Przeszukaj forum

Firma Arduino głównie jest znana ze swoich płytek deweloperskich o tej samej nazwie. W sprzedaży jest wiele rodzajów Arduino, ale czy wiedziałeś, że Arduino ma w swojej ofercie sterowniki PLC? Arduino Opta jest to sterownik micro PLC wyprodukowany we współpracy z firmą Finder, która specjalizuje się w projektowaniu i produkcji komponentów elektromechanicznych, takich jak przekaźniki. Chociaż projekt miał swoją premierę już dość dawno, to do tej pory nie był pokazywany szerzej na Forbocie. Mam nadzieję, że ten artykuł opisujący moje pierwsze uruchomienie tego sterownika będzie pomocny dla osób, które chcą rozpocząć przygodę z Arduino Opta. W tym artykule przedstawię Ci: Czym właściwie jest Arduino Opta? Twoje pierwsze kroki z tym sterownikiem. Jakie funkcje i możliwości oferuje? Projekt: implementacja sterowania temperaturą w terrarium. Arduino Opta PLC. Źródło zdjęcia. Czym właściwie jest Arduino Opta? Sterownik charakteryzuje się swoją małą skalą. Mikro PLC oznacza, że jest to urządzenie wyprodukowane w standardzie zwykłego sterownika, ale w mniejszej skali - np. mniej wejść i/lub wyjść, mniej funkcjonalności. Takie rozwiązania sprawdzą się w mniej skomplikowanych aplikacji. A jakie parametry cechują sterownik? Generalna specyfikacja PLC. Źródło zdjęcia. Sterownik jest certyfikowany, co oznacza, że można go stosować w przemyśle - ograniczeniem są parametry techniczne, takie jak pamięć, klasa ochrony IP, itp. Sterownik na pewno nie ma problemu z szybkością przez swój dwurdzeniowy procesor STM32. Parametry wejść analogowych. Źródło zdjęcia. Parametry wejść cyfrowych i wyjść przekaźnikowych. Źródło zdjęcia. Maksymalny prąd wyjściowy na pojedyncze wyjście sterownika wynosi 10 A. W sterowniku zastosowano wyjścia przekaźnikowe, które są o wiele wolniejsze od tranzystorowych. Przez to czas przełączania stanu wyjść jest rzędu milisekund, ale w zamian możliwe jest przełączanie stosunkowo wysokich prądów, przy jednoczesnej izolacji sygnałów. Po więcej informacji nt. danych technicznych odsyłam do dokumentacji sterownika. Pierwsze kroki z Arduino Opta: micro PLC Producent oferuje bezpłatny kurs, który wprowadzi Cię w podstawy sterowników logicznych, a także pokaże jak możesz stworzyć swoje pierwsze programy. Są to świetne materiały dla początkujących. Dowiecie się czym są sterowniki PLC, jakie są języki programowania lub jak odczytywać wartości analogowe z czujnika temperatury. Dodatkowo kurs wprowadzi Cię w techniki łączenia ze sobą kilku sterowników za pomocą standardu Modbus TCP/IP. Dla zainteresowanych polecam mój bliźniaczy artykuł, w którym omówiłem dokładniej czym są sterowniki PLC. Pomoże Ci przy pierwszych uruchomieniach programów na Arduino Opta. A teraz dość gadania i przejdźmy do praktyki! W poniższym artykule testuję Arduino PLC Starter Kit, który możecie zakupić na Botlandzie. Na zestaw składają się: sterownik Arduino Opta WiFi. moduł DIN Simul8 (przełączniki). moduł DIN Celcius (płytka grzewcza wraz z czujnikiem temperatury). Co oferuje Arduino Opta? Sterownik z dedykowanym środowiskiem programistycznym Arduino PLC IDE to naprawdę potężne narzędzie. Nie sposób w jednym artykule zmieścić wszystkich dostępnych możliwości, dlatego poniżej znajdziesz skrót tych najważniejszych, a potem przejdziemy do realnego wykorzystania Arduino Opta. Do testów oscyloskopu i trybów debugowania wykorzystałem środowisko Arduino PLC IDE. WiFi i Bluetooth zostały przetestowane w Arduino IDE. Wszystkie adresy ukryłem - lepiej dmuchać na zimne . a) Proste programowanie i diody Sterownik zaprogramujemy za pomocą USB-C w bardzo szybki i przyjemny sposób. Do dyspozycji na sterowniku mamy kilka diod, których zachowanie możemy zaprogramować w taki sposób, jaki chcemy. b) Cyfrowy oscyloskop W Arduino PLC IDE możemy śledzić konkretne wartości włączając oscyloskop i dodając do niego interesującą nas zmienną. Wygenerowany wykres możemy analizować i pobrać. Dodanie do oscyloskopu zmiennej sens_temp_cels, która symuluje temperaturę. Widok oscyloskopu. c) WiFi Wykorzystuję Arduino Opta WiFi, więc głupio byłoby nie przetestować jego tytułowej funkcjonalności. Na początku połączyłem się z moim domowym WiFi za pomocą przykładu Scan Network Advanced. Wykrycie dostępnych sieci WiFi i wypisanie ich na Serial Monitor. Udane połączenie z moją siecią WiFi. Do połączenia wykorzystałem ten przykład. Czas na rozmowę! Wykorzystuję przykład WiFiAdvancedChatServer, dzięki któremu mogę stworzyć chat server i wysyłać wiadomości do sterownika. Za pomocą laptopa połączę się bezprzewodowo z serwerem i wyślę wiadomość. Sterownik będzie połączony z moim komputerem stacjonarnym za pomocą przewodu, na którym wyświetlę odebraną wiadomość. Przykład musiałem lekko zmodyfikować, aby wyświetlał znaki, a nie pełne wiadomości. Wtedy lepiej działało . Połączenie do WiFi i utworzenie chat server. Strona Arduino Opta. Połączenie do serwera za pomocą komendy telnet <IP> i wpisanie wiadomości. Strona laptopa. Odebrana wiadomość i rozłączenie klienta. Strona Arduino OPTA. d) Ethernet i Modbus Niestety nie byłem w stanie przetestować tych funkcjonalności, dlatego odsyłam do materiałów od Finder . e) Bluetooth Low Energy Oprócz WiFi jest także możliwość połączenia się ze sterownikiem za pomocą Bluetooth! Skan pobliskich urządzeń z włączonym Bluetooth. Opta wykrył mój telefon. Wykorzystałem przykład Arduino BLE Scan. f) Live debug mode Środowisko Arduino PLC IDE oferuje podglądanie stanu zmiennych na żywo. Było to bardzo przydatne, gdy tworzyłem algorytm do sterowania terrarium, który przedstawię w dalszej części tego artykułu. Podgląd zmiennych na żywo. Aktywowane zmienne są podświetlone. Wyświetlany jest także odliczony czas timera obok jego wyjścia ET. g) Debugowanie Wykonywany kod można debugować, zaznaczając odpowiednie punkty stopu. Wynik debugowania. W prawym dolnym rogu możemy zauważyć status sterownika HALTED, co oznacza, że przez debugowanie został zatrzymany. Twój pierwszy projekt wykorzystując Opta! W imię zasady Learning-by-doing i w celu przedstawienia możliwości sterownika wymyślmy problem, na podstawie którego krok po kroku przeprowadzę Cię przez podstawy programowania tej jednostki. Zaprojektujmy program sterujący ogrzewaniem terrarium. Nie jestem ekspertem zoologii. Użycie algorytmu na żywych jednostkach na własną odpowiedzialność! System ma działać zgodnie z następującymi zasadami: Standardowe ogrzewanie: Terrarium jest ogrzewane co minutę, aby utrzymać temperaturę 27°C, gdy drzwi są zamknięte. Zamknięcie zrealizujemy za pomocą symulacji krańcówki - wykorzystamy przełącznik. Zakładamy, że jeżeli drzwi są otwarte, to zmienna drzwi = 1. Jeżeli są zamknięte, to drzwi = 0. Reakcja na otwarcie drzwiczek: W stanie otworzonego terrarium niemożliwe jest załączenie grzałki. Jeśli drzwiczki zostaną otwarte i zamknięte, system natychmiast podnosi temperaturę do 30°C. Tryb manualny: Użytkownik może włączyć ogrzewanie ręcznie za pomocą przełącznika. Grzałka działa w tym trybie, dopóki przełącznik nie zostanie zwolniony. Informacja dla programisty: Po podłączeniu sterownika do komputera i włączeniu terminala powinny co 5 sekund pojawiać się informacje o: Temperaturze. Stanie drzwi (otwarte/zamknięte). Informacje mogą pojawić się także po wciśnięciu przycisku na PLC (USER). Zaprojektowany algorytm powinien uwzględniać bezpieczeństwo i zapewniać płynne przełączanie między trybami pracy. Włączenie grzałki powinno być zasygnalizowane włączeniem LED 1 na PLC. Połączenie układu Zanim zabierzemy się do programowania musimy wykonać odpowiednie połączenia między sterownikiem a modułami. Starter Kit oferuje przewody, za pomocą których możemy wszystko połączyć. Poniżej znajduje się schemat, w jaki sposób należy połączyć układ: Schemat połączeniowy dla naszego ćwiczenia. Powyższy układ połączono następująco: +24 V połączono razem między modułami. Osobne połączenia wykonano dla GND. Wyjście przełączników w DIN SIMUL8: nr 1 → I1. nr 8 → I2. Do wyjścia przekaźnikowego nr 1 podłączono na wejście +24 V. Wyjście z niego podłączono do INPUT HEAT 1. Gdy wyjście będzie aktywne, to rozpocznie się grzanie płytki. OUTPUT VOLTAGE w Din Celcius połączono do I7. Tym wejściem będziemy odczytywali temperaturę. Kolory przewodów: Czerwony - +24 V. Czarny - GND. Niebieski - sygnały logiczne/informacyjne. Znaczenie wejść i wyjść, i zmienne odpowiadające za nie: I1 - grzanie manualne (grzanie_manual). I2 - otworzenie drzwiczek (drzwi). I7 - temperatura terrarium (temperatura_terrarium). Przycisk USER na PLC - wysłanie informacji o stanie układu (info). Wyjście nr 1 - załączenie grzania terrarium (grzalka). LED STATUS 1 - informacja o załączeniu grzania (led_grzanie). Jeżeli uruchamiasz sterownik po raz pierwszy, to skorzystaj z lekcji Getting Started na stronie Arduino. Lekcja nauczy Cię jak skonfigurować sterownik i upewnić się, że wszystko działa. Oprogramowanie 1. Deklaracja zmiennych Zacznijmy od zadeklarowania wejść i wyjść. Robi się to w tabeli, co gwarantuje przejrzystość i czytelność. Konfiguracja wejść programowalnych. I7 ustawiamy jako wartość analogową o rozdzielczości 12 bitów. Konfiguracja wyjść programowalnych. Konfiguracja LED. Konfiguracja przycisku USER umieszczonego na PLC. Arduino OPTA umożliwia dodanie kilku programów, które będą równolegle wykonywane. Przyda nam się to, bo nasz projekt będzie się składał z: Pętli głównej odpowiedzialnej za: Pracę manualną. Pracę automatyczną. Przełączanie między pracą automatyczną a manualną. Wykrycie otworzenia terrarium. Załączanie grzałki. Skryptu, który będzie przeliczał wartość wyjściową czujnika temperatury na temperaturę wyrażoną w stopniach Celsjusza. Skryptu wyświetlającego informację o stanie układu. 2. Tryb manualny Sprawa jest prosta - załączając I1 włączamy grzałkę. Dodajmy nowy program: Dodawanie nowego programu. Po wybraniu New program wyskoczy okno: Wybieramy język LD, czyli najpopularniejszy język programowania PLC. Program nazwiemy main. Istnieją 4 rodzaje programów: Opisy typów programów. Źródło zdjęcia. Wybierzemy Fast, bo będzie to nasz główny program, w którym będą odbywały się najważniejsze rzeczy. Wyskoczy nam okno programu: Poświęćmy chwilę na wyjaśnieniu jak działa język LD. Język drabinkowy korzysta ze styków i cewek. Styki symbolizują wejścia, a cewki wyjścia. Rodzaje styków i cewek: -| |- - styk normalnie otwarty. Aktywuje się, gdy przypisana zmienna wynosi 1. -| / |- - styk normalnie zamknięty. Aktywuje się, gdy przypisana zmienna wynosi 0. -| S |- - styk set. Po aktywacji zmienna pozostaje aktywna do momentu resetu. -| R |- - resetuje zasetowany styk. -| P |- - styk wykrywający zbocze narastające zmiennej. -| N |- - styk wykrywający zbocze opadające zmiennej. -( )- - cewka normalnie otwarta. Aktywacja poprzez 1 na wejściu. -( / )- cewka normalnie zamknięta. Aktywacja poprzez 0 na wejściu. Po dwukrotnym naciśnięciu na styk pojawi się okno, w którym możemy skonfigurować go, np. przypisać do niego zmienną: Konfiguracja styku. Nie zapominajmy o diodzie, która ma nas informować o grzaniu. Cewkę dodamy poprzez wciśnięcie ikony coil: Ikona Coil. Bądź poprzez wciśnięcie prawego przycisku myszki i wybranie odpowiedniej opcji: Opcja dodania Coil. A oto nasz tryb manualny: Dobrym nawykiem jest stosowanie markerów. Są to zmienne w pamięci, w których przechowuje się wynik operacji logicznej. Wynik załączenia grzania przypiszmy do markera, a następnie za pomocą markera ustawmy odpowiednie cewki. Utwórzmy zmienną lokalną: Dodanie zmiennej lokalnej. Zmienna lokalna. I przenieśmy przypisanie wyjść do następnej linijki za pomocą markera. Dodanie kolejnej linijki kodu. Tryb manualny W taki sposób zbudowaliśmy nasz pierwszy funkcjonalny program! Aby go przetestować, należy przesłać go do sterownika. Opcja wysłania programu do sterownika. Po przesłaniu programu możemy włączyć podgląd (watch) i zobaczyć jak się zachowują nasze zmienne: Watch. Należy uniemożliwić grzanie, gdy drzwiczki są otwarte: Styk NC blokuje przepływ sygnału do cewek. Widzimy, że przy otwartych drzwiach grzałka nie działa. 3. Pobranie informacji o temperaturze Aby pobrać informację o temperaturze wewnątrz terrarium, posłużymy się poradnikiem. W skrócie: Poniżej przedstawiam program w języku ST do przeliczania wartości z czujnika na temperaturę: Dodajemy nowy program i nowe zmienne globalne. 4. Zamknięcie drzwiczek Teraz zajmijmy się grzaniem do 30 stopni, gdy drzwiczki zostaną zamknięte. Dodajmy następujące instrukcje w main: Jeżeli zamkną się drzwi (zbocze opadające na zmiennej drzwi), to ustawi się flaga drzwi_N_flaga (potrzebna do dalszej części kodu). Jeżeli osiągniemy 30 stopni, to resetujemy flagę. Dodatkowo tworzymy nowy tryb grzania (tryb_drzwi_N). Napiszmy skrypt w języku ST, który będzie obsługiwał zmienną tryb_drzwi_N: Jeżeli flaga zamknięcia drzwi jest aktywna, to włączamy tryb grzania. Jeżeli osiągnięto temperaturę 30 stopni, to włączamy odpowiednią flagę, a w main wyłączamy drzwi_N_flaga. 5. Standardowe ogrzewanie Stwórzmy tryb standardowego grzania. W tym celu stwórzmy zmienną odliczanie, dzięki której będziemy sygnalizować, czy mamy odliczać minutę do grzania. Dodatkowo utworzymy program w trybie Init, który wykona się tylko raz przy włączeniu sterownika. Wystartujemy w nim odliczanie. Zawartość programu Init. Zmienna jest typu bool. W zastosowaniach przemysłowych praca maszyny musi się odbyć po jawnym sygnale operatora, więc nasze rozwiązanie nie jest zgodne ze sztuką. Jednak na cele edukacyjne i hobbystyczne to nam ułatwia sprawę. Do mierzenia czasu służą timery. Aby go dodać klikamy opcję New Block: Dodanie bloku. W Object browser wyszukujemy timer TON. TON działa w następujący sposób: Opis timera TON. Źródło zdjęcia: Arduino PLC IDE. Obsługa trybu standardowego. Powyższy kod działaja w następujący sposób: Jeżeli odliczanie jest załączone i nie osiągnięto temperatury 27 stopni, to odliczamy 60 sekund. Po odliczeniu czasu wyłączamy odliczanie (reset) i załączamy tryb standardowy. Jeżeli osiągniemy 27 stopni, to załączamy znowu odliczanie i ściągamy flagę trybu standardowego. Dodajemy program, który obsłuży flagi i wykryje przekroczenie 27 stopni. Zauważ, że jest on bardzo podobny do trybu drzwi. Dodajemy włączenie grzałki pod wpływem trybu standardowego. Dodatkowo widoczne jest zabezpieczenie, w którym przy otworzonych drzwiach nie ma możliwości grzania - styk NC drzwi. Jeżeli dotrwałeś do tego momentu, to chciałbym Ci serdecznie pogratulować. Właśnie stworzyliśmy system ogrzewania do terrarium! Działanie programu. Przedstawiłem tryb manualny i reakcję na zamknięcie drzwi. Czerwona dioda na DIN CELSIUS sygnalizuje grzanie. 6. Informacja dla programisty Stwórzmy ostatnią część projektu, jakim jest wyświetlanie co pewien czas, bądź na żądanie, pewnych parametrów związanych z algorytmem. Wykorzystamy bardzo ciekawą funkcjonalność narzędzia Arduino PLC IDE - połączenie Sketcha z Arduino IDE i algorytmu sterowania z Arduino PLC IDE. Shared variables to zmienne, które będą wymieniane między algorytmem sterowania, a Sketchem. W Shared Variables w Outputs wpisujemy zmienne, które chcielibyśmy śledzić: Tworzymy nowy skrypt o nazwie do_zmiennych_OUT, w którym będziemy przypisywali wartości do zmiennych w Sketchu: Następnie tworzymy skrypt, który co wciśnięcie przycisku lub co 5 sekund wyświetli informacje o statusie algorytmu: Program do przesyłu informacji. Funkcja, która umożliwia wysłanie informacji do odbiornika. Przetestujmy wyświetlanie informacji w Serial monitor w Arduino IDE: Nasz program jest skończony! Podsumowanie To była bardzo długa i intensywna bitwa… Ale udało się! Poznaliśmy razem dużo możliwości sterownika. WiFi, Bluetooth, równoległość wykonywania operacji, sterowanie temperaturą, wyświetlanie informacji to tylko niektóre z możliwości tego PLC. Trzeba przyznać, że to potężna jednostka, która ma ogrom potencjalnych zastosowań. To naprawdę wszechstronne urządzenie, które może ułatwić wiele zadań i sprawdzić się w różnych projektach. Jest łatwe w obsłudze i daje dużo możliwości, co czyni je świetnym wyborem do nowoczesnych rozwiązań. ________ Informacja: zestaw z Arduino Opta na potrzeby niniejszego artykułu dostarczyła firma Botland - oficjalny dystrybutor Arduino.

Ciężko sobie wyobrazić świat bez fabryk. Praktycznie wszystko, co nas otacza zostało stworzone z części wyprodukowanych na liniach produkcyjnych, które są coraz bardziej zautomatyzowane. Pozwala to na coraz większą produkcję w coraz krótszym czasie. Jednym z głównych urządzeń współczesnej automatyzacji i automatyki jest sterownik PLC. Szafy sterownicze mogą zawierać sterowniki PLC, które sterują często całymi systemami produkcyjnymi. Źródło zdjęcia. PLC oznacza Programmable Logic Controller co po polsku tłumaczy się jako Sterownik swobodnie programowalny. Jak sama nazwa wskazuje to urządzenie służy do sterowania różnymi procesami. Można go swobodnie programować za pomocą kilku standaryzowanych języków. Kiedyś dominowały układy stycznikowo-przekaźnikowe. One i połączenia między nimi zostały zastąpione jednym, względnie małym urządzeniem - sterownikiem PLC. Jest to rozwiązanie mniej skomplikowane, a w przypadku naprawdę złożonych systemów tańsze. Źródło zdjęcia. Zasada działania sterownika PLC Pętla programowa sterownika to kluczowe pojęcie podczas projektowania algorytmów na sterowniki PLC. Nie wolno go pominąć, bo ta wiedza jest niezbędna do pisania poprawnie działających algorytmów sterowania. Pętlę programową najprościej przedstawić w schemacie blokowym: Cykl programowy PLC. Trzeba go znać! Po Starcie wykonywana jest diagnostyka sterownika. Sprawdzane jest, czy wszystkie elementy sterownika działają poprawnie. Jeżeli na tym etapie coś nie zadziała, to jest to sygnalizowane odpowiednim komunikatem. Aktualizacja wejść następuje na podstawie analizy obwodów wejściowych z obiektu. Na tym etapie sterownik sprawdza, czy np. przycisk jest wciśnięty. Wykonywanie programu użytkownika to proces wykonywania instrukcji, które programista zaprojektował i wgrał do sterownika PLC. Aktualizacja wyjść, czyli inaczej wysterowanie odpowiednich wyjść na podstawie programu i nowych stanów wejść. Sterownik działa na obwody wyjść, które działają na obiekt, np. załączany jest stycznik, który steruje silnikiem. Komunikacja polega na rozmowie PLC z innymi urządzeniami, np. z pulpitami operatorskimi (HMI). Pętla się zamyka. Dlaczego zapamiętanie pętli programowej jest ważne? Wiele funkcji w sterowniku PLC korzysta z tego aspektu, więc żeby zrozumieć jak one działają trzeba najpierw poznać cykl pracy sterownika. Sztandarowym przykładem jest wykrycie zbocza narastającego lub opadającego. Cały cykl pracy sterownika PLC praktycznie trwa 5 - 20 ms. Ten czas może się różnić w zależności od sterownika PLC. Jak zbudowany jest sterownik PLC? Najważniejsze elementy, z których zbudowany jest praktycznie każdy sterownik to: Procesor - mózg urządzenia. Wejścia i wyjścia cyfrowe - działają w logice binarnej. Wyjścia mogą być tranzystorowe i przekaźnikowe. Wejścia i wyjścia analogowe - jeżeli trzeba odczytać wartość wyjściową z potencjometru i przekazać ją dalej, to ten element jest niezbędny do tych operacji. Elementy komunikacyjne - np. Port Ethernet. Służą do przesyłania informacji pomiędzy PLC a innymi urządzeniami. Sterowniki są często modułowe. Rozszerzenia portów I/O (input/output), modułów komunikacyjnych itp. możemy dokładać jak klocki. Sterowniki firmy SIEMENS cieszą się ogromną popularnością. Źródło zdjęcia. Sterowniki PLC muszą spełniać standardy i normy, które zapewnią niezawodność i bezpieczeństwo całego systemu. Jest to rozbudowane urządzenie, które posiada wiele funkcji i jest (często) proste w programowaniu i debugowaniu. Warto nadmienić, że istnieje kolosalna różnica między mikrokontrolerem a sterownikiem PLC. Mikrokontroler może być użyty w PLC. Jest on wtedy mózgiem całego urządzenia. Sterownik PLC może oferować o wiele więcej od pojedynczego mikrokontrolera. Zresztą użycie sterownika PLC spełniającego wiele norm będzie o wiele wygodniejsze od tworzenia sterownika od podstaw korzystając z uC. Taki zabieg zapewnia integralność wszystkich systemów przykładowo na hali produkcyjnej. Korzystając ze sterownika PLC mamy pewność, że inni automatycy także będą umieli naprawiać i konserwować maszynę lub system, który zaprojektowaliśmy. Zastosowanie sterowników PLC PLC możemy spotkać wszędzie tam, gdzie trzeba w jakiś sposób sterować jakimś obiektem. Sterownik swobodnie programowalny może służyć do sterowania: światłami sygnalizacyjnymi na skrzyżowaniu, ruchomymi schodami lub drzwiami obrotowymi w galerii handlowej, maszyną przemysłową, np. prasą hydrauliczną, całą fabryką! Ostatni podpunkt nie jest przesadzony. Bez sterowników PLC dzisiejsze fabryki nie byłyby tak efektywne, jakie są. Jeżeli marzysz o zbudowaniu fabryki nie ruszając się z domu, to powinieneś zainteresować się programem Factory I/O. Nie jest to darmowy program, niemniej daje ogromne możliwości. Na podstawie posiadanego sterownika PLC można zasymulować działanie ogromnych linii produkcyjnych, a nawet manipulatorów przemysłowych. Przykład PLC SIEMENS SIMATIC Na wyróżnienie zasługuje seria SIMATIC firmy SIEMENS, a w szczególność generacja S7. Sterownik SIEMENS SIMATIC S7-1200 jest szeroko rozpowszechnionym sterownikiem, który jest wykorzystywany w wielu branżach. Budowa i wygląd S7-1200. Źródło zdjęcia. W wersji CPU 1214C możemy liczyć na 14 wejść, 10 wyjść i 2 wejścia analogowe. Sterownik można programować w programie TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal), w językach typu LD, FBD, ST, o których będzie mowa później. EATON EASYE4 Ciekawym sterownikiem jest EasyE4 Eaton. Posiada on 8 wejść cyfrowych i 4 wyjścia przekaźnikowe. Dodatkowo posiada wyświetlacz, na który możemy również wyświetlać informacje. EATON EASY E4 to tak naprawdę przekaźnik programowalny z cechami PLC! Nazywam go PLC jako uogólnienie i dlatego, że spełnia wiele cech pełnoprawnych sterowników. Warto go przytoczyć jako ciekawostkę i coś wartego uwagi w kontekście tanich i prostych rozwiązań. Mały sterownik PLC. Wyróżnia go prostota. Źródło zdjęcia. Warto o nim wspomnieć, ponieważ jest to idealne rozwiązanie dla prostych i mniej skomplikowanych aplikacji, jak i dla początkujących. Był to PLC, na którym uczyłem się programować i wspominam go bardzo dobrze za prostą obsługę, możliwość wybrania podstawowych języków programowania, jak i za możliwość rozbudowy o wiele modułów rozszerzeń. Sterownik jest względnie tani, a oprogramowanie easySoft oferuje 4 języki: LD, FBD, ST i EDP. Obsługa, programowanie i konfiguracja tego urządzenia jest bardzo prosta i to największy atut tego sterownika. Jak programować sterowniki PLC? Tak jak w przypadku zwykłych języków programowania, korzysta się z IDE. W świecie sterowników najczęściej każdy sterownik ma specjalny program, za pomocą którego można zaprojektować oprogramowanie. Oprócz dwóch wcześniej przeze mnie przytoczonych można również wymienić program GX Developer za pomocą którego można programować sterowniki firmy Mitsubishi. Wiele programów odznacza się ciekawymi i unikatowymi funkcjami. W GX Developer można skorzystać z języka SFC - graficznego języka, który charakteryzuje się przejrzystością napisanego programu. Dodatkowo software daje możliwość zaprogramowania specjalnej funkcji bezpieczeństwa EMERGENCY_OFF, która powoduje powrót do samego początku programu. Wszystkie sterowniki mają jeden wspólną cechę - języki programowania. Języki to nieodłączny element oprogramowania. Źródło zdjęcia. Języki programowania sterowników PLC Języki programowania w automatyce przemysłowej definiuje norma IEC 61131-3, która wyróżnia pięć oficjalnych języków, za pomocą których powinny być programowane sterowniki. Opracowana została przez Międzynarodową Elektrotechniczną Komisję Normalizacyjną (IEC). Jest powszechnie stosowana w globalnym przemyśle. Standard gwarantuje współdziałanie różnych systemów automatyki poprzez wprowadzenie jednolitych zasad programowania. Wyróżnia się 5 języków: 1. Ladder logic (LD lub LAD. Po polsku Język Drabinkowy/Logika Drabinkowa) - najpopularniejszy, graficzny język programowania sterowników PLC. Jego nazwa wzięła się od charakterystycznego wyglądu. Symbole określające wejścia, wyjścia i bloki funkcyjne są ustawione na szeregu poziomych szczebli między dwoma pionowymi szynami, co przypomina drabinę. Program wykonywany jest równolegle od lewej do prawej zgodnie z pętlą programową. Język drabinkowy. Najpopularniejszy język programowania PLC. Źródło zdjęcia. 2. Function block diagram (FBD) - graficzny język, w którym używa się bloków, które odpowiadają za poszczególne instrukcje. Działa na podobnych zasadach co schematy budowane za pomocą bramek logicznych. Język FBD. Jest wygodny w użyciu przy względnie małych programach. Źródło zdjęcia. 3. Sequential function chart (SFC) - ostatni język graficzny wymieniony w normie. Składa się z kroków, do których przypisana jest jakaś akcja. Jeżeli w tym kroku zostanie spełniony ustalony warunek (tzw. tranzycja), to przechodzi się do kolejnego kroku. Oprócz tego każdy program napisany w tym języku musi mieć warunek początkowy, od którego rozpoczyna się cały algorytm. Istnieje możliwość pisania programów, w których kilka kroków może przebiegać równolegle. Do akcji w krokach można wykorzystać język LAD. Język SFC. Bardzo przejrzysty i czytelny język, który można mieszać z językiem LAD. Źródło zdjęcia. 4. Structured text (ST lub STX) - wysokopoziomowy, tekstowy język programowania bazujący na Pascalu. Język posiada pętle, instrukcje warunkowe i funkcje typu pierwiastek kwadratowy i sinus. Język ST. Pozwala implementować skomplikowane algorytmy w zwięzłej formie. Źródło zdjęcia. 5. Instruction list (IL) - niskopoziomowy, tekstowy język oparty na assemblerze. Język IL. Źródło zdjęcia. Jeżeli nauczysz się któregoś z powyższych języków, to programowanie większości sterowników nie powinno Ci sprawić problemów. Wtedy pozostaje tylko kwestia nauczenia się środowiska programistycznego dla konkretnego sterownika. Dodatkowo mogą wystąpić inne symbole reprezentujące zmienne lub dodatkowe funkcje nieoferowane w innych środowiskach. Jak nauczyć się programowania PLC? Oczywistym krokiem jest wybranie się na studia na kierunku automatyka i robotyka/mechatronika. Tam najprawdopodobniej podczas laboratoriów będziesz miał okazję zaprogramować sterownik niejednego producenta. Samoucy mają ciężej. Branża automatyki, a w szczególności sterowników PLC jest dość zamknięta na początkujących. Środowiska do programowania PLC mogą kosztować bardzo dużo, a same sterowniki, sprzęt i narzędzia jeszcze więcej. Bardzo dobrze o tym mówi niemiecki youtuber Jakob Sagatowski w jego filmie o szalonym koszcie programowania PLC. Jest wiele różnych opcji i dróg, które można wybrać. Istnieje wiele kursów i książek na temat programowania PLC. Jeżeli ktoś chciałby spróbować swoich sił w symulacjach programowania PLC, to istnieją takie strony jak plcsimulator. Nie jest to najwyższych lotów symulator, ale sprawdza się w testowaniu na szybko różnych pomysłów. Innym rozwiązaniem jest pobranie TIA PORTAL jako TRIAL lub kupienie taniego sterownika z oprogramowaniem. Z tanich rozwiązań warto wziąć pod uwagę EasyE4 lub Arduino OPTA. Nauka PLC może być trudna, ale też bardzo wynagradzająca. Sterowniki używa się wszędzie i one rządzą dzisiejszymi fabrykami i maszynami. Źródło zdjęcia. Arduino OPTA Zakończę ciekawostką, że Arduino przy współpracy z firmą Finder wydało sterownik PLC. Arduino OPTA występuje w trzech wersjach: Arduino Opta Lite Arduino Opta RS485 - wyposażony w dodatkowy interfejs półdupleksowej łączności RS485 Arduino Opta WiFi - wyposażony w układ komunikacji WiFi / Bluetooth Low Energy (BLE) Na tym sterowniku równolegle mogą pracować skrypt z Arduino IDE i głównego programu PLC, np. w języku ST. Arduino OPTA. Źródło zdjęcia. Podsumowanie Przedstawiłem Ci wiedzę na temat sterowników PLC w pigułce. Pamiętaj, że to dopiero początek. W trakcie nauki natrafisz na takie wątki jak teoria sterowania, regulacja/regulatory, modelowanie procesów i nawet Przemysł 4.0 lub IoT. Bez sterowników PLC nasz świat nie wyglądałby tak jak teraz a poznanie ich na pewno przyda się w niejednej branży.

Cześć, za jakiś czas będę podchodzić do tematu sterowników PLC. Polecicie jakieś książki, kursy lub też inne źródła wiedzy na ten temat? Dodam, że pracować będę na sterowniku Mitshubishi z serii melsecQ i programie GX Works2, także najlepiej jeśli materiały będą powiązane z tym sprzętem.

Cześć, potrzebuję napisać aplikację, która będzie mi zastępowała sterownik PLC w relacji z bazą danych i stroną WWW (robię wizualizację sterowania światłem w inteligentnym budynku). Nie mam pomysłu z jakich technologii skorzystać lub jaki program do tego typu rzeczy wykorzystać. Interfejs do projektu wygląda tak jak na zdjęciach(przyciski wysyłają zmianę stanu w bazie danych i odbieranie do tabeli aktualnych danych)Może być to jakiś skrypt / program, ale musi mieć takie funkcje: - wyświetlanie stanów "sterownika" - możliwość małej konfiguracji "portów" - możliwość wprowadzania nowych sygnałów do bazy, skąd później strona je pobierze do wyświetlenia - możliwość pokazania informacji jaki przycisk został naciśnięty na stronie Czego mogę użyć do takiej zewnętrznej aplikacji?