Programul de studii Logistică Industrială [305927]

[anonimizat]: [anonimizat],

Conf.Dr.Ing.George ENCIU

Asis.Univ.Dr.Ing.Constantin-Adrian POPESCU

2017

[anonimizat]: [anonimizat],

Conf.Dr.Ing.George ENCIU

Asis.Univ.Dr.Ing.Constantin-[anonimizat],

Prof. dr. ing. Cristian DOICIN Prof. dr. ing Tiberiu DOBRESCU

Prezentarea unei structuri similare

Informatii generale asupra structurii similare studiate

Lucrarea prezentata face referire la o structura didactica existenta si se concentreaza asupra modului de programare a componentelor utilizand suita de aplicatii software proprietare OMRON. Pentru a realiza o conexiune si pentru aputea intelege mai bine fluxul de programare trebuie realizata o analiza comparativa.

[anonimizat] “Cristianii”. Acest sistem este denumit “mMs” si este un sistem automatizat industrial modular ce are in componenta sa mai multe subsisteme similare celor prezente pe “Platforma Pneumatica”.

Printre aceste subsisteme se numara:

Sistem de transport de tip conveior cu banda;

Sistem de sortare pneumatic;

Sisteme de depozitare verticala pentru componente;

Sisteme senzoristice pentru diferentierea componentelor prezente pe flux;

Sisteme de depozitare pentru repere;

Sistemul mecatronic prezentat in continuare este un sistem ce simuleaza un proces industrial automatizat. In cadrul procesului automatizat de fabricatie un reper este introdus pe flux pas cu pas pentru un reper de tip cub. [anonimizat], [anonimizat]-o statie de presare si este depozitat in sistemul de depozitare final.

Figura 2.1 Platforma de asamblare

Obiectivele sistemului mMS se pot regasi in continuare:

Planificarea activitatilor si comunicarea;

Verificarea functionalitatii si mentenanta;

Prelucarea manuala dar si prin intermediul unor sisteme de prelucrare;

Modalitati de asamblare si interconectarea subsistemelor de asamblare;

Programare in limbaj ladder;

Automatizarea spatiului de lucru.

Subsistemele componente ale platformei didactice studiate

Sistemul prezentat mai sus este compus din 3 subsisteme interconectabile fiecare utilizat pentru realizarea unui task specific intr-o modalitate complet automatizata.

Subsistem de transport automatizat de tip conveior;

Subsistem de asamblare penumatic;

Subsistem de depozitare;

Figura 2.2 Subsistemele componente ale platformei

Subsistemul de transport automatizat de tip conveior este compus din urmatoarele repere:

Magazie pentru stocarea reperelor de diferite culori;

Un conveior cu banda;

Un subsistem de testare si verificare;

O unitate de preparare a aerului;

Profile din aluminiu pentru montaj;

Figura 2.3 Subsistemul de transport

Pentru realizarea transportului si pentru a introduce reperele pe flux sunt utilizate mai multe componente pneumatice, electrice si mecanice.

Figura 2.4 Elementele componente ale subsistemului de transport

In figura 2.4 este prezentat subsistemul de transportare si verificare automatizat. Conexiunea cu automatele programabile se realizeaza prin intermediul porturilor de interfatare 1. Pentru pornirea subsistemului este utilizat panoul de comanda 2 care contine diferite butoane pentru actiuni specifice sistemului cum ar fi: oprirea de urgenta prezenta la pozitia 3. Motorul pas cu pas 4 este utilizat pentru antrenarea benzi conveiorului si pentru transportarea reperelor. Grupul de preparare al aerului 10 este utilizat in reteaua pneumatica si este necesar pentru: monitorizarea presiunii, elimiarea picaturilor de apa din retea si ungerea.

Reperele sunt stocate in magazia 9 si sunt introduse pe flux cu ajutorul unui motor pneumatic liniar. Conveiorul fiind pornit ajuta la transportarea reperului catre postul de verificare. Aici sunt prezenti urmatorii senzori: senzor capacitiv 8, senzor optic 6 si un senzor inductiv 5.

Un numar de 10 repere sunt stocate in cadrul magaziei. Piesa ce se afla pe pozitia cea mai joasa este impinsa pe conveior prin intermediul unui motor pneumatic liniar. Reperul este transportat pe dedesuptul a 4 puncte de verificare unde integritatea acestora este testata utilizand cei 4 senzori prezenti in subsistem. Dupa finalizarea verificarilor piesa este pregatita pentru intrarea in cadrul urmatoarei secvente din flux.

Urmatorul pas din cadrul fluxului este transferul reperului in statia de presare.

Figura 2.5 Elementele componente ale subsistemului de presare

Elementele componente ale subsistemului de transfer si de presare sunt:

1. Motor pneumatic oscilant reprezendand axa R a manipulatorului pneumatic;

2. Buton de oprire de urgenta;

3. Panou de comanda;

4. Grup de preparae al aerului;

5. Motor Pneumatic liniar utilizat in cadrul procesului de presare

6. Motor pneumatic liniar reprezentand axa Z a manipulatorului pneumatic

Sistemul de manipulare cu doua axe este utilizat pentru ridicarea piesei prin intermediul gripperului cu vacuum, rotirea acestuia la 180* si pozitionarea acesteia in zona de lucru a presei pneumatice. De aici, piesa este impinsa in echipamentul de presare. Dupa inchiderea placi de siguranta procesul de presare este realizat de catre motorul pneumatic liniar. La sfarsitul procesului un motor pneumatic liniar impinge piesa din zona de lucru prin intermediul usii de siguranta pentru a o putea readuce in zona de lucru a sistemului de manipulare.

2.3 Prezentarea fluxului pe etape

Un flux reprezinta realizarea unor operatii succesive intr-o maniera organizata pentru obtinerea unui rezultat final in conditii optime.

Primul pas in cadrul fluxului operational executat de sistemul mMS este introducerea reperului pe banda conveiorului si deplasarea acestuia catre subistemul de verificare .Operatiunea fiind prezentata in cadrul figurii 1.6.

Figura 2.6 Introducerea reperului pe banda conveiorului

In cadrul subsistemului de verificare piesa trebuie sa treaca prin 4 puncte de interes ce caracterizeaza reperul. Primul punct este un senzor capacitiv prezentat in figura 1.7.

Figura 2.7 Primul pas din verificarea reperului prezent pe conveior

Cel de-al doilea punct de interes este verificat prin intermediul unui motor pneumatic liniar si este prezentat in figura 1.8. Daca senzorul magnetic prezent la capatul motorului pneumatic liniar se activeaza denota faptul ca reperul este unui de tip carcasă.

Figura 2.8 Trecerea reperului prin cel de-ai doila post de verificare

Penultimul punct de interes este verificarea prin intermediul unui senzor optic a integritatii structurii. Pozitionarea senzorului si a piesei se poate observa in figura 1.9.

Figura 2.9 Trecerea reperului prin cel de-al treilea post de verificare

Ultimul punct de interes este inaltimea peretilor reperului. Dupa cum este prezentat in figura 1.10 un senzor inductiv este utilizat pentru detectarea peretilor laterali ai reperului. Daca senzorul inductiv nu detecteaza nimic inseamna ca inaltimea reperului nu este corespunzatoare.

Figura 2.10 Trecerea reperului prin ultimul post de verificare

Dupa verificarea reperului acesta ajunga intr-un punct de asteptare pozitionat la capatul conveiorului dupa cum este prezentat in figura 1.11

Figura 2.11 Sosirea reperului in postul de asteptare

In figura 1.12 este prezentat modul de prindere al reperului utilizand un sistem vacuumatic si ridicarea de pe conveior in vederea manipularii.

Figura 2.12 Utilizarea subistemului de vacuum pentru prindere si ridicare a reperului.

Utilizand tehnologia cu vacuum reperul este transportat catre subsistemul de presare de catre manipualtorul pneumatic cu doua axe prezent in figura 1.13

Figura 2.13 Transferul reperului

Reperul este pozitionat in cadrul subsistemului iar manipuatorul pneumatic este retras dupa dezactivarea sistemului vacuumatic.

Figura 2.14 Retragerea si dezactivarea subsistemului vacuumatic

Urmatorul pas este transferul celui de-al doilea reper in statia de presare.

Figura 2.15 Transferul celui de-al doilea reper

Dupa ce ambele repere au fost pozitionate in sistemul de introducere in spatiul de lucru al statiei de presare acestea vor fi transportate in spatiul de lucru al presei.

Figura 2.16 Reperele in prezente in statia de prasare

Subsistemul este introdus in spatiul de lucru al presei utilizand un motor pneumatic liniar. Dupa ce ansamblul a ajuns in spatiul de lucru al postului de presare, subsistemul de presare este activat iar reperul este asamblat dupa cum poate fi observat si in figura ..

Figura 2.17 Presarea ansamblului

Dupa finalizarea procesului de presare. Manipuatorul pneumatic cu doua axe este utilizat pentru preluarea ansamblului si transferul acestuia catre postul de stocare final.

Figura 2.18 Transferul ansamblului catre postul de stocare

Ansamblul este preluat de un sistem AS/RS, ce utilizeaza un motor pneumatic liniar pentur preluare/ depozitare, si este pozitionat in spatiul destinat acestuia.

Figura 2.19 Transferul ansamblului in zona special rezervata pentru stocare

In momentul finalizari procesului un indicator luminos verde este aprins pentru a indica finalitatea cu succes a fluxului de asamblare, presare si depozitare.

Prezentare generala a structurii didactice “Platforma Pneumatica”

2.1 Generalitati

Platforma electro pneumatica este o structura didactica utilizata pentru instruirea studentilor din cadrul studiilor universitare de licenta prezent in laboratorul CF-001.

In cadrul platformei este realizat un flux de asamblare a trei repere urmat de un process de presare si o depozitare finala functie de tipul ansamblului. Reperele sunt de tip carcasa, piston,capac. Procesul de presare este realizat intr-o statie speciala iar depozitarea este realizata in magazia finala.

Reperele de tip carcasa sunt de doua tipuri, diferenta fiind diametrul alezajului interior unul fiind de Φ25 iar celalt de Φ22. Reperele de tip piston sunt depozitate in magaziile gravitationale si sunt de doua tipuri: repere de tip piston cu diametrul bazei de Φ25 si repere de tip piston cu diametrul bazei de Φ22. Capacele sunt depozitate in magazia de capace.

Figura 2.1 Platforma didactica electro-pneumatica

2.2 Fluxul tehnologic de asamblare executat de platforma

In vederea realizarii unui program pentru comanda si controlul platformei, fluxul tehnologic executat de acesta a fost impartit in operatii succesive intr-o ordine logica. Fiecare operatie in parte este realizata de un subsistem iar acestea sunt interconectate ducand indeplinirea rolului functional final al platformei.

Primul pas ce s-a realizat a fost divizarea insulelor programabile din cadrul platformei si expunerea acestora intr-un flux. Acesta este prezentat mai jos iar insulele programabile din componenta acesteia se pot observa in cadrul figurii 2.2.

Fig. 2.2 Insulele programabile din cadrul platformei electro-pneumatice

In figura 2.2 sunt indicate zonele programabile din cadrul platformei electro-pneumatice. Aceste zone impartite in functie de rolul functional pe care fiecare subsistem il indeplineste in cadrul fluxului de asamblare.

Magazia pentru reperele de tip capac;

Conveiorul;

Manipulatorul pneumatic;

Opritorul pneumatic;

Magaziile pentru reperele de tip piston;

Statia de presare;

Manipulatorul electric

Subsistemul de depozitare final;

In interiorul fiecarei zone programabile se regasesti unul sau ,dupa caz, mai multe repere ce necesita programare in cadrul functionarii de maniera automatizata sau manuala.

In continuare va fi exemplificat fluxlul de functionare al platformei electro-penumatice exemplificand fiecare zona impreuna cu reperele regasite in cadrul programarii.

Fluxul de asamblare este realizat in etape, acestea fiind exemplificate in continuare:

Prima etapa este introducerea reperului de tip carcasa pe banda conveiorului. Dupa cum este prezentat in figura 2 acest lucru este realizat prin intermediul motorului pneumatic liniar 1 doar daca limitatorul de capat de cursa 2 este activat.

Fig. 2.3 Introducerea reperului de tip carcasa pe banda conveiorului.

Dupa ce reperul de tip carcasa a fost introdus pe banda conveiorului, tija motorului pneumatic liniar se retrage si permite introducereai unei noi carcase in zona de transfer.

Fig. 2.4 Retragerea pistonului motorului pneumatic liniar si reincarcarea postului de transfer.

In timp ce reperul se afla pe banda conveiorului acesta este transportat pana in zona de asamblare. Pentru diferentierea dintre repere acesta trece prin proximitatea unui senzor inductiv 1 prezent in figura 3 utilizat pentru detectia initiala a reperului si comfirmarea ca exista un reper pe conveior.

Fig. 2.5 Utilizarea senzorului inductiv pentru detectia reperelor prezente in flux.

Pentru finalizarea procesului de detectie reperul continua prin proximitatea unui senzor fotoelectric cu difuzie 1 dupa cum este prezentat in figura 4. Acest senzor este utilizat pentru diferentierea dintre culorile carcaselor. Carcasele gri. reprezentand reprele cu alezajul interior de ϕ25 iar cele negre ϕ22.

Fig. 2.6 Utilizarea senzorului fotoelectric cu difuzie pentru detectia reperelor prezente in flux.

Pentru ca reperul de tip carcasa sa fie pozitionat corect pentru procesul de asamblare, dupa ce acesta este identificat. Este prezentata in figura 5 modalitatea de blocare si pozitionare pe conveior. Un motor pneumatic liniar 1 este utilizat impreuna cu o tija 2 pentru a putea bloca trecerea reperului.

Fig. 2.7 Blocarea reperului de tip carcasa pe conveior in vederea asamblarii.

In momentul cand reperul de tip carcasa se afla in zona de asamblare, dupa cum este prezentat in figura 6, magazia aferenta reperului de tip piston cu diametrul bazei potrivit pentru asamblare, ce a fost selectat in momentul in care reperul de tip carcasa a trecut prin zona de detectie , se va deschide prin intermediul tijei motorului peneumatic liniar aferent iar reperul de tip piston va fi pozitionat in zona de preluare 2.

Fig 2.8. Deschiderea magaziilor aferente reperelor de tip piston si pozitionarea pistonului in zona de preluare.

Axa X 1 a manipulatorului pneumatic se va deplasa de la dreapta la stanga si va pozitiona axa Z 2 perpendiculara cu reperul de tip piston. In figura 7 este prezentata miscarea de translatie a axei X.

Fig 2.9. Deplasarea din partea dreapta in partea stanga a axei X a manipulatorului pneumati

Axa Z a manipulatorului pneumatic este coborata prin intermediul tijei motorului pneumatic aferent 1 si pompa de vacuum este activata pentru a putea prelua reperul de tip piston.

Fig. 2.9 Coborarea ventuzei si activarea sistemului vacuumatic

Odata ce sistemul vacuumatic este activat axa Z a manipualtorului pneumatic este retrasa repozitionand reperul de tip piston in pozitia de transfer. Dupa cum este prezentat in fig. 9 reperul de tip piston este preluat si ridicat pe directie verticala.

Fig. 2.10. Ridicarea axei Z a manipulatorului pneumatic

Dupa ce axa Z este pozitionata la capatul cursei, modulul de translatie se va deplasa in partea dreapta transportand reperul de tip piston si aducand-ul in pozitia de asamblare cu reperul de tip carcasa.

Fig. 2.11. Deplasarea axei X a manipulatorului pneumatic in vederea pozitionari reperului de tip piston

Asamblarea se realizaea prin coborarea axei Z notata cu 1 in figura 11 si presarea reperului de tip piston in alezajul reperului de tip carcasa.

Fig. 2.12. Realizarea asamblari carcasa+piston.

Odata ce asamblarea a fost realizata, sistemul de blocare pneumatic pentru reperele prezente in flux se va dezactiva iar ansamblul isi va continua cursul in fluxul de asamblare.

Fig 2.13. Identificarea reperului pe flux

In figura 12 este prezentata modalitatea de indentificare a reperului la finalul conveiorului. Un senzor inductiv va detecta prezenta reperului pe flux si va trimite un semnal catre automatul programabil unde va fi executata secventa aferenta manipulatorului electric.

Fig 2.14. Preluarea reperului de tip capac

Manipulatorul electric va prelua un capac din magazia de capace. In cadrul programului prezent in memoria automatului programabil sunt stocate informatii referitoare la numarul de capace. In functie de aceste informatii manipulatorul va cobora axa Z in concordanta cu numarul de capace prezente in magazie.

In figura 2.15 este prezentata asamblarea capacului cu restul ansamblului si dezactivarea gripper-ului pneumatic pentru a se putea repozitiona in vederea preluarii ansamblului final.

Fig 2.15. Asamblarea capacului cu restul ansamblului

In vederea preluarii ansamblului pentru a-l putea manipula, manipulatorul va avea gripper-ul pneumatic inchis iar axele controlate de motoarele pas cu pas vor intra in functiune. In momentul prinderii ansamblului, gripperul este pozitionat intre carcasa si capac, asadar securizand ambele elemente si evitarea pierderi sau a preluarii doar a unui reper, cum ar fi capacul.

Fig. 2.15 Manipularea ansamblului si pozitionarea acestuia in statia de presare.

Pozitionarea ansamblului in interiorul statie de presare va activa limitatorul de capat de cursa 1, pozitionat in podeaua statiei, iar dupa un temporizator prestabilit bobina distribuitorului aferent motorului pneumatic liniar prezent in statia de presare se va activa iar procesul de presare va avea loc.

Fig 2.16. Procesul de presare.

Odata ce procesul de presare a luat sfarsit manipualtorul electric va prelua ansamblul pentru pozitionarea acestua in staia finala de depozitare. Aici ansamblurile sunt cepozitate in posturi speciale atribuite fiecarui tip de ansamblu. Ansamblurile cu alezajul interior de Ⲫ25 vor fi depozitate in partea stanga iar ansamblurile de Ⲫ 22 vor fi depozitate in partea dreapta.

Fig.2.17 Finalizarea procesului de presare

Fig.2.18 Depozitarea finala

2.3 Elementele componente ale sistemului de comanda

Realizarea programului de comanda si control pentru platforma peneumatica implica interactionea cu elementele electronice si senzoristice ce fac parte din componenta sistemului de comanda existent.

Sistemul de comanda este centrul operational al platformei, acesta este utilizat pentru a procesa comenzile introduse de operator sau pentru a executa comenzile prestabilite in interiorul programelor stocate pe meoria automatelor programabile.

In componenta sistemului de comanda se regasesc urmatoarele elemente:

Automat Programabil OMRON CP1E-N40DTI-D;

Automat Programabil OMRON CP1E-N20DTI-D;

Driver motor pas cu pas DM542A;

Driveverele motoarelor pas cu pas se prezinta cu urmatoarele caracteristici, prezentate in tabelul 2.1

Tabel 2.1 Caracteristici tehnice Driver Motor pas cu pas

Automatul programabil OMRON CP1E-N40DTI-D prezinta urmatoarele caracteristici:

Fig 2.19 Caracteristicile automatului programabil CP1E-N20DTI-D

Fig 2.20 Caracteristicile automatului programabil CP1E-N40DTI-D

Totodata alaturi de sistemul de comanda a fost realizata o interactiune si cu sistemul senzoristic existent pe platforma. Fiecare senzor are un rol functional diferit si sunt utilizati pentru executarea diferitelor functii de identificare si diferentiere ce fac parte din fluxul tehnologic al platformei.

Tabel 2.2 Senzori din cadrul sistemului senzoristic

Caracteristigi generale ale senzorilor:

Senzor Fotoelectric cu difuzie Autonics BJ300-DDT-P

Fig. 2.21. Senzor fotoelectric cu difuzie Autonics

Tabel 2.3 Specificatii tehnice senzor Autonics BJ300-DDT-P

Fig 2.22 Dimensiuni senzor fotoelectric cu difuzie

Fig. 2.23. Mod de conectare pentru senzorul fotoelectric cu difuzie

Fig 2.23 Diagrama de operare pentru senzorul fotoelectric cu difuzie

Fig 2.24 Caracteristicile zonei de detectie pentru senzorul fotoelectric cu difuze

Senzor inductiv de proximitate Autonics PRT18-8DO

Fig 2.25 Senzor inductiv de proximitate

Fig 2.26 Diagrama de operare pentur senzorul inductiv

Tabel 2.4. Tabel specificatii tehnice sensor inductiv

Fig 2.27 Dimensiuni senzor inductiv

Fig 2.28 Senzor Inductiv – diagrama de conectare

2.4 Studiul componentelor software utilizate pentru dezvoltarea aplicatiilor de comanda si control

Avand in vedere faptul ca unitatile de control sunt produse de compania Omron, vom utiliza suita software oferita de acestia special pentru componentele de comanda mai sus mentionate. Aceasta suita software se numeste CX-One si are in componenta mai multe programe software specifice pentru realizarea programelor ladder utilizate impreuna cu PLC-urile dar si interfete de tip SCADA pentru calculatoare industriale sau HMI-uri. Aceste interfete SCADA si programe ladder pot fi combinate pentru realizarea controlului dar si supervizarea platformei industriale.

Software-ul CX-One ofera posibilitati utilizatorilor de a construi, configura si programa dispozitive numite PLC-uri (automate programabile), HMI-uri (Interfete om-masina) dar si retele sau sisteme de comanda a miscarii doar prin utilizarea unui singur pachet software.

Pentru construirea unui program de comanda utilizand PLC-urile din componenta sistemului de comanda a platformei electro-pneumatice vom utiliza din suita software CX-One, programul CX-Programmer.

Cx-Programer este un software de comanda pentru toate PLC-urile concepute si comercializate de compania Omron, este integrat in totalitate cu celelalte programe din suita Cx-One. In cadrul software-ului Cx-Programmer este folosit un limbaj de tip ladder pentru realizarea liniilor de program ce vor fi utilizate in comanda platformei.

Limbajul ladder permite programarea unor aplicatii asemanator modului in care sunt proiectate circuitele cu contacte si relee. Acest limbaj lucreaza in exclusivitate cu variabile de tip boleean.

Fig.2.28 Exemplu limbaj ladder utilizat in cadrul Cx-Programmer

Limbajul ladder face parte din standardul IEC 1131 in care sunt incluse si categorizate si alte tipuri de limbaje utilizate pentru programarea PLC-urilor. Acestea sunt exemplificate in diagrama de mai jos.

Fig. 2.29. Limbaje de programare pentru automate programabile

Pentru a putea construi o interfata de control prin intermediul caruia sa controlam subsistemele din componenta platformei electro pneumatice va trebui sa realizam o interfata SCADA.

SCADA poate fi tradus ca si un sistem de supervizare, control si achizitie de date. Aceste sisteme SCADA sunt programe soft conectate cu PLC-urile din mediul industrial si sunt utilizate pentru comanda, dar si culegerea de informatii utile folosind senzorii amplasati in punctele importante din sistem.

Pentru realizarea unei interfete software vom utiliza din suita CX-One software-ul Cx-Supervisor deoarece are o compatibilitate buna cu programul Cx-One cu care este realizat programul pentru PLC.

Dupa selectarea programelor sofware vom trece la analiza infrastructurii de comanda a platformei electro-pneumatice.

Realizarea unui ciclu de lucru secvential este posibila prin utilizarea elementelor de actionare individuale pentru fiecare componenta. Acest mod de functionare poate fi realizat prin crearea unei conexiuni intre interfata de comanda, automatele programabile si elementele de actionare ale motoarelor pneumatice si electrice.

Fig 2.30 Schema bloc pentru conectarea sistemului de comanda cu motoarele pas cu pas

2.4 Realizarea conexiunii dintre automatele programabile

In realizarea conexiunii doua automate programabile Omron (CP1E-N40 si CP1E-N20) sunt conectate la calculatorul unde ruleaza interfata SCADA pentru comanda si controlul platformei. Conexiunea este realizata prin interfata USB care permite transferul de date. Modul de comunicare intre automatele programabile este de tip serial. Acesta se realizeaza prin intermediul unei conexiuni de tip RS 232, pentru care se vor utiliza un automat programabil master (CP1E-N40) si un automat programabil slave (CP1E-N20).

Conexiunea intre automatele programabile Omron este de tip serial astfel putandu-se realiza transferul de informatii de la un automat programabil la altul. Setarea conexiunii este realizata in interiorul programului Cx-Programmer si sunt realizate setarile individual. Primele setari sunt realizate pentru automatul programabil CP1E-N40 si se regasesc in meniul settings.

Fig. 2.31 Fereastra pentru setarea conexiunii RS 232 pentru automatul CP1E-N40 ca si unitate master

Tipul conexiunii intre automatele programabile;

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Tipul conexiunii cu PC-ul;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Master);

Dupa realizarea setarilor pentru automatul programabil care va indeplini rolul de master, ele vor trebui copiate pe memoria automatului programabil pentru a putea fi utilizat canalul de comunicare.

Pentru cel de-al doilea automat programabil CP1E-N20 sunt necesare a fi realizate setarile pentru recunoasterea acestuia ca si tip de PLC slave. PLC-ul slave extrage informatiile necesare si comunica cu plc-ul master fara a fi conectat la interfata SCADA.

RS-232 este standardul pentru comunicatiile de transfer de date serial. Acesta defineste semnalele care conecteaza un DTE ( un echipament terminal de date) si ca exemplu se poate lua un terminal de tip computer, si DCE (echipament de comunicare de date), si aici ne putem gandi la un modem. Nivelele de voltaj definite de standardul RS-232 corespund cu “1” logic si “0” logic pentru transmisia de informatii si controlul liniilor de semnal. Acestea se regasesc pentru “0” logic intre +3 si +15 Volti sau intre -15 si -3 Volti pentru semnalul de tip “1” logic.

Fig. 2.32 Fereastra pentru setarea conexiunii RS 232 pentru automatul CP1E-N20 ca si unitate slave

Tipul conexiunii intre automatele programabile (Serial);

Rata de modulare;

Numarul de cuvinte de legatura;

Modul de conexiune intre automatele programabile (Slave);

Prin realizarea setarilor aferente fiecarui automat programabil este stabilita o comunicare intre cele 2 automate programabile iar acest lucru permite transferul de informatii in ambele sensuri. Comunicarea intre cele doua plc-uri ajuta realizarea programului complet si elimina necesitatea de a exista o conexiune separata intre PC-ul care ruleaza interfata SCADA si fiecare automat programabil.

Dezvoltarea aplicatiei software

In continuarea lucrarii va fi abordat modul in care se poate realiza un program de tip diagrama ladder pentru a comanda in mod automatizat dar si in mod manual platforma didactica pneumatica.

Aplicatiile sunt realizate in concordata cu interfata SCADA pentru simplifica modul de interactiune si a simplifica conceptele de programare pentru o intelegere mai buna.

Realizarea setarilor initiale

Realizarea setarilor necesare pentru inceperea scrierii programului ladder

Inainte de a incepe redactarea liniilor de program ladder pentru controlul manual al platformei electro – pneumatice trebuie sa realizam setarile initiale pentru selectarea automatelor programabile si setarile aferente acestora.

Se creeaza un nou proiect prin interactionarea cu meniul de optiuni din partea stanga sus a ferestrei Cx-Programmer.

Fig. 3.1 Crearea unui nou proiect in Cx-Programmer.

Dupa ce a fost creat un nou proiect se va trece la customizarea setarilor PLC-ului pentru a se putea realiza conexiunea intre calculator si PLC si pentru a putea incepe scrierea liniilor de program.

Fig. 3.2 Configurarea Primului PLC.

Numele Dispozitivului acordat in cadrul proiectului;

Tipul dispozitivului;

Tipul conexiuni intra calculator si Plc pentru transferul de programe;

Zona unde se pot adauga informatii aditionale;

Tipul CPU-ului;

Dupa adaugarea primului automat programabil in cadrul proiectului, sub denumirea de “Platforma Pneumatica”, vom trece la adaugarea celui de-al doilea automat programabil urmarind aceiasi pasi, ajungand la un proiect compus din doua automate programabile si ferestrele aferente fiecareia.

Fig 3.3. Proiectul Platforma_Pneumatica in cadrul Programului CX-Programmer

Numele proiectului;

Automatul programabil master;

Automatul programabil slave;

Informatii aditionale pentru automatul programabil master (setari, memorie, programul ladder aferent);

Informatii aditionale pentru automatul programabil slave (setari, memorie, programul ladder aferent);

Realizarea configuratiilor necesare pentru conectarea interfetei SCADA cu automatul programabil

Fig. 3.4 Fereastra de configurare a dispozitivelor din interiorul aplicatiei CX-Supervisor

Automatul programabil CP1E-N20;

Automatul programabil CP1E-N40;

Adougare automat programabil nou;

Modificare automat programabil;

Stergere automat programabil;

Primul pas in configurarea interfetei Scada pentru conexiunea cu PLC-ul master CP1E-N40 este configurarea dispozitivului principal in interiorul setarilor de dispozitiv din CX-Supervisor.

Programul de realizare a interfetei SCADA, CX-Supervisor, din suita CX-One utilizeaza entitati variabile de tip puncte in interiorul carora se stocheaza informatii colectate prin intermediul PLC-ului de la senzori, informatii colectate prin alte metode din cadrul sismtemului supervizat sau informatii setate in memoria programului definite de utilizator.

Informatiile pot fi de 4 tipuri:

Boolean (de tip adevarat sau fals / 1 sau 0)

Intreg (numar intreg de la – 9999 pana la +9999)

Real (numar real de la -9999 pana la + 9999)

Text (informatiile se stocheaza sunb forma de text)

Fig 3.5 Fereastra de configurare a punctelor din interiorul CX-Supervisor

Aceste puncte pot proveni din mai multe surse, ele pot fi setate in memoria programului asadar numindu-se puncte definite de utilizator sau pot proveni de la automatul programabil in cazul in care acestea se vor numi puncte de intrare si puncte de iesire. Tipul de punct este selectat in momentul definiri acestuia.

Fig. 3.6 Fereastra de configurare a unui nou punct in interiorul CX-Supervisor

Campul destinat introduceri numelui punctului;

Grupul in care punctul se va regasi;

Tipul punctului;

Locatia de unde provin informatiile pentru punctul configurat;

Optiuni avansate;

Atributele punctului configurat;

Dupa completarea campurilor susmentionate, daca locatia de unde provin informatiile pentru punct este memoria programului atunci punctul este creat si poate fi utilizat in cadrul scriptului programului. Daca informatiile provin de la automatul programabiul atunci se va selecta optiunea pentru tipul de informatii dorit, pentru punctele de intrare se va selecta optiunea ‘imput’ iar daca punctele sunt de tip iesire atunci se va selecta optiunea ‘output’.

Daca tipul punctului este de tip imput, output sau imput/output va fi posibila intrarea intr-o noua fereastra pentru configurarea setarilor de comunicare cu automatul programabil. In aceasta fereastra se selecteaza automatul programabil de unde se vor colecta informatiile, tipul automatului programabil, locatia informatiilor. Tot in fereastra respectiva se poate selecta optiunea de a permite comunicatiile intre automatele programbile.

Fig. 3.7 Fereastra de configurare a atributelor automatului programabil pentru un punct interiorul CX-Supervisor

Nmele automatului programabil;

Tipul automatului programabil;

Locatia informatiei in interiorul automatului programabil;

Permiterea comunicatiilor;

Adougarea unui nou automat programabil;