Slika br.1: Primer proširenja S7-300 PLC-a dodatnim modulima

 Skraćenice naziva pojedinih modula na Slici br.1 imaju sledeće značenje:

• PS (Power Supplay Module) napojna jedinica – obezbeđuje pouzdano i kvalitetno napajanje modula.
• CPU (Central Processing Units) – serija S7-300 nudi širok opseg centralnih procesorskih jedinica različitih brzina, veličine radne memorije, komunikacionih portova, itd. Oznake modela iz ove serije su CPU 312, CPU 313, CPU 314, CPU 315, CPU 317, CPU 318.
• IM (Interface Module) sprežni modul – služi za povezivanje modula koji se nalaze na drugim šinama (podnožjima).
• SM (Signal Modules) signalni moduli – služe za prilagođavanje spoljašnjih signala internim. Tu spadaju moduli digitalnih ulaza DI, izlaza DO, kao i moduli analognih ulaza AI i izlaza AO.
• FM (Function modules) funkcijski moduli – izvršavaju složene ili vremenski kritične poslove nezavisno od CPU-a, kao što su brojanje, pozicioniranje, upravljenje u zatvorenoj petlji.
• CP (Communication Processors) – omogućavaju sledeće mrežne funkcije: Point to Point veza, PROFIBUS, Industrial Ethernet.
• Din šina (DIN rail ) ili podnožje koje služi za prihvatanje novih modula.
• Bas konektori (Bas connectors) – povezuju module

 Ukupan broj modula koji jedan kontroler može da prihvati je 32.

Memorijski koncept S7-300

CPU iz ove serije koriste sledeće memorijske oblasti:

Slika br.2: Memorijski koncept S7-300

 Memorija za učitavanje (Load memory) – smeštena je na SIMATIC Micro memorijskoj kartici. Koristi se za smeštanje korisničkog programa, svi blokovi (OBs, FCs, DBs), sistemskih podataka, kao i svih konfiguracionih podataka vezanih za projekat. Podaci koji se nalaze na ovoj kartici ostaju sačuvani i po prekidu napajanja, kao i po restartu CPU memorije, tako da podrška baterijskog napajanja nije potrebna. Kao memorija za učitavanje osim MMC kartice može se koristiti i integrisani RAM.

 Radna memorija (Work memory) – sadrži samo one podatke koji su značajni za izvršenje programa. RAM radna memorija integrisana je u CPU i nema mogućnost dodatnog proširenja. Poseduje dodatno baterijsko osiguranje napajanja.

 Sistemska memorija (System memory) – sadrži memorijska područja za:

• Tabličnu sliku procesnih ulaza i izlaza (PII, PIQ) – vrednosti koje PLC očita sa ulaza ulaznog modula i vrednosti koje postavlja na izlaze izlaznog modula se čuvaju u ovim memorijskim oblastima;
• Bit memoriju (M) – služi za smeštanje međurezultata prilikom izvršenja programa;
• Lokalne podatke (L) – služi za čuvanje privremenih podataka prilikom editovanja OB, FB FC blokova;
• Tajmere (T);
• Brojače (C).

 Retentivna memorija (Retentive memory) – ova memorija je neizbrisivi RAM. Koristi se kao podrška za čuvanje određenih podataka sistemske i radne memorije, prilikom nestanka napajanja i restarta CPU memorije.

 Napomena: Memorijska kartica mora ostati umetnuta dok se program izvršava.

Karakteristike PLC CPU 314 C-2DP (PLC S7-300)

Slika br.3 PLC S7-300 CPU 314C-2DP sa prikazanom Siemens SIMATIC MMC flash memorijskom karticom

 Neke od karakteristika ovog modela su:

• 24 digitalna ulaza i 16 izlaza sa napajanjem 24V DC
• 5 analognih ulaza i 2 izlaza
• 4 brza brojačka ulaza od 60KHz
• 4-pulsna izlaza od 2.5 KHz
• 1 MPI, 1 DP port
• PID kontroler

Oznake LED dioda i njihovo značenje objašnjeni su u Tabeli 1:

Tabela 1:Oznake LED dioda i njihovo značenje

 Za napajanje procesora CPU 314C-2DP i digitalnih ulaza, u praktičnom delu rada, korišćen je modul PS 307 2A koji mrežni napon od 220V AC pretvara u 24V DC. Izgled modula prikazan je na slici br.4:

Slika br.4: Modul napajanja PS 307 2A

 Povezivanje mrežnog napajana sa PS modulom za napajanje na CPU prikazano je na  slici br.5. Sa 1 su označeni spojni provodnici između PS i CPU, sa 2 je označen MPI port, dok je 3 DP port.

Slika br.5: Napajanje CPU modula naponom 24V DC iz PS napojnog modula

 Za programiranje S7-300 kontrolera, kao i za upravljnje i nadzor realizovanog elektromotornog pogona korišćenjem Scada softera SIMATIC WinCC flexible-Advanced 2005, uz pomoć PC-a, korišćen je se USB-MPI/DP kabel koji je prikazan na slici br.6:

Slika br.6: USB-MPI/DP kabl

 MPI port na S7-300 kontroleru je iskorišćen za komunikaciju sa PC-om, dok je DP port iskorišćen za priključenje ovog kontrolera na PROFIBUS mrežu.

Dalja upustva i pojašnjenja pojmova možete prinaći u sledećoj literaturi: Realizacija elektromotornog pogona primenom PROFIBUS i USS komunikacije, autor: Milorad Kaplarević

The post Siemens SIMATIC S7-300 serija kontrolera – Osnove, pristup memoriji, karakteristike appeared first on Automatika.rs.

 Oznake modela iz ove serije su CPU 221, CPU 222, CPU 224, CPU 226. Oni se međusobno razlikuju u brzini, količini memorije, broju digitalnih i analognih ulaza i izlaza, tajmera, brojača, mogućnostima proširenja dodatnim modulima i slično.

Pristup podacima u memorijskim blokovima S7-200 kontrolera

 S7-200 kontroler čuva podatke u različitim memorijskim lokacijama koje imaju jedinstvenu adresu. Jednostavnim navođenjem adrese memorijeske lokacije omogućen je direktan pristup programa željenoj informaciji. U Tabeli 1 su prikazani opsezi celobrojnih i realnih vrednosti koje možemo predstaviti kao byte, word ili double word.

Tabela br.1 Opsezi celobrojnih i realnih vrednosti predstavljeni kao byte, word, double word

 Za pristup bitu u memorijskoj lokaciji navodimo adresu koja sadrži indentifikator memorijske oblasti, byte adresu i broj željenog bita. Primer pristupa bitu pod brojem 4, byte 3 u memorijskoj oblasti indentifikatora I u koju se smešta slika procesnih ulaza prikazan je na slici br.1. Ovakav način adresiranja naziva se i ”byte.bit” adresiranje.

 Slika br.1 Primer pristupa bitu 4, byte 3 u I memorijskoj oblasti (Process Image input Memory Area)

 U većini memorijskih oblasti (kao npr. V – Variable memory, M – Bit memory, I – Process Image input Memory Area, Q – Process Image Output Memory Area), podacima se može pristupiti kao byte, word ili double word. Princip adresiranja je sličan kao kod byte.bit adresiranja. Prvo ide identifikator memorijske oblasti, zatim sledi oznaka veličine podatka, i na kraju ”byte adresa” – bajta, word-a ili double word-a, kao što je prikazano na slici br.2:

Slika br.2 Pristup podatku na istoj V 100 memorijskoj lokaciji kao byte, word ili double word

Karakteristike PLC CPU 224 XP DC/DC/DC (PLC S7-200)

Slika br.3 PLC CPU 224 XP

Neke od karakteristika ovog modela su:

• 32 bitni procesor sa floating-point aritmetikom
• napajanje PLC-a 24V DC, kao i DI/DO
• 14 digitalnih ulaza i 10 izlaza
• 2 analogna naponska ulaza i 1 analogni naponski ili strujni izlaz
• 2 ugrađena RS 485 porta (P0 i P1) sa brzinom prenosa između 1.2 i 187.5 Kbit/s (PPI/MPI)
• 12 KB programske memorije i 10KB memorije za podatke
• podržani protokoli: PPI, MPI i Freeport
• prihvata maksimalno 7 modula

 Komunikacija sa računarom je ostvarena korišćenjem RS 232/PPI Multi-Master kabla, koji je prikazan na slici br.4:

Slika br.4 PPI Multi-Master kabl

EM 277 Profibus DP modul

 Za priključenje PLC kontrolera iz S7-200 serije na PROFIBUS DP mrežu u funkciji slejv uređaja koristi se EM 277 PROFIBUS DP modul. EM 277 je konektovan na S7-200 CPU preko U/I bus-a. Profibus mreža je konektovana na EM 277 PROFIBUS DP modul preko njegovog DP komunikacionog porta. Brzine prenosa podataka korišćenjem ovog porta su brzine karakteristične za PROFIBUS DP komunikaciju i kreću se između 9.6 kbit/s i 12Mbit/s. Izgled modula je prikazan na slici br.5:

Slika br.5: EM 277 Profibus DP modul

 Karakteristike ovog modula su:

• napajanje 24V DC, sa tolerancijom između 20.4 i 28.8 V
• 9-pinski Sub D DP slejv port
• podržani protokol: PROFIBUS DP i MPI
• podešavanje adrese stanice omogućeno je pomoću obrtnih prekidača, koji se nalaze na prednjoj strani modula (u gornjem levom uglu na slici br.4). Adrese se kreću od 0 do 99.
• Na prednjoj strani ovog modula nalaze se 4 led diode, koje pokazuju operativno stanje DP porta, sa oznakama: CPU FAULT (signalizira stanje CPU), POWER (signalizira prisustvo napajanja), DP ERROR (aktivira se ukoliko postoji greška u U/I konfiguraciji ili parametru koji master upisuje u ovaj modul ), DX MODE (signalizira trenutak kada EM 277 DP modul ulazi u mod razmene podataka sa masterom i ostaje uključen sve dok traje razmena podataka).

 Ovaj modul se može koristiti za povezivanje slejva S7-200 CPU 224 XP PLC-a na PROFIBUS DP mrežu u koji su uključeni frekventni regulator kao slejv i S7- 300 PLC kao master.

 Dalja upustva i pojašnjenja pojmova možete prinaći u sledećoj literaturi: Realizacija elektromotornog pogona primenom PROFIBUS i USS komunikacije, autor: Milorad Kaplarević

The post Siemens SIMATIC S7-200 serija kontrolera – Osnove, pristup memoriji, karakteristike appeared first on Automatika.rs.

Siemens SIMATIC S7

 Kontroleri najšireg spektra primene, koriste se za standardne industrijske poslove upravljanja kao što su brojanje, merenje, pozicioniranje, upravljanje u zatvorenim i otvorenim petljama, itd. Koriste se u skoro svim osnovnim granama industrije (mašinska, automobilska, prehrambena, procesna), a postoje i posebne verzije prilagođene za primene u rizičnim sredinama.

Siemens SIMATIC C7

 Ovoj grupi pripadaju kontroleri koji u jednom obuhvataju mogućnosti S7 sa jednostavnim HMI funkcijama. Njihova primena je tamo gde se zahteva kompaktnost, određena proširivost i jednostavnost, ali uz ekonomsku pristupačnost.

Siemens SIMATIC M7

 Kontroleri koji po svojim mogućnostima proširenja i skladištenja podataka idu korak dalje od standardnih PLC-a ka personalnim računarima. Njihova primena je u poslovima gde se pored svega ostalog zahteva još i sakupljanje velike količine procesnih podataka, njihovo skladištenje, kao i obrada u realnom vremenu uz pomoć specijalizovanih softvera, pisanih često u višim programskim jezicima tipa C/C++. U okviru navedenih podfamilija, postoje serije koje označavaju namenu u odnosu na nivo automatizacije za koji su kontroleri namenjeni, pa tako S7 serija 200 označava niski nivo, 300 srednji, a 400 viši. Kod M7 familije postoje serije 300 i 400.

 U okviru navedenih podfamilija, postoje serije koje označavaju namenu u odnosu na nivo automatizacije za koji su kontroleri namenjeni, pa tako S7 serija 200 označava niski nivo, 300 srednji, a 400 viši. Kod M7 familije postoje serije 300 i 400.

Mreže u okviru SIMATIC familije programabilnih logičkih kontrolera

 SIMATIC familija kontrolera podržava veći broj današnjih standarda umrežavanja kroz korišćenje raznih modula koji omogućuju njihovo priključivanje na te mreže. Ali pored standardnih postoje i dva specifična načina umrežavanja, karakteristična samo za SIMATIC uređaje, a to su PPI i MPI. Oba ova protokola su zatvorenog tipa, što znači da njima raspolaže samo matična kompanija tj. Siemens, pa niko drugi ne može konstruisati uređaje koji bi komunicirali po tim protokolima i na taj način se povezivali sa kontrolerima iz SIMATIC familija.

PPI protokol

 PPI tj. jedan-na-jedan (Point-To-Point) protokol se obično koristi za povezivanje S7-200 uređaja. Ali, i drugi uređaji iz SIMATIC S7 familije i SIMATIC HMI (Human Machine Interface) uređaji mogu ostvariti komunikaciju sa S7-200 preko PPI veze. PPI protokol je implementiran kao token prsten, po uzoru na Profibus i MPI. Komunikacija se odvija po master-slave principu tj. master uređaji šalju zahteve, a slave uređaji odgovaraju. U Tabeli 5 su prikazane osnovne fizičke karakteristike za PPI mrežu:

Tabela br.1: Pregled PPI protokola.

MPI protokol

 MPI (MultiPoint Interface) je Siemens-ov protokol predviđen za povezivanje na nivou polja, i to samo SIMATIC S7, M7 i C7 familija uređaja, pošto je protokol zatvorenog tipa. MPI je u osnovi predviđen za povezivanje sa uređajima za programiranje (Programmig Device) i HMI uređajima, ali se može koristiti i za umrežavanje manjeg broja CPU-a radi razmenjivanja manje količine podataka. MPI mreža podržava nekoliko brzina prenosa podataka, da bi se osigurala njihova tačnost i pouzdanost prenosa. Da bi se uređaj povezao na MPI mrežu, ne mora da se dodaje poseban modul sa odgovarajućim komunikacionim procesorom, jer svaki CPU iz SIMATIC familije u sebi već ima ugrađenu podršku za MPI. Neke važnije odlike MPI komunikacije su:

• Ekonomski najpristupačniji način povezivanja
• Zasnovana na RS-485 standardu, pa se mogu koristiti postojeći kablovi i konektori kao i za Profibus
• Podržava GD (Global Data) cikličnu komunikaciju između kontrolera
• Podržava OPC (OLE for Process Controll) standard koji dozvoljava deljenje podataka u kontrolerima sa spoljašnjim sistemima i aplikacijama višeg nivoa

Tabela br.2: Pregled MPI protokola

 MPI omogućava pristup CPU-a svim inteligentnim modulima PLC-a, npr. funkcijskim modulima i slično.

 Dalja upustva i pojasnjenja pojmova mozete prinaci u sledecoj literaturi: Realizacija elektromotornog pogona primenom PROFIBUS i USS komunikacije, autor: Milorad Kaplarević

The post Siemens SIMATIC familija programabilnih logičkih kontrolera appeared first on Automatika.rs.

 U realizaciji različitih algoritama često je potrebno da se izvrše određena izračunavanja, da se prenesu odgovarajuće poruke ili da se u zavisnosti od vrednosti nekih parametara promeni algoritam obrade. U osnovi svih navedenih aktivnosti nalaze se promenljive – podaci koji predstavljaju operande ili rezultate u različitim matematičkim ili logičkim operacijama.

Operandi

 Kao što je već rečeno, promenljive se u memoriji kontrolera pamte kao numerički podaci ili alfanumerički podaci – stringovi. Numerički podaci se pri tome mogu pamtiti kao celobrojne vrednosti (integers) ili decimalni brojevi prikazani u formatu pokretnog zareza (floating point). Različiti tipovi numeričkih podataka smeštaju se u datoteke podataka odgovarajućeg tipa.

 U principu, operandi mogu biti promenljive iz bilo koje datoteke. Potrebno je uočiti, međutim, da iako se dozvoljava korišćenje bit-adresibilnih datoteka (B,I,O), podaci smešteni u njima se u ovim operacijama mogu koristiti samo kao cele reči (elementi), što znači da se operacija ne može izvoditi nad pojedinim bitovima. Pored toga, u datotekama časovnika i brojača (T i C) mogu se kao operandi koristiti samo druga i treća reč elementa koje predstavljaju akumuliranu vrednost (ACC) i zadanu vrednost (PRE). Konačno, kao operandi se mogu javiti i neke promenljive iz kontrolne datoteke (R). O značenju i ulozi ovih promenljivih biće reči kasnije.

 Pored promenljivih, operandi u pojedinim operacijama mogu biti i programske konstante – nepromenljive veličine koje se definišu eksplicitnim navođenjem vrednosti u okviru naredbe. Pri tome, nije dozvoljenno da oba operanda budu programske konstante. Samo se po sebi razume da se programska konstanta ne može koristiti kao rezultat.

Operacije

 Operacija koja treba da se izvrši nad operandima definiše se u okviru naredbe. Najveći broj ovih naredbi pojavljaju se kao naredbe akcije. Ovo je sasvim prirodno ako se ima u vidu da je glavna svrha ovih naredbi da se obavi neka aritmetička ili logička operacija nad operandima i dobijeni rezultat upamti kao odgovarajuća promenljiva. Drugim rečima, sam proces izračunavanja predstavlja jednu akciju, čije izvršavanje može biti uslovljeno istinosnom vrednošću nekog uslova koji se nalazi u levom delu ranga. Izuzetak su jedino naredbe za poređenje, koje opet, po svojoj prirodi, proveraju da li je neka relacija između operanada ispunjena ili nije odnosno da li njena vrednost istinita ili neistinita. Shodno tome, takve naredbe moraju biti naredbe uslova, tako da je rezultat njihovog izvođenja istinosna vrednost naredbe.

Naredbe za poređenje

 Naredbe za poređenje su naredbe uslova. U okviru ovih naredbi proverava se istinosna vrednost relacije između dva operanda. Kao rezultat provere naredba dobija vrednost istinit ili neistinit. Jedna grupa naredbi za poređenje ima oblik kao što je to prikazano na Slika br.1. U tabeli br.1 dat je pregled svih naredbi za poređenje iz ove grupe. Prvi operand je uvek promenljiva, dok drugi operand može biti ili promenljiva ili programska konstanta.

Slika br.1 Opšti izgled naredbe za poređenje

Tabela br.1 Grupa naredbi za poređenje

Pored navedenih naredbe među naredbama za poređenje postoje i sledeđe dve naredbe:

MEQ – masked comparison for equal (maskirano ispitivanje jednakosti)

 Ova naredba služi za poređenje delova pojedinih reči. Naime na položaju onih bitova koji ne učestvuju u poređenju (maskirani bitovi) u maski se stavljaju nule. Ostali bitovi maske, koji odgovaraju bitovima koji se porede (nemaskirani bitovi), se postavljaju na 1. Ukoliko su bitovi operanda i reference koji nisu maskirani međusobno jednaki naredba ima vrednost istinit. U protivnom ona ima vrednost neistinit. Pri definisanju maske, pogodno je koristiti heksadecimalnu konstantu ili promenljivu.

LIM – Limit test (ispitivianje granica)

 LIM naredbom se proverava da li se vrednost operanda Test nalazi unutar datih granica. Ako je donja granica manja od gornje granice, vrednost naredbe je istinita ako operand pripada segmentu koji određuju granice. Potrebno je obratiti pažnju na činjenicu da “donja granica” može biti i veća od “gornje granice”. U tom slučaju naredba je istinita ako se operand nalazi izvan granica ili na njima, a neistinita ako operand pripada intervalu koji određuju granice.

 Ako je operand test konstanta, onda obe granice moraju biti adrese promenljivih. Međutim, ukoliko je test adresa promenljive, onda granice mogu biti bilo adrese promenljivih bilo konstante.

Leder programiranje:

• Uvod u Leder programiranje možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – Bit naredbe možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – Kontakti možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – START/STOP kolo možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – Realizaciju časovnik možete prinaći OVDE.
• Leder programiranje – Realizaciju brojača možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – Sekvencijalno upravljanje možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – SQL, SQC i SQO naredbe možete pronaći OVDE.
• Leder programiranje – Kako i gde se koriste SQL, SQC i SQO 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.

The post Leder programiranje – Naredbe za poređenje appeared first on Automatika.rs.