Styresystemet

Systemet består af 3 dele:

Soft-PLC, styrer maskiner, kommunikerer med “dumme” IO-enheder og
evt. fremmede styresystemer.
SCADA, sørger for operatørbilleder, manuel betjening af maskiner o.lign.
GBASIC, tager sig af tabel redigeringer, database, MES, sporbarhed og
kommunikation med ydre administrative systemer.

1: Soft PLCen
Soft-PLCen kører med konstant scantid, uafhængigt af den aktuelle belastning.
Dette gør den velegnet til måle og reguleringstekniske opgaver, hvor simple
tællere automatisk kan give tidstro målinger.
Styringsprogrammet bygges i 2 lag. Opbygningen svarer til en kortbog over
Danmark. På første side kan man se hele landet med en lav grad af detaljer.
Herfra henvises der til sider i bogen, hvor man kan se små udsnit af de
enkelte landsdele med alle detaljer.Det der svarer til kortbogens forside,
kaldes for styrebilleder. Det der svarer til de enkelte sider i kortbogen,
kaldes for mini-PLCer.

Styrebilleder
Et styrebillede viser et antal mini-PLCer. Man kan ikke se hvad PLC-erne
indeholder, men man kan se hvilke muligheder de har for at “snakke sammen”.
Man har også mulighed for at klikke sig ind i de enkelte mini-PLCer, for at
se hvad de indeholder. Dette gælder både under programopbygning og under
fejlsøgning i kørende programmer.

Her er et udsnit af et styrebillede. Når de røde tilslutninger hos 2 eller
flere mini-PLCer forbindes indbyrdes, kan PLC-erne “snakke sammen”, d.v.s.
nogle af deres registre bliver synlige for modparten. Forbindelserne kan
være direkte, via sorte ledninger eller via “postkasser” som kan forbinde
fjerntliggende punkter.

styre1

Denne opsplitning af en styringsopgave i mange små indbyrdes kommunikerende
mini-PLCer har vist sig at have mange fordele:

Kompleksiteten af store systemer holdes nede. Hvis det fylder mere end 4-5
linier at forklare funktionen af en mini-PLC, skal man overveje, om den ikke
er blevet for stor.
De små mini-PLCer kan puttes i værktøjskasse og genbruges. Jo mindre PLC jo
større chance for genbrug.
Lettere estimering i tilbudsfasen, man kan nøjes med at skitsere styrebillederne
og lave et groft skøn over, hvor mange af mini-PLCerne, der kan hentes fra
genbrugs-værktøjskasse (eventuelt modificeres en smule efter import) og hvor
mange der skal laves specielt til projektet.
I planlægningsfasen kan man forestille sig de små PLC-er som personer, uddelegere
ansvar for de enkelte maskin/funktions områder og planlægge hvilke “meddelelser”
de skal kunne sende til hinanden.
Opbygningen giver mindre risiko ved sidste-øjebliks ændringer, end ved et større
sammenhængende program.

De mindste programmer, som bruges i det “virkelige liv”, består af 2 styrebilleder
med tilsammen lidt over 20 mini-PLCer. De største programmer har været på 11
styrebilleder med tilsammen lidt over 200 mini-PLCer.
Der supporteres også multiprogrammering, så man fremstiller et enkelt eksemplar
(prototypen) til styring af en bestemt slags maskindel. Ofte vil en sådan maskindel
forekomme mange gange i en fabrik, så man kan nu kopiere sig frem til det antal
eksemplarer, man skal bruge. Hvert eksemplar får sine egne data, eget ikon i
styrebillede o.s.v. Kun koden er den samme (svarer til klasser og instanser ved
objekt-programmering).

Selv-konfigurerende værktøjskasser
Man kan lave værktøjskasser, hvor programmet nærmest “skriver sig selv”. Ved at
forbinde mini-PLCer indbyrdes på en måde, som afspejler den måde maskinerne er
forbundet på i virkeligheden, skriver 70-80% af programmet “sig selv”.
Ved at højreklikke på linien herunder og vælge Gem som (eller Save as) kan
man downloade en selvudpakkende .doc fil, som beskriver 3 eksempler fra
“det virkelige liv”.

Højreklik for download af SCONFIG.exe (33.421 bytes)

Mini-PLCer
Det indre af en mini-PLC styres af “det mekaniske programmeringssprog”. Se mere om det her.

2: SCADA programmet
Her opbygges operatørbilleder til overvågning og betjening af fabrik. På samme
måde som soft-PLCen kører med konstant scantid uafhængigt af aktuel belastning,
kører grafikken med konstant billedfrekvens, f.ex. 20 eller 30 opdateringer pr.
sekund (full-motion). Opdateringen af skærmen er synkroniseret til monitoren på
en sådan måde, at objekter i bevægelse fremtræder lige så skarpt som stillestående
objekter (en sådan skarphed ses sjældent på en PC skærm).

Fordelene ved at iagttage en dynamisk proces i full-motion kan bedst beskrives
ved at sammenligne med en anden velkendt “dynamisk proces”: En fodboldkamp i TV.
Hvordan ville det være at se kampen, hvis TV-et ikke havde vist full-motion,
men kun 2-3 stikprøver pr. sekund ? (som de fleste andre SCADA programmer).

Skærm-objekter kan hentes fra værktøjskasse, modificeres eller opbygges helt fra
ingenting. Det mest primitive grundobjekt er en “transportabel tegnefilm” med op
til 255 enkeltbilleder i en cyklus. Grafik kan overføres til/fra f.ex. .bmp filer

Eksempler på operatørbilleder:

styre2

styre3

3: GBASIC
Mere tekst og tal baserede operationer styres ved hjælp af GBASIC der, som navnet
antyder, har en del til fælles med det velkendte BASIC sprog. Det er dog tilpasset
miljøet og forstærket med database-faciliteter, som gør det særligt velegnet til
sporing og logning. Det tager sig desuden af ting som recepter, bestillings køer,
printerudskrifter og export/import af data til/fra kontormiljøer, hvor både Windows
og Linux supporteres gennem tilhørende interface programmer. Lige som BASIC skal
være fool-safe, vil fatal programmør-fejl i GBASIC kun standse den fejlramte tråd.
Såvel øvrige tråde som soft-PLC og SCADA vil køre uforstyrret videre.
Fjernstyring via modem:
Man kan fjernstyre gennem modemforbindelse. På trods af en baudrate på “kun” 19.2KB
opdaterer proces-delen af skærmen stadig ved fuld billedfrekvens (dog kun 20 eller
30Hz, 60Hz er ikke mulig ved denne baudrate). Kun tabelredigeringer bliver langsommere,
end hvis man havde betjent PC-en direkte. Fordelen ved en baudrate på 19.2 er, at man
ofte kan udnytte lokal telefon anlæg af lidt ældre dato.

Værktøjsprogram
Kan køre under MS-DOS og alle Windows versioner fra 95 og opefter (NT,2000 o.s.v.).

Runtime
Kræver at processoren er i real-mode, det kan derfor starte fra enten:

MS-DOS
Win95 (ægte DOS tilstand)
Win98 (ægte DOS tilstand)
Boot-manager.

Anbefalinger til programmøren
For den typiske Windows-bruger gælder at: Hvis man ikke i forvejen har enten Win95
eller 98, kan det anbefales at have en boot-manager, hvor man kan skifte mellem en
nyere 32-bit Windows (f.ex. 2000 eller XP) og en DOS-partition. Fordelen ved
kombinationen boot-manager og DOS frem for 95/98 er, at nyere ægte 32-bit versioner
(NT og 2000) er mere stabile i forhold til Windows programmer end 95/98.
Overfor GOPAs værktøjsprogrammer er der ingen forskel. Alle værktøjsprogrammernes
faciliteter er til stede i samme omfang, uanset om de kører under DOS eller en af
Windows versionerne.
Den MINDST anbefalelsesværdige Windows version at bruge sammen med GOPA, er
Windows-ME. Den har hverken mulighed for realmode (som 95 og 98) eller højere
stabilitet overfor Windows-programmer (som NT og 2000).

Med GOPA får man en effektiv og fleksibel fjernstyring af fabrikker, uden at man behøver udskifte dyre maskindele i sit anlæg.