Većina ulaza u PLC su jednostavni uređaji koji mogu biti u stanju uključeno (on) ili u stanju isključeno (off). Ovakvi ulazi su prekidači i digitalni senzori koji detektuju uslove tipa: objekat je prisutan, puno/prazno, itd. U leder programu stanje prekidača se ispituje naredbama XIC, za normalno otvorene prekidače/senzore, i XOC, za normalno zatvorene prekidače/senzore. Više o ovim naredbama pogledajte OVDE.
Slika br.1 Jednostavan leder dijagram.
Prekidač za zvono na ulaznim vratima je primer normalno otvorenog prekidača. Pritiskom na prekidač, zvono se spaja sa izvorom napajanja, struje počinje da teče i zvono zvoni. (Ukoliko bi smo za ovu namenu koristili normalno zatvoren prekidač, zvono bi zvonilo za sve vreme dok je prekidač nepritisnut, a ne bi zvonilo samo dok je prekidač pritisnut, što je očigledno neželjeno ponašanje.) Odgovarajući leder dijagram prikazan je na slici br.1. Program se sastoji iz samo jednog ranga, koji u delu uslova sadrži XIC naredbu, koja predstavlja prekidač, a u delu akcija OTE naredbu, koja predstavlja zvono. Ako je uslov tačan (prekidač pritisnut), akcija se izvršava (zvono se pobuđuje). Konceptualni prikaz PLC sistema za ovu namenu dat je na slici br.2 (iako je sasvim jasno da za ovu namenu PLC predstavlja krajnje neracionalno rešenje). Prekidač je preko eksternog izvora napajanja priključen na ulaz 1, dok je zvono, takođe preko eksternog izvora napajanja, priključeno na izlaz 1 PLC kontrolera. Centralni deo slike prikazuje logiku po kojoj procesor određuje izlaz u zavisnosti od ulaza.
Slika br.2 Konceptualan pogled na rad PLC sistema.
Zamislimo senzor koji treba da detektuje prisustvo metalnog predmeta na pokretnoj traci. I za ovu namenu, senzor sa normalno otvorenim kontaktima predstavlja logičan izbor – senzor se uključuje kada metalni predmet dođe ispred senzora; kada metalni prođe, senzor ponovo prelazi u isključeno stanje.
Normalno zatvoreni prekidači/senzori se koriste kada treba obezbediti veću sigurnost sistema. Ovakav prekidač je u stanju zatvoreno (propušta struju) za sve vreme dok nije pritisnut, dok se pritiskom na prekidač njegovi kontakti otvaraju (struja ne teče). Alarmni sistem je primer sistema gde je poželjno koristiti normalno zatvorene prekidače. Pretpostavimo da alarmni sistem treba da detektuje otvaranje ulaznih vrata. Ova jednostavna funkcija se može ostvariti pomoću normalno-otvorenog prekidača (slučno kao u primeru zvona na ulaznim vratima): kada se vrata otvore, prekidač se zatvara i alarm se uključuje. Međutim, rešenje sa normalno-otvorenim prekidačem ima jedan ozbiljan nedostatak. Pretpostavimo da se prekidač pokvario ili da se žica kojom je prekidač povezan sa PLC modulom prekinula. Očito, u tom slučaju, alarm se nikada neće uključiti, bez obzira da li su ulazna vrata otvorena ili ne. Drugim rečima, vlasnik kuće nije dobio informaciju da se sistem pokvario i zato nastavlja da koristi sistem kao da je sve u redu.
Ispravno rešenje je ono koje može da obezbedi aktiviranje alarma kada se vrata otvore, ali i onda kada sistem otkaže. Bolja varijanta je da se alarm aktivira zato što je sistem otkazao, iako nema provalnika, nego da je provala u toku, a alarm “ćuti” zato što je prekidač pokvaren. Ovakvo ponašanje se može lako realizovati uz pomoć normalno-zatvorenog prekidača – otvaranje vrata i prekid žice (slučajan ili nameran) ima isti efekat: prekid strujnog kola.
Slična razmatranja imaju čak i veći značaj kada se radi o industrijskim primenama, gde otkaz neke mašine može uzrokovati veliku štetu ili povrede ljudi. Zato se prilikom projektovanja sistema i razvoja leder programa posebna pažnja posvećuje bezbednosti sa ciljem da u slučaju otkaza sistem bude postavljen u stanje koje će biti bezbedno za ljude i sam proces.
Razmotrimo sistem sa slike br.3. Slika predstavlja proizvodnu ćeliju u kojoj radi robot. Ćelija je ograđena ogradom sa jednim ulaznim vratima. Kao kontroler ćelije koristi se PLC. Da bi se osiguralo da niko ne može ući u ćeliju dok robot radi, iskorićen je sigurnosni prekidač. Ako neko uđe u ćeliju, PLC će detektovati da je prekidač otvoren i uključiće alarm. Za ovu namenu treba koristiti normalno-zatvoren prekidač. Ako se žica koja povezuje prekidač sa PLC kontrolerom prekine, PLC će ”misliti” da je neko ušao u ćeliju i aktiviraće alarm. Kaže se da je ovako projektovan sistem bezbedan na otkaže.
Slika br.3 Obezbeđenje proizvodne ćelije. (Normally Closed Switch – Normalno zatvoren prekidač)
Slika br.4 Rang leder dijagrama sa normalno-zatvorenim prekidačem.
Na slici br.4 je prikazan leder program za prethodno opisanu primenu. Leder program se sastoji iz samo jednog ranga koji u delu uslova sadrži XCI naredbu, koja predstavlja normalno-zatvoreni prekidač, a u delu akcija OTE naredbu, koja predstavlja alarm. Uslov će biti tačan i akcija će biti izvršena, ako je na odgovarajućem ulazu PLC modula prisutna 0, odnosno ako je prekidač otvoren, tj. pritisnut.
U istom rangu može se naći više od jednog prekidača. Na primer, zamislimo mašinu za bušenje rupa. Motor bušilice se uključuje pod uslovom da je predmet koji se buši prisutan i da je operater pritisnuo oba sigurnosna prekidača (Slika br.5). Na slici br.6 je prikazan odgovarajući leder program. Program se sastoji iz samo jednog ranga koji u delu uslova sadrži serijsku vezu tri XIO naredbi od kojih prva odgovara senzoru za detekciju prisustva predmeta, dok druge dve odgovaraju sigurnosnim prekidačima. Seriska veza prekidača realizuje logički AND uslov (da bi se akcija obavila, svi prekidači moraju biti uključeni).
Slika br.5 Bušilica sa sigurnosnim prekidačima.
Slika br.6 Rang leder dijagrama sa serijskom vezom prekidača.
Često se javlja potreba da se izlaz aktivira ako je ispunjen barem jedan od više uslova. Zamislimo zgradu sa glavnim i sporednim ulazom. Na oba ulaza postoje prekidači za zvono. Pritisak na bilo koji od ova dva prekidača uključuje zvono. Na Slici br.7 je prikazan odgovarajući leder program. Leder program se sastoji iz samo jedan rang, koji u delu uslova sadrži grananje, tj. dve paralelne putanje (ili uslova) koje mogu uključiti zvono. Grananje predstavlja logičku OR operaciju nezavisnih uslova. Zvono zvoni ako je pritisnut prekidač na glavnom ulazu ili prekidač na sporednom ulazu ili oba prekidača istovremeno.
Slika br.7 Rang leder dijagrama sa paralelnom vezom prekidača.
U opštem slučaju, rang leder dijagrama može sadržati proizvoljnu kombinaciju redno i paralelno vezanih prekidača (Slika br.8).
Slika br.8 Rang sa redno-paralelnom vezom prekidača.
Leder programiranje:
- Uvod u Leder programiranje možete pronaći OVDE.
- Leder programiranje – Bit naredbe možete pronaći OVDE.
Napomena: Tekst je preuzet iz materijala za predmet PROCESNI RAČUNARI, na ETF, Univerziteta u Beogradu. Iz originalnog teksta su izostavljene pojedine slike, a dalja objašnjenja pojmova korišćenih u ovom uvodnom tekstu možete naći u pomenutim materijalima.
