Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków odc.7 – Jak zliczać impulsy i konfigurować liczniki?

Sprawdź, jak działają bloki funkcyjne służące do zliczania impulsów w sterowniku PLC oraz jakie rodzaje liczników dostępne są w oprogramowaniu Cscape.

W poprzednim artykule poznałeś/aś bloki służące do porównywania wartości. W tym artykule dowiesz się jak działają bloki funkcyjne służące do zliczania impulsów w sterowniku PLC i jak je wykorzystywać.

  Programowanie PLC od podstaw – kurs dla automatyków i elektryków Podstawy programowania sterowników PLC

• 1. Wprowadzenie. Jak skonfigurować, podłączyć oraz uruchomić sterownik PLC?
• 2. Jak tworzyć i edytować projekty w oprogramowaniu Cscape?

Programowanie sterownika PLC w języku drabinkowym

• 3. Jak tworzyć oraz konfigurować bazę zmiennych w środowisku Cscape?
• 4. Jak korzystać ze styków, cewek i bloków operacji arytmetycznych w programie sterującym?
• 5. Jak odmierzać czas w programie sterującym i jak konfigurować timery?
• 6. Jak porównywać wartości i wykorzystać wyniki operacji logicznych?
• 7. Jak zliczać impulsy i konfigurować liczniki?
• 8. Jak konwertować typy zmiennych i przemieszczać zmienne w programie?
• 9. Jak sterować wykonywaniem programu logicznego? Instrukcja skoku warunkowego

Programowanie zintegrowanego panelu HMI

• 10. Jak budować ekrany operatorskie z obiektami do wizualizacji i zadawania wartości zmiennych?
• 11. Jak umożliwić nawigację między ekranami operatorskimi oraz jak korzystać z gotowych obiektów graficznych w środowisku Cscape?
• 12. Jak wizualizować zmienne analogowe oraz jak modyfikować ich wartości przy pomocy obiektów dostępnych w oprogramowaniu Cscape?
• 13. Obiekt Menu
• 14. Alarmy i Data trend

Komunikacja sterowników PLC w sieci szeregowej i Ethernet

• 15. Komunikacja szeregowa Modbus RTU Master i Slave
• 16. Komunikacja CsCAN
• 17. Komunikacja Ethernet Modbus TCP i Email

Zaawansowane funkcje sterownika PLC

• 18. Regulator PID
• 19. Składowanie danych: Data logging oraz karta MicroSD
• 20. Trendy historyczne oraz receptury w programie
• 21. Setpoint, backup i restore danych oraz generowanie raportów z poziomu sterownika
• 22. Hasła i zabezpieczenia w programie, ustawienia języka oraz edytor dostępny w narzędziu, opcja autodokumentacji / Dodatkowe ustawienia i możliwości edycji

Liczniki to bloki funkcyjne służące do zliczania impulsów w sterowniku PLC, pochodzących z obiektu podłączonego do wejść sterownika Horner lub generowanych wewnętrznie w programie.

Na podstawie zliczanych impulsów oraz porównywania tej liczby do wartości zadanych, liczniki sterują przepływem sygnału i kontrolują wykonywany program. Są bardzo wartościowym i pomocnym narzędziem, wykorzystywanym często do zliczania załączeń skonfigurowanych urządzeń.

Zapraszamy zatem do dalszej lektury i pracy nad tworzonym projektem, który rozbudujesz o zliczające bloki funkcyjne.

  Jakie rodzaje liczników dostępne są w oprogramowaniu Cscape oraz jakie są ich zadania?

Licznik, podobnie jak timer, wymaga dwóch kolejnych rejestrów. W pierwszym z nich przechowywana jest aktualna wartość licznika. Na pierwszych 14 bitach drugiego rejestru licznik przechowuje wartości własne. Bit 15 daje informację, czy licznik jest uruchomiony, a bit 16 informuje, czy licznik zakończył zliczanie impulsów.

Zliczane impulsy to nic innego jak zmiana stanu sygnału z niskiego na wysoki.

Licznik ma za zadanie zliczać impulsy do osiągnięcia wartości określonej przez użytkownika lub od tej wartości do 0. Wartość ta oznaczona jest jako PV i może być wartością stałą lub zdefiniowaną poprzez dodatkowy rejestr 16 bitowy.

Oprócz wejścia zliczającego impulsy i wejścia ustawiającego wartość zadaną, jest też wejście resetujące. Stan wysoki na tym wejściu powoduje ustawienie stanu niskiego na wyjściu licznika i powrót do początkowej wartości, od której rozpoczynane jest zliczanie.

  W sterownikach Horner wyróżniamy dwa typy liczników:

CTU (Counter Up) – licznik zliczający w górę – licznik zlicza impulsy na wejściu i wystawia stan wysoki na swoim wyjściu po doliczeniu do zadanej wartości.

Cechy:

• Licznik zlicza od 0 do zadanej wartości (PV).
• Resetowanie licznika powoduje ustawienie wartości 0. Od tej wartości rozpoczynane będzie kolejne zliczanie.

CTD (Counter Down) – licznik zliczający w dół – licznik zlicza impulsy na wejściu i wystawia stan wysoki na swoim wyjściu po odliczeniu od zadanej wartości do 0.

Cechy:

• Licznik zlicza od wartości zadanej (PV) do 0.
• Resetowanie licznika powoduje ustawienie wartości zadanej (PV). Od tej wartości rozpoczynane będzie kolejne zliczanie.

  Programowanie w akcji!

W tworzonym programie dodasz logikę kontrolującą liczbę załączeń grzałki i mieszalnika w zbiorniku numer 3. Zliczanie będzie realizowane automatycznie, a po osiągnięciu wartości zadanej liczniki zostaną automatycznie wyzerowane.

Wykorzystasz 2 liczniki, CTD zliczający załączenia mieszalnika i CTU zliczający impulsy załączające grzałkę.

W tym celu, w stworzonym podprogramie Mieszanie _Grzanie, klikając prawym przyciskiem myszy na lewy szczebel, wybierz opcję New Comment… i dodaj nowy komentarz opisujący kolejne działania programu.

Krok 1: Jak dodać i skonfigurować licznik w środowisku Cscape?

W kolejnych dwóch szczeblach stworzysz logikę odpowiedzialną za zliczanie załączeń mieszadła. W tym celu umieść styk normalnie otwarty i przypisz do niego zmienną mieszanie. Zaraz za stykiem umieść cewkę uaktywnianą zboczem narastającym sygnału, do której przypisz zmienną o adresie %T00001 (t1).

Przypomnij sobie zasadę działania cewki aktywowanej zboczem narastającym – po otrzymaniu impulsu wystawia ona sygnał wysoki na wyjściu, dokładnie na jeden cykl pracy sterownika.

Kolejny stan wysoki na wyjściu pojawi się dopiero przy kolejnej zmianie stanu wejścia z niskiego na wysoki. Dzięki temu jedno załączenie mieszania spowoduje tylko jedno (a nie ciągłe) załączenie cewki i tym samym zwiększy stan licznika dokładnie o 1.

Uwaga: Gdybyś stan licznika zwiększał/a bezpośrednio poprzez impulsy ze styku normalnie otwartego mogłoby się zdarzyć, że jedno załączenie skutkowałoby zwiększeniem licznika o znacznie większą wartość. Jest to związane z różnym czasem cyklu programu i czasem trwania logicznej jedynki na styku.

W nowym szczeblu ponownie umieść styk normalnie otwarty i przypisz do niego zmienną %T00001 (t1). Za stykiem wstaw licznik, wybrany z górnego paska narzędziowego:

Klikając dwukrotnie na wstawiony blok, przejdziesz do jego konfiguracji w nowym oknie

Najpierw zmień rodzaj licznika na Down Counter. Następnie jako adres licznika wybierz rejestr %R00016 o nazwie Licznik_zalaczen_mieszadla.Jako wartość zadaną podaj liczbę 300.

Resetowanie będzie realizowane przy pomocy zmiennej %T0002 o nazwie Reset_licznik_mieszadla. 

Za licznikiem umieść kolejną cewkę uaktywnianą zboczem narastającym, która posłuży do resetowania licznika w momencie osiągnięcia odpowiedniej liczby załączeń mieszadła. Przypisz więc do niej zmienną %T00002 o nazwie Reset_licznik_mieszadla. Ponowne wykorzystanie tego rodzaju cewki zapewni jednokrotne (a nie ciągłe) zresetowanie licznika.

Krok 2: Dodaj i skonfiguruj kolejny licznik

Logikę dla zliczania załączeń grzałki ustawisz w ten sam sposób, dlatego możesz skopiować stworzone przed momentem dwie linijki kodu i wkleić poniżej.

Następnie do pierwszego styku normalnie otwartego przypisz zmienną grzanie, do cewki zmienną o adresie %T00003 (t3). W szczeblu poniżej do styku normalnie otwartego również zmienną o adresie %T00003 (t3) oraz do ostatniej cewki dodaj zmienną o adresie %T00004 i nazwie Reset_licznik_grzanie.

Konfiguracja licznika powinna wyglądać następująco:

Zwróć uwagę na zmienione rejestry oraz zmieniony rodzaj licznika.

Cała logika dla zliczania załączeń grzania powinna wyglądać jak na poniższej grafice:

Krok 3: Wgranie programu do sterownika i testowanie

Zaktualizowany program sterujący wgraj do sterownika przy pomocy ikony Download to… Upewnij się, że sterownik jest w trybie RUN – jeśli nie, to włącz go za pomocą ikonki.

Dopilnuj, aby na pasku podglądu kodu nie znajdowały się więcej niż 4 otwarte podprogramy – zamknij niepotrzebne z nich. Następnie otwórz okno Data Watch oraz włącz tryb Debug.

Zmieniając wartość zmiennej mieszanie na ‘’ON” lub  ‘’1”, możesz obserwować zmiany wartości pozostałych zmiennych.

W kolejnej części kursu poznasz zasadę działania bloków do konwersji typów zmiennych. Dowiesz się również, jak działa operacja przemieszczania zmiennych w programie.

Znacząco rozbudujesz aplikację sterującą napełnianiem zbiorników o kolejne funkcjonalności.

Chcesz nauczyć się programować sterowniki PLC?

Wszystkie odcinki kursu, bezpłatne oprogramowanie oraz dodatkowe materiały znajdziesz na stronie: https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/kursy/programowania-plc-od-podstaw-dla-elektrykow-i-automatykow/

Sprawdź pozostałe bezpłatne kursy i poradniki na: https://www.astor.com.pl/poradnikautomatyka/