Embedded สัปดาห์ที่ 5 & สัปดาห์ที่ 6 PLC – SCADA

PLC Control with SCADA

          Programmable Logic Controller เครื่องควบคุมเชิงตรรกที่สามารถโปรแกรมได้ (มีต้นกำเนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา) เป็นเครื่องควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม   ที่สามารถจะโปรแกรมได้ ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรรีเลย์ อันเนื่องมาจากความต้องการที่อยากจะได้เครื่องควบ คุมที่มีราคาถูกสามารถใช้งานได้อย่างเอนกประสงค์ และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย

        ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ COMPUTER1. PLC ถูกออกแบบ และสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ
2. การโปรแกรมและการใช้งาน PLC ทำได้ง่ายไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป PLC มีระบบการตรวจสอบตัวเองตั้งแต่ช่วงติดตั้ง จนถึงช่วงการใช้งานทำให้การบำรุงรักษาทำได้ง่าย
3. PLCถูกพัฒนาให้มีความสามารถในการตัดสินใจสูงขึ้นเรื่อยๆทำให้การใช้งานสะดวกขณะที่วิธีใช้คอมพิวเตอร์ยุ่งยากและซับซ้อนขึ้น

         สิ่งที่ต้องมี 
                1.       โปรแกรม VigeoCitect 2015
                2.       โปรแกรม SoMachine Basic
                3.       PLC M221
                4.       สายแลน

       

        ขั้นตอนการทำ
               1.       เปิด SoMachine Basic จะพบหน้าต่างดังรูป อันดับแรกต้องเชือมต่อตัว PLC เข้ากับคอมพิวเตอร์ก่อน

                 2.    เพื่อให้ตัว PLC อยู่ในวงเดียวกันเราจึงต้องไปตั้งค่า IP ตัวเครื่องเป็นแบบ fix IP โดยเข้าไปที่ Network>Network and Sharing Center>Change adapter settings>คลิกขวาที่Adapterของเรา กดเลือก status>properties>เลือก IPV4 แล้วกด properties จะพบหน้าต่างดังนี้

                3.   เลือก Use the following IP address ตั้งค่า IP address เป็น 192.168.70.x และ Subnet mask เป็น 255.255.255.0 แล้วกด OK

                  4.    กลับมาที่ SoMachine กดไปที่ Connect จะพบหน้าต่างดังนี้

                                        **1. คือ หมายเลข IP ของ PLC ในการเชื่อมต่อครั้งแรก จะไม่ใช่เลขนี้ ต้องทำการตั้งค่า โดยกดไปที่ปุ่มตรงเลข 2

                  5.   กดปุ่มเข้ามาจะพบหน้านี้ และให้ตั้งค่าดังภาพ โดยที่ ip 192.168.70.x ซึ่ง x จะต้องไม่ซ้ำกับ ที่ตั้งตอนแรก

               6.  ทดสอบการเชื่อมต่อโดยการกดที่ปุ่มจะพบว่าที่ไฟตัว PLC แถวเดียวกับ PWR จะกระพริบทุกดวง ดังรูป

                 7.   จากนั้น กดไปที่ Project และ Create a new project จะพบหน้าต่างดังนี้

       หลังจากนั้นไปที่แท็บ M221 Logic controllers แล้วเลื่อน หา TM221EC16R คือตัว PLC ที่ใช้ในตอนนี้ แล้ว drag มาวาง

ที่รูป PLC ตัวเก่า ดังนี้

             8.   มาถึงขั้นตอนการเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งการ PLC กดไปที่แท็บ Programming 

             9.   มาดูที่  Toolbar 

                  ในที่นี้เราจะใช้ Contactสำหรับรับค่าต่างๆ และ Coilสำหรับส่งค่า
                                         
                                          Set , Reset Coil สำหรับ set ค่าตัวแปรให้เป็น 1 และ reset ให้เป็น 0 ตามลำดับ

               10.  ขั้นตอนการโหลดลง PLC ไปที่แท็ป Commissionning เลือก IP ของ PLC แล้วกด LOGIN > PC to Controller(Download)> Start Controller

           

                  โจทย์ที่จะทำในวันนี้ มีดังนี้
                     1.  ระบบประกอบด้วย Switch 1 ตัว/ LED 1 หลอด

                                 · เมื่อกระตุ้น Switch (close) แล้ว หลอดไฟจะติด (on)

                 2.  ระบบประกอบด้วย Push button 2 ตัว/ LED 1 หลอด 

                           · เมื่อกระตุ้น Push button 1 และ Push button 2 แล้ว หลอด LED ถึงจะติด (on)

                 3.  ระบบประกอบด้วย Push button 2 ตัว/ LED 1 หลอด 

                           · เมื่อกระตุ้น Push button 1 หรือ Push button 2 แล้ว หลอด LED ถึงจะติด (on)

                 4.  ระบบประกอบด้วย Push button 2 ตัว/ LED 1 หลอด 

                           · เมื่อต่ออุปกรณ์ทุกอย่างเข้าด้วยกัน และยังไม่กระตุ้น Push button หลอดไฟจะติด (on)

                           · แต่เมื่อกระตุ้น Push button อย่างน้อย 1 ตัว หลอดไฟจะดับ (off)

                 5.  ระบบประกอบด้วย Push button 2 ตัว/ LED 1 หลอด

                           · เมื่อต่ออุปกรณ์ทุกอย่างเข้าด้วยกัน และยังไม่กระตุ้น Push button หลอดไฟจะติด (on)

         · แต่เมื่อกระตุ้น Push button ทั้ง 2 ตัว หลอดไฟจะดับ (off)

                 6.  ระบบประกอบด้วย Push button 2 ตัว/ LED 1 หลอด 

         · แต่เมื่อกระตุ้น Push button 1  หลอดไฟจะติด (on)

         · แต่เมื่อกระตุ้น Push button 2 หลอดไฟจะดับ (off)

  

                     ***ตัวแปร    %I        คือตัวแปรที่รับค่ามาจาก port input จาก ตัว PLC

                     ***ตัวแปะ   %Q      คือตัวแปรที่ส่งค่าไปออกที่ port output ที่ตัว PLC
                     ***ตัวแปร   %M      คือตัวแปร memory ภายใน เพื่อส่งค่าไปให้ตัวแปรภายใน 

สัปดาห์ที่6  ต่อจากสัปดาห์ที่แล้ว  

               1.   ตัวอย่างที่จะแสดงให้ดูวันนี้ คือ 4 INPUT 4 OUTPUT จะได้ตัวโปรแกรมดังต่อไปนี้

                     ***ตัวแปร    %I        คือตัวแปรที่รับค่ามาจาก port input จาก ตัว PLC
                     ***ตัวแปะ   %Q      คือตัวแปรที่ส่งค่าไปออกที่ port output ที่ตัว PLC
                     ***ตัวแปร   %M      คือตัวแปร memory ภายใน เพื่อส่งค่าไปให้ตัวแปรภายใน 

               2.   ไปที่แท็ป Commissionning เลือก IP ของ PLC แล้วกด LOGIN > PC to Controller(Download)
 > Start Controller

               3.   เปิดโปรแกรม Vijeo Citect Explorer จะพบหน้าต่างโปรแกรม 3 หน้าต่าง ประกอบด้วย   Citect Project Editor    Citect Explorer และ Citect Graphic Builder อันดับแรกเปิดหน้าต่าง   Citect Explorer ขึ้นมา

         คลิ้กขวาที่ My Project> new project ตั้งชื่อแล้วกด OK

               4.   จากนั้นเปิดหน้าต่าง Citect Project Editor ขึ้นมา ไปที่ Communication> Express Wizard จะได้หน้าต่างดังนี้

                  กด Next จนถึงหน้าต่างดังรูปด้านล่าง

                 ตั้งชื่อ I/O  Device ของเรา จากนั้น กด Next เรื่อยๆ ถึงหน้าต่างต่อไปนี้ ให้หา Twido > Modbus/TCP (Ethernet) และกด Next

                    มาถึงหน้าต่างกดหนด IP และ PORT ให้ใส่ IP ของ PLC และ Port คือ 502                    

                   จากนั้นกด next ไปเรื่อยๆ จนจบ
             5.   หลังจากตั้งค่าอุปกรณ์เสร็จแล้ว ไปที่แท็บ  Tags > Variable Tags จะพบหน้าต่างดังนี้

                        *** Tag Name     คือ ชื่อตัวแปร
                        *** I/O Device     คือ ให้เลือก Device ที่เราสร้างเมื่อขั้นตอนที่แล้ว
                        *** Address         คือ ตัวแปรที่เราต้องการส่งค่าไป
                        *** Data Type     คือ ชนิดของข้อมูลที่จะส่งไป
                     ตั้งตัวแปรขึ้นมาตามจำนวน Input และ Output ที่ต้องการ จากนั้นกด Compile โดยไปที่ File > Compile  หากถูกต้องจะปรากฎดังรูปต่อไปนี้

              6.   จากนั้นเก็บหน้าต่าง Citect Project Editor และเปิด Citect Graphic Builder ขึนมา สร้างหน้าเปล่าขึ้นมาโดยไปที่  File > new > Page > เลือก sxw_style_1 และ normal แล้วกด OK

                     จะได้พื้นที่ว่างๆมา ให้ไปดูที่ Toolbar

                    *** 1 Symbol set  คือ วัตถุที่ไว้สำหรับแสดงค่าความเปลี่ยนแปลง เช่น จาก 1 ไป 0 
                    *** 2 Button          คือ ปุ่มกดไว้สำหรับส่งค่า

  

                7.    ลาก object มาวางโจทย์กำหนด คือ 4 input และ 4 output

                8.    ตั้งค่าสำหรับ INPUT ดับเบิ้ลคลิ้กที่ object จะปรากฎหน้าต่างดังรูป เลือกแท็ป Appearance ตั้งค่าตามต้องการ เสร็จแล้วกด OK

                      *** Type เลือก On/off
                      *** On symbol when ให้ใส่ Tag name ที่ตั้งตอนขั้นตอนที่ 13

                9.   ตั้งค่าสำหรับ OUTPUT ดับเบิ้ลคลิ้กที่ object Button จะปรากฎหน้าต่างดังรูป เลือกแท็ป Input ตั้งค่าตามต้องการ เสร็จแล้วกด OK

                        *** Action เลือก Up
                           *** Up command ให้ใส่ toggle(Tag name ที่ตั้งตามขั้นตอนที่ 13);

                     10.   Compile ไปที่ File > Compile หากถูกต้องจะขึ้นดังรูป กด Run โปรจะเปิดหน้าต่างโปรเจ็ค อัตโนมัติ

                    

                     11.   นี้คือหน้าต่างเมื่อกด Run

                        คลิ้กที่ Page ที่แท็ปด้านขวามือ และ Page List กดเข้าไปจะพบ Project ของเรา ให้เปิดขึ้นมา

 
           

        ช่วงทดสอบ
Input  เมื่อนำสายไฟมาแตะที่ I0 ที่มอนิเตอร์จะเปลี่ยนสี

Output เมื่อกดปุ่ม out จะแสดงไฟที่ PLC ตามลำดับ