Krovininio lifto elektros grandinės atnaujinimo naudojant programuojamą valdiklį (PLC) pavyzdys

Pastaruoju metu vis labiau populiarėja įvairių technologinių procesų automatizavimo tema naudojant programuojamus valdiklius (PLC). Nepaisant to, internete yra labai mažai praktinių straipsnių, kuriuose pateikiami realūs šių PLC programavimo pavyzdžiai. Ši tema yra labai įdomi, nes jis yra elektros įrangos, elektronikos ir programavimo sankirtoje. Išmokti rašyti PLC programas įmanoma net jų neturint. Tam labai padeda emuliacijos režimas, galimas visuose šiuolaikiniuose programinės įrangos paketuose.

Šiame straipsnyje aš parodysiu relės įtaisų (starterių, relių) pastatytos elektros grandinės pavertimo programa, kuri veiks valdiklyje, pavyzdį. Aš turiu iš karto pasakyti, kad tai tik mažas švietimo projektas ir nepretenduoju į nieko daugiau paaiškinimą, kaip tik į pagrindinius PLC programavimo principų paaiškinimą konkrečiu pavyzdžiu.

Krovinių riedėjimo relė

Pradinė šio projekto schema yra gana paprasta krovininio lifto (krovininio lifto) su svirties valdymu dviem aukštais schema. Diagrama parodyta paveikslėlyje žemiau.

Savivaldybės elektrinis keltuvas su vienu varikliu dviejose stotelėse

Grandinėje yra tik vienas variklis, kuris kelia ir nuleidžia keltuvą tarp dviejų aukštų. Tai yra grįžtamasis trifazis asinchroninis variklis, turintis 380 V fazinį rotorių. Prie variklio rotoriaus yra prijungti paleidimo varžai ir trijų elektromagnetinių starterių kontaktai, kurie leidžia variklį užvesti 3 etapais. Šis sprendimas leidžia paleisti variklį sumažinti jo paleidimo srovę ir padidinti paleidimo momentą.

Variklio paleidimas automatizuotas naudojant tris pagreičio reles (1RU - 3RU). Tai yra įprasti 24 voltų nuolatinės srovės laikmačiai. Jų galiai yra žemyn nukreiptas transformatorius ir lygintuvas.

Prie variklio gnybtų yra prijungtas trifazis blokas elektromagnetinis stabdys, kuris, kai variklis įtampa įtampa, stabdo jo veleną, o kai įtampa dingsta, variklio velenas akimirksniu užspaudžiamas ir fiksuojamas fiksuotoje padėtyje.

Variklio atbulinė eiga naudojant dviejų elektromagnetinių starterių kontaktus (diagramoje B ir H). Maitinimas grandinei tiekiamas per grandinės pertraukiklį (ant grandinės - WU) ir grandinės pertraukiklį (1A).

Įtraukti į lifto darbą galima tik esant įtampai. Jį valdo įtampos relė (PH), kuri yra kairėje grandinės pusėje. Taip pat yra lizdai ir varpas, kurį galima įjungti iš bet kurios svetainės, norint paskambinti laidininkui.

Veleno ir kabinos durys atidaromos ir užsidaromos rankiniu būdu. Liftas valdomas svirties jungikliu į tris padėtis - „Aukštyn“, „Žemyn“ ir „Nulis“.

Kai rankena perkeliama į vieną iš kraštutinių padėčių, liftas pradeda judėti, o pasiekus norimas grindis rankena mechaniškai perkeliama į „Nulio“ padėtį. Tokiu atveju jungiklio grandinėje esantys kontaktai nutrūksta, starterio ritė atjungiama, variklis atjungiamas nuo tinklo, jo rotoriaus grandinėje esantys kontaktai atidaromi ir liftas sustos. Po to galite pradėti lifto judėjimą priešinga kryptimi.

Krovininis liftas priklauso pavojingiems įrenginiams, o jo grandinėje (kaip ir bet kurio lifto schemoje) yra daugybė skirtingų blokavimų. galinio jungiklio kontaktai ir įvairių apsauginių įtaisų kontaktai.

Šioje schemoje tai yra jungikliai (galiniai), valdantys kabinos durų uždarymą, velenų apatiniame ir viršutiniame aukštuose, kabinos pakėlimą ir nuleidimą virš darbinės viršutinės ir apatinės zonų, „kėlimo lynų„ laisvumo “kontaktus, kurie atsidaro, kai trosas nutrūksta ar atsilaisvina, ant kurio jis sveria. lifto kabina, greičio ribotuvo, gaudiklio ir kabelio įtempiklio kontaktai. Iš viso - 14 diskrečiųjų jutiklių.

Kai atidaromas kuris nors iš išvardytų kontaktų, lifto variklis turi akimirksniu išsijungti ir stabdyti, todėl visi jutikliai, įtampos relės kontaktas ir mygtukas „Bendras sustabdymas“ yra sujungti nuosekliai į variklį valdančių elektromagnetinių pavarų ritės grandinę.

Krovininio lifto PLC programos sudarymas

Užduotis buvo ta, kad nieko nekeisdami įrenginyje, iš esmės lifto veikimą ir valdymą, naudodami programuojamą valdiklį, perkelkite jo grandinę iš pasenusio relės vaizdo į pasirinktį.

Programos formos privalumas kontroliuojant diegimą yra tas, kad ateityje, jei norima, programą bus galima lengvai modifikuoti, patobulinti keltuvo valdymo patogumą, pakeisti jo veikimo logiką ir patobulinti jo funkcionalumą. Tačiau šiuos veiksmus turi atlikti lifto konstrukcijos pakeitimas ir kitų papildomų įtaisų įtraukimas į grandinę. Mūsų versijoje tokia užduotis nebuvo iškelta.

Šiuo atveju buvo pasiūlyta galimybė modernizuoti krovininio lifto elektrinę įrangą keičiant jo valdymo schemą tokiu būdu, kad, pavyzdžiui, visiškai niekas nepasikeistų žmogui, valdančiam tokį mechanizmą.

Todėl mes išsaugosime pagrindinį lifto valdymo įrenginį - svirties jungiklį ir paliksime asinchroninį variklį su faziniu rotoriu su jo trijų etapų paleidimu, nors mes vis tiek norime jį pakeisti asinchroniniu varikliu su voverės narvelio rotoriu, kuris įjungiamas per minkštą starterį. Tačiau kol kas to nepadarysime, nes šis sprendimas labai supaprastins elevatoriaus elektros grandinę, o tai nėra labai sudėtinga.

Taigi mes padalinsime savo schemą į keturias zonas (lifto schemą žr. Paveikslėlyje).

1 zonoje nieko neliesime, nes ji yra atsakinga už garsų lifto iškvietimą ir kontroliuoja įtampos buvimą grandinėje. 2 zona su varikliu, elektromagnetiniais stabdžiais ir starterių galios kontaktais taip pat nesikeičia. Visi įrenginiai iš 4 zonos gali būti ištrinti, nes kontaktų įtraukimo į variklio rotoriaus grandinę tvarką, kai jis užvedamas, kontroliuoja programinės įrangos laikmačiai. Lieka 3 zona. Pagrindinis modernizavimas paveiks šią konkrečią zoną.

Kaip valdytoją imame PLC kompaniją „Avinas“. Programa jam bus kalba Plg. Mano manymu, tai yra patogiausia kalba pradedantiesiems. Jis labai panašus į kalbą apie funkcinius blokus Fbdbet su savo mažomis savybėmis. Taigi daugelis mėgsta kitą puikią kalbą - kopėčių kalba LD. Aš nieko prieš, bet toliau Plg Man patogiau sudaryti programą PLC, todėl aš naudojau šią kalbą, bet čia viskas yra kiekvienam. Norėdami sudaryti programą, kurią naudojame pakuotė „CoDeSys“ 2.3.

Programa yra funkcinių blokų rinkinys (IR, ARBA, NE, trigeriai ir laikmačiai). Krovininio lifto darbo programa kalba Plg:

Iš pradžių mums reikės blokų IR (elementas Ir). Elemento išvestyje yra loginis vienetas (programoje -"TIKRA") tik tada, kai loginiai vienetai taip pat yra visuose įėjimuose. Jei net vieno įėjimo būsena skiriasi nuo vieningumo, tada išėjimas nustatomas į nulį (programoje - "Melagingas").

Šis elementas padės mums sutvarkyti visus blokuojančius ir saugos kontaktus (atskiras įvestis), ir, kaip jūs prisimenate, jų yra 14 (programoje jie nurodomi pavadinimu SQ1 - SQ14). Į bloko įvestį IR mes taip pat jungiame įtampos relės kontaktą ir mygtuką „General stop“ (SB1). Patogumui visus kontaktus padariau iš 3 elementų IR, o paskui panaudojo kitą, kad sujungtų juos į vieną grandinę.

Pagal numatytuosius nustatymus, pridedant programą, bet kuris funkcinis vienetas turi 2 įėjimus. Jei reikia, pridėkite papildomą įvestį, pele reikia pažymėti bloką, paspausti dešinįjį jo mygtuką ir pasirinkti „Blokuoti įvestį“. Taigi, prie bloko galite pridėti bet kokį reikiamą skaičių papildomų įėjimų.

Svirties jungiklis yra prijungtas prie dviejų valdiklio įėjimų (programoje - „SA_verh“ ir „SA_niz“). Jungiklis kiekvienoje iš dviejų kraštutinių padėčių pateikia loginį vienetą vienai iš dviejų RS trigeriai („RS_verh“ arba „RS_niz“). Trigeris yra starterio ritės su blokavimo kontaktu relės valdymo grandinėje analogas.

Norėdami įgalinti, pateikite loginį vienetą kontaktui „NUSTATYTI"išjungti - įjungta"NUSTATYTI". Triggerio išvestis “Q1"perduoda signalą į vieną iš valdiklio išėjimų -"KM1" arba "KM2prie kurių yra prijungta solenoidinės ritės. Starteriai perjungia kontaktus ir valdo variklį.

Trijų etapų startas programoje organizuojamas naudojant 2 laikmačiai "TON". Taikant loginį vienetą laikmačio įėjimui "IN"jis skaičiuoja įvestą laiką"PT"ir perjungia laiko uždelsimo išėjimą"Q"Nuo loginio nulio iki vieno. Po pirmojo laikmačio (T1) suveikimo signalo iš jo išėjimo (Q), laikas pradedamas skaičiuoti ant antrojo laikmačio (T2) ir praėjus PT įvestyje nurodytam laikui, antrasis laikmatis taip pat siunčia loginį vienetą į savo išėjimą (Q). .

Valdiklio išėjimams (programoje - KM3, KM4 ir KM5) Prijungtos 3 elektromagnetinio starterio ritės. Pirmasis iš jų įsijungia iškart, kai įjungiate KM1 arba KM2 ir sujungia maksimalų pasipriešinimą variklio rotoriui, KM4 ir KM5 įjungti laikmačiu ir pakaitomis paleisti trumpąją jungimo dalį nuo pradinės varžos. Užvedę variklį visi trys starteriai lieka įjungtoje padėtyje.

Punktas ARBA (logiška ARBA) reikalingi norint vienu metu paleisti vieną iš dviejų pagrindinių starterių, į darbą buvo įtraukta grandinės dalis, atsakinga už trijų pakopų variklio paleidimą. Jei vienoje iš elemento įėjimų yra loginis vienetas "ARBA", jo išėjimui perduodamas loginis vienetas, tai yra, jo veikimui pakanka signalo bet kuriame iš jo įėjimų.

Tarp laikmačių ir valdiklio išėjimų IR su vienu iš atvirkštinių įėjimų (įvesties apskritimas). Šio elemento loginis vienetas išvestyje pasirodo tik tada, kai loginis vieneto signalas įvedamas į įprastą įvestį, o loginis nulis taikomas atvirkštiniam.

Tas pats elementas, tik su dviem atvirkštiniais įėjimais, yra šalia įėjimų „SA_verh“ ir „SA_niz“, gaunantiems signalus iš svirties jungiklio. Tai būtina norint užtikrinti, kad visi išvesties starteriai būtų išjungti, kai jungiklis grąžinamas į nulinę padėtį, kai yra atidarytos tiek aukštyn, tiek žemyn.

Jei tokio elemento įvestyje yra du loginiai nuliai IR suteikia loginį vienetą elemento išvestyje. Šis signalas per programą patenka į trigerių įvestį “NUSTATYTI", trigeriai atstatomi iki nulio, o išėjimų starteriai yra išjungti IR su viena atvirkščia įvestimi tarp laikmačių ir išėjimų KM3 ir KM4 atjunkite šiuos išėjimus ir atitinkamai atjunkite starterius, atsakingus už pasipriešinimo rotoriaus grandinėje manevravimą, kai variklis yra sustabdytas.

Norėdami nustatyti atvirkštinį įvestį ar išvestį, turite perkelti pelę į funkcinį bloką, pasirinkti norimą įvestį ar išvestį, paspausti dešinįjį pelės mygtuką ir pasirinkti „Invertuoti“. Panašiai bet kurią atvirkštinę įvestį ar išvestį galima konvertuoti į normalią.

Daiktai IR Skaičiai 5 ir 10 neleidžia starteriams, atsakingiems už variklių „Aukštyn“ ir „Žemyn“, įjungimą tuo pačiu metu (apsauga nuo trumpojo jungimo starterių galios kontaktuose juos įjungiant). Nors šioje schemoje su svirties jungikliu tai neįmanoma.Kadangi pradiniame relės kontūre buvo šio tipo blokuojančių kontaktų, buvo nuspręsta juos laikyti PLC programoje.

Galiausiai belieka nedelsiant išjungti elektros variklį, atidarius bet kurį iš įvesties kontaktų. Tai, kad grandinėje yra trigerių, iš pradžių to neleido padaryti. Kad grandinė tinkamai veiktų esant bet kokiai avarijai (apsauginių kontaktų, įjungimo jungiklių kontaktai, įtampos relės kontaktas arba mygtukas „Bendras sustabdymas“), buvo pridėta grandinė dvi elementų grandinės NE ir ARBA (4 ir 7).

Elementas NOT nepaiso loginio vieneto įvestyje iki loginio nulio išvestyje ir atvirkščiai - nulio įvesties į vienetą išvestyje. Ar galite paaiškinti, kaip grandinės iš NOT ir OR veikia programoje? Rašykite komentaruose.

CFC programos emuliacija „CoDeSys“

Sukūrę programą galite ją patikrinti „CoDeSys“ emuliacijos režimu. Norėdami tai padaryti, skirtuke „Prisijungę“ pasirinkite „Emuliacijos režimas“, spustelėkite mygtuką „Prijungti“, tada nustatykite loginį vienetą į visas įvestis - „TIKRA", parašykite šias reikšmes į programą spustelėdami"„Ctrl“" + F7 ir spustelėkite F5 pradėti.

Emuliacijos režimas į„CoDeSys“:

Įvesties perjungimo imitavimas ("TIKRA"ir"Melagingas") galite pasižiūrėti į mėlynų schemų pasikeitimą (signalo kelią) ir išėjimų būsenos pokyčius. Po kiekvieno įvesties būsenos pakeitimo nepamirškite parašyti šių verčių programai paspausdami"„Ctrl“" + F7. Norėdami išjungti emuliacijos režimą, skirtuke „Prisijungę“ spustelėkite „Stabdyti“, tada „Atjunkite“ ir atžymėkite „Emuliacijos režimas“.

Išvada

Dar kartą noriu pažymėti, kad šis projektas buvo susijęs tik su švietimo tikslais ir dar nebuvo išbandytas realiu programuojamu valdikliu. Jei turite klausimų ir bet kuris iš aukščiau išvardytų neaiškus, paklauskite komentaruose, pabandysiu į juos atsakyti. Ir man taip pat labai svarbu gauti atsakymą į klausimą - ar turėčiau ir toliau rašyti straipsnius šia tema? Apskritai esu pasirengęs įsiklausyti į bet kokius konstruktyvius komentarus ir pasiūlymus.