Et eksempel på oppgradering av den elektriske kretsen til en godshiss ved hjelp av en programmerbar kontroller (PLC)

Nylig har emnet automatisering av forskjellige teknologiske prosesser ved bruk av programmerbare kontrollere (PLC) blitt stadig mer populært. Til tross for dette er det veldig få praktiske artikler på Internett med reelle eksempler på hvordan du programmerer disse PLS-ene. Dette emnet er veldig interessant, fordi det er i krysset mellom elektrisk utstyr, elektronikk og programmering. Det er mulig å lære å skrive PLS-programmer uten å ha dem. Emulasjonsmodus, som er tilgjengelig i alle moderne programvarepakker, hjelper mye med dette.

I denne artikkelen vil jeg vise et eksempel på å oversette en elektrisk krets bygd på reléenheter (startere, reléer) til et program som vil fungere på kontrolleren. Jeg må si med en gang at dette bare er et lite pedagogisk prosjekt, og det later ikke til å forklare noe mer enn bare å forklare de grunnleggende prinsippene for PLS-programmering ved å bruke et konkret eksempel.

Frakt stafett stafett

Den innledende ordningen for dette prosjektet er et relativt enkelt opplegg for en godsheving (godsheving) med spakstyring over to etasjer. Diagrammet er vist på figuren nedenfor.

Kommunal elektrisk heiseøfter med en motor på to stopp

Det er bare en motor i kretsen, som hever og senker heisen mellom to etasjer. Dette er en reversibel trefaset asynkronmotor med en 380 V. fase-rotor. Startmotstander og kontakter fra tre elektromagnetiske starter er koblet til motorrotoren, slik at motoren kan startes i tre trinn. Denne løsningen gjør det mulig å starte motoren i ferd med å redusere startstrømmen og øke startmomentet.

Motorstarten blir automatisert ved hjelp av tre akselerasjonsreléer (1RU - 3RU). Dette er vanlige 24 volt DC-tidtakere. For deres kraft er det en trapp ned transformator og liker.

En elektromagnetisk brems i tre faser er koblet til motorterminalene, som når spenning tilføres motoren, bremser akselen, og når spenningen forsvinner, blir motorakslingen øyeblikkelig klemt fast og festet i en fast stilling.

Reverse motor ved å bruke kontakter fra to elektromagnetiske forretter (i diagram B og H). Strøm til kretsen tilføres via en effektbryter (på kretsen - WU) og en effektbryter (1A).

Inkludering i heisen er bare mulig med spenning. Det styres av et spenningsrelé (LV), som er plassert på venstre side av kretsen. Det er også stikkontakter og en klokke som kan slås på fra ethvert sted for å ringe lederen.

Dørene til gruven og førerhuset åpnes og lukkes manuelt. Heisen styres ved hjelp av spaken til tre stillinger - "Opp", "Ned" og "Null".

Når håndtaket flyttes til en av de ekstreme stillingene, begynner heisen å bevege seg, og når ønsket gulv er nådd, flyttes håndtaket mekanisk til "Null" -stilling. Samtidig er kontaktene i bryterkretsen brutt, startspolen er slått av, motoren kobles fra nettverket, kontaktene i rotorens kretsløp åpnes og heisen stopper. Etter det kan du starte heisens bevegelse i motsatt retning.

Godsheisen tilhører høyrisikoinnretninger og i kretsen (som i kretsene til heiser) er det et stort antall forskjellige låser grensebryterkontakter og kontakter til forskjellige verneutstyr.

I denne ordningen er dette tur (slutt) brytere som kontrollerer lukking av kabindørene, sjakter i under- og øvre etasje, heving og senking av kupeen over de øvre og nedre sonene, kontaktene til "slakken av heise tauene" som åpnes når kabelen svekkes eller løsnes heiskabinett, kontakter til hastighetsbegrenser, fanger og kabelstrammer. Totalt - 14 diskrete sensorer.

Når noen av de listede kontaktene åpnes, må heismotoren øyeblikkelig slå av og bremse, og derfor er alle sensorer, spenningsrelékontakten og “Generell stopp” -knop i serie koblet til spolekretsen til de elektromagnetiske aktuatorene som styrer motoren.

Lage et PLS-program for en godsheving

Oppgaven var at uten å endre noe i enheten, i prinsippet, betjening og kontroller av heisen, overfør kretsen fra en utdatert relévisning til et alternativ ved hjelp av en programmerbar kontroller.

Fordelen med programformen for å kontrollere installasjonen er at i fremtiden, hvis ønskelig, programmet lett kan endres, forbedre bekvemmeligheten med å kontrollere heisen, endre logikken i driften og forbedre dens funksjonalitet. Men disse handlingene må ledsages av en endring i designen av heisen og tillegg av andre tilleggsenheter til kretsen. I vår versjon ble ikke en slik oppgave stilt.

I dette tilfellet har det blitt foreslått et alternativ for å modernisere det elektriske utstyret til en godshiss ved å endre kontrollordningen med en slik tilnærming at for eksempel absolutt ingenting vil endre seg for en person som driver en slik mekanisme.

Derfor vil vi lagre hovedkontrollen for heisen - spakenbryteren og forlate den asynkronmotoren med fasrotoren med sin tretrinns oppstart, selv om vi fortsatt ønsker å bytte den ut med en asynkronmotor med en ekorn-burrotor, som er slått på via den myke starteren. Men foreløpig vil vi ikke gjøre dette, siden denne løsningen i stor grad vil forenkle den elektriske kretsen til heisen, som ikke er veldig komplisert.

Så vi vil dele opp ordningen vår i fire soner (se heisordningen i figuren).

I sone 1 vil vi ikke berøre noe, fordi hun er ansvarlig for heisens lydanrop og kontrollerer tilstedeværelsen av spenning i kretsen. Sone 2 med motor, elektromagnetisk brems og strømkontakter til startene endres heller ikke. Alle enheter fra sone 4 kan slettes, fordi rekkefølgen av inkludering av kontakter i rotorkretsen til motoren når den starter, vil bli kontrollert av programvaretimere. Forblir sone 3. Hoved moderniseringen vil påvirke akkurat denne sonen.

Som kontroller tar vi PLS-selskapet Væren. Programmet for ham vil være på språket CFC. Etter min mening er dette det mest praktiske språket for nybegynnere. Han er veldig lik inn i språket til funksjonelle blokker FBDmen med sine egne små funksjoner. Så mange elsker et annet flott språk - stigen språk LD. Jeg har ingenting imot, men på CFC Det er mer praktisk for meg å lage et program for PLS, så jeg brukte dette språket, men her er alt for alle. For å kompilere programmet vi bruker pakken CoDeSys 2.3.

Et program er et sett med funksjonelle blokker (OG, OR, IKKE, utløsere og tidtakere). Arbeidsprogrammet for godsheisen på språket CFC:

Til å begynne med trenger vi blokker OG (element Og). Ved utgangen fra elementet er en logisk enhet (i programmet -"TRUE") bare når logiske enheter også er på alle innganger. Hvis tilstanden til og med en inngang skiller seg fra enhet, tilbakestilles utgangen til null (i programmet - "FALSK").

Dette elementet vil hjelpe oss med å organisere alle blokkerende kontakter og sikkerhetskontakter (diskrete innganger), og som du husker, er det 14 av dem (i programmet er de angitt under navnet SQ1 - SQ14). Til inngangen til blokken OG Vi kobler også til spenningsrelékontakten og “Generell stopp” -knappen (SB1). For enkel opplevelse, gjorde jeg alle kontakter på 3 elementer OG, og brukte deretter en annen for å kombinere dem i en kjede.

Som standard har en funksjonell enhet 2 innganger når du legger til programmet. Hvis du trenger å legge til en ekstra inngang, må du peke på blokken med musen, trykke på høyre knapp på den og velge "Blokkering av input". Dermed kan du legge til et ønsket antall ekstra innganger til blokken.

Spaken er koblet til to innganger på kontrolleren (i programmet - "SA_verh" og "SA_niz"). En bryter i hver av sine to ekstreme posisjoner forsyner en logisk enhet til en av de to RS triggere ("RS_verh" eller "RS_niz"). En trigger er en analog av en startbatteri med en blokkeringskontakt i en relékontrollkrets.

Send den logiske enheten til kontakten for å aktivere denSET"å deaktivere - på"RESET". Utløserutgang "Q1"overfører et signal til en av kontrollerutgangene -"KM1" eller "KM2"som er koblet til magnetventil. Startere bytter kontakt og kontrollerer motoren.

Trestegsstarten i programmet er organisert ved hjelp av 2 tidtakere "TON". Når du bruker en logisk enhet på timerinngangen "I"han teller tiden som er gitt på innspillet"PT"og bytter utsettelse av tidsforsinkelse"Q"fra logisk null til en. Etter at den første tidtakeren (T1) er utløst av et signal fra utgangen (Q), begynner tiden å telle på den andre tidtakeren (T2), og etter en tid som er spesifisert ved PT-inngangen, sender den andre tidtakeren også en logisk enhet til sin utgang (Q) .

For å styre utganger (i programmet - KM3, km4 og KM5) 3 spoler med elektromagnetisk starter er tilkoblet. Den første av dem slås på umiddelbart når du slår på KM1 eller KM2 og kobler maksimal motstand til motorens rotor, km4 og KM5 slå på med timer og vekselvis kortslutningsdel av startmotstanden. Etter å ha startet motoren, forblir alle tre starterne i på-stilling.

element OR (logisk ELLER) nødvendig for å starte en av de to hovedstarterne samtidig, ble den delen av kretsen som var ansvarlig for trestegs motoroppstart inkludert i arbeidet. Hvis det er en logisk enhet ved en av inngangene til elementet "OR", overføres en logisk enhet til utgangen, det vil si at det er nok signal til hvilken som helst av inngangene.

Mellom tidtakere og kontrollutganger OG med en av de inverse inngangene (inngangssirkelen). For dette elementet vises en logisk enhet ved utgangen bare når et logisk enhetssignal påføres en normal inngang, og en logisk null blir brukt til en omvendt.

Det samme elementet, bare med to inverse innganger, ligger ved siden av inngangene "SA_verh" og "SA_niz", og mottar signaler fra spaken. Dette er nødvendig for å sikre at alle startere på utgangene er slått av når bryteren settes tilbake i nullstilling, når både Up- og Down-kretsene er åpne.

Hvis det er to logiske nuller ved inngangen til et slikt element OG gir en logisk enhet ved utgangen fra elementet. Dette signalet kommer gjennom programmet til innspillingen av triggere "RESET", triggere tilbakestilles til null, og startere på utgangene er deaktivert. Elementer OG med en omvendt inngang mellom tidtakere og utganger KM3 og km4 slå av disse utgangene, og følg deretter av, startmotorene som er ansvarlige for å skifte motstander i rotorkretsen når motoren er stoppet.

For å angi en omvendt inngang eller utgang, må du flytte musen til funksjonsblokken, velge ønsket inngang eller utgang, trykke på høyre museknapp og velge "Inverter". Tilsvarende kan enhver omvendt inngang eller utgang konverteres til normalt.

elementer OG Nummer 5 og 10 lar ikke startere som er ansvarlige for å kjøre Up and Down-motoren slå seg på samtidig (beskyttelse mot kortslutning i strømkontaktene til startene mens du slår dem på). Selv om dette i dette skjemaet med en spakbryter, er dette ikke mulig.Men siden blokkerende kontakter av denne typen var til stede i den opprinnelige stafettkretsen, ble det besluttet å holde dem i programmet for PLC.

Og til slutt gjenstår det å sikre øyeblikkelig avstengning av den elektriske motoren når du åpner noen av kontaktene på inngangen. Tilstedeværelsen av triggere i kretsen tillot ikke å gjøre dette innledningsvis. For at kretsen skal fungere korrekt i nødstilfeller (utløsing av sikkerhetskontakter, kontakter til turbryterne, spenningsrelékontakt eller knappen "Generelt stopp"), ble en krets lagt til to kjeder med elementer IKKE og OR (4 og 7).

Elementet IKKE går foran den logiske enheten ved inngangen til den logiske null ved utgangen og omvendt - null ved inngangen til enheten ved utgangen. Kan du forklare hvordan kjedene fra NOT og OR fungerer i programmet? Skriv i kommentarene.

CFC-programemulering i CoDeSys

Etter å ha laget programmet, kan du sjekke det inn CoDeSys i emuleringsmodus. For å gjøre dette, velg "Emuleringsmodus" i fanen "Online", klikk på "Koble til" -knappen, og sett deretter den logiske enheten til alle innganger - "TRUE", skriv disse verdiene til programmet ved å klikke på"Ctrl" + F7 og klikk F5 å starte.

Emulasjonsmodus iCoDeSys:

Simulerer inngangsbytte ("TRUE"Og"FALSK") kan du se på endring av kretsløp i blått (signalsti) og endring i tilstanden til utgangene. Etter hver endring i inngangstilstanden, ikke glem å skrive disse verdiene til programmet ved å trykke på"Ctrl" + F7. For å deaktivere emuleringsmodus, klikk på "Stopp", deretter "Koble fra" på fanen "Online" og fjern merket for "Emuleringsmodus".

konklusjon

Nok en gang vil jeg merke at dette prosjektet utelukkende var relatert til utdanningsmål og ennå ikke er testet på en virkelig programmerbar kontroller. Hvis du har spørsmål, og noe av det ovennevnte ikke er klart, kan du spørre i kommentarene, jeg vil prøve å svare på dem. Og det er også veldig viktig for meg å få svar på spørsmålet - skal jeg fortsette å skrive artikler om dette emnet? Generelt er jeg klar til å lytte til alle konstruktive kommentarer og forslag.

Comments

[#1 Serge]

Fortsett selvfølgelig, personlig, for meg, en elektriker, dette er alltid verdifull informasjon, for ikke å glemme profilen din.

[#2 Ilai]

Det er bare fantastisk, etter min mening, virkelig relevante emner, bare eksemplefilen med plc-programmet mangler, uten den, er jeg lei meg for å kjøre et slikt utvalg med hendene, men jeg vil teste programmet. Og så etter min mening en av de mest nyttige utgivelsene. Tusen takk. Bare utmerket, vi venter på mer.

[#3 Valera]

Flott artikkel, du må virkelig fortsette å skrive artikler om emnet PLS-programmering. Tusen takk til forfatteren for kunnskapen som er oppnådd i denne artikkelen.

[#4 Gennady Semenov]

Med stor glede leste jeg alle artiklene dine. Fortsett, og denne artikkelen er veldig interessant.