Jste na poli automatizace začátečníci nebo hledáte možnosti rozšíření svých znalosti? Přinášíme tipy a triky, jak programovat PLC automaty a na co si dávat pozor.
Správný postup při programování PLC zajistí, že potenciál Vaší řídící jednotky bude využitý naplno a systém bude fungovat na maximální výkon. Tvoření, úpravu a vylepšování funkcí logických automatů pak výrazně usnadní vhodný postup a dodržování zásad práce s kódem. Na následujících řádcích naleznete tipy a triky, které nejen usnadní práci s PLC, ale rovněž otevřou cestu k dalšímu vylepšování Vašeho projektu.
Následující tipy jsou obecně platné a s úspěchem je využijete u PLC od jakéhokoliv výrobce, pro názornou ukázku ale budou předvedeny na příkladu softwarové platformy Mervis - oficiální podporovaná platforma pro programovatelné logické kontroléry Unipi, nabízející uživateli jak přehledné vývojářské prostředí, tak i editor uživatelského rozhraní, rozhraní SCADA a mnoho dalších užitečných vlastností.
Tip 1: Plánujte dopředu
Při programování vždy myslete na to, že v budoucnu budete možná chtít Váš projekt rozšířit nebo mu dodat novou funkcionalitu. Pečlivá příprava nejen na úrovni hardwaru, ale také softwaru Vám ušetří mnoho času při samotném tvoření funkcionality, zmenší počet chyb a zvýší flexibilitu celého systému. Čím detailněji pak Váš program naplánujete, tím méně práce budete později mít s realizací Vašeho plánu.
Tip 2: Vyberte si správnou programovací metodu
Mervis podporuje dvojici programovacích metod - funkční bloky (FBD) a strukturovaný text (ST). Jakou z nich ale vybrat? Záleží nejen na zkušenostech programátora, ale i na druhu projektu. Obě metody jsou totiž vhodné pro odlišné druhy projektů.
Funkční bloky jsou založeny na úsecích předdefinovaného kódu a jejich úkolem je provádění určité specifické funkce. Skrze funkční bloky můžete snadno a rychle určovat rutiny chování jednotky, nastavovat různé podmínky či počítadla, a díky jejich intuitivnímu designu jsou vhodné zejména pro začátečníky. Funkční bloky odvedou skvělou službu u jednodušších projektů, u složitějších systémů ale může kvůli vysokému počtu funkčních bloků docházet ke zpomalování celého systému.
Pro složité matematické funkce, případně opakující se podmíněné úlohy je proto vhodnější použít metodu strukturovaného textu ve formě textového kódu. Její největší výhodou je schopnost obsáhnout velmi složitou funkcionalitu pomocí několika řádků kódu, jde ale o méně uživatelsky přívětivý způsob vhodný spíše pro pokročilejší uživatele.
Ukázka funkčních bloků (FBD)
Ukázka strukturovaného textu (ST)
Tip 3: Držte se osvědčených metod kódování a strukturní techniky
Při tvorbě funkcionality PLC jednotek se snažte vyvarovat psaní příliš komplikovaných kódů - velké množství různých funkčních bloků později výrazně ztíží nejen orientaci v celém projektu, ale rovněž i hledání případných chyb. Doporučujeme proto provádět co největší dekompozici kódu, tj. vyhledávat opakující se části logiky a využít je i v jiných částech projektu. Zvláště vhodná je tato metoda při větším počtu opakujících se instrukcí. Pokud například píšete kód pro ovládání vytápění ve více místnostech, pomocí FBD můžete vytvořit jednu strukturu, kterou následně snadno zkopírujete pro jednotlivé pokoje. Kromě urychlení tvoření celého systému a citelnému usnadnění práce tak dosáhnete i velké míry konzistence kódu.
%20(1).png)
Ukázka opakovaného použití stejných funkčních bloků pro podobné využití
.png)
Detail obsahu výše uvedených funkčních bloků
Tip 4: Zaznamenávejte a komentujte
Během programování se může stát, že ztratíte přehled o své práci. Pro lepší orientaci si proto pište poznámky popisující funkci daného funkčního bloku, označení vstupu/výstupu, návod k orientaci ve složitější struktuře bloků apod. Snadno se tak v projektu zorientujete i v případě, že se k němu vracíte po delší době. Projekt se tak navíc stává přístupným i pro jiné osoby, které se nezúčastnily samotného tvoření - může jít nejen o Vaše kolegy, ale také o údržbáře, zákazníky a další. S vhodnými poznámkami tak za sebou zanecháváte i “návod”, jak jednotlivé součásti projektu fungují. V případě funkčních bloků lze komentáře ve formě poznámek vkládat přímo do prostředí IDE; pokud ale používáte strukturovaný text, komentáře můžete zapisovat přímo do kódu.
Ukázka komentáře v Mervis IDE
Tip 5: Držte se konvencí při pojmenovávání
Zvláště u rozsáhlejších projektů může neuspořádané pojmenování funkčních bloků a proměnných vyústit ve ztížení práce nejen Vám, ale i všem ostatním osobám, které na projektu pracují. Důrazně proto doporučujeme vytvořit si jednotnou šablonu pro pojmenovávání a té se následně držet po celou dobu práce na projektu. Prostředí Mervis IDE Vám umožňuje přejmenovávat proměnné, vstupy/výstupy i samotné PLC dle Vašich potřeb - tuto funkci oceníte zejména při vyhledávání mezi desítkami proměnných, kde Vám sjednocené názvosloví ušetří mnoho času a starostí. Mervis navíc nově obsahuje i funkci vyhledávání proměnných, kdy můžete prostým zadáním názvu proměnné zobrazit všechny její výskyty v celém projektu.
Tip 6: Předvídejte chybové stavy
Při tvoření funkcionality mějte vždy na paměti, že i v těch nejlepších systémech dříve či později nastane porucha. Jak se pak například Vaše topná soustava zachová v případě selhání teplotního senzoru? Co se stane, když dojde k přetečení Vašeho počítadla na vstupu jednotky? Již ve fázi plánování je tak vhodné předvídat možné problémy, sahající od prosté poruchy jedné z komponent až po neodborný zásah nepovolané osoby. Vyzbrojeni scénáři pro řešení hypotetických problémových situací pak můžete snadno do svého projektu zakomponovat chování pro nouzové stavy - pokud například dojde ke ztrátě dat z teplotních senzorů, můžete vytápění nastavit na přechod do automatického udržování předdefinované teploty. Stejně tak můžete zamezit chybám způsobených lidským faktorem, kdy externím uživatelům systém povolí pouze takové povely, které nemohou ohrozit provoz celé technologie.
Tip 7: Neustále svůj kód testujte a kontrolujte
V jakékoliv fázi práce na projektu je vhodné zpětně kontrolovat funkci jednotlivých funkčních bloků. Předejdete tak chybám po spuštění systému, kdy například vinou chybného nastavení proměnné nefungují spínače osvětlení či nedochází ke spuštění vytápění. Mervis IDE je pro tento účel vybaven režimem ladění (v angličtině “Debugging Mode”), za pomoci kterého můžete u každé proměnné zobrazit jejich hodnoty bez nutnosti je individuálně procházet. Snadno tak odhalíte případné překlepy v hodnotách, systém navíc automaticky vyznačí chybně nakonfigurované bloky bránící správné funkci systému. Debugging Mode rovněž umožňuje formou grafu zobrazit průběh změn hodnot proměnných v čase.
Mervis IDE v módu Debugging (ladění) se zobrazenými aktuálními hodnotami proměnných a jejich vývojem v čase
Závěr
Výše uvedené tipy a triky Vám umožní maximálně využít potenciál Vašeho PLC, optimalizovat Váš systém a usnadnit sobě i ostatním uživatelům práci s ním. Pokud Vás pak produkty UniPi zaujaly, navštivte novou UniPi Knowledge Base; naleznete zde základní informace o hardwaru a softwaru UniPi, přehledné tutoriály k systému Mervis, ukázkové projekty a důležité soubory.
