Print

Jak simulace pomáhá v automatizaci a řízení

-- 19.06.20

Řídicí prvky musejí být programovány pro automatizované stroje a systémy dříve, než existuje samotný hardware. Řídící technici však mohou pomocí simulací testovat syntaxi, správné propojení tagů či adresování a funkčnost kódu.

Při budování automatizovaných strojů a systémů musí být program řídicích prvků často napsán dlouho před instalováním samotného hardwaru, pro který se má testovat. Řídící technici používají různé druhy simulací k testování syntaxe, správného propojení tagů či adresování a funkčnosti kódu.

Pokud programátor spolupracuje s jinými techniky, často používají sdílenou tabulku pro názvy a adresy programových značek (tagů). Je-li tabulka aktualizována, pak při provedení změn může být koordinováno více programátorů.

Testování chyb

Programovatelný automat (PLC) a další programovací software využívají nástroje, které kontrolují program na chyby syntaxe. Pokud jsou provedeny nelegální operace, software by je měl zachytit. Bohužel existuje mnoho chyb programování, které nejsou chybami syntaxe nebo formátu. Operátoři mohou například prostřednictvím rozhraní HMI zadávat neplatná čísla do datových registrů, což způsobí přetečení nebo přistupování do registrů, které neexistují. Hodnoty zadávání dat musejí být omezeny nebo chráněny buď v řídicím prvku, nebo v rozhraní obsluhy. Většina softwarů rozhraní HMI využívá určitou metodu propojení aplikace s programem PLC před jeho stažením do hardwaru. To umožňuje zkontrolovat adresování tagů a zachytit typografické chyby a chyby formátování.

Software PLC má obvykle k dispozici simulační balíčky, které dokážou spustit kód bez reálného PLC. Když se použijí, nejsou připojeny žádné fyzické vstupy ani výstupy, takže místo skutečných adres je nutno použít virtuální adresy. Na některých platformách je možný „aliasing“ (navázání) tagů na jiné adresy nebo je možné psát také rutiny, které mapují jednu adresu na druhou. Tyto rutiny lze po dokončení simulace zakázat nebo odstranit.

I když je toto provedeno, je obtížné zajistit, aby hodnoty simulovaných vstupů/výstupů (I/O) reagovaly stejně jako reálná zařízení jen ručním přepínáním bitů a změnou čísel. Z tohoto důvodu jsou simulační rutiny často psány tak, aby poskytovaly zpětnou vazbu jako „reálné“ I/O.

Simulátory počítačového vidění

Pro počítačové vidění již dlouho existují softwarové simulátory, které zpracovávají uložené snímky bez fyzického fotoaparátu. Programátoři to mohou využít k nastavení senzorů nástrojů před implementací systému. Snímky by měly být pořízeny v různých světelných podmínkách a v různých polohách.

Firmy vytvářejí softwarové simulační moduly, které běží na počítači, aby simulovaly skutečné objekty, avšak většina z nich je určena pouze pro manipulaci s materiálem. U složitých montážních operací existuje příliš mnoho možných kombinací nástrojů a akčních členů a takový postup proto nelze použít. Software pro modelování pevných těles umožňuje přesouvání objektů, ale neexistuje žádný způsob propojení objektů s ovládacím softwarem. Následující logika ukazuje příklad, jak může být adresa mapovaná na paměťový bit použita k simulaci pohybu akčního prvku a výsledné aktivace senzoru.

Výstupní logika PLC na obrázku 1 je typická pro akční prvek. Existují různé adresy, které musejí být ve správném stavu, aby se energizoval výstup Z_Axis_Lower_SV. Ty mohou být ovládány programátorem nebo u tlačítka na rozhraní HMI mohou být propojeny s programem HMI běžícím na programovacím počítači a je možné je ovládat stisknutím.

Když je výstup aktivován, je navázán na tag „Digital_Output-Card_Pt.3“, který může řídit simulační kód na obrázku 2. Časovač pak může být použit k zablokování (nastavení) bitu simulujícího senzor. Senzor zase poskytuje zpětnou vazbu k procházení sledu pohybů. Vypnutím bitu „Sim Output Enable“ lze testovat poruchový stav. Poruchy obvykle spočívají v načasování výstupní podmínky a hledání odpovídajícího vstupu.

Psát simulační rutinu může být stejně složité jako psát původní program, takže se tento postup v reálných aplikacích výroby strojů často nepoužívá. Je to ale užitečné v tom, že programátorům ukáže, jak sekvence pracuje, protože indikátory a objekty na HMI reagují na simulované I/O.

Další metodou simulace je vytvoření malých modelů představujících stroj se senzory a akčními členy (jako jsou dopravníky a pneumatické posunovače). Simulátor může třídit barevné bloky do zásobníků.

Simulace může být důležitým nástrojem v arzenálu profesionála automatizace, ale není náhradou za proces ladění na skutečných strojích.

Frank Lamb je zakladatel, majitel, poradce pro výrobu a automatizaci společnosti Automation Consulting. Frank Lamb je člen redakčního poradního sboru časopisu Control Engineering; společnost Automation Consulting je obsahový partner časopisu Control Engineering. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel, Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfemedia.com.

Autor: Frank Lamb, Automation Consulting


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Bezpečnost v průmyslu
2020-11-04 - 2020-11-04
Místo: Brno
EX prostředí 2020
2020-11-05 - 2020-11-05
Místo: Brno
Fórum údržby 2020
2020-12-01 - 2020-12-01
Místo: Praha
Amper 2021
2021-03-15 - 2021-03-19
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2020 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI