kategória

Biológia állatok Fizikai Földrajz Kémia Matematika Növénytan Számítógépes
Filozófia
Gazdaság
Gyógyszer
Irodalom
Menedzsment
Receptek
Vegyes

ÚJABB HARDVER- ÉS SZOFTVERMEGOLDÁSOK

számítógépes

egyéb tételek

Outpot perifériak

Funkcionalis függõségek, normalformak

Szamítógép halózatok elõnyei

Egyenaramú halózatok

Szamítógép halózatok

Formalis nyelvek a gyakorlatban

A MESTERSÉGES INTELLIGENCIA MÓDSZEREI A PROGRAMOZHATÓ AUTOMATÁKBAN

Fajlrendszerek

Logikai tervezés Elõadasvazlat

A képernyõtervezés elemei

ÚJABB HARDVER- ÉS SZOFTVERMEGOLDÁSOK

A mai programozható vezérlõk a CPU-n, a memóriákon és a kétállapotú be/kimeneteken kívül

számos további hardver- és szoftverelemet tartalmaznak, amivel összetettebb feladatokat ol-

danak meg. A PLC-k moduláris és kompakt kivitelben készülnek. A moduláris felépítésû ve-

zérlõkben az azonos funkciójú hardvereket egy-egy cserélhetõ kártyán helyezik el és ezeket a

hátlapon levõ párhuzamos buszrendszerre csatlakoztatják (5.1. ábra). A be/kivezetékek csat-

lakoztatása rendszerint a homloklapon történik. Valamennyi moduláris PLC tartalmaz köz-

ponti feldolgozó- (CPU-) modult, digitális bemeneti, digitális kimeneti modult, kommuniká-

ciós modult és tápegységet. A kompakt PLC-k ezeket a hardvereket rendszerint egy lapra sze-

relten, nehezen cserélhetõ módon tartalmazzák.

5.1. ábra. Moduláris (rack) rendszerû PLC felépítése

5.1. Analóg be/kimenetek kezelése

Az analóg jelek feldolgozásán a jel digitalizálását, beolvasását, feldolgozását és analóg jellé

történõ visszaalakítását értjük. Ma már mindez alapvetõ elvárás a programozható vezérlõkkel

szemben.

5.1.1. Analóg bemeneti modulok

A fizikai paramétereket mérõ távadók szabványos tartományú (pl. 4...20 mA, 0...20 mA,

0...10 V) jelet állítanak elõ. Ezen analóg jelek megfelelõ elõkészítés (erõsítés, szûrés) után

analóg/digitális átalakítóval (ADC) digitális jelekké (adatokká) alakíthatók. Az ADC-k a jel

digitalizálása során kvantálási (felbontási) és mintavételezési mûveletet végeznek. Legfonto-

sabb mûszaki jellemzõik a felbontás, pontosság, konvertálási idõ. A kvantálásra példaként

vizsgáljuk meg a 0 és + 10 V közötti jel átalakítását 8, ill. 10 bites felbontású ADC-vel:

− 8 bites felbontás esetén: 10 V/256 = 39,1 mV/osztás;

− 10 bites felbontás esetén: 10 V/1024 = 9,76 mV/osztás.

Az analóg/digitális átalakítás többféle módon végezhetõ el. Leggyakrabban az ún. ket-

tõs integrálású, a sorozatos közelítésû, ill. a párhuzamos mûködésû ADC-ket alkalmazzák. A

kettõs integrálású megoldás elõnye a nagy zavarvédettség, hátránya a viszonylag hosszú kon-

vertálási idõ miatt elérhetõ alacsony mintavételezési frekvencia (~ 10-20 konverzió/mp). Az

utóbbi két típust a rövid konvertálási idõ (~ µs), és a magas mintavételezési frekvencia jel-

lemzi. Az ADC-k mûködhetnek folyamatos, ill. indított üzemmódban.

A folyamatos üzemû átalakító ciklikusan, rendszerint valamilyen idõalapról vezérelve

digitalizálja az analóg jelet. Az indított üzemû ADC a PLC-tõl kapott indítójel (START) hatá-

sára kezdi a konverziót, majd annak befejeztét (READY) visszajelzi. Ekkor a digitalizált érték

beolvasható a PLC központi egységébe. Az ADC-k rendszerint analóg multiplexerrel és több

analóg csatornával vannak ellátva. Nem szabványos értékû, különbözõ jeltartományú analóg

bemenõjelek esetén szükség lehet a jel erõsítésére programozható erõsítõvel. Az ADC beme-

netén az analóg jel mintavételezésének idején gondoskodni kell a jel viszonylagos állandósá-

gáról és szûrésérõl. Elõbbit rendszerint ún. mintavételezõ-tartó áramkörrel (Sample/Hold,

S/H), utóbbit aluláteresztõ RC-szûrõvel oldják meg. Nyolccsatornás analóg bemeneti modul

látható az 5.2. ábrán [12].

5.2. ábra. Nyolccsatornás analóg bemeneti modul

Az 5.2. ábra szerinti PLC címtartománya révén két analóg bemeneti modul, azaz 16

csatorna lekezelésére képes az 5.3. ábrán látható írási és olvasási kódokkal [12].

5.3. ábra. Analóg bemeneti modul írása (a) és olvasása (b)

Az ADC-t kezelõ programnak a csatorna címzését, az ADC indítását, majd a konvertá-

lási idõ leteltével BUSY a digitalizált érték beolvasását kell tartalmaznia. Az adatokat a

program által kijelölt és e célra fenntartott memóriába olvassák be. Az analóg bemeneti mo-

dul biztonságos mûködésének felügyelete, kezelése további szolgáltatásokat igényel, pl. a

bemeneti vonalszakadás észlelését, a jeltartományváltás lehetõségét, minimum-maximum

érték tárolását és figyelését, határérték-túllépés jelzését stb, amit rendszerint saját mikroszámí-

tógéppel vezérelt analóg modullal oldanak meg. Egy ilyen mikroszámítógéppel vezérelt ana-

lóg bemeneti modul blokkvázlatát mutatja az 5.4. ábra [8].

5.4. ábra. Mikroszámítógéppel vezérelt analóg bemeneti modul

Az 5.4. ábra szerint a 16 bites ADC kimenete optoleválasztóval kapcsolódik a belsõ

CPU-ra. A modul feszültségellátását DC/DC konverter végzi. Az analóg bemeneti modul és a

PLC közötti kommunikáció a két CPU között párhuzamos sínen történik. Az analóg bemeneti

modult egyrészt a rendszer beüzemelésekor, másrészt a bekapcsolásakor kell inicializálni. Az

ADC hitelesítését, az offset- és erõsítésértékek beállítását a modul elõlapján levõ kezelõszer-

vekkel végzik. A szoftver jellegû inicializálás a megfelelõ adatmozgató utasításokkal vagy

létradiagrammal történhet.

A mikroszámítógépes vezérlésû analóg bemeneti modulokat rendszerint az analóg ki-

meneti modulokkal építik egybe, így az analóg jelek kezelése során a mikroszámítógép funk-

ciói gazdaságosan kihasználhatók. Az analóg jelfeldolgozás szempontjából a decentralizált

megoldás a legelõnyösebb, mert az analóg jel digitalizálása a keletkezés helyén történik, így

az analóg jeltovábbítás elmarad.

5.1.2. Analóg kimeneti jelek kezelése

Az analóg mûködésû beavatkozók, regisztrálók mûködtetéséhez szabványos jeltartományú

analóg jelekre van szükség. Ehhez a PLC-ben feldolgozott adatokat analóg jellé kell alakítani

digitális/analóg átalakítóval (DAC). A digitális/analóg átalakítók a digitális (rendszerint biná-

ris kódú) információt 4...20 mA, 0...20 mA, 0...10 V stb. jeltartományú analóg jellé alakítják.

A digitális/analóg átalakítók legfontosabb mûszaki jellemzõi az OMRON CPM PLC

adatai alapján:

− csatornák száma: 1...8;

− kimeneti analóg jeltartomány: 0...20 mA, 4...20 mA, 0...5 V, 0...10 V, −10...10 V;

− kimeneti impedancia: Ω nagyságrendû;

− bemeneti adat hossza: 8...16 bit;

− konvertálási idõ: µs...ms nagyságrendû/csatorna.

A PLC párhuzamos buszára csatlakoztatható DAC-modul látható az 5.5. ábrán [12].

5.5. ábra. Analóg kimeneti modul blokkvázlata

Az 5.5. ábrán vázolt DAC-modul négycsatornás, a bináris adatokat közvetlenül a PLC

párhuzamos buszáról, míg a vezérlõ- és címinformációt interfészen keresztül kapja. A kimenõ

analóg jel típusának kiválasztása hardveresen ún. jumperekkel állítható be. Az egyes csator-

nákat a 0...3 címbitek címzik. A konverzió indítása szoftveres, a megfelelõ bit 1-be állításával

(5.6. ábra) [12]. A DAC kiviteli mûvelet két lépése: a DAC-csatorna (max. 2 x 4) címének,

majd az analóg jelet reprezentáló 8 bites adat kiadása.

5.6. ábra. A DAC-modul címzése

Az 5.6. ábra szerinti DAC-modul adatai:

analóg jeltartomány (választható):

bináris adathossz:

D/A konvertálási idõ:

terhelõimpedancia:

0...10 V, 0...20 mA, 4...20 mA,

8 bit,

< 5 µs,

0...10 V esetén ≥ 3 kΩ ,

0...20 mA esetén 0...500 Ω ,

4...20 mA esetén 0...500 Ω.

Az analóg kimeneti modul szoftverének kezelése az átalakítandó adatbájt (szó) megfe-

lelõ kimeneti címre küldését és a D/A konverzió vezérlõbitjének az aktiválását igényli.

Az analóg kimeneti modul mûködése, felügyelete és kezelése során az elõzõekben leírt

minimális igényeken túli szolgáltatásokra is szükség van, például a kimeneti jeltartomány

váltása, az erõsítés és offset szoftveres beállítása, mûködési és adatátviteli hibák figyelése,

diagnosztizálása stb. Az igények kielégítésére az analóg kimeneti modult saját mikroszámító-

géppel látják el. Egy ilyen modul igen hasonlít az 5.4. ábrán vázolt analóg modulhoz a kon-

verter értelemszerû cseréjével. A két modul hasonló felépítése indokolja a két egység össze-

vonását. Az analóg kimenetek kezelése terepi buszon történõ hálózati adatátvitellel is megva-

lósítható, ahol az analóg jeltovábbítás elmarad, a D/A konverzió a beavatkozónál történik.

5.1.3. Analóg be/ki modulok

A saját mikroszámítógép által vezérelt és felügyelt ADC- ill. DAC-egységek mûködése sok-

kal megbízhatóbb és a két funkció közös modulon történõ kialakítása mûszaki és gazdasági

szempontból elõnyösebb. Az OMRON CPM típusú PLC-k analóg be/kimeneti moduljának

adatait az 5.1. táblázat tartalmazza [8].

5.1. táblázat. Analóg be/kimeneti modulok adatai

Analóg be-

Jellemzõ

Bemenetek száma

Feszültség be/kimenet

Áram be/

kimenet

menetek

Bemeneti jeltartomány

0 - 10 VDC / 1 - 5 VDC

4 - 20 mA

Maximális névleges bemeneti jel ± 15 V

± 30 mA

Bemeneti impedancia

Felbontás

Pontosság

A/D konverziós adat

Kimenetek száma

Min. 1 MΩ

A teljes skála 1,0 %-a

8 bit, bináris

Kimenetek száma

Kimeneti jeltartomány

Felbontás

Pontosság

A/D konverziós adat

Konverziós idõ

Leválasztás

0 - 10 VDC / - 10 - + 10 VDC 4 - 20 mA

1/256 (- 10 - + 10 VDC beállítása esetén

A teljes skála 1,0 %-a

8 bit, bináris

Max. 10 ms egységenként

Optikai leválasztás az I/O sorkapcsok és a

PLC-jelek között. Nincs leválasztás az

egyes analóg jelek között

A különbözõ bemeneti analóg jeltartományok és a hozzájuk kapcsolódó digitális érté-

kek kapcsolatát az 5.7. ábra szemlélteti [8].

5.7. ábra. Bemeneti analóg és digitális értékek összerendelése

A kimeneti digitális és analóg értékek összerendelés az 5.8. ábrán látható [8].

5.8. ábra. Kimeneti digitális (a) és analóg (b) értékek összerendelése

Az analóg be/kimeneti egységek írása és olvasása MOV utasításokkal történik a for-

ráscímek, ill. célhelycímek megfelelõ hozzárendelésével létradiagrammal. Egy ilyen ADC-,

ill. DAC-kezelõ létradiagramos programot szemléltet az 5.9. ábra [8]. Az ADC-t a mérés elõtt

inicializálni kell, a tartománykód kiküldésével. A tartománykód az analóg jeltartományt kó-

dolja. Az FF04 például a 0...10 V-os jeltartomány kódja.

5.9. ábra. Analóg jelkezelést végzõ létradiagram

Az analóg be/kimenetek kábelezését árnyékolt sodrott érpárral végzik az 5.10. ábra

szerint [8].

5.10. ábra. Analóg be/kimenetek kábelezése

5.2. A PLC szabályozási funkciója

Az elõzõ pontban leírt analóg bemeneti és kimeneti modullal és megfelelõ szoftverrel

a PLC szabályozási feladat ellátására képes az 5.11. ábrán vázoltak szerint.

5.11. ábra. Szabályozási kör kialakítása PLC-vel

A legtöbb programozható vezérlõben a PID-szabályozó algoritmus utasítását definiál-

ják. A PID szabályozó az (5-1) szerinti egyenlet alapján képezi a Y(t) kimenõjelet.

+ + +

Kc * e K_i∫ edt Y

kezd

ahol Y(t) a kimenõjel idõfüggvénye, Kc erõsítés, e hibajel (az angol irodalomban az alapjelet

SP-vel, Setpoint, az ellenõrzõ jelet PV-vel, Process Variable jelölik, így a hibajel e = SP −

PV), Ki az integrálótag erõsítési tényezõje, Ykezd a kimenõjel kezdeti értéke, Kd a

differenciálótag erõsítési tényezõje.

A szabályozás mintavételes jellege miatt az (5-1) egyenlet az (5-2) szerint alakul.

+ K ∑ e +Y

− −

Y_nK_ce_n

iⁱ

kezd

K e_ne_n

ahol Yn a szabályozási kör kimenõjele az n-edik mintavételezéskor, Kc erõsítés, en a hibajel

értéke az n-edik mintavételezésnél, Ki az integrálótag erõsítéstényezõje, Ykezd a kimenõjel

kezdeti értéke, Kd a differenciálótag erõsítési tényezõje, en−1a hibajel értéke az elõzõ (n−1-

edik) mintavételezésnél.

A Siemens S7 típusú PLC az

Y_n

YP_n+ YI_n+ YD_n

algoritmus szerint képezi a kimenõjelet, ahol:

YP_n= K_cSP_n−

PV_n

- arányos rész, (5-4)

YI_n= K_cT_s/ T_iSP_n−

PV_n YX

- integráló rész, (5-5)

YD_n= K_cT_d/ T_sPV_n− 1 −

PV_n

- differenciáló rész. (5-6)

ahol Kc erõsítés, Ts a mintavételezési idõ, Ti az integrálási idõ, SPn az alapjel értéke az n-edik

mintavételezésnél, PVn az ellenõrzõ jel értéke az n-edik mintavételezésnél, YX az integráló

tag értéke az n−1-edik mintavételezésnél, Td differenciálási idõ, SPn−1 az alapjel értéke az

n−1-edik mintavételezésnél, PVn−1 az ellenõrzõ jel értéke az elõzõ (n−1-edik) mintavétele-

zéskor,

Ez a kilenc adat (9 4 = 36 bájt) szükséges a PID-utasítás végrehajtásához.

Az ellenõrzõ jel (PV) és az alapjel (SP) értéke a mérnöki egységekben eltérõ lehet.

Például hõmérséklet-szabályozás esetén az alapjel értéke 642^oC, az ellenõrzõ jel feszültség

(mV, V) dimenziójú. Ilyen esetben a PID-utasítás hívása elõtt az SP- és PV-értékek normali-

zálásáról gondoskodni kell.

A PID-utasítás az (5-3) szerinti algoritmust hajtja végre a 36 bájtos memóriában tárolt

adatokon. A PID-utasítás feltételezi, hogy az elõzõ értékek az ún. LOOP-táblában rendelke-

zésre állnak, például az analóg bemeneti modulról beolvasott adat a LOOP-tábla megfelelõ

rekeszeibe került.

Fentiek alapján a PID-szabályozó programját az alábbiak szerint készíthetjük el:

− a LOOP-táblába betöltjük a szükséges adatokat;

− végrehajtunk egy PID-utasítást;

− az eredményt megfelelõ analóg kimeneti egységre juttatjuk.

A programban gondoskodni kell arról is, hogy a PID funkcióblokkot aktiváló logikai

feltétel a szabályozási mûvelet idején állandóan teljesüljön, különben a szabályozási funkció

leáll! A PID-utasítás biztosítja, hogy a végrehajtás logikai feltételének bekapcsolása a kime-

neten ne okozzon ugrásszerû változást, ami a szabályozott rendszerben kedvezõtlen hatásokat

váltana ki. Az S7-200 PLC-ben a PID-utasítás egyszeri végrehajtási ideje 750...1000 µs.

5.3. Impulzuskimeneti funkciók

A PLC-k impulzuskimeneti funkciói a frekvenciabemenetû eszközök (például a léptetõmotor)

vezérlésére szolgálnak. Az impulzuskimeneti funkció hardverfeltétele általában a kétállapotú

tranzisztoros kimenet, szoftverfeltétele pedig a kiadandó frekvencia elõállítását biztosító uta-

sításokból felépített program.

Az impulzuskimeneteken többféle mûködési mód állítható be, például:

− egyfázisú impulzuskimenet azonos frekvenciával;

− impulzuskimenet a frekvencia fel- és lefutási meredekségének megadásával;

− változtatható kitöltési tényezõjû impulzuskimenet (PWM, impulzusszélesség-

moduláció).

Az impulzuskimenetek egyedi és folyamatos üzemmódban használhatók. Egyedi

módban a PLC a programban meghatározott számú és frekvenciájú impulzust küld. A kime-

netre küldendõ impulzusok száma megadható abszolút és relatív értékként. Léptetõmotoros

pozícionálás esetén az abszolút érték megadásakor a koordináta-rendszer 0 értékéhez viszo-

nyított, míg a relatív érték megadásakor a pillanatnyi helyzethez viszonyított kívánt elmozdu-

lásnak megfelelõ impulzusszámot adjuk meg.

Kifejezetten sokoldalú impulzuskimeneti funkciókat megvalósító utasításokkal rendel-

keznek az OMRON PLC-k. Egyfázisú impulzuskimenet felfutási és lefutási meredekség meg-

adása nélküli használatát segítik a PULSE (65), SPED (64), INI (61), PRV (62) utasítások

(lásd a 3.7. táblázatot).

Ezen utasításokkal az alábbi funkciók teljesülnek:

− a kimeneti impulzusok számának megadása (PULS);

− a kimeneti frekvencia megadása, ill. megváltoztatása (SPED);

− az impulzuskimenet pillanatértékének megváltoztatása (INI);

− az impulzuskimenet leállítása (INI);

− az impulzuskimenet értékének beolvasása (PRV).

Az impulzuskimenetek mûködését szemlélteti a következõ két példa.

Az elsõ példában a PLC 005 bemenetére érkezõ indítójel hatására a 200-as impulzus-

kimenet által vezérelt léptetõmotorra 100 impulzust juttat 60 Hz frekvenciával (5.12. ábra)

5.12. ábra. Léptetõmotoros pozícionálás diagramja

A szükséges beállítások az utasítás memóriaterületén:

DM 6629

DM 6642 0 0

0 Relatív koordináta-rendszer

0 Bármilyen impulzus szinkronizációtól eltérõ beállítása

DM 0000 0 1 0 0

DM 0001 0 0 0 0 Impulzusok száma: 100

A léptetõmotor vezérlõprogramja az 5.13. ábra szerinti [8].

5.13. ábra. Léptetõmotoros pozícionálás létradiagramja

A második példában a kétirányú léptetõmotoros pozícionálás diagramját mutatjuk be

(5.14. ábra) [8].

5.14. ábra. Kétirányú léptetõmotoros pozícionálás

Az elõzõ példákban a léptetõmotor sebessége állandó volt az állandó frekvenciának

(60 Hz) megfelelõen. Pozícionálási feladatoknál a minimális pozícionálási idõ eléréséhez a

sebesség, közvetve pedig a frekvencia változtatására van szükség. Ezt a korábbi utasításokon

túl az ACC-utasítás felhasználásával lehet elérni. A változó sebességû léptetõmotoros pozíci-

onáló diagramját szemlélteti az 5.15. ábra. A 005-ös bemenetre érkezõ jel hatására a PLC

1000 impulzust küld ki az impulzuskimenetre 10 ms-onkénti 10 Hz-es fel- és lefutási mere-

dekséggel, 200 Hz-es induló és végsõ frekvenciával.

5.15. ábra. Pozícionálás változó frekvenciával

Szükséges beállítások az utasítások memóriaterületén:

DM 6629

DM 6642 0 0

0 Relatív koordináta-rendszer

Bármilyen impulzus szinkronizációtól eltérõ beállítása

DM 0000 1 0 0 0

DM 0001 0 0 0 0 Impulzusok száma: 1000

DM 0010 0 0 0 1 Meredekség: 10 Hz/10 ms

DM 0011 0 0 5 0 Célfrekvencia: 500 Hz

DM 0022 0 0 2 0 Kezdõ frekvencia: 200 Hz

A leírt feladatot megvalósító program létradiagramja az 5.16. ábrán látható [8].

5.16. ábra. Az 5.15. ábra szerinti feladat létradiagramja

Változó kitöltési tényezõjû impulzussorozat generálását a PWM-utasítással érhetjük el

(lásd a 3.7. táblázatot).

5.4. Számlálási funkciók

A számlálási funkció programozását a 3. fejezetben érintõlegesen bemutattuk. Tekintettel e

funkció igen frekventált vezérléstechnikai alkalmazására, a következõkben a számlálással

részletesen foglalkozunk.

A számlálási funkciót a következõ módon oldják meg:

a) a PLC e célú utasításainak a programba iktatásával;

b) megszakításbemenetre kapcsolt impulzusok esetén a kiszolgálórutin végrehajtásá-

val;

c) a PLC e célra kialakított sajátos hardvere és utasítása révén;

d) a PLC-tõl független, de azzal kommunikációs kapcsolatban lévõ hardver-

számlálómodul felhasználásával.

Az a) megoldás semmilyen járulékos hardvert nem igényel. Hátránya, hogy ily módon

csak a PLC letapogatási frekvenciájánál alacsonyabb frekvenciájú impulzusok számlálása

végezhetõ el hibamentesen. Ez gyakorlatilag néhány Hz (~ < 100) frekvenciát jelent.

A b) megoldás csak az interrupt funkcióval ellátott PLC-k esetén használható, viszont

a letapogatási frekvenciánál magasabb frekvenciájú impulzusok számlálását is lehetõvé teszi.

A c) változat egy-egy PLC-nél alkalmazott, rendszerint megszakítással, járulékos

hardverrel és a kapcsolódó utasítással kombinált megoldás.

A legmagasabb frekvenciájú impulzusok számlálását a d) szerinti megoldásban való-

síthatjuk meg, különösen, ha több csatorna impulzusainak számlálása a feladat. Kétirányú

számlálást végzõ modul látható az 5.17. ábrán. A számlálómodult leggyakrabban a PLC-

sínhez illesztik.

5.17. ábra. Elõre-hátra számláló modul illesztése PLC-hez

A számláló a 90^o-os fáziseltérésû impulzusokat az inkrementális jeladó után lévõ

iránylogikától kapja. Az ábrán vázolt modul a kétirányú számláláson túl a gépipari pozícioná-

lási feladatokat is megoldja és az ún. lekapcsolókörös pozícionáláshoz szükséges komparálási

mûveleteket is ellátja. A számláló kezelése bájt- vagy szószervezésû be/kiviteli mûveletekkel

történik. A gyakorlatban az analóg be/kimeneti modulokhoz hasonlóan a külön számlálómo-

dulokat is mikroszámítógépes felügyelettel és kommunikációval látják el, amelyekkel a modul

további funkciókat láthat el.

Az OMRON CPM sorozatú PLC-k ún. gyorsszámláló funkciót definiálnak, amely az

5.18. ábra szerinti négyféle módban programozható [8]. A gyorsszámláló az irányfüggõ szám-

lálási módban az inkrementális jeladó közvetlen feldolgozására alkalmas. A gyorsszámláló a

PLC által beolvasható, törölhetõ, ill. a számláló a programtól függõen (pl. értéktúllépés) meg-

szakítást kezdeményezhet.

5.18. ábra. A gyorsszámláló üzemmódjai

A Siemens S7 sorozatú PLC-k három blokkot definiálnak a program számlálási mûve-

letéhez: CTU, CTD és CTUD, azaz elõre, vissza és kétirányú számlálás. Ezen mûveletek a

CU-, ill. CD-bemeneteken megjelenõ impulzusok átmeneteit számolják. Az ettõl eltérõ funk-

ciójú számlálásra az ún. High Speed Counter (HSC-) utasítás ajánlatos. A HSC-utasítás a

számlálási módot definiáló HDF-utasítással együtt használatos. A számlálási módok közül

néhányat bemutatunk.

A hagyományos elõre/hátra számlálást szemlélteti az 5.19. ábra [9]. A számláló a

beállított érték elérésekor automatikusan irányt vált.

5.19. ábra. Elõre/hátra számláló: MOD1

Az 5.20. ábra szerinti megoldásban a számlált és beállított érték megegyezésekor meg-

szakítást kezdeményez, de tovább számol. Az irányváltást külsõ vezérlés idézi elõ [9].

5.20. ábra. Elõre/hátra számláló: MOD3

Az inkrementális jeladóról érkezõ jelek kétféle feldolgozásához az 5.21. ábrán az ún.

egyszeres felbontású számlálót láthatjuk, mivel számlálás csak az A jel 0 → 1 (elõre), ill. 1 →

0 (vissza) átmenetekor történik [9].

5.21. ábra. Kétfázisú impulzusok feldolgozása egyszeres felbontással

Négyszeres felbontású inkrementális jelfeldolgozást biztosít a 9-es mód, mivel a szám-

láló mindkét jeladó 0→1 és 1→0 átmeneteit számlálja (5.22. ábra). E módszerrel négyszeres

felbontás érhetõ el, ezért ez a megoldás a gépiparban igen gyakori [9].

5.22. ábra. Kétfázisú impulzusok irányfüggõ feldolgozása négyszeres felbontással

5.5. Kétállapotú be-/kimeneti eszközök csatlakoztatása PLC-hez

A kétállapotú bemeneti, ill. kimeneti eszközök (érzékelõk és beavatkozók) csatlakoztatása a

PLC-hez az optoleválasztású be-, ill. kimeneti fokozaton keresztül történik.

5.5.1. Kétállapotú jeladók csatlakoztatása

Az irányítandó gépek, berendezések állapotáról érzékelõk informálnak. Az információ lehet

analóg vagy digitális. Az érzékelõk bemenõjele rendszerint valamilyen nem villamos mennyi-

ség (nyomás, hõmérséklet, elmozdulás, stb.), amit az érzékelõ valamilyen közvetett fizikai

jellemzõ megváltoztatásával (induktív, kapacitív, stb.) villamos jellé alakít. A vezérléstechni-

kában többnyire a kétállapotú jeladók (végálláskapcsolók, nyomáskapcsolók stb.) illesztésére

van szükség [4].

A kétállapotú jeladók lehetnek érintkezõs és érintkezõmentes kivitelûek.

5.5.1.1. Érintkezõs bemeneti eszközök

Ebbe a csoportba tartoznak a mikrokapcsolók és a mikrokapcsolóval felépített határérték-, ill.

véghelyzetkapcsolók (nyomás, hõmérséklet, elmozdulás stb.). A mikrokapcsolók rugós felépí-

tésû mechanikus kapcsolók, rendszerint robosztus mûanyag vagy fröccsöntött házban. A mik-

rokapcsolókat többnyire morze- (váltó-) érintkezõvel gyártják, a közös pontot COM felirat

jelöli. A mikrokapcsolók nagy védettséggel (IP 66, IP 67) és nagyon sokféle kialakítási for-

mában kaphatók. A mikrokapcsolók fõbb technikai adatai: mechanikai élettartam, engedélye-

zett hõmérsékleti tartomány, kapcsolási gyakoriság, kapcsolási sebesség, az érintkezõk átme-

neti és szigetelési ellenállása, tömege, védettségi osztálya, ütési és vibrációs szilárdsága.

Az érintkezõkimenetû jeladók csatlakoztatása a PLC optoleválasztású bemenetéhez az

5.23. ábra szerint ajánlatos [4].

5.23. ábra. Érintkezõkimenetû jeladók csatlakoztatása a PLC-hez

egyenfeszültségû mûködtetéssel

Az érintkezõkimenetû jeladók egyen és váltakozó segédfeszültségekkel egyaránt al-

kalmazhatók, de a PLC bemeneti fokozatát ennek megfelelõen kell kiválasztani.

5.5.1.2. Érintkezõ nélküli jeladók

Ebbe a csoportba a gépipari automatizálásban igen gyakori közelítéskapcsolók tartoznak,

amelyek induktív, kapacitív, ill. ultrahangos átalakítás elvén mûködnek.

Induktív közelítéskapcsolók

Ezek az eszközök mûködésükhöz fél ferrit fazékmagos tekerccsel kialakított LC-oszcillátort

tartalmaznak, amelynek a mágneses erõvonalai a levegõn keresztül záródnak. Ha az érzékelõ

aktív felületét jelentõ ferrittekercshez fémes tárggyal közelítenek, akkor az megváltoztatja az

oszcillátor jellemzõjét (rendszerint a rezgés amplitúdóját). A változó amplitúdójú jel a megfe-

lelõ triggeráramkörön keresztül kimeneti erõsítõre kerül, amely hiszterézises kétállapotú jelet

szolgáltat (5.24. ábra). A hiszterézisre az átváltás megbízható, zavarmentes megoldása miatt

van szükség.

5.24. ábra. Az induktív közelítéskapcsolók tömbvázlata

Az egyenfeszültséggel mûködtetett induktív közelítéskapcsolók három- és négyveze-

tékes formákban, p-n-p és n-p-n tranzisztoros kimenetekkel készülnek. A váltakozó áramú

közelítéskapcsolók kétvezetékes kialakításúak.

A p-n-p tranzisztoros kimenetû induktív közelítéskapcsolók felépítését és a PLC be-

meneti csatornájához csatlakoztatását szemlélteti az 5.25. ábra [4].

5.25. ábra. A p-n-p tranzisztoros kimenetû közelítéskapcsoló kapcsolata a PLC-vel

Az n-p-n tranzisztoros kimenetû induktív közelítéskapcsoló kialakítását és a PLC be-

meneti csatornájához kapcsolását szemlélteti az 5.26. ábra [4].

5.26. ábra. Az n-p-n tranzisztoros kimenetû közelítéskapcsoló kapcsolata a PLC-vel

Induktív közelítéskapcsolók fõbb mûszaki adatai:

− mûködtetõ tápfeszültség-tartomány DC esetén: 10...55 V, AC esetén 24...230 V;

− tápáramfelvétel (pl. 24 V DC-nél 15 mA);

− a DC tápfeszültség megengedett hullámossága (tipikus érték): < 15 %;

− a közelítõ tárgy anyagai: acél, sárgaréz, alumínium stb.;

− max. kapcsolási frekvencia (tipikus érték): 2 KHz;

− névleges kapcsolási távolság, amely a közelítõ fémtárgy anyagától függhet;

− kimeneti logikai feszültség értékei (tipikus érték): 0 V, ill. 24 Vdc;

− kimeneti áram (tipikus érték): 130...200 mA;

− engedélyezett környezeti hõmérséklet-tartomány (tipikus érték): − 25...70^oC;

− védettség (tipikus): IP 67.

A három- és négyvezetékes induktív közelítéskapcsolók szabványos jelölései az 5.27.

ábrán láthatók [4], kivezetései szabványos színkóddal vannak ellátva.

5.27. ábra. Három- és négyvezetékes induktív közelítéskapcsolók szabványos jelölése

a) p-n-p tranzisztoros kimenetû fémközelítésre záró, 3 kivezetéssel; b) p-n-p tranzisztoros kimenetû fémközelí-

tésre nyitó, 3 kivezetéssel; c) p-n-p tranzisztoros kimenetû fémközelítésre nyitó/záró, 4 kivezetéssel; d) n-p-n

tranzisztoros kimenetû fémközelítésre záró/nyitó, 3 kivezetéssel; e) n-p-n tranzisztoros kimenetû fémközelítésre

egyszerre záró/nyitó, 4 kivezetéssel

Kapacitív elven mûködõ közelítéskapcsolók

A kapacitív közelítéskapcsolókat folyékony, porszerû és szemcsés (granulátum) anyaggal

töltött tárolók, tartályok szintérzékelésére alkalmazzák. Az érzékelõknél egy tárgy (fémes, ill.

nemfémes) kapacitása megváltozik, ha az érzékelõ aktív felületéhez közelít. A kapacitásválto-

zás egy oszcillátort hoz rezgésbe. Az oszcillátor jele a demodulátoron és a triggeráramkörön

keresztül a kimeneti erõsítõre jut, amelynek a kimenõjele hiszterézises kétállapotú jel. E köze-

lítéskapcsolók érzékenysége (kapcsolási távolsága) potenciométerrel állítható, kialakítási

formái megegyeznek az induktív érzékelõkével. A kapacitív közelítéskapcsolók egyen-, ill.

váltakozó feszültségrõl egyaránt mûködtethetõk, de döntõ többségük váltakozó feszültségrõl

üzemel. A váltakozó feszültségrõl üzemelõ kapacitív érzékelõket kétvezetékes kialakítási for-

mában valósítják meg, amelyek jelölése és színkódja az 5.28. ábrán látható [4].

5.28. ábra. Váltakozó feszültségrõl üzemelõ kapacitív jeladó felépítése

Az 5.28a ábrán váltakozó feszültségrõl üzemelõ, a tárgy közelítésére záró, az 5.28b

ábrán nyitó kapacitív közelítéskapcsoló látható. A váltakozó feszültségû kétvezetékes jeladók

speciális egyenirányítót tartalmazó PLC-bemenetet igényelnek (5.29. ábra) [4].

5.29. ábra. Kapacitív jeladó csatlakoztatása PLC-hez

A kapacitív közelítéskapcsolókra rendszerint ugyanazokat az adatokat adják meg a

gyártók, mint az induktív jeladókra.

Fotókapcsolók

Kialakításuk szerint lehetnek direkt, ill. visszaverõdéses típusok. A direkt üzemû fénysorom-

pók külön-külön téglahasáb alakú házakban elhelyezett fényadóból és vevõkbõl állnak. Napja-

inkban túlnyomórészt a kevésbé zavarérzékeny infravörös sugarú fénysorompókat alkalmaz-

zák, amelyek mûködési elvét az 5.30. ábra szemlélteti [4].

5.30. ábra. Az egyutas fénysorompó mûködési elve

Az adóban lévõ négyszöggenerátor az optika fókuszában elhelyezett fényadót mûköd-

teti. A párhuzamosított infravörös fénysugarak a mozgó tárgy takarása nélkül a vevõ optikai

egységének gyújtópontjában levõ fényérzékelõ eszközre (pl. fényelem, fotodióda, fotótran-

zisztor) kerülnek, amely a fényt feszültséggé alakítja. Ez a feszültség triggeráramkörön ke-

resztül egy kimeneti fokozatra kerül, amely hiszterézises kétállapotú jelet ad ki. A direkt üze-

mû fénysorompók leggyakrabban egyenfeszültséggel mûködnek, három-, ill. négyvezetékes

kivitelûek és p-n-p, ill. n-p-n tranzisztoros kimenettel készülnek. Az infravörös fénysorompó-

ba szûrõt is elhelyeznek, amely a látható fénytõl az infravörös fényt leválasztja, ily módon

kizárja az idegen fény által bekövetkezõ hibás kapcsolásokat.

A visszaverõdéses (retroreflex) fotókapcsolók optikai eszközök, amelyekben az adó és

a vevõ egy tokban van (5.31. ábra) [4].

5.31. ábra. Visszaverõdéses rendszerû fotókapcsoló mûködési elve

Az 5.31. ábrán láthatóan a visszaverõdéses rendszerû fotókapcsolóknál a négyszögjel-

lel mûködtetett fényadót az optikai tengelyen helyezik el. Az érzékelendõ mozgó tárgyról

vagy a rögzített reflektorról visszavert fénysugarakat a gyújtópontba (F) helyezett fényérzéke-

lõ alakítja feszültséggé. Ebbõl a feszültségbõl a jeladó hiszterézises kétállapotú kimenõjelet

állít elõ. A visszaverõdéses rendszerû fotókapcsolók döntõen egyenfeszültségrõl mûködnek

három-, ill. négyvezetékes p-n-p, ill. n-p-n tranzisztoros kimenettel.

A fotókapcsolók fõbb mûszaki adatai:

− tápfeszültség-tartomány: 10...30 VDC;

− tápfeszültség megengedett tûréstartománya: ± 10 %;

− megengedett max. kimeneti áram (pl. < 200 mA);

− max. kapcsolási frekvencia (tipikus érték): < 200 Hz;

− megszólalási idõ (pl. max. 0,5 s);

− védettség (tipikus): IP 65...IP 67;

− megengedett környezeti hõmérséklet-tartomány (tipikus érték): −25...55^oC;

− geometriai méretek.

A fotókapcsolók szabványos jelölését és színkódjait az 5.32. ábra mutatja be [4].

5.32. ábra. Fotókapcsolók szabványos jelölése és színkódja

Az a ábrán p-n-p tranzisztoros kialakítású, az érzékelt tárgy esetén záró, a b ábrán n-p-

n tranzisztoros kialakítású, az érzékelt tárgy esetén nyitó fotókapcsoló látható.

5.5.2. Kimeneti eszközök és illesztésük

A PLC-k diszkrét kimeneti fokozatait kontaktus, tranzisztoros, tirisztoros, ill. triakos változat-

ban készítik és ehhez kapcsolódnak a beavatkozószervek. A leggyakoribbak a

mágneskapcsolók, ill. a pneumatikus szelepek.

5.5.2.1. Mágneskapcsolók

A mágneskapcsolók nagy élettartamú vezérléstechnikai eszközök (beavatkozószervek), ame-

lyek fõ- és segédérintkezõket mûködtetnek. A fõérintkezõk rendszerint villamos motorokat

mûködtetnek. A mágneskapcsolók tekercsei egyen- és váltakozó feszültséggel mûködtethetõk.

Váltakozó feszültség esetén a szabványos érékek: 24, 42, 110, 230 és 400 V, míg egyenfe-

szültség esetén 24, 48, 60, 110 és 220 V. A mágneskapcsolók fõérintkezõi mindig

záróérintkezõk, a segédérintkezõk megrendeléstõl függõen zárók és nyitók egyaránt lehetnek.

A segédérintkezõk az állapot indikálására és a tartóáramkör kialakítására szolgálnak. A

mágneskapcsoló gyártói sínre szerelhetõ típusokat fejlesztettek ki, mint pl. a Klöckner

Moeller cég DIL E típusa. A mágneskapcsolók rajztechnikai jelölése az 5.33a ábrán látható,

míg a PLC kimenetéhez kapcsolását az 5.33b ábra szemlélteti. A nagy áramok megszakítására

alkalmas mágneskapcsolókat különbözõ szikra-, ill. ívoltással látják el (például az érintkezõ-

ket olajban helyezik el).

5.33. ábra. Mágneskapcsoló jelölése (a) és illesztése a PLC-hez (b)

Triakos kimeneti fokozatot szemléltet az 5.34. ábra.

5.34. ábra. Motorvezérlés triakos váltakozó áramú mágneskapcsolóval

5.5.2.2. Pneumatikus szelepek és munkahengerek

Fõleg a gépipari automatizálásban, a mechatronikában és a szerelésautomatikában igen gyak-

ran van szükség pneumatikus mûködtetésre. Ismeretes, hogy útszelepekkel a vezérlési függvé-

nyek elõállíthatók, de bizonyos bonyolultság esetén a vezérlési funkciók megvalósítását ener-

giatakarékossági és ellenõrizhetõségi célból célszerû a PLC-k-re bízni. PLC-vel mûködtetett

5/2 útszelep és munkahenger összekapcsolása látható az 5.35. ábrán.

5.35. ábra. 5/2-es szelep mûködtetése PLC-hez

Eszerint a munkahenger rúdja által mûködtetett SW1, SW2 kapcsolók a PLC bemene-

tére kapcsolódnak, majd a megfelelõ program végrehajtása után a PLC Q1, Q2 kimenete

(kontaktusa) révén mûködteti az 5/2-es szelep (ötútú és kétállapotú) Y1, Y2 tekercseit. Egyen-

feszültségû táplálás esetén a tekercsek tranzisztoros kimenettel mûködtethetõk, de az induktív

feszültséglökés ellen védõ diódákról nem szabad megfeledkezni.

5.6. Az ember-gép kapcsolat eszközei

Az ember-gép kapcsolat eszközei (Man-Machine Interface, MMI vagy Human-Machine

Interface, HMI) a kezelõ és a PLC közötti kommunikációt teszik lehetõvé. Mivel a kapcsolat-

tartás kétirányú, ezért megkülönböztetünk beviteli és kiviteli eszközöket.

5.6.1. Adatbeviteli eszközök és módok

A numerikus adatok bevitelére rendszerint a peremkerekes dekádkapcsoló (PDK), ill. a billen-

tyûzet használatos.

Adatbevitel peremkerekes dekádkapcsolóval

Peremkerekes dekádkapcsolóval a numerikus adatok bevihetõk párhuzamos, ill. multiplex

módon. Párhuzamos bevitel esetén dekádonként négy bemeneti vonalra van szükség, így a

nyolcdekádos adat bevitele 8 4 = 32 bemeneti vonalat igényel a PLC bemenetén. A párhuza-

mos bevitelt szemlélteti az 5.36. ábra négy dekád esetén.

5.36. ábra. Adatbevitel PDK párhuzamos módon

Az ábrán a kapcsolók által leadott kódkombinációt is feltüntettük. A megoldás szerint minden

bit kezelése külön-külön inputbitet igényel. Multiplex módú kezelés esetén szükség van a de-

kádcsoportok számával megegyezõ számú kimenetre (pl. 3) (5.37. ábra) és a kezelõszoftverre.

Az ábrából látható, hogy 3 16 = 48 vonal beolvasására multiplex kezelés esetén 16 bemeneti

vonalra van szükség. A diódák a káros visszahatások kiküszöböléséhez szükségesek. A prog-

ram mintavételezõ jelet ad a megfelelõ kimenetre, majd a bemeneti kódkombinációt beolvas-

sa. A bemenetek multiplex kezelését rendszerint ciklusszervezéssel oldják meg.

5.37. ábra. Adatbevitel PDK-val multiplex módon

Adatbevitel billentyûzettel

Funkcióbillentyûzet hardver kialakítására példa az 5.38. ábrán látható.

5.38. ábra. Funkcióbillentyûzet multiplex kezelésének vázlata

Az ábrából kitûnik, hogy a billentyûzetkezelés is multiplex. A 4 4 = 16 billentyû keze-

léséhez négy kimeneti (STROBE) és négy bemeneti vonal szükséges. A billentyûzet funkció-

jának (funkció, ill. adat) felismerését a PLC szoftver biztosítja. Két funkció (CLR, Clear =

törlés és ENT, Enter = betöltés) és a 10 számbillentyûzet feldolgozása az 5.39. folyamatábra

szerint végezhetõ el.

5.39. ábra. Billentyûzetkezelés szoftverének folyamatábrája

A billentyûzetkezelõ programot megszakításkéréssel célszerû kezdeményezni. A nagy

teljesítményû PLC-k ember-gép kapcsolatát rendszerint a számítógépek ASCII klaviatúrájával

és alfanumerikus vagy grafikus display csatlakoztatásával oldják meg. Az ily módon kialakí-

tott MMI soros vonalakon kommunikál a PLC-vel pont-pont (RS 232C) vagy hálózati össze-

köttetéssel (lásd az 5.6.3. pontot).

5.6.2. Adatkiviteli eszközök és módok

Numerikus adatok megjelenítésére rendszerint hétszegmensû kijelzõket használnak. A kijelzõk

vezérelhetõk párhuzamos, ill. multiplex módszerrel. A párhuzamos mûködtetés az 5.40. ábrán

látható.

5.40. ábra. Hétszegmensû kijelzõk párhuzamos vezérlése

A négydekádos kijelzõ csatlakoztatása 4 4 = 16 kimeneti vonalat igényel a PLC-tõl.

Az adatok rendszerint az e célra fenntartott memóriaterületrõl adatmozgató utasítással juttat-

hatók a kijelzõre. A multiplex adatkezelés a kimenetek vezérlésénél is elõnyös és gyakran a

billentyûzet kezelésével kombinált. A kijelzõkarakter kódjait táblázatkezeléssel szoftver úton

célszerû elõállítani (szoftverdekódolás).

5.6.3. Interaktív terminálok

Az utóbbi idõben egyre általánosabb, hogy a PLC-k helyi (technológia közeli) adatmegjelení-

tõ és beviteli eszközei az ipari kivitelû terminálok. A nagy PLC-gyártók mindegyike gyártja

az interaktív terminálokat is, amelyek alapvetõen az adott PLC-típussal képesek együttmû-

ködni (kommunikálni).

Az interaktív terminálok gyártmányválasztéka igen széles. Az egyszerûbb (olcsóbb)

típusoknál, pl. 4 sorban és 20 oszlopban (egyszínû) alfanumerikus karaktereket jeleníthetünk

meg. Az ilyen típusú eszközök csúcsmodellje napjainkban 640 480 képpontot tartalmazó szí-

nes képernyõt jelent. Adatbeviteli eszközként a választék a néhány gombot tartalmazó ipari

billentyûzettõl az érintésre vagy nyomásra érzékeny képernyõig terjed. A két véglet között

számos közbensõ teljesítményû eszköz van akár egyetlen gyártó típusválasztékában is.

Az eszközök közös (gyártótól független) vonásai a következõk.

− A terminálok két nagy csoportja különíthetõ el: az alfanumerikus és a grafikus szim-

bólumok megjelenítésére alkalmas csoport.

− A képernyõn frissítve megjelenõ információk (szövegek, számok, grafikai objektu-

mok színe stb.) a PLC aktuális változóinak (bites, bájtos, szavas) értékétõl függnek.

− Az interaktív terminálok soros kommunikációs vonalon (masterként) saját hatáskör-

ben kérdezik ciklikusan a PLC változóinak az értékét.

− Az interaktív terminál adatbeviteli eszközein (tasztatúra, érintésre érzékeny képer-

nyõ) a kezelõ adatai soros kommunikációs vonalon keresztül a PLC változóiba íródnak.

− Az interaktív terminálok programjának fejlesztése külsõ számítógépen (PC), a ter-

minál gyártója által biztosított fejlesztõrendszerrel történhet.

A terminálhasználat alapvetõ jellemzõinek bemutatása az OMRON 2000. évi gyárt-

mányismertetõje alapján történik. Az 5.41. ábrán a PLC és az interaktív terminálból álló rend-

szer elvi felépítése látható.

5.41. ábra. A PLC-bõl és az interaktív terminálból kialakított rendszer elvi felépítése

A PLC és az interaktív terminál közötti kommunikáció RS 232C vagy RS 422/485 so-

ros vonalon zajlik. A kommunikációban a master szerepét a terminál játssza. Amennyiben RS

232C vonalon csatlakozunk (a pont-pont kapcsolat miatt), csak egyetlen terminál csatlakozhat

a kérdéses PLC-hez. Ekkor az ún. NT 1:1 típusú kommunikációs protokollt alkalmazza az

OMRON rendszer, ami idõben állandó master jelenlétét feltételezi. Ha több terminált szeret-

nénk csatlakoztatni egy PLC-hez, akkor RS 422, vagy RS 485 kommunikációs vonalat kell

kiépíteni a terminálok felfûzéséhez. Ekkor a protokollnak is alkalmasnak kell lennie több

master kiszolgálására. Az OMRON rendszerben ezt a protokollt NT 1:N néven nevezik. Ezek

a protokollok gyártmányspecifikusak, csak az OMRON PLC-ben alkalmazhatók.

Néhány interaktív terminál opcionálisan nem csak a gyártó saját eszközeihez, hanem

más gyártók PLC-típusaihoz is kapcsolható. Meglehetõsen gyakori, hogy a terminálok a

MODBUS protokoll alapján is képesek kommunikálni, ami azt jelenti, hogy egy ilyen beren-

dezés a MODBUS kommunikációra képes és valamennyi PLC-típushoz alkalmazható

(egymasteres rendszer kialakítására alkalmas). Napjainkban figyelhetõ meg az a törekvés,

hogy egyre több gyártó a PROFIBUS protokollt alkalmazza mind a PLC, mind az interaktív

terminál kommunikációs kapcsolatának a biztosítására, ami némi kompatibilitást jelent a kü-

lönbözõ gyártók termékei között.

Az 5.41. ábra alapján láthatjuk, hogy az interaktív terminálhoz különbözõ be- és kivi-

teli eszközök is csatlakoztathatók (vonalkódolvasó, nyomtató stb.).

A legfontosabb adatbeviteli eszköz egy tasztatúra. Ez az ábrán azért nem látszik, mert

az NT631C típusnál a képernyõ érzékeny az érintésre, és így szoftveresen képezzük le a szá-

munkra szükséges billentyûket, gombokat. Más típusoknál (pl. NT 11) ipari tasztatúra szolgál

a kezelõi adatbevitelre. Ezek a tasztatúrák néhány funkcióbillentyût, ill. numerikus vagy

alfanumerikus billentyûzetet tartalmaznak. A funkcióbillentyûk megnyomása vagy nem meg-

nyomása a PLC egy-egy bites változójának 1 vagy 0 értékében tükrözõdik. Ezek a billentyûk

általában a képváltásra, más kezelõi kezdeményezés közlésére vagy a numerikus (vagy

alfanumerikus) billentyûk adatok (számok, szövegek) megadására szolgálnak. Az adatmeg-

adást követõen a terminál programja az elõírt adatkonverziót elvégzi (pl. képez egy négyjegyû

BCD számot a megadott számkarakterekbõl), és az értéket a PLC elõírt változójába (változói-

ba) írja.

Adatbevitelre más eszköz is elképzelhetõ. Az 5.41. ábra vonalkód-leolvasó mint adat-

beviteli eszköz csatlakoztatását mutatja.

A legfontosabb adatmegjelenítõ eszköz a terminál (LCD) képernyõje. Az alfanumeri-

kus terminálok képernyõjén néhány sorban néhány tíz karakter íratható ki. Az NT 11S esetén

négy sorban, soronként 20 karakter jeleníthetõ meg. Az NT 11S típusú terminál látszati képét

az 5.42. ábra mutatja.

5.42. ábra. Az OMRON NT 11S típusú interaktív terminálja

Az alfanumerikus képernyõn megjelenõ objektumok három csoportba sorolhatók:

− fix (idõben állandó) szövegek;

− a PLC változóinak (bites és szavas) értékétõl függõ számok és szövegek;

− adatbeviteli mezõk, ahol a kezelõ által megadott karakterek jelennek meg, ill. kon-

vertálás után beíródnak a PLC elõre definiált változóiba.

A grafikus terminálok felbontása, geometriai mérete is a feladatnak megfelelõen vá-

lasztható. Az OMRON családon belül a 640 480 képpont a jelenleg legnagyobb felbontás.

Mind monochrom, mind színes LCD képernyõk választhatók. Értelemszerû, hogy az objek-

tumok a grafikus szimbólumok csoportjával bõvülnek:

− fix (idõben állandó) grafikus kép;

− a PLC változóinak (bites, szavas) értékétõl függõ grafikus jellemzõk megváltoztatá-

sa (pl. egy bites változó értékétõl függõen két különbözõ színnel megjelenített objektum vagy

egy mért mennyiség megjelenítése oszlopdiagramon).

A grafikus szolgáltatások körébe sorolható, hogy általában lehetõség van a mért meny-

nyiségek idõbeli változásának (trendjének) megjelenítésére. Ez azt is jelenti, hogy az interak-

tív terminálnak el kell tárolnia adott gyakorisággal a mért mennyiségeket. A szolgáltatás mi-

nõségét nagymértékben befolyásolja a rendelkezésre álló adatmemória-kapacitás.

Az interaktív terminálok többségéhez nyomtató is csatlakoztatható, mint azt az 5.41

ábra mutatja. Adattáblák, ill. eseménytáblák nyomtatása a feladatok többségénél szokásos

igény.

5.6.4. Az interaktív terminálok programjának fejlesztése

A gyakorlatban az interaktív terminálok programjának létrehozása külsõ gépen (PC-n), a

gyártó által biztosított fejlesztõrendszerrel történik. Az 5.41. ábrán látható PC szerepe tehát a

terminál feladathoz igazodó (applikáció) programjának létrehozása.

A fejlesztés elve az, hogy megadjuk az egyes (alfanumerikus, vagy grafikus) képer-

nyõk tartalmát és ezek frissülõ részének frissítési módját (számok, szövegek, grafikus szimbó-

lumok változtatása stb.), ill. adatkapcsolatait.

A fejlesztés menetét szemlélteti az OMRON NT 11S interaktív terminálra fejlesztett

applikáció néhány részlete (a fejlesztõ által kinyomtatott formában).

Az elsõ kép (képsorszám = 1) öt hõmérséklet kiírására szolgál, amelyek az OMRON

PLC DM200.DM204 (16 bites) változóiban helyezkednek el. Ezen változók négy BCD je-

gyen tartalmazzák a hõmérsékletek nagyságát 0,1 °C felbontásban. A hatodik adat, amit a

képernyõn megjelenítünk, egy recepturasorszám (0.9), amely értéket a PLC DM125 jelû

változója tartalmazza. A fejlesztõrendszernek párbeszéd formájában megadhatjuk a fix szöve-

geket, ill. a frissítve megjelenítendõ információk forrását és megjelenítési formáját.

Screen No.: 1 Standard Screen

Screen Comment:

Az N0000.N0004 stb. jelölések azt jelentik, hogy a megjelenített változó egy (nume-

rikus) adattáblán belül hányadik. Ez az adattábla tartalmazza, hogy ezen (pl. N0000) logikai

név a PLC mely fizikai változóját (pl. DM100) takarja. A párbeszéd formájában megadott

adatok alapján a fejlesztõrendszer az 1. képrõl az alábbi információkat állítja elõ.

[Fixed Display: Text/Mark]

Position Font Scale Smoothing Attribute FrGnd Colour BkGnd Colour Description

8, 0 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black Hûtö

hömérsékletek<!FF24>

8, 16 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black t1:

80, 16 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black t2:

8, 32 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black t3:

80, 32 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black t4:

8, 48 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black t5:

80, 48 Standard 1x1 (Equal)No Standard White Black sszám:

[Numeral Display]

Position Ref Table PLC Address Word Integer Decimal Sign Zero Sup Font Scale

Attribute Display Smoothing FrGnd Colour BkGnd Colour

32, 16 Dir 0 D00200 1 3 1 No Yes Standard 1x1