name="button4" type="button„ onClick="CISend('MW0', '4')" value=" KI"> </div>
Rákattintás hatására a 0-s memória szót 4 decimális értékűre írja a PLC-ben.
HTML nyelvben, a gomb pozícióját és feliratát definiálva:
bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Dec.ért.
0-s szó
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 4
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
4. Adatok kiolvasása is szintén a memória bitek felhasználásával történik.
A 0.1 bemenetet az F1.1 belső regiszterhez rendeljük.
A PLC be- vagy kimeneteit jelzőbitekhez rendeljük:IF I0.1 THEN SET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbitELSE RESET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbit
A HTML-ben nem egy-egy bit értékre hivatkozunk, hanem az egész szót figyeljük, vagyis decimális értéket olvassuk ki.
HTML nyelvben:
bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Decimális
érték
1-s szó
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2
<script language= "JavaScript" >switch ( <FSTCI dmw1> )
{ case 2: document.write("Üzenet_1"); break;default: document.write("Kapcsolódás"); break; }
</script>
Webes-felület létrehozásaWebes-felület létrehozása
4. Számláló használata:
A PLC-ben a számlálás már eredetileg is belső regiszterek felhasználásával történik.
IF NOPTHEN LOAD V500
TO CP0 'Számláló értékeSET C0 'Számláló bit
IF I0.1 THEN INC CW0 'Számláló aktuális értéke
A számláló aktuális értékének kiolvasása a CW0 értékének megfelelően.
HTML nyelvben:
<p align="center"><font size="5" color="#008000">Számláló értéke:</font><font size="5" color="#FF0000"> <FSTCI dzw0> </font>
KonklúzióKonklúzió
• Webtechnológia optimalizálja az ember-gép kapcsolatot
• Könnyen elérhető megoldások, valós idejű információk
• Nincs licence a „kliens” állomásokon
• Nincs szükség a felhasználók képzésére
• Webes felület kezelése egyszerű
• Jogosultsági szinteket felállítása
• Veszélyforrások: Vírusok; kémprogramok; férgek
• Külön gondoskodnunk kell védelemről ezen veszélyforrások ellen
KövetkezőkbenKövetkezőkben
Szervo-pneumatikus munkahely Interneten
keresztüli vezérlése és felügyelete.
KöszönetKöszönet
Dr. Szabó Tibormestertanár
és
Kármán Tódor Számítástechnikai Szakmai
Kollégium
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!Köszönöm a megtisztelő figyelmet!