Hari ini, saya membagikan artikel praktis untuk membantu Anda memahami seperti apa program PLC yang sempurna, dan memberikan standar pemrograman PLC serta saran untuk kerja praktik.
Persyaratan Desain untuk Program PLC yang Sempurna:
Program PLC yang lengkap bukan sekadar membuat sistem berjalan; hal ini juga memerlukan komentar yang lengkap,{0}}arsitektur yang terstruktur dengan baik, skalabilitas yang baik, sistem alarm dan perlindungan yang komprehensif, serta sistem simulasi-yang telah dijalankan sebelumnya.
1. Kesederhanaan
Buatlah program PLC sesederhana mungkin. Kesederhanaan berarti menggunakan kerangka program yang terstandarisasi dan instruksi yang sederhana. Secara garis besar, ini melibatkan optimalisasi struktur program dan penyederhanaan program dengan instruksi kontrol aliran. Lebih khusus lagi, ini berarti mengganti-instruksi fungsi tunggal dengan yang lebih kuat dan memperhatikan urutan instruksi.
2. Keterbacaan
Program yang dirancang harus mudah dibaca. Hal ini tidak hanya membantu pemrogram lebih memahami program dan memfasilitasi proses debug, tetapi juga memudahkan orang lain untuk memahaminya dan bagi pengguna untuk memeliharanya. Hal ini juga harus memfasilitasi sosialisasi program bila diperlukan.
Untuk memastikan keterbacaan yang baik, desain program harus sejelas mungkin. Perhatikan hierarki dan modularitas, bahkan saat menggunakan metode desain-berorientasi objek. Gunakan praktik desain standar sebanyak mungkin.
Jika bahasa pemrograman digunakan dalam kasus-kasus khusus, diagram tangga harus digunakan dalam banyak kasus agar lebih mudah dibaca. Alokasi I/O harus sistematis agar lebih mudah diingat dan dipahami. Tambahkan komentar bila perlu. Penggunaan komponen internal juga harus sistematis; hindari menggunakannya secara sembarangan.
Keterbacaan harus dipertimbangkan sejak awal desain program. Hal ini tidak mudah untuk dicapai sepenuhnya, karena selama proses debug program, penambahan atau penghapusan instruksi dan perubahan penggunaan komponen internal dapat membuat program yang awalnya jelas menjadi agak berantakan. Oleh karena itu, izinkan penyesuaian selama proses debug pada tahap desain, lalu rapikan setelah proses debug. Hal ini akan menghasilkan program yang lebih berkualitas.
Komentar program setidaknya harus mencakup hal-hal berikut:
A. Komentar sistem: Pemegang hak cipta dan tujuan keseluruhan program; B. Blokir komentar: Tujuan utama dan pembuat blok; C. Komentar segmen: Tujuan segmen kode; D. Komentar variabel: Pentingnya-jelas, termasuk komentar I/O dan komentar variabel perantara. Mengenai pertimbangan kerahasiaan, hal ini harus diatasi melalui algoritma enkripsi atau enkripsi blok program, bukan dengan mengurangi komentar.
3. Kebenaran
Program PLC harus benar dan diverifikasi melalui pengoperasian sebenarnya untuk membuktikan kebenaran fungsinya. Ini adalah persyaratan paling mendasar untuk program PLC; jika hal ini tidak tercapai, betapapun bagusnya aspek-aspek lainnya, tidak ada gunanya.
Untuk memastikan kebenaran program, instruksi dan perangkat internal harus digunakan secara akurat. Penggunaan instruksi yang akurat terkait dengan pemahaman yang akurat tentang instruksi tersebut; oleh karena itu, arti dan ketentuan penggunaan instruksi harus dipahami secara menyeluruh. Jika perlu, program kecil dapat ditulis untuk menguji beberapa instruksi yang tidak jelas.
Untuk instruksi yang sama, karena perbedaan dalam batch produksi PLC atau model seri, beberapa detail instruksi mungkin berbeda. Manual pemrograman harus dibaca dengan cermat.
Penggunaan perangkat internal yang benar juga penting. Misalnya, beberapa PLC memiliki-perlindungan terhadap pemadaman listrik, sementara yang lain tidak. Penting untuk memastikan bahwa perangkat yang memerlukan-perlindungan pemadaman listrik digunakan, dan sebaliknya.
Singkatnya, persyaratan paling mendasar untuk program PLC adalah menggunakan instruksi secara akurat dan memanfaatkan komponen internal dengan benar untuk memastikan program yang diprogram dijalankan dengan benar.
Sebagai contoh sederhana, PLC Siemens memerlukan variabel dengan fungsi penyimpanan sebagai variabel perantara untuk naik dan turunnya tepi, seperti titik M-atau titik-DB. Menggunakan variabel temp FC akan menimbulkan masalah.
4. Keandalan
Program tidak hanya harus benar tetapi juga dapat diandalkan. Keandalan mencerminkan stabilitas program PLC, yang juga merupakan persyaratan dasar.
Beberapa program PLC bekerja dengan benar dalam kondisi pengoperasian normal atau selama pengoperasian yang sah, namun gagal berfungsi dengan baik dalam kondisi pengoperasian yang tidak normal (seperti pemadaman listrik sementara yang diikuti pemulihan daya dengan cepat) atau setelah pengoperasian yang tidak sah (seperti menekan tombol secara tidak berurutan atau menekan beberapa tombol secara bersamaan). Program-program tersebut tidak dapat diandalkan, tidak stabil, atau dirancang dengan buruk.
Program PLC yang baik dapat mengidentifikasi kondisi pengoperasian yang tidak normal dan mengintegrasikannya secara mulus dengan kondisi normal, sehingga memungkinkan program beradaptasi dengan berbagai situasi. Program PLC yang baik dapat menolak operasi ilegal tanpa meninggalkan “jejak” apa pun, dan hanya menerima operasi legal.
Saling mengunci adalah metode umum untuk menolak operasi ilegal; rangkaian relai sering menggunakan metode ini, dan PLC juga dapat mewarisi pendekatan ini.
5. Kemudahan Modifikasi
Sebuah program harus mudah untuk dimodifikasi. Salah satu ciri PLC adalah kemudahan dan fleksibilitasnya dalam beradaptasi dengan berbagai situasi. Hal ini dicapai dengan memodifikasi atau mendesain ulang program.
Perancangan ulang program digunakan ketika persyaratan aplikasi proses PLC perlu diubah. Tidak hanya programnya ditulis ulang, tetapi I/O juga perlu dialokasikan kembali. Dalam kebanyakan kasus, menulis ulang program tidak diperlukan; modifikasi kecil sudah cukup. Hal ini memerlukan program yang mudah untuk dimodifikasi.
Kemudahan modifikasi juga berarti fleksibilitas, hanya memerlukan sedikit perubahan untuk mencapai tujuan mengubah parameter atau memodifikasi tindakan.
6. Perluasan
Banyak program yang mungkin telah-diprogram terlebih dahulu sebelum diterapkan ke situs, namun program tambahan mungkin perlu ditambahkan di-situs. Untuk menghindari gangguan pada keseluruhan struktur sistem, ruang yang cukup perlu disediakan di setiap area fungsional untuk perangkat keras cadangan. Perangkat lunak harus dirancang dengan mempertimbangkan pengoperasian manual, otomatis, dan semi-otomatis, dan ruang harus dialokasikan sesuai kebutuhan.
7. Sistem Alarm Komprehensif
Sistem PLC sering digunakan pada lingkungan industri, dimana setiap kecelakaan dapat menimbulkan kerugian baik besar maupun kecil. Untuk memastikan pencegahan kecelakaan atau meminimalkan kerugian saat terjadi kecelakaan, fungsi alarm dan perlindungan PLC harus ditekankan. Oleh karena itu, ini disorot sebagai komponen penting dari sistem.
8. Simulasi Program
Untuk memastikan kemajuan proses debug di-situs atau untuk demonstrasi pelanggan, simulasi program yang sepenuhnya otomatis sering kali diperlukan sebelum penerapan. Hal ini memerlukan penambahan bagian program simulasi ke program yang ada, yang terputus setelah operasi normal di-situs. Untuk mengaktifkan program untuk melakukan simulasi, langkah-langkah berikut diperlukan:
(1) Ubah titik I/O PLC aktual menjadi variabel perantara atau variabel blok data;
(2) Tulis program simulasi untuk setiap peralatan sesuai dengan kebutuhan proses.
Program PLC yang baik dapat dianggap memenuhi persyaratan di atas.
Spesifikasi Pemrograman PLC
1. Pilih model PLC dan jumlah titik I/O yang sesuai. Pilih modul fungsi khusus untuk kebutuhan fungsional tertentu.
2. Memahami instruksi pemrograman PLC yang dipilih dan perangkat lunak kompilasi.
3. Merencanakan komponen lunak, termasuk relai internal, relai penahan, register data, pengatur waktu, dan penghitung.
4. Merencanakan program, umumnya mengikuti urutan ekstraksi kesalahan, penanganan kesalahan, penanganan manual, penanganan otomatis, dan penanganan keluaran. Proyek atau peralatan yang lebih besar harus dibagi menjadi unit fungsional, seperti elevator, perangkat transfer, dan perangkat pengangkat/putar dalam jalur produksi otomatis. Ini harus diprogram dalam segmen dan blok sesuai dengan struktur unit di atas.
5. Tambahkan komentar segmen singkat sebelum setiap program berbasis segmen atau blok, dengan menjelaskan fungsinya. Jika perlu, tunjukkan aliran proses yang sesuai. Urutan program berbasis segmen atau blok-dalam keseluruhan program umumnya harus mengikuti urutan alur proses agar mudah dibaca.
6. Sebelum merancang program, peralatan harus diabstraksi. Faktor-faktor umum seperti berhenti, berhenti darurat, kelebihan beban, melebihi-batas, batas waktu, tirai lampu pengaman, penghentian tabrakan, dan sakelar pintu harus diekstraksi dan ditempatkan di sirkuit-penghidupan atau kontrol-pengunci utama dan sirkuit interlock. Ini berfungsi sebagai premis menyeluruh dari keseluruhan struktur program. Berdasarkan hal tersebut, program ini kemudian dibagi menjadi dua area fungsional utama: otomatis dan manual.
7. Faktor-faktor umum dalam area fungsi manual dari struktur program, seperti operasi manual dan faktor-faktor yang membahayakan peralatan dan keselamatan pribadi, harus diekstraksi dan ditempatkan di kontrol utama manual dan sirkuit interlock untuk melindungi, melindungi, dan alarm untuk kontrol manual.
8. Faktor umum dalam area fungsi otomatis struktur program, seperti operasi otomatis, faktor melebihi-batas, dan batas waktu, harus diekstraksi dan ditempatkan di kontrol utama otomatis dan sirkuit interlock untuk melindungi, melindungi, dan alarm untuk peralatan di bawah kendali otomatis. Prinsip umumnya adalah membatasi masuknya peralatan secara ketat dan membatasi keluarnya peralatan secara longgar, untuk memastikan keamanan.
9. Fungsi master reset harus dirancang dalam program untuk memfasilitasi pemulihan pengoperasian peralatan normal dengan cepat dan mudah jika terjadi kegagalan fungsi. Master reset harus sepenuhnya mempertimbangkan keselamatan peralatan dan personel selama proses reset.
10. Saat beralih dari mode otomatis ke mode manual, program harus menghapus keluaran dan status perantara dari mode otomatis. Apalagi bila menggunakan instruksi SET dalam mode otomatis, harus dibersihkan menggunakan instruksi RESET dalam mode manual.
11. Output ganda dilarang keras dalam pemrograman; yaitu, pernyataan keluaran yang sama atau kumparan keluaran yang sama muncul dua kali atau lebih dalam program. Untuk titik keluaran yang sama dalam kondisi mode berbeda, gunakan relai perantara untuk transfer, dan terakhir gabungkan keduanya menjadi satu titik keluaran.
12. Saat menggunakan layar sentuh, area kontrol dan area status yang digunakan bersama oleh layar sentuh dan PLC tidak boleh digunakan untuk pemrograman fungsional lainnya.
13. Sebelum menggunakan modul PLC khusus, periksa apakah area kontrol dan area statusnya memenuhi kata kerja. Jika demikian, jangan memprogram kata-kata kerja ini untuk tujuan lain.
14. Input, output, relai perantara, pengatur waktu, penghitung, dan register data PLC harus dianotasi dengan karakter Cina. Input dan output juga harus menyertakan nama komponen dan nomor tag. Titik masukan yang sesuai umumnya ditetapkan secara default ke TIDAK ADA kontak yang terhubung ke sakelar eksternal. Untuk input yang memerlukan kontak NC, ini harus ditentukan dalam komentar. Semua komentar harus jelas dan tidak ambigu, menghindari kesalahpahaman, dan meminimalkan penggunaan istilah umum.
15. Setelah debugging proyek selesai, program perangkat lunak akhir harus dipertahankan. Nama file yang disimpan harus menyertakan nomor proyek, penulis, tanggal, dan nomor versi.
16. Mengenai enkripsi program: Kata sandi untuk program terenkripsi harus disimpan dalam file khusus, dengan jelas menunjukkan nama pengguna, kata sandi, dan izin. File ini harus didistribusikan ke setidaknya dua orang untuk mengetahui kata sandi dan mencegah program tidak dapat diakses karena kehilangan kata sandi.
Saran Pemrograman
1. Ketika PLC dan komputer host (atau layar sentuh) membentuk sistem pemantauan, layar sering kali perlu menampilkan mode kontrol seperti "manual" dan "otomatis" (umumnya, beberapa mode hanya dapat memiliki satu). Instruksi "MOV" dapat digunakan dalam program ini. Misalnya, ketika "manual" dipilih, konstanta 1 dipindahkan ke register VB10; ketika "otomatis" dipilih, 2 dipindahkan ke register VB10 yang sama. Dengan memeriksa data di register, mode kontrol sistem dapat ditentukan. Keuntungan dari pendekatan ini adalah kemudahan pemahaman dan menghindari kebutuhan akan prosedur rumit seperti interlocking.
2. Ketika program melibatkan kontrol sinyal analog, jika sinyal analog yang dibaca hampir tidak memiliki kesalahan, pemfilteran waktu dapat digunakan untuk menunda input. Jika data yang dibaca memiliki kesalahan yang besar, diperlukan metode pemfilteran lain, seperti rata-rata. Lihat dokumentasi yang relevan untuk informasi lebih lanjut.
3. Selama debugging program, jika suatu kondisi terpenuhi tetapi koil keluaran tidak diaktifkan, periksa apakah bagian program Anda ini berada dalam pernyataan seperti `JUMP go to`. Kemungkinan lain adalah setelah program terhenti, kondisi terpenuhi tetapi tidak ada keluaran; ini biasanya menunjukkan bahwa bagian program ini tidak sedang dipindai.
4. Dalam program kontrol sekuensial, yaitu ketika satu tindakan selesai dan tindakan berikutnya dimulai, mode kontrol +10+10 sangat mudah digunakan. Idenya adalah sebagai berikut: Sebuah register disetel ke 0 selama inisialisasi. Setelah sistem dinyalakan, nilainya bertambah 10, sehingga nilai register menjadi 10. Dengan register pada 10, tindakan pertama dapat dilakukan. Setelah tindakan pertama, register bertambah 10 lagi, sehingga nilai register menjadi 20, sehingga tindakan kedua dapat dilakukan. Setelah tindakan kedua, nilainya bertambah 10 lagi, sehingga nilai register menjadi 30. Dengan cara ini, dengan memeriksa nilai dalam register, tindakan yang diinginkan dapat ditentukan. Ketika tindakan lompat diperlukan, kenaikannya dapat diubah dari 10 menjadi 20, 30, dll., tergantung pada kebutuhan spesifik.
Mengapa bertambah 10 bukannya 1? Karena setelah bertambah 10, jika ada segmen yang perlu dimasukkan, segmen tersebut dapat dimasukkan ke salah satu dari 10 slot yang tersedia.
5. Saat merancang sebuah program, jika terjadi kesalahan yang-terkait proses (tidak dikendalikan oleh sistem kontrol), yang terbaik adalah mempertahankan fenomena kesalahan tersebut dan memberikan alarm visual dan suara hingga operator mengatur ulang sistem, sehingga mereka menyadari kesalahan tersebut. Jika tidak, jika sistem berhenti, orang lain mungkin menganggap ada masalah dengan program tersebut. Poin-poin ini umumnya harus dipertimbangkan ketika merancang sistem baru.
6. Subrutin yang sering dipanggil dapat dibuat menjadi submodul untuk panggilan yang sering dipanggil.
7. Karena setiap langkah dalam siklus kerja suatu mesin produksi memerlukan jangka waktu tertentu untuk melaksanakannya, dan waktu-waktu tersebut mempunyai batasan tertentu, maka pengatur waktu dapat dimulai bersamaan dengan dimulainya langkah yang akan dipantau. Pengaturan waktu pengatur waktu harus 20%–30% lebih lama dari durasi normal tindakan. Sinyal keluaran pengatur waktu dapat digunakan untuk alarm atau perangkat mati otomatis. Ketika waktu suatu langkah melebihi waktu yang ditentukan, mencapai waktu preset pengatur waktu yang sesuai, dan sebelum langkah berikutnya dimulai, pengatur waktu mengeluarkan sinyal kesalahan. Sinyal ini menghentikan siklus kerja normal dan memulai prosedur alarm atau penghentian; inilah yang biasa kami sebut dengan-perlindungan siklus.
8. Beberapa sakelar deteksi keselamatan (seperti tombol berhenti darurat, tirai lampu pengaman, sakelar batas, dll.) harus menggunakan input normal tertutup (NC).
9. Untuk pertimbangan keselamatan dan penghematan energi, keluaran harus dirancang untuk aktif hanya bila diperlukan dan berhenti setelah tindakan selesai, daripada dirancang untuk menghasilkan keluaran terus menerus hingga diperlukan penghentian.
10. Prinsip pengoperasian aktuator haruslah: lebih baik diam daripada bergerak tidak menentu.
11. Kontrol peralatan-unit tunggal: Setiap unit harus memiliki fungsi peralihan manual/otomatis, dan fungsi mulai/berhenti selama pengoperasian manual. Saat beralih dari operasi otomatis ke manual, peralatan tidak boleh berhenti; ketika beralih dari manual ke otomatis, start/stop peralatan bergantung pada program otomatis.
12. Setiap unit peralatan (pompa, kipas angin, dan peralatan besar lainnya) harus diputar setelah 24 jam pengoperasian, dan harus ada catatan waktu pengoperasian kumulatif, kecuali urutan start/stop diatur oleh komputer induk; jika tidak, operator harus mengaturnya secara manual.
