Стартови диаграми на двигателя на езика на схемата на стълбата LD за PLC

С тази статия започваме поредица от учебни материали за създаване на програми за програмируеми логически контролери (PLC) в средата CodeSys. Най-добре е да научите как да програмирате PLC, използвайки практически примери от реалния живот.

Помислете за няколко прости програми, които можете да използвате за управление на индукционни двигатели с клетка на клетката. За да създадем програмите, ще използваме езика на LD схемата на стълбите в CodeSys.

Общо разглеждаме 4 програми за 4 схеми:

1. Схема на включване и изключване на двигателя;

2. Управляващата верига на обратим двигател, използвайки междинното копаещо „Стоп“;

3. Управляващата верига на обратим двигател без използване на междинно копаещо „Стоп“;

4. Контролната верига на реверсивен двигател с помощта на крайни превключватели.

Примерите по-долу са предимно за образователни цели, като не е практично да се използва PLC за такива прости вериги.

Език на диаграмата на стълбата, LD) в руската езикова документация за PLC често се нарича език на релейно-контактните вериги (RKS), Този графичен език е изобретен през 70-те години на XX век и главно е създаден за електротехници, които по онова време е трябвало да надстрояват релейно-контактни вериги с дискретни устройства (релета, таймери, броячи и т.н.) в схеми с използване на програмируеми контролери. Той отдавна е лидер по популярност. сред всички езици за програмиране на IEC PLC.

Езикът на LD (RKS) почти напълно повтаря логиката на електрическите вериги на релейните контакти. Отляво и отдясно са вертикалните вериги, които се считат за силови шини. Между тях има хоризонтални вериги, във всяка от които вляво има различни нормално отворени и нормално затворени контакти, а от дясната страна има намотки (намотки).

Всеки контакт съответства на собствената си логическа променлива (ON или OF), които предават булевото състояние „True“ или „False“ към намотката. В първия случай намотката получава стойността „включено“ (ON), във втория - „off“ (OFF).

На този език е доста лесно да се създават сложни схеми, включващи различни функционални блокове (тригери, таймери, броячи и т.н.), което ви позволява да използвате този език за решаване на почти всяка, дори много сложна задача.

Включване и изключване на двигателя

Първата версия на програмата напълно повтаря най-често срещаните схема с два бутона и електромагнитен стартер.

Бутонът "старт" (B1), когато се натисне, доставя стойността на логическа единица ("True") чрез затворения контакт на стоп бутона (B2) към намотката (K1). Контакт за намотка, свързан успоредно с контакта на първия бутон, е включен и създава верига за блокиране, която захранва намотката при освобождаване на бутона за стартиране.

Тази схема може да бъде опростена с помощта на бобини “Set” и “Reset” (аналог на RS спусъка). Това са много често използвани компоненти на LD езика. В програмите те са проектирани да запомнят състоянието на включване и изключване на електродвигателя или всеки друг изходен елемент. В допълнение към управлението на двигателите с други задвижващи механизми на бобината, Set / Reset често се използва за проследяване на части на машина.

Тъй като LD езикът е разработен въз основа на работата на логически устройства с релейни контакти, бобините „Set” и „Reset” имат свой физически прототип реле в миналото, така наречените „блокиращи релета“. Те често се използват за запаметяване на състоянието на работа на контролния обект по време на прекъсване на електрозахранването.

Това бяха релета с две инсталационни и нулиращи бобини.Когато захранването се подава към монтажната намотка, тя премества вътрешния механизъм в положение „включено“ и това положение се поддържа механично с резе.

Захранването с нулевата намотка доведе до изместване на вътрешния механизъм в изключено положение. Ако никоя от намотките не е била захранвана, релето ще остане в последното си положение. Оттук и името - „блокиращо реле“.

В програмата по-долу, когато импулсен сигнал бъде приложен към зададената намотка, той се задейства и остава включен, докато импулсен сигнал не бъде изпратен до Reset намотка.

В тази схема, ако два бутона се натиснат едновременно (и двата режима „Задаване“ и „Нулиране“ са активни), бобината ще бъде деактивирана. Можете също да промените логиката и да промените приоритета на режимите „Задаване“ и „Нулиране“. В този случай, когато се натиснат едновременно два бутона, бобината ще остане включена.

Схема в режим на емулация:

За да активирате режима на емулация в CodeSys, трябва да поставите отметка в полето „Режим на емулация“ в менюто „Онлайн“, след това „Старт“ (F5) и след задаване на необходимите стойности за контакт, запишете тези стойности на контролера, в този случай виртуално натискане на „Ctrl + F7“.

Обратни вериги включване и изключване на двигателя

Сега се обръщаме към управляващите вериги на обратим електрически двигател с клетка-клетка. Програмата по-долу позволява двигателя да се обърне с помощта на бутоните за напред (B2) и назад (B3) след натискане на междинния стоп бутон (B1) преди всяка промяна в посоката на въртене.

Нормално затворените блокиращи контакти K1 и K2 правят невъзможно включването на двигателя за късо съединение, докато се натискат бутоните напред и назад.

Всички допълнителни блокиращи контакти са свързани последователно с намотките, например в програмата контакти с термично реле QC.

HL1 и HL2 са бобини, отговорни за включването на предупредителните светлини. От тях е възможно да се определи кога моторът се върти в коя посока.

Често се използва програма за управление на електродвигателя, която повтаря релейно-контактната верига с помощта на два сдвоени контакта на бутоните. Такава схема ви позволява да промените посоката на въртене на електродвигателя без да използвате междинния бутон за спиране. Този бутон се използва само когато двигателят спира напълно.

Пример за такава LD схема в CodeSys:

Всички по-горе LD програми са доста прости и много добре приети от електротехниците. В заключение представяме по-сложна програма, използваща таймери (софтуерни аналози на реле за време).

Тази програма ви позволява да контролирате автоматичното движение на обратим електродвигател между две точки със скорост на затвора. След натискане на бутона "Старт" (B2), управляваният от електродвигателя механизъм се движи от точка А до точка Б. Там той спира за 10 секунди и започва да се движи в обратна посока. В точка А, ново спиране за 10 секунди и обратно движение към точка Б.

Контролът на движението се осъществява с помощта на две крайни превключватели (SQ1 и SQ2), а закъсненията във времето за спиране се осигуряват с помощта на два таймера TON. Ще ви разкажем за видовете таймери на CodeSys и особеностите на тяхното използване в програмите в една от следващите статии за преподаване на PLC програмиране.