Rökrásir 4 › Vika 5

Vika 5 – Spólur, Set/Reset og tímaliðir

Ladder Logic kynnt til leiks. Þrjár gerðir spóla, kynning á tímaliðum, og V2 — umferðarljós í Ladder.

📄 Verkefni: V2 ⚖️ Vægi: 5% 🖊️ W3: 2%

📋 Hvað gerist í þessari viku?

Nú færumst við úr SFC yfir í Ladder Logic — forritunarmálið sem PLC-vélin skilur. Þú lærir hvernig spólur (coils) virka, muninn á venjulegri spólu, Set og Reset, og þú kynnist tímaliðum sem stýra biðtímum á milli skrefa.

Verkefni vikunnar (V2) er að teikna Ladder Diagram fyrir umferðarljós — þú tekur SFC ritið frá viku 4 og umbreytir því yfir í Ladder. Þetta er fyrsta skrefið í raunverulegri forritun.

Mikilvæg regla: Í Ladder má aldrei skrifa sama útgang eða spólu oftar en einu sinni. Ef Q1 birtist í tveimur networks þá yfirskrifar seinna network-ið hið fyrra — og forritið virkar ekki eins og þú bjóst við.

🔄 Hvernig les PLC-vélin forritið?

PLC-vélin keyrir forritið þitt í endalausa hring — aftur og aftur, mörgum sinnum á sekúndu. Þessi hringur heitir scan cycle og hefur þrjú skýr skref:

1. LESA Öll inntök 2. VINNA Ladder ofan → niður 3. SKRIFA Öll úttök ~10ms scan cycle ▶ Smelltu til að ræsa
1
Lesa inntök
PLC les öll inntök (I1, I2…) og geymir stöðuna í minni. Þetta er eins og ljósmynd — „svona lítur heimurinn út núna."
2
Vinna Ladder
PLC fer í gegnum alla networks frá efstu til neðstu. Hún les bókina frá byrjun til enda — hún hoppar ekki yfir neitt.
3
Skrifa úttök
Eftir að öll Ladder er lesin — þá uppfærir PLC úttökin (Q1, Q2…). Ekki fyrr. Allt í einu.

📖 Bókarsamlíkingin

Hugsaðu Ladder forritið eins og bók. PLC-vélin les alltaf bókina frá fyrstu síðu til þeirrar síðustu — hún hoppar ekki yfir kafla og hún les aldrei bara hálfa bók.

Þegar hún er búin að lesa alla bókina — þá tekur hún ákvörðun og uppfærir úttökin. Svo byrjar hún aftur á fyrstu síðu og les allt aftur.

Þetta þýðir: röðin á network-unum skiptir máli! Ef Network 3 breytir minnisbita sem Network 10 notar, þá mun Network 10 sjá breytinguna í sömu umferð. En ef Network 10 breytir bita sem Network 3 notar — þá sér Network 3 það ekki fyrr en í næstu umferð.

✅ Þetta útskýrir af hverju:
Forritið virkar jafnvel þótt allt sé í einum hring — PLC nær að lesa allt og uppfæra allt á ~10 millisekúndum.
⚠️ Og af hverju:
Ef sama spóla er tvisvar í forritinu — seinna network-ið „vinnur" alltaf, því PLC las það síðast áður en hún skrifaði úttökin.

🔄 Þrjár gerðir spóla

Hægra megin í hverju Ladder rung-i er spólan — það sem gerist þegar skilyrðið er uppfyllt.

( )
Spóla
Coil
ON meðan skilyrðið er satt. Slökknar strax þegar skilyrðið verður ósatt. Engin minni.
(S)
Set
Latch
Kveikir og heldur. Helst ON jafnvel þótt skilyrðið verði ósatt. Þarfnast Reset til að slökkva.
(R)
Reset
Unlatch
Slekkur og heldur. Helst OFF. Notað saman með Set — Set kveikir, Reset slekkur.
💡 Venjuleg spóla — þegar úttakið á að vera ON bara meðan skilyrðið er uppfyllt (t.d. mótor meðan takki inni).
Set/Reset — þegar þú vilt „muna" stöðu (kveikja með einum takka, slökkva með öðrum).

⚠️ Gullreglan: Ekki skrifa spólu oftar en einu sinni!

Í Ladder má hver útgangur eða spóla aðeins birtast einu sinni sem spóla (coil) í öllu forritinu. Ef þú skrifar Q1 sem spólu í Network 2 og aftur í Network 5, þá yfirskrifar Network 5 alltaf Network 2 — þú tapar ráðningunni á úttakinu.

Undantekningin: Þú mátt nota Set (S) á einum stað og Reset (R) á öðrum stað — þetta er eina leiðin til að stýra sama úttaki frá fleiri en einu network. Þess vegna er Set/Reset svona gagnlegt.

❌ Rangt
Network 2: I1 ── ( Q1 )
Network 5: I2 ── ( Q1 ) ← yfirskrifar!
✅ Rétt
Network 2: I1 ── (S Q1)
Network 5: I2 ── (R Q1)

⏱️ Tímaliðir — stuttlega

Í umferðarljósunum þarf eitthvað að stjórna hversu lengi hvert ljós er kveikt. Þetta gerir tímaliðinn (T-blokk). Þú þarft ekki að kunna allt um tímaliði í þessari viku — en þú þarft að vita að þeir eru til og hvernig seinn inn virkar:

⏳ Seinn inn (On-delayed)
EN fer ON → tímaliðinn byrjar að telja → þegar tíminn er liðinn kveikir Q1 úttakið.

Dæmi: Rautt ljós er kveikt → seinn inn 10 sek → breyta yfir í grænt.
EN Q1 I1 tími
💡 Nánar um tímaliði og hinar þrjár stillingarnar (seinn út, púls, blikkari) er á bjargir-síðunni um tímaliði.

🔑 Lykilhugtök vikunnar

Spóla ( )
ON meðan rung er satt. Engin minni.
Set (S) / Reset (R)
Set kveikir og heldur. Reset slekkur og heldur.
Tímaliði (seinn inn)
EN ON → bíður → Q1 kveikir eftir I1 tíma.
Einu sinni reglan
Hver spóla/útgangur má aðeins birtast einu sinni.

🧠 Prófaðu þig

Smelltu á svar — útskýring birtist hvort sem þú svarar rétt eða rangt.

⭐ Mikilvægast að muna úr þessari viku

1️⃣ Hver spóla aðeins einu sinni. Ef þú þarft að stýra sama úttaki frá fleiri en einu network — notaðu Set/Reset.
2️⃣ PLC les alla bókina — svo tekur hún ákvörðun. Hún hoppar ekki yfir og uppfærir úttök aðeins eftir að allt er lesið.
3️⃣ Set kveikir og heldur. Reset slekkur og heldur. Venjuleg spóla er aðeins ON meðan skilyrðið er satt.
4️⃣ Tímaliðinn „seinn inn" — EN kveikir, bíður, svo kveikir Q. Grunnurinn að öllum biðtímum í SFC.
  • 🔄 Skilja muninn á spólu ( ), Set (S) og Reset (R) — og hvenær á að nota hvað
  • ⚠️ Skilja einu sinni regluna — hver útgangur birtist aðeins einu sinni sem spóla
  • ⏱️ Kynnast tímaliðum — vita hvað „seinn inn" þýðir og hvers vegna hann er nauðsynlegur
  • 🪜 Skilja hvernig SFC umbreytist yfir í Ladder — skref → minnisbiti, transition → skilyrði
  • ✍️ Teikna Ladder Diagram fyrir umferðarljós (V2) — handskrifað eða í EasySoft
  • 📋 Taka þátt í Whiteboard umræðu (W3)

V2 – Umferðastýring – SFC kort

Höfundur: Friðrik Óli Atlason

Tilgangur verkefnis

Verkefnið leggur áherslu á tengingu milli: flæðis (SFC) — I/O skilgreininga — raunverulegrar tengingar kerfis.

Að nemendur:

  • 📊 Hanni SFC-stýringu fyrir einfalt iðnstýrikerfi
  • 🔀 Skilji hlutverk stöðva, umskipta og tímaskilyrða
  • 📝 Geti sett upp I/O lista fyrir iðntölvu
  • 📐 Geti teiknað einfalda kerfismynd sem sýnir tengingu inn og útganga
  • 📋 Þjálfist í faglegri framsetningu tæknilegra lausna

Verkefnalýsing

Nemendur eiga að hanna SFC kort fyrir einfalt umferðarljósakerfi sem stýrir umferð í tveimur akstursstefnum til skiptis, t.d. við vegaframkvæmdir. Kerfið skal vera byggt á tímastýringu og tryggja að aldrei séu tvö græn ljós virk samtímis.

Forsendur kerfis:

Tvær akstursstefnur (A og B). Hvor stefna hefur rautt, gult og grænt ljós. Kerfið vinnur í endurteknum hring.

Röð kerfis:

1. 🔴🔴 Rauð ljós á báðum stefnum (öryggisstig) þegar kerfi er ræst
2. 🟢🔴 Grænt ljós á stefnu A, rautt á stefnu B
3. 🟡🔴 Gult ljós á stefnu A (blikkar)
4. 🔴🔴 Rauð ljós á báðum stefnum
5. 🔴🟢 Grænt ljós á stefnu B, rautt á stefnu A
6. 🔴🟡 Gult ljós á stefnu B (blikkar)
7. 🔁 Röðin endurtekur sig þangað til slökkt er á kerfinu

Kröfur til skilaverkefnis

1. SFC kort

Allar stöður og umskipti sýnileg. Umskipti byggja á tímaskilyrðum. Tímar skýrt skilgreindir og merktir.

2. Teikningar af kerfinu

Einfaldar kerfisteikningar sem sýna PLC/stýrieiningu, inn og útganga, og tengingu útganga við ljós (rauð, gul, græn).

3. I/O listi

Heiti merkis, hvort um inngang eða útgang sé að ræða, vistfang, og hlutverk merkis í kerfinu.

Tegund Heiti Vistfang Lýsing
ÚtgangurGrænt_AQ1Grænt ljós, stefna A
ÚtgangurGult_AQ2Gult ljós, stefna A
ÚtgangurRautt_AQ3Rautt ljós, stefna A

Dæmi — þú þarft að bæta við stefnu B líka.

4. Greinargerð

Útskýra virkni kerfisins skref fyrir skref, tengja saman SFC, teikningar og I/O lista, og rökstyðja hvernig öryggi er tryggt.

⚖️ Matskvarði:

MATSÞÁTTUR
LÁG (1)
MIÐLUNGS (2)
GOTT (3)
SFC kort
Óljóst, vantar stöður
Að mestu rétt
Skýrt, rökrétt, vel uppsett
Tímaskilyrði
Óskýr eða vantar
Skilgreind
Skýr og rökrétt
Teikningar
Óljósar eða vantar
Sýna megintengingar
Skýrar, styðja skilning
I/O listi
Ófullnægjandi
Flest rétt
Allt samræmt og skýrt
Greinargerð
Stutt og óljós
Útskýrir virkni
Skýr, rökstudd
Frágangur
Óskipulagður
Snyrtilegur
Faglegur og læsilegur
📦 Skil: Ein PDF sem inniheldur forsíðu, SFC kort, kerfisteikningar, I/O lista og greinargerð.
📄 Opna PDF verkefnalýsingu
💡 Ábending: Byrjaðu á SFC ritinu. Skrifaðu M-bita fyrir hvert skref. Tímaliðir á milli skrefa. Mundu — spóla á hvern útgang aðeins einu sinni. Notaðu Set/Reset ef þú þarft að stýra sama úttaki frá mörgum stöðum.