الثلاثاء , أكتوبر 20 2020

كيفية برمجة متحكم منطقي PLC Programming with RSLogix 5000

كيفية برمجة ألين برادلي
ControlLogix و CompactLogix PLCs مع RSLogix 5000 من شركة  Rockwell Automation

المقدمة

الغرض من هذا الموضوع هو تعليمك كيفية إعداد وبرمجة واستخدام Allen-Bradley ControlLogix أو CompactLogix. كما ستعرفك على الأجزاء المطلوبة للتطبيق المشترك.
سيخبرك بكيفية استخدام RSLogix 5000 وكيفية كتابة برنامج منطق سلم.
نظرًا لأنني أشعر أن أفضل طريقة لتعلم أي لغة برمجة هي استخدام مثال حقيقي ، فهناك عينة مشروع مضمنة في هذا الكتاب. يحتوي مشروع العينة هذا ، الذي يتضمن عملية تجميع المواد الكيميائية ، أيضًا على نطاق المشروع. يحدد نطاق المشروع ، أو المواصفات الوظيفية ، أو أيا كانت شركتك قد تسميها ، بالتفصيل كيفية عمل النظام عند الانتهاء من المشروع.
سوف تتعلم خطوة بخطوة كيفية أخذ نطاق المشروع وتحويله إلى برنامج PLC عامل.
سيوضح لك الكتاب كيفية الاتصال بالإنترنت باستخدام جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) لمراقبة برنامجك للتحقق من منطق السلم والتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح.
سيوضح لك كيفية إجراء تغييرات على برنامجك أثناء اتصالك بالإنترنت.
سيظهر لك ضغطات المفاتيح وحركات الماوس التي تحتاج إلى معرفتها لاستخدام RSLogix 5000.
أخيرًا ، يقدم عددًا من النصائح وقسمًا للأسئلة المتكررة التي ستوفر لك ساعات من الإحباط.
يفترض هذا الكتاب أن لديك خلفية صغيرة مع PLCs – ربما كنت قد عملت مع PLCs أخرى من الشركات المصنعة الأخرى أو ساعدت في تثبيت PLCs وأسلاكها. ربما أنت مهندس ميكانيكي أو كيميائي أو عملية وتحتاج إلى معرفة كيفية استخدام RSLogix 5000
إذا كنت بحاجة إلى فهم أشمل لمفاهيم PLC الأساسية ، فقد ترغب في تجربة دليل المبتدئين لبرمجة PLC كيفية برمجة PLC (وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة). يقدم هذا الكتاب الإلكتروني ، جنبًا إلى جنب مع البرنامج التعليمي عبر الإنترنت ، مثالًا لكيفية أتمتة الصحافة المثقبة ، مع شرح جميع المفاهيم الأساسية لبرمجة PLC اللازمة لكتابة برنامج PLC قوي.
يعمل دليل المبتدئين لبرمجة PLC جيدًا بالتزامن مع هذا الكتاب ، حيث يركز على طرق برمجة PLC الأساسية الشائعة لجميع أنواع PLCs. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يقدم مثالًا على تشغيل الماكينة ، في حين يستخدم هذا الكتاب مثالًا على عملية الخلط الكيميائي.
تشترك جميع المعدات الصناعية التي تجدها في منشأة تصنيع حديثة في شيء واحد مشترك – التحكم في الكمبيوتر. وحدة التحكم الأكثر استخدامًا هي PLC ، أو وحدة تحكم المنطق القابلة للبرمجة ، باستخدام لغة برمجة تسمى Ladder Logic. تم تطوير اللغة لجعل البرمجة سهلة للأشخاص الذين فهموا بالفعل كيفية عمل المحولات ، وترحيل جهات الاتصال ، والملفات. شكله يشبه النمط الكهربائي للرسم المعروف باسم “مخطط السلم”.
الشركة المصنعة الأكثر شعبية والأكثر استخدامًا لأجهزة PLC هي Rockwell Automation ، التي تنتج سلسلة Allen-Bradley ControlLogix و CompactLogix من PLCs. تمت برمجة عائلات ControlLogix و CompactLogix من المعالجات ووحدات الإدخال / الإخراج باستخدام برنامج Rockwell المملوك والمعروف باسم RSLogix 5000.
عند الانتهاء من هذا الكتاب ، ستتمكن من الجلوس أمام أي جهاز كمبيوتر يعمل بنظام RSLogix 5000 وإنشاء برنامج جديد. ستتمكن من تعديل البرامج الموجودة. ستتمكن من توثيق أي تغييرات قمت بها بشكل احترافي.
الدعم الفني لأتمتة Rockwell
للأسف ، لا يمكننا توقع جميع المشاكل التي قد تواجهها أثناء استكشاف أخطاء برنامج ما في المصنع وإصلاحها. هناك الكثير من المتغيرات. لهذا السبب يجب عليك إقامة علاقة مع فريق الدعم الفني المحلي الخاص بشركة Rockwell Automation. تعرف عليهم قبل أن تكون في المراحل النهائية من بدء التشغيل وستواجه مشكلة. إنها مفيدة جدًا ويمكنها أن توفر لك ساعات من الإحباط.
ممثلو Rockwell ليسوا مجرد أفراد دعم فني ؛ هم مهندسون ماهرون ومسؤولون عن إدارة مشاريعهم الخاصة وكتابة برامجهم وإصلاحها. إذا واجهت مشكلة ، فمن المرجح أنهم رأوها بالفعل وتوصلوا إلى حل.

المعدات

أحد الأشياء اللطيفة في أجهزة PLC الصغيرة الخاصة بـ Allen-Bradley هي البساطة النسبية لتجميع الأجهزة لإنشاء نظام.
أولاً ، دعنا نرى ما يلزم لتجميع نظام ControlLogix. ما عليك سوى أن يكون لديك عدد قليل من المكونات: معالج ومصدر طاقة ورف وبعض وحدات الإدخال / الإخراج.

معالج كونترولوجيكس
في وقت كتابة هذه السطور ، هناك 15 معالج ControlLogix متاح. بالنسبة لتطبيقنا ، سيكون المعالج 1756-L55 جيدًا.
بالنسبة لمشاريعك المستقبلية ، سيكون عليك التفكير في عدد من العوامل قبل أن تختار المعالج الخاص بك. استخدم ممثل Rockwell وموقع Rockwell على الويب (www.ab.com) لمساعدتك في اختيارك.
تستخدم جميع المعالجات RSLogix 5000 ، لذلك يمكن تكييف أي برنامج تكتبه لمعالج واحد لتشغيل أي معالج 1756 آخر.

وحدات الإدخال / الإخراج
بالنسبة لنظامنا ، نحتاج إلى مدخلات منفصلة ومخرجات منفصلة ومدخلات تناظرية. ستعمل هذه الوحدات بشكل جيد لتطبيقنا:
1756-IA16 وحدة إدخال التيار المتردد الرقمية (16 مدخلات منفصلة)
1756-OA16 مخرجات التيار المتردد الرقمية (16 مخرجات منفصلة)
1756-IF8 الوحدات التناظرية (8 مدخلات تناظرية أحادية الطرف)

البرمجيات

تستخدم كافة معالجات ControlLogix و CompactLogix برنامج RSLogix 5000 لبرمجة PLC. من المسلم به أن البرنامج باهظ الثمن بعض الشيء ، ولكن في رأيي ، فإنه يستحق ذلك.
الحصول على برنامج RSLogix 5000
إذا لم يكن لديك إمكانية الوصول إلى جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة ، فسيكون الأمر يستحق الجهد المبذول لتنزيل الإصدار التجريبي من RSLogix 5000. ويتم تشغيل العرض التجريبي لمدة 90 يومًا ، ولديه بعض القيود ، ولكنك ستكتسب خبرة في الشيء الحقيقي. حاليا البرنامج هنا:
http://www.rockwellautomation.com/rockwellsoftware/design/rslogix5000/demo.html.
هناك 7 أقسام للتنزيل ، يبلغ إجمالي حجمها قليلاً 480 ميغابايت. نعم ، إنها مهمة كبيرة لتنزيلها وتثبيتها ، ولكنها ضرورية.

منطق السلم (المخطط السلمي)

قبل أن نفتح RSLogix 5000 وبدء البرمجة ، هناك بعض الأشياء التي تحتاج إلى معرفتها حول PLCs بشكل عام. لقد لخصت المصطلحات والتقنيات الأساسية المطلوبة للعمل مع منطق السلم. إنه ليس ملخصًا شاملاً ، ولكن إذا كنت قد بدأت للتو ، فستكون المعلومات المقدمة هنا مفيدة للغاية.
يجب أن يعرف كل مبرمج PLC ، بغض النظر عن مستوى المهارة ، المبادئ الموضحة في هذا القسم وقسم المنطق المكافئ. ببساطة لا توجد طريقة حوله.
لكتابة برنامج بشكل فعال ، أو حتى تحريره ، يجب أن يعرف المبرمج كيفية تصور تأثيرات التغييرات التي سيجريها.
وبعبارة أخرى ، يجب أن تكون قادرًا على النظر إلى المنطق “على الورق” وتخيل كيف سيعمل المنطق عندما يتم إدخاله في PLC.

لهجة PLCs

يتيح تحديد بعض المصطلحات والرموز:
التعليمات – تتكون لغة أوامر RSLogix’s Relay Ladder Logic من “تعليمات”. XIC (يبدو أنه جهة اتصال مفتوحة عادةً -] [-) هي تعليمات. الموقت هو تعليمات. فيما يلي وصف لبعض التعليمات الأكثر شيوعًا.
BIT – عنوان  يمكن أن يكون إدخال أو إخراج أو ملف داخلي ، من بين أمور أخرى.
RUNG – قسم من برنامج سلم PLC ينتهي في وظيفة إخراج من نوع ما. تمامًا كما هو الحال في مخطط السلم الكهربائي ، فإن الدرجة لديها نوع من الإخراج يتم تشغيله أو إيقاف تشغيله بواسطة الكيانات السابقة في الدرجة. الدرجة الأولى في برنامج السلم هي دائمًا 0.
دخل صلب – اتصال مادي بجهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة من جهاز إدخال (مفتاح أو حساس ، إلخ).
يحدد RSLogix 5000 عنوان الإدخال ، بناءً على بطاقات الإدخال التي تقوم بتكوينها.

سنرى كيف يعمل هذا في وقت لاحق ، ولكن هنا مثال على إدخال سلكي:
محلي: 4: I.Data.3
إليك ما يعنيه كل جزء من العنوان:
محلي: 4: I.Data.3
تعني كلمة “محلي” أن الوحدة متصلة بوحدة تحكم عبر لوحة خلفية أو باستخدام وصلة متوازية ، مع إبقاء الوحدة في غضون بضع بوصات من وحدة التحكم.
محلي: 4: I.Data.3
يعني “4” أن الوحدة النمطية هي الوحدة 4 (تقع في الفتحة الخامسة في الحامل).
محلي: 4: I.Data.3
يعني “I” أن البت هو إدخال
محلي: 4: I.Data.3
تشير “البيانات” إلى نوع البيانات (هذا هو الوضع الافتراضي لـ I / O)

محلي: 4: I.Data.3
يشير “3” إلى أن البت هو الإدخال الرابع على البطاقة (تبدأ البتات بـ 0).
بالمناسبة ، لا تخلط بين رأس الحرف الكبير I مع رقم 1.
لذا ، في تقييمنا لمثالنا ، سنصف البت على أنه “الوحدة 4 ، البت 3”.
هنا يأتي بعض الارتباك. نظرًا لأن نظام ترقيم Rockwell يبدأ بالرقم 0 ، ويوجد المعالج في الفتحة 0 ، فإن البت الخاص بنا في الواقع في الفتحة 5. إن البت 3 هو في الواقع البت الرابع. يمكننا أيضًا وصف البت على أنه “فتحة 5 ، الموضع 4”.
سيكون عليك أن تتعلم كيفية تبديل هذه الطرق لوصف القليل ذهابًا وإيابًا في رأسك. إذا كنت تقوم باستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، وتريد أن يبحث شخص ما عن إشارة في مثالنا ، فقد تضطر إلى إخباره أن ينظر إلى الموضع الرابع على الفتحة الخامسة. وهذا سيقوده إلى النقطة المادية في المجلس التشريعي الفلسطيني.
ومع ذلك ، يجب أن تضع في اعتبارك أن البت المقابل في برنامجك سيتم تسميته بـ Local: 4: I.Data.3.
قد يكون الأمر مربكًا ، لكنك ستعتاد عليه.

خرج صلب – اتصال مادي من PLC إلى جهاز إخراج (مرحل أو ضوء توجيه ، وما إلى ذلك)
تتم معالجة المخرجات بنفس الطريقة.
محلي: 5: O.Data.4
تعني كلمة “محلي” أن الوحدة متصلة بوحدة تحكم عبر لوحة خلفية أو باستخدام وصلة متوازية ، مع إبقاء الوحدة في غضون بضع بوصات من وحدة التحكم.
محلي: 5: O.Data.4
يعني “5” أن الوحدة النمطية هي الوحدة 5 (تقع في الفتحة السادسة في الحامل).
محلي: 5: O.Data.4
“O” تعني أن البت هو الإخراج
محلي: 5: O.Data.4
تشير “البيانات” إلى نوع البيانات (هذا هو الوضع الافتراضي لـ I / O)
محلي: 5: O.Data.4
يشير “4” إلى أن البت هو الإخراج الخامس على البطاقة (تبدأ البتات بـ 0).

الملف الداخلي
هذه هي قطعة قابلة للبرمجة تستخدم لمحاكاة التتابع داخل PLC. الملف الداخلي ليس له اتصال بالعالم الخارجي. لا يتصل ببطاقة الإخراج. يتم استخدام الملفات الداخلية لتخزين المعلومات. يمكن بعد ذلك استخدام “جهات الاتصال” لهذا “التتابع” عدة مرات في أجزاء أخرى من البرنامج.
قام RSLogix 5000 بتبسيط عملية وصف الملف الداخلي بشكل كبير. يمكننا ببساطة تسميته باسم علامة.
على سبيل المثال ، إذا كان لديك ملف داخلي ناتج ، على سبيل المثال ، عن ثلاثة مفاتيح حدية لبوابة الأمان السلكية ، فيمكننا تسمية الملف باسم “SafetyGatesClosed”.
لاحظ عدم وجود مسافات في اسم العلامة. لا يسمح RSLogix 5000 بمسافات أو أحرف خاصة أخرى في اسم العلامة.
يستخدم بعض الأشخاص الشرطات السفلية ، لذلك قد تكون العلامة “Safety_Gates_Closed”. جيد في كلا الحالتين؛ هذا يعتمد فقط على ما تفضله شركتك أو عميلك.

المؤقت
المؤقت عبارة عن تعليمات قابلة للبرمجة تتيح لك تشغيل أو إيقاف تشغيل البتات بعد وقت محدد مسبقًا.
النوعان الأساسيان للمؤقتات هما TON لـ “timer on delay” و TOF لـ “timer off delay”.
تستخدم المؤقتات في RSLogix 5000 أسماء العلامات لتحديد الهوية.
عداد
العداد هو تعليمات قابلة للبرمجة تتيح لك تشغيل أو إيقاف تشغيل البتات بعد الوصول إلى عدد محدد مسبقًا.
هناك أنواع مختلفة من العدادات المتوفرة في RSLogix ، لكن تعليمات CTU (مواجهة) تغطي كل ما سنتحدث عنه هنا.
تستخدم العدادات في RSLogix 5000 أسماء العلامات لتحديد الهوية.

-] [- جهة اتصال مفتوحة عادةً
عند استخدامها مع إدخال سلكي ، يتم إيقاف هذه التعليمات حتى يتم تطبيق جهد على الإدخال. بعد ذلك يرتفع عنوان البت ، أو يصبح قيد التشغيل ، وتصبح التعليمات “صحيحة”. يعمل بنفس الطريقة عندما يكون لديه نفس عنوان الملف الداخلي ، باستثناء أنه يجب تشغيل الملف عن طريق المنطق في البرنامج.
يطلق Allen-Bradley على جهات الاتصال المفتوحة عادةً “XIC” ، أو تعليمات “eXamine If Closed”.
يمكن أن تشير تعليمات XIC إلى إدخال سلكي ، أو خرج سلكي ، أو ملف داخلي أو جهاز ضبط الوقت ، من بين أشياء أخرى.
-] / [- جهة اتصال مغلقة عادة
هذا هو اتصال مغلق عادة.
عند استخدامها مع إدخال سلكي ، تكون هذه التعليمات “صحيحة” حتى يتم تطبيق جهد على المدخلات. ثم ينخفض ​​، أو يتوقف ، ويصبح “خطأ”.
يمكن أيضًا استخدامه مع ملف داخلي ، يصبح صحيحًا عند إيقاف تشغيل الملف ويصبح كاذبًا عند تشغيل الملف.
يطلق Allen-Bradley على جهات الاتصال المغلقة عادة “XIO” ، أو تعليمات “eXamine If Open”.
– () – ملف الإخراج
عند استخدامها مع إخراج سلكي ، يتم إيقاف تشغيل هذه الوظيفة حتى يسمح المنطق في البرنامج بتشغيلها. ومن ثم يصبح “صحيحًا” ، وسوف يعمل على تنشيط الجهاز الذي يتم توصيله بالإخراج.
إذا تم استخدامه كملف داخلي ، فسيتم تبديل التعليمات المرتبطة به. أي أنها ستغلق تعليمات مفتوحة عادة وتفتح تعليمات مغلقة عادة.
يطلق Allen-Bradley على هذه المخرجات “OTE” أو “OutpuT Energize”.
يمكن استخدام OTE مع خرج سلكي أو ملف داخلي.
صواب – حالة تشير إلى أن التعليمات تسمح للمنطق “بالتدفق” من خلالها.
أيضا ، إذا كان المنطق في الدرجة يدير ناتج الدرجة ، ثم يقال أن الدرجة صحيحة.
خطأ – دون ذكر ما هو واضح ، هذا عكس الحقيقة.
حسنًا ، كان ذلك كثيرًا لتغطيته وتفهمه – لا تقلق ، سيبدأ ذلك في أن يصبح أسهل.

المنطق المكافئ

افترض أننا نريد استخدام PLC لتشغيل ضوء تجريبي. في شكله الأولي ، فإن منطق PLC يشبه إلى حد كبير المنطق السلكي الذي ستجده في مخطط السلم الكهربائي.
على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في تشغيل ضوء باستخدام زر ضغط مؤقت ، فيمكنك توصيله مثل الدائرة أدناه. عندما تضغط على PB1 ، يضيء المصباح التجريبي PL1.
ح
H N
| PILOT | | LIGHT |
| PB1 PL1 |
|—] [—————————————(L)—-|
| |
|| مصباح اشارة|PILOT LIGHT
| PB1 PL1 |
| —] [————————————— (L) – – |
| |
|
الآن لنفعل الشيء نفسه في PLC. لتكرار الدائرة السلكية على PLC ، يمكنك توصيل المفتاح PB1 بإدخال (دعنا نستخدم Local: 4: I.Data.3) وسلك المصباح PL1 إلى مخرج (Local: 7: O.Data.0) .
يتم إعداد I / O (المدخلات والمخرجات السلكية) على النحو التالي:
– يوجد زر ضغط “PB1” سلكي إلى محلي: 4: I.Data.3 من PLC.
– يوجد ضوء تجريبي “PL1” سلكي محلي: 7: O.Data.0 من PLC.
في RSLogix 5000 ، ستبدو الشاشة هكذا.


الآن دعونا نفحص تسلسل الأحداث. عند تشغيل PLC لأول مرة ، يكون زر الضغط PB1 قيد إيقاف التشغيل أو خطأ. لذلك ، تم إيقاف إخراج PL1. سيؤدي الضغط على PB1 إلى جعل Local: 4: I.Data.3 صحيحًا ، Local: 7: O.Data.0 سيضيء وسيتم تنشيط الطاقة. سيبقى قيد التشغيل فقط طالما أنك تضغط على الزر.

تمامًا كما يجب أن يتدفق التيار الكهربائي عبر المفتاح لتشغيل الضوء في الدائرة السلكية ، يجب على المنطق أن “يتدفق” من خلال التعليمات المفتوحة عادةً (والتي تكون “مغلقة” عند الضغط على المفتاح) من Local: 4: I . Data.3 لتنشيط المخرجات التي تعمل على PL1.

يشير التظليل الأخضر إلى التعليمات ، “قيد التشغيل” أو “حقيقي”.

ميزة واحدة لطيفة في Allen-Bradley PLCs هي أنه يمكنك توثيق كل جزء في البرنامج. في المثال أعلاه ، “PB1” لا معنى له إلى حد ما بمفرده. بعد إضافة النص الوصفي “بدء المحرك PB1” ، تصبح الأمور أكثر منطقية.

نتوقف هنا و لنا عودة غدا للمزيد ان شاء الله لذا ابق على اتصال.

لاحقا سنكتب مثال على برنامج

 

لأي سؤال لا تتردد ..ضعه بالتعليقات وستتم اجابتك عليه باقرب وقت ممكن.

تحياتي انا احمد عبدالوهاب

عن احمد عبد الوهاب

احمد عبد الوهاب
بكالوريوس هندسة كهربائية - الجامعة المستنصرية - بغداد . دبلوم الكترونيك - معهد التكنولوجيا - بغداد . عضو نقابة المهندسين العراقيين.

شاهد أيضاً

الموقت الزمني 555

إن الموقت 555 IC عبارة عن دائرة (رقاقة) متكاملة تستخدم في مجموعة متنوعة من تطبيقات …

error: عذرا المحتوى محمي من النسخ !!