PLC I - vsb.czkatedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/638/638-PLC_I.pdf · struktura. Při studiu každé...

VŠB-TU OSTRAVA

PLC I Programovatelné logické automaty I

Ing. Ivo Špička, Ph.D Ing. Ondřej Zimný, Ph.D

Ostrava 2017

POKYNY KE STUDIU

Programovatelné logické automaty I

Pro předmět Programovatelné logické automaty I. jste obdrželi studijní balík obsahující

integrované skriptum pro kombinované studium obsahující i pokyny ke studiu.

1. Prerekvizity

Pro studium tohoto předmětu se předpokládá absolvování předmětu Počítačová technika II.

2. Cílem předmětu a výstupy z učení

Student porozumí struktuře a parametrům programovatelných logických automatů (PLC),

jejich konfiguracím a programování.

Po prostudování předmětu by měl student být schopen:

výstupy znalostí:

Student bude ovládat různé způsoby programování PLC.

Bude znát hardwarové a softwarové řešení předních výrobců PLC.

Hlavní důraz je kladen zejména na dovednosti v aplikování programovatelných automatů pro

řešení standardní technické úkoly.

Student zvládne základní úroveň programování.

Pro koho je předmět určen

Předmět je zařazen do bakalářského studia na FMMI, ale může jej studovat i zájemce

z kteréhokoliv jiného oboru, pokud splňuje požadované prerekvizity.

Studijní opora se dělí na části, kapitoly, které odpovídají logickému dělení studované látky,

ale nejsou stejně obsáhlé. Předpokládaná doba ke studiu kapitoly se může výrazně lišit, proto

jsou velké kapitoly děleny dále na číslované podkapitoly a těm odpovídá níže popsaná

struktura.

Při studiu každé kapitoly doporučujeme následující postup:

Čas ke studiu: xx hodin

Na úvod kapitoly je uveden čas potřebný k prostudování látky. Čas je orientační a může

vám sloužit jako hrubé vodítko pro rozvržení studia celého předmětu či kapitoly. Někomu se

čas může zdát příliš dlouhý, někomu naopak. Jsou studenti, kteří se s touto problematikou

ještě nikdy nesetkali a naopak takoví, kteří již v tomto oboru mají bohaté zkušenosti.

Cíl: Po prostudování tohoto odstavce budete umět

popsat ...

definovat ...

vyřešit ...

Ihned potom jsou uvedeny cíle, kterých máte dosáhnout po prostudování této kapitoly –

konkrétní dovednosti, znalosti.

Výklad

Následuje vlastní výklad studované látky, zavedení nových pojmů, jejich vysvětlení, vše

doprovázeno obrázky, tabulkami, řešenými příklady, odkazy na animace.

Shrnutí pojmů

Na závěr kapitoly jsou zopakovány hlavní pojmy, které si v ní máte osvojit. Pokud

některému z nich ještě nerozumíte, vraťte se k nim ještě jednou.

Otázky

Pro ověření, že jste dobře a úplně látku kapitoly zvládli, máte k dispozici několik

teoretických otázek.

Úlohy k řešení

Protože většina teoretických pojmů tohoto předmětu má bezprostřední význam a využití

v databázové praxi, jsou Vám nakonec předkládány i praktické úlohy k řešení. V nich je

hlavní význam předmětu a schopnost aplikovat čerstvě nabyté znalosti při řešení reálných

situací hlavním cílem předmětu.

Způsob komunikace s vyučujícími:

Student má možnost se obrátit na přednášejícího i cvičícího i mimo výuku a komunikovat s

nimi elektronickou poštou. Kontakty na pedagogy jsou dostupné na internetových

stránkách školy.

1. Struktura a pracovní parametry programovatelných automatů (PLC).


Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět

Definovat, popsat: Výhody a nevýhody PLC, Technické řešení (HW) programovatelných

automatů (PLC)

Výklad

Vzhledem k tomu, že PLC nahradily nejen řídicí počítače a minipočítače, ale i průmyslové regulátory,

bezkontaktní logikou a reléovou logikou, je zřejmé, že jedním z kategorických požadavků průmyslu

(projektantů, elektroinženýrů a středních odborných pracovníků) byl především jednoduchý

programovací jazyk, který by byl velmi podobný jazyku logických schémat, booleovským rovnicím,

reléovým schématům, assembleru. Díky těmto jednoduchým programovacím "jazykům" bylo poměrně

jednoduché klasickou techniku logického řízení nahradit programově orientovanými a nesrovnatelně

flexibilnějšími řídicími systémy - programovatelnými automaty. Programovatelný automat umožňuje

naprogramovat logické rovnice, zatímco předcházející bezkontaktní nebo reléová logika (nebo v

současnosti programovatelná logická pole) realizují logické rovnice fyzickým propojením logických

členů. Jakákoli změna logické struktury se snadno provede změnou programu programovatelného

automatu, což je snáze proveditelné, než přepojení reléového nebo logického zapojení. Odhlédneme-li

od počáteční nespolehlivosti prvních programovatelných automatů (způsobené především

nespolehlivostí elektronických součástek), náhrada relé a bezkontaktní logiky programovatelnými

automaty byla jednoduchá a úspěšná.

V případě náhrady řídicího počítače programovatelným automatem, nebyla situace pro novou

technologii zdaleka tak příznivá. Pokročilejší programovatelné automaty sice vykazovaly již

dostatečnou spolehlivost a rovněž organizace projekčních prací a jejich realizace byly výrazným

zjednodušení oproti centralizovanému návrhu, sériovém ladění jednotlivých úloh a uvádění složitého

systému do chodu, na druhé straně programátorský komfort minipočítačů se programovým prostředím

PLC nahradil v plné míře až s příchodem SCADA systémů.

Výhody a nevýhody programovatelných automatů:

Výhody :

• rychlé přeprogramování úlohy

• málo náhradních dílů

• možnost tvorby velké hierarchické struktury dle potřeby

• flexibilita (naprojektování na míru)

• modularita (možnost rozšíření)

• hospodárnost (levné velmi malé a malé kompaktní automaty)

• vestavěná diagnostika vlastního PLC

• možnost tvorby vnější diagnostiky

• jednoduché programování

• možnost použití vyšších programovacích jazyků u nových automatů

• jednoduchý a spolehlivý OS reálného času

• velká nabídka kvalitních přístrojů různých výrobců.

Nevýhody:

• nižší programátorský komfort než u minipočítačů

• vyšší cena než IPC ekvivalentního výkonu při nižším programátorském komfortu PLC

• menší flexibilita ve srovnání s IPC

• užití nedostatečně standardizovaných sériových komunikačních sběrnic pro propojení

automatů do sítí

• nezbytnost hierarchické architektury při propojování do větších celků

1.1. Technické řešení (HW) programovatelných automatů (PLC)

V době svého vzniku (konec 60. let) si programovatelné automaty měly efektivně nahradit reléovou a

bezkontaktní logiku. Proto jejich architektura vycházela z toho, že budou zpracovávat binární

informaci. Jako HW jádro používaly bitové procesory. V době velmi pomalých procesorů s 8 nebo 16

bitovým slovem (v průběhu 70. let) se jevily bitové procesory jako velmi rychlé, kvaziparalelní řešení

ve srovnání s 8 a 16bitovými procesory. Proto se na architekturu PLC kladly následující nároky:

• bitově orientovaná CPU

• bitově orientovaná paměť dat

• slovně orientovaná paměť programu

• rozhraní na programovací přístroj

• jednoduchý instrukční soubor na zpracování logických rovnic

• systém speciálních funkcí (časovače, čítače a další)

Takto zkonstruovaný PLC se do dnešní doby nezachoval. Rychlost a příznivá cena výkonných

mikroprocesorů umožňuje použití slovně orientovaných mikroprocesorů i u velmi malých PLC. Přesto

se blokové schéma velmi malých, kompaktních PLC liší od architektury středních a velkých automatů,

jak je patrné z Obr. 1 a Obr. 2.

Obr. 1: Blokové schéma velmi malého PLC

Řízení logické úrovně je nemyslitelné bez toho, aby byly k disposici v základním vybavení každého

PLC časové funkce (časovače) a funkce čítání impulsů (čítače). Proto každý PLC má tyto dvě funkce

v základním programovém vybavení.

Obr. 2: Blokové schéma standardního modulárního PLC

Je patrné, že blokové schéma standardního modulárního PLC je velmi podobné na architekturu

mikropočítače. Základ tvoří vnitřní 16 nebo 32 bitová sběrnice, kolem které je modulárně vytvořen

celý PLC.

Zatímco u prvních PLC s bitově orientovanou CPU byla paměť programu oddělena od paměti

dat a pro data se používala i jiná (bitová) organizace paměti, dnešní PLC mají jednu operační paměť,

ve které jsou vyhrazeny prostory pro vstupní data, výstupní data, vnitřní proměnné a paměťový prostor

na vlastní program. Kromě toho jsou v paměti uloženy i funkční bloky a funkce jak systémové, tak

vytvořené uživatelem.

Způsob práce, který od počátku charakterizuje PLC a odlišuje je od řídicích mikropočítačů , tj.

cyklický způsob vykonávání programu zůstal základním režimem prakticky všech PLC. Tento

základní režim práce PLC je ukázán na Obr. 3.

Obr. 3: Časový diagram základní funkce PLC

Otázky k probranému učivu

Popište a vysvětlete: Výhody a nevýhody PLC

Popište a vysvětlete: Technické řešení (HW) programovatelných automatů (PLC)

Použitá literatura, kterou lze čerpat k dalšímu studiu

2. Základní programovací techniky pro tvorbu algoritmu PLC



Definovat, popsat: Funkce, Funkční bloky, Propojení prvků ve schématu FBD,

Schématická značka bloku, Příkaz Jump, Příkaz RETURN a vyhodnocování FBD,

Textová reprezentace funkcí, Grafická reprezentace funkcí, Řízení spouštění funkcí,

Deklarace funkčních bloků, Bistabilní funkční bloky, Funkční bloky pro detekci hran,

Čítačové funkční bloky, Časovací funkční bloky (časovače), Programování v prostředí

SFC, LD - Ladder Diagram (liniové nebo reléové schéma), FBD - Function Block

Diagram (Schéma funkčních bloků), ST - Structured Text (Strukturovaný text), CFC -

Continuous Function Chart (Volně propojované bloky), SFC - Sequential Function Chart

(Vývojový

Výklad

Funkce, funkční bloky a programy jsou v rámci normy IEC 61 131 nazývány společně programové

organizační jednotky (Program Organization Units, někdy se pro tento pojem používá zkratka POUs).

Funkce

IEC 61 131-3 definuje standardní funkce a uživatelem definované funkce. Standardní funkce jsou

např. ADD pro sčítání, ABS pro absolutní hodnotu, SQRT pro odmocninu, SIN pro sinus a COS pro

cosinus. Jakmile jsou jednou definovány nové uživatelské funkce, mohou být používány opakovaně.

2.1. Funkční bloky

Na Funkční bloky se lze dívat jako na integrované obvody, které reprezentují hardwarové řešení

specializované řídicí funkce. Obsahují algoritmy i data, takže mohu zachovávat informaci o minulosti

a tím se liší od funkcí. Mají jasně definované rozhraní a skryté vnitřní proměnné, podobně jako

integrovaný obvod nebo černá skříňka. Umožňují tím jednoznačně oddělit různé úrovně programátorů

nebo obslužného personálu. Klasickými příklady funkčního bloku jsou např. regulační smyčka pro

teplotu nebo PID regulátor.

Pokud jednou definujeme funkční blok, může být používán opakovaně v daném programu, nebo v

jiném programu, nebo i v jiném projektu. Je tedy univerzální a mnohonásobně použitelný. Funkční

bloky mohou být zapsány v libovolném z jazyků definovaném v normě. Mohou být tedy plně

definovány uživatelem.

Odvozené funkční bloky jsou založeny na standardních funkčních blocích, ale v rámci pravidel normy

je možno vytvářet i zcela nové zákaznické funkční bloky. Interface funkcí a funkčních bloků je popsán

stejným způsobem: Mezi deklarací označující název bloku a deklarací pro konec bloku je uveden

soupis deklarací vstupních proměnných, výstupních proměnných a vlastní kód v tzv. těle bloku. Podle

potřeby jsou doplňovány speciální bloky a každá firma nabízí ve svém programovacím prostředí

poněkud odlišný soubor bloků (např. spínací hodiny týdenní, roční, generátory impulzů, komparátory

apod.).

Standardní funkční bloky jsou funkce běžně vestavěné do PLC

Mohou být přetížené (overloaded) a mohou mít proměnný počet vstupů a výstupů standardní funkce

lze rozdělit do následujících skupin:

• Bistabilní funkční bloky

• Bloky pro detekci hran

• Čítačové funkční bloky (čítače)

• Časovací funkční bloky (časovače)

Programy

Na základě výše uvedených definic lze říci, že program je vlastně sítí funkcí a funkčních bloků.

Program může být zapsán v libovolném z jazyků definovaných v normě.

Diagramy funkčních bloků (FBDs) jsou další součástí standardu IEC 61131-3. Primární

koncept FBD je datový tok. V těchto typech programů jsou hodnoty průtoku od vstupů do výstupů

uvedeny prostřednictvím funkčních bloků.

Propojení prvků ve schématu FBD

Jednotlivé prvky schémat jsou propojeny lomenými čarami s následujícími vlastnostmi:

• Čáry znázorňují tok signálu ve schématu

• Výstupy bloků se nemohou přímo spojovat („zkratovat“)

• Pro spojování výstupů je nutné používat explicitní blok OR

Obr. explicitní blok OR

Bloky se spojují do schémat složených z elementárních bloků (funkcí nebo funkčních bloků)

Obr. 2. schéma bloků

Vstupní proměnné programu ve FBD

• Musí být připojeny ke vstupům bloků

• Typ každé proměnné musí být odpovídat typu připojeného vstupu

• Vstupem FBD může být konstantní výraz, vnitřní, vstupní nebo výstupní proměnná

Jednotlivá propojovací čára může být použita k propojení:

• Vstupní proměnné a vstupu bloku

• Výstupu bloku a vstup jiného bloku

• Výstupu bloku a výstupní proměnné

Propojení má následující vlastnosti:

• Je orientované, ve směru zleva doprava

• Levé a pravé zakončení propojovací čáry je stejného typu

• Lze použít několik pravých zakončení, která značí, že informace z levého zakončení je

přenášena na několik dalších zakončení (všechny musí být stejného typu)

Schématická značka bloku

Funkce bloku & je vyznačena uvnitř obdélníkového symbolu bloku

Obr. 3. Schématická značka bloku

Propojovací čára může být zakončena symbolem negace malé kolečko na pravém konci propojovací

čáry, viz příklad:

Obr. 4. Negace

Příkaz Jump

Pro řízení pořadí zpracování sítě FBD lze dále používat návěští skok na něj pomocí příkazu JUMP. Při

splnění Booleovské podmínky (TRUE) se vykonávání programu přenese za symbol návěští, viz

příklad.

Obr. 5. příkaz JUMP

Příkaz RETURN a vyhodnocování FBD

Příkaz RETURN umožňuje podmíněně ukončit vyhodnocování dané POU

Nabude-li připojená Booleovská hodnota TRUE, ukončí se daný program a zbývající část se

nevykoná.

Obr. 6 příkaz RETURN

Pořadí vyhodnocování sítě FBD se řídí následujícím pravidlem:

1. Vyhodnocení sítě je ukončeno před započetím vyhodnocování jiné sítě, využívající jeden nebo

několik výstupů předchozí vyhodnocované sítě.

2. Pořadí vyhodnocování dané sítě je implementačně závislé (!!!), obvykle shora dolů a zleva

doprava.

Zpětnovazební spojení bloků ve FBD:

• Ve schématu existuje zpětná vazba (zpětnovazební cesta, feedback path), pokud je výstup

nějaké funkce nebo funkčního bloku použit jako vstup funkce nebo funkčního bloku, který jej

předchází (je dříve vyhodnocován)

• Explicitní zpětná vazba – propojení výstupu daného bloku se vstupem dříve vyhodnocovaného

bloku (obr. a)

• Implicitní zpětná vazba – případ, kdy je výstup přiřazen do proměnné, použité pro vstup dříve

vyhodnocovaného bloku (obr. b, c)

• V případě explicitní zpětné vazby (obr. a)) není jednoznačně určeno pořadí, jak ji vykonávat

(zda jako případ b nebo c)

Obr. 7. Zpětnovazební spojení bloků ve FBD

Textová reprezentace funkcí

V textových jazycích lze předávat vstupní hodnoty dvěma způsoby:

Pomocí formálního seznamu parametrů (*)

Vstupním proměnným se přiřazují hodnoty, u kterých nezáleží na pořadí vstupních proměnných.

Libovolný počet použitých vstupních proměnných, které nemají uvedené parametry, mají implicitní

hodnoty A := LIMIT (EN:=COND, IN:=B, MX:=5, ENO=>TEMPL);

Pomocí neformálního seznamu parametrů

Vstupním proměnným se hodnoty nepřiřazují, mají dané pevné pořadí vstupů a pevný počet vstupních

proměnných A := LIMIT(1, B, 5); (* stejné jako LIMIT(EN:=TRUE, MN:=1, IN:=B, MX:=5); *)

Přiřazení výstupních hodnot buď není použito, nebo se přiřazuje do proměnných pomocí operátoru =>

Pro přiřazení do VAR_IN_OUT hodnot je třeba používat proměnných. Přiřazení do argumentů

VAR_INPUT je buď prázdné (viz (*)) nebo se přiřazuje konstanta, proměnná nebo návratová hodnota

funkce

Grafická reprezentace funkcí

Funkce mohou být graficky reprezentovány obdélníkem (nebo čtvercem), kde velikost může záviset

na počtu vstupů/výstupů a dalších informací a zpracování probíhá zleva (vstupy) doprava (výstupy).

Název nebo symbol funkce je uvnitř bloku kde na levé vnitřní straně symbolu bloku mohou, ale

nemusí být jména parametrů funkce (obrázek. Alb); nejsou-li uvedena u standardních funkcí, jsou

jména parametrů IN1, IN2, … (v případě jediného parametru je jméno IN). Argumenty a výsledek se

připojují pomocí propojovacích čar (flow lines). V místě připojení vstupu/výstupu může být malé

kolečko znamenající negaci příslušného vstupu/výstupu (obrázek. c) Lze požívat pro přídavný vstup

EN a/nebo výstup ENO. Je-li některý z nich použit, je vždy uveden jako první vstup/výstup shora

(obrázek. d)

Obr. 8. grafická reprezentace funkcí

Řízení spouštění funkcí

Pro řízení spouštění funkcí se používají přídavné Booleovské signály – vstup EN a výstup ENO

(mohou být použity oba).

Obě proměnné jsou implicitně deklarovány jako:

• VAR_INPUT EN: BOOL := 1; END_VAR , VAR_OUTPUT ENO: BOOL; END_VAR

Spouštění funkce se při použití těchto proměnných řídí pravidly:

Pro EN=FALSE (0) při vyvolání funkce se neprovedou operace uvnitř těla a PLC shodí výstup ENO

na FALSE. Jinak PLC nastaví ENO na TRUE (1) a vykonají se operace uvnitř těla funkce, kde se

může rovněž nastavovat hodnota ENO. Vyskytne-li se chyba při provádění těla standardní funkce, je

výstup ENOshozen na FALSE. V případě uživatelských funkcí musí být hodnota ENOexplicitně

přiřazena programátorem a je-li hodnota ENO=FALSE je nastavení výstupů funkce (VAR_OUTPUT,

VAR_IN_OUT a výsledku) závislé na implementaci

Reprezentace funkčních bloků

FB můžeme reprezentovat graficky i textově, ale ne všechny kombinace čtení a zápisu nejsou

přípustné.

Není dovoleno:

• Číst vstupy funkčního bloku mimo funkční blok

• Zapisovat do vstupů funkčního bloku zevnitř bloku

• Zapisovat do výstupu funkčního bloku vně funkčního bloku

• Případný vstup EN a výstup ENO se zpracovává stejně jako u funkcí

Obr. 9. grafická a textová reprezentace

Deklarace funkčních bloků

Funční bloky se deklarují obdobně jako funkce textově nebo graficky s následujícími rozdíly. Klíčová

slova pro deklaraci FB jsou FUNCTION_BLOCK …END_FUNCTION_BLOCK. Pro interní a

výstupní proměnné bloku lze používat kvalifikátor RETAIN. Kde hodnoty proměnných přenášené do

funkčního bloku pomocí konstrukce VAR_EXTERNAL mohou být v bloku modifikovány a hodnoty

výstupů jiných funkčních bloků přenášené do funkčního bloku pomocí konstrukce VAR_INPUT,

VAR_IN_OUT nebo VAR_EXTERNAL mohou být v bloku použity, ale nesmí být modifikovány. V

textových jazycích lze používat kvalifikátory R_EDGE a F_EDGE pro detekci náběžné a sestupné

hrany vstupního signálu.

Bistabilní funkční bloky

Grafická reprezentace Tělo funkčního bloku

SR klopný obvod, dominantní je SET (vstup S1)

Obr. 11. grafická reprezentace Obr. 1. tělo funkčního bloku

RS klopný obvod, dominantní je RESET (vstup R1)

Obr. 13. grafická reprezentace Obr. 2. tělo funkčního bloku

Funkční bloky pro detekci hran:

Grafická reprezentace Definice

R_TRIG – detekce náběžné hrany (rising edge)

Obr. 3. grafická reprezentace Obr. 4. definice

F_TRIG – detekce sestupné hrany (falling edge)

Obr. 17. grafická reprezentace Obr. 5. definice

Čítačové funkční bloky:

CTU – čítač směrem vzhůru (Up-counter)

Obr. 18. CTU

Dále existují obdobné bloky

CTU_DINT, CTU_LINT, CTU_UDINT a CTU_ULINT, CTD_DINT, CTD_LINT, CTD_UDINT a

CTD_ULINT, pro příslušný typ vstupu PV a výstupu CV.

CTD – čítač směrem dolů (Down-counter)

Obr. 19. CTD

CTUD – obousměrný čítač (Up-down counter)

Obr. 6. CTDU

ELSIF LD THEN CV := PV;

ELSE

Dále existují obdobné bloky CTUD_DINT, CTUD_LINT a CTD_ULINT pro příslušnýtyp vstupu PV

a výstupu CV

Časovací funkční bloky (časovače)

• Vstupy a výstupy mají následující význam

o IN – příznak pro spuštění časovače

o PT – přednastavená doba časování

o Q – příznak vypršení přednastavené hodnoty

o ET – průběžná doba běhu (po ukončení

o časování nabývá hodnotu PT)

*** je jménem bloku:

• TP (Pulse) – příchodem náběžné hrany vstupu IN se nahodí výstup Q po dobu PT. Přijde-li

další náběžná hrana během časování, je ignorována

• TON (On-delay) – výstup Q zpožďuje náběžnou hranu vstupu IN je zpožděna o čas PT.

Sestupná hrana pulsu je zachována. Pokud puls vstupu IN trvá kratší dobu než PT, je ingorován

• TOF (Off-delay) – výstup Q je nahozen s náběžnou hranou vstupu IN, sestupná hrana je

zpožděna o čas PT. Pokud mezi sestupnou hranou IN a následující náběžnou hranou je kratší čas než

PT, je tato sestupná hrana ignorována

Obrázek 21 časovací funkční blok

Úlohy (tasks):

Úloha (task) je definována jako prováděcí řídicí prvek schopný volat množinu POUs

Volání může být periodické nebo jednorázově aktivované náběžnou hranou specifikované Booleovské

proměnné.Množina POUs zahrnuje programy a funkční bloky specifikované v deklaraci programů

Task (grafická podoba může být spouštěna) periodicky s periodou danou nenulovou hodnotou

přivedenou na vstup INTERVAL. Neperiodicky náběžnou hranou signálu přivedeného na vstup

SINGLE. V obou případech má prioritu danou vstupem PRIORITY (0 je nejvyšší priorita)

Obr. 22. Úlohy (task)

Rozvrhování úloh (Task scheduling)

Priorita POU (tj. priorita tasku, který ji obsahuje) může být použita pro rozvrhování úloh.

Nepreemptivní rozvrhování. V okamžiku dostupnosti CPU je spuštěna POU s nejvyšší prioritou. Je-li

takových POU několik, je spuštěna ta, která čeká nejdéle. Preemptivní rozvrhování. V okamžiku

přidělení času dané POU, může být přerušeno vykonávání jiné POU s nižší prioritou. Toto přerušení

může trvat dokud není dokončeno zpracování POU s vyšší prioritou. POU by nemělo přerušovat POU

se stejnou prioritou. V závislosti na prioritách nemusí být daná POU spuštěna okamžitě po

naplánování. Výrobce by měl poskytnout informace, které umožní uživateli zjistit, zda budou

dodrženy všechny mezní časy (deadlines) v dané konfiguraci. Program, který není zařazen do žádné

úlohy má nejnižší systémovou prioritu. Po svém ukončení je spuštěn znovu.

2.2. Programování v prostředí SFC

Programování jednotlivých projektů je možné v jakémkoliv jazyku. Pro standardizaci programovacích

procesů byla vytvořena norma IEC 61131-3, která v sobě sdružuje 6 postupů programování. Záleží na

programátorovi, který postup zvolí pro tu určitou aplikaci.

• IL - Instruction List (posloupnost instrukcí)

• LD - Ladder Diagram (kontaktní plán / liniové či reléové schéma)

• FBD - Function Block Diagram (schéma funkčních bloků)

• ST - Structured Text (vyšší programovací jazyk - obdoba Pascalu)

• CFC - Continuous Function Chart (volně propojované bloky)

• SFC - Sequential Function Chart (vývojové schéma)

Nejdříve si přiblížíme všechny druhy postupů a poté se blíže budeme věnovat SFC.

IL - „Instruction List“

…je nejzákladnější možný popis programu a více méně se podobá programování mikrokontrolérů v

asembleru. Program se zde skládá z posloupnosti jednoduchých operací tvořených základními

instrukcemi (např. MOV, LD, ADD, JMP aj.) a operandy reprezentujícími jednotlivé registry a

paměťová místa.

Příklad programu:

LDC keKabineStop

AND keKabineA

LD X4.6

LET impPosKab

OR

AND X6.5

ANC odKabinyA

ANC konecKabina

WR keKabineA

Výhody:

+ Přesná definice chování programu

+ Paměťově i na rychlost zpracování úsporný program

Nevýhody:

- Nutnost znát nebo se alespoň dobře orientovat v příkazech a registrech

- Mnoho psaní

- Horší přehlednost programu a orientace v něm

LD - Ladder Diagram (liniové nebo reléové schéma)

…historicky LD zápis programu vychází z dob reléové logiky, kdy místo procesorů nebo

integrovaných logických obvodů typu NAND, NOR či XOR, se využívala soustava vzájemně

propojených relátek.

Obr. ukázka programování v Ladder diagramu - LD

Výhody:

+ Jasně definovaná posloupnost zápisu, kterou nelze porušit

+ Přehlednost zápisu (zvláště u menších programů)

+ Ideální pro zpracování velkého počtu logických signálů (vstupů a výstupů)

Nevýhody:

- Méně vhodný pro aritmetické operace a práce s daty (ASCII znaky / řetězci)

- S rostoucí složitostí programu rychle narůstá jeho délka

- Hůře pochopitelný pro „klasické programátory“

FBD - Function Block Diagram (Schéma funkčních bloků)

… zápis programu PLC v tzv. funkčních blocích (FBD), je takovou kombinací liniového schéma.

Prakticky se dá říct, že FBD režim je v podstatě LD režim, kde se u logických operací místo sériově-

paralelního zapojování symbolů kontaktů relé využívá klasických značek hradel AND, OR apod.

Obr. ukázka programování v funkčních blocích - FBD

Výhody:

+ Definované grafické členění programu do řádků

+ Logické operace v podobě hradel

+ Přehledný zápis programu

+ Ideální pro zpracování velkého počtu logických signálů (vstupů / výstupů)

Nevýhody:

- Méně vhodný pro složitější zpracování analogových signálů

- Nevhodný pro hromadnou manipulaci s velkým množstvím dat a ASCII znaky (řetězci)

- Nevhodný pro programování složitých algoritmů (vzorců)

ST - Structured Text (Strukturovaný text)

…programovací režim ST je ideální pro klasické programátory mikroprocesorů, protože jeho zápis je

tvořený posloupností symbolických instrukcí, kde jedna instrukce reprezentuje v „IL“ zápisu celou

posloupnost základních instrukcí.

Obr. ukázka programování v strukturovaném textu – ST

Výhody:

+ Snadné programování složitých aritmetických operací a vzorců

+ Ideální pro práci s velkými bloky dat a databázemi, textovými řetězci

+ Vhodný pro realizaci / zpracování datové komunikace

Nevýhody:

- Je nutné znát příkazy a přesnou syntaxi zápisu

- Horší přehlednost zápisu logických operací

- Méně vhodný pro přehledné zpracování velkého množství logických signálů DI/DO

CFC - Continuous Function Chart (Volně propojované bloky)

…zápis programu v programovacím režimu CFC je naopak ideální pro toho, kdo vyznává skládání

programu z jednotlivých „krabiček“ vzájemně propojených přes vývody.

Obr. ukázka programování v blocích – CFC

Výhody:

+ Volné uspořádání programu dle potřeby programátora

+ Zápis připomíná schéma zapojení součástek

+ Snadná realizace zpracování analogových signálů

+ Přehledný průchod signálu strukturou programu při zpracování

Nevýhody:

- Pro složitější programy se zápis stává nepřehledný

- Méně vhodný pro zpracování velkého množství logických signálů (vstupů / výstupů)

- Nevhodný pro realizaci manipulace s většími bloky dat, ASCII řetězci a datovou komunikaci

SFC - Sequential Function Chart (Vývojový diagram)

…programovací režim SFC je graficky orientovaný zápis pro snadné definování chování programu,

tedy jeho běh a reakce na různé rozhodovací situace. Prakticky umožňuje definovat chování programu

prostřednictvím všeobecně známého vývojového schéma, tedy větvení programu na základě splnění

rozhodovacích podmínek. Tento režim je ideální pro definování posloupnosti volání jednotlivých částí

programu (podprogramů) napsaných některým z výše uvedených programovacích režimů na základě

hodnot stavových proměnných. Také se s ním dobře realizuje sekvenční logika.

Obr. ukázka programování pomocí SFC

Výhody:

+ velmi přehledný zápis programu

+ přehledné definování a ošetření různých stavů programu

+ ideální pro realizaci sekvenční logiky

Nevýhody:

- nevhodný pro přímou realizaci zpracování analogových signálů

- nevhodný pro zpracování velkého počtu logických signálů

- nevhodný pro programování složitých algoritmů

Začínáme v programování v SFC

Pro začátek v programování v SFC si musíme ujasnit některé pojmy:

SBR/RET - vstup, výstupní parametry subrutiny

Initial STEP (Počáteční krok) - Počáteční pozice pro provedení programu

STEP (krok) - Pozice v programu, který definuje provozní stav

Action (Akce) - Část kroku, který definuje konkrétní provedení úkolu, může jich být i více

Transition (Podmínka) – Podmínka, která musí být splněna, aby bylo možno pokračovat v programu

STOP (zastaveni) Ukončení provádění programu v této větvi

SIMULTANEOUS BRANCH (Simultánní větev) - Definuje provedení částí programu současně –

paralelně.

SELECT BRANCH (Výběr větve) – Definuje provedení té části programu, která byla vybrána splnění

podmínky

Vytvoření subrutiny v SFC

1. V Control Organizer klikněte pravým tlačítkem myši na aplikaci, Main_Sequencer a vyberete Nová

rutina .

2. Parametry zadáte takto a klepněte na tlačítko OK po dokončení.

Všimněte si, že typ je sekvenční diagram funkce.

3. Ověřte, že strom projektu vypadá následovně:

4. V projektu klikněte na Prepare_Packaging a otevře se vám okno prostředí pro projektování v SFC.

Všimněte si, že program udělal pro Vás první krok s podmínkou.

5. Nyní klikněte pravým tlačítkem myši na Step_000 a vyberte příkaz Edit STEP "Step_000",

následně se Vám otevře dialogové okno s vlastnostmi

6. Přejmenujte si Step_000 ve vlastnostech dialog to např.Packaging_Prep a zmáčkněte Apply.

7. Po zmáčknutí Apply se jméno přepíše a potvrďte OK.

8. Nyní klikněte pravým tlačítkem myši do pole programu a vyberte možnost Add SFC Element.

9. Když se zobrazí následující obrazovka, vyberte Translation (podmínku) a potvrďte OK.

Takhle by mělo vypadat Vaše programovací pole:

Pokud máme v programu vytvořit 2 větve, které se budou provádět podle toho, která podmínka je

splněna, musíme si to takhle vytvořit.

10. Umístěte kurzor myši nad horní spojovacího bodu Tran_001 .

11. Jedním kliknutím přejdete do režimu spojování

12. Přesunete spojení nad horní spojovací bod Tran_000 tak, aby se spojovací bod změnil na zelený a

spojíte to.

13. Nyní je podmínka Tran_001 spojena s podmínkou Tran_000.

Podmínkou pro uskutečnění přechodu Tran_000 bude volba vanilkové nebo čokoládové přísady. Pro

uskutečnění části programu Tran_001 budou ostatní podmínky.

14. Pokud kliknete na ? v Tran_000 otevře se Vám okno Editoru strukturovaného textu.

15

15. Zadejte následující text v okně ST editoru: Recipe.Type = 1 OR Recipe.Type=2

16. Klepněte na prázdnou část prostoru SFC a ukončete úpravu. Ověřte si, že váš pracovní prostor se

zobrazí takto:

17. Nyní pro splnění podmínky Tran_001 : je nutné, aby jste do ní zapsali:

NOT (Recipe.Type = 1 nebo Recipe.Type=2)

18. Zkontrolujte si jestli Vás program vypadá takto:

Všimněte si, že výběr větve je určen k použití s podmínkami, které se vzájemně vylučují (tj, jen jeden

přechod stavu bude platit bezprostředně po průchodu programu).

19. Pokud chcete mít program přehlednější upravte si názvy podmínek:

Tran_001 na Non_Flavored_Bulk

Tran_000 na Vanilla_or_Chocolate

Po změně jména nezapomeňte nastavit jako typ BOOLEAN .

20. Nyní by program měl vypadat takto:

21. Označte Vanilla_or_Chocolate

22. Klikněte na tlačítko STEP v panelu SFC a umístěte ho do prostoru SFC a propojte s podmínkou

Vanilla_or_Chocholate

Vzhledem k tomu, že byl přechod vybrán před tím, než byl vložen krok, krok byl automaticky

připojen k přechodu. Tato výchozí akce dochází s umístění všech položek z panelu nástrojů, dokud

byla položka vybraná v pracovním prostoru.

23. Proveďte stejný postup k vytvoření dalšího kroku pro podmínku NON_flavour_bulk

24. Podívejte se jestli to vypadá stejně:

25. Klikněte na Step_000 a zvolte Add Action (Přidat akci) přidat akci zavřít solenoid.

Nová akce bude přidána k Step_000

26. Klikněte na otazník (?) v Action_000 otevřete okno editoru strukturovaný Text a zadejte

následující text:

Packaging_Solenoid.ProgCommand:=0;

27. Klikněte do prostoru SFC a tímto se ukončí změna programu.

28. Udělějte to samé do Step_001 a zadejte následující strukturovaný Text do nově vytvořené akce:

Packaging_Solenoid.ProgCommand: = 1;

29. Ověřte si, že váš program vypadá takto:

30. Pokud chcete mít program přehlednější popište si jednotlivé akce:

Action_000 na Close_Packaging_Solenoid

Action_001 na Open_Packaging_Solenoid

31. Mělo by to vypadat takto:

32. S pomocí toho co už známe, udělejte následující kroky (Step_000 a Step_001) s následujícím

popisem:

po Step_000:

Transition Tag: Packaging_Solenoid_Closed

ST condition: Packaging_Solenoid.Device0State

Po Step_001:

Transition Tag: Packaging_Solenoid_Open

ST condition: Packaging_Solenoid.Device1State

33. Mělo by to vypadat takhle:

34. Nyní ukončíme rozdělení větví a provedete to tak, že klepneme na nižší spojovací bod

Packaging_Solenoid_Closed podmínky k režimu spojování a klikněte na spodní spojovací bod

Packaging_Solenoid_Open přechod . Máme hotovo.

35. Dále přidáme STEP a Transition s následující specifikací:

STEP: Conveyor_Alert

TRANSITION: Conveyor_Alert_Complete

36. Přidejte následující dva kroky k Conveyor_Alert kroku:

Action Tag: Siren_On

Action ST text: Siren: = 1,

Action Tag: Siren_Off

Action ST text: Siren: = 0;

37. Mělo by to vypadat takhle:

38. Klikněte na STEP Conveyor_Alert a otevřete si okno s vlastnostmi.

39. Nastavte si PRESET 15000 je to vnitřní časovač nastaven na 15 sekund (uvádí se v

milisekundách), potvrďte Apply provedené změny a zmáčkněte OK.

40. Otevřete si Action Porperties pro blok Siren_On.

41. Z menu si vyberte provedení na „nástupnou hranu“P1 Pulse(Rising_Edge). To znamená, že se

akce provede pouze jednou, ikdyž bude krok Conveyor_Alert aktivní.

42. Změnu potvrdíte Aplly a klepněte na OK .

43. Pomocí stejným postupem jako v předchozím kroku, nastavíte vlastnost pro provedení akce pro

Siren_Off akci na „sestupnout hranu“ P0 Pulse(Falling_Edge) .

44. Ověřte si, žs Conveyor_Alert se nyní zobrazují s P1 a P0 podle následujícího obrázku:

45. Přidejte následující ST text, jako přechodnou podmínku pro Conveyor_Alert_Complete :

Conveyor_Alert.DN

Tento STEP/TRANSITION bude spouštěn následujícím způsobem:

Krok Conveyor_Alert jde aktivní od provedení akce Siren_On a je zapnut vnitřní časovač na 15s.

Když 15 podruhé časovač dokončí, Conveyor_Alert.DN bit je nastaven, akce Siren_Off se provede jen

jednou a Conveyor_Alert STEP zůstane neaktivní.

46. Přidejte nový krok s podmínkou po přechodu Conveyor_Alert_Complete s následujím nastavením:

STEP name: Start_Conveyor

Transition name: Conveyor_Started

47. Proveďte následující akci k Start_Conveyor kroku:

Action Tag: Conveyor_Go

Action Qualifier: N (uložený)

Action ST Text: Conveyor.ProgCommand: = 1,

48. Přidejte následující podmínku pomocí strukturovaného Textu do Conveyor_Started:

Conveyor.Device1State

A mělo by to vypadat takhle:

49. Abychom dokončili SFC nutno přidat další krok Conveyor_Started s následujícím nastavením:

STEP name: Package_Prep_Done

Tento krok nevytváří žádnou akci, ale víme, že když program dojde do této části programu, je konec.

50. Klikněte na tlačítko Verify Routine provedese kontrola rutiny jestli neobsahuje chyby. Pokud

nějaké jsou, nutno je opravit, pokud ne, máme rutinu pořádku.

51. V Control Organizer klikněte na Sequence_Main routine v projektu se Vám otevře prostor pro tuto

rutinu.

52. Posunout doprava a dolů tak, aby Prepare_Packaging_Line krokem je v pracovním prostoru.

53. Přidejte dvě akce na Prepare_Packaging_Line krok s následující specifikace:

Action Tag: Call_Package_Prep

Action Qualifier: N (uložený)

Action ST text: JSR (Prepare_Packaging);

Action name: Reset_Package_Prep

Action Qualifier: P0 Pulse (klesající Edge)

Action ST text: SFR (Prepare_Packaging, Packaging_Prep);

První akce způsobí, že rutina Prepare_Packaging bude provedena, dokud zůstává aktivní

Prepare_Packaging_Line STEP.

Druhá akce (SFC_ reset) vynuluje rutinu Prepare_Packaging Packaging_Prep

54. Přidejte následující podmínku v strukturovaném Textu do Packaging_Ready transition (přepsáním

'1' která byla dříve):

Package_Prep_Done_X

Vzpomeňme si, že Package_Prep_Done byl krok SFC instrukcí používaných na konci

Prepare_Packaging rutinu. X bit označuje, že tento krok je v současné době aktivní a skenována.

55. Váš program by nyní měl vypadat takto:

56. Klikněte na tlačítko Verify routine toto ověří, že tato rutina neobsahuje chyby. Pokud Vám

vyskočí nějaká chyba, zkontrolujte, jestli máte všechny kroky a podmínky propojeny.


Popište a vysvětlete:

Funkce, Funkční bloky, Propojení prvků ve schématu FBD, Schématická značka bloku, Příkaz Jump,

Příkaz RETURN a vyhodnocování FBD, Textová reprezentace funkcí, Grafická reprezentace funkcí,

Řízení spouštění funkcí, Deklarace funkčních bloků, Bistabilní funkční bloky, Funkční bloky pro

detekci hran, Čítačové funkční bloky, Časovací funkční bloky (časovače), Programování v prostředí

SFC, LD - Ladder Diagram (liniové nebo reléové schéma), FBD - Function Block Diagram (Schéma

funkčních bloků), ST - Structured Text (Strukturovaný text), CFC - Continuous Function Chart

(Volně propojované bloky), SFC - Sequential Function Chart (Vývojový diagram)


3. Vstupy, výstupy, registry, adresování.



Definovat, popsat:

Vstupní moduly, Relé, Výstupní moduly, Paměť PLC, Stavové bity PLC

Výklad

Vstupy a výstupy, PLC jsou nezbytné pro monitorování a řízení procesu. Vstupy a výstupy lze rozdělit

do dvou základních typů: na logické (diskrétní) nebo spojité (analogové). Například ovládání žárovky.

Pokud lze pouze zapnout nebo vypnout, jde o logické ovládaní. Pokud lze světlo ztlumit na různé

úrovně, jedná se o spojité ovládaní. Spojité hodnoty se jeví přirozeněji, ale jsou upřednostňovány

logické hodnoty, protože zaručují větší spolehlivost a zjednodušují řízení. V důsledku toho většina

řídicích systémů (a PLC) využívá pro většinu aplikací logických vstupů a výstupů. Zaměříme se proto

Na logické I / O a necháme problematiku spojitých / O na později.

Výstupy napojené na pohony umožňují působit PLC na řízený systém (proces) tak, že se v řízeném

systému něco změní. Krátký seznam nejznámějších akčních členů je uveden níže v pořadí relativní

četnosti použití.

Solenoidové ventily - logické výstupy, které umožní přepínat průtoky hydraulických nebo

pneumatických médií.

Osvětlení - logické výstupy, které často mohou být napájeny a ovládány přímo z výstupu desek PLC.

Motorové spouštěče – motory při svém rozběhu odebírají velký proud, takže vyžadují motorové

spouštěče, které jsou v podstatě velké relé.

Servomotory – spojitý (analogový) výstup z PLC může ovládat variabilní rychlost nebo polohu.

Výstupy z PLC tvoří často relé, ale mohou být konstruovány z polovodičových součástek, jako jsou

tranzistory pro výstupy DC nebo triaky pro výstupy AC. Analogové výstupy vyžadují speciální

výstupní karty s digitálně analogovými převodníky.

Signály přiváděné na vstupy pocházejí ze senzorů, které převádějí fyzikální jevy (fyzikální veličiny)

na elektrické signály. Typické příklady senzorů jsou uvedeny níže v relativním pořadí četnosti použití.

Bezdotykové spínače - využívají indukčnosti, kapacity nebo světla pro logickou detekci objektu (je

přítomen, není přítomen).

Přepínače - mechanické mechanismy sepnou nebo rozepnou elektrické kontakty pro vytvoření

logického signálu.

Potenciometr - měří průběžně úhlové polohy na základě změny odporu.

LVDT (lineární proměnný diferenciální transformátor) - měří průběžně lineární vzdálenost pomocí

elektromagnetické vazby.

Vstupy pro PLC se vyrábějí v několika základních variantách, nejjednodušší jsou AC a DC vstupy.

Často se používají vstupy typu zdroj nebo spotřebič (source, sink). Typ výstupu určuje, zda zařízení je

napájeno. Nebo zda zařízení sepne nebo rozepne obvod jako jednoduchý vypínač.

Spotřebič - Je-li aktivní, výstup z umožňuje průchod proudu v obvodu na společnou zem. Tento typ

volíme, pokud jsou připojené zařízení napájeny různým napětím.

Zdroj - Když je aktivní, proud teče od zdroje, přes výstupní zařízení a na zem. Tento typ výstupu je

nejvhodnější, pokud jsou všechna zařízení ovládaná pomocí jediného napájecího napětí.

Často také mluvíme o výstupech NPN (spotřebič) a PNP (zdroj). Typ PNP se používá častěji.

Jednotlivé typy budou podrobně popsány v kapitole o senzorech.

3.1. Vstupy

V menších PLC jsou vstupy obvykle přímo jejich součástí a jsou určeny při nákupu PLC. Pro větší

PLC lze vstupy zakoupit jako moduly nebo karty, s 8 nebo 16 vstupy stejného typ na každé jednotlivé

vstupní kartě (modulu). Pro účely rozboru probereme všechny vstupy jako by byly karty. Níže

uvedený seznam ukazuje typické rozsahy vstupních napětí zhruba v pořadí četnosti použití.

12 až 24 V DC

100-120 V AC

10 až 60 V DC

12-24 V AC / DC

5 V DC (TTL)

200-240 V AC

48 V DC

24 V AC

PLC vstupní karty zřídka obsahují napájení vstupního obvodu, to znamená, že je zapotřebí externí

zdroj pro napájení vstupů a senzorů. Příklad na obrázku 2.2 Vstup AC Card a logiky ladderu ukazuje,

jak lze připojit AC vstup na kartu.

Obr. Vstup AC a karty Ladder Logic

V tomto příkladu jsou použity dva vstupy, jeden je normálně otevřený tvořený kontaktem tlačítka, a

druhý je teplotní spínač nebo tepelné relé (také normálně otevřené). (Poznámka: Tyto symboly jsou

standardní a budou popsány dále v této kapitole). Oba spínače jsou napájeny „živou“ větví připojenou

na výstupní fázovou svorku napájecího zdroje 24V AC. Napájení je přivedeno na levé strany obou

spínačů. Když jsou kontakty spínačů rozepnuta není žádné napětí přivedeno na vstupní kartu. Pokud

je některý ze spínačů sepnut, je přivedeno napětí ze zdroje na vstupní kartu. V našem případě jsou

použity vstupy 1 a 3 - všimněte si, že číslování vstupů začínají na 0. Vstupní karta vyhodnocuje napětí

na svých svorkách vůči společné svorce (nulovému potenciálu, vůči zemi). Pokud je vstupní napětí v

dané toleranci, vstup je sepnut. V programu v žebříčkové logice jsou znázorněny na obrázku pro

vstupy. Zde se používá pro zápis symboly Allen Bradley ControlLogix. Nad symbolem je uveden tag

(název proměnné) v příslušné vaně. Vstupní karta ("I"), je ve slotu 3, takže adresa karty je bob: 3.

I.Data.x, kde "x" je vstupní číslo příslušného bitu. Tyto adresy lze získat pomocí alias tagů

(nezavádíme novou proměnnou, pouze pojmenujeme již stávající, zde příslušný vstup). Tím se

program stane čitelnější.

Mnoho začátečníků jsou zmateni ve spojích uvedených v obvodu nahoře v obrázku. Základem pro

pochopení funkce je elektrický obvod, jeho smyčka vedoucí od a zpět do napájecího zdroje. Na

obrázku 2.2 Vstup AC a karty Ladder Logic můžeme obvod (smyčku) začít zkoumat od zdroje

fázové svorky napájecího zdroje. Proud teče ze zdroje, smyčka se uzavírá přes kontakty spínače, přes

obvod vstupní karty, a vede zpět k nulovému pólu zdroje, kde proud teče zpět do zdroje. V úplné

připojení PLC k čidlům bude tvořeno mnoha obvody, každý z nich musí tvořit kompletní uzavřenou

obvodovou smyčku.

Druhý důležitý koncept vstupních obvodů je obecný. Zde je společný nulový potenciál napájecího

zdroje (nulová svorka), nebo společné referenční napětí (napěťová svorka). Obvykle volíme

referenční, společný bod 0 V (nulový potenciál, zem) a všechna ostatní napětí měříme ve vztahu k

tomuto referenčnímu bodu (společné nule, společné zemi). Kdybychom použili druhý napájecí zdroj,

musíme zapojit i jeho nulovou svorku, takže by obě nulové svorky obou zdrojů byly spojeny ke

stejnému společnému propojovacímu bodu. Často bývá zapojení společného potenciálu a země

zmatené a nepřehledné. Je vhodné použít společný potenciál pro 0V, a uzemnění pro ochranu před

úrazy a poškození zařízení. V určitém místě je uzemnění připojeno v budově kovovou trubkou nebo

vodičem k zemi. K zemi je připojena i zemnící vodič elektrického rozvodu budovy, tudíž zemní

svorka zásuvek, k nimž jsou připojeny kovové částí elektrických zařízení. Pokud se elektrické obvody

uzavírají právě přes společnou zemní svorku, jsou obvody navrženy špatně. Je nutno oddělovat

zemnící svorku a nulový společný potenciál řídicích systémů.

Konečný zásada, která má tendenci mást začátečníky je, že každá vstupní karta je izolována. To

znamená, že pokud jste připojili na společný potenciál pouze jednu kartu a pak další karty již nejsou

na tento potenciál propojeny, pak se stane, že tyto další í karty nebudou fungovat správně. Je nutné

připojit na společný potenciál každou ze vstupních karet.

Při rozhodování, jaký typ vstupních karet použít, existuje mnoho kompromisů.

• DC napětí jsou obvykle nižší, a proto je bezpečnější (tj. 12-24V).

• DC vstupy jsou velmi rychlé, AC vstupy vyžadují delší dobu zapnutí. Například, může být 60 Hz

vlna vyžadovat až 1/60sec za rozumná uznání.

• DC napětí může být připojen k větší škále elektrických systémů.

• AC signály jsou odolnější vůči šumu, než DC, takže se hodí na dlouhé vzdálenosti, a hlučné

(magnetické) prostředí.

• AC napájení je jednodušší a méně nákladné dodávat do zařízení.

• AC signály jsou velmi běžné v mnoha stávajících automatizačních zařízení.

3.2. RELÉ

Pro řídicí logiku se relé používají jen zřídka, jsou ale důležité pro spínání velké výkonové zátěže. Níže

jsou uvedeny některé důležité pojmy týkající se relé.

Stykače - speciální relé pro spínání velkých proudových zátěží.

Motor Starter - v podstatě stykač zapojený do série s nadproudovým relé, které vypne obvod, pokud je

překročen nastavený proud.

Potlačení oblouku – při spínání a rozpínání obvodu bude se mezi kontakty relé tvořit elektrický

oblouk. Tento jev je závažný u velkých relé. Relé spínající střídavý proud tvorbu oblouku může

eliminovat tak, že bude spínat při průchodu proudu nulou (při změně polarity z negativní na pozitivní

a naopak). Při spínání zátěží napájených stejnosměrným proudem lze tento problém minimalizovat

tím, že při otevření kontaktů se fouká stlačený plyn přes kontakty k potlačení tvorby oblouku.

Střídavé relé - Je-li cívka relé napájena střídavým proudem, pak kontakty budou kmitat spínat a

rozpínat s frekvencí střídavého proudu. Tento problém výrobci relé řeší přidáním pomocného pólu ve

vnitřní konstrukci relé.

Nejdůležitějším aspektem při výběru relé nebo reléových výstupů na PLC je jmenovitý proud a napětí

relé. V případě, že jmenovité napětí je překročeno, budou se kontakty předčasně opotřebovávat, nebo

v případě, že spínané napětí je příliš vysoké může dojít i k požáru. Jmenovitý proud je maximální

proud, který může relé spínat. Při překročení této hodnoty se bude relé přehřívat, a zkracuje se jeho

životnost. Jmenovité hodnoty jsou obvykle uvedeny jak pro střídavé i pro stejnosměrné napětí a proud,

hodnoty pro stejnosměrný proud jsou nižší než pro střídavý proud. V případě, že skutečné náklady

jsou nižší než použité jmenovité hodnoty relé by mělo fungovat donekonečna. Pokud jsou dovolené

hodnoty napětí a proudu překročeny málo životnost relé se zkrátí. Výrazné překročení hodnot může

vést k okamžitému selhání a trvalému poškození. Vezměte prosím na vědomí, že relé může také

zahrnovat minimální rating, který by měl rovněž dbát na zajištění správné funkce a dlouhou životnost.

• Jmenovité napětí - provozní napětí na cívky relé. Nižší napětí může vést k selhání relé, vyšší

napětí zkrátí životnost relé.

• Jmenovitý proud - maximální proud, jehož překročením dojde k poškození (svařením nebo

tavením kontaktů).

Obr. Principiální schéma zapojení: vstupní obvody PLC

3.3. Výstupní moduly

Stejně jako u vstupních modulů, i výstupní moduly zřídka obsahují napájecí zdroj, ale fungují pouze

jako spínače. Pro napájení výstupů je ke kartě připojen Externí napájecí zdroj. Napětí tohoto zdroje je

pak spínáno každým výstupem karty. Typické výstupní napětí jsou uvedeny níže, a zhruba seřazené

podle popularity.

120 Vac

24 Vdc

12-48 Vac

12 až 48 V DC

5Vdc (TTL)

230 Vac

Výstupní karty mají obvykle 8-16 výstupů stejného typu a jsou navrženy pro spínaní různých proudů.

Výstupní karty jsou reléové, tranzistorové nebo triakové. nejvíce flexibilní výstupní karty jsou

Reléové. Jsou schopny spínání stejnosměrných i střídavých proudů. Na druhé straně jsou pomalejší

(typické přepnutí je asi 10 ms), jsou objemnější, dražší, a po milionech cyklů se opotřebovávají.

Reléové výstupy jsou často poskytují galvanicky oddělené kontakty. Tranzistorové karty jsou

omezeny na spínaní stejnosměrných proudů, a triakové výstupní karty pro spínání střídavých proudů.

Tranzistorové a triakové výstupy jsou spojeny po skupinách.

Izolované kontakty - pro každý výstup je určeno samostatné relé. To umožňuje spínat různá

napětí (AC nebo DC a napěťové úrovně až do maxima), stejně jako izolované výstupy pro

ochranu jiných výstupů a PLC. Doba odezvy je často větší než 10 ms. Tyto výstupy jsou

nejméně citlivé na kolísání napětí a napěťové a proudové špičky.

Společné výstupy - napětí připojené ke kartě PLC je společné různé výstupy, j sepínáno

pomocí polovodičových obvodů (tranzistory, triaky, atd.), Triaky jsou vhodné pro zařízení,

která vyžadují stříadavý proud obvykle nižší než 1A. Tranzistorové výstupy používají NPN

nebo PNP tranzistory až jsou schopny spínat až proud do velikosti 1 A. Jejich doba odezvy je

mnhem menší než 1 ms.

Obr. půdy z produkce: PLC výstupních obvodů

Pokud vytváříme systém, který má jak stejnosměrné tak i střídavé výstupy, je zapotřebí dávat pozor na

to, které typy výstupních karet použijeme. Pokud pro spínání střídavého napětí omylem použijeme

tranzistorový stejnosměrný výstup, pak obvod bude sepnut jen v kladné polovině cyklu napájecího

napětí, a zdá se, že výstup pracuje se sníženou hodnotou napětí. Je-li ke střídavému triakovému

výstupu připojen stejnosměrný zdroj, výstup se zapne a zůstane trvale sepnutý, nebude moci vypnout

bez vypnutí celého PLC.

Hlavní problém s napájením tvoří použití rozdílných zdrojů. Je vhodné nechat všechny zdroje

izolované a zachovat jejich společné svorky oddělené, což ale není vždy možné. Některé výstupní

moduly, například reléové, umožňují, aby každý výstup měl vlastní společnou svorku, připojenou na

samostatný vztažný potenciál. Polovodičové výstupní karty (tranzistorové a triakové) , disponují

jedním společným potenciálem, přivedeným na svorku COM, který je společný pro všechny výstupy.

Katra může obsahovat i skupinu výstupních svorek spojených s odpovídající svorkou COM1,

COM2… Pak každá skupina bude oddělena od jiné skupiny, ale výstupy jedné skupiny budou

využívat vždy svou společnou svorku COM1, …

Pokud systém obsahuje více výstupních karet je nutné mít propojené všechyn společné svorky COM

výstupních karet vzájemně mezi sebou a příslušným zdrojem, nebo v přípúadě oddělených zdrojů, pak

vždy pčíslušnou svorku COM se příslušnou svorkou (COM, nulovým potenciálem0 příslušného

zdroje.

Výstupní karta znázorněna na obr. 2.5 Příklad 24VDC Výstupní Card (NPN) je příkladem 24V DC

výstupní karty, která má jednu společnou sdílenou svorku COM. Tento typ výstupní karty obvykle

používá tranzistory pro spínání výstupů.

Obr. 2.5 Příklad 24V DC a výstupní karta (NPN)

V našem příkladu jsou výstupy zapojeny v obvodech, kterými protéká malý proud, zde se jedná o

žárovku a cívku relé. Rozeberme obvod žárovky, počínaje napájením 24V. Když je výstup 07 je

sepnutý, proud může téci přes žárovku na svorku 07 a vede na svorku COM, TA je propojena sae

společným pólem zdroje (COM) a tak je elektrický okruh uzavřena a tím je umožněno, aby se světlo

zapnulo. Pokud je výstup rozepnutý, proud obvodem nemůže proudit, a světlo se nesvítí. Výstup 03

ovládající relé je připojen podobným způsobem. Když je výstup 03 je sepnutý, proud protéká cívkou

relé, kontakty relé se sepnou a je připojeno napájení 120V AC k motoru. Program žebříčkové logice

je uveden v pravém dolním rohu obrázku. Zápis odpovídá zvyklostem Allen Bradley ControlLogix.

Výstupní karta ("O"), je ve vaně označené "sue" ve slotu 2. Jak je uvedeno, je dobré pro výstupy

výstupní karty definovat a používat alias tagy, tedy symbolické pojmenovaní pro již existující

proměnné (tagy), (např. motor), místo použití úplného popisu (např. Sue: 2. O.Data.3). Tato karta

může spínat napětí z mnoha zdrojů, ale všechny zdroje musí mít propojeny nulové svorky na jednu

společnou svorku COM na kartě.

Obvody v obr. 2.6 Příklad 24VDC Výstupní karta se společným vstupním napětím (PNP) jsou

zapojeny v pořadí napájení, pak zařízení, pak PLC karta, pak napájení. To vyžaduje, aby výstupní

karta měla svorku se společným potenciálem pro všechny výstupy. Některé zapojejní výstupních karet

obrtací pořadí zařízení a PLC karty, čímž se nahrazuje svorku společného ponteciálu COM svorkou

společného napájecího napětí. Příklad na obr. 2.5 Příklad z 24V DC a výstupní karta (NPN) se opakuje

na ve zapojení pro obr. 2.6 Příklad 24VDC Výstupní karta s společné napájení (PNP)

Obr. 2.6 Příklad 24VDC Výstupní karta s rozsahem vstupního napětí (PNP)

V tomto příkladu je kladný pól napájení 24V připojen k výstupní kartě přímo. V případě, že výstup je

sepnut, na je společné napájení přivedeno na příslušný výstup. Například, je-li výstup 07 sepnutý, pak

je na napájecí napětí přes tento výstup přivedeno k žárovce. Ta je pak připojena na polečný pól zdruje.

Obvod je užavřen, proud protéká obvodem a žárovka svítí. Odbodbě je tomu u zapojení relé pro řízení

motoru. Vlastná program v PLC se ale nijak nezmění. U tohoto typu výstupní karty lze použít pouze

jeden napájecí zdroj.

Můžeme také pro spínání výstupů použít reléové výstupní. Příklad ukazuje obr. 2.5 Příklad 24VDC

Výstupní Card (NPN) a Obrázek 2.6 Příklad 24VDC Výstupní karta s napěťový vstup (PNP) se

opakuje ještě jednou v obr. 2.7 Příklad reléový výstup karty pro reléový výstup .

Obr. 2.7 Příklad reléového výstupu karty

V tomto příkladu je 24V zdroj připojen přímo k oběma kontaktům relé na výstupní kartě(všimněte si,

že to vyžaduje dva propoje, zatímco v předchozí příkladu je zdroj připojen jen jením vodičem.) Při

aktivaci výstupu dojde k sepnutí kontaktů daného výstupu a napájení je připojeno k připojenému

zařízení. Toto uspořádání je velmi podobné zapojení Obrázek 2.6 Příklad 24VDC Výstupní karta se

společným napájecím napětím (PNP) , ale reléová karta může být také použita v zapojení se polečným

nulovým potenciálem, obdobně jako v obr. 2.5 Příklad 24Vdc výstupní karta (NPN) . Pokud

využijeme reléové výstupy, že je možné, aby každý výstup byl izolovaných od ostatních. Reléová

karta může mít výstupy AC i DC vedle sebe.

3.4. Paměť PLC

Pokročilé funkce žebříčkové logiky, jako jsou časovače a čítače umožňují provádět výpočty, přijímat

rozhodnutí a provádět další složité úkoly. Jsou složitější než základních vstupy a výstupy a potřebují

data uložená v paměti PLC. Paměť PLC je organizována por uchování různých typy programů a dat.

Tato kapitola se bude zabývat typy pamětí. Funkce, které je používají, budou popsány níže v

následujících kapitolách.

Program versus variabilní paměť

Paměť v PLC je rozdělena na část programu a proměnnýchi. Paměť programu obsahuje příkyzy, které

mají být provedeny, a nemůže být za chodu změněna. (Poznámka: Některé PLC umožňují On-line

editací provést drobné změny v programu, zatímco program běží.) Paměť proměnných se změní, když

PLC běží. V paměti CONTROL je definována pomocí názvů proměnných (také nazývané tagy).

PROGRAMY

PLC má seznam "hlavních úkolů", které obsahují hlavní program (y) běží vždy PLC. Mohou být

vytvořeny další programy, které jsou nazývány také podprogramy. Platné typy programů jsou Ladder

Logic, strukturovaný text, sekvenční funkční schémata, diagramy funkčních blok.

Speciální programové soubory mohou být také vytvořeny pro "start systému po zapnutí napájení -

Power-Up control" a "obsluho poruch". Power-up programy jsou určeny k inicializaci PLC v prvním

programovém cyklu. K testování tohoto stavu slouží "S: FS" bit. Programy obsluhující poruchy jsou

určeny k reakci na konkrétní selhání nebo problémy, které mohou vést k selhání řídicího systému.

Obvykle tyto programy jsou určeny k zotavení z menších poruch nebo k bezpečně vypnutí systém.

Proměnné (tagy)

Allen Bradley používá terminologii "tagy" k popisu proměnných, stavu a vstupní / výstupní (I / O)

hodnot."Controller Tags" zahrnují hodnoty stavu I / O. Tyto mohou být globální a používají je

všechny programy v PLC. Proměnné mohou být také lokální, což omezuje jejich použití na program,

který jei vlastní.

Proměnné mohou být typu alias, což je jméno jiný tag, nebo datový typ. Některé z běžných typů

proměnných, jsou uvedeny níže.

Obr. Vybrané datové typy ControlLogic

Datové hodnoty vždy musí být uloženy v paměti, mohou být doslova definovány. Na Obrázek 13.2

Písemné hodnoty dat je uveden příklad dvou různých datových hodnot. První z nich je celé číslo,

druhá je reálné číslo. Hexadecimální čísla označuje přípona H a pokud číslo začíná A, B, C, D, E

nebo F je před nimi uvedena nula, binární číslo je ukončeno znakem B na konci čísla .

Obr. Přímé¨číselné hodnoty

Datové typy mohou být vytvořeny v libovolné velikosti, 1D, 2D, nebo 3D polích.

Někdy budeme chtít odkazovat na pole hodnot. Tento odkaz je určen tak, že začíná znakem libry nebo

znakem hash '#'.

Obr. Pole

Výrazy umožňují adresaci a zadané funkce jsou interpretovány při spuštění programu. Příklad na obr.

Výrazy ukazuje příklad složitějšího výrazu. Hodnota proměnné (tagu) je argumentem funkce sin a po

vyčíslení se k hodnotě funkce sin přičte hodnota 1,3. Zadaný text je interpretován až v okamžiku běhu

PLC. Pokud se vyskytne chyba, projeví se až za běhu programu - funkci je třeba využívat velmi

obezřetně.

Obr. Výrazy

Datové typy a režimy adresování budou podrobněji probrány dále.

Obrázek 13.5 ukazuje příklad funkcí ladder logiky Základní pravidlo pro práci s funkcemi je, že i

když na vstupu je logická jednička (pravda), pak funkce bude provedena. První příkaz přesune (MOV)

literál 130, celé číslo, do paměti označené jako X. Dalším krokem bude kopírování hodnoty z

proměnné X do proměnné Y. Třetí příkaz sečte proměnné X a Y a uloží výsledek do Z.

Obr. Příklad funkce žebříčkové logice

3.5. Stavové bity PLC

Stav paměti programu umožňuje kontrolu funkce PLC, a také provést některé změny. Výběr ze

stavových bitů je uveden v obr. 13,8 Stavové bity a slova PLC ControlLogix . Úplnější seznamy jsou k

dispozici v příručkách daného systému. Prvních šest bitů je běžně používáno a jsou uvedeny s

jednoduchým označení pro použití žebříčkové logice. Ostatní systémové bity a slova vyžadují použití

funkce Get System Value (GSV) a pro zápis Set System Value (SSV). Tyto funkce mohou číst /

nastavit různé hodnoty v závislosti na typu objektu dat, která je využíván. V daném seznamu se

vyskytuje jeden datový objekt "WALLCLOCKTIME". Jednou z vlastností této třídy je DateTime,

který obsahuje aktuální čas. Je také možné použít třídu "PROGRAM" a instanci objektu

"MainProgram" a pomocí atributu "LastScanTime" určit, jak dlouho program běžel od předchozí

kontroly.

Obr. Stavové bity a slova pro ControlLogix

Příklad získání a nastavení hodnoty stavu systému je znázorněn na obrázku 13.9 Čtení a nastavení

stavových bitů s GSV a SSV . První řádek ladder logiky načte aktuální čas ze třídy

"WALLCLOCKTIME". V tomto případě třída nemá instanci a proto je její jméno prázdné. Je

požadován atribut je DateTime, jehož hodnota bude zapsána do pole DINT time [0..6]. Například

time[3] by měla obsahovat údaj o aktuální hodině. Na druhém řádku je čas Watchdog na MainProgram

nastavena na 200 ms. Pokud program MainProgram trvá déle než 200ms provést chyba bude

generován.

Obr. Čtení a nastavení stavových bitů s GSV a SSV

Jako vždy, je možné přidat další třídy a atributy pro stavové hodnoty lze nalézt v příručkách pro

procesory a instrukce používají.


Popište a vysvětlete: Vstupní moduly,

Popište a vysvětlete: Relé,

Popište a vysvětlete: Výstupní moduly,

Popište a vysvětlete: Paměť PLC,

Popište a vysvětlete: Stavové bity PLC


4. Booleova algebra a PLC



Definovat, popsat: Logická proměnná a logická funkce, Funkce jedné proměnné, Funkce

n proměnných, Základní logické funkce, Vyjádření Booleových funkcí:, Úplná

disjunktivní normální forma (ÚDNF), Úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF),

Minimalizace logických výrazů

Výklad

4.1. Logická proměnná a logická funkce

Logická proměnná je veličina, která vyjadřuje pouze dva stavy a nemůže se měnit spojitě. (např.

tlačítko, dvoupolohový vypínač)

0 - výrok neplatí, signál neexistuje, obvod nevede... .

1 - výrok platí, signál existuje, obvod vede ... .

Je-li logických proměnných n, pak lze jimi vyjádřit 2n různých stavů.

Vztah mezi logickými proměnnými je určen tzv. logickou funkcí.

Logická funkce je předpis, který přiřazuje kombinacím hodnot jedné nebo více vstupních

logických proměnných hodnotu výstupní proměnné.

Funkce jedné proměnné

Nejsnáze lze demonstrovat logické funkce na případu funkcí jedné vstupní proměnné a. Pravdivostní

tabulka této funkce bude mít na levé straně pouze jeden sloupec. Hodnotám této jediné nezávislé

proměnné lze přiřadit výstupní hodnoty čtyřmi způsoby, tedy existují čtyři logické funkce jedné

proměnné y1 až y4, jejichž pravdivostní tabulky shrneme do společné tabulky s jediným vyjádřením

hodnot vstupní proměnné a.

Pravdivostní tabulka logických funkcí

a y1 y2 y3 y4

0 0 0 1 1

1 0 1 0 1

Funkce n proměnných

Počtu n vstupních proměnných lze obecně přiřadit 22n logických funkcí. Dvě vstupní proměnné dávají

čtyři kombinace vstupních hodnot, kterým lze přiřadit 16 různých logických funkcí.

4.2. Základní logické funkce

Negace

označení: negace, inverse, non

AY

Pravdivostní tabulka:

p A Y

0 0 1

1 1 0

A Y

Logický součin

označení: logický součin, i, AND, konjunkce, průnik

BAY


p A B Y

0 0 0 0

1 0 1 0

2 1 0 0

3 1 1 1

&0

00A

BY

Logický součet

označení: logický součet, nebo, OR, disjunkce, sjednocení

BAY


p A B Y

0 0 0 0

1 0 1 1

2 1 0 1

3 1 1 1

>=10

00A

BY

Negovaný logický součin- funkce Shefferova

BAY

označení: negovaný logický součin, NAND


p A B Y

0 0 0 1

1 0 1 1

2 1 0 1

3 1 1 0

&0

00A

BY

Negovaný logický součet - funkce Pierceova

BAY

označení: negovaný logický součet, NOR


p A B Y

0 0 0 1

1 0 1 0

2 1 0 0

3 1 1 0

>=10

00A

BY

4.3. Vyjádření Booleových funkcí:

• Slovním zadáním

Navrhněte logický obvod, který upozorní obsluhu na poruchu, v případě zastavení jednoho nebo obou

motorů. Každý motor obsahuje snímač, který vyšle informaci v případě zastavení motoru.

• Pravdivostní tabulkou

p A B Y

0 0 0 0

1 0 1 0

2 1 0 0

3 1 1 1

• Karnaughovou mapou

0 1

2 3

5 4

7 6

CA

B

• Algebraickým výrazem

CDABCABCDY

• Blokovým schématem

&0

00

&0

00

&0

00

A

D

Y

B

C

Logické obvody dělíme:

Kombinační - hodnota výstupních veličin závisí jen na kombinaci vstupních veličin.

Sekvenční- hodnota výstupních veličin závisí jednak na kombinaci vstupních veličin a dále na

předchozím stavu (např. logické automaty pro řízení výrobních linek, automatické pračky apod.). Tyto

obvody musí vždy obsahovat vnitřní proměnné.

• Synchronní - všechny změny v logickém obvodu probíhají současně. Změny jsou řízeny

synchronizačními impulsy.

• Asynchronní- stav obvodu se mění ihned po změně vstupu, práce obvodu není

synchronizována.

Logický výraz

Užívají se dva základními tvary zápisu logické funkce logickým výrazem:

úplná disjunktivní normální forma (ÚDNF),

úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF)

Při přepisu funkce zadané pravdivostní tabulkou do tvaru logického výrazu lze postupovat následovně:

4.4. Úplná disjunktivní normální forma (ÚDNF)

Přepis do tvaru součtu součinů (ÚDNF) provedeme tak, že vyhledáváme ty kombinace vstupních

proměnných, pro které má výstupní proměnná hodnotu 1. Pro každou takto nalezenou kombinaci

napíšeme takový součin vstupních proměnných, resp. jejich negací, aby tento součin měl právě

hodnotu 1. Znamená to, že v případě, že vstupní proměnná má v daném řádku hodnotu 1, zapíšeme

tuto proměnnou přímo, pokud má vstupní proměnná hodnotu 0, zapíšeme do výrazu negaci této

vstupní proměnné. Součet takto vytvořených součinů je logickým výrazem dané logické funkce.

4.5. Úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF)

Při přepisu do tvaru součinu součtů (ÚKNF) naopak vyhledáváme ty řádky, kde je hodnota funkce y =

0 a do jednotlivých součtů zapisujeme podmínky odpovídající nulové hodnotě tohoto součtu. Tedy

naopak proti minulému postupu musíme zapsat přímou proměnnou v případě, že tato proměnná má v

daném řádku hodnotu 0 a negaci této proměnné, jestliže má tato proměnná hodnotu 1. Součinem

těchto podmínek dostaneme výslednou výraz určující podmínky nulové hodnoty této funkce.

Příklad:

Vypište z pravdivostní tabulky funkci ve tvaru úplné disjunktivní normální formy a úplné konjunktivní

normální formy.

Pravdivostní tabulka funkce 3 proměnných

p A B C Y

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

2 0 1 0 1

3 0 1 1 0

4 1 0 0 1

5 1 0 1 1

6 1 1 0 0

7 1 1 1 1

úplná disjunktivní normální forma (ÚDNF), tedy součet součinů základních proměnných nebo jejich

negací (pořadí p = 2, 4, 5, 7)

7542

ABCCBACBACBAY

úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF), tedy součin součtů základních proměnných nebo jejich

negací (pořadí p = 0, 1, 3, 6)

6310

CBACBACBACBAY

Příklad:

Vypište z pravdivostní tabulky funkci ve tvaru úplné disjunktivní normální formy a úplné konjunktivní

normální formy.

Pravdivostní tabulka funkce 3 proměnných

p A B C Y

0 0 0 0 1

1 0 0 1 1

2 0 1 0 1

3 0 1 1 0

4 1 0 0 1

5 1 0 1 1

6 1 1 0 0

7 1 1 1 0

úplná disjunktivní normální forma (ÚDNF),tedy součet součinů základních proměnných nebo jejich

negací (pořadí p = 0, 1, 2, 4, 5)

54210

CBACBACBACBACBAY

úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF),tedy součin součtů základních proměnných nebo jejich

negací (pořadí p = 3, 6, 7)

763

CBACBACBAY

4.6. Minimalizace logických výrazů

Zadání logické funkce některým z uvedených způsobů není pro konečnou realizaci vhodné. Proto

musíme získaný logický výraz zjednodušit, tzv. minimalizovat, a případně upravit do takového tvaru,

aby byl realizovatelný zvolenými prvky.

Minimalizace podle pravidel Booleovy algebry

Booleova algebra

Komutativní zákon ABBA ABBA

Asociativní zákon CBACBA CBACBA

Distributivní zákon CABACBA CABACBA

Absorpční zákon BABAA BABAA

Neutrálnost AA 0 AA 1

Agresivnost 11A 00 A

Vyloučení třetího 1 AA

Logický rozpor 0 AA

Dvojitá negace AA

Opakování AAA AAA

De Morganovy zákony

BABA BABA

Příklad:

Pomocí Booleovy algebry zjednodušte následující výrazy:

a) CDABCABCDY

b) ABDABABCABY

c) ABABBACBACY

d) ABCABY

e) CBAABCY

f) CBACBACBAY

g) ABCCABCBACBABCAY

h) BCDACDCDAY

i) ABCCABCBACBAY

j) BAABY

Řešení:

a)

CDCDABCABCCDABCABCDY

- z prvních dvou členů vytkneme D

- podle pravidla vyloučení třetího se závorka bude rovnat jedné

b)

0 DCABABABDABABCABY

- z prvních dvou členů vytkneme ABAB

- podle pravidla logického rozporu ABAB výraz je roven nule

c)

CCBABAC

BACBACABABBACBACY

1

0

- u posledního členu použijeme pravidlo logického rozporu a výraz ABAB je roven nule

- z prvních dvou členů vytkneme C


d)

ABABCABABCABY 11

- z prvních dvou členů vytkneme AB

- podle pravidla agresivnosti výraz v závorce se bude rovnat jedné

e)

1111 CBACBACBAABCY

- u prvního členu aplikujeme De Morganův zákon

- podle pravidla vyloučení třetího se výraz bude rovnat jedné

f)

CABCBA

CBACBACBACBACBAY

11

- nejprve využijeme absorpční zákon

- z prvního a třetího členu vytkneme člen A, z druhého a čtvrtého členu vytkneme člen C

- na první a druhý člen použijeme zákon agresivnosti

g)

BCAABCABBABCAABBABCA

CCABCCBABCAABCCABCBACBABCAY

- z druhého a třetího členu vytkneme ze čtvrtého a pátého členu

- podle pravidla vyloučení třetího se závorky budou rovnat jedné

- z druhého a třetího členu vytkneme A


- nakonec použijeme absorpční zákon

h)

ABCDDCBADCBADC

DCBADACADCBDCADACA

DCBDCADCABCDACDCDAY

11

- u všech čenů použijeme De Morganův zákon

- prvky prvního členu roznásobíme

- z prvního a čtvrtého členu vytkneme C , a z druhého a pátého členu vytkneme D

- podle zákona agresivnosti jsou prvky v závorkách rovny jedné

- dále použijeme pravidlo o opakování

- nakonec použijeme opět De Morganův zákon

i)

CAACB

CAACABABCACBABCACBABCBACBA

ABCBACBACCABCBACBAABCCABCBACBAY

- z třetího a čtvrtého členu vytkneme prvky AB a použijeme pravidlo vyloučení třetího

- dále používáme absorpční zákon

j)

ABBABBABBAAABABABAABBAABY

- nejprve dvakrát aplikujeme De Morganův zákon

- na první a čtvrtý člen aplikujeme pravidlo logického rozporu


Popište a vysvětlete: Logická proměnná a logická funkce

Popište a vysvětlete: Funkce jedné proměnné

Popište a vysvětlete: Funkce n proměnných

Popište a vysvětlete: Základní logické funkce

Popište a vysvětlete: Vyjádření Booleových funkcí:

Popište a vysvětlete: Úplná disjunktivní normální forma (ÚDNF)

Popište a vysvětlete: Úplná konjunktivní normální forma (ÚKNF)

Popište a vysvětlete: Minimalizace logických výrazů


5. Význam minimalizace logických funkcí při tvorbě programu



Definovat, popsat: Minimalizace logických funkcí pomocí Karnaughových map

Výklad

5.1. Minimalizace logických funkcí pomocí Karnaughových map

Počet polí mapy odpovídá počtu možných kombinací na vstupu.

• Všechny jedničky v Karnaughově mapě musíme zakroužkovat, žádnou nesmíme vynechat

• Každá jednička může být současně součástí dvojice, čtveřice, atd., to znamená, že při

kroužkování se může vzít několikrát. Využíváme pravidla opakování.

• Přednost mají větší smyčky před menšími například osmice před čtveřicemi, čtveřice před

dvojicemi a dvojice před izolovanými jedničkami.

• Snažíme se vytvořit co nejmenší počet smyček s respektováním předchozích pravidel.

Karnaughova mapa pro:1 proměnnou

pod pruhem je hodnota logická 1, p = index pole

0 1

s1

p s1 Y

0 0 X

1 1 X

Karnaughova mapa pro:2 proměnné

0 2

1 3

s1

s2

p s1 s2 Y

0 0 0 X

1 0 1 X

2 1 0 X

3 1 1 X


0 1

2 3

5 4

7 6

s1

s3

s2

p s1 s2 s3 Y

0 0 0 0 X

1 0 0 1 X

2 0 1 0 X

3 0 1 1 X

4 1 0 0 X

5 1 0 1 X

6 1 1 0 X

7 1 1 1 X


0 2

1 3

10 8

11 9

5 7

4 6

15 13

14 12

s1

s2

s3

s4

p s1 s2 s3 s4 Y

0 0 0 0 0 X

1 0 0 0 1 X

2 0 0 1 0 X

3 0 0 1 1 X

4 0 1 0 0 X

5 0 1 0 1 X

6 0 1 1 0 X

7 0 1 1 1 X

8 1 0 0 0 X

9 1 0 0 1 X

10 1 0 1 0 X

11 1 0 1 1 X

12 1 1 0 0 X

13 1 1 0 1 X

14 1 1 1 0 X

15 1 1 1 1 X

Příklad:

Minimalizujte logickou funkci zadanou pravdivostní tabulkou pomocí Kargnaughovy mapy

p s1 s2 s3 Y

0 0 0 0 0

1 0 0 1 1

2 0 1 0 1

3 0 1 1 0

4 1 0 0 0

5 1 0 1 1

6 1 1 0 1

7 1 1 1 0

0 1

1 0

1 0

0 1

0 1

1 0

1 0

0 1

s3 s1

s2

Úplná disjunktivní normální forma pro funkci y je:

321321321321 SSSSSSSSSSSSY

Po minimalizaci při využití Karnaughovy mapy:

3223SSSSY

Příklad:


p s1 s2 s3 s4 Y

0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 0

2 0 0 1 0 1

3 0 0 1 1 1

4 0 1 0 0 0

5 0 1 0 1 1

6 0 1 1 0 1

7 0 1 1 1 1

8 1 0 0 0 0

9 1 0 0 1 0

10 1 0 1 0 0

11 1 0 1 1 0

12 1 1 0 0 0

13 1 1 0 1 1

14 1 1 1 0 0

15 1 1 1 1 1

Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí

Karnaughovy mapy.

0 1

0 1

0 0

0 0

1 1

0 1

1 1

0 0

s1

s2

s3

s4


4321432143214321432143214321 SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSY


4213 SSSSY

Příklad:


p s1 s2 s3 s4 Y Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí

0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 1 0

2 0 0 1 0 0

3 0 0 1 1 0

4 0 1 0 0 1

5 0 1 0 1 0

6 0 1 1 0 0

7 0 1 1 1 0

8 1 0 0 0 1

9 1 0 0 1 0

10 1 0 1 0 0

11 1 0 1 1 0

12 1 1 0 0 1

13 1 1 0 1 0

14 1 1 1 0 0

15 1 1 1 1 0

Karnaughovy mapy.

1 0

0 0

0 1

0 0

0 0

1 0

0 0

0 1

s3 s1

s4

s2


4321432143214321 SSSSSSSSSSSSSSSSY


34 SSY

Příklad:

Navrhněte logický obvod, který upozorní obsluhu na poruchu, v případě zastavení jednoho nebo obou

motorů. Každý motor obsahuje snímač, který vyšle informaci v případě zastavení motoru.

M M

S1 S1

Logický obvod

Motor 1 Motor 2

Snímač 1 Snímač 2

Y

Přiřazení hodnot jednotlivých logických proměnných

Pro s1 = 1 pokud dojde k zastavení motoru 1

s1 = 0 pokud nedojde k zastavení motoru 1

Pro s2 = 1 pokud dojde k zastavení motoru 2

s2 = 0 pokud nedojde k zastavení motoru2

Pro y = 1 rozsvítí se kontrolka poruchy

y = 0 nerozsvítí se kontrolka poruchy

pravdivostní tabulka

p s1 s2 Y

0 0 0 0

1 0 1 1

2 1 0 1

3 1 1 1


212121 ssssssY

tuto funkci minimalizujeme pomocí Boolovy algebry a dostaneme:

2112221121212121 ssssssssssssssssY

lze využít minimalizaci pomocí Karnaughovy mapy

0 1

1 1

s1

s2

výpis z Karnaughovy mapy

21 ssY

Příklad:

Navrhněte logickou funkci, která upozorní obsluhu v případě, že dvě nádrže s chladicí kapalinou jsou

prázdné.

S1 S2

Logický obvod

S3

Nádrž 1 Nádrž 2 Nádrž 3

Snímač 1 Snímač 2 Snímač 3

Y

Přiřazení hodnot jednotlivých logických proměnných

Pro s1 = 1 pokud nádrž č.1s chladicí kapalinou je prázdná

s1 = 0 pokud nádrž č.1s chladicí kapalinou je plná

Pro s2 = 1 pokud nádrž č.2s chladicí kapalinou je prázdná

s2 = 0 pokud nádrž č.2 s chladicí kapalinou je plná

Pro s3 = 1 pokud nádrž č.3 s chladicí kapalinou je prázdná

s3 = 0 pokud nádrž č.3 s chladicí kapalinou je plná

Pro y = 1 rozsvítí se kontrolka doplnění

y = 0 nerozsvítí se kontrolka doplnění


p s1 s2 s3 Y

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

2 0 1 0 0

3 0 1 1 1

4 1 0 0 0

5 1 0 1 1

6 1 1 0 1

7 1 1 1 1


321321321321 ssssssssssssY

Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí Karnaughovy mapy

výpis z Karnaughovy mapy

323121 ssssssY

Příklad:

Plynový kotel má otevírat přívod plynu do kotle, když venkovní teplota klesne pod 16°C a nebo je

sepnut ruční spínač a když je voda v kotli nad minimální hodnotou a hoří zapalovací hořák.

Logický obvod

1s

2s

3s

4s

teplota

ruční spínač

hladina vody

zapalovací hořák

y přívod plynu

Pro s1 = 1 okolní teplota < 16°C

s1 = 0 okolní teplota ≥ 16°C

Pro s2 = 1 ruční spínač zapnut

s2 = 0 ruční spínač vypnut

Pro s3 = 1 voda nad minimální hladinou

s3 = 0 voda pod minimální hladinou

Pro s4 = 1 hoří zapalovací hořák

s4 = 0 nehoří zapalovací hořák

Pro y = 1 přívod plynu otevřen

y = 0 přívod plynu uzavřen


p s1 s2 s3 s4 Y

0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 0

2 0 0 1 0 0

3 0 0 1 1 0

4 0 1 0 0 0

5 0 1 0 1 0

6 0 1 1 0 0

7 0 1 1 1 1

8 1 0 0 0 0

9 1 0 0 1 0

10 1 0 1 0 0

11 1 0 1 1 1

12 1 1 0 0 0

13 1 1 0 1 0

14 1 1 1 0 0

15 1 1 1 1 1

Minimalizaci logické funkce provedeme pomocí

Karnaughovy mapy.

0 0

0 0

0 0

1 0

0 1

0 0

1 0

0 0

1s3s

2s

4s


432143214321 ssssssssssssY


423431 ssssssY

Příklad:

Navrhněte dekodér BCD kódu na sedmi segmentový displej.

Označíme si jednotlivé segmenty displej

y1

y2

y3

y6

y5

y7

y4

Sestavíme pravdivostní tabulku, segmenty které mají svítit, označíme „log. 1“

Pravdivostní tabulka

p s1 s2 s3 s4 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0

2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1

3 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1

4 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1

5 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1

6 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1

7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1

9 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1

10 1 0 1 0 X X X X X X X

11 1 0 1 1 X X X X X X X

12 1 1 0 0 X X X X X X X

13 1 1 0 1 X X X X X X X

14 1 1 1 0 X X X X X X X

15 1 1 1 1 X X X X X X X

X – označuje volnou kombinaci. Může nabývat hodnot logické 0 nebo logické 1. Toto označení je

použito pro stavy, které nemohou nastat.

Úplná disjunktivní normální forma pro funkci y1 je:

432143214321432143214321432143211 ssssssssssssssssssssssssssssssssY

Minimalizaci logické funkce y1provedeme pomocí Karnaughovy mapy.

1 1

0 1

X 1

X 1

1 1

0 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


4242311 ssssssY


432143214321432143214321432143212 ssssssssssssssssssssssssssssssssY

Minimalizaci logické funkce y2 provedeme pomocí Karnaughovy mapy.

1 1

1 1

X 1

X 1

0 1

1 0

X X

X X

1s

2s

3s

4s


434322 sssssY


4321432143214321432143214321432143213 ssssssssssssssssssssssssssssssssssssY


1 0

1 1

X 1

X 1

1 1

1 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


4233 sssY


43214321432143214321432143214 ssssssssssssssssssssssssssssY


1 1

0 1

X 1

X 1

1 0

0 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


4323423424 sssssssssY


43214321432143215 ssssssssssssssssY


1 1

0 0

X 1

X 0

0 0

0 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


43425 ssssY


4321432143214321432143216 ssssssssssssssssssssssssY


1 0

0 0

X 1

X 1

1 0

1 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


42433216 sssssssY


43214321432143214321432143217 ssssssssssssssssssssssssssssY

Minimalizaci logické funkce y7 provedeme pomocí Karnaughovy mapy

0 1

0 1

X 1

X 1

1 0

1 1

X X

X X

1s

2s

3s

4s


42322317 sssssssY



6. Řešení kombinačních úloh



Definovat, popsat: Funkce hradel, Multiplexery

Výklad

6.1. Funkce hradel

Celkem existuje 16 různých možných typů 2 vstupových logických hradel. Nejjednodušší jsou AND a

OR. Tři další hojně používané hradla jsou NAND, NOR a EOR. Všechna tři složitější mohou být

složena se základních funkcí AND a OR, jak je znázorněno na obrázku 5.12 Konverze komplexních

logických funkcí .

Obr. Konverze komplexních logických funkcí

6.2. Multiplexery

Multiplexery umožňují připojit více zařízení k jednomu navazujícímu zařízení, které pracuje s daty

připojených zařízení. Tento systém se používá v telefonních ústřednách. Telefonní ústředna určí, který

telefon bude připojen k prostřednictvím přepínačů k jinému přístroji. Telefonní hovory se tak dají

uskutečnit s někým daleko bez samostatného vedení mezi oběma přístroji. Ve starších telefonních

ústřednách operátoři fyzicky propojovali vodiče. V moderní počítačové ústředně se děje totéž přepne,

ale s digitální hlasovými signály.

Na obr. 5.13 Multiplexer je nakreslen multiplexer, závislosti na hodnotách adresních bitů, A1 a A2

propojí jeden ze čtyř vstupů D1, D2, D3 a D4 na výstup.

Obr. Multiplexer

Žebříčkové logika programové formy multiplexeru lze vidět v obr. 5.14 multiplexeru v Ladder logice .

Obr. Multiplexer v žebříčkové logice


Popište a vysvětlete: Funkci hradel

Popište a vysvětlete: Multiplexery


7. Řešení sekvenčních logických úloh, inicializace programu.



Definovat, popsat: Přídrže, Časovače, Čítače

Výklad

7.1. Přídrže

Přídrž je jako přepínač - když se zapne, zůstane zapnutý až do okamžiku, kdy je opět uvolněn, přepne

se do druhé polohy. Přídrž v žebříčkové logice používá jednu instrukci na zapnutí a druhou instrukci

na vypnutí, jak je znázorněno na Obrázku 8.2 Přídrž v Ladder diagramu . Výstup s písmenem L uvnitř

zapne výstup D, když je vstup A je jedničkový. D zůstane zapnuté, i když A bude nulové. Výstup D se

vypne, pokud vstup B bude jedničkový a výstup s písmenem U uvnitř má vstup v logické jedničce.

Pokud byl výstup přidržen (zachycen), bude držet svou hodnotu, a to i v případě, že jeho vstup bude

vypnut.

Obr. Přídrž v Ladder diagramu

Stav žebříčkové logiky v obr. 8.2 Přídrž v Ladder diagramu je ilustrován na časovém diagramu na

obrázku Časový diagram výstupu typu přídrž . Časový diagram udává hodnoty vstupů a výstupů v

závislosti na čase. Například hodnota vstupu A začíná na nule (false) a přechází do jedničky (true) a

po určité době zase klesne na nulu. Vidíme, že, pokud je vstup A v jedničce obou výstupy se zapnout

(budou jedničkové). Je vidět mírné zpoždění mezi změnou vstupů a z toho vyplývající změny výstupů

vzhledem k nastavené době skenování. V diagramu přerušované čáry představují výstupní scan

(zpracování výstupů, přepis jejich obrazů z paměti na fyzické výstupy), test systému a čtení vstupů (za

předpokladu, že tytu činnosti jsou velmi krátké.) Prostor mezi čárkovanými čarami je skenování

(provádění programu) žebříčkové logiky. Vidíte, že když se vstup zapne, zpočátku to není detekováno,

až do první přerušované čáry (zde se přečtou vstupy). Dále zde existuje zpoždění do další přerušované

čáry, zatímco je skenována žebříčková logika, a pak následuje výstup na další přerušovanou čarou.

Když se nakonec vypne normální výstup C, přídrž výstupu D způsobí, že se jeho stav nezmění. Vstup

B uvolní výstup D. Vstup B se zapne dvakrát, ale poprvé to není na dost dlouho, aby byl tento stav

detekován čtením vstupů, takže je ignorován. Podruhé uvolní výstup D a D výstup vypne.

Obr. Časový diagram výstupu typu přídrže

Časový diagram ukazuje Časový diagram výstupu typu přídrž obsahuje více detailů, než je běžné v

časovém diagramu, jak je znázorněno na obrázku 8.4 Typický časový diagram . Krátký impuls za

normálních okolností se nezpracuje a nemůže být využitý, řešením je, že systém buď prodlouží délku

impulsu, nebo snížení dobu scanu programu. Ideální systém by měl běžet tak rychle, že takový případ

(aliasing) by nebyl možný.

Obr. Typický časový diagram

7.2. Časovače

Existují čtyři základní typy časovačů, jak je znázorněno na obr. 8.7 Čtyři základní typy časovače .

Časovač se zpožděným zapnutím pokud přejde jeho vstup z logické nuly do logické jedničky, počká

stanovený čas a teprve pak jeho výstup bude aktivní, pokud ale jeho vstup bude nula, jeho výstup se

okamžitě vypne. Časovač se zpožděným vypnutím se zapne v okamžiku, kdy jeho vstup přejde z nuly

do jedničky, ale jeho vypnutí bude zpožděno. To znamená, že pokud jeho vstup přejde z logické

jedničky do logické nuly, jeho výstup bude ještě po stanovenou dobu aktivní. Časovač se zpožděným

zapnutím může být použit, aby pec dosáhla požadovanou teplotu teploty před zahájením výroby.

Časovač se zpožděným vypnutím použijeme, abychom udrželi chladicí ventilátory po stanovenou

dobu zapnuté poté, co již byla pec vypnuta.

Obr. Čtyři základní typy časovače

Retentivní časovače sumují všechny časy zapnutí (a vypnutí), přesto že časování nebylo ještě

dokončeno. Neretentivní časovač začne časování pokaždé od nuly. Typické aplikace pro retentivní

časovače patří sledování času chodu zařízení, aby bylo možno signalizovat potřebu údržby.

Neretintivní časovač může být použit pro tlačítko START a jeho signál krátce zpozdit před uvedením

dopravníku do pohybu.

Příklad časovače TON je znázorněn na obr. 8.8 Časovač TON . Příčka má jeden vstup A a funkční

blok TON. (Poznámka: Tento blok časovače bude vypadat pro různé PLC různě, ale bude obsahovat

stejné funkce.) Informace uvnitř bloku časovače popisují jeho časové parametry. První položka je

jméno časovače časovač "example". Toto jméno určuje místo v paměti PLC, do kterého se uloží

informace o nastavení časovače. Výchozí jednotka nastavení zpoždění jsou milisekundy, v tomto

případě vidíme, že je časování nastaveno na 4 s (4000 ms). Hodnota akumulátoru udává aktuální

hodnotu časovače, zde hodnotu 0. Když je časovač spuštěn hodnota akumulátoru se bude zvyšovat,

dokud nedosáhne nastavené hodnoty. Kdykoliv vstup A je aktivní, výstup EN časovače bude nastaven

na jedničku. Výstup DN časovače bude nabývat hodnotu nula (false) tak dlouho, dokud akumulátor

nedosáhne nastavené hodnoty. Výstupy EN a DN nelze při programování měnit, ale jsou důležité při

ladění žebříčkové logiky programu. Druhý řádek ladder logiky používá výstup časovače DN pro

ovládání jiný výstupu B.

Obr. Časovač TON

Časový diagram na obrázku 8.8 Časovač TON znázorňuje chování časovače TON s nastavením

časování 4 sekundy se zpožděným zapnutím. Pokud je vstup časovače nastaven na hodnotu jedna

výstup časovače EN - povolen (enable) bude také nastaven na hodnotu jedna (vlastně kopíruje svůj

vstup). Je-li hodnota akumulátoru rovna přednastavené hodnotě, bude nastaven výstup DN (done,

dočasoval). V opačném případě bude nastaven bit TT na jedničku (timer timing, časovač časuje) a

hodnota jeho akumulátoru se zvyšuje. V prvém případě, když je vstup A nastaven na jedničku jen po

dobu 3 sekund, pak se hodnota akumulátoru časovače vynuluje. (Poznámka: V případě retenčního

časovače hodnota akumulátoru zůstane na hodnotě 3 sekundy). Podruhé vstup A je aktivní po dobu

více než 4 sekundy. Po 4 sekundách bit TT se vynuluje se a bit DN se nastaví na jedničku. Když vstup

a přejde opět do nuly, akumulátor časovače se resetuje (nastaví na nulu) a DN bit je nastaven na nulu.

Hodnotu akumulátoru lze zadat při programování. Po nahrání programu do automatu bude tato

hodnota nastavena v časovači při prvním oběhu programu (skenování). Pokud časovač TON není

povolen, hodnota akumulátoru časovače bude nastavena na nulu.

Časovač na obr. 8.9 Retentivní časovač se zpožděným zapnutín je stejná jako v obr. 8.8 Časovače

TON , vyjma toho, že je retentivní. Hlavní rozdíl je v tom, že když je jeho vstup v logické nule,

hodnota akumulátor se nevynuluje. V důsledku toho se příště časovač zapne o již uplynulý čas dříve a

po dosažená přednastavené hodnoty již nečasuje. Proto je nutno použít instrukce Reset, která časovač

vynuluje.

Obr Allen Bradley Retenční On-Delay Timer

Časovač se zpožděným vypnutím je zobrazen na obr. 8.10 časovač se zpožděným vypnutím . Tento

časovač má časovou opět ms, s přednastavenou hodnotou 3500, což dává celkem zpoždění 3,5 s.

Stejně jako u časovače TON výstup EN enable časovače odpovídá jeho vstupu. Když je vstup A

jedničkový, nastaví se bit DN na jedničku. Zůstává jedničkový, i když vstup časovače přejde do nuly,

akumulátor časovače se načítá. DN bit přejde do nuly, když je vstup časovače dostatečně dlouho ve

stavu vypnuto (nula), aby hodnota akumulátoru dosáhla hodnoty předvolby. Tento typ časovače není

remanentní, takže když je vstup přejde z nuly do jedničky, akumulátor resetuje. Časovače se

zpožděným vypnutím má svůj výstup normálně vypnut (DN je false) do doby, než je poprvé

aktivován.

.

Obrázek 8.10 Časovač se zpožděným vypnutím

Retenční časovače se zpožděným vypnutím (RTF) mají málo aplikací a používají se jen zřídka.

7.3. Čítače

Existují dva základní typy čítačů: čítač nahoru (přičítá) a čítač dolů (odečítá). Kdykoli vstupu čítače

přejde z nuly do jedničky hodnota akumulátoru čítače se zvýší o 1 (bez ohledu na to, jak dlouho je

vstup v jedničce.) Dosáhne-li hodnota akumulátoru přednastavené hodnoty čítače, bude nastaven bit

DN do jedničky (výstup čítače). U čítače směrem dolů se s nástupnou hranou vstupu čítače (při jeho

přechodu z jedničky do nuly) se sníží hodnota akumulátoru, dokud není dosaženo přednastavené

hodnoty.

Čítač nahoru (CTU) je znázorněn na obr. 8.15 An Allen Bradley Counter . Instrukce vyžaduje paměť v

PLC, kde ukládá hodnoty a stav čítače, v tomto případě je nazvaná „příklad“. Přednastavená hodnota

je 4 a hodnota v akumulátoru je 2. Pokud vstupní A přejde do nula a pak opět do jedničky (přechod z

nuly do jedničky nazývme nástupnou hranou signálu) hodnota v akumulátoru se zvýší na 3. Pokud

vstup A opět přejde do nuly a pak opět do jeničky (další nástupná hrana) hodnota akumulátoru se

zvýší na hodnotu 4 a výstup DN se nasatví na jedničku. Čítač dočítal. Počítání může pokračovat nad

nastavenou hodnotu. Pokud vstup B je nastaven na jedničku, hodnota akumulátoru čítače bude

vynulována.

Obrázek 8.15 Čítač

Čítače směrem dolů jsou velmi podobné čítačům nahoru. A oba typy mohou být použity pro stejný

účel. Vezměme si příklad na obrázku 8.16 Příklad čítačů , vstupu cnt_up řídí vstup čítač CTU a vstup

cnt_down řídí vstup čítače CTD. Všimněme si, že se jedná o stejný časovač „example“. Instrukce

CTU zvyšuje hodnotu akumulátoru a instrukce CTD hodnotu téhož akumulátoru snižuje. Obě

instrukce mají i společný výstupní bit dočítal DN. Přednastavená hodnota čítače je uložena v paměti

označené „example“, oba čítače mají tudíž stejnou předvolbu. Vstup reset slouří pro vynulování čítače.

Obrázek 8.16 Počítadlo Příklad

Časový diagram na obr. 8.16 Counter příklad ukazuje chování čítačů. Budeme-li předpokládat, že

hodnota v akumulátoru začíná na 0, pak nástupné hrany na cnt_up vstupu způsobí, že se bude zvyšovat

hodnota čítače na hodnotu 3, s dalšími nástupnými hranami se hodnota akumulátoru čítače dále

zvyšuje. V okamžiku, kdy dosáhne akumulátor čítače přednastavené hodnoty 3, výstup čítače DN je

nastaven na hodnotu jedna. V okamžiku nástupné hrany vstupu reset se hodnota akumulátoru

vynulujea současně se nastaví do do nuly o vástup DN. Pulsy na vstupu cnt_up pak znovu způsobí, že

hodnota akumulátoru se opět zvyšuje, až dosáhne hodnoty 5. Pulzy na vstupu cnt_down pak způsobí,

že hodnota akumulátoru se sníží pod hodnotu 3 a a výstup DN přejde do nuly. Vstup cnt_up pak

způsobí, že se hodnota akumulátoru opět zvýší, ale vstup reset znovu čítač vynuluje, a pulsy na vstupu

cnt_up následně opět zvyšují hodnotu akumulátoru čítače až do hodnoty 3.


Popište a vysvětlete: Přídrže

Popište a vysvětlete: Časovače

Popište a vysvětlete: Čítače


8. Matematika na počítači v programu PLC.



Definovat, popsat: Číselné soustavy, Manipulace s daty, Matematické funkce, Logické

funkce, Booleovské funkce

Výklad

9.1. Číselné soustavy

Číselné soustavy

m

m

n

n

n

n zazazazazazazaX

2

2

1

1

0

0

1

1

2

2

1

1

z – základ soustavy (desítková z = 10; osmičková z = 8)

z i – vyjadřuje příslušnou váhu

a i – představuje hodnotu příslušející váze z i

Příklad:

Zápis čísla 123,45 v desítkové soustavě

10

21012

54,321

10510410310210145,123

Příklad:

Zápis čísla 11,111 v dvojkové soustavě

2

32101

111,11

2121212121111,11

Převody soustav

Převod čísla ze soustavy s různým základem do soustavy desítkové

Vyčíslíme jednotlivé mocniny základu

Vynásobíme jednotlivými koeficienty

Jednotlivé součiny sečteme

Výsledek v desítkové soustavě

Příklad:

Převeďte číslo 2)111,1011( do soustavy desítkové:

875,11125,025,05,0128

125,0125,015,011121081

21212121212021)111,1011( 3210123

2

102 )875,11()111,1011(

Příklad:

Převeďte číslo 2)1101110( do soustavy desítkové:

1102483264

02141810321641

20212121202121)1101110( 0123456

2

102 )110()1101110(

Příklad:


875,11125,075,038

0625,0225,031342

42434342)32,23( 2101

2

104 )875,11()32,23(

Příklad:


875,11875,038

125,071381

878381)7,13( 101

8

108 )875,11()7,13(

Příklad:


65821,1240195,03126,0625,045664

00195,01015625,02125,051487641

818285848781)521,174( 321012

8

108 )65821,124()521,174(

Převod čísla ze soustavy desítkové do soustav s různým základem

Pro převod čísel z desítkové soustavy lze využit dvou metod:

Metoda postupného odečítání

Metoda postupného dělení a násobení

Metoda postupného odečítání spočívá v nalezení všech mocnin a jejich počtu v zadaném čísle. Je

snadno použitelná pro převod do soustavy o základu 2, neboť odpadá určení počtu jednotlivých

mocnin základu.

U metody postupného dělení a násobení se celočíselná a zlomková část čísla převádí odděleně.

Celočíselná část čísla se dělí základem soustavy, do které číslo převádíme. Zbytek po dělení

představuje nejnižší platnou číslici. Výsledek po dělení se opět podělí základem. Postup se opakuje, až

je výsledek dělení menší než základ soustavy, který pak představuje nejvyšší platnou číslici.

Příklad:

Převeďte číslo 10)2547( z desítkové soustavy do soustavy dvojkové metodou postupného dělení a

násobení:

012:2

022:4

142:9

192:19

1192:39

1392:79

1792:159

01592:318

03182:636

16362:1273

112732:2547

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

210 111001111100)2547(

Příklad:

Převeďte číslo 10)7492( z desítkové soustavy do soustavy osmičkové metodou postupného dělení a

násobení:

618:14

5148:117

01178:936

49368:7492

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

810 16504)7492(

Příklad:

Převeďte číslo 10)68,138( z desítkové soustavy do soustavy dvojkové metodou postupného dělení a

násobení:

012:2

022:4

042:8

182:17

0172:34

1342:69

0692:138

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

104,1252,0

152,1276,0

176,1288,0

088,0244,0

144,1272,0

072,0236,0

136,1268,0

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

Příklad:

Převeďte číslo 10)11,111( z desítkové soustavy do soustavy dvojkové metodou postupného dělení a

násobení:

112:3

032:6

162:13

1132:27

1272:55

1552:111

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

104,1252,0

152,1276,0

176,1288,0

088,0244,0

044,0222,0

022,0211,0

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

zbytek

9.2. Manipulace s daty

Move

Existují dva základní typy funkcí přesunu dat;

MOV (hodnota, cíl) - přesune hodnotu do místa v paměti

MVM (hodnota, maska, cíl) - přesune hodnotu do paměti, ale s maskou pro výběr konkrétní bitů.

Jednoduchý MOV přesuna obsah z jednoho místa v paměti a umístí jej na jiné místo v paměti.

Příklady základního MOV jsou uvedeny v obr. 14,2 příklady funkce MOV . Když A jedničkové, že

funkce MOV přesune číslo od zdroje (source) na cílovou adresu (dest). Údaje ve zdrojovém místě jsou

ponechány beze změny. Když vstup B jedničkový, desetinné číslo uložené v místě source test_real_1

bude převedeno na celé číslo a uloženo na cílovou adresu v paměti test_int jako celé číslo. Číslo v

plovoucí desetinné čárce, bude zaokrouhlena nahoru nebo dolů na nejbližší celé číslo. Když C nabude

hodnoty jedna, celočíselná hodnota 123 bude zapsána do paměťového místa test_int.

Obrázek 14.2 Příklady funkce MOV

Složitější příklad funkcí přesunů je uveden na obrázku 14.3 Příklad instrukcí MOV a MVM s

binárními hodnotami . V okamžiku, kdy vstup A nabude hodnoty true, v prvním kroce instrukce MOV

zapíše hodnotu 130 do paměti na místo INT_0. V dalším kroce příkaz MOVpřesune hodnotu -9385 z

int_1 na int_2. (Poznámka: Číslo je zobrazeno jako záporné, binární hodnota je ve dvojkovém

doplňku.) Pro jednoduché instrukce MOV nejsou binární hodnoty nutné, ale pro instrukce MVM jsou

uvedené binární hodnoty nezbytné pro pochopení funcke. Instrikce přesune bity z int_3 do int_5, ale

pouze ty, které jsou pozičně obsaženy v masce int_4, ostatní bity v cílovém místě jsou ponechány beze

změny. Všimněte si, že první bit int_5.0 zůstvá v cílové adrese jedničkový před i po provedení

instrukce MVM, ale v masce bit nula je nulový,. Funkce MVM je velmi užitečné pro aplikace, kde

manipulován jednotlivými binární bity, ale jsou méně užitečné při ¨práci s číselnými hodnotami.

Obrázek 14.3 Příklad instrukcí MOV a MVM s binárními hodnotami

9.3. Matematické funkce

Matematické funkce obdrží jednu nebo více hodnot, provéedou matematickou operaci a uloží výsledek

do paměti. Obrázek 14,4 Aritmetické Funkce ukazuje funkci ADD, která bude načítat hodnoty z int_1

a real_1, převést je tak na typ hodnoty cílové adresy, převede na hodnotu v plovoucí desetinné čárce a

uloží výsledek do proměnnní real_2. Funkce má dva zdroje označené zdroj A a zdroj B. V případě

funkce sčítání pořadí zdrojů se může změnit, což ale není možné u dalších operací, jako je odčítání a

dělení. Seznam dalších jednoduchých aritmetických funkci je uveden následně. Některé z funkcí, jako

je například změna znaménka čísla jsou funkce unární, takže obsahují jen jeden zdroj.

Obrázek 14.4 Aritmetické funkce

Použití matematických funkcí je znázorněno na obrázku Aritmetické funkce . Většina operací dá

očekávaný výsledeki. Druhá funcke ADD funkce bere hodnotu z int_3 a k ní přičte 1 a a zapíše

výsledek do místa source int_3, jde o známou inkrementaci hodnoty proměnné int_3. První instruukce

DIV dělí celé číslo 25 číslem10, výsledek se zaokrouhlí na nejbližší celé číslo, v tomto případě 3, a

výsledek je uloží ¨do proměnné int_6. Instrukce NEG má jako novou hodnotu -10 proměnné int_4,

nikoli původní hodnotu 0, obrací znaménko a uloží hodnotu výsledku do int_7.

Obrázek 14.5 Aritmetický Příklad funkce

Seznam dalších funkcí je uveden na obr. 14,6 Pokročilé matematické funkce . Tento seznam obsahuje

základní trigonometrické funkce, exponenty, logaritmy a odmocniny. Poslední funkce CPT bude

přijímat výraz a provede komplexní výpočet.

Obrázek 14.6 Pokročilé matematické funkce

Obrázek 14.7 rovnice v žebříčkové logiky ukazuje příklad, kde rovnice naprogramována v žebříčkové

logice. Prvním krokem při převodu je převést proměnné v rovnici do nevyužitých paměťových míst v

PLC. Rovnice může pak být převedena za použití vnořených výpočtů, jako je například funkce LN. V

tomto případě jsou výsledky funkce LN uloženy na jiné místo v paměti, které využijeme později.

Ostatní operace jsou prováděny podobným způsobem. (Poznámka:. Tato rovnice může být realizován

v jiných formách, pomocí menšího množství paměťových míst)

Obrázek 14.7 Rovnice v žebříčkové logice

Stejná rovnice v obr. 14,7 rovnice v žebříčkové logiky by byla realizovány funkcí CPT jak je

znázorněno na obr. 14,8 Výpočty s funkcí Compute . Rovnice používá stejné umístění paměti jako

příklad na obr. 14,7 rovnice v Ladder logice . Výraz je zadaný přímo do programu PLC.

Obrázek 14.8 Výpočty s funkcí Compute

Matematické funkce můžou způsobit chyby jako je přetečení, přenos, atd. Musíme dávat pozor, aby

nedošlo k problémům, jako je například přetečení čísle. Tyto problémy jsou méně časté při použití

výpočtu v plovoucí desetinné čárce. Celá čísla jsou k těmto problémům náchylnější, protože jsou

omezeny svým rozsahem.

9.4. Logické funkce

14.2.1 Porovnání hodnot

Funkce porovnávání jsou zobrazeny na obr. 14,15 relační funkce . Předchozí funkční bloky byly

výstupy, tyto funkce nahrazují kontakty vstupů. Ppříklad ukazuje rovnici (rovná se) funkci, která

porovnává dvě čísla s plovoucí desetinnou čárkou. Pokud jsou čísla stejná, výstupní bit light je

jedničkový, jinak je nulový. Jiné druhy rovnosti funkcí jsou uvedeny pod příkladem.

Obrázek 14.15 Porovnání funkcí

Příklad na obr. 14,16 Porovnávací funkce ukazuje šest základních porovnávacích funkcí. Na pravé

straně obrázku jsou příklady relačních operací.

Obrázek 14.16 Příklady funkce porovnání

Můžeme použít namísto předešlých funkcí funkcí uvedených na Použití CMP s funkcí CMP, který

umožňuje textovézápisy relačních operací.

Obrázek 14.17 Použití CMP

Ve funkce CMP mohou být použity složitější výrazy pro složitější porvnávání, jak je znázorněno na

obr. 14,18 složitější porovnání . Výraz určí, zda je A mezi B a C.

Obrázek 14.18 Složitější výraz porovnání

9.5. Booleovské funkce

Obrázek 14.22 Booleovské funkce zobrazuje funkci Booleovy algebry. Uvedená funkce získá vstupy

ze slov z bitové paměti, provede logickou operaci a uloží výsledky do nového umístění v bitové

paměti. Tyto funkce jsou orientovány na operace na úrovni slov. Schopnost provádět logické operace

umožňuje provést logické operace na více než jednom bitu.

Obrázek 14.22 Booleovské funkce

Použití logických funkcí je znázorněno na obr. 14,23 Příklad logických funkcí . První tři funkce

vyžadují dva argumenty, zatímco poslední funkce vyžaduje pouze jeden. Funkce AND nastaví ty bity

ve výsledku, které jsou jedničkové v obou zdrojových slovech. Funkce OR nastaví ne jedničku ve

výsledném slově ty bity které jsou jedničkové alespoň v jednom zdrojovém slově, pokud jeden právě z

bitů ze zdrojovýcjh slov je v insrukce.XOR jedničkový funkce nastaví na jedničku příslušný bit ve

výsledném slově. Funkce NOT neguje všechny bity ve zdrojovém slově.

Obrázek 14.23 Příklady logických funkcí


Popište a vysvětlete: Číselné soustavy

Popište a vysvětlete: Manipulace s daty

Popište a vysvětlete: Matematické funkce

Popište a vysvětlete: Logické funkce

Popište a vysvětlete: Booleovské funkce


9. Práce s textem,



definovat ......

popsat ...

vyřešit ....

Výklad

ASCII (American Standard cod efor information interchange)

Pokud pracujeme s nečíselnými údaji můžeme použít znaky a textové řetězce. Každý znak je má

jedinečný kód a můžeme používat k ukládání a interpretování data. ASCII (American Standard kód

pro výměnu informací), je velmi běžný kódová tabulka je znázorněn na obr. 12,17 znak ASCII tabulky

a obr. 12,18 ASCII tabulky znaků .Tabulka obsahuje základní písemné znaky, stejně jako některé

speciální znaky, a některé řídicí kódy. Každému z nich je přiděleno jedinečné číslo. Na příklad

písmeno A na většině počítačů po celém světě bude mít hodnotu 65 dekadicky nebo 41

hexadecilmálně.

Obrázek 12.17 ASCII tabulky znaků

Obrázek 12.18 ASCII tabulky znaků

Tato tabulka uvádí kódy 0-127, ale jsou rozsáhlejší tabulky, které obsahují zvláštní grafické symboly,

mezinárodní znaky, atd. Nejvodnější je používat pouze základní kódy do hodnoty 127, protože jsou

široce podporovány, a měly by stačit pro všechny ovládací prvky úlohy.

Příklad řetězce znaků kódovaných v ASCII je uveden v obr. 12,19 řetězec znaků zakódovaných ve

formátu ASCII .

Obrázek 12.19 Řetězec znaků zakódovaných v ASCII

Pokud jsou znaky uspořádány do řetězce, které mají být vysílány jsou znaky LF a / nebo CR často

zařazeny na konec řetězce označující konec řádku. Při ukládání řetězce v počítači ASCII hodnota nula

se používá k ukončení řetězce.



10. Real-time výpočty v PLC, řízení úloh.



definovat ......

popsat ...

vyřešit ....

Výklad

Operační systém je soubor programů, které spolu s dalšími vlastnosti výpočetního systému tvoří

základ pro pracovní režimy výpočetního systému. Zejména vykoná řízení a dohled nad běžícími

programy. Programovatelné automaty PLC jsou vybaveny zpravidla jednoduchým, spolehlivým

operačním systémem reálného času. Jednoduchost a spolehlivost operačního systému (OS)

programovatelných automatů hraje významnou roli v konkurenceschopnosti PLC oproti IPC a dalším

prostředkům průmyslové automatizace.

Obr. 9: Cyklický režim PLC

Režim přerušení může být parametrizován, takže časově kritické akce mohou být obslouženy mimo

cyklus PLC.

Proto je v PLC implementována některá z forem mnohonásobného provádění úloh, tzv. multitasking.

V současné době, kdy většina PLC má k disposici jen jednu CPU, nejde

o skutečný paralelní běh úloh na multiprocesorovém systému, ale pouze o souběžné vykonávání

několika úloh na jediném procesoru. V dalším uveďme princip jednoduchého multitaskingového

systému, implementovaného často na stávajících PLC.

Jedná se o jistou jednoduchou formu multitaskingu, kdy i zde lze rozlišovat přerušení od časovače

(time-driving-multitasking) a přerušení od procesu (event- driving-multitasking). Na Obr. 10 je

znázorněna funkce PLC při time-driving-multitasking [ 1 ].

Jednotlivým úlohám (task) jsou přiřazeny priority 1 až 4. Čím vyšší číslo, tím vyšší priorita. Úlohy 4 a

2 se vykonávají v každém cyklu, protože jde o časově kritické úlohy, které nestačí ošetřovat s delší

periodou. Naopak úlohy 3 a 1 stačí ošetřovat jen každý druhý cyklus. Na Obr. 10 je dále vidět, že dle

priority jsou tasky vykonávány v pořadí 4-3-2-1 a dále to, že doba cyklu není dostatečně dlouhá, takže

task 1 se nestačí vykonat v jednom cyklu. Zbytek úlohy (task1) se proto musí vykonat v následujícím

cyklu, ale s prioritou nižší, než mají úlohy

4 a 2. V tomto režimu může každý uživatel psát svoji úlohu nezávisle na ostatních úlohách.

Každý task využívá samostatně "svoje vstupní veličiny". Funkce přerušení je podobná i v případě

přerušení od procesu. Kupř. změna vstupní veličiny způsobí start příslušného tasku. Některé

multitaskové systémy umožňují libovolnému tasku využívat libovolné proměnné (vstupní, vnitřní

proměnné).

Obr. 10:Time-driving-multitasking u PLC

I při existenci přerušení zůstává ve většině případů cyklický režim funkce, znázorněný na Obr.

9, základním pracovním režimem. Doba cyklu PLC je zpravidla definována jako doba, kterou PLC

potřebuje k načtení dat, vyslání dat na výstupy a zpracování 1k instrukcí (nikoli 1 instrukce, neboť

program o 1 instrukci nedává smysl). Typická doba cyklu moderních PLC (k roku 2000) je 1 - 5 ms,

přičemž PLC s rychlými CPU do 1 ms jsou k disposici (Mitshubishi a další).



11. Časovače a čítače pro řešení v reálném čase-úkoly.



definovat ......

popsat ...

vyřešit ....

Výklad



12. Sekvencéry a jejich využití.



Definovat, popsat: Sekvencery

Výklad

13.1. Sekvencery

Mechanická hrací skříňka je jednoduchý příklad sekvenceru. Na bubínku, který se otáčí, jsou malé

kolíčky, které vychylují jazýčky. Ty pak po uvolnění kmitají a vydávají tón určité výšky. Pořadí s

počtem kolíčků udává pořadí a množství tónů v jednotlivých časových okamžicích. Sekvence tónů

písničky je pevně stanovena. Semaforu jsou nyní řízeny elektronikou, ale dříve používaly sekvencery,

které byly založeny na rotačním bubnu s vačkami, které určovaly pořadí a dobu zapnutí jednotlivých

světel semaforu. Jedna z těchto vaček je znázorněna na obrázku 15.6 Single Cam v Drum Sequencer .

Vačka se pomalu otáčí a plochy pod kontakty budou stoupat a klesat a dojde k rozepnutí a sepnutí

kontaktů. Pro řadič semaforu by otáčky určily celkovou doby cyklu semaforu. Každá vačka bude

ovládat jedno světlo, a úpravou délky jednotlivých částí obvodu délku lze nastavit zapnutí a vypnutí

každého světla.

Obrázek 15.6 Single Cam v Drum Sequencer

Sekvencer PLC používá seznam slov v paměti. Sekvencer načítá v daném okamžiku jedno ze slov

seznamu a přesouvá jeho obsah na jiné místo v paměti nebo na výstupy. Když je dosaženo konce

seznamu sekvencer se vrátí na první slovo a proces začíná znovu. Sekvencer je znázorněn na obrázku

15.7 Základní Instrukce třídiče . Instrukce SQO načte slova z bitové paměti začíná na sekvence[0].

Délka je 4, takže konec seznamu bude sekvence [0] + 4 nebo sekvence[4] (celková délka "sekvence"

je ve skutečnosti 5). Řadič je spuštěn hranou signálu, a na každou nástupnou hranu načte slovo ze

seznamu a přesune jej na svůj výstup output_lights. Když sekvencer dosáhne konec seznamu, vrátí se

na druhé místo v seznamu pořadí [1]. První položka v seznamu je sekvence [0] a to bude odeslána na

výstup, pouze pokud je instrukce SQO aktivní během prvního skenu PLC, jinak je první slovo

odesílané na výstupu je sekvence [1]. Hodnota masky je 000Fh nebo 0000000000001111b a tak pouze

čtyři nejméně významné bity budou zapsány na výstup, ostatní bity výstupu nelze změnit. Ostatní

instrukce umožňují manipulaci se slovy, které mají být přidány nebo odstraněny ze seznamu

sekvenceru.

Obrázek 15.7 Základní Instrukce sekvenceru

Příklad sekvenceru je uveden na obr. 15,8 sekvencer pro řízení semaforu pro řízení semaforu.

Sekvence příznaků jsou uloženy v paměti (ručně programátorem). Ty jsou pak přesunuty na výstupní

karty, tak jak je aktivována funkce sekvenceru. Maska (003Fh = 0000000000111111b) bude

znamenat, že pouze 6 nejméně významných bitů na výstupu se změní.

Obrázek 15.8 Sequencer pro řízení semaforu


Popište a vysvětlete: Sekvencery


13. Ladění programu.



definovat ......

popsat ...

vyřešit ....

Výklad



14. Ovládání programu.



definovat ......

popsat ...

vyřešit ....

Výklad



Date post:	20-Jan-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	1 times
Download:	0 times

PLC I - vsb.czkatedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/638/638-PLC_I.pdf · struktura. Při studiu každé...

Documents