Cílem této práce je tvorba školících úloh pro programování programovatelných logických automatů (PLC). Práce obsahuje obecný popis PLC společně se seznámením s nástroji pro tvorbu programů a vizualizace. Praktická část práce je věnována tvorbě modelů, které byly navrženy ve smyslu Hardware in the loop (HIL). Hlavním cílem práce bylo sestavení modelu linky z dílčích navržených modelů dopravníku a pístu. Tento model slouží jako simulace reálného systému v rámci HIL simulátoru. Na tomto simulátoru lze navrhnout a ověřit řízení bez nutnosti připojení reálného fyzického zařízení. Jedna školící úloha byla věnována simulaci chování regulační smyčky. Pro každou školící úlohu byla vytvořena příslušná vizualizační část.
Anotace v angličtině
The primary goal of this work is to design training tasks for programming programmable logic controllers (PLC). The thesis contains a general description of PLC with an introduction to the tools for creating programs and visualization. The practical part of the work is devoted to the creation of models that have been designed as Hardware in the loop (HIL). The main goal of this thesis was to build a model of the line from partially designed models of conveyor and piston. This model serves as a simulation of the real system within the HIL simulator. On this simulator, the control system can be designed and verified without the need to connect a real physical device. One training task was devoted to simulating the behaviour of the control loop. An appropriate visualization section has been created for each training task.
Klíčová slova
FBD, GT Designer3, GX Works2, GX Works3, Hardware in the loop, HMI, Model Based Design, PLC
Klíčová slova v angličtině
FBD, GT Designer3, GX Works2, GX Works3, Hardware in the loop, HMI, Model Based Design, PLC
Rozsah průvodní práce
59 stran
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem této práce je tvorba školících úloh pro programování programovatelných logických automatů (PLC). Práce obsahuje obecný popis PLC společně se seznámením s nástroji pro tvorbu programů a vizualizace. Praktická část práce je věnována tvorbě modelů, které byly navrženy ve smyslu Hardware in the loop (HIL). Hlavním cílem práce bylo sestavení modelu linky z dílčích navržených modelů dopravníku a pístu. Tento model slouží jako simulace reálného systému v rámci HIL simulátoru. Na tomto simulátoru lze navrhnout a ověřit řízení bez nutnosti připojení reálného fyzického zařízení. Jedna školící úloha byla věnována simulaci chování regulační smyčky. Pro každou školící úlohu byla vytvořena příslušná vizualizační část.
Anotace v angličtině
The primary goal of this work is to design training tasks for programming programmable logic controllers (PLC). The thesis contains a general description of PLC with an introduction to the tools for creating programs and visualization. The practical part of the work is devoted to the creation of models that have been designed as Hardware in the loop (HIL). The main goal of this thesis was to build a model of the line from partially designed models of conveyor and piston. This model serves as a simulation of the real system within the HIL simulator. On this simulator, the control system can be designed and verified without the need to connect a real physical device. One training task was devoted to simulating the behaviour of the control loop. An appropriate visualization section has been created for each training task.
Klíčová slova
FBD, GT Designer3, GX Works2, GX Works3, Hardware in the loop, HMI, Model Based Design, PLC
Klíčová slova v angličtině
FBD, GT Designer3, GX Works2, GX Works3, Hardware in the loop, HMI, Model Based Design, PLC
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou vývoje SW pro PLC a jejich stavbou.
Prostudujte si pojmy MIL, SIL, PIL a HIL. Co znamenají, jaký mají význam a k čemu se používají? Zasaďte je do procesu vývoje SW.
Seznamte se s nástroji PLC Mitsubishi a HMI Mitsubishi a příslušnými vývojovými prostředími GX Works 2 a GX Works 3 pro PLC a GT Designer 2 a GT Designer 3 pro HMI.
Vytvořte simulace tří školících úloh pro výuku programování PLC Mitsubishi. Simulace budou naprogramovány ve vývojovém prostředí GX Works 2 nebo GX Works 3. Simulace úloh bude vytvořena ve smyslu Hardware-in-the-loop (HIL).
Ke všem úlohám vytvořte vizualizaci na panelu HMI v prostředí GT Designer 2 nebo GT Designer 3.
Všechny úlohy zdokumentujte a vytvořte k nim manuál a metodické pokyny pro účely školení. Proveďte diskuzi, ve které slovně zhodnotíte přínos Vámi zpracovaných příkladů a problémů, se kterými jste se při řešení setkal.
Analyzujte možnost modularity simulátoru, aby bylo možné z modelů jednotlivých menších technologických celků skládat modely větších technologických celků.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s problematikou vývoje SW pro PLC a jejich stavbou.
Prostudujte si pojmy MIL, SIL, PIL a HIL. Co znamenají, jaký mají význam a k čemu se používají? Zasaďte je do procesu vývoje SW.
Seznamte se s nástroji PLC Mitsubishi a HMI Mitsubishi a příslušnými vývojovými prostředími GX Works 2 a GX Works 3 pro PLC a GT Designer 2 a GT Designer 3 pro HMI.
Vytvořte simulace tří školících úloh pro výuku programování PLC Mitsubishi. Simulace budou naprogramovány ve vývojovém prostředí GX Works 2 nebo GX Works 3. Simulace úloh bude vytvořena ve smyslu Hardware-in-the-loop (HIL).
Ke všem úlohám vytvořte vizualizaci na panelu HMI v prostředí GT Designer 2 nebo GT Designer 3.
Všechny úlohy zdokumentujte a vytvořte k nim manuál a metodické pokyny pro účely školení. Proveďte diskuzi, ve které slovně zhodnotíte přínos Vámi zpracovaných příkladů a problémů, se kterými jste se při řešení setkal.
Analyzujte možnost modularity simulátoru, aby bylo možné z modelů jednotlivých menších technologických celků skládat modely větších technologických celků.
Seznam doporučené literatury
[1] "Indtroduction to PLCs, Industrial Control System", MME 486, 2006.
[2] Henry Ward Beecher, "Introduction to PLC Programming and Implementation \textendash from Relay logic to PLC logic", 1999.
[3] Martin Cech and Jana Königsmarková and Jan Reitinger and Pavel Balda, "Novel tools for model-based control system design based on FMI/FMU standard with application in energetics", 2017.
[4] Karel Kubíček, Martin Čech and Jan Škach, "Continuous enhancement in model-based software development and recent trends", 2019.
[5] Tomáš Ausberger; Karel Kubíček; Pavla Medvecová; Tomáš Myslivec; Milan Štětina, "Model Checking application on Function Block Diagram model",2020.
[6] Interní dokumentace od ATS aplikované technické systémy s. r. o. proPLC Mitsubishi.
[7] Uživatelská dokumentace pro PLC Mitsubishi, HMI Mitsubishi, GX Works a GT Designer.
Seznam doporučené literatury
[1] "Indtroduction to PLCs, Industrial Control System", MME 486, 2006.
[2] Henry Ward Beecher, "Introduction to PLC Programming and Implementation \textendash from Relay logic to PLC logic", 1999.
[3] Martin Cech and Jana Königsmarková and Jan Reitinger and Pavel Balda, "Novel tools for model-based control system design based on FMI/FMU standard with application in energetics", 2017.
[4] Karel Kubíček, Martin Čech and Jan Škach, "Continuous enhancement in model-based software development and recent trends", 2019.
[5] Tomáš Ausberger; Karel Kubíček; Pavla Medvecová; Tomáš Myslivec; Milan Štětina, "Model Checking application on Function Block Diagram model",2020.
[6] Interní dokumentace od ATS aplikované technické systémy s. r. o. proPLC Mitsubishi.
[7] Uživatelská dokumentace pro PLC Mitsubishi, HMI Mitsubishi, GX Works a GT Designer.