MODUL 2 · PROGRAMIRLJIVI LOGIČKI KONTROLERI (PLC) U ROBOTICI
Nastavna jedinica 2.3
Povezivanje PLC-a s računalom
Prije nego što PLC nešto radi, netko mu mora prenijeti program. Taj se posao obavlja s računala na kojem je programsko okruženje, a između njih stoji kabel, adresa i nekoliko postavki koje, ako su krive, daju poruku o pogrešci umjesto veze. Ova jedinica vodi kroz taj put i kroz mjere kojima se spriječava da isti put upotrijebi netko tko na njemu nema posla.
- opisati ustroj projekta u programskom okruženju PLC-a
- odabrati sučelje i kabel za povezivanje računala s PLC-om
- dodijeliti IP adresu, masku podmreže i ime uređaja prema planu adresa
- prenijeti program u PLC i pohraniti projekt s pripadajućom dokumentacijom
- pratiti vrijednosti varijabli u radu i upotrijebiti simulaciju PLC-a
- primijeniti sigurnosne mjere pri pristupu upravljačkom sustavu
Programsko okruženje i projekt
Programsko okruženje PLC-a nije samo uređivač programa. Ono sadrži sve što čini upravljački sustav: popis sklopovlja, mrežne postavke, tablicu varijabli, programske blokove, zaslone operaterskog panela i, kod novijih okruženja, konfiguraciju sigurnosnih funkcija. Sve se to čuva u jednom projektu, pa je projekt — a ne pojedinačna datoteka programa — ono što se čuva i predaje s ćelijom.
Za obitelj Siemens S7-1500 upotrebljava se okruženje TIA Portal. Rad počinje izborom sklopovlja: upisuju se točne oznake procesorskog modula i svih ulazno-izlaznih modula, jer se program prevodi prema njima. Zatim se dodaju mrežni uređaji, među njima i kontroler robota, i povezuju u projektnu mrežu. Tek nakon toga ima smisla pisati program, jer varijable ulaza i izlaza nastaju iz konfiguracije sklopovlja.
| Dio projekta | Što sadrži | Zašto je važan |
|---|---|---|
| Konfiguracija sklopovlja | oznake modula, mjesta u nosaču, adresna područja | bez nje program nema stvarne ulaze i izlaze |
| Mrežne postavke | IP adrese, maske, imena uređaja, veze | određuju tko s kim razgovara i kojom brzinom |
| Tablica varijabli | imena signala i njihove adrese | program se piše imenima, ne adresama |
| Programski blokovi | organizacijski blok, funkcije, blokovi podataka | sadrže logiku ćelije |
| Zasloni panela | prikazi, tipke, poruke i alarmi | operaterovo sučelje prema ćeliji |
| Sigurnosni dio | sigurnosne funkcije i njihovi parametri | odvojen je i posebno zaštićen |
Sučelja i kabeli
Suvremeni PLC ima ugrađen Ethernet priključak i program se prenosi običnim mrežnim kabelom. Računalo se može spojiti izravno na PLC ili preko preklopnika ćelije. Izravni spoj je jednostavniji i ne opterećuje mrežu, ali tada računalo vidi samo taj PLC. Spoj preko preklopnika daje pristup svim uređajima ćelije, što je pogodno pri traženju kvara.
Na starijim uređajima susreću se i druga sučelja: serijsko sučelje s posebnim kabelom proizvođača, USB uz upravljački program i, na vrlo starim uređajima, zasebne kartice. Pri radu s takvom opremom kabel se ne improvizira — naizgled isti konektor ne znači isti raspored kontakata, a pogrešan kabel može oštetiti sučelje.
Pažnja
Mrežnu karticu računala prije spajanja treba postaviti u isti raspon adresa kao i PLC. Ako računalo ima adresu iz drugog raspona, PLC se neće pojaviti u popisu dostupnih uređaja iako je kabel ispravan i svjetlosni pokazatelji svijetle.
Adrese, maska i imena
Adresiranje se planira prije spajanja. Za ćeliju ZR-1 upotrijebljen je raspon 192.168.10.0 s maskom 255.255.255.0, što daje 254 upotrebljive adrese — više nego dovoljno. Unutar raspona adrese se dodjeljuju po ulozi uređaja, a ne redom kojim su uređaji stigli, tako da se iz adrese odmah vidi o kakvom je uređaju riječ.
| Uređaj | IP adresa | Ime uređaja | Napomena |
|---|---|---|---|
| PLC S7-1500 | 192.168.10.10 | plc-zr1 | nadređeni upravljački uređaj ćelije |
| Operaterski panel | 192.168.10.11 | panel-zr1 | prikaz stanja i ručno upravljanje |
| Kontroler robota | 192.168.10.20 | robot-zr1 | razmjena signala ciklusa |
| Udaljena ulazno-izlazna stanica | 192.168.10.30 | io-zr1 | senzori ograde i palete |
| CNC glodalica | 192.168.10.40 | cnc-zr1 | signali otvorenih vrata i kraja obrade |
| Priključak za servis | 192.168.10.200 | — | adresa za prijenosno računalo |
Uz IP adresu PROFINET uređaji dobivaju i ime uređaja, upisano malim slovima bez razmaka. Ime je zapisano u projektu i PLC ga traži pri svakom pokretanju. Zbog toga se zamjena pokvarenog uređaja svodi na postavljanje imena, a ne na ponovno podešavanje svih parametara. Plan adresa i imena obavezno se pohranjuje uz dokumentaciju ćelije, jer bez njega ni najjednostavniji zahvat nije moguć bez pogađanja.
Prijenos programa i pohrana projekta
Prijenos programa u PLC odvija se u nekoliko koraka. Program se najprije prevodi i pritom se provjerava usklađenost s konfiguracijom sklopovlja. Ako prijevod prođe bez pogreške, okruženje traži uređaj u mreži, usporedi ono što je u PLC-u s onim što je u projektu i tek onda prenese razliku. Kod izmjene programa u radu PLC mora prijeći u stanje mirovanja, što znači da ćelija staje — zato se prijenos planira, a ne izvodi usred smjene.
Nakon prijenosa slijedi dio koji se najčešće preskače: pohrana projekta. Projekt se sprema pod oznakom inačice, uz kratku bilješku o tome što je promijenjeno, tko je i kada promjenu izveo. Preporučuje se i arhivska kopija na zasebnom mjestu, jer PLC čuva prevedeni program, ali ne i komentare, imena varijabli i strukturu projekta u obliku u kojem su napisani. Ćelija čiji je projekt izgubljen i dalje radi, ali se ne može mijenjati bez opsežnog vraćanja unatrag.
Prva polovica procjenjuje trajanje prijenosa projekta prema veličini i brzini veze, druga pokazuje koliko adresa daje odabrana maska podmreže i koliko ih ostaje slobodno.
Praćenje varijabli i simulacija
Kada program radi, najvažniji alat je praćenje u radu. Okruženje prikazuje stvarne vrijednosti ulaza, izlaza i unutarnjih varijabli dok se program izvodi, pa se vidi je li senzor stvarno aktiviran, je li uvjet ispunjen i gdje se izvođenje zaustavilo. Za signale koji se mijenjaju prebrzo za oko upotrebljava se zapis vrijednosti kroz vrijeme, kojim se kasnije usporedi redoslijed događaja.
Prisilno postavljanje vrijednosti korisno je pri ispitivanju, ali je i opasno: izlaz postavljen s računala djeluje na stvarni uređaj bez obzira na logiku programa. Zato se prisila upotrebljava samo dok je ćelija u ručnom načinu rada i uvijek se poništava prije predaje u proizvodnju.
Simulacija PLC-a pokreće upravljački program na računalu, bez stvarnog uređaja. Time se provjerava logika, redoslijed koraka i ponašanje panela prije nego što se bilo što spoji. Simulacija ne zamjenjuje ispitivanje na ćeliji, jer ne sadrži stvarna kašnjenja, smetnje i mehaničke slučajnosti, ali uklanja najveći dio programskih pogrešaka dok su još jeftine.
Sigurnosne mjere pri pristupu
Pristup PLC-u znači pristup cijeloj ćeliji, pa se uređuje pravilima. Prvo pravilo je lozinka na uređaju: nezaštićen PLC dopušta svakome tko se spoji da pročita i prepiše program. Drugo je zaštita bloka, kojom se pojedini programski blok zaključa tako da se može pozivati, ali ne i otvarati i mijenjati. Treće je razina prava: čitanje, izmjena programa i izmjena sigurnosnih funkcija ne daju se istoj skupini korisnika.
Uz to idu pravila pristupa mreži pogona. Mreža ćelije odvaja se od uredske mreže uređajem koji propušta samo dogovoreni promet. Prijenosno računalo koje se spaja na pogon ne upotrebljava se istodobno za uredski rad, a prijenosni mediji se prije uporabe provjeravaju. Svaka izmjena programa bilježi se u dnevnik ćelije, s datumom, imenom i razlogom.
Zapamtite
Program koji je prenesen u PLC, a nije pohranjen kao projekt s komentarima i imenima varijabli, nije dovršen posao. Sljedeći zahvat na takvoj ćeliji uvijek traje dulje nego što bi trebao.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Projekt | Cjelina koja sadrži konfiguraciju sklopovlja, mrežu, varijable, program i zaslone panela. |
| Konfiguracija sklopovlja | Popis modula i njihovih adresnih područja prema kojem se program prevodi. |
| Maska podmreže | Vrijednost koja u IP adresi razgraničava adresu mreže od adrese uređaja. |
| Praćenje u radu | Prikaz stvarnih vrijednosti varijabli dok se program izvodi. |
| Prisilno postavljanje | Ručno nametanje vrijednosti ulazu ili izlazu, neovisno o programu. |
| Simulacija PLC-a | Izvođenje upravljačkog programa na računalu, bez stvarnog uređaja. |
| Zaštita bloka | Zaključavanje programskog bloka tako da se može pozivati, ali ne i mijenjati. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Zašto se program ne može prevesti prije konfiguracije sklopovlja?
Adresna područja ulaza i izlaza određena su modulima, pa bez konfiguracije program nema stvarne signale.
Pitanje 2 od 3
Računalo je spojeno kabelom, svjetlosni pokazatelji svijetle, ali PLC se ne pojavljuje u popisu uređaja. Najvjerojatniji uzrok je:
Mrežna kartica računala mora biti u istom rasponu adresa kao PLC da bi ga okruženje pronašlo.
Pitanje 3 od 3
Prisilno postavljanje vrijednosti izlaza smije se upotrijebiti:
Prisila djeluje na stvarni uređaj bez obzira na logiku programa, pa se upotrebljava samo pri ispitivanju i uvijek se poništava.
Odgovoreno 0 od 3.