Návod k sérii TRi PLC Fx: Začínáme s programováním v Ladder Logic a nastavením hardwaru

Triangle Research International nabízí jedinečný přístup k řídicím systémům se svými otevřenými deskovými PLC řady Fx. V tomto praktickém tutoriálu projdeme základy připojení, zapojení a programování jednoho z těchto řadičů. Od nastavení hardwaru po stažení jednoduchého programu přes sériovou komunikaci, tento průvodce poskytuje praktický výchozí bod pro inženýry zkoumající přizpůsobitelné PLC platformy pro OEM a vestavěné automatizační aplikace.

Ačkoliv může být odhalená deska plošných spojů pro mnoho inženýrů v oblasti automatizace a řídicích systémů neznámá, PLC je jednoduše zařízení, které vykonává logické funkce pomocí vstupů a výstupů interagujících s reálným světem. Konstrukce PLC se výrazně liší v úrovni ochrany a odolnosti vůči prostředí, ale základní funkce zůstává stejná ve všech systémech.

Co je PLC řady Fx?

PLC řady Fx od Mitsubishi Electric zahrnuje většinu funkcí potřebných pro projekty od jednoduché strojní regulace po středně složité automatizační systémy. Tyto řadiče obvykle obsahují Ethernet, RS-232, duální RS-485 komunikační porty a digitální i analogové I/O, v závislosti na modelu.

Počet I/O bodů lze rozšířit pomocí Modbus sítě, což činí systém flexibilním pro škálovatelné průmyslové automatizační aplikace.

Tento tutoriál používá model Fx2424, který poskytuje:

• 24 digitálních vstupů
• 24 digitálních výstupů
• 8 analogových vstupů
• 4 analogové výstupy

Důležité technické charakteristiky pro programátory zahrnují:

• Digitální vstupy jsou dodávající proud (sourcing), vyžadující senzory nebo spínače typu sinking (NPN) připojené k 0 V DC.
• Vstupy jsou napájeny interně z napájení 24 V DC a nevyžadují samostatný společný terminál.
• Digitální výstupy jsou přivádějící proud (sinking), což znamená, že zátěžová zařízení musí být napájena externě.
• Analogové vstupy/výstupy podporují signály 0–5 V, s volitelnými rezistorovými sítěmi umožňujícími zařízení 0–10 V nebo 4–20 mA.

Nastavení hardwaru projektu

Tento úvodní návod používá jednoduchou konfiguraci sestávající z jednoho vstupního a jednoho výstupního zařízení připojených přes sériové rozhraní RS-232. Potřebný hardware zahrnuje:

• Řadič TRi PLC řady Fx
• Průmyslový napájecí zdroj 24 VDC
• USB-na-sériový převodníkový kabel
• Volič (vstupní zařízení)
• Mechanické relé (výstupní zařízení)
• Standardní zapojení

Krok 1: Napájení řadiče

Připojte 24 VDC napájecí zdroj k napájecímu konektoru označenému +24 V a 0 V. Před pokračováním ověřte, že se rozsvítila kontrolka napájení.

Krok 2: Připojte vstupní spínač

Protože jsou vstupy typu sourcing, připojte vodič z 0 V terminálu napájení ke spínači. Výstupní stranu spínače pak připojte k terminálu 1 na vstupním svorkovnicovém bloku.

Pokud PLC a spínač používají různé zdroje napájení, zajistěte, aby oba zdroje sdílely společné 0 V referenční spojení.

Krok 3: Připojte výstupní relé

Protože jsou výstupy typu sinking, připojte cívku relé k +24 VDC. Druhý konec cívky relé pak připojte k výstupnímu terminálu 1 na PLC.

Společný výstupní terminál musí být připojen k 0 V terminálu napájení zátěže, aby byl obvod uzavřen.

Programovací software PLC

PLC řady Fx používá programovací software i-TRiLOGI. Nainstalujte software podle pokynů výrobce před připojením řadiče.

Software poskytuje programovací prostředí žebříčkové logiky, které slouží k vytváření, úpravě a stahování programů do PLC.

Připojení k PLC pomocí sériové komunikace

Tento návod používá sériové připojení RS-232 místo Ethernetu. Připojte USB-na-sériový kabel mezi počítač a komunikační port PLC.

Po připojení kabelu operační systém přiřadí číslo COM portu. Ověřte přiřazené číslo portu pomocí správce zařízení.

V programovacím softwaru:

• Otevřete nabídku Řadič
• Zvolte Připojit k serveru
• Vyberte sériový/USB port
• Nakonfigurujte správný COM port
• Klikněte na Otevřít port

Pokud je připojení úspěšné, software zobrazí potvrzovací zprávu, která indikuje, že komunikace s PLC byla navázána.

Psaní jednoduchého programu v žebříčkové logice

Programování žebříkové logiky začíná vytvořením větve, která definuje vztah mezi vstupní podmínkou a výstupní akcí. V tomto příkladu spínač ovládá výstup relé.

Programovací kroky zahrnují:

• Vytvořte normálně otevřený kontakt představující vstupní zařízení
• Přidejte výstupní cívku představující relé
• Přiřaďte I/O adresy oběma zařízením

Výsledný žebříkový program provádí jednoduchou řídicí funkci: když je spínač aktivován, relé se sepne.

Stahování programu do PLC

Po dokončení programu žebříkové logiky jej přeneste do PLC pomocí funkce stahování programu.

Postup přenosu zahrnuje:

• Vyberte řadič
• Zvolte Přenos programu do PLC
• Potvrďte komunikační port
• Spusťte proces stahování

Pokud je přenos úspěšný, PLC začne nový program okamžitě vykonávat.

Další kroky v programování PLC

Tento příklad demonstruje nejjednodušší možný program žebříkové logiky pomocí sériově propojeného PLC. V praktických průmyslových automatizačních systémech jsou obvykle implementovány další funkce, včetně:

• Zpracování analogových signálů
• Instrukce časovače a čítače
• Síťová komunikace
• Monitorování alarmů a poruch
• Záznam dat a diagnostika systému

Pochopení těchto pokročilých funkcí umožňuje inženýrům vytvářet spolehlivé a škálovatelné automatizační systémy pro výrobu, balení, manipulaci s materiálem a procesní řízení.

O autorovi

Daniel Chen je seniorní inženýr průmyslové automatizace s více než 15 lety praktických zkušeností v programování PLC, průmyslových řídicích systémech a projektech automatizace továren. Navrhl a uvedl do provozu automatizační řešení v odvětvích výroby, balení a manipulace s materiálem.

Jeho technická odbornost zahrnuje vývoj žebříkové logiky, zapojení v terénu, průmyslové komunikační protokoly a odstraňování problémů v řídicích systémech založených na PLC. Zaměřuje se na praktické inženýrské metody, které zlepšují spolehlivost systému, zjednodušují údržbu a podporují dlouhodobý průmyslový provoz.