Kravas lifta elektriskās ķēdes uzlabošanas piemērs, izmantojot programmējamu kontrolieri (PLC)

Nesen arvien populārāka kļūst dažādu tehnoloģisko procesu automatizācijas tēma, izmantojot programmējamus kontrolierus (PLC). Neskatoties uz to, internetā ir ļoti maz praktisku rakstu ar reāliem piemēriem, kā programmēt šos PLC. Šī tēma ir ļoti interesanta, jo tas atrodas elektrisko ierīču, elektronikas un programmēšanas krustojumā. Iemācīties rakstīt PLC programmas ir iespējams, pat ja tās nav. Tam daudz palīdz emulācijas režīms, kas ir pieejams visās mūsdienu programmatūras paketēs.

Šajā rakstā es parādīšu piemēru, kā pārveidot elektriskās ķēdes, kas uzbūvēta uz releju ierīcēm (starteri, releji), programmā, kas darbosies pie kontroliera. Man uzreiz jāsaka, ka tas ir tikai mazs izglītības projekts un tas neliecina izskaidrot neko vairāk kā tikai izskaidrot PLC programmēšanas pamatprincipus, izmantojot konkrētu piemēru.

Kravu stafetes relejs

Sākotnējā šī projekta shēma ir salīdzinoši vienkārša kravas lifta (kravas lifta) shēma ar sviras vadību divos stāvos. Diagramma parādīta attēlā zemāk.

Pašvaldības elektriskais pacēlājs ar vienu motoru divās pieturās

Ķēdē ir tikai viens dzinējs, kas paaugstina un pazemina pacēlāju starp diviem stāviem. Tas ir atgriezenisks trīsfāžu asinhronais motors ar 380 V fāzes rotoru.Dzinēja rotoram ir savienoti palaišanas rezistori un trīs elektromagnētisko starteru kontakti, kas ļauj motoru iedarbināt 3 posmos. Šis risinājums ļauj motora iedarbināšanas laikā samazināt tā palaišanas strāvu un palielināt starta griezes momentu.

Motora iedarbināšana tiek automatizēta, izmantojot trīs paātrinājuma relejus (1RU - 3RU). Tie ir parastie 24 voltu DC taimeri. Viņu jaudai ir atkāpšanās transformators un taisngriezis.

Ar motora spailēm ir savienota trīsfāzu bloka elektromagnētiskā bremze, kas, pieliekot spriegumu motoram, bremzē tā vārpstu, un, kad spriegums pazūd, motora vārpsta tiek uzreiz sastiprināta un fiksēta fiksētā stāvoklī.

Dzinēja reverss izmantojot divu elektromagnētisko starteru kontaktus (diagrammā B un H). Strāvas padeve ķēdei tiek piegādāta, izmantojot ķēdes pārtraucēju (uz ķēdes - WU) un ķēdes pārtraucēju (1A).

Iekļaušana lifta darbā ir iespējama tikai ar spriegumu. To kontrolē sprieguma relejs (PH), kas atrodas ķēdes kreisajā pusē. Ir arī rozetes un zvans, kuru var ieslēgt no jebkuras vietas, lai piezvanītu diriģentam.

Vārpstas un kabīnes durvis atveras un aizveras manuāli. Lifts tiek vadīts, izmantojot sviras slēdzi trīs pozīcijās - "Uz augšu", "Uz leju" un "Nulle".

Kad rokturis tiek pārvietots vienā no galējām pozīcijām, lifts sāk kustēties un, sasniedzot vēlamo grīdu, rokturi mehāniski pārvieto uz pozīciju "Nulle". Šajā gadījumā kontakti slēdža ķēdē tiek salauzti, startera spole tiek izslēgta, motors tiek atvienots no tīkla, kontakti rotora ķēdē ir atvērti un lifts apstājas. Pēc tam jūs varat sākt lifta kustību pretējā virzienā.

Kravas lifts pieder pie paaugstinātas bīstamības ierīcēm, un tā ķēdē (tāpat kā jebkura lifta ķēdē) ir liels skaits dažādu bloķētāju gala slēdža kontakti un dažādu aizsargierīču kontakti.

Šajā shēmā tie ir atbloķēšanas (gala) slēdži, kas kontrolē salona durvju aizvēršanu, šahtas apakšējā un augšējā stāvā, kabīnes pacelšanu un nolaišanu virs darba augšējās un apakšējās zonas, "pacelšanas virvju atslābuma" kontaktus, kas atveras, kad kabelis ir vājināts vai atslābināts. lifta kabīne, ātruma ierobežotāja, ķērēja un kabeļa spriegotāja kontakti. Kopumā - 14 diskrēti sensori.

Kad atveras kāds no uzskaitītajiem kontaktiem, lifta motoram ir nekavējoties jāizslēdzas un jābremzē, tāpēc visi sensori, sprieguma releja kontakts un poga “Vispārēja apstāšanās” ir virknē savienoti ar elektrodinamisko pievadu spoles ķēdi, kas kontrolē motoru.

PLC programmas izveide kravas liftam

Uzdevums bija tāds, ka, neko nemainot ierīcē, principā lifta darbība un vadība pārslēdz tā ķēdi no novecojuša releja skata uz opciju, izmantojot programmējamu kontrolieri.

Programmas formas priekšrocība instalācijas kontrolei ir tāda, ka nākotnē, ja vēlaties, programmu var viegli modificēt, uzlabot lifta vadības ērtības, mainīt tā darbības loģiku un uzlabot tā funkcionalitāti. Bet šīs darbības jāpapildina ar lifta konstrukcijas maiņu un citu papildu ierīču pievienošanu ķēdē. Mūsu versijā šāds uzdevums netika uzlikts.

Šajā gadījumā ir ierosināts variants modernizēt kravas lifta elektrisko aprīkojumu, mainot tā vadības shēmu ar tādu pieeju, ka, piemēram, personai, kas izmanto šādu mehānismu, absolūti nekas nemainītos.

Tāpēc mēs ietaupīsim galveno pacēlāja vadības ierīci - sviras slēdzi un atstājam asinhrono motoru ar fāzes rotoru ar tā trīs pakāpju iedarbināšanu, lai gan mēs joprojām vēlamies to aizstāt ar asinhrono motoru ar vāveres-sprūda rotoru, kas tiek ieslēgts caur mīksto starteri. Bet pagaidām mēs to nedarīsim, jo ​​šis risinājums ievērojami vienkāršos lifta elektrisko ķēdi, kas nav ļoti sarežģīti.

Tātad, mēs sadalīsim savu shēmu četrās zonās (lifta shēmu skatiet attēlā).

1. zonā mēs neko nepieskarsimies, jo viņa ir atbildīga par lifta skaņas izsaukumu un kontrolē sprieguma esamību ķēdē. Arī 2. zona ar motoru, elektromagnētisko bremzi un starteru spēka kontaktiem nemainās. Visas ierīces no 4. zonas var izdzēst, jo kontaktu iekļaušanas secību motora rotora ķēdē, kad tas sākas, kontrolēs programmatūras taimeri. Paliek 3. zona. Galvenā modernizācija skars šo konkrēto zonu.

Kā kontrolieri mēs uzņemamies PLC uzņēmumu Auns. Programma viņam būs valodā Cfc. Manuprāt, šī ir ērtākā valoda iesācējiem. Viņš ir ļoti līdzīgs funkcionālo bloku valodā Fbdbet ar savām mazajām iezīmēm. Tik daudzi mīl citu lielisku valodu - kāpņu valoda LD. Man nav nekas pret, bet gan tālāk Cfc Man ir ērtāk sastādīt programmu PLC, tāpēc es izmantoju šo valodu, bet šeit viss ir domāts visiem. Lai apkopotu mūsu izmantoto programmu pakete CoDeSys 2.3.

Programma ir funkcionālu bloku komplekts (UN, VAI, NAV, sprūda un taimeri). Kravas lifta darba programma valodā Cfc:

Sākotnēji mums būs nepieciešami bloki UN (elements Un). Elementa izejā ir loģiska vienība (programmā -"PATIESI") tikai tad, ja loģiskās vienības ir arī visās ieejās. Ja pat vienas ieejas stāvoklis atšķiras no vienotības, tad izeja tiek atiestatīta uz nulli (programmā - "Viltus").

Šis elements palīdzēs mums sakārtot visus bloķējošos kontaktus un drošības kontaktus (diskrētās ieejas), un, kā jūs atceraties, ir 14 no tiem (programmā tie ir norādīti ar vārdu SQ1 - SQ14). Uz bloka ievadi UN mēs arī savienojam sprieguma releja kontaktu un pogu "General stop" (SB1). Ērtības labad visus kontaktus izveidoju uz 3 elementiem UNun pēc tam izmantoja citu, lai tos apvienotu vienā ķēdē.

Pēc noklusējuma, pievienojot programmai, jebkurai funkcionālajai vienībai ir 2 ieejas. Ja jāpievieno papildu ievade, ar peli jānorāda uz bloku, jānospiež uz tā labo pogu un jāizvēlas “Bloķēt ievadi”. Tādējādi blokam varat pievienot nepieciešamo skaitu papildu ieeju.

Sviras slēdzis ir savienots ar divām regulatora ieejām (programmā - "SA_verh" un "SA_niz"). Slēdzis katrā no diviem galējiem stāvokļiem piegādā loģisku vienību vienam no diviem RS sprūda ("RS_verh" vai "RS_niz"). Sprūda ir startera spoles analogs ar bloķējošu kontaktu releja vadības ķēdē.

Lai to iespējotu, iesniedziet loģisko vienību kontaktpersonai "IESTATĪT"atslēgt - ieslēgts"RESET". Aktivizētāja izvade "Q1"pārraida signālu uz vienu no kontroliera izejām -"KM1" vai "KM2"ar kuriem ir saistīti solenoīda spoles. Starteri pārslēdz kontaktus un kontrolē motoru.

Trīs posmu sākums programmā tiek organizēts, izmantojot 2 taimeri "TON". Ja loga vienību piemēro taimera ievadei "IN"viņš saskaita laiku, kas dots ievadē"PT"un pārslēdz laika aiztures izvadi"Q"no loģiskā nulles uz vienu. Pēc pirmā taimera (T1) iedarbināšanas ar signālu no tā izvades (Q), laiks tiek skaitīts uz otro taimeri (T2) un pēc PT ieejā norādītā laika otrais taimeris arī nosūta loģisko vienību uz tā izvadi (Q). .

Kontroliera izejām (programmā - KM3, KM4 un KM5) Ir savienotas 3 elektromagnētiskā startera spoles. Pirmais no tiem ieslēdzas uzreiz, kad ieslēdzat KM1 vai KM2 un savieno maksimālo pretestību ar motora rotoru, KM4 un KM5 ieslēdziet ar taimeri un pārmaiņus sākuma pretestības īssavienojumu. Pēc motora iedarbināšanas visi trīs starteri paliek ieslēgtā stāvoklī.

Vienums VAI (loģiski VAI) kas nepieciešami, lai vienlaicīgi iedarbinātu vienu no diviem galvenajiem starteriem, darbā tika iekļauta tā ķēdes daļa, kas atbild par trīspakāpju motora iedarbināšanu. Ja vienā no elementa ieejām ir loģiska vienība "VAI", loģiskā vienība tiek pārsūtīta uz tā izvadi, tas ir, tās darbībai pietiek ar signālu jebkurā no tās ieejām.

Starp taimeriem un kontrolleru izejām UN ar vienu no apgrieztajām ieejām (ievades aplis). Šim elementam loģiskā vienība pie izejas parādās tikai tad, kad loģiskās vienības signāls tiek pielietots parastajai ieejai, un loģiskā nulle tiek piemērota apgrieztajam.

Tas pats elements, tikai ar divām apgrieztām ieejām, atrodas blakus ieejām “SA_verh” un “SA_niz”, saņemot signālus no sviras slēdža. Tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu, ka visi izejas starteri tiek izslēgti, kad slēdzis tiek atgriezts nulles stāvoklī, kad ir atvērtas gan augšup, gan leju ķēdes.

Ja šāda elementa ieejā ir divas loģiskas nulles UN dod loģisku vienību elementa izejā. Šis signāls caur programmu tiek ievadīts sprūdu ievadei "RESET", sprūda tiek atiestatīta uz nulli, un izeju starteri tiek atspējoti UN ar vienu apgrieztu ieeju starp taimeriem un izejām KM3 un KM4 izslēdziet šīs izejas un attiecīgi izslēdziet starterus, kas ir atbildīgi par pretestības manevrēšanu rotora ķēdē, kad motors ir apturēts.

Lai iestatītu apgrieztu ieeju vai izvadi, jāpārvieto pele uz funkcionālo bloku, jāizvēlas vajadzīgā ieeja vai izvade, jānospiež peles labā poga un jāizvēlas “Apvērst”. Tāpat jebkuru apgriezto ieeju vai izeju var pārveidot par normālu.

Priekšmeti UN Skaitļi 5 un 10 neļauj vienlaikus ieslēgties starteriem, kas atbildīgi par motora augšup un leju vadīšanu (aizsardzība pret īssavienojumu starteru barošanas kontaktos, tos ieslēdzot). Lai gan šajā shēmā ar sviras slēdzi tas nav iespējams.Bet, tā kā šāda veida bloķējoši kontakti atradās sākotnējā releja shēmā, tika nolemts saglabāt tos PLC programmā.

Visbeidzot, atverot jebkuru kontaktu pie ieejas, atliek vien nodrošināt tūlītēju elektromotora izslēgšanu. Sprūdžu klātbūtne ķēdē sākotnēji neļāva to izdarīt. Lai ķēde darbotos pareizi ārkārtas situācijās (drošības kontaktu iedarbināšana, ieslēgšanas slēdžu kontakti, sprieguma releja kontakts vai poga "General stop"), tika pievienota ķēde divas elementu ķēdes NAV un VAI (4 un 7).

Elements NOT pirms loģiskās vienības pie ieejas līdz loģiskajai nullei izejā un otrādi - nulle pie ieejas vienībā pie izejas. Vai varat izskaidrot, kā ķēdes no NOT un OR darbojas programmā? Raksti komentāros.

CFC programmas emulācija CoDeSys

Pēc programmas izveidošanas varat to pārbaudīt CoDeSys emulācijas režīmā. Lai to izdarītu, cilnē "Online" atlasiet "Emulācijas režīms", noklikšķiniet uz pogas "Savienot", pēc tam iestatiet loģisko vienību visām ieejām - "PATIESI", ierakstiet šīs vērtības programmā, noklikšķinot uz"Ctrl" + F7 un noklikšķiniet uz F5 lai sāktu.

Emulācijas režīms iekšāCoDeSys:

Ieejas komutācijas imitēšana ("PATIESI"un"Viltus") Jūs varat aplūkot ķēžu maiņu zilā krāsā (signāla ceļš) un izmaiņu stāvokļa izmaiņas. Pēc katrām ieejas stāvokļa izmaiņām neaizmirstiet uzrakstīt šīs vērtības programmai, nospiežot"Ctrl" + F7. Lai atspējotu emulācijas režīmu, cilnē “Tiešsaiste” noklikšķiniet uz “Apturēt”, pēc tam uz “Atvienoties” un noņemiet atzīmi no izvēles rūtiņas “Emulācijas režīms”.

Secinājums

Vēlreiz es gribu atzīmēt, ka šis projekts bija saistīts tikai ar izglītības mērķiem un vēl nav pārbaudīts ar reālu programmējamu kontrolieri. Ja jums ir kādi jautājumi un kaut kas no iepriekš minētā nav skaidrs, jautājiet komentāros, es centīšos uz tiem atbildēt. Un man ir arī ļoti svarīgi saņemt atbildi uz jautājumu - vai man vajadzētu turpināt rakstīt rakstus par šo tēmu? Kopumā esmu gatavs uzklausīt visus konstruktīvos komentārus un ierosinājumus.