Nová linie programování PLC
Programování PLC dle evropské normy IEC 61 131 na SPŠ ve Zlíně.
Programování programovatelných logických automatů (PLC) patří k výuce automatizace prakticky na všech průmyslových školách se strojírenskými a elektrotechnickými obory. Systémy PLC se neustále vyvíjejí jak po stránce hardwaru, tak i softwaru.
Střední průmyslová škola ve Zlíně je multioborovou školou. Učí se zde 1200 žáků v pěti oborech. Ve třech z nich – slaboproudá elektrotechnika, strojírenství a technické lyceum – učíme žáky programovat PLC v předmětu automatizace. K ověřování navržených algoritmů jsou zapotřebí praktické modely. Bez nich je programování pro začátečníky dosti nezáživné.
Současné vybavení laboratoře pro výuku automatizace:
Výuku programování PLC jsme začínali na systémech NS 946 od kolínské firmy TECO, a.s. První automaty, které jsme zakoupili, byly připojeny k vývojovému prostředí xPRO pod operačním systémem MS DOS. Všechny naprogramované aplikace žáci ověřovali pouze pomocí LED diod a relé jako výstupů, přepínačů a tlačítek ve funkci vstupů. Po několika letech jsme PLC inovovali a zakoupili kompaktní systémy Tecomat TC600. Tyto programovatelné automaty používáme při výuce i dnes. Programy vyvíjíme v programovém prostředí Mosaic, který si každý zájemce může zdarma nainstalovat na svém počítači. Nalezne jej na internetových stránkách firmy TECO - www.tecomat.cz. MOSAIC je integrované vývojové prostředí, které umožňuje vytvářet aplikační programy jak pro PLC TECOMAT, tak pro regulátory TECOREG. Prostředí umožňuje programování v jazyce instrukcí (mnemokód). Systémy s 32bitovými procesory (TECOMAT TC650 a TC700) lze programovat také v jazycích podle normy IEC EN 61 131-3 (IL, ST, LD, FBD). Součástí prostředí MOSAIC je i řada nástrojů usnadňujících vývoj a ladění aplikací. Prostředí zachovává kompatibilitu se starším dosovským prostředím xPRO a umožňuje pracovat se zdrojovými programy vytvořenými v tomto prostředí.
Do laboratoře jsme postupně zakoupili stavebnice modelů linek od firmy STROZA - www.stroza.cz . Na obrázcích na stránce Laboratoř můžete vidět, že se jedná o linky s pneumatickými lineárními pohony, které jsou ovládané elektropneumatickými rozváděči od firmy Festo. Pásy jsou poháněny stejnosměrnými motory a pro snímání jednotlivých fází procesu se uplatnily senzory optické, indukční a kapacitní. Jiné modely jsme vyvinuli a sestrojili sami: model výtahu, který jezdí mezi nultou až šestou etáží, reálnou automatickou pračku upravenou pro připojení k PLC.
Výhodou praktického ověření navrženého programu na modelech je skutečnost, že pouhá simulace v počítači neodhalí všechny chyby. A také to, že práce s reálnými modely žáky baví.
Programování PLC dle evropské normy IEC 61 131:
Systémy PLC se neustále vyvíjejí a zdokonalují. Názorným příkladem této skutečnosti je Tecomat Foxtrot od společnosti Teco, a.s. Má výkonnou procesorovou jednotku s bohatými komunikačními schopnostmi, možnosti využívat jak integrované, tak vzdálené vstupy či zcela nové sběrnice pro připojování inteligentních elektroinstalačních prvků. Hlavními inovačními rysy v SW jsou integrovaný WEB server a možnost tvorby programu volným skládáním a propojováním funkčních bloků v novém editoru vývojového prostředí MOSAIC, kompatibilním s normou IEC61 131-3.
Norma IEC 61 131 pro programovatelné řídící systémy má pět základních částí a představuje souhrn požadavků na moderní řídící systémy. Je nezávislá na konkrétní organizaci či firmě a má širokou mezinárodní podporu. Jednotlivé části normy jsou věnovány jak technickému, tak programovému vybavení těchto systémů. Programovací jazyky definuje norma IEC 61 131-3 a představuje první vážný pokus o standardizaci programovacích jazyků pro průmyslovou automatizaci.
Právě z důvodu zavádění normy IEC61 131-3 do praxe jsme se rozhodli inovovat výuku předmětu automatizace na SPŠ Zlín tak, aby naši absolventi získali kvalifikaci potřebnou pro programování PLC. Abychom získali finanční prostředky, předložili jsme projekt s názvem Implementace programování PLC automatů dle evropské normy IEC 61 131 do výuky žáků středních škol Evropskému sociálnímu fondu. Tento projekt byl schválený a doba jeho trvání je od 1.12.2008 do 31.10.2010. Hlavní cíle projektu jsou:
• připravit žáky SPŠ Zlín pro náročnou, ale perspektivní práci programátora PLC
• zajistit plnohodnotné zapojení žáků do praxe v oblasti automatizační techniky
• získat kvalifikaci k programování PLC dle evropské normy
• možnost praktického nácviku žáků na moderních PLC automatech
Cílovou skupinou jsou žáci SPŠ Zlín těchto oborů:
• slaboproudá elektrotechnika
• strojírenství
• technické lyceum
S přípravou projektu nám pomohli naši partneři:
Zlínská firma TRIMILL, a.s., specialista zejména na výrobu a dodávku vysokorychlostních obráběcích center pro výrobu lisovacích nástrojů, forem a přípravků pro automobilový, letecký a plastikářský průmysl.
Vizovická firma ROSTRA, s.r.o., jejíž hlavním předmětem činnosti je konstrukce a výroba nástrojů pro lisování plechových dílů, konstrukce a výroba přípravků, nářadí, jednoúčelových strojů a výroba vstřikovacích forem na plasty, hliník a jeho slitiny.
V rámci projektu budeme udržovat kontakt i s akademickou půdou, což v konečném důsledku slibuje propojenost všech tří sfér: střední škola – vysoká škola – praxe.
ing. Josef Kovář (e-mail: kovar@spszl.cz)
ing. Zuzana Prokopová (e-mail: prokopov@spszl.cz)
SPŠ Zlín