Extras din curs

2.4 Programarea controlerelor modulare VIPA şi SIMATIC

2.4.1 Principii fundamentale şi etape principale

Toate controlerele modulare sunt concepute pentru a fi dirijate de 2 programe:

1) programul de exploatare (de sistem), instalat de uzina producătoare;

2) programul utilizatorului (de automatizare propriu zisă), elaborat şi introdus în controlere de utilizator în conformitate cu cerinţele individuale ale obiectului său de automatizare.

Programul de exploatare asigură pornirea, oprirea, diagnosticarea controlerului, gestionarea memoriei şi comunicarea lui cu toate componentele interioare sau exterioare, apelarea şi dirijarea generală a programului utilizatorului. Una din funcţiile principale ale acestei dirijări o constituie funcţionare ciclică a programului utilizatorului, ceea ce şi asigură comanda automată a obiectului de automatizare în timp real.

Programul utilizatorului poate să necesite foarte multe funcţii de automatizare, atât tipice, cât şi speciale. Pentru simplificarea elaborării acestui program şi utilizarea în masă a controlerelor, companiile producătoare au studiat la maximum funcţiile diferitor sisteme de automatizare, divizându-le în funcţii standardizate relativ simple cu utilizare în masă şi funcţii speciale complexe cu o utilizare mult mai îngustă. Pentru ambele grupe de funcţii aceste companii au elaborat blocuri standardizate virtuale, introducându-le în softurile de programare ale controlerelor. Ca urmare, aceste blocuri pot servi pentru utilizator ca module de creare a programului de automatizare, ceea ce uşurează şi urhentează elaborarea acestui program. Pentru aceasta s-au propus, de asemenea, şi limbaje standardizate relativ simple de programare (LAD; FBD şi STL), despre care s-a menţionat în paragraful 2.1. În prezent un astfel de concept modular de programare este considerat pentru instalaţiile industriale complexe ca concept optim, deoarece el asigură nu numai programarea, ci şi proiectarea sau modernizarea rapidă şi efectivă a întregului sistem de automatizare.

Controlerele modulare germane VIPA şi SIMATIC S7 au la bază aceste principii generale şi limbaje de programare, sunt compatibile în ceea ce priveşte programarea, cu toate că softurile lor - WinPLC 7 şi STEP 7, precum şi funcţiile realizate, sunt diferite. Cu ajutorul acestor softuri la calculator se proiectează şi se programează mai întâi un sistem virtual de automatizare, care să realizeze toate cerinţele necesare utilizatorului. Apoi programul de automatizare şi structura blocurilor lui se introduc prin cablu în memoria procesoarelor centrale CPU a controlerelor reale, care conţin aceleaşi componente. Însă este prevăzut, de asemenea, şi un concept invers - de programare a blocurilor deja existente ale controlerelor reale.

Însă înainte de programare este necesar un studiu minuţios al obiectului de automatizare şi o identificare a tuturor cerinţelor acestuia – tehnologice, constructive, electromecanice, de comandă, reglare, măsurare, protecţie, semnalizare, comunicare şi dispecerizare. În particular, acest studiu prevede :

- identificarea tuturor elementelor de măsurare (traductoarelor), execuţie (motoarelor, pompelor, supapelor) şi comunicare în reţea, panourilor de comandă, dispozitivelor de protecţie, securitate şi semnalizare, precum şi a locurilor de amplasare ale acestora;

- identificarea tuturor intrărilor şi ieşirilor ale acestora;

- alcătuirea unor scheme simplificate tehnologice, cinematice, electrice, de automatizare şi studierea principiilor de funcţionare ale lor;

- analiza comparativă şi alegerea tipului controlerelor programabile, modulelor acestora, panourilor de comandă ale operatorului, principiilor de utilizare şi programare ale acestora;

- elaborarea unui concept general de automatizare.

În figura 2.84 este indicată consecutivitatea etapelor (fazelor) principale de proiectare şi programare computerizată a sistemelor de automatizare cu controlere VIPA şi SIMATIC S7 cu ajutorul softurilor speciale WinPLC 7 VIPA sau STEP 7 SIEMENS. Aceste companii au elaborat mai multe versiuni de softuri respective, însă ele sunt compatibile între ele.