Tematyka kursu PLC - Politechnika Krakowska

Politechnika Krakowska
im. Tadeusza Kościuszki
Katedra Automatyki i Technik Informacyjnych
Karta kursu:
Programowanie sterowników przemysłowych PLC
Rodzaj zajęć: wykład oraz ćwiczenia laboratoryjne, zajęcia mieszane.
Liczba godzin: 60 godzin w semestrze, podzielone na 20 trzygodzinnych spotkań.
Cele kursu: poznanie budowy oraz zasady działania sterowników przemysłowych i paneli
operatorskich, nabycie umiejętności konfiguracji oraz programowania sterowników PLC oraz
paneli HMI, zaznajomienie z oprogramowaniem typu SCADA. Kurs oparty głównie na sterownikach PLC Siemens SIMATIC S7-1200 oraz oprogramowaniu Wonderware InTouch.
Tematyka zajęć:
1. Zajęcia wprowadzające. Sterowniki przemysłowe - wstęp teoretyczny
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną.
Materiał: Omówienie przebiegu kursu oraz podstaw oceny uczestników. Budowa sterowników,
jednostka centralna, moduły wejść i wyjść cyfrowych oraz analogowych. Dane techniczne wybranych sterowników. Zasada pracy sterownika, cykl, przerwania. Środowiska programowania sterowników: STEP 7, Visilogic. Konfiguracja sterownika. Adresowanie wejść, wyjść i binarnej pamięci pomocniczej. Edycja programów w językach graficznych i tekstowych.
2. Praktyczna implementacja sterowników PLC do zadań sterowania
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną.
Materiał: Typy czujników i urządzeń wykonawczych, podłączenie urządzeń do sterowników
przemysłowych. Prezentacja i opis wybranych rozwiązań.
3. Koncepcja programowania
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia tablicowe.
Materiał: Podstawowe elementy programu drabinkowego: sieci, elementy, połączenia. Zasady
tworzenia programu w języku drabinkowym i tekstowym. Elementy instrukcji binarnych: styki,
cewki, wykrywanie zbocza, przerzutniki. Czasomierze i liczniki.
4. Instrukcje programowania
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Adresowanie. Zapoznanie ze środowiskiem TIA Portal, możliwości programowe TIA
Portal.
5. Bloki organizacyjne, obszary pamięci sterownika, instrukcje programowania cd.
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Opis bloków organizacyjnych oprogramowania Step 7 oraz ich praktyczne zastosowanie. Omówienie dostępnych obszarów pamięci sterownika (pamięć wejść, pamięć wyjść, pamięć
bitowa, pamięć bloków danych, pamięć lokalna/chwilowa). Wprowadzenie kolejnych instrukcji
programowania: przerzutników, elementów wykrywających zbocze sygnału.
6. Liczniki, timery
Czas trwania: 6 godzin.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Omówienie instrukcji liczników oraz timerów, wykonanie ćwiczeń przedstawiających
ich zastosowanie (programy realizujące algorytmy sterowania procesami z zależnościami czasowymi oraz wymagającymi zliczania elementów).
8. Funkcje (FC) oraz bloki funkcyjne (FB) w Step 7
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Prezentacja bloków funkcyjnych i funkcji w oprogramowaniu Step 7. Przygotowanie
programów realizujących algorytmy sterowania procesami z ich wykorzystaniem.
9. Bloki obsługi przerwań
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Prezentacja bloków obsługi przerwań: przerwania z opóźnieniem, cykliczne, sprzętowe,
diagnostyczne oraz błędy cyklu CPU. Przygotowanie programów prezentujących ich wykorzystanie.
10. Moduły sygnałowe
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Przypomnienie typów modułów SM oraz płytek sygnałowych SB. Konfiguracja sprzętowa oraz programowa modułów. Wykorzystanie wejść oraz wyjść analogowych.
11. Wstęp do wizualizacji procesów HMI
Czas trwania: 6 godzin.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Wprowadzenie do systemów HMI, opis dostępnych paneli, konfiguracja paneli, możliwości dodawania systemów paneli w środowisku TIA Portal, tworzenie zaawansowanych struktur
ekranowych z poziomu Portalu. Tworzenie wizualizacji: linie, kształty, teksty, przyporządkowanie
zmiennych sterownika elementom wizualizacji, animacja elementów. Wykresy, wskaźniki numeryczne. Tworzenie animacji dla wizualizacji.
13. Wizualizacja procesów HMI- ćwiczenia projektowe
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Ćwiczenia komputerowe.
Materiał: na bazie poznanego materiału z poprzedniego ćwiczenia wykonanie projektu systemu
HMI na panel dla zadanego problemu sterowania.
14. Projektowanie systemów alarmowych
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Wprowadzenie do systemów alarmowych, tworzenie rejestrów zdarzeń, poziomy ważności, sposoby informowania o stanach alarmowych.
15. Łączenie urządzeń z wykorzystaniem Ethernetu
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Omówienie standardu Profinet oraz Ethernetu przemysłowego. Konfiguracja sprzętowa
(w tym przydzielenie adresów IP) zestawu 2 sterowników PLC oraz 2 paneli HMI, przygotowanie
programów demonstrujących wykorzystanie sieci Ethernet.
16. Oprogramowanie typu SCADA: Wonderware InTouch
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Omówienie możliwości aplikacji typu SCADA na przykładzie Wonderware InTouch z
IDE ArchestrA. Ćwiczenia komputerowe prezentujące obsługę oprogramowania InTouch: tworzenie projektu, łączenie sterowników poprzez sieć Ethernet, wykorzystanie prostych elementów
wejściowo/wyjściowych w oprogramowaniu InTouch.
17. Oprogramowanie typu SCADA, cz. II
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Przygotowanie zaawansowanej aplikacji wykorzystującej możliwości oprogramowania
Wonderware InTouch.
18. Systemy alarmowe oraz opcje zaawansowanej wizualizacji HMI
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Systemy alarmowe jako integralna część systemów HMI, bazy danych, wykonanie systemów wizualizacji i systemów alarmowych dla wybranych problemów sterowania.
19. Sterowanie napędami z wykorzystaniem przemienników częstotliwości (falowników)
Czas trwania: 3 godziny.
Typ ćwiczeń: Wykład połączony z prezentacją multimedialną, ćwiczenia komputerowe.
Materiał: Budowa oraz zasada działania przemienników częstotliwości (falowników). Przedstawienie falownika Astraada z rodziny CHE100, podłączenie do sterownika PLC oraz przygotowanie prostych programów realizujących sterowanie silnikiem trójfazowym.
20. Zajęcia podsumowujące
Czas trwania: 3 godziny.
Typ zajęć: Wykład połączony z prezentacją multimedialną.
Materiał: Podsumowanie kursu, przedstawienie punktów procentowych (0-100 %) oraz ocen liczbowych (2.0 – 5.0).