PLC vezérlése és felügyelete

Az előadások a következő témára: "PLC vezérlése és felügyelete"— Előadás másolata:

1 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,

2 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

3 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

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

5 Protokollok és hálózatok
Szolgál- tatások Hálózat- kezelés Időszink-ronizálás Automatikus FDR újrakonfigurálás Web- szerver 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

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

7 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

8 Programozható Logikai Vezérlő
Ethernet hálózati csatlakozó a PLC-n

9 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

10 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

11 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 +6 V 0 V

12 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

13 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 üzenetet küld hiba detektálásakor PLC-PLC közötti üzenetváltás Fájlátvitel valósítható meg a PLC-memória és a PC memóriája között

14 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.

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

16 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

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

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

19 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.

20 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 FW ‘Memória szó = V4 THEN SET O '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

21 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 F '1-s szó 1-s jelzőbit ELSE RESET F '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.

22 Webes-felület létrehozása
4. Számláló használata: IF NOP THEN LOAD V500 TO CP 'Számláló értéke SET C0 'Számláló bit IF I0.1 THEN INC CW '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.

23 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

24 Következőkben Szervo-pneumatikus munkahely Interneten
keresztüli vezérlése és felügyelete.

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

26 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!