CYFROWE UKŁADY AUTOMATYKI PRZEMYSŁOWEJ

Trudno sobie dzisiaj wyobrazić funkcjonowanie współczesnego przemysłu bez układów automatyki przemysłowej. Układy tego typu umożliwiają automatyzację procesów produkcyjnych, ograniczając udział człowieka do funkcji operatora nadzorującego ich przebieg. Wśród zalet automatyzacji wymieniane są: zwiększanie wydajności i obniżanie kosztów pracy, poprawa bezpieczeństwa pracowników, poprawa jakości produkowanych wyrobów oraz zwiększanie możliwości produkcyjnych. Ze względu na specyfikę realizowanych procesów układy automatyki używane w przemyśle najczęściej są konstruowane jako układy cyfrowe przetwarzające sygnały dyskretne w czasie i amplitudzie. Pierwotnie urządzenia sterujące tego typu były budowane jako układy stałoprogramowe, w których algorytm sterowania był określony przez strukturę połączeń. Podstawową wadą takiego rozwiązania jest konieczność przebudowy urządzenia sterującego przy każdej zmianie algorytmu sterowania, co istotnie ogranicza przydatność takiego podejścia we współczesnych warunkach wymagających częstych zmian w realizowanych procesach produkcyjnych. Z tego powodu w większości zastosowań układy stałoprogramowe są wypierane przez układy programowalne, najczęściej realizowane za pomocą sterowników PLC, które oferują znacznie większą elastyczność i umożliwiają łatwą modyfikację algorytmu sterowania.

[frg. wstępu]

Spis treści
Przedmowa 7
1. Wprowadzenie 9
1.1. Obiekty i modele 9
1.2. Układy sterowania 10
1.3. Sygnały 12
1.4. Rozwój układów automatyki 13
2. Funkcje logiczne. 15
2.1. Dwuelementowa algebra Boole’a 15
2.2. Definicja funkcji logicznej. 17
2.3. Reprezentacja funkcji logicznej 17
2.4. Postać kanoniczna funkcji logicznej 21
2.5. Postać minimalna funkcji logicznej 26
2.6. Zadania 44
3. Układy kombinacyjne 45
3.1. Wprowadzenie 45
3.2. Układy z elementów NAND lub NOR. 49
3.3. Układy wielowyjściowe. 52
3.4. Stany nieokreślone 55
3.5. Przyczyny błędów 57
3.6. Zadania 60
4. Asynchroniczne układy sekwencyjne 63
4.1. Wprowadzenie 63
4.2. Metody opisu układów sekwencyjnych 67
4.3. Analiza układów sekwencyjnych 74
4.4. Synteza układów sekwencyjnych. 82
4.5. Bistabilne przerzutniki asynchroniczne 105
4.6. Zadania 117
5. Sterowniki PLC – budowa i zasada działania 119
5.1. Budowa 119
5.2. Zasada działania 121
6. Sterowniki PLC – wstęp do programowania 125
6.1. Elementarne typy danych. 126
6.2. Zmienne 129
6.3. Funkcje standardowe 131
6.4. Standardowe bloki funkcjonalne 134
6.5. Zadania 141
7. Sterowniki PLC – język FBD 143
7.1. Opis języka 143
7.2. Programy z przerzutnikami 145
7.3. Programy z detekcją zbocza 148
7.4. Program z licznikiem 150
7.5. Programy z timerami 150
7.6. Zadania 156
8. Sterowniki PLC – język LD 157
8.1. Opis języka 157
8.2. Programy z przerzutnikami 162
8.3. Programy z detekcją zbocza 166
8.4. Program z licznikiem 168
8.5. Programy z timerami 169
8.6. Zadania 173
9. Sterowniki PLC – język ST 175
9.1. Opis języka 175
9.2. Zadania 178
10. Sterowniki PLC – metoda SFC. 179
10.1. Kroki 180
10.2. Tranzycje 180
10.3. Akcje 182
10.4. Kwalifikatory akcji 183
10.5. Przykład 1 186
10.6. Sekwencje 192
10.7. Przykład 2 197
10.8. Przykład 3 197
10.9. Tłumaczenie grafu SFC 201
10.10. Zadania 211
Literatura 213