treści ćwiczeń nr 5

Katedra Inżynierii Systemów Sterowania
Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR
Ćwiczenia nr 5: elementy języka FBD oraz grafów SFC
Cel ćwiczeń:
• realizacja przykładowych algorytmów sterowania z wykorzystaniem języka
funkcjonalnych schematów blokowych FBD (ang. Function Block Diagram),
• przykłady zastosowania sekwencyjnych schematów funkcjonalnych SFC
(ang. Sequential Function Chart) do syntezy algorytmów sterowania.
Zadania
Opracował:
dr inż. Tomasz Rutkowski
Data:
październik, 2016 r.
Przebieg ćwiczeń #5 SP
1. Wykorzystując język FBD opracować program realizujący zadanie prostego generatora fali
prostokątnej, przy następujących założeniach:
• okres fali prostokątnej jest zadawany w ms przez użytkownika, i jest zapisany w pamięci
sterownika PLC jako liczba całkowitoliczbowa,
• wypełnienie fali prostokątnej jest zadawane w % przez użytkownika, i jest zapisane w pamięci
sterownika PLC jako liczna całkowita,
• przebieg fali prostokątnej jest obserwowany przez użytkownika na jednym z wyjść dyskretnych
sterownika PLC.
Wskazówka: w zadaniu należy wykorzystać timery TON.
2. Wykorzystując język FBD opracować odpowiednie programy realizujące podstawowe wersje
dyskretnych algorytmów regulatorów:
• PD,
• PI,
• PID.
3. W postaci grafu SFC przedstawić sekwencje działania układu sterowania otwieraniem-zamykaniem
szlabanów przykładowym przejeździe kolejowym (Rys. 1), uwzględniając następujące założenia:
• pociąg należy potraktować jako „punkt materialny”, „ciało pociągu” może znajdować się w
strefie A lub strefie B lub w strefie C lub poza tymi strefami,
• z każdą ze stref przejazdu A, B, C powiązany jest odpowiedni czujnik obecności pociągu w danej
strefie,
• każdy ze szlabanów jest sterowny za pomocą odpowiedniego wyjścia dyskretnego sterownika
PLC.
Opisać wyróżnione stany, akcje oraz tranzycie.
Szlaban 1
Strefa A
Strefa B
Szlaban 2
Strefa C
Rys. 1. Przykładowy przejazd kolejowy
4. Graf SFC opracowany w ramach zadania 3 rozbudować o możliwość:
• uruchomienia algorytm automatycznego sterowania przejazdem po przyciśnięciu przycisku
monostabilnego START,
• zatrzymania algorytmu automatycznego sterowania przejazdem w trakcie realizacji akcji
powiązanych z każdym z wyróżnionych stanów w wyniku przyśnięcia bistabilnego przycisku
awaryjnego zatrzymania PAW, przy czym po jego zwolnieniu algorytm powinien powrócić do
stanu powiązanego z oczekiwaniem na przyciśnięcie przycisku START.
Ponadto uwzględnić fakt, że w trakcie awaryjnego zatrzymania na przejeździe kolejowym
uruchamiana jest dodatkowa sygnalizacja świetlna – migające czerwone światło.
5. „Przetłumaczyć” przykładowy graf SFC przedstawiony na rysunku 2 na program w języku LD.
Wskazówka: Należy zastosować „zasady prawidłowego” programowania w LD, które zapobiega
„lawinom” niepożądanym przeskokom niektórych sekwencji programu LD.
K1
A1
T1
K2
A2
T2
K3
A3, A2
T3
K4 A4
T4
T5
K5
A5
K6
A6
T6
Rys. 2. Przykładowy graf SFC
6. Grafy SFC opracowane w zadaniach 3 i 4 „przetłumaczyć” na programy w języku LD.