Урок за серията TRi PLC Fx: Първи стъпки с програмирането на стълбовидна логика и настройката на хардуера

Triangle Research International предлага уникален подход към системите за управление със своите PLC контролери от серията Fx с отворена платка. В този практически урок разглеждаме основите на свързването, окабеляването и програмирането на един от тези контролери. От настройката на хардуера до изтеглянето на проста програма чрез серийна комуникация, това ръководство предоставя практическа отправна точка за инженерите, които проучват персонализируеми PLC платформи за OEM приложения и вградена автоматизация.

Въпреки че откритата печатна платка може да изглежда непозната за много инженери в областта на автоматизацията и системите за управление, PLC контролерът е просто устройство, което изпълнява логически функции чрез входове и изходи, взаимодействащи с реалния свят. Конструкциите на PLC контролерите се различават значително по степен на защита и устойчивост на околната среда, но основната им функция остава една и съща при всички системи.

Какво представлява PLC контролерът от серията Fx?

PLC контролерът Mitsubishi Electric от серията Fx включва повечето функции, необходими за проекти — от просто управление на машини до умерено сложни системи за автоматизация. В зависимост от модела тези контролери обикновено включват Ethernet, RS-232, два комуникационни порта RS-485, както и цифрови и аналогови входове/изходи.

Броят на входно-изходните точки може да бъде разширен чрез мрежова връзка Modbus, което прави системата гъвкава за приложения в мащабируема индустриална автоматизация.

В този урок се използва моделът Fx2424, който предлага:

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

Важните технически характеристики за програмистите включват:

• Цифровите входове са с източников ток и изискват сензори или превключватели с потъващ ток (NPN), свързани към 0 VDC.
• Входовете получават захранване вътрешно от източника 24 VDC и не изискват отделна обща клема.
• Цифровите изходи са с потъващ ток, което означава, че товарните устройства трябва да се захранват външно.
• Аналоговите входове/изходи поддържат сигнали 0–5 V, като опционалните резисторни мрежи позволяват използването на устройства 0–10 V или 4–20 mA.

Настройка на хардуера на проекта

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

• PLC контролер TRi от серията Fx
• Промишлено захранване 24 VDC
• USB-към-сериен конверторен кабел
• Селекторен превключвател (входно устройство)
• Механично реле (изходно устройство)
• Стандартно окабеляване

Стъпка 1: Захранване на контролера

Свържете захранването 24 VDC към входния захранващ конектор, означен с +24 V и 0 V. Проверете дали светодиодният индикатор за захранване светва, преди да продължите.

Стъпка 2: Свързване на входния превключвател

Тъй като входовете подават ток, свържете проводник от извода 0 V на захранването към превключвателя. След това свържете изходната страна на превключвателя към извод 1 на клемния блок на входовете.

Ако PLC контролерът и превключвателят използват различни захранвания, уверете се, че двете захранвания имат обща връзка към референтен потенциал 0 V.

Стъпка 3: Свързване на изходното реле

Тъй като изходите са с комутация към маса, свържете бобината на релето към +24 VDC. След това свържете другата страна на бобината на релето към изходен извод 1 на PLC контролера.

Общият извод на изходите трябва да бъде свързан към извода 0 V на захранването на товара, за да се затвори веригата.

Софтуер за програмиране на PLC

PLC контролерът от серията Fx използва софтуера за програмиране i-TRiLOGI. Инсталирайте софтуера съгласно инструкциите на производителя, преди да свържете контролера.

Софтуерът предоставя среда за програмиране на стълбова логика, използвана за създаване, редактиране и изтегляне на програми към PLC контролера.

Свързване към PLC контролера чрез серийна комуникация

В този урок се използва серийна връзка RS-232 вместо Ethernet. Свържете USB-към-сериен кабела между компютъра и комуникационния порт на PLC контролера.

След свързването на кабела операционната система ще зададе номер на COM порт. Проверете зададения номер на порта чрез диспечера на устройствата.

В софтуера за програмиране:

• Отворете менюто „Контролер“
• Изберете „Свързване към сървъра“
• Изберете сериен/USB порт
• Конфигурирайте правилния COM порт
• Щракнете върху „Отвори порт“

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

Създаване на проста програма на стълбова логика

Програмирането със стълбична логика започва със създаването на стъпало, което определя връзката между входно условие и изходно действие. В този пример превключвател управлява изхода на реле.

Стъпките за програмиране включват:

• Създайте нормално отворен контакт, представляващ входното устройство
• Добавете изходна бобина, представляваща релето
• Задайте I/O адреси на двете устройства

Получената програма със стълбична логика изпълнява проста функция за управление: когато превключвателят се активира, релето се задейства.

Изтегляне на програмата към PLC

След като завършите програмата със стълбична логика, прехвърлете я към PLC чрез функцията за изтегляне на програмата.

Процедурата за прехвърляне включва:

• Избиране на контролер
• Изберете „Прехвърляне на програмата към PLC“
• Потвърждаване на комуникационния порт
• Стартиране на процеса на изтегляне

Ако прехвърлянето завърши успешно, PLC ще започне незабавно да изпълнява новата програма.

Следващи стъпки в програмирането на PLC

Този пример демонстрира възможно най-простата програма със стълбична логика, използваща PLC със серийно свързване. В практическите системи за индустриална автоматизация обикновено се реализират и допълнителни функции, включително:

• Обработка на аналогови сигнали
• Инструкции за таймери и броячи
• Мрежова комуникация
• Наблюдение на аларми и неизправности
• Регистриране на данни и диагностика на системата

Познаването на тези разширени функции позволява на инженерите да изграждат надеждни и мащабируеми системи за автоматизация 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 проектите за фабрична автоматизация. Той е проектирал и въвеждал в експлоатация решения за автоматизация в производството, опаковането и индустриите за обработка на материали.

Техническите му познания включват разработване на стълбична логика, полево окабеляване, протоколи за индустриална комуникация и отстраняване на неизправности в базирани на PLC системи за управление. Той се фокусира върху практически инженерни методи, които подобряват надеждността на системите, улесняват поддръжката и подпомагат дългосрочната експлоатация в индустриална среда.