Το LabVIEW είναι λογισμικό γραφικού προγραμματισμού που αναπτύχθηκε από την National Instruments (NI) που παρέχει στους μηχανικούς και τους επιστήμονες έναν γρήγορο, αποτελεσματικό και διαισθητικό τρόπο σχεδίασης και ανάπτυξης συστημάτων βιομηχανικού αυτοματισμού. Ο PLC (Programmable Logic Controller) είναι ένας εξειδικευμένος ελεγκτής-ή, με άλλα λόγια, μια βιομηχανική ηλεκτρονική συσκευή υπολογισμού-που χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο βιομηχανικών διεργασιών, μηχανών και μηχανικού εξοπλισμού.
Σε πρακτικές εφαρμογές, τα PLC λειτουργούν συνήθως σε συνδυασμό με άλλες συσκευές σε συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού και ελέγχου, όπως αισθητήρες και ενεργοποιητές. Τα προγράμματα LabVIEW μπορούν να ελέγχουν βιομηχανικές μηχανές και διαδικασίες σε συνεργασία με PLC.
Οι κύριες γλώσσες προγραμματισμού για τα PLC περιλαμβάνουν τα Ladder Diagrams, ενώ το LabVIEW χρησιμοποιεί G-κώδικα για προγραμματισμό. Παρόλο που ο κώδικας G-διαφέρει ελαφρώς από τα διαγράμματα κλίμακας ως προς τη μορφή και τη σύνταξη, η εκμάθηση του κώδικα G-είναι σχετικά εύκολη για πολλούς χρήστες, επειδή βασίζεται στην έννοια του γραφικού προγραμματισμού και χρησιμοποιεί πολλά εικονίδια για την αναπαράσταση διαφορετικών συναρτήσεων προγράμματος και λογικής ελέγχου.
Παρακάτω, θα εξηγήσουμε πώς να γράφουμε προγράμματα PLC απευθείας στο περιβάλλον LabVIEW:
1. Προετοιμασίες
Πριν ξεκινήσουμε τον προγραμματισμό, πρέπει να προετοιμάσουμε τον εξοπλισμό προς έλεγχο και το αντίστοιχο υλικό διεπαφής. Συνήθως, ένα PLC συνδέεται με άλλες συσκευές βιομηχανικού αυτοματισμού μέσω ενός συνόλου ψηφιακών διεπαφών εισόδου/εξόδου (DI/DO). Ευτυχώς, η National Instruments (NI) παρέχει κατάλληλες λύσεις υλικού για τέτοιες εφαρμογές, όπως το NI CompactDAQ και το NI CompactRIO. Αυτό το υλικό μπορεί να συνδεθεί με έναν υπολογιστή μέσω διεπαφών επικοινωνίας όπως USB ή Ethernet.
2. Δημιουργία προγράμματος LabVIEW
Δημιουργήστε ένα νέο πρόγραμμα LabVIEW. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιήσουμε το πακέτο λογισμικού "NI-DAQmx" που παρέχεται από την NI, το οποίο είναι μια επεκτάσιμη, ευέλικτη σουίτα λογισμικού απόκτησης και ελέγχου δεδομένων. Αυτό το πακέτο υποστηρίζει τα πάντα, από απλές λειτουργίες ανάγνωσης/εγγραφής εισόδου/εξόδου μέχρι στρατηγικής σηματοδότησης, καθώς και διάφορες άλλες προσαρμοσμένες εφαρμογές.
3. Επιλογή του κατάλληλου προτύπου LabVIEW
Η NI παρέχει επίσης αρκετά κοινά χρησιμοποιούμενα πρότυπα LabVIEW που προσφέρουν μια ποικιλία χρήσιμων εργαλείων. Αυτά τα εργαλεία περιλαμβάνουν διαφορετικούς τύπους διεπαφών εισόδου/εξόδου, κουμπιά εκκίνησης, διακόπτες διακοπής λειτουργίας, προγράμματα οδήγησης κινητήρα και διακόπτες. Αυτά τα πρότυπα μπορούν να σας βοηθήσουν να δημιουργήσετε γρήγορα ένα βασικό πλαίσιο λογικής ελέγχου πριν ξεκινήσετε να σχεδιάζετε το πρόγραμμα PLC σας.
4. Προσθέστε εικονίδια PLC στον πίνακα σχεδίασης
Μπορείτε να βρείτε διάφορα εικονίδια PLC στη βιβλιοθήκη ελέγχου προτύπων που παρέχεται από την NI και να τα σύρετε και να τα αποθέσετε στον πίνακα σχεδίασης. Οποιοδήποτε εικονίδιο PLC μπορεί να συνδεθεί απευθείας με άλλα χειριστήρια και διεπαφές εισόδου/εξόδου για τον έλεγχο διαφορετικών πτυχών του εξοπλισμού.
5. Προγραμματίστε τη λογική ελέγχου
Συνδέστε τα διάφορα εικονίδια ελέγχου και ξεκινήστε τον προγραμματισμό της λογικής ελέγχου. Αυτά τα εικονίδια μπορούν να συνδεθούν για να σχηματίσουν απλούς συνδυασμούς λογικής κυκλώματος. Εφαρμόστε την τεχνογνωσία σας ως μηχανικός ή επιστήμονας για να γράψετε τους λογικούς κανόνες στο πρόγραμμα.
6. Δοκιμάστε το Πρόγραμμα
Μόλις γραφτεί το πρόγραμμα, πρέπει να εκτελέσετε δοκιμή λογισμικού χρησιμοποιώντας το πακέτο λογισμικού NI-DAQmx. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση της εισόδου και της εξόδου των ηλεκτρικών σημάτων για να διασφαλιστεί ότι το πρόγραμμα πληροί τις αναμενόμενες απαιτήσεις. Μόλις το πρόγραμμα περάσει τη δοκιμή, μπορεί να μεταφορτωθεί στη συσκευή PLC για πραγματική δοκιμή υλικού.
Περίληψη
Η συγγραφή προγραμμάτων PLC απευθείας στο περιβάλλον LabVIEW είναι σχετικά απλή. Η National Instruments παρέχει εκτεταμένους πόρους, βιβλιοθήκες υποστήριξης και ελέγχου για να βοηθήσει μηχανικούς και επιστήμονες να αναπτύξουν συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού και ελέγχου γρήγορα και αποτελεσματικά. Η ευκολία χρήσης του LabVIEW και η έννοια του γραφικού προγραμματισμού του G-κώδικα καθιστούν τον προγραμματισμό διαισθητικό και αποτελεσματικό.