Sterowniki Programowalne - pytania na kolokwium: 1. Budowa i

Sterowniki Programowalne - pytania na kolokwium:
1. Budowa i zasada działania sterownika PLC. Podstawowe moduły sterownika.
2. Moduły wejść i wyjść cyfrowych – podstawowe parametry, typy modułów, podłączenie
w przypadku logiki pozytywnej i negatywnej, zabezpieczenia modułów wyjściowych
obciążonych indukcyjnie.
3. Moduły wejść i wyjść analogowych – podstawowe parametry, typy modułów, podłączenie
modułów prądowych i napięciowych, jednokońcówkowych i różnicowych, zakłócenia.
4. Cykl programowy i tryby pracy sterownika – fazy cyklu, długość trwania cyklu.
5. Redundancja – gorąca rezerwa jednostki centralnej.
Pytania 6-10 dotyczą normy IEC 61131-3
6. Konfiguracja sterownika – elementy konfiguracji, związek między elementami sprzętu
i konfiguracji. Sterowanie wykonywaniem zadań (z wywłaszczaniem i bez
wywłaszczania).
7. Typy danych – elementarne, uniwersalne, pochodne. Zmienne – deklaracja, lokalizacja,
wartości początkowe, atrybuty.
8. Jednostki organizacyjne oprogramowania – struktura. Funkcje i bloki funkcjonalne –
standardowe i pochodne. Tworzenie egzemplarza i sposoby wywołania w poszczególnych
językach. Funkcje przeciążone. Para EN/ENO.
9. Języki programowania sterowników – cechy charakterystyczne każdego języka. Zapis
prostego zadania w każdym z czterech języków, np. zaprogramowanie równania
boolowskiego, załączenie wyjścia z opóźnieniem, proste operacje matematyczne.
10. Zasady strukturyzacji programu w SFC – kroki, przejścia, zasady rozwoju sieci.
Sekwencje równoczesne i wybór sekwencji. Akcje – kojarzenie akcji z krokami.
11. Regulacja PID w sterownikach (na przykładzie GE Fanuc lub Concept) – ogólne
schematy blokowe algorytmów, struktury PID. Tryby pracy – przełączanie
bezuderzeniowe. Anti-reset windup. Kompensacja zakłóceń.
Pytania 12 – 13 są opcjonalne (w zależności od przebiegu wykładu)
12. Transmisja w sieciach sterowników – topologia sieci, metody dostępu do łącza, idea
protokołu wielowarstwowego. Komunikacja typu master-slave i token-passing.
Podstawowe cechy protokołu Modbus.
13. Podstawowe zasady tworzenia projektu układu sterowania za pomocą PLC.
Przykłady zadań (spróbować napisać w każdym z 4 języków)
1. Napisać program sterowania napełnianiem zbiornika:
• Wejścia sterownika: przyciski sterujące Z (załącz – n.o.) i W (wyłącz – n.z.), czujniki napełnienia
zbiornika D (dolny) i G (górny) - sygnał 1 z czujnika oznacza przekroczenie poziomu jego zamontowania,
P – styk (n.o.) potwierdzający zadziałanie przekaźnika w obwodzie mocy pompy, czujnik zabezpieczający
przed przepełnieniem zbiornika BG (sygnał 0 z czujnika oznacza przepełnienie).
• Wyjścia sterownika: Q (włączenie pompy), OK (praca) i A (awaria).
• Warunki pracy:
- załączenie, wyłączenie całego układu sterowania odpowiednio przyciskami Z i W,
- jeżeli układ jest załączony i pracuje poprawnie, to świeci się lampka OK,
- jeżeli układ pracuje poprawnie (OK = 1) i poziom w zbiorniku opadnie poniżej zamontowania
czujnika D (D = 0), to należy włączyć pompę Q,
- pojawienie się sygnału z czujnika G wyłącza pompę, która będzie wyłączona aż poziom opadnie
poniżej D,
- jeżeli w ciągu 0.5 s od wystawienia sygnału włączenia pompy Q brak jest sygnału potwierdzającego P,
to należy wyłączyć wyjścia Q i OK oraz załączyć wyjście A,
- jeżeli BG = 0 (poziom powyżej czujnika zabezpieczającego), to należy wyłączyć wyjścia Q i OK oraz
załączyć wyjście A,
- kasowanie sygnału awarii A za pomocą wyłączenia układu przyciskiem W, ponowne uruchomienie
układu przyciskiem Z.
2. Napisać program sterowania transportem pudełek. Pudełka jadące na taśmie 1 mają być przepychane na
taśmę 2 za pomocą dwóch wypychaczy poruszających się w przód lub w tył, a ich położenie jest kontrolowane
przez wyłączniki krańcowe Xi, Yi (i = 1, 2).
• Wejścia sterownika: czujniki położenia wypychaczy X1 (n.o.), X2 (n.o.), Y1 (n.o.), Y2 (n.o.), czujnik
położenia pudełek A (n.o.).
• Wyjścia sterownika: P1 (podajnik 1- ruch w przód), P2 (podajnik 2 - ruch w przód), T1 (podajnik 1 - ruch
w tył), T2 (podajnik 2 - ruch w tył ).
• Warunki pracy:
− gdy pudełko jest na końcu taśmy 1 (A=1) , wówczas wypychacz 1 przepycha je z taśmy 1 na taśmę 2,
− w czasie gdy wypychacz 1 przesuwa pudełko, wypychacz 2 wykonuje ruch powrotny.
− w czasie gdy wypychacz 2 przesuwa pudełko, wypychacz 1 wykonuje ruch powrotny.
Zakłada się, że pudełka są umieszczone na taśmie w odpowiednio dużych odstępach.
X1
T1
P1
Y1
Taśma 1
A
X2
Y2
Taśma 2
T1
P1
3. Napisać program sterowania światłami na skrzyżowaniu:
• Wejścia sterownika: przyciski sterujące Z (załącz - n.o.) i W (wyłącz – n.z.), oraz dwupołożeniowy
przełącznik pracy N (= 1 praca normalna, = 0 światło pomarańczowe pulsujące)
• Wyjścia sterownika: C – światło czerwone, Z – światło zielone, P – światło pomarańczowe.
• Warunki pracy
- gdy N=1 (praca normalna): C=1 przez 25s, P=1 przez 5s, Z=1 przez 25s, P=1 przez 5s, itd.
- gdy N=0 (światło pulsujące): P=1 przez 0.5s, przerwa 0.5s, P=1 przez 0.5s, itd. ,
- załączenie, wyłączenie sygnalizacji odpowiednio przyciskami Z i W.
4. Agregaty A1 i A2 są załączane do sieci za pomocą styczników Z1 i Z2. Zaprojektować układ umożliwiający
sterowanie pracą tych agregatów przy użyciu niestabilizowanych przycisków X1 i X2. Warunki pracy układu
sterowania są następujące:
• Pierwsze przyciśnięcie przycisku X1 (X1=1) ma spowodować załączenie agregatu A1 (Z1=1),
• Drugie przyciśnięcie przycisku X1 (X1=1) ma spowodować załączenie agregatu A2 (Z2=1),
• Następne zmiany stanu przycisku X1 nie powinny mieć wpływu na pracę układu.
• Naciśnięcie przycisku X2 (X2=0) powinno spowodować wyłączenie agregatów.
Połączenie obiektu ze sterownikiem:
Oznaczenie
X1
X2
Zmienna w sterowniku
%I1
%I2
Opis
Przycisk załączający agregaty
Przycisk stop
Z1
Z2
%Q1
%Q2
Wyjście włączające agregat A1
Wyjście włączające agregat A2
Typ styku
Styk normalnie otwarty
Styk normalnie zwarty
5. Napisać program obliczania wartości średniej ruchomej wg zależności:
SREDNIA := 0.9 * SREDNIA + 0.1 * %IW1;
dla sterownika, który realizuje operacje matematyczne tylko stałoprzecinkowe. Zmienna SREDNIA jest typu
INT, a pomiar reprezentowany przez %IW1 przyporządkowany do wejścia analogowego o rozdzielczości 12
bitów może przyjmować wartości z zakresu +/- 32000.
6. Program ręcznego sterowania otwieraniem/zamykaniem zaworu analogowego.
Wejścia dwustanowe:
przełącznik MAN (=1, to tryb pracy ręcznej),
przycisk (n.o.) Open (=1, to otwieraj zawór),
przycisk (n.o.) Close (=1, to zamykaj zawór),
Wyjście analogowe prądowe w zakresie od 4 mA (zamknięty) do 20 mA (otwarty) przy założonej
rozdzielczości 12 bitów.
Prędkość otwierania (zamykania) powinna wynosić 1% całego zakresu na 1 cykl sterownika. Jeśli Open
i Close naciśnięte jednocześnie, to nic nie rób.