zalotay peter plc alapok

PLC tanfolyam Zalotay Pter108

V. Fejezet

AZ ALAPSZINT PLC

TANFOLYAM

Forrs: http://www.doksi.hu


,

5. A programozhat logikai vezrlkAz ipari automatizlsban nagyon elterjedt programozhat logikai vezrlk tulajdonkppen

cl-szmtgpek ipari alkalmazsokhoz.

A defincit bvebben kifejtve olyan szmtgpek, amelyek feladata az irnytstechnikai

feladatokban szerepl logikai s szmtsi (aritmetikai) mveletek elvgzse. A mveletek

bemeneti adatait az irnytand technolgitl kapja, s az eredmnyeket is a technolgia

fel kzvetti. Miutn ipari krnyezetben kell mkdjn a szmtgp s a krnyezet

kapcsolatt nagy megbzhatsg, zavarvdett, s teljestmnyillesztst is ellt peri-

frikkal rendelkezik. A perifrik illesztik az irnyts bemeneti vltozit ( parancsok,

felttelek stb. ), a technolgiai berendezs beavatkoz kszlkeit ( relk, mgnes-

kapcsolk, szelepek stb. ), illetve a klnbz jelz kszlkeket ( lmpk, hangjelzk,

szmjegyes megjelentk stb.).

5.1 . A PLC-k fejldseAz 1960-as vek vgig a szmtstechnika, s az ipari irnytstechnika lnyegben

egymstl fggetlenl fejldtt.

Erre az idszakra a flvezetk ( tranzisztorok, majd az integrlt ramkrk ) alkalmazsval

a szmtgpek, s alkalmazsuk nagyon gyorsan fejldtt. Ugyanakkor az automatiz-

lsban mg egyeduralkod az elektromgneses eszkzk ( relk, mgnes-kapcsolk stb.)

alkalmazsa.

Ezekben az vekben klnsen a gpkocsigyrtsban - jelents volt a termels felfutsa.

A futszalagon trtn gyrts ignyelte az automatikus irnytst. Az alkalmazott vezrl

egysgek huzalozott berendezsek voltak, s egy jabb technolgihoz j rendszert kellett

pteni.

A szmtgpek fejlettsge, s nvekv alkalmazsi terlete magtl rtetden eredm-

nyezte azt a felismerst, hogy az ipari irnytsok terletn is lehetne alkalmazni a

szmtgpeket. Az ekkor gyrtott szmtgpek mg csak lgkondicionlt krnyezetben

zemeltek megfelelen, s nagyon rzkenyek voltak az elektromgneses zajokra. Ezek

voltak elssorban azok az okok, amelyek korltoztk ipari alkalmazsukat.



1966-67-es vekben a MODICON cg tervezte az els, kimondottan ipari vezrlsek

szmra alkalmas programozhat elektronikus berendezst a Generl Motors rszre. Ez a

PLC ( Programabble Logic Controller - Programozhat Logikai Vezrl ) szletse. A PLC

- amelyet ipari szmtgpnek is nevezhetnk - gyrtsa s alkalmazsa elszr az Egyeslt

llamokban, de rvid idn bell Eurpban is nagyon gyorsan fejldtt. A gyors fejldsre

mi sem jellemzbb, mint hogy t vvel ksbb mr tbb mint szz gyrt mutatott be PLC-t

a nemzetkzi ipari vsrokon.

A legels kszlkek elsdlegesen a rels-mgneskapcsols vezrlseket kivltsra kszl-

tek. A lnyeges eltrs nem abban volt, hogy a PLC elektronikus kszlk, amely gyorsabb,

hanem a programozhatsgban.

A rels berendezst egy adott feladatra ksztettek, s az ramkri elemek sszektse,

huzalozsa hatrozta meg a mkdst. A mkds megvltoztatsa csak a huzalozs

mdostsval, j kszlkek beiktatsval lehetsges. Mai szhasznlattal az ilyen

berendezseket huzalozott programozs kszlkeknek nevezzk.

A PLC-k ramkri felptse a hardver ( hardware kemny anyag ) kzvetlenl mg

semmilyen feladatot nem tud vgezni. A mkdshez program (szoftver, software lgy

anyag ) is szksges. Ugyanazon kszlknl is a program megvltoztatsa, j program

betltse a mkdst alapveten mdostja. A program a PLC memrijban van, innen a

trolt program, vagy szabadon programozhat berendezs elnevezs. A program

mdostsa, fejlesztse gazdasgosabb, s fleg sokkal tbb lehetsget knl mint egy j

kszlk megptse.

Az eltelt harminc v alatt nagyon sokat fejldtek a kszlkek. A mikroprocesszorok

megjelense az 1970-es vek kzepe - gyorstotta meg a fejldst. Bvlt a kszlkek

alkalmazhatsgi terlete.

Az els idszakban a kzepes s a nagyobb kipts PLC-ket alkalmaztk. A mretet a ki-,

s a bemenetek szmval szoks jellemezni. ( Kzepes mret az 500 krli, mg a nagy az

1000 vagy a feletti ki-, bemenet szm.) Ez egy teljes technolgia berendezs irnytsra

alkalmas kszlk.

A 80-as vek kzeptl kezdve minden gyrt piacra dobta a sajt kismret , 10 20 db

diszkrt jelet feldolgoz kszlkt. Ezek a kompakt PLC-k egyedi irnytsi feladatokhoz

ugyangy alkalmazhatk, mint egy nagyobb rendszer egysgeknt. A kompakt kszlkek

mindegyikben van



diszkrt ki-, bementi,

analog ki-, bementi,

megszakts ( interrupt ) bemeneti, valamint

tbb soros vonali

illeszt egysg. Az egyedi feladatokat is nllan ellt kszlkek soros kommunik-

cis egysgeken keresztl csatlakoztathatk egymshoz nagyobb rendszerbe.

A tbb PLC bl felptett rendszer mind gazdasgossgi szempontok, mind pedig

sebessg, ill. hatkonysg szerint is elnysebb az egyetlen PLC-bl felptett nagy

rendszereknl. Az nll kszlkekbl szervezett irnytst nevezik osztott intelli-

gencij , vagy modulris szervezsnek.

Az osztott felptsben az egyes kszlkek a kapcsolatot az un. ipari buszok on

keresztl tartjk. Ilyen ipari kommunikcis busz pl. a MODBUS, PROFIBUS stb. A

kommunikci feladata a mkds sszehangolsa, felgyelete s a szksges informcik

gyjtse a mrs-adatgyjts .

A PLC-k fejldse a programoz eszkzk, s programozsi mdszerek vltozsn

keresztl is nyomon kvethet. A kezdeti idszakban a programozs nll programoz

kszlkek -el trtnt. Ezek a kszlkek rendszerint csak az un. lineris programok

rsra voltak alkalmasak.

Az 1980-as vek elejn megjelen PC-k ( Personal Computer, szemlyi szmtgp )

megjelense j lehetsget teremtett a PLC programozsban is. Elssorban az a PLC tpu-

sonknt klnbz programoz kszlkeket vltottk ki PC vel. gy a programfejleszts-

hez csak szoftvereket kellett kszteni. A szmtstechnikai lehetsgek nagyon gyors fejl-

dse, valamint a PLC be ptett modulok bvtse egytt eredmnyezte a sokkal gyor-

sabb, rugalmasabb modulris programozs - i mdszerek elterjedst.

5.2. A PLC - k felptseA PLC - k mindegyikben megtalljuk

a kzponti vezrl egysget ( CPU Central Processor Unit ),

a program memrit (PMEM),

az adat memrit (DMEM),

a perifria illeszt egysgeket (I/O ILL.),



s a tpegysget (TE).

A rendszertechnikai felptst szemllteti a 3.1.bra.

3.1.bra

5.2. 1 . A kzponti vezrl egysg

A CPU irnytja a mikrogp program szerinti mkdst. A mkds a programban

egyms utn kvetkez utastsok vgrehajtsn alapul. Egy utasts vgrehajtsa ( az un.

utasts ciklus ) sorn a CPU

a programtrbl beolvassa a soron kvetkez utastst,

vgrehajtja az utastsnak megfelel elemi mveletet, s

ellltja a mikrogp elemeit vezrl jeleket.

A mikrogp - ben, gy a PLC -nek alkalmazottban is alapveten kt programot klnbz-

tetnk meg.



Az opercis-, vagy monitor program tbbek kztt irnytja perifriik,

memrik kztti adattvitelt ( beolvasst, kiratst ), a megszaktsok ( interrupt )

kezelst, valamint biztostja a felhasznli program ciklikus futtatst.

A felhasznli program a PLC-t alkalmaz ltal megrt program. A program

feladata az irnytand berendezs kvnalmak szerinti mkdtetse.

A tphlzat bekapcsolsa utn a monitor program inicializlja ( kezdeti rtkre lltja ) a

PLC perifriit, lefuttatja a tesztel programokat, s ha hibtlan a rendszer felllsa, akkor

indtja el az irnytsi feladatot vezrl ciklikus programot, ms megnevezs szerint a PLC-

ciklus -t.

A PLC kszlkek ciklikus programfeldolgozst szemllteti a 3.2. bra szerinti folyamat-

bra.

Beme ne ti ada-to k fri sst se

Fel has znl iprogr amfut t ats a

Ki m enete k fri sstse

3.2.bra

Minden PLC - ciklus legfontosabb rszei:

a bemeneti adatok frisstse, amely sorn a PLC hez csatlakoz bemeneti

egysgek aktulis llapot - t beolvassa, s azokat letrolja az adatmem-

ria bemeneti szegmensbe,

megoldja - az elzekben beolvasott bemeneti adatok alapjn - a felhasznli

programban megfogalmazott logikai, aritmetikai feladatokat, s az eredmnyeket

letrolja az adatmemria kimeneti szegmensbe,

a feladatok megoldst kveten a kimeneti memriba trolt j eredmnyek

alapjn belltja ( frissti ) a kimeneti egysgek llapott .



A lert program-ciklus mindaddig ismtldik, amg hiba, vagy lellts be nem kvetkezik. A

program vgrehajtshoz id szksges. Azt az idt, ameddig egy PLC ciklus tart, nevezik

ciklusid nek. A ciklusid hrom rszre bonthat, gymint:

a bemeneti adatok frisstshez tartoz id tbe ,

a felhasznli program futsnak ideje tf ,

a kimenetek frisstshez tartoz id tki.

A hrom idbl lland rtkek a be-, kimeneti frisstsi idk, amelyek a PLC konfigur-

cijtl, s jelfeldolgozsi sebessgtl fggnek. A tnyleges irnytsi program futsnak

ideje vltozik a feladat nagysgtl fggen. Egy kzepes mret irnytsi feladatot

megold PLC ciklus ideje 5 50 ms kztti rtk. A mindenkori ciklusid hatrozza meg,

hogy az adott irnytsi feladatban milyen sebessg bemeneti vltozsokat lehet mg

feldolgozni, illetve gyorsan lehet vltoztatni az irnytsi szakaszba trtn beavatkozst. ( A

ciklus-idt szoks mg a PLC reakci-idejnek is nevezni. )

5.2. 2. Memrik

A mikrogpek mkdshez felttlenl szksges a programot, s a szmtsok, mveletek

vltozinak, s eredmnyeinek rtkt trol memrikra. Funkcionlisan ezek kln egy-

sget alkotnak, ugyanakkor fizikailag egy memria is alkothatja ezeket.

5.2. 2. 1. A program memria( PMEM )A mikrogp mkdst elr program utastsainak megfelel mveleti kdokat, s ehhez

tartoz mveleti tnyezket ( operandus ) trolja a program memria. A mveletek

vgrehajtsa sorn e memria terletrl csak olvass trtnik. Olyan mikrogpek - ben

amelyek csak egy programot hajtanak vgre ( pl. vide-magn irnytsa ), a programot un.

fix-memria ( ROM, PROM, EPROM, EEPROM ) trolja. A PC - ben vltozik az ppen

vgrehajtand program, ezrt itt irhat-olvashat memriba ( RAM ) troldnak az ppen

aktulis program kdjai, operanduszai.

5.2. 2. 2. Az adatmemria ( DMEM )Az adatmemria trolja a mkds sorn hasznlt vltozk, perifrikrl beolvasott, ill.

kiviend informcik aktulis rtkeit. A feladatbl addan csak irhat-olvashat memrik

( statikus s dinamikus RAM, mgneses trolok stb. ) hasznlhatak ilyen feladatra.

5.2. 3. Perifria illeszts ( I/O Illesztk )

A mikrogp s a kls eszkzk adatforgalma s vezrlse a perifria illeszt

egysgeken keresztl trtnik. Mindkett irnyulhat a kls eszkztl a mikrogp - be ( be-



meneti-, vagy input egysg ), illetve ellenkez irnyba ( kimeneti-, vagy output egysg ). Az

ember-gp kzvetlen kapcsolat alapeszkzei az adat-, s parancsbevitelre szolgl klavi-

atra , illetve a klnbz megjelent egysgek (kperny, szm-, s karakter kijelzk

stb. ) ahov a mikrogp a mveletek eredmnyeit rja ki. Amikor a mikrogp egy berendezst

irnyt ( automatizls ) az informcik cserje, s a parancsok kiadsa gp-gp kztti

illeszt egysgeken keresztl trtnik.

5.2. 4. A tpegysg

A mikrogp feszltsg, s ramelltst biztostja. A leggyakrabban norml hlzatbl ( 230

VAC 50 Hz ) lltjk el a tpegysgek az integrlt ramkrk biztos mkdst szolgl

stabilizlt ( Ucc= 5 V ), illetve az egyb clokra hasznlt stabilizlatlan egyenfeszltsgeket (

12 V , stb. ). Klnleges mikrogpek tpenergijt akkumultor is biztosthatja ( pl.

gpkocsik fedlzeti szmtgpei, meteorolgiai mrsadatgyjtk stb. )

5.3. Adatok cmzseAz irnytsi feladatokra alkalmazott PLC-kben a beolvasott bemeneti rtkek, bels vltozk

( rszeredmnyek ) s a vezrl kimenetek kiszmtott rtkei a bels adat-memriban

vannak. A felhasznli programban ezekre tbbszr is kzvetlenl kell hivatkozni. A

memria egyes cellit, illetve bitjeit a processzor cmek alapjn irja, vagy olvassa. Ugyangy

a felhasznli programokban is cmek alapjn lehet hivatkozni a vltozkra. A klnbz

PLC gyrtk eltr mdozat cmzseket alkalmaznak, s ezrt a programoz szoftver is

PLC tpus fgg.

A PLC-k adatmemrijt alapveten kt nagy terletre lehet osztani, gymint

a kt rtk vltozkat trol, bit-cmezhet s,

a digitlis bjtos, szavas vltozkat trol memria.

Mindkt memria terlet funkcionlis szempont szerint - tovbbi rszekre bonthat. Igy

megklnbztetik

a bemeneti,

a kimeneti, s

a bels vltozk

rtkeit trol memria terleteket. A felsorolt szempontok szerint csoportostott memria

terletek elrsre szolglnak a klnbz cmek.



A cmzsi mdok az egyes gyrtk szerint klnbz. A kvetkezekben hrom cg, a

Siemens, az Omron, s a Modicon PLC-k programozsnl hasznlt cmzsi mdszerekrl

adunk egy tmr ttekintst.

! SIEMENS PLC cmzsek

A klnbz funkcira elklntett memriaterletek 16 bites szavas szerve-

zsek. A hasznlt cmzsi hrom rszbl ll:

Bet(k) bjt-sorszm . bit-sorszm

a bet(k) adja meg a memriaterlet funkci-jt, s tpust,

a bjt-sorszm a memria-terlet kezdettl szmtott szm (relatv cmzs),

a bit-sorszm a bjton belli bit-sorszm ( 0 7 ).

A kvetkezkben nhny konkrt pldt mutatunk.

Bemeneti vltozk: ( Eingang, vagy Input ).

Pl.

E 12.6 (I 12.6) a bemeneti memria 12. bjtjnak 6.bitje,

EB 24 ( IB 24 ) a bemeneti memria 24. bjtja,

EW 32 ( IW 24 ) a bemeneti memria 32. szava.

Kimeneti vltozk: ( Ausgang, vagy Output ).

Pl.

A 46.0 (O 12.6) a kimeneti memria 46. bjtjnak 0.bitje,

AB 13 ( OB 24 ) a kimeneti memria 13. bjtja,

AW 42 (OW 24 ) a kimeneti memria 42. szava.

tmeneti ( bels ) vltozk: ( Merker, vagy Flag ) csak bites vltoz.

Pl.

M 9.4 (F 9.4) a merker memria 9. bjtjnak 4.bitje,

A PLC tovbbi funkciit idzts, szmlls, analg bemenet stb. cmzse is

hasonl, csak a klnbz funkcihoz ms-ms bet-kombinci tartozik.

! OMRON PLC cmzsek

Az Omron PLC csaldban is sokban hasonlan betk, s szmok egyttese

hatrozza meg a vltozk rtkt trol hely elrst.

Betk Sz-sorszma . bjt-sorszma

A lnyeges eltrs a Siemens jellsi rendszertl az, hogy mind a bemeneti, mind

a kimeneti, mind pedig a merker memrihoz azonos bet-jellst alkalmaz, s a

cmtartomnyokkal hatrolja el a hrom memriaterletet.



Bemeneti vltozk: IR ( input/output regiszter) 000 009 sz-sorszm

Pl.

IR 001.12 a 001. sz 12. bitje

IR 007 a 007. sz

Kimeneti vltozk: IR ( input/output regiszter) 010 019 sz-sorszm

Pl.

IR 012.02 a 012. sz 02. bitje

IR 017 a 017. sz

tmeneti vltozk: IR ( input/output regiszter) 200 231 sz-sorszm

Pl.

IR 216.15 a 216. sz 15. bitje

IR 227 a 227. sz

A PLC tovbbi funkciit idzts, szmlls, analg bemenet stb. cmzse is

hasonl, csak a klnbz funkcihoz ms-ms bet-kombinci tartozik.

! MODICON PLC cmzsek

A Modicon PLC csaldban csak szmjegyes cmzst alkalmaznak. A szmok

els szmjegye adja meg a memria funkcijt, a kvetkez szmjegyek a me-

mrin belli sorszmot, amely PLC tpusonknt klnbzhet.

Kimeneti s tmeneti vltozk 0xxxx,

Bemeneti vltozk 1xxxx,

Bemeneti regiszterek 3xxxx,

ltalnos s kimeneti regiszterek 4xxxx,

Az xxxx el jellt sorszmok csak decimlisak, s minden terleten 0001-el

kezddik.

A PLC - k memria szervezse 16 bites szavas elrs.

5.4. Programozsi nyelvekAz els PLC-k alkalmazsnak idejben az automatizlsban az ramt terv volt az elfoga-

dott dokumentlsi mdszer. A vezrl ramkrket is ilyen formban terveztk.

Termszetszeren a PLC-k egyik programozsi nyelve is ezt kvette, s ltra diagram -

nak nevezik. Ltra diagramos programozs csak kpernys programoz kszlkkel oldhat

meg.

Egyszerbb programoz-kszlkeken az utasts-lists nyelvezettel kellett programozni.



Azt kveten, hogy a programozs PC n trtnt, jabb nyelvezet a funkcionlis blokk

ok segtsgvel trtn programozst is alkalmazzk.

5.4. 1. Ltra-diagram

A rels-mgneskapcsols vezrl ramkrk dokumentlsnl hasznlt kapcsolsi rajzban

minden vezrelt kszlk ( lmpa, rel-, vagy mgnes-kapcsol gerjeszt tekercse stb.) a

vezrl elemek ( nyomgomb, kapcsol, helyzetrzkel stb. ) vegyes kapcsolsn keresztl

kap gerjeszt ramot. Ezt nevezik ram-t -nak ( innen a rajzolsi mdnak az elnevezse ).

Az ilyen kapcsolsi rajzon vgig kvethet, hogy az ramkrbe kapcsolt kszlkek milyen

llapotban folyik ram a vezrelt kszlk tekercsn, vagyis mikor hz meg. Az egyes

kszlkek rajzjeleit szabvnyok rgztetik. A rajz egyttal a huzalozshoz is segtsget

nyjt.

A kvetkez sszellts a leggyakrabban hasznlt jellseket ( rajzjeleket ) mutatja.

Mindegyik jel a mkdsi funkcira utal szimblumbl, s egy terv-jelbl ( azonost ) ll.

Funkci Tervjel

1-es szm zr nyomgomb Be1

5-s szm bont nyomgomb Ki5

Az R5 rel 3-as szmmkdskor zr rintkezje R5-3

Az MK2 mgnes kapcsol 1-es szmmkdskor bont rintkezje MK2-1

Az 5-s szm rel (tekercse) R5

A 2-es szm lmpa LP2

A bemutatott jellsek a klnbz orszgok szabvnyai szerint vltozhatnak.



A 3.3. brn az R5 rel ntart vezrlst biztost kapcsols ram-utas rajza lthat.

3.3.bra.

A vezrl ramkr tphlzata itt az S fzis s a 0. Egy vezrelt kszlk pl. az R5 tekercse

csak egyetlen ram-tban szerepelhet!

A rel mkdsnek felttelt szban a kvetkezkppen fogalmazhatjuk meg: a rel teker-

csn ram folyik t, ha a Be1 gomb rintkezje, vagy az R5-3 rintkez kzl legalbb az

egyik zrt, s nem nyitott a Ki5 gomb rintkezje.

A szveg alapjn is eldnthetjk a logikai kapcsolatot, miszerint a prhuzamosan kapcsolt

elemek vagy, mg a sorba ktttek s kapcsolatban vannak.

Megfordtva az elz kvetkeztetst, a programozsnl a feladat logikai feltteleit ismerjk

igazsgtblzatban, vagy logikai fggvny formjban. A ltra-diagramot teht gy kell

felrajzolni, hogy amely elemek S kapcsolatban vannak azoknak a szimblumait sorba, mg

azokat amelyek VAGY kapcsolatak prhuzamosan rajzoljuk.

A PLC programozsnl hasznlt ltra-diagram megrajzolsa az ram-t tervhez hasonlt. A

hasznlt szimblumok viszont csak arra utalnak, hogy mikor folyik ram. Az egyes

kszlkeket a tervjel helyett pedig egy szm azonostja. A szimblumhoz rt szm megadja,

hogy melyik cm bemeneti, vagy kimeneti illeszt egysghez csatlakozik a kszlk, vagy

hogy a memriban milyen cmen helyezkedik el egy bels vltoz llapott trol bit, vagy

bjt.

Egy vezrls programozsa eltt tblzat - ban, vagy blokk diagram - ban meg kell adni,

hogy az egyes kls eszkzk a PLC milyen cm bemeneteihez csatlakoznak. Ez a cm lesz

a program-szimblum cme is! Amennyiben a vezrlsnl bels bit-vltozt ( merker ),

illetve bjt - os, vagy szavas ( kett, vagy tbb bjt PLC fgg ) vltozt (regiszter) is

hasznlunk, akkor ezeket is tblzatban kell rgzteni.



A leggyakrabban hasznlt szimblumok a kvetkezk:

Funkci Cm

Mkdskor zr 1002

Mkdskor bont 0012

Bekapcsolskor egy 0121ciklus-ideig zr (pozitv l)

Kikapcsolskor egy 1045ciklus-ideig zr (pozitv l)

Vezrelt objektum 0028

Trolt (Latch-elt) vez- 0158relt objektum

Vzszintes segdvonal

Fggleges segdvonal

A szimblumokhoz rt cmeket PLC tpusonknt klnbz mdon kell megadni. Az brban

csak azrt rtunk plda cmeket, mivel minden logikai szimblumhoz tartozik cm. (A

programozskor a kszlk nem is fogad el cm nlkli

megadst!)

A plda szerinti ntart vezrls programozshoz a kszlkek s a PLC csatlakoztatsnak

blokk vzlatt, valamint a programot mutatja a kvetkez 3.4. bra. ( A cmzs MODICON

rendszer).



3.4.bra.

Az ramt-terv s a ltra diagram rajztechnikailag nagyon hasonl, mgis lnyeges a

klnbsg kzttk.

A huzalozott ramkrkben alkalmazott kszlkhez annyi segdrintkezt kell hasznlni,

ahny ramkrben szerepel az adott kszlk. Az ramt-terv szerinti rajzban ezrt kell az

egyes rintkezket tpus ( zr, nyit ), s sorszm szerint is megklnbztetni.

A PLC mkdsbl addan egy kszlk llapott ciklusonknt lekrdezs alapjn egy

bels memria bit trolja. A felhasznli programban az adott kszlket azonost vltoz

tetszleges szm ram-tban felhasznlhat anlkl, hogy a kszlkrl j bemenetet

kellene kipteni. Az adott vltoz a programban tagadhat is/s ezrt mind mkdskor

zr, mind pedig bont jelleg felhasznlst is lehet programozni egyetlen bemeneti

csatlakozsrl. A lertakbl kvetkezik, hogy minden alkalmazott ktllapot kszlktl

csak egyetlen llapotjelzst ( rintkezt ) kell bektni a PLC bemenetre.

Az brn szemlltetett pldban az ramrt megszakt Ki5 nyomgombrl mkdtetskor

zr rintkezt hasznlhatunk, miutn a programban a tagadottjt ( bont szimblum ) alkal-

maztuk. A program elksztsekor erre nagyon oda kell figyelni!

A bemutatott szimblumok csak a kt-rtk ( bit es ) vltozk hasznlathoz alkalmaz-

hatk, s mindegyik PLC programozsnl nagyon hasonl. Az esetleges eltrseket az adott

PLC programozi krnyezetben lehet megismerni.

A klnbz ipari vezrlseknl ksleltetseket , szmllsokat , valamint aritmeti-

kai mveletek is kell programozni. Ezek mr tbb funkcij mveletek, amelyeket blokk

szimblumokkal ( funkcionlis blokk ) rajzolunk be a ltra-diagram tpus programba. Az

ilyen blokkok a klnz PLC nl jelentsebben eltr egymstl. Ezeket a funkcik is-

mertetsnl rszletesen trgyaljuk.



A ltra-diagram formj programozs teht egy grafikus programnyelv . A

megrajzolt brbl a fordt program ( compiller ) s a szerkeszt ( linker ) lltja el azt

a gpi-kdsorozatot , amely a PLC kzponti vezrl egysgnek ( CPU, mikroprocesszor)

a mkdst meghatrozza. A fordtst, szerkesztst a programoz eszkzben (pl. PC) fut

programoz szoftver automatikusan vgrehajtja. A programoznak a grafikus forrst

kell megrajzolnia a program EDITOR - a segtsgvel.

5.4. 2. Utasts lista

A szveges formj programozs az utasts lista. A lista minden egyes sora egy el emi

mveletet r le. Egy mvelethez ltalban egy utasts s a mvelethez tartoz

operandusz ( cm, vagy adat ) tartozik. Az utasts-sz ( a mnemonic ) ltalban a

mveletet jelent sznak angol, - vagy a programozshoz vlasztott nyelv - rvidtse.

Pl. az S mvelet angolul AND (nmetl UND), a VAGY az angolul OR ( metl ODER ).

Az utasts-listban csak az els bett, az A-t ( U ), vagy az O-t ( O ) rjk.

Az utastshoz tartoz cmek, vagy klnbz vltozk jellse is sokban eltr az egyes PLC

k programozsban. Ezekrl a PLC memriknl mr rtunk.

Nzzk a ltra-diagram szerint programozott ntart vezrls utasts-listban rt programjt.

LD Be1 ; a Be1 llapotnak beolvassa

OR R5 ; a beolvasott rtk VAGY az R5 llapota

AND NOT Ki5 ; az eddigi eredmny S NEM a Ki5 llapota

OUT R5 ; az eredmny kivitele az R5 re.

A plda alapjn a kvetkez fontos trvnyszersgeket hatrozhatjuk meg:

minden sor egy ktrtk diszkrt rtkkel vgzett elemi mvelet ( behozatal,

logikai mvelet, kivitel stb.),

a sorokban elrt mveletek egy, vagy kt vltozra vonatkoznak ( egy vltozs

a behozatal, kivitel stb. mg kt vltozs a logikai mvelet),

az egyes sorokban elrt mvelet egyik, vagy egyetlen tnyezje ( vltoz,

operandus ) mindig az elz sorban kapott eredmny,

a behozatal ( LD ) s az eredmny kivitele ( OUT ) egy ram-t kt vge.

A bemutatott pldval csak az utasts-lista felptst szemlltettk. A klnbz PLC k

programozsnl a be s kimeneti kszlkek cmeit kell megadni a tervjel helyett. Miutn a

cmzsi mdok jelentsen eltrnek a klnbz szoftvereknl, ezrt alkalmaztuk az ltalnos

lerst.

5.4. 3. Funkci blokk



A szmtgpes programozi szoftverek legtbbje tmogatja a grafikus programozsnak egy

olyan vltozatt, amelyeknl a logikai mveleteket is a digitlistechnikban alkalmazott

funkci - szimblumokkal adjuk meg. Ezt a programozsi nyelvet szoks funkci-

blokkos programozsnak is nevezni. Ez a mdszer a ltra-diagram rajzolstl csak csak

annyiban tr el, hogy a rel-logikai szimblumok helyett hasznlja kapu-szimblumokat.

Az sszetett logikai funkcikat ellt feladatok ( szmlls, aritmetikai mvelet stb. )

programozsa mindkt nyelv ben azonos funkci-blokk segtsgvel trtnik.

Ebben a programozsi formban a be-, s a kimenetek cmeit kell a szimblumok megfelel

pontjaihoz rni.

Az eddig is pldaknt hozott ntarts vezrlsnek funkci-blokk szerinti programjt a 3.5.

bra mutatja.

3.5. bra

A jelvezetkekre rajzolt karika a logikai tagadst jelli.

Lnyeges megjegyezni, hogy a plda szerinti funkci-blokk szerinti program akkor helyes, ha

a ltra-diagram rajzolsnl elmondottakhoz hasonlan - a Ki5 nyomgombnak is a

mkdtetskor zr rintkezjt csatlakoztatjuk a PLC bemenetre.

5.5. A programozs eszkzeiA PLC-k programozshoz ma mr elsdlegesen a PC-t hasznljk. Minden cg kifejlesztette

a kszlkeihez alkalmazhat programoz szoftvert. Az egyedi programoz kszlkeket

kizrlag olyan helyeken, vagy alkalmakkor hasznljak, amikor nem ll rendelkezsre

szmtgp. Habr ma mr a hordozhat gpek ( lap-top ) mindenhl hasznlhatk.

A szmtgpes szoftverek integrlt programfejleszti krnyezetet (IDE) biz-

tostanak. A programfejleszts rszei:

a forrs-program ( grafikus, vagy szveges ) megrsa ( rajzolsa ),



a megrt ( rajzolt ) program a CPU mkdst vezrl - gpi kdsorozatra

fordtsa ( compiller ),

az esetleges forrsprogram-hibk megllaptsa, jelzse,

a hibtlan program futtathat programm szerkesztse ( linker ),

a program mkdsnek szimullsa ,

a program tesztelse a vals krnyezetben.

A korszer fejleszti szoftverek a felsorolt feladatok mindegyikt rszben automatikusan,

rszben parancsok hatsra vgrehajtjk. A legkorszerbb fejleszt programok is csak a

megrt programbl csak azt kpes megllaptani, hogy olyan utastsokat, illetve program-

szerkezeteket hasznlt a programoz, amelyek megfelelnek az adott PLC konfigurcijnak.

Eltr esetben jelzi a hiba tpust hibakd, esetleg rvid hibamagyarzattal kiegsztve.

Azt, hogy a megrt, s hibtlanul lefordtott, szerkesztett program valban a kiindul fela-

datot hajtatja vgre a PLC vel, csak a vals idej tesztels segtsgvel tudjuk

megllaptani.

A fejleszt szoftverek fejldse is kveti a szmtgpek operci rendszernek a vltozst.

Ennek megfelelen a korbbi DOS alap fejleszti szoftvereket lassan kivltjk a klnbz

verzij WINDOWS krnyezetben fut szoftverek. Az utbbi vltozatok szolgltatsai,

kezelsk fejlettebb a korbbiaknl.

A kvetkez brkon hrom klnbz PLC fejleszt-szoftvernek f-kpt mutatjuk be. A

bemutatott STEP5 ( Siemens) s a MODSOFT ( Modicon) fejleszti programok DOS alatt,

mg a SWIN ( Omron) Windows krnyezetben futtathatk.

STEP5



MODSOFT

SYSWIN



Mindhrom fejleszti krnyezetben egy j program rsa egy j terv ( Projekt ) megnyitsval

kezddik. Ekkor adjuk meg a program

Krnyezett,

a fjlok neveit,

a PLC s a szmtgp kztti kommunikci mdjt.

A megnyitst kveten kezddik a forrsprogram rsa ( rajzolsa) az EDIT menben.

A ltra-diagram szerinti programozsnl mind a rel-logikai szimblumok, mond pedig az

egyb funkcionlis blokk-ok bevitele a megfelel funkci-gomb lenyomsval trtnik. Ezek

felsorolsa a kperny aljn, vagy tetejn lthatk.

Egy szimblum felrajzolsa utn meg kell adni az adott funkcihoz tartoz paramter(ek)

rtkt pl. rel-szimblumhoz a cmet. Ezt kveten lehet csak tovbb lpni. A mindenkori

programozsi helyet a kpernyn eltr sznnel jelzett ngyszg ( cursor ) mutatja. A

cursot a mozgat nyilakkal, vagy egr segtsgvel lehet a kvetkez programlpshez

tartoz helyre vinni.

A felrajzolt (rt) forrs-programot menet kzben automatikusa fordtja, s szerkeszti a

fejleszt szoftver. Hibs adat-megadskor hibajelzs figyelmeztet a rendellenessgre, s csak

ennek kijavtsa utn lehet a kvetkez programlpst bevinni.

A programozs ktfle zemmdban is vgezhet.

Az OFFLINE zemmdban csak a PC-be rjuk a programot, s ellenrizni a helyessget

csak logikailag tudjuk.

A programoz eszkz ( PC ) soros vonalon a program fejlesztse kzben is

sszekapcsolhat a PLC vel. A soros kommunikci segtsgvel a programunk menet

kzben is letlthet, s tesztelshez mkdtethet. Ezt nevezzk ONLINE mkdtetsnek.

Md van arra is, hogy a korbban mr letlttt programot a PLC-ben mdostsuk ,s progra-

mozzuk. Ilyenkor gondoskodni kell arrl, hogy a mdistott programot le is mentsk a

megfelel fjlba. Ellenkez esetben elvsz a mdostott ( lesztett program ).

Mr meglv program tovbbfejlesztsekor nem kell j Projekt-et nyitni, hanem brmikor

behvhat egy meglv program.

5.6. Egyszer vezrlsi feladatok programozsaEgyszer vezrlseknek azokat tekintjk, amelyekben a bemeneti kszlkek ( parancsadk,

feltteladk stb.) s a kimenetekhez kapcsolt vezrelt kszlkek kztti kapcsolat lerhat



kombincis logikai fggvnyekkel. Elszr tekintsk vgig az alapvet logikai mveletek az

S ( AND ), a VAGY ( OR ) s a TAGADS ( INVERZ) programozst.

Az elzekben mr emltettk, de ismt szt ejtnk arrl, hogy milyen mdon kell figyelem-

be venni a bemenetre csatlakoz kszlket a programozsnl. Az irnytott technolgia

parancs-, s felttelad kszlkei a legtbb esetben mkdtetskor zr, vagy nyit rint-

kezk. Esetenknt alkalmaznak elektronikus jeladkat is.

A programozsnl a megvalstand logikai kapcsolatot mindig egy mdostand -

kimenetre rjuk fel, a bemenetekre csatlakoztatott kszlkek fggvnyben. Leggyakrabban

azt a mdszert clszer hasznlni, hogy az adott kszlk mkdtetst tekintjk a vezrlsi

felttel teljeslsnek.

Vegyk a kvetkez pldt. Egy elmozduls vgllst jelzi a V1 jel mkdtetskor zr

rintkez. A feladat az, hogy az M2 jel motor csak addig mkdjn, amg a V1 nem jelzi a

vgllst, ugyanakkor a JL2 jelzlmpa a vgllst jelezze. Teht a V1-t a motor vezrl-

krben tagadott ( bont rintkezi jelkppel), mg a lmpa vezrlsbe egyenes alakban (

zr jelkppel) kell programozni. Abban az esetben viszont, ha a vglls jelzsre mkd-

tetskor bont rintkezt alkalmazunk, akkor fordtva kell a programozsban az rintkezt

figyelembe venni. sszefoglalva ez azt jelenti, hogy a PLC bemenetre olyan jeladkat

clszer csatlakoztatni, amelyek mkdtetskor kapcsolnak a bemenetre ramot. A

programban ekkor egyszerbben tudjuk kvetni a mkdtetst.

5.6. 1. Logikai S (AND) mvelet programozsa:A logikai S mvelet eredmnye akkor IGAZ, ha a vltoz mindegyike IGAZ, ha mr egy

felttel nem teljesl, akkor az eredmny is HAMIS.

Amikor ltradiagram -ban programozunk akkor egy logikai- llts , vagy kvetkez-

tets akkor IGAZ, ha ott ram folyik. Ennek megfelelen kt, vagy tbb logikai felttel S

kapcsolatakor akkor teljesl a felttel, ha ram folyik az ramkrben. Ezt azzal rhetjk el, ha

sorba kapcsoljuk az egyes vltozkat jelent rintkez-szimblumokat . Az utasts

lista szerinti programozsnl az AND, illetve AND NOT utastsok rjk el a vltozk

kztti S mveletet. A 3.6. bra szerinti programban az L_1 lmpa akkor vilgt, ha a hrom

kapcsol kzl a K1, s a K3 bekapcsolt, s a K2 kikapcsolt.



3.6. bra

5.6. 2. Logikai VAGY (OR) mvelet programozsa:A logikai VAGY mvelet eredmnye akkor IGAZ, ha a vltozk kzl legalbb az egyik

IGAZ, az eredmny pedig akkor HAMIS ha egyik felttel sem teljesl.

Amikor ltradiagram -ban programozunk akkor kell mkdjn a kimenet ( folyjk ram )

ha valamelyik, vagy tbb, esetleg mindegyik zrja az ramkrt. A lert felttel pedig az

rintkez-szimblumok prhuzamos kapcsolsakor igaz.

Az utasts lista szerinti programozsnl az OR, illetve OR NOT utastsok rjk el a

vltozk kztti S mveletet. A 3.7. bra szerinti programban az L_1 lmpa akkor vilgt,

ha a hrom kapcsol kzl a K1, vagy a K2 bekapcsolt, vagy a K3 kikapcsolt.

3.7. bra

5.6. 3. Logikai TAGADS (INVERZ) mvelet programozsa:A logikai TAGADS egy vltozra vonatkozik. ( Egy vltoznak kell tekinteni egy sszetett

logikai mvelet eredmnyt is ). Az kimenet ( kvetkeztets) IGAZ, ha a bemenet ( llts )

HAMIS, s fordtva.

Amikor ltra-diagramban programozunk, akkor az adott vltoz tagadsa a mkdskor

bont, illetve zr rintkez szimblumok megfelel alkalmazsval trtnik. Az hogy

melyiket kell alkalmazni, fgg attl hogy az adott vltoz a bemenetre milyen rintkezvel

kapcsoldik. Az utasts-listban val programozsnl a NOT utasts rja el a TAGA-

DST.



Az elz kt bra mindegyikben lthatunk pldt a tagadsra.

5.6. 4. sszetett kombincis feladat programozsa:Egy vezrlsi feladatban ritkn kell csak S, illetve VAGY mvelettel lerni a feladatot.

Tbbsgben tbb mveletes ( sszetett ) logikai fggvnyt kell programozni.

A kvetkez minta feladatban egy hrom szintes egyszer lpcshzi vilgts vezrlt

programozzuk.

A lpcshz egyes szintjein elhelyezett lmpk vilgtst MV mgnes-kapcsolnak vezrli.

Minden szinten egy ktlls mkdtetskor zr rintkezs kzi kapcsol (K1, K2, K3)

van. A vezrls olyan kell legyen, hogy ha lmpk nem vilgtanak brmelyik kapcsol

mkdtetse bekapcsolja, ha pedig vilgtanak brmelyik szinten lv kapcsol mkdtetse

kikapcsolja a vilgtst. A feladat tblzatosa felrs az IGAZSGTBLZAT. ( Az 1-el

jelljk a mkdst ).

K3 K2 K1 MV

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

A logikai fggvnyt a tblzatbl felrva kapjuk a kvetkez:

1K2K3K1K2K3K1K2K3K1K2K3KMV ++++++++++++====

A 3.8. brn lthatjuk a ltra-diagram, illetve az utasts-lista szerinti programot. ( Az egyes

vltozk cme, illetve szimbluma is leolvashat az brrl.)



3.8.bra

5.7. Ksleltetsek programozsaA digitlis berendezsekben, gy a PLC ben is, a ksleltets tulajdonkppen szmllsi

mvelet. Egy nagy pontossg - lland frekvencij - impulzussorozat peridusideje ( Ti )

lland. Amikor a berkezett impulzusokat egy szmllra vezetjk, akkor n db impulzus

szmllsa n* Ti ideig tart. Az elmondottakbl kvetkezik, hogy a ksleltetshez szksgnk

van egy bels regiszter-re, amelynek a szmtartalma minden berkez impulzus hatsra

egy-el nvekszik, s egy sszehasonlt egysgre, amely jelzi hogy a megadott szm

impulzus mr berkezett, vagyis hogy mr eltelt a belltott id. A szmlls, s a vgrtk

megadsn kvl szksges, hogy az idzts (szmlls) kezdett s az alaphelyzet ( trls )

visszalltst is tudjuk vezrelni.

A PLC ben a lert mvelet sorozatot egy bels program vgzi, s a felhasznlnak csak

a szksges paramtereket kell megadnia.

A ksleltets ltra-diagramban trtn programozskor:

elszr a ksleltets szimblumt, illetve ezzel egytt a ksleltets idalap -jt

kell kivlasztunk,

majd be kell adni a vgrtk -et,

utna pedig a bemenetekhez ( indts, trls ) kell csatlakoztatni a vezrl vlto-

zkat,

befejezsknt a kimenethez kell csatlakoztatni azt a vltozt, amely a ksleltets

lejrtakor kell kapcsoljon.



Mindegyik PLC tpusnl a lertak szerint mkdnek a ksleltetk, csupn a programozs

szimblumai trnek el egymstl.

Pldaknt a ksleltets szimblumt a MODSOFT ltra-diagramja alapjn elemezzk a 3.9.

bra alapjn.

3.9.bra

A szimblum belsejben talljuk

fell: az idzts vgrtk -e,

kzpen: az idalap jelt ( T.1 a 0,1 sec peridusidej bels impulzussorozat )

alul: a szmll regiszter cme.

A szimblum bal oldaln vannak a vezrl bemenetek:

fell: engedlyez , zrt ramt engedlyezi a szmllst,

alul: trl , nyitott ramtnl trli a regiszter tartalmt, s ilyenkor engedlyezs

mellet sincs szmlls.

A szimblum jobb oldaln vannak a kimenetek:

fell: akkor aktv (bekapcsolt), ha a regiszter tartalma s a vgrtk egyenl,

teht jelzi a ksleltets vgt,

alul: a fels kimenet tagadott-ja.

Mint lthat a Modicon PLC nl a 4xxxx cm ltalnos regiszterek brmelyike vlaszthat

ksleltet-regiszternek. A Siemens, s az Omron PLC k esetben kln ki vannak jellve a

ksleltetsre hasznlhat bels regiszterek. Ezekre nevkkel kell hivatkozni.

5.7. 1 . A ksleltetsek tipikus alkalmazsai: a meghzs ( bekapcsols )ksleltets,

az elengeds ( kikapcsols ) ksleltets,

a sszegzett ksleltets,

impulzussorozat generlsa.



! Meghzs ksleltetse:

A legegyszerbb meghzs ksleltetsnl az ST jel felfut lt ( bekapcsolst ) Tk idvel

ksbb kveti a Q jel vltozsa. Az ST s Q jelek egyszerre kapcsolnak ki. Az idbeli

vltozst szemllteti a 3.10. bra.

3.10.bra

A program ltra-diagramja lthat a 3.11. brn.

3.11. bra

Az ST jel zr rintkez vezrli mind az engedlyez, mind pedig a trl bemenetet. Mivel

a kt bemenet vezrlsi felttele ellenttes, ezrt mindaddig amg nem indtjuk el a

ksleltetst ( amg nyitott az rintkez ) a regiszterre trl jel jut ( a trolt rtk 0 ). Az ST

rintkez meghzsakor a trls megsznik, s elkezddik az idalap szmllsa. Amikor a

regiszter szmtartalma elri a vgrtket akkor kapcsol be a Q kimenet, amely az ST kikap-

csolsval sznik meg.

Az elemzett programban csak akkor van bekapcsols ksleltets, amikor az engedlyez

bemenetre csatlakoz vezrls hosszabb idej, mint a belltott ksleltetsi id. A mennyiben

egy indts utn rviddel megsznik az engedlyezs, akkor a regiszter is trldik. Ezt

szemlltetik a 3.12.bra iddiagramjai.



3.12.bra

A meghzs ksleltets egy msik vltozatt szemllteti a 3.13.bra. Ebben a vltozatban az

indt jel ( ST ) csak az engedlyezst vezrli, mg a trlst fggetlen jel ( R ) vgzi.

3.13.bra

A program lthat a 3.14. brn.

3.14.bra



! Elengeds ksleltetse:

Az elengeds, vagy kikapcsols ksleltetsnl egy jel kikapcsolsa ( megsznse ) utn kell

mg Tk ideig bekapcsoltan ( aktvan ) tartani a kimenetet. A 3.15. bra szemllteti a megva-

lstand vezrls iddiagramjait.

3.15.bra

A feladatot megvalst program egyik vltozata lthat a 3.16.brn.

3.16.bra

Amikor az ST jel vezrl bementet bekapcsoljuk akkor trldik a regiszter, s mindaddig

nem indul el a szmlls, vagyis nem kezddik a ksleltets. Az ST jel kikapcsolsval

megsznik a trls s indul a ksleltets, amely Tk id mlva befejezdik. A lertakbl

kvetkezik, hogy a tagadott kimeneten kapjuk azt a jelet, amely az ST bekapcsolsval egytt

aktivizldik, s Tk idvel tovbb marad bekapcsolt mint ST.

! sszegzett (halmozott) ksleltets:

A vezrlsekben addhat olyan feladat, amelynl csak azalatt kell idzteni, amikor a bemen

jel aktv. Ilyen feladat iddiagramjai lthatk a 3.17.brn.



3.17.bra

A 3.14.brn lthat programrszlet az sszegzett ksleltetst is megoldja.

Mivel a trls s az idzts engedlyezse szt van vlasztva, ezrt az engedlyezs

megszaktsa alatt a regiszter tartalma nem vltozik, trolja az addig berkezett idalap-

impulzusok szmt. Az jabb engedlyezst kveten errl a szmrl folytatdik a szmlls,

s a vgrtk elrsekor kapcsol be a Q kimenet. gy a tnyleges ksleltets Tt a belltott Tk

ksleltets s az engedlyezs szneteltetsi idejnek Ts az sszege.

! Impulzussorozat generlsa:

Egy ksleltet kimenett tagadottan a bemenetre vezetve nrezg kapcsolst ( astabil multi-

vibrtort) kapunk, mivel a vgszm elrse utni program ciklusban trldik a regiszter

tartalma. A trls kvetkezen ismt engedlyezett lesz a szmlls, s ez ismtldik Tk

idnknt. Az gy ellltott jel felhasznlhat a vezrlsekben. A 3.18.brn az iddiagram,

mg a 3.19. brn a programrszlet lthat.

3.18.bra



3.19.bra

Olyan vezrlsi feladatokban amelyeknl meghatrozott kitltsi tnyezj ( be-, s a kikap-

csolsi id arnya ) - 3.20. bra szerinti idfggvny - kell alkalmazni, az a 3.21. bra

szerinti programmal valsthat meg. Az els ksleltetsi id ( T1) lejrta utn indul a mso-

dik ksleltet. Az utbbi T2 id mlva ismt engedlyezi a folyamatot ellrl.

3.20.bra

3.21.bra

Mindkt impulzusgenertor vltozat indtsa, lelltsa az ST kszlkkel vezrelhet.


zalotay peter plc alapok

Documents