معرفی کتاب:برنامه نویسی PLC به زبان SCL

برنامه نویسی PLC به زبان SCL

در این کتاب روش مدرنی از برنامه نویسی PLC  که در استاندارد IEC  به زبان ST  معروف است پرداخته شده است.

این زبان در زیمنس با نام SCL  عرضه شده و مشابه زبان برنامه نویسی پاسکال است .

دستوراتی مانند IF..THEN  و حلقه FOR  در این زبان برای برنامه نویسی PLC  استفاده می شوند.

این زبان برای پیاده سازی منطق های ریاضی پیچیده در PLC  بسیار مناسب است .

بسیاری از بلوک های کتابخانه زیمنس با این زبان نوشته شده اند .

این کتاب استفاده از SCL  را در STEP7  و TIA  مورد بحث قرار می دهد و مثال های کاربردی زیادی را در بر می گیرد.

برای مطالعه این کتاب آشنایی اولیه با PLC  هایS7 ضرور است.

پیشگفتار مولفین:

جای بسی خوشوقتی است که در طول چند سال گذشته شاهد آشنایی روز افزون کارشناسان و دانشجویان رشته های فنی بویژه رشته های برق و کامپیوتر با سیستم های کنترل بوده ایم ، بهگونه ای که اکثر دانشجویان یا فارغ التحصیلان گرایش های مختلف براین رشته ها در جهت آشنایی بیشتر با سیستم های کنترل صنعتی ، بصورت خود جوش گام برداشته اند و آموزش های تخصصی نیز در این زمینه دیده اند.

افراد در طول این آموزش ها بیشتر از همه با زبان های سطح پایین برنامه نویسی LAD یا FBD کار کرده و تعدادی نیز به زبان STL پرداخته اند. متاسفانه زبان سطح بالای SCL در این میان گمنام مانده است و تعداد کمی از افراد با آن آشنا هستند .

این در حالیست که زبان SCL به مراتب قویتر از زبان های سطح پایین است .

بسیاری از برنامه هایی که با زبان های FBD/STL/LAD بسختی قابل نوشتن است با SCL بسادگی قابل پیاده سازی هستند و حتی سازنده سیستم کنترل نیز از زبان SCL برای طراحی فانکشن های نسبتا پیچیده ای که برای کتابخانه نرم افزار تهیه کرده استفاده کرده است.

با توجه به کمبودی که در این زمینه وجود داشت ، بر آن شدیم که کتابی جامع در زمینه برنامه نویسی با زبان SCL تهیه کنیم که هر دو نرم افزار STEP7 و TIA که برای سیستم کنترل های جدید است را پوشش دهد. سعی بر این بوده است که مطالب همراه با مثال های کاربردی زیاد عرضه شوند تا کاربر بتواند بخوبی از توانایی های این زبان استفاده نماید .

اگر چه در این کتاب قبل از شروع بحث ، بصورت خلاصه مطالبی در مورد نرم افزار و سخت افزار سیستم کنترل آورده شده است ولی باید اذعان کرد که افرادی می توانند از این کتاب بهره کامل ببرند که قبلا با PLC کار کرده و با زبان های سطح پایین ، برنامه نویسی انجام داده باشند.

این افراد پس از مطالعه این کتاب قطعاً در خود توانایی زیادی در پیاده سازی انواع برنامه های PLC را حس خواهند کرد. خوشبختانه همه مثال ها و مطالب عرضه شده در کتاب توسط سیمولاتور قابل تست است و سخت افزار واقعی برای آزمایش برنامه مورد نیاز نخواهد بود.

در DVD همراه با کتاب آخرین نسخه نرم افزار های STEP7 و TIA وجود دارد که روی windows 7 نیز قابل نصب هستند و سیمولاتور نیز به همراه آنها نصب می گردد.

با امید به اینکه با ارائه این کتاب گامی در جهت ارتقا سطح دانش اتوماسیون صنعتی در کشور عزیزمان برداشته باشیم اعتراف می کنیم که این کتاب نیز مانند سایر مصنوعات دست بشر خالی از اشکال نیست .

مقدمه

زبان برنامه نویسی SCL نسبت به زبان های STL/FBD/LAD تا حد زیـادی ناشـناخته مانـده است و بسیاری از برنامه نویسان PLC از این زبان و امکانات و توانایی های آن به اندازه کـافی اطلاع ندارند.

این در حالیست که وقتی فانکشن های موجود در کتابخانه های مختلف نرم افزار PLC را بررسی میکنیم، میبینیم که سازنده آنها را با زبان SCL طراحی کرده است و در عین حال، توصیهی سازنده به کاربران برای نوشتن فانکشن هـای پیچیـده ، اسـتفاده از همـین زبـان است. SCL برگرفته از سه کلمه Language Control Structured بوده و زبان برنامه نویـسی PLC های زیمنس است که بسیار شبیه پاسکال میباشد.

طبق استاندارد IEC61131 کـه اسـتاندارد PLC هاست ، سازندگان PLC بایستی زبان ساختار یافته موسوم به ST مخفـف Structured Text را ارائه دهند که کاربر بتواند مانند زبان هـای برنامـه نویـسی ازجملـه C و Pascal از دستورات سطح بالا مانند THEN..IF و حلقه FOR و امثال آنها برای برنامه نویـسی سیـستم کنترل استفاده نماید.

برنامه نویسی Text Structured توسط سایر سازندگان PLC نیز ارائه شده اسـت و مخـتص زیمـنس نیـست .بـه عنـوان مثـال ، شـرکت Bradley Allen در نـرم افـزار RSLogix،

مثال های کاربردی با SCL

کنترل دمای موتور

در یک پروسه یک سنسور PT100 برای اندازه گیری دمای یک موتور استفاده شده اسـت. ایـن سنسور به کارت های آنالوگ PLC متصل می باشد.

هـدف ایـن اسـت کـه موتـور را در برابـر گرمای بیش از حد حفاظت کنیم. برای این کار ، اگر دمای موتور به بالای ۴۰ درجه برسد ،باید فن خنک کننده موتور وارد مدار شود و اگر دما بیش از ۶۵ درجه شود ، چراغ خطر روشن شود و زمانی که دمای موتور به ۷۰ رسید ، موتور خاموش گردد.

جدول زیر متغیرهای مورد استفاده در این پروژه را نشان میدهد.

حل: ابتدا متغیرهای مورد نظر را در جدول سمبل ها تعریف میکنیم.

سپس ، برنامه را به شکل زیر می نویسیم:

تشریح برنامه: بعد از تعریف OB1 ، متغیری به نام Centigrad_Temp را تعریف میکنیم تـا دمـای کـالیبره شده را داخل آن بریزیم.

نکته: زمانی که دما از PT100 خوانده میشود ، برای کالیبره کردن کافی است تـا عـدد خوانـده شده توسط PLC را بر ۱۰ تقسیم کنیم تا دمای واقعی به دست آید.

عمل کالیبراسیون در بند ۱ انجام شده است.

در سطر ۲ دستور IF را فراخوانی کرده و استارت شدن موتور را منوط به فشردن شـستی ۰٫I0 کرده ایم ، یعنی اگر ۰٫I0 یک شد ، موتور روشن شود(سطر۳ . ( در سطر ۴ گفته شده است که اگر دمـا بیـشتر از ۴۰ درجـه بـود ، فـن خنـک کننـده روشـن شود(سطر۵ . ( طبق سطرهای۶ و ۷ اگر دما کمتر از ۴۰ درجه شود ، فن خنک کننده خاموش میشود. در سطر۹ تا ۱۲ دستورات کنترل مربوط به چراغ خطر نوشته شده است.

و درسطرهای ۱۳ و ۱۴ دستور مربوط به خاموش شدن موتور ، درصورت بـالاتر رفـتن دمـا از ۷۰ درجه ، نوشته شده است.