בקרה ומערכות ממוחשבות ... 0

תוכן העניינים ... 3

הקדמה ... 7

פרק 1 מבוא למערכות בקרה ממוחשבות ... 9

1.1 הגדרת מערכת הבקרה ... 11

1.2 סיווג מערכות בקרה ... 15

1.2.1 מערכת בקרה בחוג פתוח ... 16

1.2.2 מערכת בקרה בחוג סגור ... 19

1.3 מערכת בקרה ממוחשבת ... 23

1.4 אביזרי קצה במערכות בקרה ... 26

1.5 חישנים במערכות בקרה ... 28

1.5.1 חישנים למדידת טמפרטורה ... 32

1.5.2 חישנים למדידת מפלס ... 36

1.5.3 חישני קירבה ... 40

1.6 מתמרים במערכות בקרה ... 44

1.7 מפעילים במערכות בקרה ... 48

1.7.1 גופי חימום כמפעילים במערכת בקרה ... 49

1.7.2 מנועים חשמליים ... 52

סיכום ... 58

פרק 2 מערכת בקרה מבוססת בקר מתוכנת ... 59

2.1 מבוא ... 61

2.2 מבנה עקרוני של מערכת בקרה מבוססת בקר מתוכנת ... 68

2.2.1 דוגמה למתקן תעשייתי המבוקר על-ידי בקר ... 69

2.2.2 תיאור הפעולות הנדרשות במערכת ... 71

2.2.3 תיאור מלבני של מערכת המבוקרת על-ידי בקר מתוכנת ... 72

2.2.4 תיאור מלבני נוסף של מערכת המבוקרת על-ידי בקר מתוכנת בחלוקה תפקודית ... 84

2.3 הבקר המתוכנת: מבנה הבקר ואופן פעולתו ... 86

2.3.2 מבנה עקרוני של בקר מתוכנת ... 88

2.3.3 תצורות המבנה החיצוני של הבקר המתוכנת ... 98

2.3.4 חיוויים על פעולת הבקר ... 99

2.3.5 סוגי הממשקים בבקר ... 100

2.3.6 סיווג נתונים בבקר ואופן ייצוגם ... 110

2.3.7 המרת נתון מאנלוגי לספרתי ומספרתי לאנלוגי ... 115

2.3.8 אופן פעולת הבקר ... 125

2.4 עקרונות התכנות של הבקר המתוכנת ... 130

2.4.2 מבנה תכנית הפיקוד של הבקר ואופן הרצתה ... 131

2.4.3 בסיס הנתונים של הבקר – משתנים וכתובות ... 134

2.4.4 שפת דיאגרמת סולם ... 137

2.4.5 שפת ההוראות (Instruction List) ... 152

סיכום ... 161

פרק 3 פונקציות התוכנה של הבקר המתוכנת ... 163

3.1 שלבי כתיבת תכנית פיקוד לבקר המתוכנת ... 165

שאלות חזרה ... 171

3.2 פונקציות לוגיות בסיסיות ודוגמאות ... 172

3.2.2 דוגמאות לשימוש בפונקציות לוגיות ... 173

3.3 פונקציות תזמון (Time Functions) ... 181

3.3.2 מבנה קוצב הזמן ועקרון פעולתו ... 182

3.3.3 דוגמאות לפונקציות תזמון המבוססות על פונקציית התזמון הבסיסית – השהיה בהפעלה ... 185

שאלות חזרה ... 201

3.4 פונקציות מנייה ... 203

3.4.2 סוגי המונים בבקרים מתוכנתים ועקרונות פעולתם ... 205

3.4.3 מונה מעלה – CTR ... 206

3.4.4 דוגמאות ליישומים המבוססים על פעולת מנייה ... 209

3.4.5 מונה מעלה-מטה (Up-Down Counter) ... 213

3.4.6 יישומים המבוססים על פעולת מנייה מעלה ומטה ... 215

3.5 פונקציות להשוואת נתונים ... 219

3.5.2 סוגי פונקציות ההשוואה ואופן פעולתן ... 221

3.5.3 דוגמאות לשימוש בפונקציות השוואה ... 226

שאלות חזרה ... 238

3.6 פונקציות להעברת נתונים ... 239

3.6.2 שימושים בפונקציית ההעברה ואופן פעולתה ... 240

3.6.3 דוגמאות לשימוש בפונקציית ההעברה ... 241

3.7 פונקציות מתמטיות ... 250

3.7.2 פונקציית חיבור (ADD) ופונקציית חיסור (SUB) ... 252

3.7.3 דוגמאות לשימוש בפונקציות חיבור וחיסור ... 254

3.7.4 פונקציית כפל (MULT) ופונקציית חילוק (DIV) ... 258

3.7.5 דוגמאות לשימוש בפונקציות כפל וחילוק ... 260

סיכום ... 267

פרק 4 תוכניות לפיקוד ובקרת תהליכים ... 269

4.1 שלבי היישום התכנוני ... 271

שאלות חזרה ... 291

סיכום ... 292

פרק 5 ממשק אדם - מכונה ... 293

5.1 מבוא ... 295

5.2 סוגים שונים של מערכות ממשק אדם-מכונה ... 296

5.2.2 לוח פיקוד מקומי ... 304

5.2.3 לוח סינופטי ... 310

5.2.4 לוח הפעלה ממוחשב ... 314

5.2.5 מחשב ותוכנת ממשק אדם-מכונה ... 318

5.2.6 תקשורת בין הבקר המתוכנת למחשב ... 321

5.3 תוכנות ממשק אדם-מכונה ... 326

5.3.2 המאפיינים של תוכנת HMI ... 327

5.3.3 הצגת תמונות של התהליך ... 328

5.3.4 המבנה של תמונות התהליך והשיטות לאיורן ... 333

5.3.5 רשימת הודעות התרעה (דוחות התרעה) ... 339

5.3.6 הצגה בזמן אמת של גרפים להצגת משתנים בתהליך ... 342

5.3.7 איסוף נתונים מהתהליך וצורות עיבודם ... 343

5.3.8 אמצעי הקשר בין תוכנת HMI לבין משתני הבקר המתוכנת ... 344

סיכום ... 349