PLC vezérlése és felügyelete Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Mechatronika, Optika és Műszertechnika Tanszék PLC vezérlése és felügyelete Interneten keresztül készítette: Nagy Zsigmond konzulens: Dr. Szabó Tibor Budapest, 2005. 11. 09.

Célkitűzés Alapgondolatok Interneten keresztül vezérelhető automatizálási eszközök megismerése FESTO PLC illesztése a hálózathoz (hardveresen és szoftveresen) Feladat, mintaprogram (PLC és HTML) meghatározása amely segítségével a technológia bemutatható és oktatható Oktatáshoz szükséges segédanyagok elkészítése Alapgondolatok Gyorsan terjedő on-line kommunikáció és kereskedelem Kereslet internetes kapcsolat megosztásra Az ipari folyamatirányítás kommunikációs lehetőségei nagy mértékben bővültek Ethernet-hálózat az iparban, mint kommunikációs fizikai réteg

A ma Internete Nincsen központ, nincs "egy" központi gép Minden, a hálózatra kötött gép egyszerre fő- és alállomás Hálózatok óriási gyűjteménye Általános kommunikációs, információtovábbító médiává vált Számítógépekhez nem értő laikusok is könnyedén, minden tanulás nélkül navigálhatnak az Internet óceánján

Internet használata Mit jelent „rajta lenni az Interneten”? TCP/IP-protokollkészletet használja Van saját IP-címe Tud más gépeknek IP-csomagokat küldeni

Protokollok és hálózatok Szolgál- tatások Hálózat- kezelés Időszink-ronizálás Automatikus FDR újrakonfigurálás Web- szerver E-mail TCP Open Üzenet- kezelés Alkal- mazási SNMP NTP TFTP FTP HTTP SMTP Modbus Protokollok Átvitel UDP TCP Adat- kapcsolati IP Fizikai és adat- kapcsolati Ethernet, LAN Hálózatok

Világháló (World Wide Web) Keretszerkezet Különféle dokumentumok hatalmas, világméretű gyűjteményéből áll Az oldalakat egy böngésző (browser) programmal tekinthetünk meg

HTML dokumentumok (HyperText Markup Language – hipertext jelölőnyelv) Ahhoz, hogy meg tudja jeleníteni az oldalt, a böngészőnek értenie kell az oldal formátumát. Szükség van egy szabványosított nyelvre. Szövegfájl HTML-tag – formázóutasítások Megjelenítendő objektumokra történő hivatkozásokat

Programozható Logikai Vezérlő Ethernet hálózati csatlakozó a PLC-n

Programozható Logikai Vezérlő Ipari számítógép Speciális hardveregység és felhasználói program Technológiai folyamatok tárolt programú vezérlése, szabályozása Intelligens kommunikációs felület Folyamatirányító rendszerek létrehozhatók FEC FC34: Egyszerű moduláris felépítés, kis méret Galvanikusan leválasztott bemeneti/kimeneti fokozatok (24 Vdc-től 240Vac) Könnyű programozhatóság és újraprogramozás Beágyazott webszerver- valós idejű PLC adatszerver FTP szerver

PLC-k kommunikációs rendszere Program-memória Adat-memória Bemeneti áram-körök Kimeneti áram-körök Központi logikai ill. feldolgozó-gység Kommunikációs egység Programozó- egység Bemeneti szervek Kimeneti szervek PLC és a technológiai folyamat közötti kommunikáció párhuzamos formában: Kétállapotú be/kimenetek Analóg be/kimenetek Frekvencia (impulzus) be/kimenetek

PLC-k kommunikációs rendszere Soros adatátvitel : PLC és PLC, PLC és PC, PLC és kezelő PLC és periféria között Adatok bitenként, a kiegészítő, ellenőrző jelekkel együtt, időben egymás után rendszerint egy vezetéken kerülnek továbbításra Az információt a feszültség vagy az áram szintje, ill. jelátmenete képviselheti t 1 0 1 1 1 0 1 1 +6 V 0 V

Hálózati kommunikáció Több soros vonal révén kialakított pont-pont kapcsolat: - korlátozott kommunikációra alkalmas - alacsony átviteli sebesség és a kis távolság PLC-hálózat: - leggyakoribb kommunikációs módszer - ha a rendszerben változás történik a hálózatot módosítani kell ETHERNET-hálózat - különösen a nagy távolságra - nagy adatmennyiségeket igénylő kommunikáció esetén - szabványosított, egyszerűen telepíthető PC PLC RS 232 a) b) c) PLC-hálózat Ethernet

Hálózati kommunikáció Az irányítástechnika kommunikációs hálózatainak előnyei: Jelentősen kisebb kábelköltségek Kisebb telepítési és ráfordítási költségek Nagyobb üzembiztonság és teljesítmény Rugalmas módosítási lehetőség A PLC rendszer ETHERNET-hálózatának alkalmazási példái: Távprogramozás és monitorozás Mail-szolgáltatás pl.: a PLC e-mail üzenetet küld hiba detektálásakor PLC-PLC közötti üzenetváltás Fájlátvitel valósítható meg a PLC-memória és a PC memóriája között

Csomagemelő berendezés működtetése Interneten keresztül VEEP (Visualised Equepvipment Emulation Program) berendezés-emulációs eszköz segítségével bármely PLC oktatható, működése tesztelhető. Emulált berendezés összes érzékelőjét és végrehajtóját a VEEP helyettesíti.

Csomagemelő berendezés működtetése Interneten keresztül Össze kell kötnünk a PLC be- és kimeneteit a VEEP megfelelő ki- és bemeneteivel

Csomagemelő berendezés működtetése Interneten keresztül A berendezés működéséhez szükséges programot kell megírnunk a FESTO AWL utasításlistás nyelv alapján az FST 4.1 programot felhasználva: Lényege, hogy belső regisztereket (flag) használunk. A jelzőbitek értékeinek változásából információt kapunk a PLC be- és kimeneti állapotairól (rendszerfelügyelet), és ezáltal tudjuk e jelzőbitek értékeit a webes felületen keresztül változtatni, ezzel a PLC működését befolyásolni (vezérlés). 3. HTML nyelven megírt Web-es felület létrehozása: Kódsoraiban a PLC-HTML fordító számára értelmezhető utasítások szerepelnek

Csomagemelő berendezés működtetése Interneten keresztül 4. Meg kell határoznunk a PLC IP-címét:

Csomagemelő berendezés működtetése Interneten keresztül 5. Fel kell töltenünk a PLC FTP szerverére a létrehozott web oldalakat:

Webes-felület létrehozása Legfontosabb HTML alkalmazások: Script beolvasása: <head> <script language= "JavaScript" src= "fst.js" > </script> </head> Az adott parancsokat kezelni tudja, azt a PLC számára értelmezhető nyelvre fordítja. Weboldalunkat állandó időközönként frissíttetjük: <head> <meta http-equiv= "Refresh" content= "3;url=oldal_neve.htm" > </head> Valós idejű adatokat nyerhetünk, vezérelt folyamat változó paramétereinek visszaolvasásánál jelentős.

Webes-felület létrehozása 3. Nyomógomb használata, beállításával a PLC memória értékét változtathatjuk : Vezérlési funkció A PLC programjában, feltételként figyelembe vesszük az adott memória szó értékét: IF FW0 ‘Memória szó = V4 THEN SET O0.3 'Vezérelt kimenet HTML nyelvben, a gomb pozícióját és feliratát definiálva: <div align="center"> <input name="button4" type="button„ onClick="CISend('MW0', '4')" value=" KI"> </div> Rákattintás hatására a 0-s memória szót 4 decimális értékűre írja a PLC-ben. bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Dec.ért. 0-s szó

Webes-felület létrehozása 4. Adatok kiolvasása is szintén a memória bitek felhasználásával történik. A PLC be- vagy kimeneteit jelzőbitekhez rendeljük: IF I0.1 THEN SET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbit ELSE RESET F1.1 '1-s szó 1-s jelzőbit A 0.1 bemenetet az F1.1 belső regiszterhez rendeljük. bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Decimális érték 1-s szó HTML nyelvben: <script language= "JavaScript" > switch ( <FSTCI dmw1> ) { case 2: document.write("Üzenet_1"); break; default: document.write("Kapcsolódás"); break; } </script> A HTML-ben nem egy-egy bit értékre hivatkozunk, hanem az egész szót figyeljük, vagyis decimális értéket olvassuk ki.

Webes-felület létrehozása 4. Számláló használata: IF NOP THEN LOAD V500 TO CP0 'Számláló értéke SET C0 'Számláló bit IF I0.1 THEN INC CW0 'Számláló aktuális értéke A PLC-ben a számlálás már eredetileg is belső regiszterek felhasználásával történik. HTML nyelvben: <p align="center"><font size="5" color="#008000">Számláló értéke:</font><font size="5" color="#FF0000"> <FSTCI dzw0> </font> A számláló aktuális értékének kiolvasása a CW0 értékének megfelelően.

Konklúzió Webtechnológia optimalizálja az ember-gép kapcsolatot Könnyen elérhető megoldások, valós idejű információk Nincs licence a „kliens” állomásokon Nincs szükség a felhasználók képzésére Webes felület kezelése egyszerű Jogosultsági szinteket felállítása Veszélyforrások: Vírusok; kémprogramok; férgek Külön gondoskodnunk kell védelemről ezen veszélyforrások ellen

Következőkben Szervo-pneumatikus munkahely Interneten keresztüli vezérlése és felügyelete.

Dr. Szabó Tibor mestertanár Köszönet Dr. Szabó Tibor mestertanár és Kármán Tódor Számítástechnikai Szakmai Kollégium

Köszönöm a megtisztelő figyelmet!