Uživatelský software maxon řízení EPOS P

PROGRAMUJEME V JAZYCE LD Seriál se v dnešním díle zabývá úvodem do programovaní v jazyce LD. LD označuje ve zkratce slovní spojení Ladder Diagram. Programovací jazyk odpovídá standardu programování průmyslových automatů IEC 61131-3. Jeho princip je založen na reléové logice. Při tvorbě řídicího programu je třeba funkční programové prostředí EPOS STUDIO společně s vývojovým prostředím OpenPCS. Je volně ke stažení na stránkách http:// www.maxonmotor.com v sekci services & downloads zadáním klíčového slova EPOS P. Obrázek ukazuje hlavní okno vývojového prostředí OpenPCS s otevřeným projektem v jazyce LD. Vývojové prostředí OpenPCS spustíme v prostředí programu EPOS Studio pravým klikem myši, zvolíme řídicí jednotku EPOS P a dále zvolíme „Tools“ a „IEC-61131 Programming“ a „Open Programming Tool“. Vytvoříme nový projekt položkou „New“ v hlavní nabídce „File“ vývojového prostředí OpenPCS. Prostřednictvím jednoduchého průvodce zvolíme tvorbu nového projektu „Projects“ a „Maxon Motor ag“ a jako šablonu projektu zvolíme v průvodci položku „EPOS P“. Dále je nutno tento projekt pojmenovat vyplněním položky „Name“ a v položce průvodce „Location“ vybrat místo, kde bude projekt uložen na pevném disku počítače. Tím je projekt vytvořen. Do projektu můžeme zahrnout soubory s programovým kódem či deklaracemi proměnných a různé knihovny. V začátcích bude postačující vložit do projektu pouze hlavní soubor s řídicím programem. To provedeme opět prostřednictvím hlavní nabídky Open PCS a položky „New“. Použijeme stejného průvodce jako v předchozím případě. Volbou POU – Program Unit můžeme vybrat jazyk, v kterém bude program zapsán, v našem případě tedy LD – Ladder Diagram. Dále zvolíme „POU Type“ jako „Program“. Tvorbu hlavního programu dokončíme zadáním jména souboru a místa jeho uložení v položkách „Name“ a „Location“. Stiskneme tlačítko „OK“. Vývojové prostředí se zeptá, zdali chceme nový soubor zahrnout do projektu, a to otázkou „Do you like add jmeno programu to active resource?“. Stiskneme tlačítko Ano, popř. OK. Nyní se otevřelo okno, stejně jako v předchozích případech je rozdělené na dvě části. Horní část slouží k zápisu a deklaraci proměnných řídicího programu. Dolní část slouží ke grafické reprezentaci vlastního řídicího programu. Okno proměnných obsahuje předdefinované sekce. Sekce „VAR_EXTERNAL“ slouží pro deklaraci externích proměnných, tj. proměnných uložených v jiném kódu. Do sekce „VAR_ GLOBAL“ se deklarují globální proměnné programu. Sekce „VAR“ je určena pro deklaraci lokálních proměnných. Příslušná sekce je pak ukončena zápisem „END_VAR“. Deklarace proměnné Exec může vypadat následovně ? Exec : Bool; Proměnná Exec byla deklarována jako proměnná typu BOOL – logická proměnná nabývající pouze dvou stavů Pravda/Nepravda. V sekci proměnných můžeme dále definovat použití funkčních bloků z knihoven. Pro práci s řídicí jednotkou EPOS P využíváme knihovnu „SMART Motion“. Část určená pro zápis vlastního programu obsahuje grafické schéma řídicího programu. V úvodu jsme uvedli, že jazyk LD, tj. Ladder Diagram, je graficky orientovaný programovací jazyk založený na principu reléové logiky. Relé je elektrotechnický prvek, který se skládá z cívky s jádrem a z kotvičky, která ovládá kontakty. Pokud protéká cívkou elektrický proud, jádro cívky přitáhne kotvičku. Ta mechanickým působením sepne či rozepne kontakty a v navazujících obvodech může protékat proud. Relé může obsahovat několik nezávislých kontaktů. V tomto duchu se nese celá filozofie programování v jazyce LD. Program je tvořen pomocí grafických symbolů, reprezentujících jednotlivé cívky a kontakty relé. Ty ovládají další funkční bloky použité v programu. Prostřednictvím dalších grafických příkazů můžeme cívky relé aktivovat či deaktivovat, popřípadě určit, že daný kontakt ovládaný příslušnou cívkou relé je spínací či rozpínací. Programovací jazyk umožňuje používat přehledných textových popisků přímo k jednotlivým prvkům schématu, popřípadě ke skupině prvků. Způsob programování vysvětlíme na jednoduchém případě, kdy chceme resetovat chyby řidicí jednotky EPOS P. Reset jednotky zajišťuje funkční blok MC_Reset z knihovny Smart Motion. Tento blok vyžaduje jako vstupní parametr Axis - identifikátor osy (tj. id jednotky, kterou chceme resetovat) a parametr Execute, který udává, zdali se má reset provést (true – ano/false – ne ). Proto deklarujeme v sekci VAR následující proměnné ? Var Osa: AXIS_REF:=(AxisNo:=0); Reset: MC_Reset; Exec : Bool; Fin : Bool; END_Var Nyní můžeme vytvořit vlastní řídicí program. Bude se skládat ze dvou grafických řádků. Na prvním provedeme aktivaci cívky relé označeného jako Exec, na druhém provedeme sepnutí kontaktů tohoto relé. To bude reprezentovat hodnotu True na vstupu Execute funkčního bloku MC_Reset, který jsme deklarovali pod názvem Reset. První grafický řádek řídicího programu bude obsahovat pouze jeden grafický příkaz Set Coil. Vložení tohoto příkazu provedeme kliknutím pravého tlačítka myši na linii grafického řádku a ze zobrazené nabídky vybereme možnost Set Coil. Pro pojmenování této cívky klikneme opět pravým tlačítkem myši na grafický symbol cívky a ze zobrazené nabídky zvolíme možnost Insert Variable. Objeví se okno se seznamem deklarovaných proměnných. Zvolíme možnost Exec. Druhý grafický řádek přidáme do řídicího programu tak, že opět klikneme pravým tlačítkem myši na linii prvního grafického řádku a ze zobrazené nabídky vybereme možnost Insert Network. Tento řádek bude obsahovat kontakt relé Exec z prvního grafického řádku, dále funkční blok MC_Reset a cívku dalšího relé Fin, která může například aktivovat další funkční bloky. Všechny zmíněné údaje je možno na druhý grafický řádek přidat stejným způsobem jako při tvorbě řadku prvního, tj. pravé tlačítko myši a možnosti Insert Contact, Insert Function Block a Insert Set. Každému grafickému příkazu přiřadíme příslušnou proměnnou, tedy Exec, Reset a Fin. Funkční blok MC_Reset dále vyžaduje definici identifikátoru osy. To je provedeno stejně jako v ostatních případech přiřazením proměnných pomocí okna Insert Variable. Pro demonstraci je grafický zápis programu zobrazen na obrázku v úvodu. Dokončený řídicí program je nutno přeložit do strojového kódu. To lze provést pomocí položky hlavní nabídky „PLC“ volbou „Build Active Resource“. Pokud vývojové prostředí OpenPCS v zápisu řídicího programu nenahlásí žádné chybové hlášení, uložíme řídicí program do řídicí jednotky EPOS P. Použijeme položku hlavní nabídky PLC, volíme PC->PLC download. Řídicí program je spuštěn volbou položky „Cold Start“ hlavní nabídky PLC. Pro demonstraci řídicího programu v jazyce LD byl vytvořen program simulující pohon hvězdářského dalekohledu. Řídicí program pracuje s řídicí jednotkou EPOS P v režimu Profile Position Mode. Vytvořený program je možno pro demonstraci stáhnout na webových stránkách firmy Uzimex Praha spol. s r.o. http://www.uzimex.cz Příští díl seriálu se bude věnovat popisu skutečných aplikací s řídicími jednotkami EPOS P ING. JIŘÍ HNÍZDIL, HNIZDIL@UZIMEX.CZ