Innehåll-Introduktion Introduktion till ett modernt styrsystem...1 Vad betyder PLC?...1 Vilken nytta har vi av ett PLC-system?...2 Vilka delar ingår i ett styrsystem?...3 ur programmerar man ett PLC-system?...5 Kulsortering med PLC...16 Elkonstruktionen...18 Konstruktion av PLC-programmet...19 Vad finns inuti PLCn?...22 ur arbetar PLC-systemet?...23 Appendix...24 a
b
Innehåll 1 Säkerhetsinformation...1-1 2 Inledning...2-1 2.1 Översikt och omfattning...2-1 2.2 Att tänka på då programmeringsenhet används...2-3 3 Grunderna...3-1 3.1 Styrsystemets inre uppbyggnad...3-1 3.2 Programbearbetning...3-2 3.2.1 Direktexekvering...3-2 3.2.2 I/O kopiering...3-2 3.2.3 Programcykeltid...3-3 3.2.4 Programminne...3-4 3.3 Operander...3-5 3.3.1 Ingångar (X) och utgångar (Y)...3-6 3.3.2 Minnesceller...3-7 3.4 Markörer (Nesting)...3-10 3.5 Pekare...3-10 3.5.1 Interruptpekare...3-11 3.5.2 Ingångsinterrupt...3-12 3.5.3 Tidsinterrupt...3-13 3.5.4 Räknarinterrupt...3-13 3.6 Tidskretsar...3-14 3.6.1 Digitala tidskretsar...3-14 3.6.2 Analoga tidskretsar...3-18 3.7 Räknare...3-19 3.7.1 16 bitars uppräknare...3-19 3.7.2 32-bitars upp och nedräknare...3-21 3.7.3 Snabbräknare...3-23 3.8 Dataregister...3-34 3.8.1 Specialregister...3-35 3.8.2 Indexregister...3-36 3.8.3 Filregister...3-38 3.8.4 Justerbara register...3-41 3.9 Bit och ordadresser...3-42 3.10 Puls eller kontinuerlig bearbetning...3-44 3.11 Flaggor...3-45 3.12 Talformat...3-46 3.12.1 Talformat i FXU och FX2N...3-48 c
4 Grundinstruktioner... 4-1 4.1 Instruktionsöversikt... 4-2 4.2 Början på ett villkor LD, LDI... 4-4 4.3 Början på ett pulsvillkor LDP, LDF... 4-5 4.4 Utgångsinstruktioner Out... 4-6 4.5 Seriekoppling av villkor AND, ANI... 4-7 4.6 Seriekoppling med pulsvillkor ANP, ANF... 4-8 4.7 Parallellkoppling av villkor OR, ORI... 4-9 4.8 Parallellkoppling med pulsvillkor ORP, ONF... 4-10 4.9 Seriekoppling av villkorsblock ANB... 4-11 4.10 Parallellkoppling av villkorsblock ORB... 4-12 4.11 Förgreningsinstruktioner MPS, MRD, MPP... 4-13 4.12 Aktivera och återställa överordnat villkor MC, MCR... 4-15 4.13 Ett och nollställning av operand SET, RST... 4-16 4.14 Puls på positiv eller negativ flank PLS, PLF... 4-17 4.15 Invers... 4-18 4.16 Tomt steg respektive programslut NOP, END... 4-19 4.17 Enkla tillämpningar med grundinstruktioner... 4-20 5 STL-instruktion... 5-1 5.1 Initiering av startsteg... 5-4 5.2 Olika typer av sekvenser... 5-5 5.2.1 Rak sekvens... 5-5 5.2.2 Alternativa sekvenser... 5-5 5.2.3 Parallella sekvenser... 5-8 5.2.4 Kombination av förgreningar och sammankopplingar... 5-10 5.2.5 oppsekvens... 5-12 5.3 Praktiska programmeringsexempel... 5-13 5.4 Exempel på en komplett processtyrning... 5-19 5.4.1 De olika driftsätten... 5-22 6 Applikationsinstruktioner... 6-1 6.1 Instruktionsöversikt... 6-3 6.2 Villkorligt hopp CJ... 6-7 6.3 Anrop av subrutinprogram CALL... 6-8 6.4 Avslutning av subrutinprogram SRET... 6-9 6.5 Anrop av interruptprogram IRET, EI, DI... 6-10 6.6 Programslut FEND... 6-12 6.7 Watchdog-timer WDT... 6-13 6.8 Upprepande av programdelar FOR, NEXT... 6-14 6.9 Jämförelse CMP... 6-15 6.10 Zonjämförelse ZCP... 6-16 6.11 Överföring MOV... 6-17 6.12 Skiftöverföring SMOV... 6-18 6.13 Komplementbildning och överföring CML... 6-21 d
6.14 Blocköverföring BMOV...6-22 6.15 Blocköverföring FMOV...6-23 6.16 Växling av byte XC...6-24 6.17 Omvandling BCD...6-26 6.18 Omvandling BIN...6-28 6.19 Addition ADD...6-30 6.20 Subtraktion SUB...6-32 6.21 Multiplikation MUL...6-34 6.22 Division DIV...6-36 6.23 Öka operand med 1 INC...6-38 6.24 Minska operand med 1 DEC...6-39 6.25 Logiska instruktioner WAND...6-40 6.26 Logiska instruktioner WOR...6-41 6.27 Logiska instruktioner WXOR...6-42 6.28 2-komplement NEG...6-43 6.29 Rotation höger ROR...6-44 6.30 Rotation vänster ROL...6-45 6.31 Rotation höger med carryflagga RCR...6-46 6.32 Rotation vänster med carryflagga RCL...6-47 6.33 Skift av n bitar SFTR, SFTL...6-48 6.34 Skift av n 16-bitars ord WSFR, WSFL...6-49 6.35 Skriv till FIFO-register SFWR...6-50 6.36 Läs från FIFO-register SFRD...6-51 6.37 Gruppnollställning ZRST...6-52 6.38 Avkodning DECO...6-53 6.39 Kodning ENCO...6-54 6.40 Summering av 1-ställda bitar SUM...6-55 6.41 Statuskontroll av bit BON...6-56 6.42 Medelvärde MEAN...6-57 6.43 Aktivering av felminnesceller ANS...6-58 6.44 Nollställning av felminnesceller ANR...6-59 6.45 Kvadratrot SQR...6-60 6.46 Flyttal FLT...6-62 6.47 Uppdatering av I/O REF...6-65 6.48 Inställning av ingångsfilter REFF...6-66 6.49 Inläsning av matris MTR...6-67 6.50 Ett- och nollställning med snabbräknare DSCS, DSCR...6-68 6.51 Zonjämförelse för snabbräknare DSZ...6-70 6.52 Frekvensavkänning SPD...6-75 6.53 Pulståg PLSY...6-76 6.54 Pulsbreddsmodulering PWM...6-79 6.55 Pulsramp PLSR...6-80 6.56 Initiering av sekvens IST...6-82 6.57 Sökning SER...6-83 e
6.58 Trumsekvens ABSD... 6-85 6.59 Inkremental trumsekvens INCD... 6-86 6.60 Teaching timer (inspelningtidskrets) TTMR... 6-87 6.61 Specialtidskrets STMR... 6-89 6.62 T-vippa (Flip-Flop) ALT... 6-90 6.63 Rampfunktion RAMP... 6-91 6.64 Positionering av roterande bord ROTC... 6-92 6.65 Sortering SORT... 6-94 6.66 Inmatning från siffertangenter TKY... 6-96 6.67 Inmatning från hexadecimala tangenter KY... 6-98 6.68 Tumhjul DSW... 6-101 6.69 Sjusegmentdisplay SEGD... 6-103 6.70 Sjusegmentsdisplay med latch SEGL... 6-104 6.71 Inställning av specialdisplay ARWS... 6-106 6.72 ASCII-konvertering ASC... 6-107 6.73 Utskrift av ASCII-tecken PR... 6-108 6.74 Läsa data från specialmodul FROM... 6-110 6.75 Skriva data till specialmodul TO... 6-112 6.76 Seriell dataöverföring RS... 6-114 6.77 Parallelldrift PRUN... 6-120 6.78 ASCII-konvertering ASCI... 6-122 6.79 exadecimal konvertering EX... 6-124 6.80 Summa och paritetskontroll CCD... 6-126 6.81 Inläsning av börvärden VRRD... 6-128 6.82 Inläsning av område VRSC... 6-129 6.83 Reglerinstruktion PID... 6-130 6.84 MELSEC MINI NET över F-16NP/NT MNET... 6-146 6.85 Läsa analoga värden från F2-6A ANRD... 6-147 6.86 Skriva analoga värden till F2-6A ANWR... 6-148 6.87 Uppstart av F2-32RM RMST... 6-149 6.88 Skriva till F2-32RM RMWR... 6-150 6.89 Läsa från F2-32RM RMRD... 6-151 6.90 Statusövervakning i F2-32RM RMMN... 6-152 6.91 Blockbestämning för F2-32RM BLK... 6-153 6.92 Maskinkod för F2-30GM MCDE... 6-154 6.93 Jämförelse med flyttal ECMP... 6-155 6.94 Jämförelse flyttal zon EZCP... 6-156 6.95 Omvandlar flyttal till logaritmer EBCD... 6-157 6.96 Omvandlar logaritmer till flyttal EBIN... 6-158 6.97 Adderar två flyttal EADD... 6-159 6.98 Subtraherar två flyttal ESUB... 6-160 6.99 Multiplicerar två flyttal EMUL... 6-161 6.100 Dividerar två flyttal EDIV... 6-162 6.101 Beräknar kvadratroten ur ett flyttal ESQR... 6-163 f
6.102 Omvandlar flyttal till decimalt format INT...6-164 6.103 Beräknar sinusvärdet ur ett flyttal SIN...6-165 6.104 Beräknar cosinusvärdet ur ett flyttal COS...6-166 6.105 Beräknar tangentvärdet ur ett flyttal TAN...6-167 6.106 Växlar högt och lågt byte SWAP...6-168 6.107 Jämför tidsvärden TCMP...6-169 6.108 Jämför tidsvärde med tidsområde TZCP...6-170 6.109 Adderar två tidsvärden TADD...6-171 6.110 Subtraherar två tidsvärden TSUB...6-172 6.111 Läser realtidsklockan TRD...6-173 6.112 Inställning av realtidsklockan TWR...6-174 6.113 Beräkning av graykod ur ett talvärde GRY...6-175 6.114 Beräknar ett talvärde ur graykod GBIN...6-176 6.115 Jämförelse LD_...6-177 6.116 Jämförelse, AND_...6-178 6.117 Jämförelse OR_...6-179 7 Systemminnen-Systemregister...7-1 8 Felkoder...8-1 9 Exekveringstider för instruktionerna...9-1 10 CPU Specifikationer...10-1 11 APPENDIX...11-1 11.1 Realtidsklocka...11-1 11.1.1 Inställning av realtidsklockan...11-2 11.2 Sammanfattning av minnesfördelning...11-3 11.2.1 Programminne...11-3 11.2.2 Dataminne...11-3 11.2.3 Bitminnesstatus vid RUN-STOP...11-4 11.3 Programmeringsteknik...11-5 11.3.1 Grundinstruktioner och programsteg i FX2N...11-5 11.3.2 Konstant scantid...11-5 11.3.3 Växla status till/från...11-6 11.3.4 Mäta pulsbredd på ingång med 1 ms upplösning...11-7 11.3.5 Mäta pulsbredd på ingång med 0.1 ms upplösning...11-8 11.4 Programbegränsningar och tillägg...11-9 11.4.1 Begränsningar för vissa instruktioner...11-9 11.4.2 FX2N och RS instruktionen ver 2.00-2.05...11-9 11.4.3 FX2N och onlineändring till ver 2.01...11-10 11.4.4 Onlineändringar i FX2N och EEPROM...11-10 11.4.5 Lösenord...11-10 11.4.6 Samband mellan primära och sekundära programkonstruktioner...11-11 Sakregister g
h
Förord Denna manual är avsedd för programmering av PLC-systemen MELSEC FX från Mitsubishi Electric. Manualen är uppdelad i två delar dels en Introduktionsdel, dels en Programmeringsdel som omfattar samtliga aktuella FX-system. Introduktionsdel Denna del är en introduktion till PLC världen, avsedd att beskriva ingående delar och funktioner på ett lättbegripligt sätt. Vi går igenom ett PLC-system, hur du använder det och vilka funktioner det kan utföra. Det visas också ett exempel på hur PLC-system kan användas i en modern anläggning. Programmeringsdel Denna del ska du använda då du behöver veta mer i detalj hur du programmerar dina FX-system. Denna manual omfattar följande modeller i FX-familjen FX0 FX0S FX0N FX/FXU FX2N Till FX-familjen finns ytterliggare följande svenska manualer Systemmanual för ovanstående system (MA-00179) Manual för specialmodulerna FX-4AD, FX-2AD PT, FX-2DA och FX-1C (MA-00040) Manual för specialmodulerna FX0N-3A, FX0N-16NT (MA-00284) Internet: www.beijer.se På vår hemsida finns Kom-Igång dokument på specialmodulerna till FX2N- och FX0Nserierna. Beijer Electronics AB 2000 Beijer Electronics AB tar inget ansvar för produktens installation eller användning. Det åligger användaren att inhämta de kunskaper som är erforderliga för systemets användning. Alla exempel i denna manual är enbart ägnade för att öka förståelsen för utrustningens funktion och handhavande. Beijer Electronics tar inget ansvar för att framställda programexempel är korrekta. Dessa tjänar endast som vägledning för verkliga tillämpningar.
ar du synpunkter på manualen ser vi gärna att du noterar detta nedan och faxar/skickar denna sida, eller en kopia av den till oss. Jag har följande synpunkter på denna FX-manual (MA-00058 rev C) Namn... Företag... Adress... Postadress... Telefon...Telefax... E-mail... Faxa till Marknadsavdelningen, Beijer Electronics 040-93 23 01, eller skicka med post till Marknadsavdelningen, Beijer Electronics AB, Box 426, 201 24 Malmö.
Introduktion till ett modernt styrsystem Introduktion till ett modernt styrsystem Vad betyder PLC? PLC är engelska och betyder Programmable Logical Controller. Detta är en speciell typ av dator som är anpassad för styrning i tuffa industriella miljöer. Som alla datorer så måste också ett PLC-system programmeras, men programmeringsspråket i ett PLC-system är speciellt anpassat för de människor som tidigare arbetat med relästyrningar. MELSEC FX2N, ett modernt och flexibelt PLC-system PLC-systemet har använts i industriella styrningar sedan början av 1970-talet, så tekniken är väl beprövad. Fördelarna gentemot traditionell relästyrning upptäcktes tidigt. Installationskostnaderna minskar betydligt jämfört med denna äldre teknik, för att inte tala om kostnaderna som uppkommer när anläggningar ska uppgraderas. Det är i detta läget man ser de stora fördelarna med PLC-systemet. Att göra konstruktions- och programmeringsändringar är betydligt enklare då ett PLC-system styr, än då man använder reläteknik. Dessutom har PLC-systemet funktioner som hjälper dig mycket vid felsökning i maskiner. Du kan enkelt få reda på hur olika signaler förändras och du kan också enkelt prova dig fram genom att påverka signaler. 1
Introduktion till ett modernt styrsystem Vilken nytta har vi av ett PLC-system? Människan har alltid lagt mycket energi på att förbättra sina livsvillkor. Man har uppfunnit verktyg och metoder som har gjort livet lättare att leva. Sedan industrialismens intåg i slutet av 1800-talet har det också handlat om att kunna tillverka så många produkter som möjligt till så låg kostnad som möjligt. På senare år har man dessutom försökt att göra detta arbetet utan att smutsa ned vår miljö alltför mycket. Detta arbete, i varje fall i den svenska industrin, har varit mycket framgångsrikt. I princip kan man säga att det finns tre orsaker till att människan gör förändringar i sitt arbete eller i sin vardag. Man vill: Underlätta arbetet Tjäna mer pengar Få en bättre miljö En av de saker som betytt mest för den industriella utvecklingen är elektroniken. Med hjälp av denna har man kunnat ta fram apparater som i stor utsträckning har gjort industriell tillverkning effektivare och bättre. En annan sak som har betytt oerhört mycket är naturligtvis datorn. Industriell tillverkning består av många olika saker men här är några av de vanligaste funktioner som behöver göras: Blandning av olika vätskor eller torrvaror Styra kemiska processer, exempelvis framställning av saltsyra Mekanisk bearbetning, exempelvis svarvning Transport av materiel, exempelvis på ett transportband Torkning av materiel, exempelvis torkning av papper Sortering av olika varor efter vilken typ av varor, eller i vissa fall sortera bort felaktiga varor Förpackning av varor, exempelvis i säckar eller i burkar Listan kan göras längre, men detta får räcka som inledning. 2
Introduktion till ett modernt styrsystem Vilka delar ingår i ett styrsystem? För att göra alla dessa saker behövs lite olika maskiner och utrustningar. Det behövs transportband, blandningskärl, svarvar, torkutrustning, förpackningsmaskiner etc. Och för att dessa maskiner och utrustningar ska kunna utföra sitt arbete på ett riktigt sätt så behöver de styras. Det är här automationen kommer in! Ordet automation står för den teknik och de metoder som används för att göra industriell tillverkning mer effektiv och mer miljövänlig. är följer några komponenter som krävs i industriell automation: Givare Pneumatiska cylindrar Magnetventiler PLC, Programmable Logical Controller, en industriell dator som styr tillverkningen Motorer Kontaktorer, används för att styra motorerna PLC-systemet är den centrala delen i en industriell styrning. Med PLC-programmet som du matat in styr den alla de andra enheterna så att maskinen ska fungera som konstruktören tänkt sig. Med hjälp av ett PLC-system får du ett kraftfullt verktyg för att underlätta arbetet att konstruera, idriftta och underhålla en industriell styrning. Inorgan Utorgan Givare Kontaktor Motor PLC Tryckknappar Magnetventil Cylinder Delarna i en industriell styrning I bilden ovan så styr PLC-systemet både en motor och en cylinder via kontaktor och magnetventil. För att få en säker styrning bör man naturligtvis låta PLC-systemet kontrollera om motorn och cylindern utför sitt arbete på rätt sätt. Detta gör man genom att montera givare på cylinder och motor och koppla dessa till PLC-systemet. 3
Introduktion till ett modernt styrsystem Inorgan Utorgan Givare Kontaktor Motor PLC Tryckknappar Magnetventil Cylinder Återkoppling av givare till PLC-systemet Ett PLC-system styr sina styrdon, ventiler, kontaktorer osv, genom att ge signal till dessa med sina utgångar. På dessa utgångar sitter det normalt reläer monterade (sitter inne i PLC-systemet) och när PLC-systemet sluter dessa skickas en spänning till ventil eller kontaktor. Till PLC-systemets ingångar kopplas givare och tryckknappar. Med hjälp av statusen på ingångarna har PLC-systemet kontroll över vad som händer i anläggningen. När exempelvis en tryckknapp påverkas sänds en spänning till ingången. Det som bestämmer när respektive utgång ska vara Till är PLC-programmet. 4
Introduktion till ett modernt styrsystem ur programmerar man ett PLC-system? För att få de olika styrdonen, cylindrar och motorer, att agera i rätt ögonblick måste det finnas överordnad logik som ser till detta. I moderna anläggningar finns denna logik oftast i PLC-systemet. Genom att bygga samman ett antal logiska funktioner kan man se till att styrdonen agerar på ett korrekt sätt. När man programmerar ett PLC-system så är det egentligen detta man gör; man bygger samman olika logiska funktioner. 24V 1 2 Lampa Ett enkelt styrsystem Vi har byggt ihop ett enkelt styrsystem bestående av två seriekopplade elkopplare. Den logiska regeln för när lampan ska vara tänd lyder så här; Om elkopplare 1 är påverkad OC elkopplare 2 är påverkad ska lampan vara tänd. Detta är den enkla regeln för detta styrsystem. Samma funktion kan enkelt uppnås med hjälp av ett PLC-system. För detta krävs att elkopplarna kopplas till ingångarna på PLC-systemet och lampan till en av utgångarna. 24V 0V 1 2 X0 X1 PLC Y0 Lampa 24V 0V PLC-systemet styr lampan Till ingång X0 har vi kopplat elkopplare 1 och till ingång X1 har vi kopplat elkopplare 2. När respektive elkopplare blir påverkad flyter en ström in på ingången och detta känner PLC-systemet av. Till utgång Y0 har vi kopplat lampan, vilket innebär att när PLC-systemet aktiverar utgång Y0 så tänds lampan. För att PLC-systemet ska utföra avsedd funktion måste vi skriva ett PLC-program, och mata in detta i PLC-systemet. Detta program ska tända lampan om både elkopplare 1 OC elkopplare 2 påverkas. 5
Introduktion till ett modernt styrsystem Inmatning Inmatningen av PLC-programmet görs antingen med en programmeringsenhet (handdosa) eller med hjälp av ett datorprogram som heter MEDOC. Detta är ett mycket effektivt hjälpmedel för dig när du programmerar, idrifttar eller felsöker i maskiner som styrs av Mitsubishi Electrics PLC-system. Du kan välja att skriva programmet i PLC-instruktioner, eller kan du direkt på skärmen rita ditt kretsschema (kallas Reläschema i PLCsammanhang). Ett Reläschema för att utföra samma funktion som vi hade i ovanstående elkoppling ser ut så här: 1 2 Lampa Reläschema som beskriver styrning av lampan Som du ser har detta schema i stort sett samma utseende som elschemat vi ritade för elkopplarna. Reläschema kommer ursprungligen från USA, och används där som standard för elritningar. Reläschema har kommit att bli standard när det gäller beskrivning av PLC-systemets styrfunktioner och används i alla PLC-fabrikat. Genom att sedan mata in detta Reläschema i MEDOC, låta MEDOC föra över programmet till PLC-systemet, och sedan starta PLC-systemet, så har man utfört allt som behövs. Stegen är alltså dessa: 1. Gör elkonstruktionen, dvs beskriv vilka elkopplare, kontaktorer, reläer etc som ska kopplas till PLC-systemet. Bestäm också till vilka in- och utgångar dessa ska kopplas. Gör installationen. 2. Skriv programmet med hjälp av MEDOC. Skriv ditt program antingen genom att rita Reläschema eller skriv direkt i PLC-språket. 3. För över PLC-programmet direkt till PLC-systemet. Detta gör du enkelt med MEDOC. 4. Börja med att testa din inkoppling, dvs prova så att alla elkopplare, kontaktorer etc är kopplade till rätt in- eller utgång. Denna test kan du enkelt göra genom att använda MEDOC. 5. Testkör det program du har skrivit. I denna fas har du stor hjälp av de funktioner i MEDOC som låter dig studera statusen på alla in- och utgångar. Att hitta fel i anläggningen blir betydligt smidigare om du använder detta program. 6. Om funktionen inte blev helt korrekt gör du ändringar i programmet, för över och testkör det nya programmet. Med hjälp av MEDOC gör du dina ändringar i funktionen och kan sedan prova igen. 7. Dokumentationen över den styrda maskinen ska sedan innehålla både de vanliga elritningarna, men också den dokumentation som du erhåller från MEDOC. En av fördelarna med MEDOC är just att du på ett enkelt sätt får ut dokumentationen. 6
Introduktion till ett modernt styrsystem Jämförelse mellan ett PLC system och ett styrsystem med reläer När man konstruerar för relästyrning så har man normalt några funktioner att välja mellan. Man kan seriekoppla kontakterna eller parallellkoppla dem, man har tillgång till tidreläer osv. För att få korrekt funktion så kopplar man ihop dessa olika funktioner så att styrningen fungerar som man tänkt sig. Genom att bygga samman ett antal logiska funktioner kan man se till att styrdonen agerar på ett korrekt sätt. När man programmerar ett PLC-system så är det egentligen detta man gör; man bygger samman olika funktioner. Viktiga och mest använda funktionerna: OC-funktionen (seriekoppling) ELLER-funktionen (parallellkoppling) INTE-funktionen (normalt sluten kontakt) Fördröjning (tidrelä) Istället för att exempelvis koppla två elkopplare i serie i ett relästyrt system kan du koppla dessa elkopplare till ett PLC-system och sedan använda OC-funktionen i PLC-systemet för att se till att rätt funktion blir utförd. Genom att kombinera alla de ovanstående funktionerna kan du få PLC-systemet att göra mycket avancerade styrningar. Ett annat sätt att uttrycka OC-funktionens beteende är; om alla ingångarna är Till så är utgången Till, annars är den Från. Ett annat sätt att uttrycka ELLER-funktionen; om alla ingångarna är Från är utgången Från, annars är den Till. 7
Introduktion till ett modernt styrsystem Några exempel på funktioner Med några enkla exempel ska vi visa hur du kan programmera ett PLC-system till att utföra de funktioner du önskar. Genom att endast använda funktionerna OC, ELLER, INTE och Fördröjning ska vi styra en kontaktor, som i sin tur styr en motor. Exempel 1 En motor ska startas om Startknappen påverkas. Startknappen kopplas till ingång X1 och kontaktorn kopplas till utgång Y0. A K A Startknapp K Kontaktor M Motor K M Elschema X1 Y0 X1 Startknapp Y0 Motor Reläschema 8
Introduktion till ett modernt styrsystem Exempel 2 En motor har försetts med två startknappar. Motorn ska startas om bägge startknapparna påverkas samtidigt. Startknapp 1 kopplas till ingång X1 och Startknapp 2 kopplas till ingång X2. Kontaktorn kopplas till utgång Y0. A B K A Startknapp 1 B Startknapp 2 K Kontaktor K M M Motor Elschema X1 Y0 X2 X1 Startknapp 1 X2 Startknapp 2 Y0 Motor Reläschema 9
Introduktion till ett modernt styrsystem Exempel 3 Vi gör ingen ändring i elkopplingen men däremot vill vi förändra funktionen. När man använder PLC-system för att styra med är det enkelt att förändra funktionen. Man behöver inte koppla om några trådar, det är bara att ändra programmet. Motorn ska startas om en eller bägge startknapparna påverkas. Startknapp 1 kopplas till ingång X1 och Startknapp 2 kopplas till ingång X2. Kontaktorn kopplas till utgång Y0. A K A Startknapp 1 B B Startknapp 2 K Kontaktor K M M Motor Elschema X1 X2 Y0 X1 Startknapp 1 X2 Startknapp 2 Y0 Motor Reläschema 10
Introduktion till ett modernt styrsystem Exempel 4 Vi utökar styrningen med en Stoppknapp. Startknappen är kopplad till ingång X1 och Stoppknappen till ingång X3. Motorn ska startas om Startknappen påverkas OC INTE Stoppknappen påverkas. A K B K A Startknapp 1 B Stoppknapp 1 K Kontaktor M Motor M Elschema X1 X3 Y0 X1 Startknapp 1 X3 Stoppknapp 1 Y0 Motor Reläschema 11
Introduktion till ett modernt styrsystem Exempel 5 En motor ska startas 5 sekunder efter det att Startknappen påverkats. Startknappen kopplas till ingång X1 och kontaktorn kopplas till utgång Y0. A B T A Startknapp 1 B Stoppknapp 1 T Timer T K K M Kontaktor Motor K M Elschema X1 T1 X3 T1 K50 Y0 X1 Startknapp 1 X3 Stoppknapp 1 T1 Timer K50 Timertid (5 sek) Y0 Motor Reläschema 12
Introduktion till ett modernt styrsystem Fundera själv Fundera en stund på vilka funktioner du får om du matar in dessa Reläschema i ditt PLC-system. X0 X1 X3 T1 K30 T1 Y0 X0 X1 Y0 X3 X1 X0 Y0 X3 X0 X1 Y0 X3 X0 X1 X3 Y0 X0 X1 X3 X1 X0 Y0 X1 X0 13
Introduktion till ett modernt styrsystem Sammanfattning Reglerna för hur ett styrsystem ska styra bestäms genom att ett antal logiska funktioner anges. Reläschema eller genom att skriva PLC-instruktioner. Vi har här helt inriktat oss på Reläschema, eftersom det är mest effektivt. De logiska funktioner som vi har tittat på är INTE, OC, ELLER och fördröjning. Genom att kombinera dessa kan du lösa de flesta problem som förekommer i en styrteknisk anläggning. Kombinationen gör du genom att koppla ihop dessa funktioner på olika sätt. Då får du en koppling som motsvarar de regler som ska gälla för detta styrsystemet. Dessa regler ska sedan styras (påverkas) av de tillstånd som de olika ingångarna har. Ett styrsystem kan enkelt sägas bestå av tre delar; ingångar, utgångar och dess logiska regler. Genom ingångarna får styrsystemet information om vad som händer i den maskin som styrs. Informationen om detta fås via olika typer av givare. Genom utgångarna har styrsystemet möjlighet att påverka styrdonen. De logiska reglerna anger när respektive utgång ska vara Till. Reglerna kan till exempel ange; om ingång 3 är Till då ska utgång 4 vara Till. Genom att ange denna typ av regler bestämmer man styrsystemets funktion. Ett styrsystem är en apparat som programmeras genom att kombinera olika funktioner. Med hjälp av dessa funktioner, och tillstånden på ingångarna styrs tillstånden på utgångarna. 14
Introduktion till ett modernt styrsystem Exempel på programmering av logiska regler: Regel 1 Om ingång 3 är Till och ingång 5 är Till då ska utgång 12 vara Till. Förklaring Du har gjort en OC-funktion mellan ingång 3 OC 5. Denna OC-funktion ska styra utgång 12. Regel 2 Om ingång 2 är Till ska utgång 6 bli Till efter 5 sekunder. Förklaring Du har programmerat en fördröjning i styrsystemet. Denna styrs av ingång 2 och den styr utgång 6. Med hjälp av Reläschema är det relativt enkelt för oss att beskriva den funktion som vi önskar. Därför använder de flesta PLC-programmerare detta symbolspråk. Reläschema måste översättas till PLC-språket för att PLC-systemet ska kunna använda det. Denna översättning kan gå till på två sätt: 1. Manuell översättning, man översätter kontakt för kontakt i Reläschema till PLC-program, inmatning av PLC-program sker oftast via en handhållen programmeringsenhet. 2. Med hjälp av dator. Det finns till de flesta PLC-fabrikaten program för PC där man matar in sitt Reläschema och får ut sitt PLC-program. För att beskriva en hel PLC-styrd anläggning måste man dels beskriva hur olika givare och styrdon är kopplade till PLC-systemet och dels beskriva de logiska regler som gäller för hela styrningen. Först då kan man utläsa den totala funktionen av styrningen. Vilka logiska regler som gäller för styrningen, alltså hur PLC-systemet ska styra, kan du förstå genom att studera ett Reläschema (eller ett Funktionsblocksschema). Ska du fullt ut förstå hur en PLC-styrd anläggning fungerar måste du läsa och förstå både elschemat och relä- eller funktionsblockschemat. Först då kan du förstå helheten i styrningen. 15
Introduktion till ett modernt styrsystem Kulsortering med PLC Som exempel väljer vi en kulsorteringsutrustning. Maskinen har till uppgift att sortera kulor av olika material, glaskulor respektive metallkulor. Kulorna kommer till maskinen i blandat tillstånd, dvs glas- och metallkulor huller om buller. De ska sedan skiljas åt och förpackas i vars en låda, glaskulorna för sig och metallkulorna för sig. Kulsorteringsverk ur ska man då få PLC-systemet att göra denna uppgift? Först måste man ta reda på hur man ska kunna skilja på de olika kulorna. Enklaste är ju att montera en induktiv givare som känner vilken kultyp som kommer. En induktiv givare känner ju av metall så den bör kunna ge signal när en metallkula kommer till magasinet. Problemet är att den induktiva givaren ger ingen signal både när det kommer en glaskula OC när det inte finns någon kula alls! Detta löser vi genom att montera ytterligare en givare som känner av om det överhuvudtaget finns någon kula i magasinet. Vi väljer en optisk givare som känner alla material. Genom att kombinera dessa givare så här kan vi reda ut vilken kula som finns i magasinet: Typ av kula Induktiv givare Optisk givare Metallkula Ger signal Ger signal Glaskula Ger ej signal Ger signal Ingen kula Ger ej signal Ger ej signal Genom att låta PLC-systemet känna av tillstånden på den induktiva och den optikska givaren kan vi alltså få reda på vilken typ av kula som står näst i tur att förpassas till sin låda. Att skilja olika kulsorter åt är den svåraste uppgiften, att sedan transportera kulorna från magasinet till lådorna görs med hjälp av en skyttelcylinder och två mindre cylindrar. 16
Introduktion till ett modernt styrsystem I styrningen av kulsorteringen är det fråga om kortare sekvenser. Man gör ett val beroende på vilken typ av kula man har och sedan kör man åt ena eller åt andra hållet. Att åtgärder görs efter varandra, i rad, kallas för att de utförs i sekvens. Ur säkerhetssynpunkt har man stora krav på applikationen. I kulsorteringen är det mindre fara för personskador men maskinen i sig kan skadas om man kör skyttelcylindern vid fel tillfälle. Att i stället för konventionell relästyrning använda PLC-system för att styra anläggningen innebär att konstruktionsarbetet blir ganska likartat men att arbetsinsatsen blir mindre framförallt vid omkonstruktioner. Den hjälp du får av MEDOC, programvaran för att programmera PLC-systemet, gör att du arbetar betydligt effektivare. Om du önskar kan du programmera eller felsöka med hjälp av handdosa (programmeringsenhet), men då får du inte samma hjälp som om du använder datorn för att programmera med. PLC-systemet är dessutom väldigt slitstarkt och har inga mekaniska delar, vilket innebär att det blir mindre underhållsarbete. Eftersom Mitsubishi Electrics PLC-system är ett av de mest använda PLC-fabrikaten kan du dessutom vara säker på att de har den prestanda och funktioner som du behöver. Du kan lita på att det program du matar in verkligen utför de funktioner som du avser. Programmet sparar du på datorn, vilket gör att det är enkelt att vid senare tillfälle göra ändringar etc. Om du av någon anledning behöver byta PLC-system är det då enkelt att ladda ner programmet i det nya PLC-systemet. Du behöver heller inte ha speciellt mycket mer kunskap för att använda PLC-system än om du konstruerar relästyrningar. Tekniken är densamma men du använder mer datorstöd. Visst datorkunnande bör du dock ha. Denna kunskap plus den du behöver om PLC-systemet får du enklast genom att låta Beijer Electronics utbilda dig. Av oss kan du dessutom få all hjälp du behöver med konstruktion och programmering. Beijer Electronics säljer ett stort antal PLC-system per år och har stor erfarenhet att hjälpa sina kunder med de problem som kan uppstå, oavsett om du är PLC-expert eller nybörjare. 17
Introduktion till ett modernt styrsystem Elkonstruktionen Denna konstruktion gör du på samma sätt som tidigare när du konstruerat för relästyrning. Skillnaden är bara att alla givare och styrdon kopplas till in- eller utgångarna på PLC-systemet istället för till kontakterna på reläet. Elritningen på det styrobjekt som ska styras i detta exemplet ser ut så här: Elschema kulsorterare 1,2K TOM 3A+ 2A+ 1AV 1A 24V = Magnetventil = Givare 0V Fotoelektrisk sensor, kulavkänning Induktiv sensor, metallavkänning Vänster utstötare, minusläge öger utstötare, minusläge Skyttelcylinder vänster läge Skyttelcylinder mittläge Skyttelcylinder höger läge Driftomkopplare Elritning på kulsorteringsanläggning Denna följer konventionella regler för hur elritningar ska upprättas. En del ritar PLC-systemets in- och utgångar horisontellt, andra ritar dem vertikalt. Efter detta så monteras troligen PLC-systemet och dess kringutrustning. Detta följer också normalt tillvägagångssätt. Det enda du ska tänka på är att följa instruktionerna för montering av PLC-systemet. Det är också viktigt att PLC-systemet sitter monterad i en miljö som är godtagbar. Instruktioner om detta finns att läsa i manualen. När du gjort konstruktionen är det dags att välja apparaterna. När det gäller PLC-system så finns det ett antal storlekar att välja mellan, från de som har bara några stycken in- och utgångar till de som kan hantera flera tusen. Välj ett PLC-system som klarar det antal in- och utgångar som du behöver. En bra tumregel är att välja ett PLC-system som klarar 30% utökning vid ett senare tillfälle. 18
Introduktion till ett modernt styrsystem Konstruktion av PLC-programmet Börja med att fundera över när de olika styrdonen (reläer, lampor, magnetventiler etc) ska vara påverkade. På detta sätt har du också angett när PLC-systemets utgångar ska vara Till. Exempel Magnetventilen styr cylindern som skjuter ut kulorna till behållaren med glaskulor, denna ska vara påverkad när skyttelcylindern är i sitt rätta läge. Om du beskriver varje styrdon på detta sätt har du också angett PLC-programmets funktion. De styrdon som finns i detta styrobjekt är följande: 1. Skyttelcylinder 2. Cylinder som skjuter glaskulorna till sin låda 3. Cylinder som skjuter metallkulorna till sin låda Om vi skulle beskriva när dessa ska påverkas skulle det kunna se ut så här: 1. Skyttelcylindern ska först styras till inspektionsläget (med en kula). Beroende på om det är en metall- eller glaskula ska den sedan styras antingen till lådan för glaskulor eller till lådan för metallkulor. Därefter ska den köras tillbaka till utgångsläget igen. 2. Cylindern som skjuter glaskulor ska börja arbeta då skyttelcylindern har nått läget vid lådan för glaskulor. Då ska den skjuta ut kulan och sedan återvända till utgångsläget. 3. På samma sätt ska cylindern för metallkulor fungera, med den skillnaden att det är när skyttelcylindern nått läget för metallkulor som den ska börja arbeta. Beskrivet i Reläschema ser en del av programmet ut så här: Skyttelcylinder vänsterläge Timer Cylinder vänster utstötare Cylinder vänster utstötare Skyttelcylinder vänsterläge Timer K2 Timer Reläschema för styrning av cylinder för glaskulor 19
Introduktion till ett modernt styrsystem Skyttelcylinder högerläge Timer Cylinder vänster utstötare Cylinder vänster utstötare Skyttelcylinder högerläge Timer K2 Timer Reläschema för styrning av cylinder för metallkulor Som du märker är det viktigt att först fundera ut hur och när de olika styrdonen ska påverkas. Om detta är klart är halva jobbet gjort. Sedan bör man fundera över vad de olika villkoren betyder. Exempelvis Cylindern som skjuter glaskulor ska börja arbeta då skyttelcylindern har nått läget vid lådan för glaskulor. Vilka givarsignaler kan hjälpa mig att avgöra när skyttelcylindern har nått läget vid lådan för glaskulor? Exempelvis kan en givare ge fullständig information, ibland behövs flera för att avgöra vilken typ av kula som befinner sig i cylindern. Då behövs en induktiv och en optisk givare för att tydligt klargöra OM det finns en kula, och VILKEN typ av kula det är. Det kompletta programmet hittar du i appendix, naturligtvis finns det ett antal funktioner att förbättra för att göra programmet effektivare. Fundera över vilka! Du bör också fundera över om det ska finnas några speciella förreglingar som behöver läggas in. Exempelvis skulle detta kunna vara att cylindern för glaskulor inte på några villkor får gå framåt förrän 0,5 sekunder efter att skyttelcylindern har nått sitt läge. Skriv ned dessa förreglingar och fundera på var de skulle kunna läggas in i PLC-programmet. Inmatning av PLC-programmet Själva inmatningen gör du med hjälp av MEDOC. Du matar in följande: 1. Benämningslistan, dvs du sätter namn på PLC-systemets in- och utgångar. Exempel på namn är Skyttel, Ind-Givare osv. Detta är för att programmeringen ska bli lättare senare. 2. Du ritar in ditt Reläschema i MEDOC Ovanstående program tar cirka 15-20 minuter att mata in i MEDOC. 20
Introduktion till ett modernt styrsystem Test och igångkörning För att vara säker på att all inkoppling är korrekt kan du med MEDOCs hjälp testa detta. Du kan enkelt på skärmen se vilka tillstånd som varje givare har, och du kan dessutom tvångssätta utgångarna. Detta gör att du exempelvis kan sätta utgången för styrning av cylinder för glaskulor och på så sätt se att cylindern rör sig och går åt rätt håll. Du kan alltså testa: 1. Att alla givare ger korrekt signal vid rätt tillfälle 2. Att alla styrdon rör sig vid rätt tillfälle och i rätt riktning Detta kan du göra genom att använda MEDOC och på datorns skärm får du all information du behöver. Provkörning av PLC-program Detta gör du också med hjälp av MEDOC. På skärmen kan du studera varje in- eller utgång när du provkör programmet. Du kan se statusen på hela PLC-programmet direkt på skärmen och detta är en ovärderlig hjälp när man provkör sitt program eller när ett fel inträffar. Eventuell ändring av funktion Detta är väldigt lätt att göra med MEDOC. När du upptäcker en felfunktion så korrigerar du genast denna i datorn. Därefter sparar du programmet på datorns hårddisk för att sedan föra över det nya PLC-programmet till datorn. Sedan kan du provköra ditt nya PLCprogram direkt. Dokumentation Med hjälp av MEDOC får du ut en mycket bra dokumentation. Du får ut exempelvis: 1. Benämningslistan, med alla namnen på in- och utgångar 2. PLC-programmet, i Reläschema eller PLC-instruktioner 3. Korsreferenslistor som beskriver hur de olika utgångarna påverkas. Exempelvis kan du se vilka ingångar som påverkar en speciell utgång. Detta är otroligt värdefullt vid felsökning Det finns ett stort antal listor att få ut från MEDOC men dessa är de mest använda. När denna fas är genomförd är projektet drifttaget och klart. Vid framtida utbyggnader eller vid felsökning har du stor nytta av MEDOC. 21
Introduktion till ett modernt styrsystem Vad finns inuti PLCn? Vi har tidigare studerat utsidan av PLC-systemet, där vi har tittat på ingångar, utgångar osv. Om vi tittar inuti PLC-systemet kommer vi naturligtvis bara att se ett antal datorchips eftersom PLC-systemet är en dator som innehåller processor, minne och buss. Men om vi tittar mer på vilka funktioner som utförs av PLC-systemet så kan vi dela upp PLC-systemet i några delar: Elektronik för ingångar (optokopplare) Minne för att lagra ingångarnas status, ingångsminne Elektronik och program för att kunna köra och utföra de program vi matar in i PLCsystemet Minne för att använda som mellanlagring vid körning av program, minnesceller Minne för att lagra utgångarnas status, utgångsminne Elektronik för utgångar (reläer) Alla ingångar, utgångar och minnesceller har ett namn: Ingångar heter X0, X1, X2 osv Utgångar heter Y0, Y1, Y2 osv Minnesceller heter M0, M1, M2 osv 22
Introduktion till ett modernt styrsystem ur arbetar PLC-systemet? När du startar PLC-systemet genom att sätta omkopplaren i läge RUN börjar PLC-systemet sitt arbete. Detta arbete kan delas in i tre faser: 1. Inläsning, PLC-systemet läser in alla ingångarnas status och lagrar dessa i minne. Varje ingång har en minnescell. Om ingången är Till läggs en 1:a i minnescellen, om den är FRÅN läggs en 0:a. 2. Bearbetning, PLC-systemet kör det program som du matat in rad för rad. Den utför de tester du bett den om, exempelvis att kolla om ingång 4 är Till Resultatet av detta blir att den för varje utgång lägger en 1:a eller en 0:a i dess minnescell. 3. Utläsning, PLC-systemet lägger ut de 1:or och 0:or som finns i varje utgångsminne. Ligger det en 1:a i minnescellen så sätts utgången, ligger det en 0:a så sätts den inte. Detta är PLC-systemets arbetssätt. Dessa 3 faser utför den hela tiden. Precis som en vanlig dator så sitter det en processor som har ansvar för att detta förlopp utförs effektivt och med jämna mellanrum. Förfarandet utförs ungefär var 5:e millisekund. Dvs att varje signal läses in eller ut ungefär var 5:e millisekund. Sedan börjar PLCsystemet om med att läsa in insignalerna till ingångsminnet, köra PLC-programmet, läsa ut utgångsminnena till utgångarna osv. Detta arbetssätt kallas cyklisk bearbetning eftersom den gör om samma saker hela tiden. Varje cykel tar cirka 5 millisekunder vilket innebär att ditt PLC-program körs cirka 200 gånger i sekunden! Det är viktigt att du har detta arbetssätt klart för dig annars är risken att du skriver program som inte fungerar som du tänkt dig. Exempelvis är det viktigt att du funderar över i vilken ordning du lägger instruktionerna i PLC-programmet. Men om du tänker på detta behöver du inte i detalj känna till hur PLC-systemet fungerar. Dessutom har du jättebra hjälp av MEDOC när det gäller att kontrollera hur ditt PLCprogram arbetar. 23
Appendix 1 Appendix Funktionsdiagram IND: Induktiv sensor, metall FOTO: Fotoelektrisk sensor, kulor Skyttelcylinder mittläge 1 Timer 0 1 Sek FOTO 2 IND x FOTO x Timer 0 Skyttelcylinder vänster 5 IND x FOTO x Timer 0 Skyttelcylinder höger 3 Skyttelcylinder vänsterläge Cylinder vänster utstötare /Timer 2 6 Skyttelcylinder högerläge Cylinder vänster utstötare /Timer 4 Timer 1 4 Sek Timer 3 4 Sek Timer 2 2 Sek Timer 4 2 Sek Vänster utstötare, minusläge x Timer 1 öger utstötare, minusläge x Timer 2 4 Skyttelcylinder höger 7 Skyttelcylinder vänster Skyttelcylinder mittläge Skyttelcylinder mittläge 24
Appendix Reläschema kulsorterare M1 M4 M7 Skyttelcylinder mittläge Skyttelcylinder mittläge RST M0 SET M0 M8002 M2 RST M1 M5 M0 Skyttelcylinder mittläge SET M1 M3 RST M2 M1 Induktiv sensor Fotoelektrisk sensor Timer1 SET M2 M4 M2 M0 Skyttelcylinder vänsterläge RST M3 SET M3 M3 Vänster utstötare, minusläge Timer1 RST M4 SET M4 M6 RST M5 M1 Induktiv sensor Fotoelektrisk sensor Timer0 SET M5 M7 RST M6 25
Appendix M5 M0 M6 M1 Skyttelcylinder högerläge öger utstötare, minusläge Fotoelektrisk sensor Timer 3 SET M6 RST M7 SET M7 K10 Timer0 M3 K40 Timer1 M6 K20 Timer2 K40 Timer3 M4 K20 Timer4 Y0 M5 Skyttelcylinder höger M2 Y1 M7 Skyttelcylinder vänster M6 Timer4 Y2 M3 Timer2 Cylinder höger utstötare Y3 Cylinder vänster utstötare END 26
MELSEC FX-programmering Säkerhetsinformation 1 Säkerhetsinformation Denna handbok vänder sig till elfackutbildade användare som har kännedom om säkerhetsstandarder och kunskap i automationsteknik. Projektering, installation, provning och besiktning av anläggningar med PLC ur MEL- SEC FX-serie skall utföras av behörig personal. All installation skall vara fast och utföras av behörig installatör. All modifiering, ändring och ombyggnad av produkten är förbjuden. Utrustningen får endast användas av personal med lämplig utbildning. Produkten får ej användas i explosiv miljö. Reservdelar måste vara godkända av G & L Beijer Electronics AB. Läs manualen innan produkterna används. Nödstopp och säkerhetsfunktioner får ej styras från utrustningen. Starkströmskablar och signalkablar skall vara förlagda åtskilda. Varningssymbol Denna manual innehåller en varningssymbol med olika innehåll som skall uppmärksamma viktig information och syftar till att öka personsäkerheten och skydda utrustningen. När symbolen med dess innehåll upptäcks skall texten läsas och klargöras. Fara Uppmärksammar att död eller allvarlig skada kommer troligen att orsakas på person eller egendom om inte nödvändiga försiktighetsåtgärder Varning Uppmärksammar att död eller allvarlig skada kan komma att orsakas på person eller egendom om inte nödvändiga försiktighetsåtgärder vidtages. Försiktighet Uppmärksammar att mindre skada kan komma att orsakas på person eller egendom om inte nödvändiga försiktighetsåtgärder vidtages. Beijer Electronics AB 1-1
Säkerhetsinformation MELSEC FX-programmering 1-2 Beijer Electronics AB
MELSEC FX-programmering Inledning 2 Inledning 2.1 Översikt och omfattning Denna manual ger en detaljerad beskrivning i hantering och programmering av FX0S, FX0, FX0N, FX, FXU och FX2N systemen. För information angående PLC-hårdvara och installation hänvisas läsaren till FX-systemmanual. ur man använder manualen Manualen täcker alla funktioner i hela FX-serien. Därför visas i radhuvudet vilka PLC som kan använda sig av den beskrivna instruktionen. FX0(S) FX0N FX FXU FX2N Om systemets ruta har en punkt, kan beskriven instruktionen användas. FX0(S) -Alla FX0 och FX0S PLC-systemen FX0N -Alla FX0N PLC-systemen FX -Alla FX PLC-systemen med CPU version lägre än 3.30 FXU -Alla FX PLC-systemen med CPU version 3.30 eller högre FX2N -Alla FX2N PLC-systemen FX(U) omfattar FX och FXU Beijer Electronics AB 2-1
Inledning MELSEC FX-programmering FX familjen Detta är en generellt uttryck som ofta används för att beskriva alla PLC-systemen utan att specificera den individuella typen eller modellen. FX och FXU Eftersom produkter utvecklas och förbättras med tiden tillkommer nyare och bättre funktioner. Ibland inträffar förändringar inne i systemens CPU (Central Processing Unit). Dessa förändringar, liksom i vanliga persondatorer, medför versionsändringar. Listan nedan visar vilka förändringar som skett i den nya FXU:n (CPU ver 3.30). FX CPU version 3.30 Följande instruktioner har tillkommit: ASCI (FNC82), CCD (FNC84), FLT (FNC 49), EX (FNC83), PID (FNC88), RS (FNC80), SER (FNC61), SORT (FNC69), SQR (FNC48). Mjukvara för FX-485 1:N nätverk (protokoll 1 och 4) Följande instruktioner har uppgraderats: EI (FNC 04), BMOV (FNC15), SCS (FNC53), PLSY (FNC57), FMOV (FNC16), MEAN (FNC45), ABSD (FNC62), DSW (FNC72), SEGL (FNC74), PR (FNC77). Följande adressområden har tillkommit: Ingång/Utgångsadresser kan i mjukvaran adresseras individuellt upp till 256 st. Totalt kan 256 ingångar/utgångar kombinerat adresseras. jälpminnesceller är utökade till 1536 st (M0-M1535) Dataregister är utökade till 1000 st (D0-D999) Valfria RAM filregister har tillkommit, 2000 st (D6000-D7999) Pekare har utökats till 128 st (P0-P127) Följande instruktioner har tagits bort: ANRD (FNC91), ANWR (FNC92), BLK (FNC97), MCDE (FNC98), MNET (FNC90). 2-2 Beijer Electronics AB
MELSEC FX-programmering Inledning 2.2 Att tänka på då programmeringsenhet används FX CPU version 3.30 och senare De nya instruktionerna i FX ver 3.30 kan även nås från en programmeringsenhet med äldre mjukvara. Dock, kan vissa standard applikationsinstruktioner programmeras i kombination med vissa specialminnesceller och därmed uppnå samma funktion som med den nya instruktionen. Nedan beskrivs vilken mjukvara som klarar av instruktionerna. Modell nummer Mjukvaran kräver användning av minnescell Instruktionerna kan användas direkt FX-10P/FX-20P V 1.20 fr o m V2.00 Ursprunglig instruktion kombinerad med specialminnescell efterliknar den nya instruktionen. Befintlig FX-instruktion Används för att efterlikna Benämning FNC nr Specialminne Ny instruktion Benämning FNC-nr MOV 12 M8190 Squareroot SQR 48 MOV 12 M8191 Float FLT 49 RAMP 67 M8193 Data search SER 61 RAMP 67 M8194 RS232 RS 80 FMOV 16 M8196 ex till ASCIII ASC 82 FMOV 16 M8197 ASCII till ex EX 83 FMOV 16 M8195 Sum Check CCD 84 Beijer Electronics AB 2-3
Inledning MELSEC FX-programmering Exempel Det är mycket viktigt att formatet är korrekt för att få den efterliknade instruktionen att arbeta korrekt. Specialminnescellen måste ettställas med en SET-instruktion direkt före instruktionen som skall modifieras. LD X0 SET M8190 MOV K36 D10 X0 MOV SET K36 M8190 D10 Motsvarar LD X0 SQR K36 D10 X0 SQR K36 D10 Användning av de nya interruptpekarna När de nya interruptpekarna I010-I060 skall programmeras tillsammans med SCS (FNC53) eller SCR (FNC54) instruktionerna med hjälp av en gammal programmeringsenhet, skall följande specialminnesceller ersätta önskad interruptpekare: Minnescell används för att ersätta önskad interruptpekare M8181 M8182 M8183 M8184 M8185 M8186 Interruptpekare I010 I020 I030 I040 I050 I060 Användning av M8198 tillsammans med BMOV-instruktionen När BMOV (FNC15) används tillsammans med ettställd M8198 då skiftas användandet av Source och Destination parametrarna, d v s Source blir Destination och vice versa. Detta medför att programmerare kan använda gammal mjukvara/programmeringsenheter för att flytta värden in i filregister med BMOV. Detta är inte tillåtet i äldre programmeringsenheter att ange ett filregister som destination i en BMOV instruktion. 2-4 Beijer Electronics AB
MELSEC FX-programmering Inledning FX2N CPUer alla versioner Den nya CPUn erbjuder FX-användaren många nya möjligheter och instruktioner. För att kunna utnyttja alla möjligheterna måste man uppgradera äldre versioner av mjukvara och programmeringsverktyg. Det är inte nödvändigt att uppgradera befintliga programmeringsverktyg tillsammans med FX2N enheter upp till funktionalitet som finns i FX ver 3.30. Modell nummer Instruktionerna kan användas direkt för FX2N FX-10P/FX-20P fr o m V3.00 Observera Om uppdaterad programvara eller programmeringsenheter används kan programmering ske på vanligt sätt enligt beskrivning i följande kapitel och programmeringstekniken beskriven i detta kapitel kan ignoreras. Beijer Electronics AB 2-5
Inledning MELSEC FX-programmering 2-6 Beijer Electronics AB
Grunderna MELSEC FX-programmering 3 Grunderna 3.1 Styrsystemets inre uppbyggnad Ett PLC-system består av elektroniska kretsar, vars hjärta är en CPU (mikrodator). Denna CPU bestämmer systemets funktion och bearbetar instruktionerna i den ordning de är inskrivna. Givarna som är anslutna till ett ingångskort kan ha en adress X3, där X betyder ingång och 3 är adressnumret. Lasterna (styrobjekten) ansluts till utgångskortet som får en unik adress tex Y4, där Y betyder utgång och 4 är adressnummer. Ingångskorten hanterar 24 V signaler och på utgångskorten kan spänningen variera med valet av utgångskrets. Relä: 24V DC eller 220 V AC. Transistor: 24 V DC. Triac: 220 V AC. PLC-systemet har interna hjälpfunktioner som tex minnesceller M (jmfr hjälprelä), räknare C, tidskretsar T. Dessa adresser (funktioner) aktiveras som utgångar och deras tillstånd (1 eller 0 ställda) kan avläsas obegränsat antal gånger i ett program. Instruktionerna skrivs in med programmeringsenheten som serie eller parallellkoppling, normalt öppna eller normalt slutna kontakter etc. Instruktionerna för styrsystemet utgörs av funktion och kanalnummer. En samling instruktioner utgör ett program. 3-1
MELSEC FX-programmering Grunderna 3.2 Programbearbetning I styrenheter uppbyggda av reläer sker alla styrningsförfaranden parallellt (samtidigt), men i programmerbara styrsystem utförs de sekventiellt (efter varandra) enligt en programmeringssekvens, och upprepas cykliskt. 3.2.1 Direktexekvering Resultatet av programbearbetningen utmatas direkt under programcykeln vilket innebär att ingångars-och utgångars status ej sparas och dessa blir därför inte uppdaterade via något minne. 3.2.2 I/O kopiering Med I/O kopieringsmetoden bearbetas hela programsekvensen, och först därefter förs resultatet till utgångarna (Y). I/O står för Input (I, ingångar) och Output (O, utgångar). Bearbetningen av programmet kan delas upp i tre funktioner: Inläsning av ingångar Programbearbetning Utmatning till utgångar I/O minnet är ett internt minne i PLCn där ingångars och utgångars status mellanlagras. Inläsning av ingångar Före den cykliska programbearbetningen läser styrsystemet av de olika ingångarnas tillstånd eller värde och lagrar dem i I/O minnet. Därefter är det inte längre ingångarna utan I/O minnet som avläses under programbearbetningen. Ändringar på ingångssidan kan bara tas i beaktande när den pågående cykeln är slut, dvs. I/O minnet uppdateras först före programbearbetningen i nästa cykel. Programbearbetning Styrsystemet läser av kanalnumrens (ingångar X, minnesceller M, osv.) tillstånd i I/O minnet. Resultatet av instruktionernas funktion samt kanalnumrets status lagras på angiven kanal (I/O-minnet, minnesceller etc). Utmatning till utgångar När programbearbetningen är klar, överförs innehållet i I/O minnet automatiskt till utgångarna och aktiverar där via reläer, triac, eller transistorer de externa lasterna. 3-2