Каждый инженер-программист контроллеров знает, что программу нужно не только написать, но и протестировать перед установкой ПЛК на объекте. От выстроенной проверки зависит успех пуско-наладки.
Вы можете возразить, что на объекте может быть куча проблем, которые не дадут запустить установку и отладить программу — и будете правы. Но всё же тестирование программы перед выездом на объект заметно облегчит дальнейшую работу.
В статье расскажем, как правильно выстроить работу за рабочим столом и упростить отладку программы при установке.
Вводные данные
Рассмотрим на примере работы в системе отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК). Как правило, для вентиляционных установок, ИТП, котельных и т.д. изначально нет подробного описания алгоритмов работы: если клиент предоставит электрические и функциональные схемы — уже роскошь!
Но надо отметить, что в большинстве случаев по электрической схеме можно понять состав установки и написать программу, а алгоритмы в системах ОВК инженер должен знать по умолчанию.
На этапе написания программы важно:
- Завести в программу все входы/выходы и несколько раз проверить позиции и типы сигналов.
- Визуально проверить оборванные связи в программе, если софт не позволяет отловить их.
- Если модель ПЛК поддерживает симулятор — вам повезло. У вас появляется возможность «погонять» программу и проверить все алгоритмы на ПК без контроллера.
- Оставляйте комментарии. Их структурированность и подробность может очень помочь в дальнейшей работе, если время между написанием программы и пуско-наладкой существенно затянется.
В следующей части статьи опишем все этапы тестирования.
Этап 1. Подготовительный
- Убедиться в наличии всей необходимой документации:
- принципиальные электрические схемы;
- спецификация оборудования;
- описание алгоритмов работы контроллера (больше для промышленных процессов, для ОВК может быть в виде небольшой пояснительной записки с пожеланиями заказчика);
- требования к интерфейсам и протоколам связи.
- Подготовить инструменты и оборудование для проверки:
- ноутбук с ПО для программирования и диагностики (среда разработки, ModScan, ModSim, YABE и другое ПО, в зависимости от вашего опыта и привычек);
- мультиметр;
- кабели и адаптеры для подключения к контроллеру;
- отвертка, резисторы или датчики (если есть), провода, клеммы и т.д.
- для тестирования аналоговых сигналов можно использовать задатчики — это один из самых простых и удобных инструментов симуляции входов и дальнейшей отладки алгоритмов.
- Убедиться, что все модули ввода‑вывода и периферийное оборудование физически подключены и готовы к тестированию.
Этап 2. Загрузка и верификация ПО
- Подключить ноутбук к контроллеру через соответствующий интерфейс (USB, Ethernet, RS‑232 и т. д.).
- Загрузить последнюю версию программы в ПЛК.
- Запустить ПЛК.
Обычно подключение к ПЛК и запуск программы — существенная часть успеха. Научился запускать ПЛК — научился с ним работать.
Этап 3. Проверка конфигурации и параметров
Цель: проверить настройки контроллера и модулей ввода‑вывода.
- Проверить конфигурацию модулей вводавывода (адреса и т.д.), если они есть на этапе разработки программы.
- Настроить сетевые параметры и протоколы коммуникации. Здесь нам помогут сторонние программы, например, ModScan. Можно использовать другие устройства (сенсорные панели, другие ПЛК), но настройка будет дольше и сложнее за счет написания дополнительных программ.
- Установить все уставки и параметры согласно проекту. Часто программа остается с настройками по умолчанию на момент ввода в эксплуатацию, и уставки меняются в процессе работы, но иногда заказчик дает необходимые значения для предварительной настройки.
Этап 4. Тестирование сигналов ввода‑вывода
На этом этапе необходимо проверить корректность считывания входных сигналов и выдачи управляющих сигналов. В целом, этап можно отнести к предыдущему и выполнить перед проверкой коммуникации.
Для дискретных входов (DI):
- подать сигнал на каждый DI (замыкание/размыкание контакта);
- убедиться, что состояние DI отображается корректно.
Для аналоговых входов (AI):
- подать тестовые сигналы (например, Pt1000 с помощью резистора или датчика);
- проверить соответствие показаний в программе фактическим значениям.
Для дискретных выходов (DO):
- активировать каждый DO в программе контроллера;
- убедиться, что выход срабатывает корректно с помощью мультиметра.
Для аналоговых выходов (AO):
- установить различные значения AO в программе;
- измерить выходной сигнал (например, напряжение
0–10 В) и убедиться в его соответствии заданному значению.
Этап 5. Проверка логики работы и алгоритмов
Главное — протестировать основные алгоритмы управления и защитные блокировки (аварийные состояния). Для этого можно использовать режим симуляции или тестировать на запущенном ПЛК.
- Проверить последовательность включения/выключения оборудования согласно алгоритму.
- Проверить работу аварийных защит (например, отключение установки по сигналу «пожар» и поддержание «обратки» в регистре нагрева для защиты от обмерзания).
- Имитировать аварийные ситуации (обрыв датчика температуры, срабатывание термостата защиты от замерзания и т.д.). Убедиться, что контроллер реагирует согласно логике.
- Проверить работу ПИД‑регуляторов (для ОВК — в основном, ПИ-регуляторов). Значения обычно ставятся стандартные и в процессе пуско-наладки можно внести корректировки.
Этап 6. Проверка интерфейса (HMI) и взаимодействия с верхним уровнем
Цель: убедиться в корректной передаче данных между контроллером и SCADA/HMI, выводом информации на встроенный дисплей ПЛК, если он есть.
Этот этап можно выполнить совместно с этапом 3.
- Можно подключить SCADA‑систему или HMI‑панель к контроллеру или воспользоваться соответствующими симуляторами (ModScan, ModSim, YABE). Иногда бывают ситуации, когда для тестирования пригодится и симулятор, и второй ПЛК, и второй ПК с симулятором.
- Проверить отображение параметров процесса: температура, давление, статус оборудования.
- Протестировать управление оборудованием (включение/выключение, изменение уставок).
- Проверить архивирование данных и работу трендов.
- Убедиться, что система аварийных сообщений работает корректно (отображение и запись тревог).
Этап 7. Документирование
Как правило, комплект документации включает:
- инструкцию по использованию ПЛК, настройке программы. В ней может быть подробное описание алгоритмов работы, аварийных ситуаций и другая информация;
- карту переменных для интеграции.
В случае дополнительных требований от заказчика возможно написание другой сопроводительной документации.
Заключение
Конечно, опытные инженеры уже имеют свой проверенный алгоритм работы — наша статья может быть полезна для начинающих программистов ПЛК.
Для старта работы с ПЛК ONI рекомендуем наш университет https://lms.iek.group/catalog. Здесь вы найдете обзорные обучения по ПЛК, HMI и другой продукции ONI, а также материалы для программирования наших устройств.