Wyklad - 3: SFC PDF

Preview

Summary

Kierunek: Elektrotechnika
Wykład: Automatyka
Temat: SFC...

Description

Seta Z., Wprowadzenie do zagadnień sterowania, MIKOM, W-wa 2002.

Modelowanie SFC Modelowanie algorytmu sterowania metodą grafu SFC (Sequential Function Chart) polega na wzajemnym połączeniu kroków i tranzycji. Dwa kroki zawsze przedzielone są tranzycją.

Krok sieci Krok sieci określa dany etap procesu sterowania (zestaw działań sterownika PLC). Oznaczenia kroków

Symbol graficzny Start

Krok-1

Krok_1.X

Krok-2

Krok-3.T

Komentarz Krok inicjujący, Nazwa kroku: Start (nazwa jest dowolnym ciągiem znaków). Dowolny krok w sieci Krok-1 – dowolna nazwa Wskaźnik kroku-postać ogólna X. Gdy Krok_1.X =1 to Krok_1 jest aktywny, w przeciwnym razie Krok_1=0 i jest nieaktywny Wskaźnik kroku-kierunek przyłączenia zmiennej logicznej Krok-2.X do prawej strony kroku Krok-2 Czas realizacji kroku-kierunek przyłączenia zmiennej logicznej; Krok-3.T jest zmienną typu TIME

Krok może być aktywny lub nieaktywny. Określa to jego wskaźnik, który jest zmienną logiczną, np. Krok.X, jeśli  Krok.X=1 to Krok jest aktywny  Krok.X=0 to Krok jest nieaktywny

Tranzycja sieci Tranzycja (warunek przejścia) sieci jest warunkiem logicznym. Spełnienie tego warunku jest warunkiem do przechodzenia do kroku następnego zgodnie z odpowiednim kierunkiem łączenia.

krok 6 tranzycja 6 krok 7

Przejście od kroku 6 do kroku 7 nastąpi wtedy, gdy krok 6 jest aktywny, i tranzycja 6 przyjmie wartość 1.

Instrukcje programu Każdy krok sieci tworzonej metodą SFC musi być określony instrukcjami w programie sterownika. Ilustracja instrukcji programu

Krok 1

S

steruj zawór nr 1

T1: zawór 1 osiągnął właściwe położenie Krok 2

S

steruj zawór nr 2

N

Steruj timer 1

T2: upłynął okres czasu zadeklarowany przez timer 1

Przejście od kroku 1 do kroku 2 nastąpi wtedy, gdy zawór osiągnie właściwe położenie – tranzycja T1=1; przejście od kroku 2 do następnego nastąpi wtedy, kiedy upłynie czas odmierzany prze timer 1 – tranzycja T2=1. Zarządzanie instrukcjami jest wyrażane za pomocą kwalifikatorów działania: Kwalifikator brak N R S L D P SD DS.

Opis Kwalifikator zerowy-nie pamiętany Zapis-nie pamiętany Usuwanie operacji związanych z instrukcją programu Ustawianie operacji związanych z instrukcją programu Ograniczenie czasowe Opóźnienie czasowe Pulsacja Zapis i opóźnienie czasowe Opóźnienie czasowe i zapis

SL

Zapis i ograniczenie czasowe

Użycie

niewłaściwego

kwalifikatora

działania

ma

wpływ

na

funkcjonowanie programu sterowania. Przykładowo użycie kwalifikatora N zamiast S w powyższym przykłacie spowoduje:  załączenie zaworu 1 i jego natychmiastowe wyłączenie  niespełnienie trancycji T1 i niemożność przejścia do kroku następnego Stanie się tak dlatego, że kwalifikator typu N określa instrukcję sterowania zaworem bez zapisania do pamięci (samopodtrzymanie), a więc zawór zostanie załączony a następnie po chwili wyłączony. Zawór 1 nie osiągnie właściwego położenia, a więc nie zostanie spełniona tranzycja T1 i niemożliwe będzie przejście do następnego kroku.

Bloki działania

Bloki działania stanowią graficzną reprezentację kombinacji zmniennych logicznych z danym kwalifikatorem działania, która równoważna jest zestawowi instrukcji w wybranej metodzie programowania (wg normy IEC 1131-3)

Konstrukcja graficzna bloku działania a

gdzie: a – kwalifikator b – nazwa działania c – wskaźnik zmiennej logicznej d – zastosowane działanie

b d

c

S

Krok 1

steruj zawór

Z1

Otwórz zawór zbiornika z farbą zieloną

Reguły modelowania SFC Prawidłowe modelowanie algorytmu sterowania metodą SFC możliwe jest tylko przy spełnieniu następujących zasad: 1. Krok

początkowy

początkowym.

Jest

zawsze

reprezentuje

on

stanie

w

proces

aktywnym

w

w

stanie

przypadku

zainicjowania go np. przez użytkownika systemu lub przez blok instrukcji.

2. Zmiana stanu procesu jest przedstawiana przez odblokowanie tranzycji przy spełnieniu warunków:  kroki poprzedzające tranzycję są aktywne  warunek logiczny określający tranzycję ma wartość 1 3. Tranzycja jest dezaktywowana po zmianie stanu procesu, który wywołała. Dezaktywowanie tranzycji powoduje dezaktywację wszystkich kroków

poprzedzających tranzycję oraz aktywację

wszystkich kroków bezpośrednio następujących po niej. 4. Bezpośrednie łączenie dwóch kroków (tranzycji) jest zabronione. Kroki (tranzycje) zawsze musi rozdzielać tranzycja (krok). 5. W celu modelowania procedur współbieżnych stosowana jest tranzycja specjalna, która umożliwia jednoczesną realizację procedur sekwencyjnych lub jednoczesne zakończenie realizacji procedur sekwencyjnych. Ten typ tranzycji oznaczany jest linią podwójną,

Ilustracja zasad użycia kroków i tranzycji w sieci SFC. Realizacja kroku w procedurze sekwencyjnej: ZMIANA KROKU

krok_11 T2 Krok_12

Przejście do realizacji kroku Krok_12 jest możliwe w przypadku, gdy aktywny jest krok krok_11 i spełniony jest warunek T2

krok_30

* T20 Krok_31

T21 Krok_32

Realizacja wyboru procedury sekwencyjnej: WYBÓR PROCEDURY SEKWENCYJNEJ ZA POMOCĄ GWIAZDKI OZNACZA PIERWSZEŃSTWO WYBORU OD LEWEJ STRONY DO PRAWEJ Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_31 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T20. Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_32 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T21 i nie jest spełniony warunek T20.

krok_30

T20

2

Krok_31

* T21

1

Krok_32

Realizacja wyboru procedury sekwencyjnej: WYBÓR PROCEDURY SEKWENCYJNEJ ZA POMOCĄ GWIAZDKI ORAZ NUMEROWANE GAŁĘZIE, WSKAZUJE ZADEKLAROWANE PIERWSZEŃSTWO WYBORU PROCEDURY. GAŁĘZIE O NIŻSZYM NUMERZE MAJĄ WYŻSZY PRIORYTET Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_32 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T21. Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_31 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T20 i nie jest spełniony warunek T21.

krok_30

*

T1

Realizacja wyboru procedury sekwencyjnej: WZAJEMNE WYKLUCZANIE REALIZACJI PROCEDUR SEKWENCYJNYCH JEST WYKONYWANE PRZEZ ZASTOSOWANIE FUNKCJI NOT

Not T1&T2

Krok_31

Krok_32

Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_31 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T1. Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_32 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T2 i nie jest spełniony warunek T1.

Zakończenie realizacji procedur sekwencyjnych: Krok_30

Krok_31 T2

T1

+ krok_32

ALTERNATYWA WYBORU PROCEDURY SEKWENCYJNEJ PO ZAKOŃCZENIU REALIZACJI PROCEDUR SEKWENCYJNYCH Przejście od kroku krok_30 do kroku krok_32 nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T1 lub gdy krok krok_31 jest aktywny i spełniony jest warunek T2.

Współbieżne rozpoczęcie realizacji procedur sekwencyjnych: WSPÓŁBIEŻNĄ REALIZACJĘ PROCEDUR SEKWENCYJNYCH OKREŚLA TRANZYCJA OZNACZONA LINIĄ PODWÓJNĄ

krok_30 T1

+ ... Krok_31

Krok_32

Przejście od kroku krok_30 do kroków krok_31, krok_32, ..., nastąpi tylko wtedy, gdy krok krok_30 jest aktywny i spełniony jest warunek T1. Przy jednoczesnej aktywacji kroków krok_31, krok_32, ..., realizacja każdej procedury sekwencyjnej staje się niezależna

Współbieżne zakończenie realizacji procedur sekwencyjnych: Krok_1

Krok_2

+

...

WSPÓŁBIEŻNE ZAKOŃCZENIE REALIZACJI PROCEDUR SEKWENCYJNYCH OKREŚLA TRANZYCJA OZNACZONA PODWÓJNĄ LINIĄ

T1 krok_20

Przejście od kroków krok_1, krok_2, ... do kroku krok_20 nastąpi tylko wtedy, gdy kroki krok_1, krok_2 są aktywne i spełniony jest warunek T1.

Cykliczna realizacja procedury sekwencyjnej: PRZEDSTAWIANA JEST JAKO GAŁĄŹ POWRACAJĄCA DO POPRZEDNICH KROKÓW

krok_11 T2

+

Przejście od kroku Krok_13 do kroku Krok_12 następuje wtedy, kiedy krok Krok_13 jest aktywny i spełniony jest warunek T5 i nie jest spełniony warunek T4

Krok_12 T3 Krok_13 T5 * T4 Krok_14

krok_11 T2

*

Krok_12 T3 Krok_13 T4 + Krok_14

T5

Pomijanie realizacji procedur sekwencyjnych: POMINIĘCIE REALIZACJI PROCEDURY SEKWENCYJNEJ JEST REPREZENTOWANE PRZEZ GAŁĄŹ NIE ZAWIERAJĄCĄ KROKÓW. Przejście od kroku Krok_11 do kroku Krok_14 z pominięciem kroków Krok_12 i Krok_13 nastąpi wtedy, kiedy krok Krok_11 jest aktywny i nie jest spełniony warunek T2 przy spełnionym warunku T5...