קטגוריות: חשמלאים מתחילים, בקרי לתכנות
מספר צפיות: 8010
הערות לכתבה: 4
דוגמה לשדרוג המעגל החשמלי של מעלית משא באמצעות בקר לתכנות (PLC)
לאחרונה נושא האוטומציה של תהליכים טכנולוגיים שונים באמצעות בקרים לתכנות (PLCs) הפך פופולרי יותר ויותר. למרות זאת, ישנם מעט מאוד מאמרים מעשיים באינטרנט עם דוגמאות אמיתיות לתכנות PLCs אלה. נושא זה מעניין מאוד, מכיוון זה בצומת של ציוד חשמלי, אלקטרוניקה ותכנות. למידה כיצד לכתוב תוכניות PLC אפשרית אפילו בלי שיהיה להם. מצב האמולציה, הזמין בכל חבילות התוכנה המודרניות, עוזר רבות בכך.
במאמר זה אראה דוגמא לתרגום מעגל חשמלי הבנוי על מכשירי ממסר (ראשונים, ממסרים) לתוכנית שתעבוד על הבקר. אני חייב לומר מייד שמדובר רק בפרויקט חינוכי קטן ואינו מתיימר להסביר דבר יותר מאשר סתם להסביר את העקרונות הבסיסיים של תכנות PLC באמצעות דוגמא קונקרטית.
ממסר ממסר מטען
התוכנית הראשונית לפרויקט זה היא תכנית פשוטה יחסית של מעלית משא (מעלית משא) עם בקרת מנוף על שתי קומות. התרשים מוצג באיור למטה.
להניף מנוף חשמלי עירוני עם מנוע אחד בשתי עצירות
במעגל ישנו רק מנוע אחד, שמעלה ומוריד את המעלית בין שתי קומות. זהו מנוע אסינכרוני תלת-פאזי הפיך עם רוטור שלב 380 וולט. נגדי התחלה ואנשי קשר של שלושה מתחילים אלקטרומגנטיים מחוברים לרוטור המנוע, ומאפשרים להפעיל את המנוע בשלושה שלבים. פיתרון זה מאפשר בתהליך הפעלת המנוע להפחית את זרם ההתחלה שלו ולהגדיל את מומנט ההתחלה.
הפעלת המנוע אוטומטית באמצעות שלושה ממסרי תאוצה (1RU - 3RU). אלה טיימני DC וולט קונבנציונליים. לכוחם יש שנאי מוריד ו מיישר.
בלם אלקטרו-מגנטי בלוק תלת פאזי מחובר למסופי המנוע, שכאשר מתח מופעל על המנוע, בולם את צירו, וכאשר המתח נעלם, מוט המנוע מהדק באופן מיידי ומתוקן במצב קבוע.
הפוך מנוע באמצעות אנשי קשר של שני מתחילים אלקטרומגנטיים (בתרשים B ו- H). הכוח למעגל מועבר דרך מפסק (במעגל - WU) ומפסק (1A).
הכללה בעבודה של המעלית אפשרית רק בנוכחות מתח. הוא נשלט על ידי ממסר מתח (PH), שנמצא בצד שמאל של המעגל. ישנם גם שקעים ופעמון שניתן להדליק מכל אתר להתקשר למוליך.
דלתות הפיר ותא הנוסעים נפתחים וסוגרים ידנית. המעלית נשלטת באמצעות מתג המנוף לשלושה עמדות - "למעלה", "מטה" ו"אפס ".
כאשר הידית מועברת לאחת התנוחות הקיצוניות, המעלית מתחילה לנוע וכשמגיעים לרצפה הרצויה, הידית מועברת מכנית למצב "אפס". במקרה זה, המגעים במעגל המתגים נשברים, סליל המתחיל מנוטרל, המנוע מנותק מהרשת, המגעים במעגל הרוטור שלו נפתחים והמעלית נעצרת. לאחר מכן תוכלו להתחיל את תנועת המעלית בכיוון ההפוך.
מעלית המשא שייכת למכשירים בסיכון גבוה ובמעגל שלה (כמו בתכניות של מעליות כלשהן) יש מספר גדול של מנעולים שונים אנשי קשר עם מתג הגבלה ואנשי קשר של אמצעי הגנה שונים.
בתכנית זו, מדובר במתגי נסיעה (סוף) השולטים על סגירת דלתות הבקתה, פירים בקומות התחתונות והעליונות, הגבהה והורדה של תא הנוסעים מעל אזורי העבודה העליונים והתחתונים העובדים, המגעים של "הרפיון של החבלים המניפים" שנפתחים כאשר הכבל נחלש או משוחרר תא מעלית, אנשי קשר של מגביל המהירות, התפסן ומותח הכבלים. בסך הכל - 14 חיישנים בדידים.
כאשר כל אחד מהמגעים הרשומים נפתח, על מנוע המעלית לכבות ולבלם באופן מיידי, ולכן כל החיישנים, מגע ממסר המתח וכפתור "עצירה כללית" מחוברים בסדרה למעגל הסליל של המפעילים האלקטרומגנטיים השולטים במנוע.
יצירת תוכנית PLC למעלית משא
המשימה הייתה שבלי לשנות שום דבר במכשיר, באופן עקרוני, תפעול ובקרת המעלית, העבירו את המעגל שלו מתצוגת ממסר מיושנת לאופציה באמצעות בקר לתכנות.
היתרון של טופס התוכנית לשליטה בהתקנה הוא שבעתיד, אם תרצה, ניתן לשנות את התוכנית בקלות, לשפר את הנוחות של שליטת המעלית, לשנות את היגיון פעולתה ולשפר את הפונקציונליות שלה. אך פעולות אלה חייבות להיות מלוות בשינוי בעיצוב המעלית ובהוספת מכשירים נוספים נוספים למעגל. בגרסתנו משימה כזו לא הוצגה.
במקרה זה, הוצעה אפשרות לחדש את הציוד החשמלי של מעלית משא על ידי שינוי תוכנית השליטה שלה בגישה כזו, למשל, ששום דבר לא ישתנה לאדם המפעיל מנגנון כזה.
לכן נחסוך את מכשיר הבקרה הראשי עבור ההרמה - מתג המנוף ונשאיר את המנוע האסינכרוני עם הרוטור פאזה עם ההפעלה התלת-שלביתית שלו, אם כי ברצוננו להחליף אותו במנוע אסינכרוני ברוטור כלוב הסנאי, המופעל באמצעות המתנע הרך. אך לעת עתה, לא נעשה זאת, שכן פיתרון זה יפשט מאוד את המעגל החשמלי של המעלית, שאינו מסובך במיוחד.
אז, נחלק את התוכנית שלנו לארבעה אזורים (ראו ערכת המעליות באיור).
באזור 1 לא ניגע בשום דבר, כי היא אחראית לשיחת הקול של המעלית ולבקרת על נוכחות המתח במעגל. אזור 2 עם המנוע, הבלם האלקטרומגנטי ומגעי הכוח של המתחילים אינו משתנה. ניתן למחוק את כל המכשירים מאזור 4 מכיוון סדר הכללת אנשי הקשר במעגל הרוטור של המנוע בעת הפעלתו יושלט על ידי עיתוני תוכנה. נותר אזור 3. המודרניזציה העיקרית תשפיע על אזור מסוים זה.
כבקר, אנו לוקחים את חברת PLC טלה. התוכנית בשבילו תהיה בשפה עמנו. לדעתי זו השפה הנוחה ביותר למתחילים. הוא דומה מאוד לשפה של בלוקים פונקציונליים Fbdאבל עם תכונות קטנות משלו. כל כך הרבה אוהבים שפה נהדרת אחרת - שפת סולם LD. אין לי דבר נגד, אלא הלאה עמנו יותר נוח לי להרכיב תוכנית PLC, אז השתמשתי בשפה הזו, אבל כאן הכל בשביל כולם. כדי להרכיב את התוכנית בה אנו משתמשים החבילה CoDeSys 2.3.
תוכנית היא קבוצה של בלוקים פונקציונליים (ו, או, לא, מפעילים וטיימרים). תוכנית העבודה של מעלית המטען בשפה עמנו:
בתחילה נצטרך חסימות ו (אלמנט ו-). בפלט האלמנט נמצאת יחידה לוגית (בתוכנית -"אמת") רק כאשר יחידות לוגיות נמצאות גם בכל התשומות. אם מצב אפילו קלט אחד שונה מהאחדות, אז הפלט מאופס לאפס (בתוכנית - "שקר").
אלמנט זה יעזור לנו לארגן את כל אנשי הקשר השזורים ואנשי הקשר הבטיחותיים (כניסות בדידות), וכפי שאתה זוכר, ישנם 14 מהם (בתוכנית הם מצויינים תחת השם SQ1 - SQ14). לכניסת הבלוק ו אנו מחברים גם את המגע של ממסר המתח ואת הכפתור "עצירה כללית" (SB1). לשם הנוחות יצרתי את כל אנשי הקשר על 3 אלמנטים וואז השתמשו באחד אחר כדי לשלב אותם לשרשרת אחת.
כברירת מחדל, כאשר מוסיפים לתוכנית, לכל יחידה פונקציונלית יש 2 כניסות. אם אתה צריך להוסיף קלט נוסף, עליך להצביע על החסימה בעזרת העכבר, לחץ על הכפתור הימני עליו ובחר "חסום קלט". כך, תוכלו להוסיף לחסימה את כל המספר הדרוש של כניסות נוספות.
מתג המנוף מחובר לשתי כניסות של הבקר (בתוכנית - "SA_verh" ו- "SA_niz"). מתג בכל אחת משתי העמדות הקיצוניות שלו מספק יחידה לוגית לאחת מהשתיים ר.ס. מפעילה ("RS_verh" או "RS_niz"). ההדק הוא אנלוגי של סליל המתנע עם מגע חסום במעגל בקרת ממסר.
כדי לאפשר זאת, שלח את היחידה הלוגית לאיש הקשר "הגדר"להשבית - על"אפס". פלט הדק "Q1"מעביר אות לאחת מפלטי הבקר -"KM1" או "KM2"שאליו קשורים סלילי סולנואיד. המתחילים מחליפים אנשי קשר ושולטים במנוע.
ההתחלה התלת-שלביתית בתוכנית מאורגנת באמצעות 2 טיימרים "TON". בעת החלת יחידה לוגית על קלט הטיימר "IN"הוא סופר את הזמן שניתן במבוא"PT"ומחליף את פלט השהיית הזמן"ש"מאפס הגיוני לאחד. לאחר שהטיימר הראשון (T1) מופעל על ידי אות מפלטו (Q), הזמן מתחיל לספור על הטיימר השני (T2) ואחרי זמן שצוין בכניסה PT, הטיימר השני גם שולח יחידה לוגית לפלט שלו (Q) .
ליציאות בקר (בתוכנית - KM3, KM4 ו KM5) מחוברים 3 סלילי מתנע אלקטרומגנטי. הראשון מהם נדלק מייד כשאתה מדליק את KM1 או KM2 ומחבר את ההתנגדות המרבית לרוטור של המנוע, KM4 ו KM5 נדלק על ידי טיימר וחילוף הקצר לסירוגין מהתנגדות ההתחלה. לאחר הפעלת המנוע, כל שלושת המתחילים נשארים במצב דולק.
פריט או (הגיוני או) הדרוש כדי להפעיל בו זמנית את אחד משני המתחילים הראשיים, חלק המעגל האחראי להפעלת המנוע התלת-שלבי נכלל בעבודה. אם יש יחידה הגיונית באחת מכניסות האלמנט "או", יחידת לוגית מועברת לפלט שלה, כלומר, לצורך פעולתה, מספיק די באות אחת מכניסותיו.
בין טיימרים לפלט בקר ו עם אחת מהכניסות ההפוכות (מעגל קלט). עבור אלמנט זה, יחידה לוגית בפלט מופיעה רק כאשר מופעל אות יחידה לוגית על כניסה רגילה, ואפס לוגי מוחל על אחד הפוך.
אותו אלמנט, רק עם שני כניסות הפוכות, ממוקם לצד הכניסות "SA_verh" ו- "SA_niz", ומקבל אותות ממתג המנוף. זה הכרחי על מנת להבטיח שכל המתחילים ביציאות יכובו כאשר המתג יוחזר למצב האפס, כאשר גם מעגלי למעלה וגם למטה פתוחים.
אם יש שני אפסים לוגיים בכניסה של אלמנט כזה ו נותן יחידה לוגית בפלט האלמנט. האות הזה מגיע דרך התוכנית לקלט של טריגרים "אפס", הטריגרים מתאפסים לאפס והמתחילים ביציאות מושבתים. אלמנטים ו עם קלט הפוך אחד בין טיימרים לפלטים KM3 ו KM4 כבה את היציאות הללו, ובהתאם, כבה את המתחילים האחראים על כוונון ההתנגדות במעגל הרוטור כאשר עצירת המנוע.
כדי להגדיר קלט או פלט הפוך, עליך להזיז את העכבר לחסימה הפונקציונלית, לבחור את הקלט או הפלט הרצוי, לחץ על לחצן העכבר הימני ובחר "הפוך". באופן דומה, ניתן להמיר כל קלט או פלט הפוך לנורמלי.
פריטים ו המספרים 5 ו -10 אינם מאפשרים להפעיל את המתחילים האחראים להנעת מנוע מעלה ומורד בעת ובעונה אחת (הגנה מפני קצר חשמלי במגעי הכוח של המתחילים בזמן הדלקתם). אם כי בסכמה זו עם מתג מנוף, הדבר אינו אפשרי.אולם מכיוון שחסימה של קשרים מסוג זה נמצאו במעגל הממסרים המקורי, הוחלט לשמור אותם בתוכנית ל- PLC.
ולבסוף, נותר לספק כיבוי מיידי של המנוע החשמלי בעת פתיחת כל המגעים בכניסה. נוכחותם של טריגרים במעגל לא אפשרה זאת בתחילה. על מנת שהמעגל יעבוד נכון בכל מקרה חירום (הפעלת אנשי קשר בטיחותיים, אנשי קשר של מתגי הנסיעה, קשר ממסר מתח או כפתור "עצירה כללית"), נוסף מעגל שתי שרשראות אלמנטים לא ו או (4 ו- 7).
האלמנט NOT קודם ליחידה הלוגית בכניסה לאפס הלוגי בפלט ולהיפך - האפס בכניסה ליחידה ביציאה. האם אתה יכול להסביר כיצד השרשראות מ- NOT ו- OR עובדות בתוכנית? כתוב בתגובות.
אמולציה של תוכנית CFC ב- CoDeSys
לאחר יצירת התוכנית תוכלו לבדוק זאת CoDeSys במצב אמולציה. לשם כך, בחר "מצב אמולציה" בכרטיסייה "מקוון", לחץ על כפתור "התחבר", ואז הגדר את היחידה הלוגית לכל התשומות - "אמת", כתוב ערכים אלה לתוכנית על ידי לחיצה על"Ctrl" + F7 ולחץ F5 להתחיל.
מצב אמולציה בתוךCoDeSys:
הדמת מיתוג קלט ("אמת"ו-"שקר") אתה יכול להסתכל על שינוי המעגלים בכחול (נתיב אות) והשינוי במצב היציאות. לאחר כל שינוי במצב הקלט, אל תשכח לכתוב ערכים אלה לתוכנית על ידי לחיצה על".Ctrl" + F7. כדי להשבית את מצב ההדמיה, לחץ על "עצור", ואז על "התנתק" בכרטיסייה "מקוון" ובטל את הסימון של "מצב החיקוי".
מסקנה
שוב אני רוצה לציין כי פרויקט זה היה קשור אך ורק למטרות חינוכיות ועדיין לא נבדק בבקר לתכנות אמיתי. אם יש לך שאלות וכל מהאמור לעיל לא ברור, שאל בתגובות, אנסה לענות עליהן. וזה גם מאוד חשוב לי לקבל תשובה לשאלה - האם עלי להמשיך לכתוב מאמרים בנושא זה? באופן כללי, אני מוכן להקשיב לכל הערות והצעות בונות.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: