Для программирования таймера для установки времени определяется с помощью десятичной константы K, которая указывает количество отсчитываемых шагов времени (дискрет). Для 100 мс таймера, у которого десятичная константа определена как K=5, значение уставки времени 5x100=500 мс.
С помощью десятичных и шестнадцатеричных констант (K,H) можно задавать числовые значения внутри программы ПК. Числовые значения кодируются внутри ПК в двоичном счислении. Для представления чисел с плавающей запятой в программе используется буква «E».
Регистры представляют память данных внутри ПК. В регистре можно собирать числовые значения и следующую друг за другом двоичную информацию. Для этого возможно, например, состояние сигналов нескольких входов запомнить вместе и в программе обработать. Существуют следующие типы регистров:
● регистр данных (без буферизации) – регистр без сохранения данных при отключении напряжения ПК;
● регистр данных (с буферизацией) – регистр с сохранением данных при отключении напряжения ПК. Данные хранятся в энергозависимой памяти;
● индексный регистр служит для запоминания промежуточных результатов и для индицирования операндов;
● специальный регистр используется для определенных контрольных и проверочных функций;
● регистр файлов используется для сохранения параметров или рецептов.
Адресация регистров данных выполняется десятичной цифрой. Для двойного регистра адресация начинается с младшего 16-ти битового регистра.
Регистры и присваиваемые им адреса операндов
Таблица 18
Регистр
|
Адреса
|
Количество
|
Из них буферизировано (с памятью)
|
Количество
|
регистры данных
|
D0-D7999
|
7000 (частично)
|
D200-D7999
|
7800
|
индексные регистры
|
V0-V7, Z0-Z7
|
16
|
–
|
–
|
специальный регистр
|
D8000-D8511
|
512
|
D8000-D8511
|
512
|
регистры файлов
|
D1000-D7999
|
7000 (частично)
|
D1000-D7999
|
7000 (частично)
|
Специальные регистры внутренне жестко присвоены контрольным и проверочным функциям. Данные не теряются при переключении управления в режиме СТОП, но при отключении напряжения данные теряются.
. Программное обеспечение Melsoft Series GX Works2
Программирование контроллера осуществляется посредством приложения Melsoft Series GX Works2. GX Works2 является средством программирования для создания, отладки и поддержки программ в среде Windows®. Из приложения GX Works2 существует возможность настраивать программы и параметры проектов для процессорных модулей программируемого логического контроллера. В приложении GX Works2 используется модульная структура, что является большим преимуществом при выполнении сложных проектов по программированию. Блоки и функции программы, которые часто используются достаточно создать один раз, а по мере необходимости вставлять в любом месте блочной системы. Значительно сокращаются затраты на программирование, появляется возможность вносить существенные изменения в программу, используя простые операции [15].
После запуска приложения GX Works2 (Пуск → Программы → MELSOFT Application → GX Works2) появляется начальное окно. Окно содержит следующие элементы: окно проводника (Navigator), рабочее окно, панели меню и инструментов.
При выборе одного из пунктов на панели меню раскрывается список соответствующих команд. Панель инструментов представляет собой группу экранных кнопок с пиктограммами для выполнения часто используемых функций и наиболее важных команд меню. Доступность различных кнопок на панели инструментов зависит от выполняемых действий.
В приложении GX Works2 есть возможность одновременно редактировать разные объекты (рабочее окно, окно проводника, настройка параметров и т.д.). Окно открывается для каждого объекта на главном экране. Существует возможность изменения размеров и расположения окон на экране в зависимости от потребностей. При необходимости отображаются горизонтальные и вертикальные полосы прокрутки, если информация об объекте не помещается в окне. Рабочее окно является основным окном в приложении GX Works2, которое предназначено для программирования, настройки параметров и контроль.
В окне проводника «Navigator» отображается содержимое проекта в виде древовидной структуры. В окне происходит выбор объектов и управление ними в приложении GX Works2. Окно отображается в том случае, если открыт проект. В данном окне выполняются операции создания данных и отображение окон редактирования [15].
Рис. 23 Начальное окно программы и элементы пользовательского интерфейса
Программирование осуществляется в двух режимах: линейном режиме (Simple project) и структурированном режиме (Structured project). В линейном режиме создаются последовательные программы с использованием команд для центрального процессора программируемого логического контроллера. Последовательные программы можно создавать на следующих языках программирования: графический язык программирования (существуют релейные диаграммы, структурированные релейные диаграммы и язык SFC) и текстовый язык программирования (существует структурированный текст ST).
Для создания работ по лабораторному стенду необходимо корректно запрограммировать контроллер с помощью приложения GX Works2. Для этого была выбрана релейно-контактная логика, преимуществом которой является – понятность и легкость в создании и редактировании. Необходимо создать новый проект: Project → New, выбрать параметры контроллера: серия – FXCPU, тип – FX3U, тип проекта – Simple project (в линейном режиме) и язык программирования – LD.
Рис. 24 Создание нового проекта, выбор параметров контроллера
Появляется окно нового проекта, где непосредственно необходимо в рабочем окне создавать проект с помощью релейных диаграмм (рис. 24).
Рис. 25 Создание нового проекта
Для подключения лабораторного стенда к ПК необходимо выбрать тип подключения. Оборудование лабораторного стенда подключается к ПК с помощью соединительного кабеля FX-USB-AW – преобразователь RS422-USB, также в цепи соединения присутствует графическая панель оператора. Для выбора типа подключения в окне проводника (Navigator) выбираем вкладку Connection Destination→ Connection1.
Рис. 26 Окно подключений
Для выбора типа подключения открываем Connection Channel List и выбираем тип подключения 3 (ПК, графическая панель оператора, контроллер).
Рис. 27 Выбор типа подключения.
После создания проекта можно непосредственно перейти к написанию программы. Для примера рассмотрим процесс взаимодействия дискретных входов/выходов – операндов (зажигание световых индикаторов). Для ввода операнда или команды необходимо вызвать окно «Enter Symbol» путем нажатия соответствующей кнопки с пиктограммой на панели инструментов. Для обозначения входных сигналов (X0, X1, X2, X3) на панели инструментов выбираем элемент  – разомкнутый контакт, присваивая ему значение X1. Аналогично и для остальных входных сигналов. Для обозначения выходных сигналов (Y0,Y1, Y3,Y4) на панели инструментов выбираем элемент  – катушка, присваивая значение Y1. Аналогично и для остальных выходных сигналов.
Рис. 28 Пример ввода операнда
Имеется 4 световых индикатора (выходы Y) и 4 переключателя (входы X). При появлении на входе X загорается световой индикатор Y. Структура программы показана на рис. 29. Адресация входов и выходов начинается с 0 (X0, X1, Y0,Y1 и т.д.)
 Рис. 29 Структура программы.
После создания программы необходимо проверить программу на наличие и выявления ошибок необходимо произвести компиляцию: Compile → Build. При отсутствии ошибок поле программы становится белым.
Далее необходимо загрузить данные в контроллер. Сам контроллер при этом должен находиться в состоянии “Stop”. Для этого выбираем Online→Write to PLC или выбрать значок на рабочей панели инструментов.
Рис. 30 Значок записи в контроллер.
В открывшемся окне (Online Data Operation) необходимо выбирать данные для записи: программу и параметры. Нажимаем кнопку Execute.
Рис. 31 Окно данных.
Если ошибок не обнаружено, в окне записи данных все процессы завершены.
Рис. 32 Завершение записи данных
После успешной записи данных, необходимо запустить контроллер в состояние “Run”. На рабочей панели инструментов находится значок Start Monitoring  . Осуществляется проверка работы программы. Переключатели DI1 и DI2 принимают значение “1” соответственно световые индикаторы DO1 и DO2 загораются, что можно видеть на рис. 33.
Рис. 33 Мониторинг программы.
Таким образом, программа пользователя обрабатывается в ПК по так называемому методу отображения процесса (здесь процесс является отображением состояния – включен/отключен – входов, выходов и различных внутренних элементов ПК).
Рис. 34 Обработка программы по методу отображения процесса
Отображение процесса входов производится методом выполнения опроса реальных входов и запись их текущего состояния в память. Во время подключения обхода программы микропроцессор обращается к записанному в отображении процесса входов состоянию входа. Каждая инструкция управления в соответствии с ее последовательностью связывается с операндом. Результат связи сохраняется в промежуточной памяти, т. е. изменение сигнала на входе опознается лишь на следующем цикле программы. Результаты логических операций, влияющие на входы, записываются в выходную буферную память (область отображения выходов). Лишь после обхода программы пользователя промежуточные результаты передаются к реальным выходам. В памяти промежуточных выходов всегда изменяется согласно результатам логических связей состояния выходов и хранится в процессе отображения выходов. При обходе программы никогда не выполняется непосредственный доступ к входам/выходам, а только к их процессу отображения. После окончания присвоения значений состояния реальным выходам цикл программы повторяется.
Программа ПК состоит из последовательности логических связей, которые определяют функции системы управления. Для создания программы необходимо разложить задачу управления на отдельные управляющие инструкции. Управляющая инсрукция является самым малым элементом программы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Продукция Mitsubishi применяется во всех областях – от самых ответственных задач в фармацевтической промышленности до индустрии развлечений. Благодаря гибкости, компактным размерам и простоте использования, присущей программируемым контроллерам семейства FX, эти контроллеры по-прежнему остаются лучшим выбором для построения систем автоматизации в нефтегазовой промышленности, машиностроении, пищевой промышленности, медицине.
Простота использования контроллеров Mitsubishi позволяет применять их в процессе обучения. Лабораторный стенд Mitsubishi является новейшим средством для качественной подготовки и выпуска студентов. Лабораторные работы и практические занятия являются средством связи теоретического и практического обучения.
Разработанные методические указания к выполнению лабораторных работ позволят студентам сформировать:
● учебно-аналитические умения (общение и систематизация теоретических знаний);
● умения применять профессионально-значимые знания в соответствии с профилем специальности;
● креативные умения будущих специалистов (аналитические, проектировочные, конструктивные).
Для подготовки студентов к предстоящей трудовой деятельности важно развивать у них интеллектуальные умения, поэтому характер разработанных заданий таков, чтобы студенты были поставлены перед необходимостью анализировать процессы, состояния, явления, проектировать на основании анализа свою деятельность, намечать конкретные пути решения той или иной практической задачи.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Учебное и лабораторное оборудование для профессионального образования [Коммерческий интернет-портал]. http://disys.su/laboratornie_stendy.html
Руководство Mitsubishi Electric: Программируемые логические контроллеры. Руководство по эксплуатации. Описание аппаратной части. 2-е изд. – 2008. – 256 с.
Руководство Mitsubishi Electric: Книга по автоматизации. Мир решений. – 2011/2012. – 188 с.
Руководство Mitsubishi Electric: Программируемые логические контроллеры. Руководство по эксплуатации. Аналоговые модули. 1-е изд. – 2006. – 250 с.
User’s manual Mitsubishi Electric: FX2N-5A Special function block. – 2008. – 110 с.
Руководство Mitsubishi Electric: Семейство FX. Программируемый логический контроллер. – 2009. – 88 с.
Руководство Mitsubishi Electric: GOT1000. Подключение панелей оператора GT1020/ GT1030 к преобразователю частоты FR-D700. Руководство по запуску. 1-е изд. – 2010. – 16 с.
Руководство по эксплуатации: ИТП-11. Преобразователь аналоговых сигналов измерительный универсальный. – 16 с.
Оборудование для автоматизации ОВЕН. Измеритель токовой петли ОВЕН ИТП-11. – 7 с.
Руководство Mitsubishi Electric: FR-D700. Преобразователь частоты. Руководство по эксплуатации. – 1-е изд. – 2013. – 512 с.
Руководство Mitsubishi Electric: Семейство FR. Преобразователи частоты. – 2009. – 88 с.
Руководство по эксплуатации: Термопреобразователи сопротивления ОВЕН ДТС. – 1-е изд. – Редакция © ООО «КИП-Сервис», 2011 – 4 с.
Теоретические основы электротехники. – М.: Академия, 5-е изд. – 2013. – 384 с.
Руководство Mitsubishi Electric: Программируемые логические контроллеры. 5-е изд. – 2006. – 702 с.
Руководство Mitsubishi Electric: GX Works2: Программирование и документация. Пособие для начинающих. 1-е изд. – 2011. – 110 с.
Официальный сайт Mitsubishi Electric Russia [Информационный интернет-портал]. www.mitsubishielectric.com/fa/ru/.
|
