ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Кафедра «Технология роботизированного производства»

Кафедра «Технология роботизированного производства»

 

 

 

Костин А.В.

 

Методическое пособие к выполнению лабораторной работы

«Создание системы управления исполнительным механизмом на базе ПЛК с использованием CoDeSys»

 

Ижевск 2009

 

Рецензент: Ю.А. Никитин, канд. техн. наук, доцент

Руководитель: старший преподаватель А.Г. Бажин

 

 

В пособии рассмотрены вопросы использования программного комплекса CoDeSys для управления исполнительным механизмом. Приведены основные требования к содержанию лабораторной работы и отчета. Приведен порядок выполнения работы в программном комплексе CoDeSys. Даны контрольные вопросы и список рекомендуемой методической и справочной литературы. В приложении А приведен пример.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение................................................................................................……. … 4

1 Цели и задачи лабораторной работы………………………................… … 4

2 Содержание лабораторной работы и требования к содержанию отчета 4

3 Порядок выполнения работы……………………………………………… 5

4 Контрольные вопросы……………………………………………. ……….. 7

5 Список литературы……………………………………………………….... 7

Приложение А (рекомендуемое) Примеры экранных форм CoDeSys……. 8

Приложение В (задания по вариантам) Траектории движения рабочего

органа………………………………………………………………………….. 13
ВВЕДЕНИЕ

 

В данном пособии рассмотрены вопросы использования программного продукта CoDeSys для автоматизации технологических процессов. Приведены основные требования к содержанию лабораторной работы и отчета. Приведен порядок выполнения проекта в программном комплексе CoDeSys. Даны контрольные вопросы и список рекомендуемой методической и справочной литературы. В приложении А приведен пример.

Лабораторная работа выполняется по индивидуальным заданиям. В заданиях приводится траектория движения исполнительного механизма и дополнительные требования по отображению количества циклов и положения механизма, изменению его цвета.

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

 

Основной целью выполнения лабораторной работы является закрепление навыков применения программного комплекса CoDeSys для управления исполнительным механизмом. Задачами лабораторной работы являются закрепление навыков программирования в системе МЭК 61131-3 и визуализации.

 

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ И

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ОТЧЕТА

 

Объектом управления является исполнительный механизм, который должен выполнять движение по заданной траектории в автоматическом режиме. Органами управления являются две кнопки: Старт и Стоп. Программа движения исполнительного механизма задается с помощью программного комплекса CoDeSys.

В результате выполнения лабораторной работы должны быть разработаны:

- схема алгоритма движения исполнительного механизма;

- главная программа PLC_PRG;

- организатор объектов POU управления механизмом;

- визуализация проекта;

- пояснительная записка.

Отчет должен содержать следующие разделы:

- задание;

- введение, в котором описывается решаемая задача, кратко описываются разделы лабораторной работы;

- разработка схемы алгоритма движения исполнительного механизма;

- разработка главной программы PLC_PRG;

- разработка организатора объектов POU управления механизмом;

- разработка визуализации проекта;

- результаты вычислительного эксперимента

- выводы;

- список литературы.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Запустить CoDeSys V2.3.

3.2. Создать новый проект. Выполнить команду: File/New.

3.3. Выбрать целевую платформу (Target Settings) 3S CoDeSys SP PLCWinNT V2.4.

3.4. Определить тип первого программного компонента (New POU) – PLC_PRG. Выбрать язык программирования – FBD и тип компонента – программа. В однозадачных проектах система исполнения циклически вызывает программу PLC_PRG.

3.5. Объявить переменную STOP для останова работы механизма. В первой цепи (строка 0001) графического FBD редактора вместо строки вопросов ввести имя переменной STOP. В диалоге определения переменной определить тип переменной – BOOL и класс переменной – VAR_GLOBAL.

3.6. Определить останов программы. Выделить пунктирный прямоугольник, справа от переменной STOP. Щелкнуть по нему правой клавишей мыши. В контекстном меню ввода задать команду RETURN.

3.7. Вставить POU управления механизмом. В левой части окна CoDeSys расположен организатор объектов POUs. На PLC_PRG(PRG) щелкнуть правой клавишей мыши. В контекстном меню ввода задать команду Add Object… Задать имя нового программного компонента – Machine. Выбрать язык программирования – SFC и тип компонента – программа.

3.8. Определить последовательность работы механизма. Каждой фазе работы механизма должен соответствовать определенный этап (шаг). Шаг Init уже создан, в нем можно задать начальные для каждого цикла значения переменных, например обнуление координат. Выделить переход (Trans0). В контекстном меню дать команду вставки шага и перехода под выделенным (Step-Transition (after)). Таким же образом задаются все последующие шаги и переходы. Последний переход ведёт на начало программы (на шаг Init) для повторения рабочего цикла.

3.9. Запрограммировать действия для каждого шага. Щелкнуть дважды на шаге. Выбрать язык программирования ST. Задать соответствующие шагу перемещения исполнительного механизма по осям X и Y. (Например, для перемещения вниз и влево: Y_pos:=Y_pos+1; X_pos:=X_pos-1;) Тип переменных для координат X и Y задать целочисленный INT или вещественный REAL, в зависимости от типа выражений в правой части оператора присваивания.

3.10. Определить переходы. Переход должен содержать условие, определяющее переход на следующий шаг. Переход после шага Init назовите START и определите новую логическую переменную с типом переменной – BOOL и классом переменной – VAR_GLOBAL. При значение данной переменной TRUE начинается цикл работы механизма. Следующие переходы должны содержать граничные значения перемещения механизма для данного шага. (Например: (X_pos=130) AND (Y_pos=-45) ).

3.11. Ввести подсчёт количества выполненных рабочих циклов. Добавить шаг в котором задать увеличение переменной COUNTER (объявить её как VAR_GLOBAL типа INT) на 1. В качестве условия перехода записать TRUE.

3.12. Добавить ещё одну цепь управления механизмом в POU PLC_PRG(PRG). Для этого в окне проекта выбрать программу PLC_PRG(PRG) и перейти в неё. В строке 0001, соответствующей первой цепи управления, нажать правую кнопку мыши и из контекстного меню выбрать Network(After) – появится строка 0002 для новой цепи. В главном меню вызвать Insert, выбрать Box (или нажать соответствующую кнопку на панели инструментов). Нажать «F2» и в ассистенте ввода из категории пользовательских программ (левая часть окна - User defined Programs) выбрать POU управления механизмом (в данном случае – Machine).

3.13. Откомпилировать проект. Выполнить команду: Project/Rebuild all или нажать «F11».

3.14. Исправить ошибки, если таковые имеются.

3.15. Создать визуализацию проекта. В левой части окна CoDeSys внизу выбрать страницу визуализации (Visualization). На Visualization щелкнуть правой клавишей мыши. В контекстном меню ввода задать команду Add Object… Присвоить новому объекту имя Observation.

3.16. Нарисовать элементы визуализации в виде прямоугольников для клавиш START, STOP, счетчика циклов COUNTER, исполнительного механизма, декоративной рамки. Пример визуализации приведен в приложении A.

3.17. Настроить элемент визуализации – клавишу START. Для клавиши START задать следующие настройки: Category Text/Content – текст START; Category Variables/Change color – переменная START; Category Input/Toggle variable флажок включен, задана переменная START; Category Colors/Color – закраска Inside красным, закраска Alarm color – зеленым.

3.18. Настроить элемент визуализации – клавишу STOP. Для клавиши STOP задать следующие настройки: Category Text/Content – текст STOP; Category Variable/Color change – переменная STOP; Category Input/Toggle variable флажок включен, задана переменная STOP; Category Colors/Color – закраска Inside красным, закраска Alarm color – серым.

3.19. Настроить элемент визуализации – счетчик циклов COUNTER. Для счетчика циклов COUNTER задать следующие настройки: Category Text/Content –
текст %s (заместитель для отображения значения переменной); Category Varables /Textdisplay – переменная COUNTER.

3.20. Настроить элемент визуализации – исполнительный механизм. Для исполнительного механизма задать следующие настройки: Category Motion/Absolute X-Offset – переменная Machine.X_pos, Y-Offset – переменная Machine.Y_pos (примечание: если переменные объявлены как VAR_GLOBAL, то префикс <Machine.> опустить!); Category Colors/Color – закраска Inside голубым.

3.21. Настроить элемент визуализации – декоративную рамку. Декоративную рамку поместить на задний план с помощью команды контекстного меню Send to back.

3.22. Перейти в режим эмуляции. Установить флажок в меню Online/Simulation Mode.

3.23. Запустить проект. Выполнить команду Online/Login (или Alt+F8). Выполнить команду Online/Run (или F5).

3.24. Отладить проект.

3.25. Зафиксировать результаты вычислительного эксперимента, выполнив PrintScreen (клавиша PrtScr) и сохранив скриншот (Screen Shot) с помощью любого графического редактора.

3.26. Остановить проект. Выполнить команду Online/Stop.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ