Programiranje komunikacije

Zašto potvrda, a ne samo naredba

Najjednostavniji način da PLC pokrene robota jest da postavi jedan signal i pretpostavi da je robot krenuo. Takav program radi savršeno dok je sve u redu, a raspada se pri prvoj neobičnosti: ako je robot upravo bio u ručnom načinu, ako je kontroler tek završio pokretanje ili ako je signal nestao za vrijeme jednog ciklusa, PLC to neće primijetiti i nastavit će kao da se ciklus odvija.

Zato se svaka radnja izvodi uz potvrdu. PLC postavi zahtjev, robot ga primi i javi da je preuzeo posao, a kada posao dovrši, javi i to. PLC potom povuče zahtjev, robot povuče potvrdu i oba uređaja su u poznatom, praznom stanju iz kojega se može krenuti ponovno. Taj se postupak zove rukovanje signalima.

Rukovanje signalima ima još jednu korist koja se vidi tek u pogonu: u svakom trenutku je moguće reći gdje je ciklus stao. Ako zahtjev stoji, a potvrde nema, problem je na strani robota. Ako potvrda stoji, a PLC je ne povlači, problem je u PLC programu. Bez potvrda ta razlika se ne vidi i traženje uzroka pretvara se u nagađanje.

Tri koraka: zahtjev, potvrda, dovršetak

Razmjena se odvija u tri koraka, svaki s vlastitim signalom. Zahtjev postavlja onaj tko traži radnju i drži ga sve dok radnja traje. Potvrda preuzimanja govori da je druga strana zahtjev primila i počela raditi. Dovršetak govori da je radnja gotova. Tek nakon dovršetka zahtjev se povlači, a povlačenje zahtjeva je znak drugoj strani da povuče svoje signale.

Primjer za otvaranje vrata glodalice u ćeliji ZR-1, zapisan kao redoslijed koraka:

Korak 10: robot postavi doReqDoor = 1        (zahtjev)
Korak 20: PLC provjeri: obrada gotova AND stroj stao
Korak 30: PLC otvori vrata, postavi RB_VrataOtvorena = 1  (potvrda)
Korak 40: robot uđe, izmijeni obradak, izađe
Korak 50: robot postavi doReqDoor = 0        (povlačenje zahtjeva)
Korak 60: PLC zatvori vrata, RB_VrataOtvorena = 0
Korak 70: PLC pokrene obradu, ciklus se nastavlja

Uočite da robot ne otvara vrata i ne provjerava je li stroj stao — on samo traži. Uvjete provjerava PLC, jer on čuva stanje ćelije. To je ista podjela nadležnosti opisana u prethodnoj jedinici, ovdje zapisana u programu.

Dijagram stanja

Redoslijed koraka najlakše se provjerava ako se nacrta kao dijagram stanja. Svako stanje ima ime, uvjet izlaska i radnje koje se u njemu izvode. Iz svakog stanja mora postojati izlaz i u slučaju kada se očekivani uvjet ne ispuni, inače nastaje stanje iz kojega se ne izlazi.

Dijagram stanja nije samo pomoć pri pisanju programa. On je ujedno i dokument: iz njega se kasnije čita što je ćelija trebala učiniti, pa se pohranjuje uz tablicu signala i shemu.

Nadzor vremena

Svako čekanje u programu mora imati nadzor vremena. Ako se potvrda očekuje unutar 500 ms, a nije stigla ni nakon 3 s, čekanje se prekida i ćelija prelazi u stanje smetnje s jasnom porukom. Program koji čeka bez ograničenja izgleda ispravno na ispitivanju i zaustavi cijelu liniju prvi put kada nešto ne odgovori.

Vrijeme nadzora ne postavlja se nasumično. Uzima se najdulje očekivano trajanje radnje, doda mu se nekoliko ciklusa mreže i ciklusa programa te razumna rezerva. Prekratko vrijeme daje lažne prijave pri svakom usporenju, predugo vrijeme znači da ćelija dugo stoji prije nego što itko sazna da nešto nije u redu.

Poruka koja se pritom prikazuje treba imenovati signal i korak, a ne samo reći da je došlo do pogreške. Poruka Nema potvrde RB_CiklusGotov u koraku 30 nakon 5 s vodi izravno na uzrok; poruka Greška komunikacije ne vodi nikamo.

Prekid veze i ponovna uspostava

Prekid mrežne veze razlikuje se od izostanka potvrde. Kod prekida ne stiže ništa, pa se svi primljeni podaci moraju smatrati nevažećima. Upravljački uređaj to prepoznaje sam i postavlja dijagnostičku oznaku, a program je mora čitati i reagirati: zaustaviti ciklus, zadržati zatečeno stanje naprava i spriječiti da se zadnja zapamćena vrijednost i dalje upotrebljava kao da je svježa.

Pri ponovnom uspostavljanju veze ne smije se nastaviti ondje gdje se stalo. Stanja se postavljaju u poznati početni položaj, signali se poništavaju s obje strane, a ciklus se pokreće tek nakon potvrde operatera. Razlog je jednostavan: dok veze nije bilo, netko je mogao ručno pomaknuti robota, izvaditi obradak ili otvoriti vrata, pa zatečeno stanje u programu više ne odgovara stvarnosti.

Ispitivanje i česte pogreške

Komunikacija se ispituje prije nego što se ćelija preda u rad, i to redoslijedom od najjednostavnijeg prema najsloženijem. Najprije se provjerava veza na razini uređaja: vide li se svi sudionici i nema li dijagnostičkih poruka. Zatim se svaki signal provjerava pojedinačno — postavi se na jednoj strani i potvrdi na drugoj, uz zapis u tablicu signala. Tek nakon toga ispituje se ciklus u cjelini, najprije u praznom hodu bez obratka, pa s jednim obratkom, pa u punom taktu.

Na kraju se namjerno izazivaju smetnje: otvori se ograda usred ciklusa, isključi se kontroler robota, izvuče se mrežni kabel. Za svaki od tih slučajeva mora se pokazati da ćelija reagira predvidivo i da se iz nastalog stanja može vratiti u rad. Rezultat svakog ispitivanja upisuje se u zapisnik puštanja u rad.

Zajedničko svim nabrojenim pogreškama jest da se ne pojavljuju pri ispitivanju u idealnim uvjetima. Pojavljuju se u trećoj smjeni, kada se poklope usporenje mreže, neuobičajen redoslijed radnji operatera i jedan signal koji je propušten. Zato se komunikacija ispituje namjernim izazivanjem smetnji, a ne samo promatranjem uspješnog ciklusa.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.