A Triangle Research International egyedi megközelítést alkalmaz a vezérlőrendszerek terén nyílt kialakítású Fx sorozatú PLC-ivel. Ebben a gyakorlati oktatóanyagban bemutatjuk az egyik ilyen vezérlő csatlakoztatásának, bekötésének és programozásának alapjait. A hardver beállításától egy egyszerű program soros kommunikáción keresztüli letöltéséig ez az útmutató gyakorlati kiindulópontot nyújt a testre szabható PLC-platformokat OEM- és beágyazott automatizálási alkalmazásokban vizsgáló mérnökök számára.

Bár a szabadon hozzáférhető nyomtatott áramköri lap sok automatizálási és vezérléstechnikai mérnök számára szokatlannak tűnhet, a PLC valójában egyszerűen egy olyan eszköz, amely bemenetek és kimenetek segítségével, a valós világgal kapcsolatot tartva hajt végre logikai műveleteket. A PLC-kialakítások a védelem szintje és a környezeti tartósság tekintetében széles skálán mozognak, de az alapvető funkció minden rendszerben azonos marad.

Mi az Fx sorozatú PLC?

A Mitsubishi Electric Fx sorozatú PLC-i a legtöbb olyan funkciót tartalmazzák, amely az egyszerű gépvezérléstől a közepesen összetett automatizálási rendszerekig terjedő projektekhez szükséges. Ezek a vezérlők modelltől függően jellemzően Ethernet-, RS-232- és két RS-485-kommunikációs porttal, valamint digitális és analóg I/O-val rendelkeznek.

Az I/O-pontok száma Modbus-hálózat használatával bővíthető, így a rendszer rugalmasan alkalmazható skálázható ipari automatizálási feladatokhoz.

Ez az oktatóanyag az Fx2424 modellt használja, amely a következőket biztosítja:

• 24 digitális bemenet
• 24 digitális kimenet
• 8 analóg bemenet
• 4 analóg kimenet

A programozók számára fontos műszaki jellemzők:

• A digitális bemenetek forrás típusúak, ezért a 0 VDC-re csatlakoztatott nyelő típusú (NPN) érzékelőket vagy kapcsolókat igényelnek.
• A bemenetek belsőleg a 24 VDC tápellátásból kapják a tápfeszültséget, ezért nincs szükség külön közös csatlakozóra.
• A digitális kimenetek nyelő típusúak, ami azt jelenti, hogy a terhelőeszközöket külső tápellátással kell ellátni.
• Az analóg I/O 0–5 V-os jeleket támogat, opcionális ellenálláshálózatokkal pedig 0–10 V-os vagy 4–20 mA-es eszközök is csatlakoztathatók.

A projekt hardverének beállítása

Ez a bevezető oktatóanyag egy egyszerű konfigurációt mutat be, amely egy RS-232 kommunikációs interfészen keresztül csatlakoztatott bemeneti és kimeneti eszközből áll. A szükséges hardverelemek a következők:

• TRi PLC Fx sorozatú vezérlő
• 24 VDC ipari tápegység
• USB–soros átalakító kábel
• Választókapcsoló (bemeneti eszköz)
• Elektromechanikus relé (kimeneti eszköz)
• Szabványos bekötés

1. lépés: A vezérlő tápellátásának biztosítása

Csatlakoztassa a 24 VDC tápegységet a +24 V és 0 V jelzésű tápbemeneti csatlakozókhoz. A folytatás előtt ellenőrizze, hogy a tápellátást jelző LED világít-e.

2. lépés: A bemeneti kapcsoló csatlakoztatása

Mivel a bemenetek forrásadó típusúak, csatlakoztasson egy vezetéket a tápegység 0 V-os kapcsától a kapcsolóhoz. Ezután csatlakoztassa a kapcsoló kimeneti oldalát a bemeneti kapocsléc 1-es kapcsához.

Ha a PLC és a kapcsoló külön tápegységet használ, gondoskodjon arról, hogy a két tápegység közös 0 V-os referencia-csatlakozással rendelkezzen.

3. lépés: A kimeneti relé csatlakoztatása

Mivel a kimenetek nyelő típusúak, csatlakoztassa a relétekercset a +24 VDC ponthoz. Ezután csatlakoztassa a relétekercs másik oldalát a PLC 1-es kimeneti kapcsához.

A kimeneti közös kapcsot a terhelés tápegységének 0 V-os kapcsához kell csatlakoztatni az áramkör lezárásához.

PLC-programozószoftver

Az Fx sorozatú PLC az i-TRiLOGI programozószoftvert használja. A vezérlő csatlakoztatása előtt telepítse a szoftvert a gyártó utasításai szerint.

A szoftver létradiagram-alapú programozási környezetet biztosít PLC-programok létrehozásához, szerkesztéséhez és letöltéséhez.

Csatlakozás a PLC-hez soros kommunikáció használatával

Ez az oktatóanyag Ethernet helyett RS-232 soros kapcsolatot használ. Csatlakoztassa az USB–soros kábelt a számítógép és a PLC kommunikációs portja közé.

A kábel csatlakoztatása után az operációs rendszer COM-port számot rendel hozzá. Az Eszközkezelőben ellenőrizze a hozzárendelt port számát.

A programozószoftverben:

• Nyissa meg a Vezérlő menüt
• Válassza a Csatlakozás a szerverhez lehetőséget
• Válassza a Soros/USB-port lehetőséget
• Állítsa be a megfelelő COM-portot
• Kattintson a Port megnyitása gombra

Sikeres kapcsolat esetén a szoftver egy megerősítő üzenetet jelenít meg arról, hogy létrejött a kommunikáció a PLC-vel.

Egyszerű létradiagram-program írása

A létradiagram-logikai programozás egy olyan szakasz létrehozásával kezdődik, amely meghatározza egy bemeneti feltétel és egy kimeneti művelet kapcsolatát. Ebben a példában egy kapcsoló vezérel egy relékimenetet.

A programozási lépések a következők:

• A bemeneti eszközt megjelenítő, alaphelyzetben nyitott érintkező létrehozása
• A relét megjelenítő kimeneti tekercs hozzáadása
• I/O-címek hozzárendelése mindkét eszközhöz

Az eredményül kapott létraprogram egyszerű vezérlési funkciót valósít meg: a kapcsoló aktiválásakor a relé behúz.

A program letöltése a PLC-re

A létradiagram-logikai program elkészítése után a programletöltési funkcióval vigye át azt a PLC-re.

Az átviteli eljárás lépései:

• Vezérlő kiválasztása
• Válassza a „Program átvitele a PLC-re” lehetőséget
• A kommunikációs port megerősítése
• A letöltési folyamat indítása

Ha az átvitel sikeresen befejeződik, a PLC azonnal megkezdi az új program végrehajtását.

A PLC-programozás következő lépései

Ez a példa a sorosan csatlakoztatott PLC-t használó legegyszerűbb létradiagram-logikai programot mutatja be. A gyakorlati ipari automatizálási rendszerekben általában további funkciókat is megvalósítanak, többek között:

• Analóg jelek feldolgozása
• Időzítő- és számlálóutasítások
• Hálózati kommunikáció
• Riasztások és hibák felügyelete
• Adatnaplózás és rendszerdiagnosztika

E fejlett funkciók ismerete lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy megbízható és jól skálázható automatizálási rendszereket építsenek gyártási, csomagolási, anyagmozgatási és folyamatirányítási alkalmazásokhoz.

A szerzőről

Daniel Chen vezető ipari automatizálási mérnök, több mint 15 év gyakorlati tapasztalattal a PLC-programozás, az ipari vezérlőrendszerek és a gyárautomatizálási projektek terén. Automatizálási megoldásokat tervezett és helyezett üzembe a gyártás, a csomagolás és az anyagmozgatás területén.

Műszaki szakértelme kiterjed a létradiagram-logika fejlesztésére, a helyszíni huzalozásra, az ipari kommunikációs protokollokra, valamint a PLC-alapú vezérlőrendszerek hibakeresésére. Olyan gyakorlatias mérnöki módszerekre összpontosít, amelyek javítják a rendszer megbízhatóságát, egyszerűsítik a karbantartást, és támogatják a hosszú távú ipari üzemeltetést.