Návrh školícího modelu pro testování základních prvků PLC knihovny

Abstract

Předmětem práce je návrh a implementace sjednocené knihovny funkčních bloků pro programovatelné logické automaty a konstrukce školicího stojanu na platformě B&R. Jejím cílem je vytvořit konzistentní a znovupoužitelnou architekturu bloků umožňující oddělení programové logiky od řízení technologických zařízení a jejich integraci s nadřazeným systémem ABB prostřednictvím OPC UA. Teoretická část se zabývá principy programovatelných logických automatů, jejich strukturou a vývojem, dále softwarovým prostředím dle normy IEC 61131-3 a principy návrhu řídicích aplikací. V praktické části je navržena a implementována knihovna funkčních bloků s jednotným rozhraním a sjednoceným způsobem vyhodnocení stavů. Pro ověření navrženého řešení je realizován školicí stojan s hardwarem společnosti B&R. Funkčnost je ověřena na demonstrační úloze využívající fyzický simulátor OSLO DEMO vyvinutý společností ABB, který je řízen mikrokontrolérem Arduino. Výsledkem práce je školicí pracoviště s hardwarem B&R a knihovna funkčních bloků navržená pro komunikaci prostřednictvím OPC UA s nadřazeným systémem ABB 800xA, ověřená na demonstrační aplikaci. Vytvořené řešení je určeno primárně pro výukové účely, avšak umožňuje i praktické využití v průmyslové praxi.

This thesis deals with the design and implementation of a unified library of function blocks for programmable logic controllers and the construction of a training workstation based on the B&R platform. Its aim is to create a consistent and reusable block architecture that enables the separation of application logic from the control of technological devices and their integration with a higher-level ABB supervisory system via OPC UA. The theoretical part addresses the principles of programmable logic controllers, their structure and development, as well as the software environment defined by the IEC 61131-3 standard and the principles of control application design. In the practical part, a function block library with a unified interface and a unified approach to state evaluation is designed and implemented. To verify the proposed solution, a training workstation using B&R hardware is developed. The functionality is verified in a demonstration application using the physical OSLO DEMO simulator developed by ABB and controlled by an Arduino microcontroller. The result of this thesis is a training workstation with B&R hardware and a library of function blocks designed for communication with the ABB 800xA supervisory system via OPC UA, verified on a demonstration application. The developed solution is intended primarily for training purposes; however, it also allows practical use in industrial applications.