Special Functions :
در این قسمت از آموزش LOGO (لوگو) از سری مباحث آموزش کار با کنترلرهای PLC می خواهیم شما را با برنامه نویسی توابع خاص در نرم افزار پی ال سی Logo آشنا کنیم.
مطابق شکل زیر، از این ابزار برای وارد کردن بلوکهای خاص مثل تایمر ها و شمارنده ها و… استفاده می شود.
On Delay :
در تایمر با تأخیر در وصل یا On delay، خروجی قبل از سپری شدن زمان تعریف شده نمی تواند فعال شود. با توجه به دیاگرام زمانی عملکرد این تایمر که در شکل زیر نشان داده شده می توان گفت : در این تایمر بعد از ایجاد یک لبه بالا رونده در پایه ورودی تریگر و پس از گذشت مدت زمان T که توسط کاربر در برگه پارامتر از صفحه مشخصات این تایمر تعریف می گردد، خروجی فعال می گردد.
در کاربرد این تایمر باید توجه نمود که در طی زمان ، سیگنال أعمال شده به ورودی تریگر باید در سطح یک باقی بماند، در غیر این صورت خروجی غیر فعال خواهد شد. بعبارتی شرط فعال شدن خروجی بعد از اعمال سیگنال تریگر، فعال ماندن سیگنال تریگر می باشد. بنابر این بعد از فعال شدن خروجی، این مقدار تا وقتی که پایه تریگر صفر نشود، فعال باقی می ماند.
برگه مشخصات پارامترهای مربوط به رله On delay
در برگه مشخصات این بلوک که در شکل زیر نشان داده شده، دو قسمت Parameter و Comment وجود دارد، در قسمت Comment توضیحات مورد نیاز جهت نمایش دادن بر روی صفحه تایپ می شود. برای تعیین مدت زمان T از برگه پارامتر استفاده می گردد. در این برگه، مشخصات زمانی را می توان در سه بازه زمانی تعیین نمود. با انتخاب گزینه Seconds عبارت اول نشان دهنده ثانیه و عبارت دوم نشانگر صدم ثانیه می باشد. با انتخاب گزینه Minutes اولین عبارت بر حسب دقیقه و عبارت دوم بر حسب ثانیه است. با انتخاب Hours نیز اولین عبارت بر حسب ساعت و عبارت دوم بر حسب دقیقه است.
با فعال کردن گزینه Properties Active نیز این امکان در دسترس قرار می گیرد که پس از انتقال برنامه بر روی LOGO امکان نمایش و تغییر پارامتر T در حالت تنظیم پارامتر امکان نداشته باشد. در این حالت انجام تغییرات تنها در حالت برنامه نویسی امکان پذیر خواهد بود.
off delay :
این تایمر نوعی تایمر با تأخیر در قطع می باشد که دارای دو ورودی قابل اتصال به سایر عناصر مدار و یک ورودی پارامتر است. ورودی تریگر Trg برای فعال سازی آن و پایه ورودی R) Reset) جهت غیر فعال کردن خروجی مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به دیاگرام زمانی این تایمر که در شکل زیر آمده، در صورتی که ورودی R در سطح پایین باشد، به محض اعمال یک لبه بالا رونده به ورودی تریگر، خروجی فعال می شود، اما مدت زمان خاموش شدن T (که از طریق صفحه پارامتر وارد می گردد) بعد از اعمال لبه پایین رونده در ورودی تریگر محاسبه می شود. پس از اتمام مدت زمان T نیز خروجی به سطح صفر بر می گردد.
در این تایمر اگر قبل از تمام شدن زمان مشخص T، پایه تریگر دوباره تحریک شود، مدت زمان T نیز دوباره از آن لحظه اندازه گیری خواهد شد. بعبارتی زمان T به مدت زمانی که تا آن لحظه محاسبه شده است اضافه می گردد. در این تایمر اگر ورودی R فعال شود، خروجی در صورت فعال بودن، غیر فعال می شود.
صفحه مشخصات این تایمر بصورت شکل زیر است که مشابه رله On delay است:
On-Off delay :
این تایمر ترکیبی از دو تایمر قبلی است. مطابق شکل زیر در این تایمر با اعمال پالس به ورودی تریگر پس از مدت زمان TH خروجی فعال می گردد و با اعمال لبه پایین رونده در پایه تریگر، خروجی بعد از مدت زمان TL غیر فعال می شود. زمانهای TH , TL را می توان از طریق صفحه مشخصات شکل زیر تنظیم نمود.
اگر ورودی تریگر قبل از تمام شدن مدت زمان TH به سطح صفر برگردد، خروجی هیچ تغییری نمی کند، همینطور اگر قبل از تمام شدن زمان TL ورودی تریگر به سطح بالا برگردد، زمان ریست می شود و زمانگیری دوباره از صفر شروع می گردد.
Retentive on delay:
این بلوک یک تایمر تأخیر در وصل مستقل از ورودی است و در آن مطابق شکل زیر برخلاف تایمر On delay نیازی به فعال ماندن پایه تریگر تا هنگام فعال شدن خروجی نمی باشد بلکه تنها یک پالس می تواند باعث فعال شدن این تایمر گردد.
توجه: اگر قبل از تمام شدن مدت زمان T، پالس تریگر دیگری به ورودی این بلوک وارد شود تأثیری نخواهد داشت. پایه ورودی Reset نیز برای غیر فعال کردن خروجی مورد استفاده قرار می گیرد. در سربرگ پارامترهای این تایمر که در شکل زیر آمده زمان تأخیر مربوط به فعال شدن تایمر را می توان تنظیم نمود.
Latching Relay :
رله نگهدارنده یا فلیپ فلاپ RS مشابه یک سلول حافظه باینری می باشد. وضعیت خروجی به وضعیت ورودی های R , S و همینطور به حالتهای قبلی خروجی بستگی دارد. جدول زیر عملکرد این بلوک را نشان می دهد.
در حالت 0 = R = S خروجی حالت قبلی خود را حفظ می کند. در این بلوک پایه Reset به پایه Set تقدم دارد. بعبارتی در زمان اعمال همزمان پالس به این دو ورودی، خروجی غیر فعال می شود. در نمودار زمانی شکل زیر مشاهده می گردد که اگر هر دو ورودی بطور همزمان صفر باشند خروجی مقدار قبلی خود را حفظ می کند به این حالت Latching فلیپ فلاپ گویند.
در برگه پارامتر مربوط به این بلوک که در شکل زیر آمده گزینه ای تحت عنوان Retention وجود دارد که با انتخاب آن، خروجی این فلیپ فلاپ در صورت قطع برق نیز حالت خود را حفظ می کند. در این صورت با وصل مجدد تغذیه خروجی این فلیپ فلاپ برابر مقدار آن قبل از قطع برق خواهد بود.
Pulse Relay:
این بلوک به رله پالسی نیز مشهور است، نمودار زمانی این بلوک بصورت شکل زیر می باشد. هرگاه وضعیت ورودی از صفر به یک تغییر پیدا کند خروجی Q نسبت به وضعیت ورودی تغییر وضعیت می دهد. یعنی اگر خروجی در سطح ولتاژ بالا باشد با اعمال یک پالس تریگر، صفر و بالعکس خواهد شد. در این بلوک، خروجی در هر وضعیتی که باشد با تحریک پایه Reset صفر خواهد شد. این بلوک در برگه مشخصات دارای گزینه Retention می باشد که با انتخاب آن وضعیت خروجی بلوک در صورت قطع برق حفظ می شود. شکل دیگر آمده در زیرنمودار زمانی، برگه مشخصات مربوط به این بلوک را نشان می دهد.
Wiping Relay:
با اعمال پالس به ورودی تریگر این رله و فعال ماندن آن خروجی به سطح ولتاژ بالا رفته و پس از مدت زمان T به صفر بر می گردد. در صورت اعمال تریگر مجدد قبل از تمام شدن زمان قبلی، زمان T مجددا اندازه گیری می شود. به این علت به این رله، رله پاک کننده نیز گفته می شود که نمودار زمانی آن به شکل زیر می باشد.
در برگه پارامترهای مربوط به این بلوک که در شکل زیر آمده، پارامترهای تنظیم مانند زمان خاموش شدن قابل تنظیم می باشند.
Seven-Day Time Switch :
این بلوک مثل یک ساعت فرمان در طول هفته مورد استفاده قرار می گیرد که برگه مشخصات آن در شکل زیر نشان داده شده است. هر بلوک دارای سه وضعیت قابل تنظیم می باشد که در هر کدام از این وضعیت ها میتوان زمان فعال یا غیر فعال شدن خروجی را متناسب با نیاز تعریف کرد. در این برگه سه قسمت بنام Cams وجود دارد که با انتخاب هر یک از آنها میتوان زمان فعال یا غیر فعال شدن خروجی را تعیین کرد. برای انجام این کار ابتدا باید روز مورد نظر را انتخاب، سپس با برداشتن علامت گزینه Inactive زمان روشن و خاموش شدن را تعیین نمود.
توجه :
در این بلوک قسمت Cam3 نسبت به Cam2 و قسمت Cam2 نسبت به Cam1 تقدم دارد بنابراین اگر زمان روشن شدن در یک قسمت با زمان خاموشی در قسمت دیگر برابر باشد، لوگو با توجه به اولویت قسمتها نسبت به آن تصمیم گیری می کند. اگر هیچ روزی انتخاب نشود عملکرد بصورت روزانه انجام می شود. همینطور میتوان در یک قسمت چندین روز را همزمان انتخاب نمود، در این حالت در یک ساعت معین و در روزهای مشخص شده عمل مورد نظر انجام می گیرد.
بعنوان مثال با انتخاب تاریخ های زیر در قسمتهای سه گانه، خروجی مدار بصورت زیر خواهد بود: حالت 1: روزانه 6/30 الی 8
حالت ۲ : سه شنبه 3/10 الی 4/15
حالت 3 : شنبه و یکشنبه 16/30 الی 23/10
Yearly Timer Switch:
با استفاده از این تایمر می توان در یک روز از سال تایمر را فعال (خروجی آن را Set نمود و در روز دیگری از سال آن را غیر فعال نمود. صفحه مشخصات این تایمر که در شکل زیر نشان داده شده پارامتر های زمان فعال و غیر فعال شدن را در دسترس قرار می دهد. در هر یک از این قسمتها گزینه سمت چپ نشان دهنده ماه و گزینه سمت راست بیانگر روز مورد نظر است.
تعداد محدودی از این بلوک را می توان در یک دیاگرام مداری بکار گرفت. به طور مثال دو بلوک از این نوع تایمر را در نظر بگیرید که خروجی آنها از طریق گیت OR به خروجی وصل شده است و پارامترهای دو بلوک بصورت زیر تعریف شده اند.
بلوک1: 03 /01= off time = 04 / 04 , On time
بلوک2: 07 / 07 = off time = 19 / 11 , On time
در این مثال در روز اول ماه سوم (March) خروجی فعال شده و در روز چهارم ماه چهارم (April) خروجی غیر فعال می گردد. مجددا در روز هفتم ماه هفتم (July) خروجی فعال شده و در روز نوزدهم از ماه یازدهم (November) خروجی غیر فعال خواهد شد. دیاگرام زمانی و مدار مورد نظر FBD این مثال در شکل های زیر نشان داده شده است.
Up – Down Counter :
در صورت نیاز به شمارش تعداد یک واقعه می توان از این بلوک استفاده نمود. در این شمارنده که یک شمارنده صعودی / نزولی می باشد، با اعمال پالس به لبه Cnt و با تعیین جهت شمارش از طریق پایه Dir مقدار شمارش شده داخلی افزایش یا کاهش می یابد.
در این بلوک با اعمال سطح منطق یک به ورودی Dir شمارنده نزولی شده و با اعمال سطح منطق صفر به این پایه شمارنده بصورت صعودی شمارش می نماید. پایه R جهت غیر فعال نمودن خروجی و همچنین مقدار شمارش شده داخلی استفاده می گردد. در این بلوک در حالت شمارش صعودی، پس از رسیدن مقدار شمارش داخلی به پارامتر مشخص شده که از طریق برگه پارامتر مقدار آن تنظیم می شود خروجی فعال می گردد در این صورت با اعمال پالس، شمارنده به شمارش ادامه می دهد اما خروجی همچنان فعال باقی می ماند. حال اگر جهت شمارش را عوض کنیم، مقدار شمارش داخلی یکی یکی کم می شود و با رسیدن مقدار داخلی به مقدار تعیین شده ، خروجی غیر فعال می شود.
شکل زیر دیاگرام زمانی این بلوک را نشان می دهد. دیاگرام رومانی مربوط به شمارنده Up- Down برگه مشخصات این بلوک نیز بصورت شکل -۶۴ می باشد :
Hours Counter :
این بلوک یک شمارنده ساعت بوده که نمودار زمانی آن بصورت شکل زیر می باشد :
در این بلوک پس از سپری شدن زمانی که در برگه پارامتر تعیین شده، خروجی فعال می گردد. به عبارتی با فعال شدن پایه En (تا وقتی که ورودی های R , Ral تحریک نشده اند) شمارنده شروع به کار می کند و اگر زمان طی شده برابر با مدت زمان تعریف شده در برگه پارامتر گردید خروجی بلوک فعال می شود. با تحریک ورودی R تنها خروجی مدار غیر فعال می شود ولی زمان شمارش شده حفظ می شود. در این حالت به محض غیر فعال شدن پایه R زمان باقی مانده تا رسیدن به مدت زمان تعریف شده شمارش می گردد. اما با تحریک پایه Ral نه تنها خروجی غیر فعال می گردد بلکه مقدار شمارش شده داخلی هم صفر (RESET) می شود. در این موقع با غیر فعال شدن پایه Ral شمارش از اول شروع می شود.
شکل زیر صفحه مشخصات این بلوک را نمایش می دهد. در برگه مشخصات می توان ساعات مورد نظر را جهت شمارش تعیین نمود.
Asynchronous Pulse Generator :
این مولد پالس دارای عملکردی مشابه پالس ژنراتور میباشد با این تفاوت که در این بلوک زمانهای بالا و پایین ماندن خروجی میتواند بصورت متفاوت تعیین شوند. شکل زیر نمودار زمانی این بلوک را نشان می دهد.
در این بلوک با فعال ماندن ورودی En خروجی بطور متناوب با فرکانس و duty cycle تنظیم شده، تغییر می کند. با فعال نمودن ورودی Inv خروجی بلوک عملکردی عکس حالت معمول خواهد داشت. به عبارت دیگر اگر در حالت معمولی زمان TH، زمان فعال ماندن خروجی را بیان می کند، با فعال ساختن ورودی Inv این زمان، مدت صفر ماندن خروجی را تعیین می کند. در برگه مشخصات شکل زیر می توان زمانهای TH , TL را به دلخواه تنظیم کرد.
Random Generator :
این بلوک یک مولد پالس با زمانهای فعال و غیر فعال تصادفی است. به عبارت دیگر در این مولد پالس، زمان های بالا یا پایین ماندن خروجی ( TH , TL ) بصورت تصادفی بین صفر تا ماکزیمم مقدار تعیین شده در برگه مشخصات انتخاب می شود. از این مولد پالس می توان در طراحی مداراتی که در آنها بحث نمونه گیری تصادفی وجود دارد استفاده نمود. شکل های زیر دیاگرام زمانی و برگه مشخصات این بلوک را نشان می دهد.
Stairway light Switch :
این بلوک مثل رله پلکانی عمل می کند. با اعمال یک لبه بالا رونده به ورودی تریگر، خروجی به مدت زمان T (که در برگه پارامتر آن تعریف می شود) فعال و سپس غیر فعال می گردد. ضمنا تکرار تریگر باعث اندازه گیری مجدد زمان T می شود.
از مشخصات شاخص این بلوک این است که در زمان مشخصی قبل از اتمام زمان T خروجی به مدت بسیار کوتاهی غیر فعال می شود تا بدین ترتیب کاربر را از اتمام زمان T آگاه سازد. جدول زیر زمان اعلام و فاصله های زمانی آن را نشان می دهد. به عنوان مثال با انتخاب فاصله زمانی دقیقه، زمان اعلام ۱۵ ثانیه قبل از اتمام زمان می باشد که در این صورت خروجی به مدت یک ثانیه غیر فعال می گردد.
نمودار زمانی مربوط به این رله پلکانی در شکل زیر نشان داده شده است :
شکل زیر نیز صفحه مشخصات مربوط به رله پلکانی را نشان می دهد:
Multiple function Switch :
این بلوک یک سویچ با دو کاربرد متفاوت می باشد.
• کلید پالسی با تایمر تأخیر در قطع
• کلید با وصل دائم
مطابق شکل زیر با اعمال یک لبه بالارونده به ورودی تریگر، خروجی فعال شده و اگر قبل از اتمام زمان TH که در برگه مشخصات آن تعریف شده، تحریک دیگری به ورودی تریگر اعمال نشود، خروجی بعد از تمام شدن مدت زمان TH غیر فعال می شود. اگر پالس تریگری مجدد قبل از اتمام مدت زمان TH به ورودی تریگر اعمال شود، خروجی بلافاصله غیر فعال می گردد. نکته مهم دیگری که وجود دارد این است که در این بلوک اگر مدت زمان یک بودن پالس تریگر از مقدار TL تعریف شده بیشتر گردد، حالت دوم عملکرد این بلوک اتفاق می افتد، یعنی خروجی فعال شده و تا اعمال پالس مجدد به ورودی، تریگر در حالت فعال باقی می ماند.
برگه مشخصات این بلوک بصورت شکل زیر می باشد:
Threshold Trigger :
در این بلوک با اعمال یک سیگنال به ورودی Fre و با توجه به دو سطح فرکانسی مرجع تعیین شده در صفحه مشخصات، می توان خروجی را فعال یا غیر فعال نمود. در این بلوک پارامترهای ↑SW و ↓SW به ترتیب حد آستانه فعال شدن و حد آستانه غیرفعال شدن خروجی را مشخص می کند. نمودار زمانی شکل زیر عملکرد این بلوک برای دو فرکانس مرجع 5= ↓SW و 9=↑SW را نشان میدهد. با توجه به این شکل مشخص است که فرکانس ورودی در فاصله زمان G – T بررسی می گردد. هرگاه فرکانس ورودی برابر و یا کوچکتر از حد آستانه خاموش شدن باشد، خروجی غیر فعال و اگر فرکانس ورودی بزرگتر از ↑SW باشد خروجی فعال می گردد.
محدوده مجاز برای ↑SW و ↓SW برابر با 0000 تا 9999 می باشد و برای G – T محدوده مجاز برابر با 0/05 تا 99/95 ثانیه است. در شکل زیر صفحه مشخصات این بلوک نمایش داده شده است.
Analog threshold trigger :
در این بلوک مقدار خروجی با تغییر دامنه ورودی آنالوگ و از حدود مرجع تعریف شده تعیین می شود. شکل زیر نمودار زمانی عملکرد این بلوک را نمایش می دهد.
با توجه به این نمودار با رسیدن دامنه سیگنال ورودی به حد آستانه بالا که با ↑SW نمایش داده می شود خروجی فعال و با کاهش دامنه ورودی و رسیدن به حد آستانه پایین ↓SW خروجی غیر فعال می گردد. در حد فاصل این دو مقدار نیز خروجی همواره مقدار قبلی خود را حفظ می کند. در این بلوک ورودی های v 0-10 یا mA 0-20 با مقدار داخلی 1000- 0 مشخص شده در صفحه مشخصات تعیین می شوند. سایر پارامترهای این صفحه نیز که در شکل زیر آمده عبارتند از:
• Gain : بر حسب درصد، مقداری بین صفر تا ۱۰۰ را دارد.
• Offset : مقادیری بین 999- تا 999+ را شامل می شود.
• حداقل و حداکثر رنج اندازه گیری دامنه ورودی.
ضمنا با توجه به این پارامترها، مقدار اندازه گیری شده از رابطه Value = ( AI + Offset ) * Gain محاسبه می گردد. به عنوان مثال اگر حد بالا ۴۸۵، حد پایین ۸۶ %100= Gain و 0=Offset در نظر گرفته شوند، با اعمال ولتاژ ۴/۸۵ ولت به ورودی آنالوگ که معادل مقدار 485 = 100 * 4.85 می باشد خروجی فعال شده و با اعمال ولتاژ ۰/۸۶ ولت به ورودی آنالوگ خروجی غیر فعال می شود.
Analog comparator :
این بلوک یک مقایسه کننده آنالوگ می باشد. در این بلوک اگر اختلاف دو ورودی آنالوگ به حد آستانه تعریف شده برسد، خروجی فعال می شود. توجه داشته باشید که ورودی های این بلوک باید به ورودی های آنالوگ AI1 / AI2 متصل گرداند. در برگه مشخصات این بلوک پارامترهای Gain,Offset,Threshold Value می توانند با توجه به نیاز انتخاب شوند. ضمنا در این بلوک خروجی وقتی فعال می شود که رابطه زیر برقرار باشد.
Ax +Offset) x Gain ] – [ (Ax + Offset) x Gain ]> Threshold value)]
پارامتر گین برحسب درصد بوده و مقادیری بین صفر تا ۱۰۰ را شامل می شود. پارامتر Offset نیز می تواند مقادیری بین 999- تا 999 را شامل شود. شکلهای زیر به ترتیب دیاگرام زمانی و برگه تعیین پارامترهای این بلوک را نشان می دهند.
Soft Key :
عملکرد این بلوک مشابه یک کلید می باشد. اگر یک لبه بالا رونده به ورودی En اعمال شود خروجی در صورت انتخاب حالت On در صفحه مشخصات فعال می شود.
شکلهای زیر دیاگرام زمانی و برگه مشخصات مربوط به این بلوک را نشان می دهند.
Message Text:
این بلوک جهت نمایش متن بر روی صفحه نمایشگر لوگو مورد استفاده قرار می گیرد. تغییر وضعیت از صفر به یک در ورودی En باعث نمایش متن بر روی صفحه نمایشگر می شود. صفحه مشخصات این بلوک در شکل زیر ارائه شده است.
در این صفحه گزینه ای بنام Acknowledgment Message وجود دارد که در صورت فعال بودن آن نمایش پیام تا زمانی که از طرف کاربر تأیید نشود پاک نخواهد شد.
توجه :
کاربر با کلید OK می تواند آن متن را تأیید نماید. ضمنا می توان ۹ پیام با تقدم یک تا نه را برای نمایش تعریف کرد. با فعال شدن ورودی بلوک نمایش متن، پیامی که با اولویت بالاتر می باشد نمایش داده می شود و کاربر می تواند با استفاده از کلید های جهتی سایر پیام ها را نیز مشاهده کند.