Программа для программирования плк овен
В любой автоматизации главным «мозгом» системы является программируемый логический контроллер. В него можно заложить некоторое слабое подобие искусственного интеллекта (ИИ). Пускай хоть и примитивного. Система может чувствовать с помощью своих сенсоров и датчиков, и реагировать на различные изменения, как живой организм. Может собирать данные или клепать вам продукцию. С помощью какого ПЛК лучше всего делать? Всё зависит от задачи и требований. Конкретно эта статья будет нацелена на программирование ПЛК ОВЕН.
Из этой статьи вы узнаете:
Приветствую друзья, на связи автор блога, Гридин Семён. Я всегда рад тому, что всё больше и больше людей посещают блог. Это говорит о том, что тема востребованная и интересная. На самом деле у меня очень много материала, который хочется выложить на страницы блога. Медленно и верно решаю поставленную задачу.
Знаете, я в последнее время всё чаще и чаще встречаю в интернете материалы крутых ребят из Boston Dynamics. Их продукция реально впечатляет. Это реальный прогресс в области робототехники. Боюсь даже представить что будет дальше. И интересно и страшно.
Вот кстати одно из интересных решений. Робот пытается открыть дверь, несмотря на то, что человек мешает ему:
А мы приступим к нашей новой статье.
Меня зовут ОВЕН ПЛК
Среди множества промышленных контроллеров, как отечественных, так и зарубежных, оборудование ОВЕН является самым приемлемым, доступным и качественным.
Первое преимущество, которое бросается на глаза — это конечно цена.
Допустим стандартные и наиболее популярные контроллеры ПЛК100 и ПЛК150 вмещаются в цену в 15 т.р. При этом у них сразу на борту есть входы и выходы.
К ним не нужно добавлять дополнительно модули ввода/вывода по внутренней шине. К девайсам с внутренней шиной как раз относятся WAGO, Berghof, ABB. Их ценник просто зашкаливает в размере от 25 т.р. К сожалению в любом проекте внедрить их будет не так то просто.
Второе преимущество, качество и надёжность. Фирма ОВЕН со временем всё больше и больше набирает обороты. Их продукция с каждым годом всё качественнее и качественнее. Как бы народ не ругался. Все ошибки и баги со временем исправляют.
Так вот. Все ПЛК поддерживают среду разработки CoDeSyS версии 2.3. У вас есть возможность ознакомиться на сайте. Можете посмотреть примеры и применить их на практике. Есть отдельная статья с видеоуроками.
На сайте ОВЕН у вас всегда есть возможность получить кучу информации, кучу дополнительных примеров, круглосуточную и доброжелательную тех. поддержку. Вообщем рекомендую.
Из их продукции мне очень нравится работать с ПЛК63/73, ПЛК100 и ПЛК160. Эти контроллеры наиболее надёжные и стабильные. НО. Как и у любого другого оборудования, у них есть куча нюансов. Это нужно понимать.
Во всех статьях, включая и эту, все примеры я буду писать под ОВЕН ПЛК63. Так как у этого контроллера есть буквально ВСЁ, что нам необходимо для локальной автоматики.
У него есть и дискретные входы и дискретные выходы. Есть 8 универсальных аналоговых входов и 2 аналоговых выхода (Всё зависит от модификации). На аналоговые входы можно посадить различные датчики, начиная от термопары и заканчивая датчиком размера (4-20 мА либо 0-10 В). есть два интерфейса RS232 и RS485.
Минусы тоже есть. Один из этих минусов порт интерфейса 232. Порт не очень хороший, может периодически терять связь с компьютером, когда мониторится программа. А если рядом срабатывают контакторы, вообще труба.
Скорость опроса АЦП маленькая, в пределах 50-80 мс. В некоторых процессах может сыграть отрицательно. Лучше всего использовать для измерений температур, давлений и влажности в медленных процессах.
Для того, чтобы связаться с модулями ввода/вывода, нужно писать специальные библиотеки для опроса, простого конфигуратора в таргете ПЛК63 нет.
Такой контроллер лучше всего использовать для отопления, приточной вентиляции, умного дома или как сборщик информации, который скидывает показания в базу данных.
Есть ещё не плохой контроллер, но он будет подороже и побольше, только без экрана. Это ПЛК160.
Скорость опроса аналогового входа составляет около 20 мс (это включая все фильтры, скорость обработки операции и т.д.)
Ну это, как вариант.
Первые шаги по программированию ПЛК
Какие у нас будут следующие действия?
Сначала устанавливаем среду разработки CoDeSyS 2.3, необходимые библиотеки и таргет контроллера ПЛК63. После этого мы можем связываться с оборудованием и писать простенькую программку.
Давайте придумаем какую-нибудь задачу — выведем на экран контроллера наше стандартное «Привет мир!» и при включённом питании будет включать и выключать свой выход в течении определённого времени.
Для простоты понимания напишу программу на графическом языке CFC. Так как он наиболее наглядный и удобный.
Для того чтобы вывести на экран приветствие «Привет мир!» нужно установить специальные библиотеки Ind_Mode и Work_Mode и написать небольшой код:
Давайте обозначим состояние 1 выхода, и зададим время включения и выключения:
Вот что получилось на экране прибора:
В принципе, ничего супер сложного нет.
Если будут вопросы, пишите в комментариях, пишите письма, всегда рад общению. До встречи в новых статьях. Всего доброго, счастья вам.
Сборка электрощитов, автоматика и автоматизация для квартир и частных домов. Программы для ПЛК. Сценический свет (световые шоу, настройка оборудования). Консультации, мастер-классы.
Щит с автоматикой IPM для коттеджа (Поварово)
Автоматика моего санузла на логическом реле ABB CL
Щиты TwinLine в Долгопрудный (таунхаус) и Солнечногорск
Щит для котельной на базе сенсорного ПЛК ОВЕН (Папушево)
Щиты с IPM (сеть, генератор, UPS) в Ядромино и Победа-2
Щит в ЖК Монэ на ПЛК ОВЕН со сценарным управлением светом
Силовой щит в Весёлово (Тула): Простой трёхфазный
Щит для квартиры в Митино на ПЛК ОВЕН (свет, отопление)
ПЛК ОВЕН 110: Программируем на CodeSys v2.3
ВНИМАНИЕ! Мне не хотелось бы, чтобы этот пост был опубликован на других ресурсах (репост). Я хочу сохранить за собой право на его уникальность. Публикация поста возможна на определённых условиях.
Тестовый стенд для ОВЕН ПЛК 110
ПЛК, который заказчик купил под свой щит работает на ядре CodeSys v2. Сейчас везде используется ядро CodeSys v3, а вторая версия ядра является устаревшей. Но так как принципы программирования всё равно одинаковые, то этот пост будет полезен всем начинающим. Да и мне охота поделиться информацией, которую я собирал по крупицам, неделю обложившись документацией. Блин! Мне кажется, что мне уже надо или учебные курсы вести, или посты продавать, гыгы =)
Кнопки для подачи сигналов на входы ПЛК
Настройка внешних модулей и ModBus
Каждый модуль или внешнее устройство настраивается по своему. У кого-то надо будет зайти в меню и поменять там цифирки. У кого-то поставить перемычки. А у других устройств для их настройки предусмотрена специальная программа-конфигуратор. У ОВЕНа сделано именно так.
Мы подаём на модуль питание и подключаем его к преобразователю:
Преобразователь ОВЕН АС-4 и настройка модуля IO
Подключение к модулю IO в программе
После того, как мы подключились к модулю, программа выдаёт нам все его настройки, которые можно прочитать и записать в модуль. Нас интересуют настройки сети: скорость обмена, сетевой адрес и всякие таймауты. Напоминаю, что у модулей есть фишка: если его не опрашивали по RS-485 указанное время, то он считает что связь оборвалась и выставляет на выходах аварийные значения, чтобы оборудование не натворило дел (сам не поехал лифт или не включились насосы и прочее). В нашем случае модуль управляет лампочками, поэтому мы выставляем все аварийные значения на ноль.
Настройки модуля релейных выходов МУ110-16Р
А некоторые модули ввода-вывода ещё и могут общаться по разным протоколам. Да и даже у самого ModBus есть парочка модификаций: RTU (устройства обмениваются двоичными даными) и ASCII (все данные гоняются в текстовом виде). Мы будем использовать более быстрый протокол ModBus-RTU.
Настройки модуля входов МВ110-16Д
Обратите внимание, что для модулей ввода есть программный фильтр дребезга контактов. Его мы тоже включаем.
Ещё у этой программы есть возможность контролировать состояние входов-выходов. С помощью этого можно отдельно протестировать каждый модуль на работоспособность.
Изучаем CodeSys
Связь с ПЛК 110 по Ethernet
Сама среда состоит из дерева проекта, где несколько вкладок и элементов дерева. В них отображается как структура программы, так и всякие злобные параметры ПЛК и его внешние ресурсы. Все элементы дерева открываются кучей дочерних окон со своими настройками.
Среда разработки CodeSys v2 для ПЛК 110
Сама CodeSys поддерживает много языков программирования. В том числе и тех, на которых удобно программировать логические реле.
Пример проекта на CodeSys на нескольких языках одновременно
Пример последовательных логических схем (CFC)
А можно програмировать функциональными блоками (FBD), как на логических реле. В этом случае схема исполняется не последовательно как в CFC, а по сигналам, как в обычной цифровой логике на микросхемах:
Пример разработки на функциональных блоках (FBD)
Для тех, кто переходит с обычных релюшек и автоматики есть возможность писать всё в релейной логике LD, LAD. Тогда всякие сигналы описываются контактами, которые включают или выключают реле:
Пример разработки на релейно-контактной схеме (LD)
А ещё есть язык инструкций IL. Он подойдёт тем, кто любит суровый ассемблер. Смотрите, как он похож на него же:
Пример разработки на языке инструкций (IL)
Пример разработки на редакторе кода (ST)
Тут тебе есть и комментарии, и возможность написать любые условия.
Распределяем ресурсы ПЛК
Наше программирование, конечно же, тесно связано с железом. И наша среда CodeSys должна знать то, какие железо мы сейчас используем. Это конечно же понятно: в разных ПЛК есть разное количество памяти, портов ввода-вывода и прочих штуковин.
Выбор железа для разработки программы под ПЛК
Сразу же при её создании надо выбрать язык, на котором вы будете писать код. Если вы вдруг ошиблись с названием языка (я постоянно путаю IL и ST), то можно просто удалить эту задачу и создать новую с тем же именем.
Создание основной программы по умолчанию
Конфигурация ПЛК и его ресурсов
Слева у нас есть дерево, в котором будет показываться вся-вся конфигурация нашей системы. А справа от дерева появляются разные параметры, которые можно настраивать. Там же можно задать для самих себя понятные имена и названия всех объектов системы, чтобы не путаться.
Для каждого ресурса есть свой набор настроек. Вот например для выходов можно точно так же настроить безопасные значения, как и для внешних модулей ввода-вывода:
Настройка безопасных значений выходов ПЛК
Идём дальше! Это-то мы изучали внутренние ресурсы, которые есть на борту ПЛК. А как же нам добраться до внешних ресурсов? Вот у нас есть аж три модуля ввода-вывода. Но где же они?
А нигде! Их надо добавить ручками. Логика тут простая и технарская: то, что у тебя есть физически должно быть и в программе. Давайте вспомним, чего у нас есть физически? Модули? Неа! У нас есть протокол ModBus!
Добавляем внешний интерфейс связи
Выбираем тип интерфейса RS-485
Причём список замены будет только из тех вариантов, которые действительно есть в именно этом ПЛК. Например в некоторых ПЛК бывает аж два интерфейса RS-485, на которых можно построить две разные сетки ModBus.
И вот только теперь мы дошли до физического уровня: собственно самого RS-485. Для него у нас есть настройки протокола обмена и параметров связи. Если вы помните, то мы все модули конфигурировали на ModBus RTU и скорость обмена 9600. Теперь вставим эти же настройки в нашем ПЛК:
Настраиваем параметры протокола интерфейса
ПЛК сам следит за работой этого протокола и этого интерфейса. Нам не надо программно включать или отключать опрос модулей: он будет делаться автоматически, если есть хоть один внешний модуль, который надо опрашивать.
Добавляем устройство ModBus
Для каждого модуля надо будет задать параметры связи. Для нас это адрес модуля (ModuleSlaveAddress) и время опроса его контроллером. Контроллер будет автоматически общаться с модулем раз в столько миллисекунд, сколько мы укажем.
Настраиваем параметры устройства
Время опроса позволяет снизить нагрузку на шину связи. Например если модуль управляет лампочками освещения, то его можно опрашивать реже, отдавая время шины каким-нибудь более быстрым модулям аналогового регулирования.
Ну добавили мы модуль, и чего? А как система узнает как рулить его входами или выходами? Вообще, откуда она узнает, где они у него находятся? А узнает она это через человека, который достанет и прочитает инструкцию на модуль. Для любого устройства с протоколом ModBus производитель даёт таблицу, в которой указаны все адреса его регистров. Выглядит эта таблица вот таким образом, например:
Пример регистров устройства из документации
Отлично! Вот теперь мы всё знаем, чтобы добавить это в наш ПЛК. Тыкаем менюшкой на нашем модуле и выбираем, что добавить. типы в CodeSys называются так:
Добавляем регистр устройства в конфигурацию
Теперь задаём параметры именно для этого кусочка: адрес регистра, который читаем и команду, которой читаем.
Настраиваем адрес регистра и способ его опроса
А вот как выглядит конфигурация ПЛК для моей системы. У меня стоит один модуль ввода на 16 входов и модуль вывода на 16 выходов. И на будущее для диммирования света стоит модуль аналогого вывода.
Полный список внешних устройств и внешних регистров
Назначение переменных в ПЛК
Вот теперь у нас есть все-все адреса наших ресурсов. Чтобы нам было удобно ими пользоваться, мы заведём для них программные переменные. Это тоже ручная работа, в которой требуется внимательность. А ещё её в CodeSys v2 делать не очень удобно, потому что в табличке для ввода переменных не меняется ширина колонок.
Посмотрим на конфигурацию ПЛК и выцепим оттуда адреса всех наших входов и выходов. Я их подчеркнул красным:
Адреса переменных внутреннего ввода-вывода
Создаём переменные внутреннего ввода-вывода
Проделаем то же самое с внешними устройствами. Тут адреса становятся длиннее:
Адреса переменных внешнего ввода-вывода
И редактировать их не совсем удобно. Заполняем переменные:
Создаём переменные внешнего ввода-вывода
Кроме переменных, которые красиво связывают адреса ресурсов и код, можно насоздавать своих собственных переменных для любых задач. Всё эти переменные будут глобальными: они будут доступны из любого места любой программы.
Ну и если теперь залить эту пустую программу (в коде мы ничего не написали) в ПЛК, то он сразу же примется опрашивать наши модули. На фотке ниже я случайно заснял момент, когда ПЛК опрашивает один из модулей.
После запуска ПЛК начинает опрашивать все внешние устройства
Программируем
А дальше начинается колдунство. Мне надо было на тот момент вообще научиться работать с CodeSys. Я тогда не разобратся, можно ли адресовать отдельные биты переменных и написал простые участки кода, которые приводили все переменные внешних ресурсов в удобоваримый для меня код.
Видите, я просто беру значение бита нужной мне переменной (от входа) и заношу его в глобальную переменную, которая уже обозначает конкретную кнопку управления светом.
Код преобразования входных переменных к типу BOOL
То же самое я проделал с выходами:
Код преобразования выходных переменных из типа BOOL
Кусочек прошивки для управления освещением на ПЛК
Ещё я нашёл в Сети пример того, как сделать на CodeSys импульсное реле и тоже его протестировал. Кстати, пример лежит на форуме ОВЕНа.
Задачи
Настройка задач в ПЛК
А мы хотим навесить на ПЛК свои собственные задачи. Вот у меня их получилось две штуки. Одна считает импульсы со счётчиков воды, а другая обслуживает управление освещением.
Для каждой задачи задаётся время её исполнения. Оно может измеряться в миллисекундах, часах и даже днях.
Конфигурация задачи в ПЛК
Ну а для самой задачи задаётся то, что будет выполняться:
Настройка вызова подпрограммы в задаче
Связь с ПЛК и заливка программы
Настройка связи с ПЛК по протоколу IP
После этого достаточно выбрать команду подключения к ПЛК:
Начинаем подключение к ПЛК
Запрос среды разработки о загрузке программы в ПЛК
Создание загрузочного проекта в ПЛК
Из дополнительных возможностей можно загрузить в ПЛК исходники проекта или любой файл (размером несколько мегабайт). Это полезно, если мы хотим оставить внутри ПЛК архив документации по всему проекту.
При подключенной связи с ПЛК можно наблюдать как и чего работает и производить отладку программы. Вот как выглядит это на нашей:
Работа среды CodeSys в режиме отладки программы
Собственно по программированию всё. Если сказать всё сжато, то для того чтобы начать работать с ПЛК, надо занести в него все его ресурсы и внешние модули. После этого можно назначить переменные по адресам и писать обычный программный код.
Библиотеки
Пример из библиотеки OSCAT: Определение количества нажатий
Пример из библиотеки OSCAT: Многофункциональный диммер
Ну а я же сделал для заказчика простую программу включения и выключения света и реализацию функции защиты от протечек. Про это я расскажу позже в третьей части статьи.
Читайте также: