Příklad modernizace elektrického obvodu čerpací stanice se dvěma čerpadly na obvod řízený PLC

V recenzích předchozího článku na toto téma - Příklad modernizace elektrického obvodu nákladního výtahu pomocí programovatelného ovladače (PLC) bylo potřeba vytvořit materiál s podrobnější podrobnou analýzou procesu psaní programu v CFC v roce 2005CoDeSys. Vzhledem k tomu, že není příliš zajímavé znovu sestavit obvod z předchozího článku, tentokrát vezmeme něco jako příklad, například kdysi velmi populární okruh čerpací stanice s čerpacími čerpadly.

Zařízení a princip činnosti čerpací stanice

Existuje tedy čerpací stanice drenážního typu se dvěma čerpadly. Voda spouští do nádrže gravitací a úkolem čerpadel je pumpovat ji z této nádrže, aby se zabránilo jejímu přeplnění. Jedno z čerpadel podle schématu je hlavní, druhé je záloha. Schéma poskytuje možnost přiřadit primární a záložní čerpadlo pomocí přepínače.

Zpočátku se zapne čerpadlo, které je určeno jako hlavní, a pokud se nedokáže vypořádat s odčerpáním kapaliny, automaticky se zapne záložní čerpadlo. Pokud obě čerpadla nemohou čerpat kapalinu, spustí se světelný a zvukový alarm.

Princip činnosti řídicího obvodu

Hladina kapaliny je řízena hladinoměry se 4 kolíky. Když kapalina stoupne v nádrži, kontakty se zase sepnou a dodávají energii cívce mezilehlá elektromagnetická reléjejichž kontakty jsou zahrnuty v řetězci cívek elektromagnetických startérůovládání elektrických motorů čerpadel.

Schéma elektrické čerpací stanice se dvěma čerpacími čerpadly:

Existuje další verze tohoto schématu s označeními vyrobenými podle moderních GOST (1 a 5 - ventily, 2 - ventily, 3 - vypouštěcí potrubí, 4 - čerpadla, 6 - nádrž, 7 - sací potrubí, 8 - elektroda):

Příklad toku proudu obvody podle prvního schématu (s prvním hlavním čerpadlem a druhým záložním čerpadlem je softwarový přepínač v poloze 1):

1) Když voda dosáhne úrovně E1 - nic se nestane,

2) Když voda dosáhne úrovně E2 - je aktivována reléová cívka RU1, sepne její kontakty, vč. kontakt ve startovacím obvodu PM1 je zapnutý, motor D1 je zapnutý.

3) Když voda dosáhne úrovně E3, je aktivována reléová cívka RU2, zatímco relé RU1 je také zapnuto a motor D1 běží. Relé RU2 uzavře své kontakty, vč. kontakt ve startovacím obvodu PM2 je zapnutý, motor D2 je zapnutý.

4) Když voda dosáhne úrovně E4 - relé RA je aktivováno. Kontakty tohoto relé jsou zahrnuty v samostatném obvodu pro nezávislý zdroj energie, například baterie (není zobrazena v prvním obvodu). Je také připojen kontakt napěťového relé nn. Při nepřítomnosti napětí nebo nouzové hladiny kapaliny se rozsvítí výstražná kontrolka a zvuk zvonku (nejsou zobrazeny ani v prvním diagramu).

Schéma čerpací stanice může pracovat v automatickém i manuálním režimu. Volba provozního režimu pro každé čerpadlo se provádí individuálně pomocí spínačů PU1 a PU2. A v ručním režimu se zapíná a vypíná elektromagnetické spouštěče a motory čerpadel pomocí tlačítek KnP a Kns.

Aktualizace obvodu

Modernizujeme řídicí obvod relé na čerpací stanici. Po upgradu bude čerpací kapalina programovatelný logický řadič (PLC). V tomto případě lze jako PLC použít jakýkoli typ ovladače. V našem případě je dokonce i levný dokonalý. programovatelné relé.

Vzhledem k tomu, že úkolem tohoto článku je čistě vzdělávací - poskytnout počáteční programovací dovednosti PLC, použijeme k tomu velmi pohodlné softwarový balíček CodeSyS 2.3 a správce společnosti Aries. Model řadiče vyžaduje CodeSyS při vytváření projektu v programu. Vytvoříme program v jazyce CFC.

Tento projekt byl určen pouze pro vzdělávací účely. Naším úkolem je vyměnit řídicí obvod z relé na software, aniž by se změnilo cokoli v zařízení, technologii a ovládání čerpací stanice.

Nejprve definujeme všechny potřebné vstupní a výstupní signály, které v programu potřebujeme.

Vstupy

• Spusťte 1 čerpadlo;

• Zastavte čerpadlo 1;

• Spusťte 2 čerpadla;

• Zastavte 2 čerpadla;

• Čerpadlo v manuálním režimu 1;

• Čerpadlo automatického režimu 1;

• Čerpadla v manuálním režimu 2;

• Čerpadla s automatickým režimem 2;

• 1. hlavní čerpadlo;

• 2. hlavní čerpadlo;

• Snímač hladiny DN1;

• Snímač hladiny DN2;

• Snímač hladiny DN3;

• Snímač hladiny DN4.

Výstupy:

• Pump1;

• Pump2;

• Nouzová lampa.

Celkem: 14 vstupy a 3 exit.

1. Vytvořte program řízení ručního čerpadla.

Motor čerpadla musí být zapnutý, když je spuštěno tlačítko Start a na vstupu „Ruční režim“ je signál. Vypněte, pokud stisknete tlačítko „Stop“ a když je na vstupu signál „Ruční režim“, a také samostatně, pokud na vstupu „Ruční režim“ není žádný signál.

K tomu používáme RSspoušť, na jejímž vstupu (SET) vyšle signál z tlačítka start (pusk1) a pomocí prvku zadejte „Ruční režim“ (ruhnoy1) A (logické „AND“). Spoušť se spustí a přepne svůj výstup (Q1), pouze pokud jsou na obou vstupech logické jednotky (PRAVDA).

Za účelem vypnutí čerpadla na vstupu spouště (RESET1) logická jednotka by měla přijít (PRAVDA). V jednom případě to nastane, když je signál z tlačítka Stop (stop1) a současně je signál na vstupu ručního režimu (ruhnoy1). K tomu jsou kombinovány elementem A. Zde je vše stejné, jako v případě spouštěcího procesu čerpadla.

Ve druhém případě se musí logická jednotka zapnout spouštěcí vstup (RESET1), když je spínač vypnutý a na vstupu „Manuální režim“ není žádný signál, to znamená, že bez ohledu na to, v jakém stavu je čerpadlo, když je spínač přepnut z polohy „Ruční režim“ do polohy „Automatický režim“, musí být motor vypnutý. To provedete invertováním vstupního signálu ruhnoy1 a kombinujte je se signálem vypnutí čerpadla skrz prvek NEBO (logicky NEBO).

V tomto případě spouštěcí vstup (RESET1) logická jednotka může přijít dvěma způsoby. V prvním případě pochází z prvku Azajištění vypnutí z tlačítka a při odpojení vstupu spojeného s instalací manuálního režimu. Ve druhém případě logická nula (FALSE) na výstupu NE na logickou jednotku (PRAVDA).

Protože v obvodu máme 2 čerpadla, která pracují ve stejném režimu v manuálním režimu, přidáme do programu další stejný fragment kódu.  

2. Vytvořte program pro obvod, který bude pracovat v automatickém režimu

Abychom usnadnili pochopení fungování obvodu, zpočátku vytvoříme program bez zohlednění spínačů pro výběr provozního režimu a výběr hlavního čerpadla, tj. Předpokládejme, že potřebujeme obvod, který obsahuje první čerpadlo pro druhý snímač hladiny, druhé čerpadlo pro třetí senzor. Když se spustí čtvrtý senzor, spustí se alarm. Vypnutí obou čerpadel se provádí po úplném přečerpání vody a aktivuje se snímač první úrovně. K tomu potřebujeme dva spouštěče. RSkteré spojí všechny potřebné vstupy a výstupy správným způsobem.

Ale ne všechno je tak jednoduché, jak se zdá na první pohled. Pokud se pokusíme tento program zkontrolovat v emulačním režimu, zatímco simulujeme střídavé ovládání kontaktů hladinoměru o stoupající vodě, uvidíme, že jakmile voda stoupne na druhý senzor, čerpadlo se nezapne. Viníkem je první kontakt hladinového senzoru, který vyšle signál na vypínací vstup spouště. Spouštěče však potřebujeme vypnout pouze při odpojení 1 kontaktu snímače hladiny.Chcete-li to provést, po kontaktu du1 položku NE, který invertuje signál ze senzoru a spouští budou resetovány až poté, co je odpojen vstupní kontakt.

Nyní přidejte do obvodu kontakty spínačů automatického režimu. Motory čerpadla by měly být zapnuty, pouze pokud je na vstupech signál, ke kterému jsou připojeny kontakty těchto spínačů (logická jednotka). Kromě toho má každý motor v obvodu svůj vlastní spínač.

Za tímto účelem přidat do schématu 2 prvky A, což umožní zapnutí čerpadel, pouze pokud jsou spínače zapnuty v automatickém režimu a 2 prvky NEBO který propojí manuální a automatický režim. Díky nim mohou výstupy ovládající spouštěče čerpadel nasos1 a nasos2 přijímat signál jak z ručních spouště, tak z automatických spouště.

3. Přidejte spínač pro výběr čerpadla

V této fázi zbývá přidat do obvodu přepínač, který vám umožní vybrat hlavní a záložní čerpadlo. Hlavní čerpadlo je zapnuto první, záloha - druhé. Fyzicky na spínačích v elektrickém obvodu jsou 4 vstupy a 4 výstupy. K připojení programovatelného ovladače použijeme 2 výstupy. 2 další budou paralelizovány 2. hlavní.

V programu pro PLC musíme zadat 2 vstupní signály - "Primární 1 čerpadlo" (osnovn_1) a "Primární 2 čerpadlo" (osnovn_2). Nejprve přidáme 2 prvky A a pomocí nich propojte vstupy spouště. Ke každému prvku přichází signál z druhého kontaktu hladinového senzoru a z jeho spínacího vstupu.

Podobné akce provádíme s třetím kontaktem senzoru a vstupy spínače. A pro získání 2 signálů pro každý spouštěcí vstup přidejte do obvodu další 2 prvky NEBO.

Konečný program čerpací stanice se dvěma čerpacími čerpadly pro programovatelný ovladač:

Napsaný program, i když neexistuje programovatelný ovladač, lze zkontrolovat v emulačním režimu vCodeSyS (Online - emulační režim - připojení - Ctrl + f7 - Začněte F5).

Program v emulačním režimu vCodeSyS:

Pokud máte nějaké dotazy, nechte je v komentářích! Je podle vašeho názoru stojí za to pokračovat v tvorbě článků na toto téma?