Пример надоградње електричног круга теретног лифта помоћу програмабилног регулатора (ПЛЦ)

У последње време све је популарнија тема аутоматизације различитих технолошких процеса помоћу програмабилних регулатора (ПЛЦ). Упркос томе, на Интернету постоји врло мало практичних чланака са стварним примерима програмирања ових ПЛЦ-ова. Ова тема је веома занимљива, јер налази се на споју електричне опреме, електронике и програмирања. Научити како да пишете ПЛЦ програме могуће је и да их нема. Режим емулације, који је доступан у свим модерним софтверским пакетима, много помаже у томе.

У овом ћу чланку показати примјер превођења електричног круга изграђеног на релејним уређајима (стартери, релеји) у програм који ће радити на контролеру. Морам одмах рећи да је ово само мали образовни пројекат и не претвара се да објашњава ништа више од пуког објашњавања основних принципа ПЛЦ програмирања конкретним примером.

Теретни релеј

Почетна схема за овај пројекат је релативно једноставна шема теретног лифта (теретног лифта) са контролом полуге на два спрата. Дијаграм је приказан на слици испод.

Градско подизање електричног круга с једним мотором на два заустављања

У кругу је само један мотор који подиже и спушта лифт између два спрата. Ово је реверзибилни трофазни асинхрони мотор са 380 В. Ово решење омогућава у току покретања мотора да смањи своју стартну струју и повећа стартни обртни момент.

Покретање мотора се аутоматизује помоћу три релеја за убрзање (1РУ - 3РУ). То су конвенционални 24-волтни ДЦ тајмери. За њихову снагу постоји падајући трансформатор и исправљач.

Трофазна блок-електромагнетска кочница спојена је на терминале мотора, која, када се напон примјени на мотор, кочи осовину, а када напон нестане, осовина мотора се одмах стеже и фиксира у фиксном положају.

Мотор уназад користећи контакте два електромагнетна стартера (на дијаграму Б и Х). Снага у кругу се напаја преко прекидача (на кругу - ВУ) и прекидача (1А).

Укључивање у рад лифта могуће је само уз напон. Управља се напонским релејем (ПХ) који се налази на левој страни круга. Такође постоје утичнице и звоно, које се може укључити са било ког места да би се позвао диригент.

Врата осовине и кабине отварају се и затварају ручно. Лифтом се управља прекидачем полуге у три положаја - "Горе", "Доље" и "Нула".

Када се ручица помери у једном од крајњих положаја, лифт се почиње померати и када се достигне жељени под, ручица се механички помера у положај „нула“. У том случају се контакти у прекидачком кругу прекидају, намотај стартера се искључује, мотор се искључује из мреже, контакти у кругу његовог ротора се отварају и лифт се зауставља. Након тога можете покренути кретање лифта у супротном смеру.

Теретни лифт припада уређајима високог ризика и у његовом кругу (као у круговима било којег лифта) постоји велики број различитих закључавања контакти с крајњим прекидачем и контакте разних заштитних уређаја.

У овој шеми, то су путни (крајњи) прекидачи који контролишу затварање врата кабине, осовине на доњем и горњем спрату, подизање и спуштање кабине изнад радне горње и доње зоне, контакти „лабавих подизних ужади“ који се отварају када је кабл ослабљен или лабављен. кабина лифта, контакти ограничавача брзине, хватач и затезач каблова. Укупно - 14 дискретних сензора.

Када се отвори било који од наведених контаката, мотор лифта мора се одмах искључити и кочити, због чега су сви сензори, контакт релеја напона и тастер „Генерал стоп“ повезани серијски на круг завојнице електромагнетских актуатора који управљају мотором.

Израда ПЛЦ програма за теретни лифт

Задатак је био да, без икаквих промена у уређају, у принципу рада и контрола лифта, свој круг пребаци са застарелог релејног приказа у опцију помоћу програмибилног контролера.

Предност програмског облика за контролу инсталације је у томе што се у будућности програм може, по жељи, лако модификовати, побољшати практичност управљања дизалом, променити логику његовог рада и побољшати његову функционалност. Али ове акције морају бити праћене променом дизајна лифта и додавањем других додатних уређаја у круг. У нашој верзији такав задатак није био постављен.

У овом случају је предложена опција за модернизацију електричне опреме теретног лифта променом његове шеме управљања таквим приступом да, на пример, особа која управља таквим механизмом не би апсолутно ништа променила.

Стога ћемо сачувати главни управљачки уређај подизача - прекидач полуге и оставити асинхрони мотор с фазним ротором са трофазним покретањем, мада га и даље желимо замијенити асинхроним мотором са рото-кавезним ротором, који се укључује преко меког стартера. Али за сада то нећемо учинити, јер ће ово решење увелике поједноставити електрични круг лифта, што није баш компликовано.

Дакле, нашу схему ћемо поделити у четири зоне (види шему лифта на слици).

У зони 1 нећемо ништа дирати, јер она је одговорна за звучни позив лифта и контролише присуство напона у кругу. Зона 2 са мотором, електромагнетном кочницом и напајањем покретача такође се не мења. Сви уређаји из зоне 4 могу се избрисати, јер редослед укључивања контаката у кругу ротора мотора када се покреће ће контролисати софтверски тајмери. Остаје зона 3. Главна модернизација ће утицати на ову зону.

Као контролер узимамо ПЛЦ компанију Ариес. Програм за њега ће бити на језику Усп. По мом мишљењу, ово је најпогоднији језик за почетнике. Веома је сличан на језик функционалних блокова Фбдали са својим малим особинама. Многи воле још један сјајан језик - језик мердевина ЛД. Немам ништа против, али даље Усп Погодније ми је да састављам програм за ПЛЦ, па сам користио овај језик, али овде је све за свакога. За састављање програма који користимо пакет ЦоДеСис 2.3.

Програм је скуп функционалних блокова (И, ИЛИ, НЕ, окидачи и тајмери). Програм рада теретног лифта на језику Усп:

У почетку ће нам требати блокови И (елемент И). На излазу елемента је логичка јединица (у програму -"ИСТИНА") само када су логичке јединице такође на свим улазима. Ако се стање чак и једног улаза разликује од јединства, тада се излаз враћа на нулу (у програму - "Лажно").

Овај елемент ће нам помоћи да организујемо све контакте који се међусобно закључавају и сигурносне контакте (дискретни улази), а као што се сећате, њих је 14 (у програму су назначени под именом СК1 - СК14). На улаз блока И такође повезујемо контакт напонског релеја и дугме "Опште заустављање" (СБ1). Ради практичности, све контакте сам направио на 3 елемента И, а затим је користила другу да их комбинује у један ланац.

Према додавању у програм, свака функционална јединица има 2 улаза. Ако желите да додате додатни улаз, потребно је да мишем покажете на блок, притиснете десни тастер на њему и изаберете „Блокирај унос“. На тај начин можете додати било који потребан број додатних улаза у блок.

Прекидач полуге повезан је на два улаза регулатора (у програму - "СА_верх" и "СА_низ"). Прекидач у сваком од два екстремна положаја доводи логичку јединицу у један од два РС окидачи ("РС_верх" или "РС_низ"). Окидач је аналогни стартни свитак са блокирним контактом у управљачком кругу релеја.

Да бисте је омогућили, пошаљите логичку јединицу контакту "СЕТ"онеспособити - укључено"РЕСЕТ". Триггер оутпут "К1"преноси сигнал на један од излаза контролера -"КМ1" или "КМ2"за које су повезани магнетне намотаје. Стартери пребацују контакте и управљају мотором.

Почетак програма у три фазе је организован помоћу 2 тајмери ​​"ТОН". Када примените логичку јединицу на тајмер улаз "ИН"броји време дато на улазу"ПТ"и пребацује излаз временског кашњења"К"од логичке нуле до једне. Након што први сигнал (Т1) покрене сигнал са његовог излаза (К), време почиње рачунати на другом тајмеру (Т2), а након времена одређеног на улазу ПТ, други тајмер такође шаље логичку јединицу на свој излаз (К) .

За контроле излаза (у програму - КМ3, КМ4 и КМ5) Прикључена су 3 намотаја електромагнетног стартера. Прво се укључује одмах када укључите КМ1 или КМ2 и спаја максимални отпор на ротор мотора, КМ4 и КМ5 укључите тајмер и наизменично део почетног отпора. Након покретања мотора, сва три покретача остају у укљученом положају.

Ставка ИЛИ (логично ИЛИ) потребан да би се истовремено покренуо један од два главна стартера, део круга који је одговоран за покретање мотора у три степена укључен је у рад. Ако постоји логичка јединица на једном од улаза елемента "ИЛИ", логичка јединица се преноси на његов излаз, односно за њен рад је довољан сигнал на било ком од његових улаза.

Између тајмера и излаза контролера И са једним од инверзних улаза (улазни круг). За овај елемент, логичка јединица на излазу појављује се само када је сигнал логичке јединице примењен на нормалан улаз, а логичка нула је примењена на инверзни.

Исти елемент, само са два инверзна улаза, налази се поред улаза „СА_верх“ и „СА_низ“, примајући сигнале са прекидача на ручици. То је неопходно како би се осигурало да се сви покретачи на излазима искључе када се прекидач врати у нулти положај, када су и кругови горе и доле отворени.

Ако на улазу таквог елемента постоје две логичке нуле И даје логичку јединицу на излазу елемента. Овај сигнал долази кроз програм до улаза окидача "РЕСЕТ", окидачи се враћају на нулу, а покретачи на излазима су онемогућени. Елементи И са једним инверзним улазом између тајмера и излаза КМ3 и КМ4 одспојите ове излазе и, у складу с тим, искључите старторе који су одговорни за активирање отпора у кругу ротора када се мотор заустави.

Да бисте поставили инверзни улаз или излаз, морате да померите миш на функционални блок, изаберете жељени улаз или излаз, притисните десни тастер миша и изаберите „Инверт“. Слично томе, било који обрнути улаз или излаз може се претворити у нормалу.

Предмети И Бројеви 5 и 10 не дозвољавају да се стартери који су одговорни за вожњу мотора „горе“ и „доле“ истовремено укључују (заштита од кратког споја у контактима за напајање стартера током њиховог укључивања). Иако је у овој шеми са прекидачем полуга то није могуће.Али пошто су блокирање контаката овог типа присутно у оригиналном релејном кругу, одлучено је да се они задрже у програму за ПЛЦ.

И на крају, остаје да се осигура тренутно заустављање електромотора приликом отварања било ког контакта на улазу. Присуство окидача у кругу није омогућило да се ово уради на почетку. Да би круг исправно радио у било којем хитном случају (активирање безбедносних контаката, контаката путних прекидача, контакта релеја напона или дугмета "Опште заустављање"), додан је круг два ланца елемената НЕ и ИЛИ (4 и 7).

Елемент НОТ надјачава логичку јединицу на улазу на логичку нулу на излазу и обрнуто - нулу на улазу у јединицу на излазу. Можете ли објаснити како ланци фирме НОТ и ОР раде у програму? Пишите у коментарима.

Емулација ЦФЦ програма у ЦоДеСису

Након креирања програма, можете га пријавити ЦоДеСис у режиму емулације. Да бисте то учинили, изаберите „Емулацијски режим“ на картици „Онлине“, кликните на дугме „Повежи“, а затим поставите логичку јединицу на све улазе - „ИСТИНА", упишите ове вредности у програм кликом на"Цтрл" + Ф7 и кликните Ф5 за почетак.

Емулацијски режим инЦоДеСис:

Симулација пребацивања улаза ("ИСТИНА"и"Лажно") можете погледати промену кругова плавом бојом (сигнални пут) и промену стања излаза. После сваке промене улазног стања, не заборавите да напишете ове вредности у програм притиском на"Цтрл" + Ф7. Да бисте онемогућили режим емулације, кликните на "Стоп", а затим на "Онлине" прекидач и искључите "Емулатион моде".

Закључак

Још једном желим напоменути да се овај пројекат односио искључиво на образовне сврхе и још није тестиран на стварном програмибилном контролеру. Ако имате било каквих питања, а нешто од наведеног није јасно, питајте у коментарима, покушаћу да одговорим на њих. А за мене је такође веома важно да добијем одговор на питање - да ли треба да наставим да пишем чланке о овој теми? Генерално, спреман сам да саслушам све конструктивне коментаре и предлоге.