Laboratoorne töö nr:1 (1)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Energeetikateaduskond
Elektroenergeetika instituut
Energiasüsteemide õppetool
Laboratoorne töö nr:1
Õppeaines AES3610 „Programmeeritavad kontrollerid”
PROGRAMMEERITAVAD KONTROLLERID JA PROGRAMMERIMINE
Kontroller on mikroarvuti, mis on ettenähtud seadmete, protsesside juhtimiseks . Tänapäeval kasutatakse kontrollereid väga laialdaselt erinevates valdkondades. Kontrollereid kasutatakse meditsiinis, energeetikas, transpordis (autod, lennukid , laevad), olme elektroonikas (televiisorid, raadiod), sides jne.
Automaatjuhtimises kasutatakse kahte juhtimisviisi: aparatuurne juhtimine ja programmjuhtimine (joonis 1.1). Esimesel juhul koostatakse düüsiline skeem, mis koosnev releedest, lülititest, kontaktoritest jne. Teisel puhul piisab programmi koostamiest kontrolleri jaoks. On selge, et programmi on palju lihtsam muuta, kui releeskeemi ümber tinutada (näiteks vigade puhul). Seepärast kastutatakse tänapäeval valdavalt programmjuhtimist. Aparatuurne juhtimine on jäänud aastate taha, kuid siiski on seda juhtimise viisi võimalik leida vaneamate kasutusel olevate seadmete juures.
Keskprotsessoris toimuvad kõik loogilised ja aritmeetilised operatsioonid . Mälu on jaotatud kahte ossa: andmemälu ja programmimälu. Andmemälu maht on tavaliselt mõnest kilobaidist mitmekümne kilobaidini. Pordid on ettenähtud kontrolleri sidumiseks juhtiva objektiga: sisendportide kaudu viiakse kontrollerisse lähteinformatsiooni, väljundportide kaudu juhitakse aga juhitavat objekti. Sisend - ja väljundmooduli koosseisu kuulub veel aadressselektor, mis määrab, milline port peab momendil töötama.
Kontrollerite programmeerimiseks kasutatakse programmereid. Need võimaldavad koostada programme , neid redigeerida, salvestada, väljatrükkida, laadida kontrollerisse ja testida.
Programmeerimisel võib kasustada kolme erinevat programmeerimise viisi: käskprogrammeerimine, plokkprogrammeerimine, kontaktprogrammeerimine.
STEP7 programmeerimis keeles käsu operatsiooni- ehk tehtekood määrab, mida tuleb teha. Operand sisaldab operatsiooni ehk juhtkäsu jaoks täpsustavat teavet, s.t. vastab küsimusele "kus ja millega teha?". Operandi moodustavad operandi tunnus ja parameeter . Operandi tunnuseks võib olla sisend (I), väljund (Q), märgend (M) jne. erinevates informatsioonihulkades, nagu bitt, bait , sõna ja topeltsõna. Seega operandi tunnus määrab informatsiooni asukoha protsessori mälus. Parameeter on operandi aadress, mis määrab informatsiooni asukoha aadressi mälus.
Programmeeritavas kontrolleris kasutatakse bitt-, bait-, sõna- ja topeltsõnaaadresse. Operandi tunnustena kasutatakse sisendi puhul sõltuvalt sõnapikkusest vastavalt tähised I, IB, IW ja ID. Programmeeritavas kontrolleris toimivad vaid kahendsignaalid. Olek “0” tähistab pinge puudumist (0 V), olek “1” tähistab pinge olemasolu (24 või 220 V). Igal bitil on oma järjekorranumber ehk aadress. Baidi parempoolne bitt on aadressiga 0, ning vasakpoolne aadressiga 7. Samuti omab aadressi iga bait. Programmeerimiskeeles STEP 7 kasutatakse andmeid biti-, baidi-, sõna- ja topeltsõnapikkustena.
Peale elementaarandmetüüpide võimaldab STEP 7 kasutada ka kompleksandmetüüpe (nt. loendurid ja viivitusahelad).
Näidised praktikumist.

Plokkprogrammeerimine

Käskprogrammeerimine

Kontaktprogrammeerimine
Kõikidel skeemidel on I124 operatsiooni sisendid ja Q124 on väljundid.
Plokkprogrammeerimisel on oluline, et NING elemendis oleks mõlemal sisendil signal ja VÕI elemendil peab olema vähemalt üks signaaliga sisend, sel juhul on ka elemendi väljundil signaal .
Käskprogrammeerimisel peab signaal olema mõlemas A sisendis või O-s, sel juhul on signaal ka väljundis Q.
Kotnaktprogrammeerimisel peab signaal olema samuti mõlemas ülemises kontaktis või alumises kontaktis, sel juhul jõuab signaal ka väljundisse Q.