Sterowniki programowalne. Ćwiczenia laboratoryjne

Skrypt został przygotowany jako materiał uzupełniający dla studentów realizujących przedmiot sterowniki programowalne prowadzony na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej. Celem opracowania jest prezentacja możliwości sterowników programowalnych – najpopularniejszych urządzeń sterujących wspołczesnej automatyki. Rozważane są przede wszystkim zagadnienia dotyczące języków programowania i algorytmów sterowania, a także interfejsów sprzętowych. Działanie sterowników jest prezentowane w kontekście ich wspołpracy z najczęściej stosowanymi w przemyśle, w rozproszonych systemach automatyki, urządzeniami pomiarowymi i wykonawczymi. Wykonanie zadań laboratoryjnych wymaga przyswojenia przez studentów wiedzy związanej ze środowiskami programistycznymi sterowników PLC oraz paneli HMI. Ponadto szczegółowe opisy techniczne pozwolają na poznanie obiektów wykorzystywanych podczas zajęć praktycznych.
 
Skrypt składa się z ośmiu rozdziałów. Pierwszy rozdział wprowadza w podstawową tematykę związaną ze sterownikami programowalnymi. Kolejne cztery dotyczą opisu poszczegolnych ćwiczeń laboratoryjnych.

 
Rozdział szósty opisuje budowę i działanie stanowisk laboratoryjnych. Wyróżnia się dwa rodzaje stanowisk. Pierwszy – wykorzystujący sterowniki firmy Mitsubishi Electric, a drugi – modele fizyczne stanowisk produkcyjnych MPS firmy Festo ze sterownikami firmy Siemens. Kolejne punkty opisują poszczególne zestawy laboratoryjne – w szczególności definicje sygnałów wejść i wyjść w odniesieniu do sterownika PLC. W każdym zestawie wykorzystywane są wejścia/wyjścia cyfrowe oraz analogowe.

 
Siódmy rozdział opisuje wszystkie narzędzia programistyczne, ktore będą wykorzystane podczas zajęć. Pierwszym narzędziem programowania jest pakiet GX Works3, który umożliwia parametryzowanie i programowanie sterowników PLC FX5U. Szczegółowy opis zawiera informacje, jak rozpocząć pracę z nowym projektem, podstawy programowania sterowników PLC, implementacje zaawansowanych automatów stanów oraz sterowanie procesami symulowanymi. Drugie narzędzie to pakiet TIA Portal, ktory umożliwia parametryzowanie i programowanie sterowników PLC SIMATIC S7-1200 oraz analogiczne przygotowanie do pracy dotykowych paneli wizualizacyjnych HMI KTP-700. Szczegółowy opis przedstawia kolejne czynności niezbędne do stworzenia i przetestowania zarówno programu PLC, jak i aplikacji wizualizacyjnej HMI.

 
Ostatni rozdział opisuje wykorzystywane podczas zajęć sterowniki PLC z punktu widzenia ich budowy sprzętowej oraz innych cech istotnych przy wykonywaniu kolejnych ćwiczeń.