Podręcznik

Bez względu na typ sterownika PLC, czyli typu modułowego czy złożonego (Compact) testowanie poprawności działania sterownika PLC jako głównego urządzenia układu sterowania sprowadza się do:

1. analizy poprawności funkcjonowania jednostki (modułu) CPU, począwszy od momentu załadowania do pamięci modułu programu użytkowego PLC a skończywszy na analizie pracy jednostki CPU w czasie realizacji sterowania systemem mechatronicznym;
2. testowania pracy poszczególnych modułów wejść/wyjść sterownika PLC, do których to modułów podłączone są sygnały, pochodzące oraz przeznaczone dla systemu mechatronicznego.

Ad1:

Diagnostyka modułu CPU w podstawowej analizie pracy sterownika PLC sprowadza się zazwyczaj do obserwacji sygnałów błędu, które uwidocznione są w postaci umieszczonych na panelu frontowym modułu diod typu LED. Obserwacja taka przeprowadzana jest przez osobę odpowiedzialną za proces uruchamiania układu sterowania systemem mechatronicznym (pierwszy okres adaptacji sterownika PLC), i później, okresowo przez operatora systemu mechatronicznego (drugi okres normalnej pracy sterownika PLC). Zazwyczaj już kilkusekundowa trwała sygnalizacja stanu na danej diodzie LED (świeci/nie świeci/miga) powinna wywołać interwencję w postaci usiłowania naprawy takiego błędu. Dobrą praktyką jest posiadanie sprawdzonego programu użytkowego PLC na nośniku pamięci wymiennej np. typu Flash, który może posłużyć do poprawnego uruchomienia modułu CPU w przypadku, gdy załadowano niewłaściwą konfigurację programową lub sprzętową (patrz dioda błędu SF).

Znaczenie sygnałów z przykładowych diod LED modułu CPU sterownika PLC wyjaśnia Tabela 42.

Tabela 42: Detekcja błędów jednostki CPU na przykładzie sygnałów z panelu frontowego jednostki  

Wskaźnik LED	Kolor	Znaczenie
SF	Czerwona	Błąd programowy lub sprzętowy – błąd ten może wynikać np. z użycia w załadowanym programie użytkowym PLC adresów operandów, które nie istnieją w jednostce CPU, do której bieżący program użytkowy został załadowany lub załadowana została do tej jednostki CPU konfiguracja sterownika PLC, która jest niewłaściwa. Diagnostyka – brak palenia się diody SF oznacza prawidłową pracę jednostki, zaś zapalenie oznacza błąd programowy lub sprzętowy.
DC5V	Zielona	Sygnalizacja obecności zasilania 5V DC dla modułu CPU oraz tylnej magistrali, tzn. magistrali do przyłączania modułów we/wy. Diagnostyka – palenie się diody DC5V oznacza prawidłowe napięcie zasilania.
FRCE	Żółta	Test pamięci typu Flash. Diagnostyka – kilkusekundowe pulsowanie diody FRCE           z częstotliwością f = 2Hz oznacza prawidłową pracę.
RUN (HOLD)	Zielona	Sygnalizacja pracy jednostki CPU w trybie RUN. Diagnostyka – Pulsowanie diody RUN podczas startu przetwarzania z częstotliwością f =2Hz oraz w stanie HOLD z częstotliwością f = 0.5Hz oznacza prawidłową pracę.
STOP (HOLD) (STARTUP)	żółta	Sygnalizacja pracy jednostki CPU w trybie STOP, HOLD lub STARTUP. Diagnostyka – Pulsowanie diody STOP z f = 0.5Hz oznacza żądanie przez jednostkę CPU resetu pamięci sterownika oraz pulsowanie diody STOP z f = 2Hz oznacza sam reset pamięci CPU.
MRES	żółta	Sygnalizacja zerowania pamięci programu CPU poprzez pulsowanie diody f = 1Hz. Diagnostyka – pulsowanie diody MRES oznacza proces zerowania pamięci.

 

Ad2:

Prawidłowa instalacja elektryczna, dotycząca doprowadzenia oraz przyłączenia przewodów elektrycznych do poszczególnych zacisków modułów wejść/wyjść sterownika PLC (m.in. właściwy przekrój przewodu sygnałowego, długość tego przewodu, ekranowanie, itp.) zazwyczaj ogranicza testowanie takich modułów do kontroli optycznej stanu zapalenia/zgaszenia diody LED, zorientowanej z danym wejściem/wyjściem modułu. Na przykład zaistnienie sygnału wejściowego w postaci napięcia na poszczególnym zacisku modułu wejść dwustanowych powinno wywołać zapalenie konkretnej diody LED, która zorientowana jest z tym wejściem. Dalej, wysterowanie konkretnego zestyku przekaźnika powiązanego z danym wyjściem w module wyjść powinno z kolei spowodować zapalenie diody LED, która zorientowana jest z tym wyjściem.

Powyższe na przykładzie modułu wejść dwustanowych dla rodziny sterowników S7 300 firmy Siemens ilustruje rysunek 65.

Rysunek 65: Sygnalizacja optyczna wysterowania wybranego wejścia modułu wejść sterownika PLC

 

Zadziałanie przycisku P, który został pobudzony przez operatora procesu (który to przycisk może być na przykład umieszczony na pulpicie sterującym systemu mechatronicznego) wywołało podanie napięcia 24V DC na wejście modułu wejść sterownika SM321, oznaczone numerem „3” (tak naprawdę informacja ta została wpisana do adresu I1.3 rejestru wejść). Dioda LED (w kolorze zielonym), która zorientowana jest z tym wejściem, zapaliła się, co pokazano na rysunku 65. Zwolnienie przez operatora przycisku P wywoła wygaszenie diody LED, świadczące o braku sygnału sterującego dla tego wejścia modułu wejść.