Primer sistema za upravljanje opremom na automatizovanim vežbovnim poligonima na bazi programabilnih kontrolera i personalnog računara Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Krsta Brtić, dip!, inž.

TchatCki opttni centar KoV.

B«ogr*d

PRIMER SISTEMA ZA UPRAVUANJE OPREMOM NA AUTOMATIZOVANIM VEŽBOVNIM POLIGONIMA NA BAZI PROGRAMABILNIH KONTROLERA I PERSONALNOG RAČUNARA

UDC: 623.593:65.011.56:681.322

Rezime:

U članku se razmatra primena PLC modulo povezartih sa personalnim raćunarom za reatizaciju sistema za upravljanje opremom na automatizovanim veibovnim poligonima. PLC moduli su projektovani za nepovoljne uslove radne sredine u industrijskim pogonima. Personalni raiunar mole bid osnova za rešavanje najrazliiitijih problema automatskog upravljanja. Tako nastaju ekonomična reienja sistema za nadzor i upravljanje. Radi iiustracije prikazan je primer sistema za upravljanje metama na pešadijskom streliStu.

Ključne reii: sistem za upravljanje, personalni raiunar, programabilni kontroler, veibovni poligon, upravljanje metama.

EXAMPLE OF A PC-PLC BASED EQUIPMENT CONTROL SYSTEM IN AUTOMATED TRAINING AREAS

Summary:

The topic of this paper is using the programmable logic controller (PLC) connected with a PC in order to control equipment in training areas. PLCs are typically designed to withstand high amounts of impact and vibration in industry. Personal computer technology is an extraordinary powerful platform for innovators in finding the solution to the problem of automatic control. Such systems can provide economical fullfeatured monitoring and control solution. In order to explain the problem, we will show one example of a target control system in an infantry training area.

Key words: control system, personal computer, programmable logic controller, infantry training area, target control system.

Uvod

Danas se u velikom broju industrij-skih pogona već masovno koriste sistemi i elementi sistema za upravljanje proce-sima na bazi mikroprocesorskih modula, odnosno industrijskih računara modu-lame strukture. Ranih osamdesetih go* dina otpočela je značajna upotreba pro* gramabilnih logičkih kontrolera (PLC -Programming Logic Controller) u industrijskim pogonima. Prvobitno namenjeni da zamenjuju složene relejnc sklopove,

danas su dostigli takav nivo razvoja da obavijaju veoma složene funkcije obrade procesnih veličina, kontrole i komunika-cije sa drugim uredajima u sistemu upravljanja industrijskim procesima. Ovi ure-daji dostigli su masovniju primenu zahva-Ijujući tome što koriste elemente arhitek-ture mikroračunara tako da imaju modu-lamu hardversku strukturu. veoma su robustni, otporni na vibracije i prljavšti-nu. U vrlo velikom broju slučajeva (do 80%) oni zadovoljavaju složcne zahteve jednog kola kontrole, a preko modula za

638

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6/2001.

komunikaciju mogu se povczivati sa na-dredcnim delovima sistcma (a to mogu biti personalni računari - PC). Zapravo, PC su već viSc od dvadeset godina u sistemima za upravljanjc industrijskim postrojcnjima i procesima. a zbog pogod-nih karakteristika (npr. vizuelnih prika-za) pokazali su se dovoljno dobrim u sistemima upravljanja, naročito sa stano-višta rada operatora. Danas PC imaju brojnu hardversku i softversku podršku za najrazličitijc primenc, kao i mogućnost za komercijalnu i profesionalnu komunikaciju sa mnogo uredaja (standardizacija na nivou komunikacije i primene sistem-skog softvera). Može se redi da je izra-žena potrcba za upravljanjcm industrijskim procesima primenom PC računara uz dodatke koji su prilagodeni objektu upravljanja (kao što su PLC moduli). Na taj način PC zamenjuju specijalne i skupe računare, a, zahvaljujući dobrim karaktc-ristikama, hardverskoj i softverskoj podr-Sci vclikog broja proizvođača, ćine dobru osnovu za savremene merno-upravljačke sisteme [1]. Moguće je da se primenjuju za tchničke sisteme na vežbovnim poligo-nima koji sc mogu uporediti sa industrijskim pogonima (ne samo po strukturi i funkciji, već i prema radnim uslovima okoline). Radni uslovi mogu biti. u nekim slučajevima, odlučujući za izbor tipa pro-cesne opreme. PLC su projektovani za rad u tcSkim radnim uslovima, a PC može biti u komandnoj prostoriji i nije neophodno da budc posebno prilagoden industrijskim uslovima rada.

Danas mnogi proizvođači nude opremu [7, 8], tehnička rešenja i pro-gramske pakete za nadzor i upravljanje procesima. koji podržavaju veliki broj raspoloživih programabilnih kontrolera i omogućavaju priključenje druge opreme vodećih svetskih proizvođača. Pored

osnovnih funkeija prikupljanja podataka i upravljanja, ova oprema ima i moguć-nost povezivanja u mrežu, sekvencijalno vodenje, statistički nadzor, vremensko izvođcnje programa, PID regulacije, uvo-đenjc dodatnih korisnićkih programa i drugo.

Definisanje problems

Ukoliko sc posmatraju postupci mar-kiranja i imitaeije koji se izvode na poli-gonskim vežbama u osnovnoj jedinici (ta-bela 1), može se uočiti da se radi o komplcksnim nastavnim aktivnostima koje se izvode uz pomoć složenih tchnič-kih sredstava.

Markiranjc je nasiavna aktivnost ko-jom sc na terenu prcčstavlja i obeležava raspored snaga suprotne stranc. simuii-raju aktivnosti, radnje i postupci suprotne stranc uz pomoć meta, lutki, maketa (oruda, borbenih i nsborbenih vozila), silueta aviona i helikoptera. uredaja za upravljanje metama i dr. lmitacijom se dočarava dejstvo sopstvenih borbenih sredstava, ali i sredstava suprotstavljenc strane. Svako kori&eno sredstvo, tj. komplet opreme. ima jasno definisane fizičke elemente, funkeije, relacije i us-love koji čine sistem. a njime sc upravlja kako bi se ostvarila namena. Dakle. po-stoji sve ono što definišc pojam upravlja-nog sistema (mchanička kretanja, detek-cija stanja, detekeija dogadanja, razna dcjstva i efekti), tj. procesa koji se može opisati matematičko-lcgićkim relacijama. Isto tako, može se uočiti da se vrši upravljanje uredajima korišćcnih tehnič-kih sredstava (ručno. programirano, itd.). Kod svakog od kompleta opreme, ako jc predviden da bude upravljan. može se prepoznati: komandni pult KP (ili komandni uredaj KU) i uredaji kojima se

vojnotehniCki GLASNIK 6/2001.

639

Markiranje i imtiacija na veibama

Tabela 1

Markiranje Imitacija

Vremc izvodenja Način organizovanja Upotrebljcna sredstva Odnos snaga Način izvodenja Upotrebljena sredstva

1. Danju 2. N061 3. Kombinovano 1. Unijski 2. Prostorno 3. Kombinovano 1. Lutkc 2. Makete 3. Silucte 4. Komplet opre-me pe&diiskog streUta(KOPS) 5. Korapkt opreme radio «rc-Bta(KORS) 1. CVG-BVG 2. ČPOG-ĆPOG 1. Nadlju 2. Na vatre-nom položaju 3. Komoinovano 1. Imitator deisiva artilieriiskia onwa IDAO M87 2. Imitator nuklearoe eksplozije INE M78 3- Imitator hemijskog udara IHU BM78 4. Imitator IZBSM4

upravlja (za simuiaciju borbcnog poretka, pokretanje meta i silueta, imitaciju efekta vatre, itd.). Pored toga, na pultovima postoji signalizacija stanja uredaja. Upravljanje ovom opremom može se po-smatrati kao centralizovan sistem za pri-kupijanje podataka, nadzor, praćenje i upravljanje procesa sa prostorno raspore-denim elementima.

Elementi za pokazivanje stanja (sen-zori, merači, davaći i si.) i izvršni uredaji Cine primame delove sistema i nalaze se uz sam proces koji sc prati i upravlja. Prikupljanje podataka i upravljanje, za prostorno rasporedene uredaje koji čine funkcionalnu celinu, vr$i se centralizo-vano - s jednog mesta. Prostorno raspo-redeni delovi sistema mogu da imaju, i korisno je da imaju, pored memih eteme-nata, davača signala i pogona (napr. elek-tromotome), i pojedine delove sistema za upravljanje, tj. pojedini delovi sistema za upravljanje treba da budu postavljeni ,,uz sam proces*4 kojim se upravlja sa centralnog mesta.

Komplet opreme pešadijskog streli-šta (KOPS) jedan je od kompleta opreme iz skupa sredstava za markiranje koji će se razmatrati kao objekat sistema za

upravljanje, uz ukazivanje na jedno od mogućih rešenja problems upravljanja primenom programabilnih kontrolera i personalnog računara. KOPS se sastoji od prostorno rasporedenih uredaja za pokretanje meta i indikaeiju. kojima se upravlja sa komandnog pulta (slika 1).

Prikaz mogućeg rešeoja

Komplet opreme pešadijskog streli-Šta sa funkeijama pokretanja meta i poka-zivanja pogodaka treba da se nadzire i upravlja sa komandnog pulta. Postojeći sistem KOPS-a je zastareo. Kao novo rešenje sistema za upravljanje ovim sred-stvom razmatraće se primena PLC i personalnog računara. Pri tome se neće ana-lizirati optimalnost izabranog rešenja već samo njegova pogodnost kao eventualno prihvatljivo reSenje. Takvim rešenjem bi se dobio savremen sistem za nadzor, praćenje i upravljanje, kakav se danas koristi u mnogim industrijskim pogoni-ma. Dakle, koristili bi se PLC, kao dislo-cirani upravljački uređaji (predvideni za rad u poljskim uslovima) i PC koji je smešten u delimično zaštićenim uslovima okoline, kao centralni upravljački uredaj

640

VOJNOTEHNlCKt GLASNIK 6/2001.

Vatrwialinija

EComanđni pult

13x380V, 50 Hi H&p&janje

SI. 1 - Komplet stretišne opreme KOPS:

KP - konundni puli. RZK - ruvodno-zaSutna kutija. UPLM-2 - uicdaji u pokszivanje lakih mcu. UVLM - urcdaji za vu£u Ukih tncta. UPLM-P - uredaji za pokazivanje lakih tneta koji sc postavljaju na UVLM. UPTM - uredaji za pokanvanje tcikih me (a. RKI - razvodna kutija 1. RK2 - razvodna kutija 2. KRK - komandno-razvodna kutija

sa odgovarajućim dodacima. Takav si-stem omogućavao bi operatoru jednosta-van nadzor procesa. razne intervencije i eventualnu vezu sa drugim sličnim ili istim sistemima.

U daljem tekstu dat je kraći prikaz PLC kontrolera i personalnih računara u sistemima za upravljanje.

Programabilni kontroleri personalni računar u sistemima za upravljanje

Programabilni kontroleri su od sa-mog početka bili prcjektovani za indu-strijsku primenu (rubustni u pogledu me* haničke izdržljivosti, nemaju memoriju sa pokretnim delovima, imaju precizno

VOJNOTEHNlCKl GLASNIK 6/2001.

641

7

10

67. 2 - Biok’Sema programabihiog konirolera:

I - procetor. 2 - rownonja. i - ul&zni mcđusklop. 4 - izlauii medusklop. 5 - signali od prcktdata. tecuora i drugih davaCa. 6-iriazniMgnaliMzavojmcc. moiore i druge uredajc. 7- napojoajtdinica. 8- kon/oUMprogramrrjnje.^-PC. KJ-isampsč

definisane funkcije pri ..hladnom i vru-ćcm restartu“) i obično funkcionišu u tzv. rcalnom vremenu, imaju specifične dijag-nostičke funkcije i dr. Uvodenjem pro-gramabiinih kontrolera nije promenjena logika rešavanja problema automatizacijc industrijskih procesa, ali je njihovo koriš-ćcnje olakšalo realizaciju i skratilo vreme potrebno za realizaciju zadataka automa-tizaeije. Njihova odlika je da se relejne Seme rcalizuju programski. pri čemu je zadržana logika relejne Seme, a uz to može da sadrži i druge elemente sistema za upravljanje.

PLC se sastoji od centralne procesor-ske jedinice, memorije, električnih kola za prijem podataka, električnih kola za slanje podataka i dodatnih električnih kola (slika 2).

PLC se možc posmatrati kao kutija ispunjena relejima, brojačima, generato-rima vremenske baze i memorijskim pro-

storom, pri čcmu većina ovih komponen-ti, kao što su releji fizički ne postoje već su softverski simulirani. Uredaj kao ce-lina funkcioniše tako što se neprekidno izvršava program: očitavanje ulaznih sta-nja (podataka), izvršavanje programira-nih instrukeija i upisivanje izlaznih stanja (podataka na osnovu kojih se deluje na elektromotorne i druge pogone upravljač-kog sistema). To se ciklično ponavlja, pri čemu trajanje ciklusa zavisi od brzine i sastava PLC, a kreće se od nekoliko ps i manje do nekoliko milisekundi i više. Naravno, postoji i niz drugih funkeija, kao Sto su komunikaeije sa drugim kon-trolerima i dr.

U današnjim uslovima PLC može biti povezan sa PC (slika 2). Pri tome PC može poslužiti kao konzola za programi-ranje. ali i kao nadredeni kontroler. Nai-me, ako je (a u ovom primeru to jeste), pored samo upravljačkih zadataka, po-

642

VOJNOTEHN1ĆKI GLASNIK 6/2001.

trebno obavljati i druge funkeije, kao što su obrada podataka, umrežavanje i vi-zuelni prikazi, treba projektovati sistem za upravljanje na bazi PC (PC-based Control), što poscbno važi ako je ved na raspolaganju personalni računar (po mo-gućstvu u industrijskoj izvedbi), a raspo-loživi operativni sistem Windows 95, 98 ili NT. Programiranjc upravljačkog algo-ritma može se izvesti uz korišćenje nekog od viših programskih jezika iii program* skog jezika za PLC koji radi na PC. Treba pomenuti da upravljanje na bazi personalnog računara nije isto 5to i upravljanje pomodu personalnog radunara koji sadrfi programabilnc kontrolcre u obliku dodatih PCI kartica. Inače, u praksi se mogu sresti sledede kombinaeije:

- pcrsonalni računar vrši kompletno upravljanje,

- programabilni kontroler povezan sa programabiinim pokazivadem i konzo-lom vr$i kompletno upravljanje,

- personalni radunar ima ulogu cen-tralnog uredaja, a dislocirane funkeije uprayljanja vr5c programabilni kontro-leri.

Softverska podrška za programabilne

kontrolere i personable računare

u sistemima za upravljanje

Program za rad, tj. relejna Serna programabilnog kontrolcra može se uneti u memoriju kontrolera na više nadina. Jedan od nadina je da se unosi preko konzole (tastature) za programiranje, koja ima ulogu linijskog editora, sa ugra-denim protokolom za komunikaeiju. Za kodiranje relejne Seme u obliku programskih simbola (mnemonička) postoje pra-vila koja pokrivaju sve strukture dijagra-ma. Ipak, kod programa sa složenim grananjem Seme, to prevođenje može biti

složeno, a zbog ncpreglednosti programa moguće su i greške koje je teSko otkriti. Za ovo se mogu koristiti standardni pro-gramski jezici (ASSEMBLER, C, itd.), ali su razvijeni i posebni programski jezici i programski paketi koji mogu biti (prema IEC 1131) u obliku teksta, kaoStosu liste instrukeija (1L - Instruction List) i struk-tuiranog teksta (ST - Structured Text), ili grafidkih simbola elektridnih kola sa rclejima (Ladder Diagram - LD), simbola sekvencijalnih kola (SFC - Secquen-tial Function Chat) i funkcionalnog blok--dijagrama (FBD - Function Block Diagram).

ProizvođaČi, od kojih su kod nas najzastupljeniji Siemens i Omron, nude programske pakete za programiranje pro-gramabilnih kontrolera i izradu računar-skih programa za upravljanje, praćenje i nadzor industrijskih procesa, koji rade pod DOS-om ili pod WINDOWS okruže-njem. Organizacija programa je u obliku blokovskih struktura uz mogućnost pisa-nja komentara, tako da se može deliti na logičke celine. Standardne ..clipboard'1 procedure manipulacije ovim blokovima, kao i kompletnim programima olakšavaju rad (inieijalizaeija kontrolera. programiranje reakeije na sistemske alarme i si.). Softverski alati za sastavljanje i pisanje programa za upravljanje procesima, kao i alati za ostale operaeije, omogućavaju pristup iz menija, a na ckranu postoje i paneli sa tasterima. pomodu kojih se na jednostavan i brz način mogu koristiti funkeije ovih programskih paketa (sli-ka 3).

Upisivanje softvera u memoriju kontrolera ostvaruje se na nekoliko načina (u nekoliko modovab Jedan je da se program sastavlja na pcrsonalnom raču-naru, a zatim se prebaci u memoriju kontrolera, odakle se može i oćitati [3j.

vojnothhniCki glasnik scooi.

643

SI. 3 - Izgied ekrana PC pri sastavljanju programa za PLC:

I - nuiv WIN programs. 2 -oinovni meni. 3 - podmcni i kljuJevi. <1 - program 1.5- alsti ?a cnanjc. 6- mrcia 1. 7- kljutevi alata za crtanje (ili uv. F kljutevi), 8 - tadoi prouor u pnanjc programa. V - red za poimcanjc proxwa. 10 - polje 2a podatke. 11 - polje za adrem, 12 - polje (red) n pornod i prikazivanje status

Ovaj način predstavlja programski mod, koji može biti aktivan i u toku rad a kontrolera. Pored ove vrste rada (moda) postoji i nadzor rada kontrolera, odnosno monitorski mod, u kojem je moguće nad-gledati izvršenje programa, uz ručno po-stavljanje određenih uslova. Moguće je napraviti listu adresa nad Čijim će se sadržajem izvršiti određena operacija, uz istovremeni prcgled (monitoring) većeg broja bitova i reči, što omogućava efika-sno otklanjanje grešaka u programu (debugging). Konačno, nakon upisivanja programa u memoriju programabilnog kontrolera, sistem se može pokrenuti (ra-diti u RUN modu). Pored izbora tipa kontrolera, ovaj programski paket ima

mogućnost programiranja kontrolera na početku za rad u različitim tipovima mre-ža. Moguće je postaviti parametre (set--up) za standardne seiijske komunikacije i za parametre potrebne za rad kontrolera u Ethernet mreži. Prema potrebi, ovim podađma je moguće pristupiti u bilo kom trenutku. Ove mogućnosti znatno pojed-nostavljuju integraciju pojedinačnog kontrolera u mrežu na bilo kom nivou ure-đaja za automatizaciju. Pored alata za sastavljanje programa i komunikaciju sa kontrolerom postoji i veliki broj dodatnih funkcija. Postoje funkcije za otkrivanje grešaka u programu, kao Što su skokovi na nepostojeće lokacije, neispravno pro-gramirane petlje, nepravilno napisani

644

VOJNOTEHNlCKI CLASNIK 6/2001.

potprogrami iii intcrapt rutine, itd. Ovi programski paketi pružaju i mogućnost izrade programske dokumentacije u bilo kom obliku: od rclejnog dijagrama sa svim komentarima, štampanja liste koriš-ćenih adresa do mnemoničkog zapisa.

Važan segment je i način povezivanja PLC i računara [8] pri čemu se može koristiti višc standarda za komunikaeiju [9]. U konkretnom slučaju primenljivi su TIA/EIA 422-B i TIA/EIA 485 (RS 485), a mogu se koristiti i drugi koji mogu obezbediti pouzdan prenos podataka sa malim brojem linija, na daljine koje su veće od 1 km.

Prikaz traženih funkeija KOPS-a

Osnovni skup komandi čine ko-mande za nadn funkeionisanja kompleta (UKU. STRELIŠTA, RUČNO, AUTO-MATSKI, OCENI, DEBLOKIRAJ) i komande koje se neposredno odnose na uredajc za pokazivanje meta (POD1GNI, SPUSTI), i urcdaje za vuču meta (NA-PRED, NAZAD, STOJ). Skup signala koji prati izvršavanje komandi i tok pro-grama dolazi sa graničnih prekidača kraja hoda meta, graničnih prekidača kraja hoda kolica za vuču meta. električnog kola za detekeiju pogotka i drugih sen-zora stanja upravljanih uredaja, prikazuje se na prednjoj plod komandnog puita. Pored toga, postoji i signalizaeija greškc u slučaju da se javi nesaglasnost izmedu zadatog i stvarnog stanja.

Uredajima koji su prostorno rasporc-đeni na vežbovnom poligonu (strelištu) upravlja se sa komandnog puita. Uredaji za pokazivanje lakih meta (UPLM), uredaji za pokazivanje teških meta (UPTM) i uredaji za vuču lakih meta (UVLM) pokreću mete izvršavajud zadate komande. Uredaji za pokazivanje meta (UPLM

i UPTM) izvršavaju komande za dizanje i spuštanje meta i omogućavaju signaliza• ciju pogotka, imitaeiju vatre cilja i osvetlje-nje mete. Signalizaeija pogotka se obavlja na osnovu signala od inercionog davača koji reaguje na pogodak mete. Na osnovu signala pogotka pa!i sc signalna sijalica na uredaju i meta se spušta dole. Uredaj se u tom trenutku automatski blokira, tj. onemogućeno je zadavanje drugih komandi dok se sa komandnog puita ne zada komanda OCENA.

Uredaji UPLM i UPTM imaju isle funkeije, ali im se neznatno razlikuju električne šeme veza bloka releja i clek-tronike koji je smešten u kudSte uredaja (zbog čega se nc mogu medusobno zame-njivati). Na uredaj UPTM mogu se posta-viti i druge mete (po obliku, masi i vrsti indikatora pogotka) ako ovaj uredaj može da ih pokrećc, kao npr. metu koja prcdstavlja siluetu helikoptera [5]. Na slid 4 može se videti broj ulaza (signala stanja upravljanog uredaja) i broj izlaza (upravljačkih signala) iz bloka releja i elektronike uredaja, odnosno PLC i funkeije uredaja UPLM i UPTM.

Za uredaje UPLM i UPTM (da bi zamcnili postojed zastareli blok elektro-

Sl. 4 - Blok-šetna uredaja za pokazivanje meta UPLM:

ĐE - blok dektromke i rekja (PLC). M - ckktromotor. R -reduktor. N - nosa( (drl^i) mete. Id - incrooni davsf pogotka. Mp - mikroprekidaC kraja hoda mctc. SI - »ignatna ujaltca ts Mgoaliradju pogotka. S2 * u>a)ica -a imitaeiju efekta vatre cilja. S3 - redektor a owetfycojc mete

VOJNOTEHNlCKI GLASNIK 60001.

645

SI. 5 - Princip elekirične Seme povezivanja PLC u uredajima UPLM t UPTM:

PLC - progrimabilni kontroler. CPMt-CIPlI - konvcrtcr RS 485 na ipoljni prikljočak CPM1, Mp - rmkroprckidać kraja bods (nclc. Id - merciofii dava£ pogotka. M - ekktromotor. R - rcduktor. SI - signalna njalkau iignalizadju pogotka. S2 - siplica z» iraiiaciju efekta vatre cilja, S3 - rcflcktor u o&vctljcnjc mete

nike i releja) potreban je programabilni kontroler sa dva ulaza, pet iziaza (ako sc zadrže postojed relcji za elektrodina-mičko kočenje potrebna su četiri iziaza), potrebnim brojem instrukcija za realiza-ciju komandi koje se prenose sa koman-dnog pulta, dovoljno memorijc za program koji programabilni kontroler treba da izvrSi i ima komunikacioni interfejs za povezivanje sa pcrsonalnim računarom, odnosno komandnim pultom. Prema ovome i raspoloživom prostoru za ugrad-nju, kao zadovoljavajuće rešenje može se uzeti minijaturni PLC kakav je CPM1A - 20CDR-A koji proizvodi Omron. On je malih dimenzija i ima 12 ulaznih pri-ključaka i 8 izlaznih priključaka, a možc se koristiti onoliko ulaza i iziaza koliko je potrebno. Tipičan broj ulaza i iziaza za ovaj PLC je 10, 20, 30 i 40 sa moguć-nošću prošircnja do 100 [6].

Princip clektrične Seme povezivanja PLC prikazan je na slid S (na slici nisu navedene originalne oznake prikljućaka).

Iziazni priključci mogu biti relejni ili tranzistorski sa nezavisnim napajanjem, $ tim Sto se za uključivanje elektromotor-nog pogona moraju koristiti posebni uklopni elementi (jer se izlazi ne mogu opterećivati sa viSe od 0,5 A). Inače, CPM1A ima programsku memoriju od 2K, memoriju za podatke od IK, 91 instrukciju i 28 gcneratora vremenske baze i brojača sa rezolucijom od 10 ms, Sto zadovoljava broj sekvenci programa i broj instrukcija po svakoj sekvenci programa za upravljanje uredajima iz sastava KOPS-a. Vreme izvršenja osnovnih instrukcija je 0,72 ps, Sto je znatno iznad potreba da se zadovolji izvršavanje poje-dinih sekvenci upravljanja, £ije je mini* malno trajanje 5 s.

646

VOJNOTEHNIĆKI OLASNIK 60001.

Iz Uputstva za KOPS [10] možc se videti i način povczivanja bloka releja u komandno-razvojnoj kutiji KRK za ure-đaj za vuću lakih meta UVLM na koji se može postaviti jedan ili dva uredaja UPLM, što omogućava (uz pomoć bloka releja u komandno razvodnoj kutiji KRK) lokalno upravljanje i upravljanje i praćenjc funkcije ovog uređaja sa koman-dnog pulta. Komandama NAPRED, NA-ZAD i STOJ pokreću se kolica, a na komandnom pultu se signalizira kretanje i položaj kolica: napred, nazad, početak, kraj. Za ovaj uređaj clektrična šema po-vezivanja PLC je jednostavnija. Zahtc-vaju se dva ulaza (za signalizaciju početka i signalizaciju kraja hoda kolica) i dva izlaza (jedan za pokretanje kolica napred i jedan za pokretanje kolica nazad).

Napajanje uredaja iz sastava KOPS-a ne mora se menjati pri ovoj dogradnji i zamcni delova. Inače. napajanje se obav-Ija preko razvodno-zaštitne kutije RZK, koja ujedno povezuje komandni pult sa ostalim dclovima opreme iz sastava kom-pleta. Dalji razvod napona za napajanje, komandnih signala i signala stanja vrši se preko razvodnih kutija RK1, razvodnih kutija RK2 i komandno-razvodnih kutija KRK. Razvodna kutija RK1 ima šest priključaka za uredaje za pokazivanjc meta (UPLM i UPTM). dva priključka za uređaje za vuču lakih meta (UVLM) i dva priključka na koje se prikljućuju kablovi za slcdeću razvodnu kutiju. Razvodna kutija RK2 je jednostavne kons-trukeije i služi za priključivanje uredaja za pokazivanje meta na RK1. Koman-dno-razvodna kutija KRK obezbcduje napajanje, lokalno upravljanje i daljinsko upravljanje uredaja UVLM, a priključuje se na RK1.

Izbor resenja

Na osnovu prikazanih funkeija i raz-matranja u okviru definisanja problema i delimičnc primenc postojećeg rešenja (e-lektromotorni pogon, lokalna signaliza-cija i imitaeija vatre) može se sastaviti algoritam upravljanja, izabrati potreban hardver i sastaviti softver za sistem za upravljanje kompletcm opreme pešadij-skog strelišta na bazi programabilnih kon-trolera i personalnog računara, gde bi se programabilni kontmleri koristili kao prostorno rasporedeni delovi sistema, a personalni računar kao ccntralna uprav-Ijačka jedinica (komandni pult). Ovako reSen sistem za upravljanje ima skromne zahteve u poglcdu ožičenja i održavanja, kao i moguenost memorisanja i obrade velikog broja podataka. što je značajno za zadovoljenje sve većih potreba savre-menih vežbovnih poligona. Pored toga, mogu se lako dogradivati i povezati sa drugim sistemima za praćenjc, nadzor i upravljanje.

Broj i sadržaj funkeija ovakvog reše-nja sistema za upravljanje kompletom opreme za pešadijsko strelištc ne samo da možc već i mora biti vcći od onih koje sada ima KOPS. Pri tome, da bi se pojednostavila njegova upotreba, funkcije ovakvog sistema treba podeliti na tri dcla (režima rada). To su: PRIPRE-MA. RAD i OBRADA REZULTATA.

Deo funkeija sistema PRIPREMA obuhvatio bi samu pripremu za rad, i to: proveru ispravnosti (samotestiranje) sistema i unošenje, ažuriranje i prikaziva-nje podataka (prostorni raspored meta, program gadanja, imena strelaca i dr.).

Deo funkeija sistema RAD činio bi osnovnu grupu funkeija, kao §to su: zada-vanje komandi, izvršavanje komandi, sig-nalizacija stanja po zadatoj komandi, sig-

VOJNOTEHNIĆKI OLASNIK 6Q00I.

647

nalizacija pogotka i registrovanje pogoda-ka. Ova grupa funkcija, kao i kod posto-jcćeg rešenja, može se izvoditi RUČNO, PROGRAMSKI i po PROGRAMU ko-rak po korak.

OBRADA REZULTATA GAĐA-NJA obuhvatila bi: obradu broja registro-vanih pogodaka primenom standardnih programskih pakcta prema postojedm pravilima gadanja, izradu protokola ga-danja i si.

Izbor režima rada (PRIPREMA, RAD, OBRADA) može se rešiti, na primer, preko funkcijskih tastera perso-nalnog računara ili preko grafičkog inter* fejsa tako Što će se pomcriti oznaka (kursor) na ekranu i poklopiti sa odgova-rajućom sličicom sa ispisanim tekstom. Pokretanje programa, aktiviranje neke funkcije ili zadavanje komandc sa koman-dnog pulta može se rešiti preko grafičkog interfejsa ili sa tastature. Svi režimi rada i funkcije moraju biti prikazani grafički, tekstualno i numerički na ekranu u svim režimima rada. Sve opise funkcija uprav-Ijačkog sistema treba prevesti u odgova* rajud oblik da bi se one mogle i izvršava-ti. Naime, realizaeija digitalnih sistema upravljanja odredene strukture, zadatih funkcija i pravila upravljanja podrazu-meva da se elementi arhitekturc i progra-miranja mikroprocesora i mikroračunara, u šta spadaju i razmatrani uredaji, posma-traju kao komponente za izvrSenje odre* denih funkcija u sistemu upravljanja [2].

U praktičnom smislu, ako bi se ova* kav sistem realizovao, moraju se slediti pravila za razvoj sistema. To znači da se uradi matematičko-logićki opis upravlja* nog sistema, definišu zahtevi za uprav-Ijačke funkcije i sastavi algoritam upravljanja (dijagram toka). Zatim se odreduju ULAZI (stgnali koji odražavaju stanje upravljanog sistema) i IZLAZI (uprav-

ljački signali) dislociranih delova i cen-tralnog dela upravljačkog sistema, odno-sno odreduje konfiguraeija hardvera. Na-kon upoznavanja opisa funkcija i fizičkog dcla sistema (hardver) pristupa se pisanju programa, tj. izradi relejnih šema za pro-gramabilne kontrolere, programa za per-sonalni računar kao centralne jedinice i protokola za komunikaeiju. Nakon unosa programa u memorije programabilnih kontrolera, koji su odabrani prema broju i vrsti funkcija koje treba da obavljaju i unosa programa u memoriju personalnog računara (ako program već nije na njemu razvijen), preostaje da se još jednom proveri napisani program, da se izvrši simulacija (ako ima uslova), proven da li su provodnici pravilno priključeni prema utvrdenim i obeleženim brojevima ulaza i brojevima izlaza i, konačno, da se sistem pusti u probni rad.

Na slid 6 data je skica povezivanja uređaja PLC tipa CPM1A sa centralnim uredajem, tj. raćunarom koji ima ulogu komandnog pulta. Programabilni kontro* ler CPM1A je malih dimenzija, imaodgo-varajući broj ulaza i broj izlaza i ncma visoke zahteve za programiranje. Za pro-gramiranje se može koristiti programski paket SYSWIN 3.4 ili kompleksniji Cx Programmer istog proizvođača (Omron).

Konfiguraeija hardvera računara bira se prema podacima za programabilni kontroler, broju i složenosti funkcija u pogledu upravljanja i komunikaeije, kao i zahteva upotrebljenog programskog pa-keta za programiranje i rad programabilnih kontrolera. U konkretnom slučaju zahtevi programskog paketa za programiranje programabilnih kontrolera i za rad personalnog računara kao upravljačke jedinice znatno su obimniji od ostalih zahteva, i relevantni su za izbor konfiguraeije personalnog računara. Prema ovome, mi-

648

VOJNOTEHNICKI GLASN1K 6Q001.

1

2b

Do 32 PLC

SI. 6 - Skica poveiivanja PLC upa C PM IA na PC:

1 - PC. 2 - RS 232C kabl, 2a - konvcrtcr RS 232C oa RS 48$. 2b - (converter RS 48$ oa spoljni prikljuCak kootrokra, 2c - spoljni prikl]u£ak kontrokra. 3 - PLC CPM 1A (ttrana u prikljuteima za: napajioje. spoljou vesu. ulaznc sign ale i izlazne

signal«)

nimalni zahtevi su da personalni računar ima:

- CPU klase Pentium na učestanosti većoj od 90 MHz,

- najmanje 16 MB RAM-a,

- najmanje 40 MB slobodnona HD,

- SVGA rezulucije 800x600 iliviše,

- instaliran MS WINDOWS 95, 98 ili NT 4.0.

Pored toga, za $vaki korak programa za programabilni kontroler treba rezervi-sati još po 1 K memorijskog prostora na hard disku i RAM memoriji.

Za upravljanje i komunikaciju u personalni računar treba ugraditi odgovara-juću komunikacionu karticu ili odgovara-jući adapter za komunikaciju. Prema uda-ljenosti prostorno raspoređenih uređaja u odnosu na komandni pult moguće je opredeliti se za komunikacioni interfejs i medijum RS 485 (do 1200 m) ili neko drugo rešenje (npr. modemsku komunikaciju) za veće daljine.

Što se tide robustnosti može se iza-brati standardna verzija personalnog ra-čunara, LAPTOP ili industrijska verzija

personalnog računara, već prema uslo-vima eksploatacije (kabinetski ili teren-

ski).

Zaključak

Intenzivan razvoj računarske tehno-logije i prenosa informacija omogućio je kvalitativno novi pristup problemu uprav-Ijanja procesima. Razmatrano rešenje si* sterna za upravljanje kompletom opreme pešadijskog strelišta (KOPS) na bazi pro-gramabilnih kontrolera i personalnog ra-Čunara (PC), predstavlja savremeni si-stem koji zadovoljava ulove za rad pro-stomo rasporedenih uredaja i u poljskim uslovima, kao i rad komandnog pulta u delimično zaštićenim uslovima (koman-dna soba, kabina, šator i si.). Ovo rešenje relativno je jednostavno, a može se brzo realizovati tako što će se:

- kompletan sistera praćenja i upravljanja razložiti na module;

- komandni pult bazirati na PC, a moduli na PLC i smestiti neposredno uz

VOJNOTEHNIĆKI GLASNIK 6/2001.

649

delove procesa (smanjujući troškove oži-čcnja, povećati pouzdanost funkcionisa-nja i pojednostaviti održavanje);

- prostorno raspoređenim PLC mo-dulima dodeliti funkcije upravljanja, pri-kupljanja i obrade ulaznih signala, ažuri* ranje izlaza, itd.;

- moduli povezati tako da „komuni* ciraju" međusobno i sa višim nivoom u hijerarhiji automatizacije procesa, preko jeftinog medijuma (dvožični provodnik);

- ceo sistem projektovati u otvore-noj arhitekturi, uz mogućnost jednostav-nog dodavanja modula i njihovog priklju-čenja na magistralu podataka.

iJuratura:

(1] Dmdarevil, V.: Akvizidja mcmih podataka pomoiu peno-nalnog raćunara. Mikroekktiooika. Beograd 2001.

[2] Stojk. M. R.: Digitalni sistciti upravljanja, NauCna knjiga. Beograd. 1989.

[3| Uputstvo: User Manual - Softwcr Programming Tool (or OMRON Programmable Logic Controllers. Ver. 3.4. Published October. 1999.

|4| Radoicvk, M.: Markiranjci initaeijana vcžbama u oonovnoj jeebnki. Vojni glasnik 6M987.

[5| Rodk. V.: Meta - hclikopter Vojru glasnik 2/1986.

(6) Katalog: Selektion Guide To Programmable Controllers. Omron Cat. No X210-EJ-SN. Singapore 1999.

(7) Katalog: Omron katalog protzvoda, Mikrokontrol - Beograd

2001.

(8) Mikrokonlrol: Omronov programtki paket CX Automation Suite - odgovor novora vremenu. Casopts Mikroelektronika maj/jun 2001.

(9) Dokk, A.: Uporedni prikaz standards za prtnos podataka. lasopls Mikroelektronika majijun 2001.

f 10] Dimitrijevie, B. Đudk. S.: Uputstvo kompkta opreme pcSadijskogstrclilta. Vojnoiz4avaCki zavod. Beograd, 1976.

650

VOJNOTEHNIČKI GLASN1K 60001.