Compilar un programa de control per a un controlador programable
Els controladors programables estan dissenyats per al control programat de forma cíclica de màquines de tall de metalls i equipaments tecnològics diversos, equipats amb sensors i actuadors que funcionen segons el principi "on-off" de dues posicions. A l'article, es considera el procés de compilació d'un programa de control a l'exemple d'un controlador del model MKP-1.
Depenent de la versió, aquest controlador permet controlar 16, 32 o 48 dispositius. El nombre de circuits d'entrada per connectar sensors correspon al nombre de sortides. Cada entrada i sortida té la seva pròpia adreça.
El controlador proporciona control de les unitats, rep informació dels sensors sobre l'estat de l'equip, genera retards, organitza transicions condicionals i incondicionals segons el programa de control i també realitza altres funcions.
El disseny del dispositiu de control es redueix a dues etapes: 1 — elaborar un diagrama per connectar sensors i actuadors al controlador, 2 — elaborar un programa de control segons l'esquema algorítmic.
Connexió de sensors
Els botons i sensors DIP estan connectats als connectors d'entrada del controlador segons la Taula 1. Cada entrada té la seva pròpia adreça.
Per alimentar els circuits d'entrada es requereix una font d'alimentació amb tensió de sortida Un = 20 … 30 V. L'activació del sensor correspon al tancament del circuit d'entrada (nivell binari 1), l'estat obert del circuit equival al nivell binari 0 .
A la fig. 1
Fig. 1. Esquema de connexió del contacte del sensor
Taula 1. Circuits d'entrada del controlador
Connexió de dispositius executius
Els actuadors (bobines de relé, circuits d'entrada de dispositius sense contacte) es connecten als connectors de sortida del controlador d'acord amb la taula 2.
Taula 2. Circuits de sortida del controlador
A la fig. 2.
Fig. 2. Esquema de cablejat de les bobines dels relés
Un exemple d'esquema complet per connectar dispositius externs al controlador
Controlador de sistema digital
El controlador treballa amb nombres expressats en notació hexadecimal. La base del sistema és el número decimal 16, l'alfabet consta de deu dígits (0 ... 9) i sis lletres llatines (A, B, C, D, E, F). Les lletres corresponen als nombres decimals 10, 11, 12, 13, 14, 15.
Més informació sobre el sistema de numeració hexadecimal: Sistemes de numeració
Durant la programació, tots els valors numèrics s'especifiquen en hexadecimal. La taula 3 mostra un rang de nombres en hexadecimal N16 i els seus equivalents decimals Nl0.
Taula 3. Nombres en notació hexadecimal
Un conjunt d'ordres del controlador
El controlador programable està equipat amb un sistema de control dissenyat per resoldre problemes de control de programari. La taula 4 mostra una petita part de les ordres del controlador.
L'ordre consta de dues parts: el codi de l'operació a realitzar (CPC) i l'operand, que indica l'adreça de l'objecte sobre el qual es realitza l'operació. En aquest cas, tant els sensors com els actuadors i ordres del mateix programa actuen com a tal objecte. Quan s'especifica intervals de temps, l'operand és la durada d'aquests intervals.
Taula 4. Conjunt d'ordres del controlador
Esquemes d'algorismes
L'ordre de funcionament de cada dispositiu es pot descriure mitjançant símbols gràfics que formen un diagrama d'algorisme. Es poden utilitzar quatre tipus de símbols anomenats vèrtexs quan es construeix un diagrama (Fig. 3).
Arròs. 3. Vèrtexs de l'esquema algorítmic
El vèrtex «Inici» correspon a l'estat inicial del dispositiu de control abans de l'impacte sobre ell pels controls, per exemple el botó «Inici».
El vèrtex "Fi" correspon al final del procés de control, per exemple, després de prémer el botó "Aturar".
El punt de funcionament correspon a l'execució d'un determinat funcionament elemental dels dispositius que componen el dispositiu de control, per exemple, encendre o apagar un relé. L'operació realitzada queda registrada al gràfic dins de la icona superior.
Un vèrtex condicional defineix la condició per passar d'un vèrtex operatiu a un altre. La condició l'estableix el sensor, botó de control o un altre dispositiu. L'estat del sensor o botó i les sortides dels vèrtexs, respectivament, s'indiquen amb els números 1 o 0.
Per exemple: interruptor de moviment «encès» — 1; "Desactivat" - 0.
La compilació d'un diagrama d'algorisme es redueix a connectar vèrtexs d'acord amb l'ordre de funcionament requerit del dispositiu automatitzat. Un fragment del diagrama de l'algorisme es mostra a la fig. 4. En el diagrama, el símbol X1 representa l'interruptor, Δt és l'interval de temps.
Elaboració d'un programa de control
Cada comanda del programa s'escriu amb el seu propi número de sèrie, que és la seva adreça. El programa es compila segons l'esquema de l'algorisme i ha de contenir un conjunt d'ordres que realitzin totes les operacions especificades a l'esquema.
Abans de desenvolupar el programa, cal elaborar un esquema de connexió de sensors i accionaments. Depenent d'on estiguin connectats aquests dispositius, reben el seu propi número, que és la seva adreça al programa.
La creació del programa hauria de començar des de la part superior del diagrama «Inici» i després programar seqüencialment les operacions a la part superior «Fi».
Si es realitza una operació després d'accionar un botó, un interruptor de límit o un altre sensor, s'estableix l'ordre 02 i el número d'aquest sensor s'escriu com a operand. En aquest cas, el controlador executarà l'ordre d'encendre o apagar els dispositius executius només després de rebre un senyal d'activació d'aquest sensor.
Els dispositius s'encenen o apaguen amb les ordres 05 o 06, respectivament. El número del dispositiu encès s'escriu a l'operand
Els intervals de temps s'estableixen mitjançant l'ordre 07. El coeficient s'escriu a l'operand, que quan es multiplica per 0,1 segons. dóna el temps de retard necessari.
Per exemple, quan s'estableix t = 2,6 segons.l'operand conté el número 1A (26 en notació decimal). El retard màxim establert per una única comanda 07 és de 25,5 segons (ordre 07 FF). Si cal obtenir un retard superior a 25,5 segons, s'han d'incloure successivament diverses ordres 07 al programa de control, proporcionant conjuntament l'interval de temps requerit.
Per implementar salts condicionals al programa (al diagrama d'algorisme, un vèrtex condicional amb operacions "1" i "0"), primer heu d'establir l'ordre de verificació en aquest vèrtex 04.
Si el sensor corresponent a aquest vèrtex es troba en l'estat «1», es generarà la condició bit BU = 1. Si el sensor està en l'estat «0», llavors es generarà BU = 0.
Aleshores s'emet l'ordre OA, que, si s'ha establert BU = 1 a l'ordre anterior, canviarà el controlador per executar l'ordre especificada a l'operand d'aquesta ordre.
Amb BU = 0, el controlador executarà l'ordre després de l'ordre OA.
Quan es compila un programa, es recomana escriure primer una seqüència d'ordres perquè el controlador executi quan BU = 0, sense especificar l'operand a l'ordre OA. Després que totes les ordres executades pel controlador segons la condició «0» siguin escrit, l'ordre , complerta segons la condició «1», s'introdueix al programa. L'adreça d'aquesta ordre s'especifica a l'operand de l'ordre OA.
NOTA: Per al bit de condició, l'estat inicial és BU = 1, que s'estableix després d'encendre el controlador i després d'executar les ordres de salt condicional.
Un exemple d'escriptura d'un programa per a un fragment del diagrama d'algorisme de la Fig. 4 es mostra a la taula 5.
Arròs. 4. Fragment de l'esquema de l'algorisme
Taula 5. Fragment del programa de gestió