Automation Robotics and System CONTROL Università degli Studi Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia di Ferrara

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Ottavia Amato
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1 Automation Robotics and System CONTROL Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Università degli Studi di Ferrara PLC CodeSys First example Francesca Fanfoni francesca.fanfoni@unimore.it

2 CoDeSys (Controller Development System) Sviluppato dalla ditta 3S Software ( su Personal Computer permette di progettare controllori per macchine automatiche il compilatore a norma IEC genera un programma eseguibile per l ambiente di esecuzione real-time CoDeSys SP RTE l eseguibile viene installato appositamente sul PC target. su sistemi di controllo industriali (es. PLC): Il programma CoDeSys viene fornito a chi acquista il PLC con un nome o una interfaccia personalizzata dal costruttore del PLC.

programma eseguibile per l ambiente di esecuzione real-time CoDeSys SP RTE l eseguibile viene installato appositamente sul PC target.

3 CoDeSys (Controller Development System) Modalità di funzionamento simulazione permette di eseguire il programma sviluppato senza avere a disposizione nè l ambiente real-time CoDeSys SP RTE, nè un vero e proprio PLC. CoDeSys consente di creare pannelli di visualizzazione grafica dimostrativi

disposizione nè l ambiente real-time CoDeSys SP RTE, nè un vero e

4 Indice Installation Starting CoDeSys The First Project Variables Program Languages Overview

5 Installation Running Setup CodeSys V3 SP1 Installation custom -Select CoDeSys V 3.2 e 3S Licensing Manager (necessari) -Don t select: - CoDeSys Gateway Server - CoDeSys SP RTE - CoDeSys Web Server

com/ Installation custom -Select CoDeSys V 3.

Output window: to display compiler and debugger messages 5.

6 Starting CoDeSys Launch from the Start menu. CoDeSys interface has: 1. Menu bar and toolbar 2. Project Explorer 3. Workspace 4. Output window: to display compiler and debugger messages 5. Status bar: to display the online connection between the programming device and the target system

7 CoDeSys Technical data: Real time kernel guarantees deterministic behaviour with jitter values in the µs region without additional hardware components or operating system extensions Interface to I/Os: discrete I/O cards or standard field bus cards Configuration of most field buses directly in CoDeSys; no external tool required Many supported field bus cards, such as Hilscher (CIF), Siemens Profibus, Beckhoff Profibus, Applicom, HMS Profibus, Automata CAN/SERCOS, PEAK CAN. Open API driver interfaces with Software Developer Kit (SDK) for customized I/O cards Configurable start up behaviour Remanent data (hard disk, flash card, battery buffered SRAM card)

Many supported field bus cards, such as Hilscher (CIF), Siemens Profibus, Beckhoff Profibus, Applicom, HMS Profibus, Automata CAN/SERCOS, PEAK CAN.

8 Task 1: Handle a dummy traffic signal unit. The red/green phases of both traffic signals alternate and we have to handle the request of pedestrian crossing to stop the traffic. Task 2: We will insert a yellow transitional phase. Step by step procedure 1. Create a schema solution, a new project and a new program 2. Compile a project 3. Run the simulator and transfer the project to the target 4. Configure the visualization 5. Testing the program sequence

to stop the traffic. Task 2: We will insert a yellow transitional phase. Step by step procedure 1.

9 Create a schema solution The red/green phases of both traffic signals alternate and we have to handle the request of pedestrian crossing to stop the traffic. START Car access We have to think and design a solution draw a simple diagram that is directly connected to the PLC program. In the schema have to define: - States - Variables GREEN LIGHT Wait pedestrian request to stop the traffic. Pedestrian request RED LIGHT Stop cars After the pedestrian cross the road reset the state. NOT Pedestrian request

START Car access We have to think and design a solution draw a simple diagram that is directly connected to the PLC program.

10 Create a new project and a new program A project contains all of the objects in a PLC program. Object: POUs (Program Organization Units), data types, visualizations, resources, and libraries. Each project needs a program called PLC_PRG. Select File > New Project > Stardard Project Target configuration: NONE or CoDeSys SP Win V3 Define new POU using Ladder Diagram (LD) In Project Explorer select Resources and Global variables to open the editor for declaring data.

Each project needs a program called PLC_PRG.

11 Ladder diagram (LD) Ladder diagram (LD) è un linguaggio di programmazione grafico che segue i principi di un circuito elettrico. Il linguaggio a contatti è adatto alla progettazione di circuiti logici. Il linguaggio a contatti è composto da una sequenza di reti. Una rete è limitata a sinistra e a destra da una linea elettrica verticale sinistra e da una linea elettrica verticale destra. Elementi usati sono: contatti, bobine, moduli opzionali (POU) e linee di connessione. Ciascuna rete, sul lato sinistro, è composta da una serie di contatti che, da sinistra verso destra, trasmettono lo stato "ON" oppure "OFF"; questi stati corrispondono ai valori booleani TRUE e FALSE. Ad ogni contatto appartiene una variabile booleana. Se questa variabile è TRUE, lo stato viene trasmesso da sinistra verso destra tramite la linea di connessione; in caso contrario la connessione di destra riceve il valore OFF.

Una rete è limitata a sinistra e a destra da una linea elettrica verticale sinistra e da una linea elettrica verticale destra.

12 Ladder diagram (LD) LOGIC AND serial connection of two or more contacts OR parallel connection of two or more contacts Negations Jumps to skip over networks in the program, using a symbolic name of a jump label

or more contacts Negations Jumps to skip over

Compiling a project and trasferring the project Ladder diagram program is dived in Network START Each network can be linked to a part of the solution schema Car access

13 Compiling a project and trasferring the project Ladder diagram program is dived in Network START Each network can be linked to a part of the solution schema Car access GREEN LIGHT Wait pedestrian request to stop the traffic. Pedestrian request NOT Pedestrian request Stop cars RED LIGHT After the pedestrian cross the road reset the state.

GREEN LIGHT Wait pedestrian request to stop the traffic.

14 Visualizing the solution to test the program sequence CoDeSys HMI can be installed with the standard CoDeSys setup We want plot a dummy traffic light unit which will illustrate the switching process. Select Visualization > Add Object and set Lights as name of the new visualization. Select Insert > Eclipse and try to draw a circle Now doubleclicking the circle and set Variable>Change Color> variable of light Color>Inside> choose black Alarm color>inside> choose red And set others two light in the same way. Insert a bitmap or set a button to define the request of pedestrian crossing.

Select Insert > Eclipse and try to draw a circle Now doubleclicking the circle and set Variable>Change Color> variable of light Color>Inside>

15 Visualizing the solution to test the program sequence CoDeSys HMI can be installed with the standard CoDeSys setup We want plot a dummy traffic light unit which will illustrate the switching process. Select Visualization > Add Object and set Lights as name of the new visualization. Select Insert > Eclipse and try to draw a circle Now doubleclicking the circle and set Variable>Change Color> variable of light Color>Inside> choose black Alarm color>inside> choose red And set others two light in the same way. Insert a button to define the request of pedestrian crossing. Define a Image repository under POU section: declare new object and new image repository. Then on the right side it will open a image list where you can declare your image.

Select Insert > Eclipse and try to draw a circle Now doubleclicking the circle and set Variable>Change Color> variable of light Color>Inside> choose black Alarm color>inside> choose red

16 PLC SIMULATOR Step: Online> Simulation Compile application Online>Log In Download Toolbar Start. Testing the application consists of debugging the operative modes

17 PLC SIMULATOR - Reset RESET A CALDO Questo comando (categoria In linea) è disponibile in modalità in linea. Esso reimposta tutte le variabili ad eccezione di quelle rimanenti (retain, persistenti) ai valori di inizializzazione. RESET A FREDDO Questo comando (categoria In linea) è disponibile in modalità in linea. Questa procedura corrisponde al comando 'Reset' (Reset a caldo) con la differenza che, in questo caso specifico, vengono resettate ovvero riportate ai loro valori di inizializzazione, oltre alle variabili "normali", anche quelle di retain (!). Questa condizione è analoga a quella che si produce all'avvio di un programma applicativo, che sia già stato caricato sul controllo ("Avvio a freddo"). RESET ORIGINE Questo comando (categoria In linea) è disponibile in modalità in linea. Esso reimposta i valori di tutte le variabili rimanenti ai valori di inizializzazione ed elimina il programma di applicazione dal controllo.

RESET A FREDDO Questo comando (categoria In linea) è disponibile in modalità in linea.

18 Task 1: Handle a dummy traffic signal unit. The red/green phases of both traffic signals alternate and we have to handle the request of pedestrian crossing to stop the traffic. Task 2: Insert a yellow transitional phase. Task 3: Control two traffic signals at an intersection. The red/green phases of both traffic signals alternate and, in order to avoid accidents, we will insert yellow or yellow/red transitional phases.

crossing to stop the traffic. Task 2: Insert a yellow transitional phase.

19 PLC Automazione Industriale Francesca Fanfoni

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