Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ

ΣΥΛΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ
ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ
ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
Κεφ 7ο
Προγραμματιζόμενοι λογικοί
ελεγκτές (PLCs)

n 7.1 Εισαγωγή.
n 7.2 Δομή και λειτουργία PLC.
n 7.3 Διασύνδεση PLC.
n 7.4 Προγραμματισμός PLC.
n 7.5 Παραδείγματα προγραμματισμού
PLC.
n 7.6 Η οικογένεια PLCs LOGO ! Της
Siemens.
n 7.7 Πρακτικές εφαρμογές LOGO !.

12/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕ1708
ΠΕ1708 2

7.1 Εισαγωγή
n Τα τελευταία χρόνια η ανάγκη για αυτοματοποίηση της
παραγωγής οδήγησε την πλειοψηφία των βιομηχανιών στην
υιοθέτηση σύγχρονων ανταγωνιστικών τεχνικών εύκολα
εφαρμόσιμων και ικανών να προσαρμόζονται στις απαιτήσεις
των καιρών.
n Η σπουδαιότερη από αυτές βασίζεται στη χρήση των
Προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών (PLC :
Programmable Logic Controllers).
n Τα PLCs είναι ελεγκτές με δυνατότητα προγραμματισμού της
μνήμης, εύκολης προσαρμογής με αλλαγή του
προγράμματος τους και εύκολοι στη χρήση.
n Επίσης, διαθέτουν ποικιλία δυνατοτήτων επικοινωνίας με
άλλες συσκευές και δίκτυα μετρήσεων.

ΠΕ1708 3

ΠΕ1708 4

ΠΕ1708 5

n Στο παρελθόν, οι λύσεις σε προβλήματα
αυτοματισμού δίνονταν με καλωδιωμένη λογική.
n Δηλαδή οι μηχανικοί σχεδίαζαν το κύκλωμα της
εκάστοτε εφαρμογής ελέγχου, προμηθεύονταν τα
απαραίτητα υλικά και εξαρτήματα, τα τοποθετούσαν
και τα συνέδεαν πάνω σε πίνακα ή πλακέτα και
τέλος εγκαθιστούσαν το σύστημα στο χώρο
εφαρμογής.
n Όλα αυτά συνέβαιναν σε απλές εφαρμογές, που,
συνήθως, αφορούσαν έλεγχο διακοπτών.
n Αν σε μια εφαρμογή χρειαζόταν να μετρηθεί χρόνος
ή να γίνει κάποια απαρίθμηση, τότε η σχεδίαση και η
ανάπτυξη του συστήματος ελέγχου γίνονταν
πολύπλοκή. Γιατί απαιτείτο η χρήση Ο.Κ. πύλες,
χρονιστές, απαριθμητές.
ΠΕ1708 6

n Όλη αυτή η διαδικασία απαιτούσε χρόνο και
κόστος.
n Δεν υπήρχε ευελιξία στην ανίχνευση λαθών,
παρά μόνο όταν γίνονταν η εγκατάσταση του
συστήματος στο χώρο εφαρμογής.
n Επίσης, στην περίπτωση αναβάθμισης ή
μετατροπής του συστήματος, έπρεπε να
επαναληφθεί η διαδικασία σχεδίασης,
ανάπτυξης και εγκατάστασης.

ΠΕ1708 7

n Τα PLC μπορούν να δεχθούν εισόδους (διακόπτες,
μπουτόν κ.α) και να οδηγήσουν εξόδους (ρελέ,
πηνία κ.α).
n Οι εργασίες που εκτελούνται με αυτές τις εισόδους,
περιγράφονται στο εσωτερικό των PLCs με τη
μορφή προγραμμάτων.
n Οποιεσδήποτε αλλαγές ή τροποποιήσεις σημαίνουν,
απλά, αλλαγές ή τροποποιήσεις στο πρόγραμμα του
ελεγκτή.
n Τα PLCs συναντώνται ΠΑΝΤΟΥ τόσο σε συστήματα
παραγωγής όσο και στα ίδια τα παραγόμενα
προϊόντα, άλλα και σε οικιακές εφαρμογές.
ΠΕ1708 8

ΠΕ1708 10

n Η σχεδίαση και ανάπτυξη γίνεται με τη μορφή
προγραμματισμού.
n Τροποποιήσεις και αλλαγές στο πρόγραμμα του PLC
μπορούν να γίνουν ακόμα και όταν αυτό είναι εγκατεστημένο
στο χώρο εφαρμογής.
n Μικρότερο κόστος ανάπτυξης νέων εφαρμογών ή
επεκτάσεων.
n Μικρότερος όγκος.
n Εύκολη ανίχνευση σφαλμάτων μέσω υπολογιστή.
n Λειτουργίες αυτοδιάγνωσης για σωστή λειτουργία.
n Δεν απαιτούνται εξειδικευμένες γνώσεις ηλεκτρονικών σε
επίπεδο σχεδίασης συστημάτων, αφού όλα είναι έτοιμα στο
εσωτερικό του PLC.
n Δυνατότητα διασύνδεσης και επικοινωνίας με άλλα ίδια ή
διαφορετικά συστήματα.
ΠΕ1708 11

7.2 Δομή και Λειτουργία PLC
n Το PLC είναι ένας ελεγκτής βιομηχανικού και
οικιακού περιβάλλοντος, που στηρίζει την λειτουργία
του σε έναν μικροεπεξεργαστή – μικροελεγκτή,
εκτελώντας το από πριν αποθηκεμένο στη μνήμη
πρόγραμμα, που έχει γραφεί για κάθε εφαρμογή.
n Είναι ένα ψηφιακό σύστημα το οποίο χρησιμοποιεί
μνήμη για την αποθήκευση εντολών οι οποίες
πραγματοποιούν ειδικές λειτουργίες, π.χ. λογικές,
χρονισμού, μετρήσεις και αριθμητικές πράξεις για
τον έλεγχο ποικίλων μηχανών και διαδικασιών μέσω
ψηφιακών ή αναλογικών εισόδων και εξόδων.
n Η σχεδίαση των PLCs έχει περίπου την ίδια
φιλοσοφία με αυτήν του υπολογιστή.
ΠΕ1708 12

n Τα PLCs εξετάζουν τα σήματα εισόδου και αφού τα
επεξεργαστούν κατάλληλα, με βάση τα
προγράμματα που είναι αποθηκευμένα στη μνήμη
τους, παράγουν σήματα εξόδου.
n Η τυποποιημένη διασύνδεση στο εσωτερικό των
PLCs τους επιτρέπει να συνδέονται απευθείας με
ενεργοποιητές και μετατροπείς.
n Είναι απλά στην χρήση και εκτελούν συνήθως ένα
και μόνο πρόγραμμα.
n Διαθέτουν ελάχιστα κινητά μέρη και υπόκεινται σε
διεθνείς κανόνες τυποποίησης.
n Διαθέτουν μονάδες σειριακής, παράλληλης και
δικτυακής επικοινωνίας για να μπορούν να
συνδεθούν σε ένα δίκτυο μετρήσεων και ελέγχου.
ΠΕ1708 13


Μονάδα
στήριξης PLC siemens
εγκατεστημένο
σε μια εταιρία

CPU
n Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας CPU. Είναι ο
«εγκέφαλος» του PLC.
n Είναι ένας μικροεπεξεργαστής – μικροελεγκτής και
ένα κύκλωμα χρονισμού, που καθορίζει τη ταχύτητα
του ελεγκτή.
n Ελέγχει τις διατάξεις Ι/Ο και μνήμης, ώστε τα
δεδομένα που εισέρχονται στο PLC, να
επεξεργάζονται σύμφωνα με το πρόγραμμα και να
δίνουν ως εξόδους κατάλληλα σήματα ελέγχου.
n Επίσης εκτελεί και ένα πλήθος αυτοδιαγνωστικών
λειτουργιών.

ΠΕ1708 15

Μονάδα τροφοδοσίας.
n Μονάδα τροφοδοσίας.
n Παράγει χαμηλού επιπέδου συνεχείς τάσεις.
n Αποτελείται από :
• Μετασχηματιστή.
• Ανορθωτή.
• Και σταθεροποιητή τάσης.
n Παρέχει τις τάσεις λειτουργίας των εσωτερικών
κυκλωμάτων του PLC. Και τις τάσεις στις κλέμες
εισόδου.
n Μπορεί να βρίσκεται ενσωματωμένη ή σε ξεχωριστή
συσκευή ανάλογα με τις ανάγκες του συστήματος.
ΠΕ1708 16

Μονάδα εισόδου – εξόδου Ι/Ο.
n Μονάδα εισόδου – εξόδου Ι/Ο.
n Χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση του ελεγκτή με το
εξωτερικό περιβάλλον.
n Αποτελείται από ακροδέκτες εισόδου και εξόδου,
παράλληλης, σειριακής και δικτυακής επικοινωνίας
καθώς και ακροδέκτες τροφοδοσίας.
n Στους ακροδέκτες εισόδου μπορούν να συνδεθούν :
• Αισθητήρες.
• Μετατροπείς (ADC. Κ.λ.π)
• Διακόπτες.
• Πληκτρολόγια.
• Χρονιστές.
• Ηλεκτρονικά κυκλώματα.
• Κ.λ.π.
ΠΕ1708 17

Μονάδα εισόδου – εξόδου Ι/Ο. 2
n Μονάδα εισόδου – εξόδου Ι/Ο.
n Στους ακροδέκτες εξόδου μπορούν να συνδεθούν :
• Ρελέ.
• Μετατροπείς (DAC. Κ.λ.π).
• Βαλβίδες.
• Ενεργοποιητές.
• Φωτεινοί σηματοδότες.
• Κ.λ.π.
n Όλοι οι ακροδέκτες Ι/Ο παρέχουν στη CPU
ηλεκτρική απομόνωση και προσαρμογή τάσεων.
n Τέλος οι ακροδέκτες τροφοδοσίας χρησιμεύουν για
τη σύνδεση του ελεγκτή με το δίκτυο τάσης.
ΠΕ1708 18

Μονάδα στήριξης.
n Μονάδα στήριξης. Συναντάται σε δύο εκδοχές.
n Στην πρώτη υπάρχει πλαίσιο ειδικά διαμορφωμένο
με συνδέσμους στήριξης και επαφής (connectors),
πάνω στο οποίο τοποθετούνται με τη μορφή
modules η CPU, οι μονάδες εισόδου – εξόδου Ι/Ο
και το τροφοδοτικό.
n Όλα αυτά επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω των
συνδέσεων των επαφών τους.
n Σύμφωνα με τη δεύτερη, υπάρχει ράγα πάνω στην
οποία συγκροτούνται η CPU, οι μονάδες εισόδου –
εξόδου Ι/Ο και το τροφοδοτικό.

ΠΕ1708 19

Μονάδα στήριξης. 2

Μνήμη.
n Μνήμη. Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των
προγραμμάτων του μικροεπεξεργαστή –
μικροελεγκτή.
n Είναι RAM συνήθως SRAM, DRAM όπου
αποθηκεύεται το πρόγραμμα διαχείρισης της
διεργασίας καθώς και τα δεδομένα. Συνοδεύονται
πάντα από μπαταρίες ή ειδικούς πυκνωτές.
Πλεονέκτημα η μεγάλη ταχύτητα.
n Χρησιμοποιούνται και μνήμες ROM (EPROM,
EEPROM) όπου αποθηκεύεται το λειτουργικό
σύστημα του μικρουπολογιστικού συστήματος.
n Το ποιος τύπος μνήμης θα χρησιμοποιηθεί σε PLC
έχει να κάνει με τη φιλοσοφία και τις αντιλήψεις περί
κόστους και απόδοσης της κατασκευάστριας
εταιρίας.
ΠΕ1708 21

Συσκευές προγραμματισμού των PLCs
n Είναι συνήθως πληκτρολόγια με οθόνη υγρών κρυστάλλων.
n Ενσωματώνουν αρκετή RAM που επιτρέπει την ανάπτυξη και
τον έλεγχο του προγράμματος στην ίδια τη συσκευή.
n Αν η συσκευή (panel) προγραμματισμού είναι φορητή, η RAM
είναι CMOS με μπαταρίες, ώστε να διατηρείται το πρόγραμμα
σε όλη την διάρκεια μεταφοράς του από PLC σε PLC σε μια
βιομηχανία.
n Μεταφέρεται μόνο όταν είναι απολύτως ελεγμένο.
n Υπάρχουν περιπτώσεις που μπορεί να γίνεται έλεγχος και
διόρθωση του προγράμματος σε πραγματικό χρόνο (on –
line, real – time) όπου χρησιμοποιούμε την RS-232.
n Τελευταία οι κατασκευαστές έχουν αναπτύξει προγράμματα
σε Η/Υ εξομοίωσης και προγραμματισμού των PLC

ΠΕ1708 22

Συσκευές προγραμματισμού των PLCs. 1

Συσκευές προγραμματισμού των PLCs. 2

ΠΕ1708 24

7.3 Διασύνδεση PLC
n Για τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ PLC και
υπολογιστή, εφαρμόζονται οι γνωστοί τύποι
διασύνδεσης σημείο προς σημείο (point to point).
n Όταν πρόκειται για επικοινωνία πολλών και
διαφορετικών συσκευών υλοποιείται η διασύνδεση
δικτύου.
n Η παράλληλη διασύνδεση σημείου προς σημείο
χρησιμοποιείτε για να συνδέσει ένα PLC με έναν
εκτυπωτή με το πρότυπο Centronics.
n Μια άλλη διασύνδεση σημείου προς σημείο είναι και
η σειριακή RS-232

ΠΕ1708 25

n Όταν πρόκειται για επικοινωνία πολλών και
διαφορετικών συσκευών υλοποιείται η διασύνδεση
δικτύου.
n Τέτοια συστήματα μπορούν να διαιρεθούν σε
υποσυστήματα υπολογιστών με ισχυρή ζεύξη που
μοιράζονται κοινό δίαυλο δεδομένων
n Και σε υποσυστήματα με χαλαρή ζεύξη, που είναι
τοποθετημένα στο σημείο του ελέγχου και
ανταλλάσσουν πληροφορίες διαμέσου θύρας Ι/Ο.
n Το δίκτυο μπορεί να είναι οποιασδήποτε
τοπολογίας.
n Χρησιμοποιούνται ευρέως τα πρότυπα : OSI,
Ethernet, IEC 1131-5 και SCADA.
ΠΕ1708 26

n Τελευταία έχουν εμφανιστεί «μικρά» και
εύχρηστα PLCs που συνδέονται στο δίκτυο
ως έξυπνοι Slave σταθμοί, αφού δεν
χρειάζονται ειδικό προγραμματισμό και
ρυθμίσεις για τις επικοινωνίες.
n Στην περίπτωση προβλημάτων δικτύου ή του
επιβλέποντος κεντρικού ελεγκτή, αυτά
συνεχίζουν απρόσκοπτα και αυτόνομα τη
λειτουργία τους.

ΠΕ1708 27

7.4 Προγραμματισμός PLC
n Ένα PLC μπορεί να προγραμματιστεί με πολλές γλώσσες
προγραμματισμού.
n Στην αγορά υπάρχει μεγάλη διαφοροποίηση ως προς τα
τεχνικά χαρακτηριστικά και τις λειτουργίες τους.
n Κατά συνέπεια και οι γλώσσες προγραμματισμού, που
διατίθενται με το κάθε PLC, θα διαφέρουν λίγο ή πολύ από τις
υπόλοιπες.
n Για το λόγο αυτό, ή Διεθνής Ηλεκτροτεχνική επιτροπή (IEC :
International Electrotechnical Commition) εξέδωσε το 1993
την τυποποίηση IEC 1131-3.
n Οι κατασκευαστές των PLCs συνηθίζουν να εφοδιάζουν την
κάθε συσκευή με παραπάνω από μια γλώσσες.
n Η επιλογή της γλώσσας από το χειριστή εξαρτάται από την
εφαρμογή, που θέλει να υλοποιήσει.

ΠΕ1708 28

7.4 Προγραμματισμός PLC
n Η IEC έχει τυποποιήσει πέντε γλώσσες για τα PLCs.
Από αυτές δύο είναι κειμενοστραφείς (text based),
δύο γραφικές (graphical) και μια γλώσσα υψηλού
επιπέδου, που στηρίζεται σε διαγράμματα ροής (flow
chart type).
• Δομημένο κείμενο (ST: Structured Text)
κειμενοσταφείς.
• Λίστα εντολών (IL: Instruction List), κειμενοστραφείς.
• Διάγραμμα κλίμακας (LD: Ladder Diagram) γραφικό.
• Λογικό διάγραμμα λειτουργίας (FBD: Function Block
Diagram), γραφικό.
• Διάγραμμα ακολουθιακών λειτουργιών (SFC
Sequential Function Chart) υψηλού επιπέδου με
διαγράμματα ροής.
n Οι πιο βατές είναι η IL και η LD.
ΠΕ1708 29

7.4 Προγραμματισμός PLC (ST)
n Η γλώσσα δομημένου κειμένου ST είναι
γλώσσα με μορφή κειμένου με ιδιαίτερες
επιδόσεις στον έλεγχο.
n Η γλώσσα αυτή χρησιμοποιεί δομές, όπως :
• FOR
• CASE
• WHILE
• IF…THEN
• REPEAT.
n Παρουσιάζει πολλές ομοιότητες με τις
γλώσσες PASCAL και BASIC.
ΠΕ1708 30

7.4 Προγραμματισμός PLC (ST)
n Η δομή ενός προγράμματος σε αυτήν την γλώσσα συνήθως
έχει ως εξής :
n PROGRAM (όνομα προγράμματος).
n VAR_INPUT (αναφέρονται όλες οι μεταβλητές εισόδου και οι
τύποι δεδομένων τους).
n END_VAR
n VAR_OUTPUT (αναφέρονται όλες οι μεταβλητές εξόδου και
οι τύποι δεδομένων τους)
n END_VAR
n VAR (αναφέρονται όλες οι εσωτερικές μεταβλητές και οι
συναρτήσεις που χρησιμοποιούνται στο πρόγραμμα).
n END_VAR
n (ακολουθεί το κυρίως πρόγραμμα)
n END_PROGRAM (τέλος προγράμματος).
ΠΕ1708 31

7.4 Προγραμματισμός PLC (IL)
n Η γλώσσα λίστας εντολών IL είναι γλώσσα
χαμηλού επιπέδου στηριγμένη στους μνημονικούς
κώδικες, που χρησιμοποιούν τα σημερινά PLC.
n Κάθε εντολή σχηματίζεται από έναν τελεστή ο
οποίος είναι η εντολή και από έναν ή περισσότερους
τελεστέους, που είναι το μέγεθος πάνω στο οποίο
επιδρά η εντολή.
n Είναι γλώσσα τύπου συμβολικής με εντολές
διακλάδωσης.
n Μόνο μια εντολή μπορεί να εκτελείται σε κάθε
γραμμή.
n Η γλώσσα αυτή χρησιμοποιείται σε μικρές
εφαρμογές.
ΠΕ1708 32

7.4 Προγραμματισμός PLC (IL)

7.4 Προγραμματισμός PLC (LD)
n Η γλώσσα διαγράμματος κλίμακας LD είναι
γραφική γλώσσα προγραμματισμού ανεπτυγμένη
πάνω στα λογικά κυκλώματα των ηλεκτρονόμων και
ιδανική για την ανάπτυξη προγραμμάτων μικρού και
μεσαίου μεγέθους.
n Σύμβολα, τα οποία αντιπροσωπεύουν τα διάφορα
στοιχεία του προγράμματος, συντάσσονται σε
οριζόντιους και κάθετους δεσμούς για να
δημιουργήσουν τις απαιτούμενες λειτουργίες
ελέγχου.
n Το τερματικό που θα χρησιμοποίηση αυτή την
γλώσσα θα πρέπει να είναι πιο έξυπνο και πιο
ακριβό από τα υπόλοιπα που χρησιμοποιούν τις
προηγούμενες γλώσσες γιατί απαιτείτε σημαντική
προσπάθεια για να μεταφραστή το πρόγραμμα.
ΠΕ1708 34

n Περιλαμβάνει σύμβολά για SET και RESET
των πηνίων, γεγονός που επιτρέπει σε
μεταβλητή να αποθηκεύεται προσωρινά και
κατόπιν να μηδενίζεται.
n Υπάρχουν και πηνία RETENTIVE, που
συγκρατούν τις δυαδικές μεταβλητές, σε
περίπτωση διακοπής ρεύματος.
n Επίσης διαθέτουν και εντολές ENABLE
INPUT/OUTPUT και εντολές διακλάδωσης,

ΠΕ1708 35

7.4 Προγραμματισμός PLC (FBD)
n Η γλώσσα λογικού διαγράμματος
λειτουργίας FBD είναι και αυτή γραφική
γλώσσα προγραμματισμού βασισμένη σε
λειτουργικά blocks διαγράμματα (function
blocks), τα οποία μπορούν να
χρησιμοποιούνται πολλές φορές σε
διαφορετικά σημεία μιας εφαρμογής.
n Κάθε λειτουργικό block παριστάνεται σαν
παραλληλόγραμμο με εισόδους στην
αριστερή πλευρά και εξόδους στην δεξιά.
n Η δομή του FBD ταιριάζει στην δυαδική
λογική και στις εφαρμογές συνεχούς ελέγχου.
ΠΕ1708 37

7.4 Προγραμματισμός PLC (FBD)
n CTU : είναι ένας απαριθμητής προς τα πάνω (up counter).
n Ο απαριθμητής απαριθμεί την είσοδο CU (count-up input),
μέχρι να φτάσει στην προκαθορισμένη τιμή PV (preset value).
n Τότε η έξοδος Q γίνεται αληθής και η απαρίθμηση σταματά.
n Η R είναι είσοδος εκκαθάρισης (reset).
n Και η έξοδος CV παρέχει τη τρέχουσα τιμή (current count
value).

7.4 Προγραμματισμός PLC (SFC)
n Η γλώσσα διαγράμματος ακολουθιακών λειτουργιών
SFC είναι και αυτή γραφική γλώσσα, που
συναντάται, όμως, με ακολουθιακό χαρακτήρα.
n Βασίζεται σε μια άλλη γραφική γλώσσα, την Grafcet,
που χρησιμοποιείται ευρέως από την telemecanique
και έχει καταστεί γαλλικό εθνικό πρότυπο.
n Τα σημαντικότερα PLC διαθέτουν δική τους γλώσσα
ακολουθιακού προγραμματισμού.
n Ως προς την μορφή της μια ακολουθία μπορεί να
οριστεί σαν μια σειρά από βήματα, που εκτελούνται
με προκαθορισμένη σειρά.

ΠΕ1708 39

n Κάθε βήμα παριστάνεται με ένα παραλληλόγραμμο
και συνδέεται με την πράξη ελέγχου (action control),
που παριστάνεται με τον ίδιο τρόπο.
n Κάθε ακολουθία ξεκινά με αρχικό βήμα, το οποίο
χρησιμεύει στο να διατηρεί στο σύστημα έτοιμο για
λειτουργία.
n Η ένωση των βημάτων με γραμμές διακόπτεται από
οριζόντια μικρή μπάρα, που παριστάνει τη
μετάβαση. Δηλαδή, όταν η συνθήκη μετάβασης
αληθεύει, το βήμα πριν την μετάβαση
απενεργοποιείται και το βήμα μετά τη μετάβαση
ενεργοποιείται.
ΠΕ1708 40

7.5 Παραδείγματα προγραμματισμού PLC
n Η γλώσσα ladder προήλθε από τα παραδοσιακά
κυκλώματα ελέγχου με ρελέ και σε πολλά σημεία
ακολουθείται η ίδια λογική.
n Το ladder είναι το ίδιο με το σχεδιασμό δικτύου με
διακοπτικά στοιχεία.
n Ειδικότερα, το διάγραμμα αυτό έχει ως τροφοδοσία
μια κάθετη γραμμή στην αριστερή πλευρά του.
n Η γραμμή τροφοδοτεί με τάση τις επαφές, που
βρίσκονται σε όλες τις βαθμίδες του διαγράμματος
και όταν βρίσκονται όλες σε κατάσταση ΟΝ, η τάση
τροφοδοσίας διασχίζει τις οριζόντιες βαθμίδες
επενεργώντας πάνω στο πηνίο, που βρίσκεται στο
τέλος κάθε οριζόντιας γραμμής.
ΠΕ1708 42

n Γενικά στον προγραμματισμό LD οι επαφές
θεωρούνται ως είσοδοι και τα πηνία ως
έξοδοι.
n Λογική συνάρτηση ΝΟΤ με είσοδο Α και έξοδο
f2=Α΄.

ΠΕ1708 43

n Λογική συνάρτηση AND με εισόδους A,B,C
και έξοδο f=ABC.

ΠΕ1708 44

n Λογική συνάρτηση OR με εισόδους A,B,C και
έξοδο f=A+B+C.

ΠΕ1708 45

n Λογική συνάρτηση XOR με εισόδους A,B και
έξοδο f=A’B+AB’.

ΠΕ1708 46

n Οι δύο νόμοι του DE MORGAN f=AB’’=A’+B’
(NAND) (1) και f=A+B’’=A’B’ (NOR) (2).

ΠΕ1708 47

n Χρονιστής με καθυστέρηση 5 sec (on delay timer). Όταν
ενεργοποιείται η είσοδος Α ενεργοποιείται και ο χρονιστής και
όταν περάσει ο προκαθορισμένος χρόνος των 5 sec
ενεργοποιείται η έξοδος.
n Ο χρονιστής επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση όταν η
είσοδος Α απενεργοποιείται.

n Μετρητής προς τα πάνω (up counter).
n Εφαρμόζεται θετικός παλμός χρησιμοποιώντας την
επαφή reset και ο απαριθμητής μηδενίζεται.
n Ορίζουμε μια προκαθορισμένη τιμή 3 (PV), που
δηλώνει ότι αν εφαρμοστούν τρεις θετικοί παλμοί
στην επαφή μέτρησης count ενεργοποιείται η έξοδος
με την άνοδο του τρίτου παλμού.
n Επιπλέον παλμοί στην επαφή μέτρησης αγνοούνται,
μέχρι να γίνει reset ο απαριθμητής.

ΠΕ1708 49


ΠΕ1708 50

n Πώς μπορούμε να εξάγουμε διάγραμμα κλίμακας από πίνακα
αληθείας.
n Από τον πίνακα παίρνουμε τους όρους στους οποίους η
έξοδος είναι «1».
n Τότε η συνάρτηση της εξόδου είναι :
n F=A’B’C+AB’C+ABC. Απλοποιώντας έχουμε : f=(A+B’)C.

7.6 Η Οικογένεια PLCs LOGO! Της Siemens
n Τα PLCs της σειράς LOGO! Της Siemens βρίσκουν
εφαρμογή τόσο στη βιομηχανία :
• Διατάξεις μέτρησης στάθμης.
• Κλίβανοι.
• Συμπιεστές.
• Βιομηχανικά ψαλίδια.
• Πλάνες.
• Μικροί κινητήρες.
• Αντλίες.
• Βαλβίδες.
• Κ.λ.π.
n Όσο και σε περιβάλλοντα κτιρίων και οικιών :
• Φωτισμός κτιρίων.
• Πόρτες γκαράζ.
• Συστήματα συναγερμών.
• Μηχανές υδρομασάζ.
• Solarium.
• Κ.λ.π.

n Ως λογικοί ελεγκτές, ενσωματώνουν όλα τα
πλεονεκτήματα των PLCs όπως γρήγορη, εύκολη
και οικονομική υλοποίηση εφαρμογών,
αντικατάσταση από τον ελεγκτή μεγάλων
ποσοτήτων ηλεκτρολογικού υλικού (ρελέ, χρονικά,
καλωδιώσεις, κ.λ.π).
n Επομένως καθιερώνουν τη χρήση μικρότερων
πινάκων με λιγότερα παρελκόμενα.
n Υπάρχει επίσης η δυνατότητα επέκτασης του
συστήματος μέσω των δεκαεννέα ενσωματωμένων
λειτουργιών τους και η δυνατότητα δικτύωσης τους.
n Επιπλέων υπόκεινται σε διεθνείς κανόνες
τυποποίησης γεγονός που τα καθιστά αξιόπιστα και
με μικρό κόστος συντήρησης.
ΠΕ1708 53

n Παρουσιάζουν μεγάλη αντοχή σε :
• Κραδασμούς.
• Υγρασία.
• Υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες.
• Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC).
• Και είναι εφοδιασμένα με προστασία από
ραδιοσυχνότητες.
n Όλα τα LOGO! Προγραμματίζονται σε γραφική
γλώσσα βασισμένη σε 19 λειτουργικά μπλοκ
διαγράμματα (6 βασικά και 13 ειδικά) που
αντιπροσωπεύουν συγκεκριμένες λειτουργίες.
n Επομένως πρόκειται για γλώσσα FBD.
ΠΕ1708 54

n Η μονάδα λογικής προγραμματίζεται από τα

πλήκτρα χειρισμών της και παρέχει ενδείξεις
στο χρήστη από μια οθόνη LCD.
n Υπάρχει και η δυνατότητα εξομοίωσης σε Η/Υ

με την βοήθεια ειδικού λογισμικού και η
μεταφορά του προγράμματος στο LOGO! Με
καλώδιο σειριακής σύνδεσης.
n Η κάθε συσκευή διαθέτει μνήμη

χωρητικότητας 56 μπλοκ λειτουργιών.

ΠΕ1708 55

n Τα βήματα που ακολουθούμε για τον
προγραμματισμό είναι τα εξής :
1. Σχεδιασμός της λογικής λύσης της εφαρμογής.
2. Τοποθέτηση της συσκευής και σύνδεσης
εισόδων – εξόδων.
3. Επιλογή και συνδυασμός με τη βοήθεια του
πληκτρολογίου των κατάλληλων λειτουργιών.
4. Τελικός έλεγχος με δοκιμές και εκκίνηση του
συστήματος από το χρήστη.

ΠΕ1708 56

n Παράδειγμα 1.
n Θα συνδέσουμε δύο διακόπτες παράλληλα.
n Ο καταναλωτής (ηλεκτρονόμος Κ1) τίθεται σε
λειτουργία με το διακόπτη S1 ή το διακόπτη S2.
n Άρα είναι πράξη OR.

ΠΕ1708 60

n Μεταφρασμένο αυτό σε πρόγραμμα LOGO!
Σημαίνει, ότι ο ηλεκτρονόμος ελέγχεται από μπλοκ
OR.
n Οι είσοδοι Ι1 και Ι2 συνδέονται αντίστοιχα, και
αντιπροσωπεύουν τους διακόπτες S1 & S2.
n Ενώ η έξοδος συνδέεται στον ηλεκτρονόμο Q1.

ΠΕ1708 61

n Η καλωδίωση του LOGO! Είναι η παρακάτω :

n I1-S1, I2-S2, καταναλωτής (λάμπα)-Q1.

ΠΕ1708 62

n Παράδειγμα 2.
n Οι διακόπτες S1 & S2 ελέγχουν ένα ηλεκτρονόμο, ο
οποίος θέτει σε λειτουργία έναν καταναλωτή E1 και
διακόπτει τη λειτουργία του ύστερα από
καθυστέρηση 12 λεπτών.

ΠΕ1708 63

n Μεταφρασμένο αυτό σε πρόγραμμα LOGO!
Σημαίνει, ότι ο ηλεκτρονόμος ελέγχεται από
μπλοκ OR.
n Στο οποίο απλά έχει προστεθεί ένα μπλοκ off-
delay.

ΠΕ1708 64

n Η οικογένεια των LOGO! Αποτελείται από

αρκετά μοντέλα και παρελκόμενα.
n Το LOGO! Basic έχει όλα τα χαρακτηριστικά

έκτος από τη δυνατότητα δικτύωσης.
n Το LOGO! Long έχει διπλάσιες εισόδους και

εξόδους από το προηγούμενο.
n Το LOGO! Bus είναι η δικτυακή έκδοση του

προηγούμενου, το οποίο συνδέεται με το
δίκτυο AS-Interface.

ΠΕ1708 65

7.7 Πρακτικές εφαρμογές LOGO!
n Σημαντική εφαρμογή αποτελεί ο φωτισμός
διαδρόμων και διαφόρων κοινόχρηστων
χώρων.
n Η βασική απαίτηση από τέτοια εφαρμογή είναι,
όταν κάποιος βρίσκεται στο διάδρομο, τα φώτα να
είναι αναμμένα και όταν δεν βρίσκεται κανείς, να
είναι σβηστά.
n Για τη λύση του προβλήματος υπάρχουν δύο
τρόποι
1. Να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρονόμοι παλμού ρεύματος
(current impulse relay)
2. Ή να χρησιμοποιηθούν συσκευές αυτόματου φωτισμού.
ΠΕ1708 66

n Και στις δύο περιπτώσεις, η συνδεσμολογία
είναι η ίδια.

ΠΕ1708 67

n Στην περίπτωση των ηλεκτρονόμων, όταν πατάμε το
διακόπτη, ανάβει το φως και όταν τον ξαναπατάμε,
τότε σβήνει.
n Το μειονέκτημα, όμως, σε αυτή την περίπτωση είναι,
ότι οι άνθρωποι ξεχνούν να σβήσουν και πάλι το
φως.
n Στην περίπτωση της αυτόματης συσκευής, όταν
πατάμε το διακόπτη ανάβει το φως και σβήνει πάλι
από μόνο του ύστερα από ένα προκαθορισμένο
χρονικό διάστημα.
n Το μειονέκτημα όμως, σε αυτή την περίπτωση είναι
ότι το φως δεν μπορεί να μένει για πολύ ώρα
αναμμένο, όπως Π.Χ. όταν απαιτείται να γίνουν
εργασίες συντήρησης.
ΠΕ1708 68

n Τα παραπάνω μειονεκτήματα μπορούν να
αντιμετωπιστούν με τη χρήση PLC.

ΠΕ1708 69

n Όταν πιέζεται ο διακόπτης, το φως ανάβει και σβήνει
αυτόματα ύστερα από 6 λεπτά.
n Όταν ο διακόπτης πιέζεται δύο φορές, το φως ανάβει μόνιμα.
n Όταν διατηρήσουμε τον διακόπτη πιεσμένο για δύο
δευτερόλεπτα, τότε το φως σβήνει πάλι.

n Άλλη σημαντική εφαρμογή είναι η αυτόματη
πόρτα.
n Οι απαιτήσεις σε τέτοια εφαρμογή είναι η πόρτα να
ανοίγει, όταν πλησιάζει κάποιος, να παραμένει
ανοιχτή, όσο τη διαβαίνει και να κλείνει, όταν δεν
υπάρχει κανείς.
n Κατά τη ώρα λειτουργίας ο ανιχνευτής κίνησης Β1
ανοίγει την πόρτα όταν κάποιος θέλει να μπει,
n Και ο Β2 ανοίγει την πόρτα όταν κάποιος θέλει να
βγει.
n Μετά το κλείσιμο του καταστήματος ο ανιχνευτής
Β2 συνεχίζει να ανοίγει την πόρτα για επιπλέον μία
ώρα για να μπορέσουν να φύγουν οι πελάτες.

ΠΕ1708 71


ΠΕ1708 72


ΠΕ1708 73

n Η έξοδος Q1 λειτουργεί και ανοίγει την
πόρτα όταν :
1. Ο διακόπτης S3 (I5) ενεργοποιηθεί (μόνιμα
ανοιχτή πόρτα).
2. Όταν οι ανιχνευτές κίνησης Β1,Β2 αντιληφθούν
κάποιων να πλησιάζει.
3. Ή όταν η πόρτα δεν είναι ακόμη πλήρως ανοικτή
S2 (Ι4).

ΠΕ1708 74

n Η έξοδος Q2 λειτουργεί και κλείνει την πόρτα
όταν :
1. Ο διακόπτης S3 (I6) ενεργοποιηθεί (μόνιμα
κλειστή πόρτα).
2. Όταν οι ανιχνευτές κίνησης Β1,Β2 δεν
αντιληφθούν κάποιων να πλησιάζει.
3. Ή όταν η πόρτα δεν είναι ακόμη πλήρως κλειστή
S1 (Ι3).

ΠΕ1708 75

n Μία Τρίτη εφαρμογή είναι ο έλεγχος μιας πύλης σε
βιομηχανία για την είσοδο και έξοδο των οχημάτων.
n Οι απαιτήσεις είναι :
1. Η πύλη να ανοίγει και να κλείνει με ένα διακόπτη.
2. Να επιβλέπεται η είσοδος και η έξοδος με κάμερα.
3. Να ανοίγει και να κλείνει πλήρως.
4. Να μπορεί να διακόπτεται αυτή η κίνηση ανά πάσα
στιγμή.
5. Κάποιο φως να αναβοσβήνει 5 δευτερόλεπτα πριν
αρχίσει να κινείται και σε όλη τη διάρκεια της κίνησης.
6. Και μια μπάρα ασφαλείας να εξασφαλίζει ότι κανένα
ατύχημα δεν θα συμβεί κατά τη διάρκεια κλεισίματος.

ΠΕ1708 76


ΠΕ1708 77


ΠΕ1708 78

Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ

Similar to Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ (20)

More from Theodoros Leftheroudis

More from Theodoros Leftheroudis (20)

Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 7 Βιβλίο ΣΜΕΔ