Лабораторная работа № 2.

Программирование ПК-85 в режиме эквивалентном релейно-контактной символике.

Использование релейно-контактной символики (далее РКС) явилось в свое время вынужденным шагом при переходе от использования релейной аппаратуры к программируемым контроллерам (далее ПК) для преодаления психологического барьера неподготовленных пользователей на производстве. Вместе с тем, поскольку языки данной группы до сих пор используются в ПК ведущих мировых фирм необходимо знакомство с этими языками.
Контроллер ПК-85 не имеет средств отображения РКС, но переход от релейной символики к программе на языке ПАТ достаточно “прозрачен” и иллюстрируется в настоящей лабораторной работе.
Релейная схема состоит из параллельных цепочек каждая из которых включает тот или иной дискретный выход или бит памяти (рис. 2.1.в). Выход считается включенным, если при просмотре цепочки слева на право возможно “протекание” тока. При этом нормально открытые контакты (рис. 2.1.а) должны быть в состоянии “включено” (состояние логической единицы), а нормально закрытые контакты (рис. 2.1.б) в состоянии “отключено” (состояние логического нуля). В схеме так же могут присутствовать RS-триггеры (рис. 2.1.г), запоминающие факт появления сигнала на входе “S” и сбрасывающие по входу “R”.
рис. 2.1. Элементы релейной схемы.

При управлении технологическими процессами могут возникать два класса задач: задачи текущего контроля и сигнализации, и задачи управления одним или несколькими процессами с последовательно сменяющими друг друга состояниями. Первая задача иллюстрируется в пункте 1.5, вторая в 1.8 – 1.10. Остановимся подробнее на второй задаче, которая задана на рисунке 2.4 блок-схемой с использованием обозначений параллельных граф-схем алгоритмов (ПГСА). В задаче рассмотрен пример двух параллельных процессов.
При программировании приведенной блок-схемы с помощью РКС каждому состоянию процесса ставится в соответствие бит памяти. В каждый момент времени включены те биты, которые соответствуют текущему состоянию процесса (рис.2.5).
Рассмотрим процесс управления включением/отключением битов на примере цепочки, помеченной цифрой 4. Бит 3 (B3) включается если появляется сигнал на X2, в текущий момент времени включен B2, а B4 находится в отключенном состоянии. После включения B3 цепочка становится на так называемый “самоподхват” с помощью включенного реле B3, после чего исчезновение сигнала X2 не влияет на состояние B3.
В дальнейшем, когда возникнут условия для включения B4, его включение приведет к размыканию нормально-замкнутого контакта B4 в цепочке 4, что приведет к отключению B3.
Аналогичная ситуация возникает с постановкой на “самоподхват” цепочки 5 и выключением B4 при включении B5. Т.о. возникает своеобразная “эстафета” – смена состояний битов.
Включение/отключение состояний выходов осуществляется уже на основе состояний битов с использованием RS-триггеров.
Программа на языке ПАТ, соответствующая рассмотренной релейной схеме приведена на рисунке 2.6. Ее функционирование заключается в последовательном выполнении всех инструкций от начала до конца, после чего управление вновь передается на начало. Время одного такого полного просмотра всех инструкций называется временем сканирования и является очень важной характеристикой ПК, т.к. определяет время реакции управляющей системы.

1. Порядок выполнения работы.
1.1. Включить питание. Если произошел автоматический выход в режим «4» (в нулевой позиции ПВИ индицируется «4»), то пропустить следующий пункт и двигаться дальше.
1.2. Провести очистку памяти и, при необходимости, ввод конфигурации (описано в Л.Р.№ 1).
1.3. Перейти в режим «7».
1.4. Набрать текст программы (рис. 2.3), РКС ее решения приведена на рисунке 2.2.
1.5. Постановка задачи “Контроль работы вентиляторов”.
Сигнальная лампа горит постоянно, если в рабочем режиме установки из трех вентиляторов работает не менее двух. Сигнальная лампа должна мигать с частотой 1Гц, если работает только один вентилятор и 5Гц, если не работает ни один. При выключении рабочего режима лампа гаснет.

Распределение сигналов входных/выходных модулей:
Х0 – рабочий режим,
Х1 – вентилятор 1,
Х2 – вентилятор 2,
Х3 – вентилятор 3,
T1 – задержка для организации частоты 1 Гц,
T2 – задержка для организации частоты 5 Гц.

Промежуточные биты памяти, установлены в 1, если:
B11 – частота 1 Гц,
B12 – частота 5 Гц,
B13 – работает не менее двух вентиляторов,
B14 – ни один вентилятор не работает.
Y60 – сигнальная лампа

рис. 2.2. Текст программы “Контроль работы вентиляторов” в РКС.

Внимание ! При наборе новой программы поверх старой, во время набора инструкций УЗ IJK, может возникнуть отказ от ввода (мерцание), если такая инструкция уже присутствует в тексте программы. В этом случае следует удалить такую инструкцию и ввести ее заново в нужном месте. Последовательность действий по удалению инструкций описана в приложении “некоторые приемы редактирования”.

Метка Проверка вентиляторов Триггер 1 Триггер 2 Возврат
УЗ 001 ЕУ 001 ЕУ-001 ЕЗ 001 ЕЗ 002 ПВ
УУ 002 УУ-002 УП-011 УП-012 УО 001
ЕУ 001 УУ-003 БО БО ПЕ 001
УУ 003 ВП 014 33 001 33 002
СН УП 012 ВП 011 ВП 012
ЕУ 002 ЕП-013 БЗ БЗ
УУ 003 УП-014 ЕЗ 001 ЕЗ 002
СН УП 011 УП 011 УП 012
ВП 013 СН БО БО
СН 33 001 33 002
УУ 000 ВП-011 ВП-012
ВВ 060 БЗ БЗ

рис. 2.3. Текст программы “Контроль работы вентиляторов” на языке ПАТ.

1.6. Перейти в режим «1». Набрать уставки времени 1 и 2 (1с. и 0.2с.).
1.7. Имитируя поступление сигналов от вентиляторов с помощью тумблеров проверить все варианты работы программы.
1.8. Набрать текст программы на языке ПАТ (рис. 2.6), описывающую процесс изображенный с помощью ПГСА на рисунке 2.4, релейно-контактный эквивалент которой показан на рисунке 2.5.
1.9. Перейти в режим «4». Имитируя поступление сигналов от тумблерного набора проверить функционирование программы.
1.10. Изменить уставки времени 1, 2. Повторить пункт 1.9, обращая внимание на произошедшие изменения.

2. Допуск: Демонстрация индивидуального задания и отчет по Л.Р.№ 1, собеседование по отчету.

3. Содержание отчета: Разобраться и описать на конкретных примерах соответствие между различными формами представления алгоритмов рассмотренных задач.

4. Индивидуальные задания.
4.1. Происходит проверка некоторого входного аналогового сигнала на его нахождение в заданных границах. При достижении предварительной границы начинает мигать лампочка с частотой 1 Гц. При достижении конечной границы частота увеличивается до 5 Гц, и дополнительно включается звуковая сирена. Границы задавать с помощью уставок, для возможности динамического их изменения. Входы/выходы распределить самостоятельно.
4.2. Внести корректировку в релейную схему и программу на языке ПАТ, которая бы позволяла отключать выход Y62 (в любое время после его включения) при “размыкании” контакта X11.
4.3. Провести корректировку в РКС и программе на языке ПАТ, соответствующую удалению на ПГСА блока 3 вместе с сигналом опроса X3.
4.4. Провести корректировку в РКС и программе на языке ПАТ, соответствующую добавлению после блока 12 дополнительного блока с включением Y72, дальнейшим опросом сигнала X6, после чего отключить выход Y72.
4.5. Аналогично 4, но вставить указанную корректировку в виде параллельной ветви к имеющимся двум.
4.6. Аналогично 4, но для выхода Y62.

рис. 2.4 Блок-схема программы технологического процесса.

Примечание: В левой части блоков-процессов указаны условные номера состояний технологического процесса. Они будут использованы(в качестве номеров промежуточных битов памяти) при переводе блок-схемы на язык релейно-контактной символики и язык ПАТ. Зачеркнутым шрифтом отмечаются выходы (Y60) и биты памяти (B20), которые должны быть выключены.
рис. 2.5 Текст программы технологического процесса в РКС.
(Часть I – “Эстафета битов”).
рис. 2.5 Текст программы технологического процесса в РКС
(Часть II).
Инициализация: (6) ЕУ 004 (12) ЕП 011 (17) ЕП 004
ВП 000 УП 004 БО БО
ВП 001 СП 005 ЗЗ 001 ВВ 063
ВС 020 УП-000 БЗ БЗ
ЗП 001 ВП 005 (13) ЕП 012 ЕП 005
БВ (7) ЕУ 005 БО БО
Основная часть: УУ 005 ЗЗ 002 ВВ-063
УЗ 001 УП 013 БЗ БЗ
(1) ЕУ 005 СП 010 (14) ЕП 001 (18) ЕП 005
УП 005 УП-011 БО УП 020
УП 013 ВП 010 ВВ 060 БО
СП 000 (8) ЕУ 000 БЗ ВВ 064
УП-001 УП 010 ЕП 005 БЗ
ВП 000 СП 011 БО ЕП 000
(2) ЕУ 000 УП–012 ВВ-060 БО
УП 000 ВП 011 БЗ ВВ-064
СП 001 (9) ЕЗ 001 (15) ЕП 002 БЗ
УП-002 УП 011 УУ 010 (19) ЕП 011
ВП 001 СП 012 БО СП 013
(3) ЕУ 001 УП-013 ВВ 061 БО
УП 001 ВП 012 БЗ ВВ 070
СП 002 (10) ЕЗ 002 ЕП 000 БЗ
УП-003 УП 012 БО ЕП 012
ВП 002 СП 013 ВВ-061 СП 000
(4) ЕУ 002 УП-010 БЗ БО
УП 002 ВП 013 (16) ЕП 003 ВВ-070
СП 003 (11) ЕП 004 УУ 011 БЗ
УП-004 УУ 012 БО (20) ЕП 012
ВП 003 БО ВВ 062 БО
(5) ЕУ 003 ВП 020 БЗ ВВ 071
УП 003 БЗ ЕП 003 БЗ
СП 004 ЕП 000 УУ-011 ЕП 013
УП-005 БО СП 000 БО
ВП 004 ВП-020 БО ВВ-071
БЗ ВВ-062 БЗ
БЗ Возврат на начало:
УО 001
ПВ
ПЕ 001
Примечание: Цифры в круглых скобках помечают начало части программы, кодирующей ветку с соответствующим номером на релейной схеме.

рис. 2.6 Программа технологического процесса на языке ПАТ.

Дополнительные команды редактирования программы

В седьмом режиме работы <Р,7> нажать <?> и затем:
О – отыскать заданную строку в программе,
В – вставить новую строку в тело программы,
У – удалить строку из программы;