TRi PLC Fx Serie Anleitung: Einstieg in die Programmierung mit Leiterlogik und Hardwareeinrichtung

Triangle Research International bietet mit seinen offenen Fx Serien SPS-Platinen einen einzigartigen Ansatz für Steuerungssysteme. In diesem praxisorientierten Tutorial führen wir durch die Grundlagen des Anschlusses, der Verkabelung und Programmierung eines dieser Steuerungen. Von der Hardwareeinrichtung bis zum Herunterladen eines einfachen Programms über serielle Kommunikation bietet dieser Leitfaden einen praktischen Einstieg für Ingenieure, die an anpassbaren SPS-Plattformen für OEM- und Embedded-Automatisierungsanwendungen interessiert sind.

Obwohl die freiliegende Leiterplatte vielen Ingenieuren in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik unbekannt erscheinen mag, ist eine SPS einfach ein Gerät, das Logikfunktionen mit Ein- und Ausgängen ausführt, die mit der realen Welt interagieren. SPS-Designs variieren stark in Schutzgrad und Umweltbeständigkeit, aber die Kernfunktion bleibt bei allen Systemen gleich.

Was ist die Fx Serie PLC?

Die Mitsubishi Electric Fx Serie PLC umfasst die meisten Funktionen, die für Projekte von einfacher Maschinensteuerung bis zu mittelschweren Automatisierungssystemen erforderlich sind. Diese Steuerungen beinhalten je nach Modell typischerweise Ethernet, RS-232, duale RS-485 Kommunikationsports sowie digitale und analoge Ein-/Ausgänge.

Die Anzahl der I/O-Punkte kann durch Modbus-Netzwerk erweitert werden, was das System flexibel für skalierbare industrielle Automatisierungsanwendungen macht.

Dieses Tutorial verwendet das Modell Fx2424, das Folgendes bietet:

• 24 digitale Eingänge
• 24 digitale Ausgänge
• 8 analoge Eingänge
• 4 analoge Ausgänge

Wichtige technische Merkmale für Programmierer sind:

• Digitale Eingänge sind quellend und erfordern sinkende (NPN) Sensoren oder Schalter, die mit 0 VDC verbunden sind.
• Eingänge erhalten die Versorgung intern vom 24 VDC Netzteil und benötigen keinen separaten gemeinsamen Anschluss.
• Digitale Ausgänge sind sinkend, das bedeutet, die Lastgeräte müssen extern mit Strom versorgt werden.
• Analoge Ein-/Ausgänge unterstützen 0–5 V Signale, mit optionalen Widerstandsnetzwerken für 0–10 V oder 4–20 mA Geräte.

Projekt Hardware Einrichtung

Dieses Einführungstutorial verwendet eine einfache Konfiguration, die aus einem Eingabegerät und einem Ausgabegerät besteht, die über eine RS-232-Kommunikationsschnittstelle verbunden sind. Die benötigte Hardware umfasst:

• TRi PLC Fx Series Controller
• 24-VDC-Industriestromversorgung
• USB-zu-Seriell-Konverterkabel
• Wahlschalter (Eingabegerät)
• Mechanisches Relais (Ausgabegerät)
• Standardverkabelung

Schritt 1: Controller mit Strom versorgen

Schließen Sie die 24-VDC-Stromversorgung an den Stromversorgungseingang mit der Bezeichnung +24 V und 0 V an. Überprüfen Sie, ob die Strom-LED leuchtet, bevor Sie fortfahren.

Schritt 2: Eingangsschalter anschließen

Da die Eingänge quellend sind, verbinden Sie ein Kabel vom 0-V-Anschluss der Stromversorgung zum Schalter. Verbinden Sie dann die Ausgangsseite des Schalters mit Anschluss 1 am Eingangsanschlussblock.

Wenn SPS und Schalter unterschiedliche Stromversorgungen verwenden, stellen Sie sicher, dass beide Versorgungen eine gemeinsame 0-V-Referenzverbindung haben.

Schritt 3: Ausgangsrelais anschließen

Da die Ausgänge senkend sind, verbinden Sie die Relaisspule mit +24 VDC. Verbinden Sie dann die andere Seite der Relaisspule mit Ausgangsanschluss 1 an der SPS.

Der gemeinsame Ausgangsanschluss muss mit dem 0-V-Anschluss der Laststromversorgung verbunden werden, um den Stromkreis zu schließen.

SPS-Programmiersoftware

Die Fx Series SPS verwendet die i-TRiLOGI-Programmiersoftware. Installieren Sie die Software gemäß den Anweisungen des Herstellers, bevor Sie den Controller anschließen.

Die Software bietet eine Ladder-Logic-Programmierumgebung, mit der Programme für die SPS erstellt, bearbeitet und heruntergeladen werden können.

Verbindung zur SPS über serielle Kommunikation herstellen

Dieses Tutorial verwendet eine RS-232-Seriellverbindung anstelle von Ethernet. Verbinden Sie das USB-zu-Seriell-Kabel zwischen dem Computer und dem Kommunikationsanschluss der SPS.

Nach dem Anschließen des Kabels weist das Betriebssystem eine COM-Port-Nummer zu. Überprüfen Sie die zugewiesene Portnummer im Geräte-Manager.

In der Programmier-Software:

• Öffnen Sie das Controller-Menü
• Wählen Sie Mit Server verbinden
• Wählen Sie Serieller/USB-Anschluss
• Konfigurieren Sie den richtigen COM-Port
• Klicken Sie auf Port öffnen

Wenn die Verbindung erfolgreich ist, zeigt die Software eine Bestätigungsmeldung an, die angibt, dass die Kommunikation mit der SPS hergestellt wurde.

Ein einfaches Ladder-Logic-Programm schreiben

Die Kontaktplan-Programmierung beginnt mit der Erstellung einer Sprosse, die die Beziehung zwischen einer Eingangsbedingung und einer Ausgangsaktion definiert. In diesem Beispiel steuert ein Schalter einen Relaisausgang.

Die Programmierschritte umfassen:

• Erstellen Sie einen normalerweise offenen Kontakt, der das Eingabegerät darstellt
• Fügen Sie eine Ausgangsspule hinzu, die das Relais darstellt
• Weisen Sie beiden Geräten I/O-Adressen zu

Das resultierende Kontaktplan-Programm führt eine einfache Steuerfunktion aus: Wenn der Schalter aktiviert wird, zieht das Relais an.

Download des Programms zur SPS

Nach Fertigstellung des Kontaktplan-Programms übertragen Sie es mit der Programm-Download-Funktion zur SPS.

Das Übertragungsverfahren umfasst:

• Controller auswählen
• Wählen Sie Programmübertragung zur SPS
• Bestätigen Sie den Kommunikationsport
• Starten Sie den Download-Prozess

Wenn die Übertragung erfolgreich abgeschlossen ist, beginnt die SPS sofort mit der Ausführung des neuen Programms.

Nächste Schritte in der SPS-Programmierung

Dieses Beispiel zeigt das einfachste mögliche Kontaktplan-Programm mit einer seriell verbundenen SPS. In praktischen industriellen Automatisierungssystemen werden typischerweise zusätzliche Funktionen implementiert, darunter:

• Analoge Signalverarbeitung
• Timer- und Zählerbefehle
• Netzwerkkommunikation
• Alarm- und Fehlerüberwachung
• Datenprotokollierung und Systemdiagnose

Das Verständnis dieser fortgeschrittenen Funktionen ermöglicht es Ingenieuren, zuverlässige und skalierbare Automatisierungssysteme für Anwendungen in der Fertigung, Verpackung, Materialhandhabung und Prozesssteuerung zu entwickeln.

Über den Autor

Daniel Chen ist ein leitender Ingenieur für industrielle Automatisierung mit über 15 Jahren praktischer Erfahrung in der SPS-Programmierung, industriellen Steuerungssystemen und Fabrikautomatisierungsprojekten. Er hat Automatisierungslösungen in den Bereichen Fertigung, Verpackung und Materialtransport entworfen und in Betrieb genommen.

Seine technische Expertise umfasst die Entwicklung von Kontaktplan-Programmen, Feldverdrahtung, industrielle Kommunikationsprotokolle und die Fehlersuche bei speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Er konzentriert sich auf praktische Ingenieurmethoden, die die Systemzuverlässigkeit verbessern, die Wartung vereinfachen und den langfristigen industriellen Betrieb unterstützen.