Урок за TRi PLC Fx серия: Започване с програмиране на стълбовидна логика и настройка на хардуера

Triangle Research International предлага уникален подход към контролни системи с отворените платки от серията Fx PLC. В този практически урок разглеждаме основите на свързване, окабеляване и програмиране на един от тези контролери. От настройката на хардуера до изтеглянето на проста програма чрез серийна комуникация, това ръководство предоставя практическа отправна точка за инженери, които изследват персонализируеми PLC платформи за OEM и вградени автоматизационни приложения.

Въпреки че изложената печатна платка може да изглежда непозната за много инженери в индустрията за автоматизация и контролни системи, PLC е просто устройство, което изпълнява логически функции, използвайки входове и изходи, които взаимодействат с реалния свят. Дизайнът на PLC варира значително по ниво на защита и издръжливост на околната среда, но основната функция остава същата във всички системи.

Какво е Fx серия PLC?

Mitsubishi Electric Fx серия PLC включва повечето от функционалностите, необходими за проекти от прост контрол на машини до умерено сложни автоматизационни системи. Тези контролери обикновено включват Ethernet, RS-232, двойни RS-485 комуникационни портове, както и цифрови и аналогови входове/изходи, в зависимост от модела.

Броят на I/O точките може да бъде разширен чрез Modbus мрежа, което прави системата гъвкава за мащабируеми индустриални автоматизационни приложения.

Този урок използва модела Fx2424, който предоставя:

• 24 цифрови входа
• 24 цифрови изхода
• 8 аналогови входа
• 4 аналогови изхода

Важни технически характеристики за програмистите включват:

• Цифровите входове са източващи, изискващи потъващи (NPN) сензори или превключватели, свързани към 0 VDC.
• Входовете получават захранване вътрешно от 24 VDC и не изискват отделен общ терминал.
• Цифровите изходи са потъващи, което означава, че товарните устройства трябва да се захранват външно.
• Аналоговият вход/изход поддържа сигнали от 0–5 V, с опционални резисторни мрежи, позволяващи устройства 0–10 V или 4–20 mA.

Настройка на хардуера на проекта

Този въведение урок използва проста конфигурация, състояща се от едно входно и едно изходно устройство, свързани чрез RS-232 комуникационен интерфейс. Необходимият хардуер включва:

• Контролер TRi PLC серия Fx
• 24 VDC индустриално захранване
• USB към сериен конверторен кабел
• Селекторен превключвател (входно устройство)
• Механично реле (изходно устройство)
• Стандартно окабеляване

Стъпка 1: Захранване на контролера

Свържете 24 VDC захранването към входния конектор, маркиран с +24 V и 0 V. Проверете дали светлинният индикатор за захранване се включва преди да продължите.

Стъпка 2: Свържете входния превключвател

Тъй като входовете са източващи, свържете проводник от 0 V терминала на захранването към превключвателя. След това свържете изходната страна на превключвателя към терминал 1 на входния терминален блок.

Ако PLC и превключвателят използват различни захранвания, уверете се, че и двете захранвания споделят общ 0 V референтен контакт.

Стъпка 3: Свържете изходното реле

Тъй като изходите са потъващи, свържете бобината на релето към +24 VDC. След това свържете другата страна на бобината към изходен терминал 1 на PLC.

Общият изходен терминал трябва да бъде свързан към 0 V терминала на захранването на товара, за да се завърши веригата.

Програмен софтуер за PLC

PLC от серия Fx използва програмния софтуер i-TRiLOGI. Инсталирайте софтуера според инструкциите на производителя преди свързване на контролера.

Софтуерът предоставя среда за програмиране с ladder logic, използвана за създаване, редактиране и изтегляне на програми към PLC.

Свързване към PLC чрез сериен интерфейс

Този урок използва RS-232 сериен интерфейс вместо Ethernet. Свържете USB към сериен кабел между компютъра и комуникационния порт на PLC.

След свързване на кабела, операционната система ще присвои номер на COM порт. Проверете присвоения номер на порта чрез диспечера на устройствата.

В програмния софтуер:

• Отворете менюто Контролер
• Изберете Свързване към сървър
• Изберете Сериялен/USB порт
• Конфигурирайте правилния COM порт
• Щракнете върху Отвори порт

Ако връзката е успешна, софтуерът ще покаже съобщение за потвърждение, което указва, че комуникацията с PLC е установена.

Създаване на прост Ladder Logic програма

Програмирането на лестнична логика започва със създаване на стъпало, което дефинира връзката между входно условие и изходно действие. В този пример превключвателят управлява изхода на релето.

Стъпките за програмиране включват:

• Създаване на нормално отворен контакт, представляващ входното устройство
• Добавяне на изходна бобина, представляваща релето
• Присвояване на I/O адреси и на двете устройства

Получената лестнична програма изпълнява проста управляваща функция: когато превключвателят се активира, релето се захранва.

Изтегляне на програмата в PLC

След завършване на лестничната логика, прехвърлете програмата към PLC чрез функцията за изтегляне на програма.

Процедурата по трансфер включва:

• Избор на контролер
• Избор на Трансфер на програма към PLC
• Потвърждаване на комуникационния порт
• Стартиране на процеса на изтегляне

Ако трансферът завърши успешно, PLC ще започне изпълнението на новата програма незабавно.

Следващи стъпки в програмирането на PLC

Този пример демонстрира най-простата възможна лестнична логика, използвайки серийно свързан PLC. В практическите индустриални автоматизационни системи обикновено се реализират допълнителни функции, включително:

• Обработка на аналогови сигнали
• Инструкции за таймер и брояч
• Мрежова комуникация
• Мониторинг на аларми и неизправности
• Регистриране на данни и диагностика на системата

Разбирането на тези усъвършенствани функции позволява на инженерите да изграждат надеждни и мащабируеми автоматизационни системи за приложения в производството, опаковането, обработката на материали и управлението на процеси.

За автора

Даниел Чен е старши инженер по индустриална автоматизация с над 15 години практически опит в програмирането на PLC, индустриалните системи за управление и проекти за фабрична автоматизация. Той е проектирал и пускал в експлоатация автоматизационни решения в производството, опаковането и индустриите за обработка на материали.

Неговата техническа експертиза включва разработка на лестнична логика, полево окабеляване, индустриални комуникационни протоколи и отстраняване на неизправности в базирани на PLC системи за управление. Той се фокусира върху практични инженерни методи, които подобряват надеждността на системата, опростяват поддръжката и подпомагат дългосрочната индустриална експлоатация.