Sterowanie poziomem wody w zbiorniku za pomocą przekaźnika programowalnego OWEN PR110
Kontroler PR110 jest produkowany przez rosyjską firmę «OWEN». Sterownik wykonuje operacje wyłącznie na sygnałach dyskretnych — jego głównym celem jest zastąpienie prostych układów sterowania opartych na logice przekaźnikowej. To decyduje o tym, że on (podobnie jak inne sterowniki o podobnych funkcjach) otrzymuje nazwę „przekaźnik programowalny”.
Schemat funkcjonalny przekaźnika programowalnego ARIES PR110:
Podstawowym i jedynym narzędziem do programowania i debugowania oprogramowania sterownika jest komputer osobisty. Z jego pomocą można nie tylko stworzyć oprogramowanie odpowiedniego kontrolera, ale z reguły również obserwować jego działanie za pomocą symulacji komputerowej.
Przyjrzymy się procesowi tworzenia programu sterującego przełączaniem dla przekaźników programowalnych PR110 na przykładzie systemu kontroli poziomu wody w zbiorniku.
Warunki techniczne
Konieczne jest wykonanie systemu kontroli napełniania zbiornika wodą. Wykonywanie niektórych funkcji zależy od stanu czujników poziomu, niektórych od operatora. Powinno być jasne wskazanie bieżącego stanu systemu.
Algorytm sterowania jest następujący. Istnieją trzy czujniki, które określają aktualny poziom wody w zbiorniku: górny, środkowy i dolny. Każdy czujnik jest wyzwalany (wyprowadza poziom jednostki logicznej na wyjściu), gdy woda przekracza odpowiedni poziom.
Sterowanie ręczne odbywa się za pomocą dwóch przycisków: «Start» i «Stop». Gdy zbiornik jest pusty (poziom wody jest poniżej dolnych czujników poziomu) czerwona lampka kontrolna powinna świecić światłem ciągłym, gdy zbiornik jest pełny (powyżej górnego) powinna świecić stałym światłem zielonym. Sterowane są dwie pompy.
Pompy można uruchomić, jeśli zbiornik nie jest pełny (poziom wody jest poniżej górnej krawędzi). Jeśli po naciśnięciu przycisku „Start” poziom wody jest poniżej średniej – uruchamiają się obie pompy, jeśli po naciśnięciu przycisku „Start” poziom wody jest powyżej średniej – uruchamiana jest jedna pompa.
Włączeniu pomp towarzyszy miganie zielonej kontrolki. Gdy zbiornik jest pełny (poziom wody osiągnie górny poziom) pompy wyłączają się automatycznie. Jeśli zbiornik jest pusty (poziom wody jest poniżej dolnego poziomu), nie ma możliwości wyłączenia pomp przyciskiem «Stop».
Przykład tworzenia programu w OWEN Logic
Aby wykonać to zadanie, maszyna sterująca musi mieć pięć wejść dyskretnych i cztery wyjścia przekaźnikowe. Aby rozwiązać ten problem, podejmiemy następujące decyzje.
Podłącz dolny czujnik poziomu wody w zbiorniku do wejścia I1, środkowy czujnik poziomu do wejścia I2 i górny czujnik poziomu do wejścia I3.Podłącz przycisk Stop do wejścia I4 i przycisk Start do wejścia I5. Załączeniem pompy nr 1 będziemy sterować za pomocą wyjścia Q1, załączeniem pompy nr 2 — za pomocą wyjścia Q2. Podłącz czerwony wskaźnik do wyjścia Q3, zielony wskaźnik do wyjścia Q4.
Sterowanie ręczne odbywa się za pomocą przycisków generujących krótkotrwałe sygnały sterujące. Aby układ sterowania pozostawał w stanie, w którym przekażemy go krótkotrwałym sygnałem z takiego czy innego przycisku, potrzebny jest wyzwalacz w programie.
Wprowadźmy do programu przerzutnik RS1.Wyjście tego przerzutnika jest ustawione na jedynkę, gdy dodatnie zbocze dotrze do wejścia S i zeruje się, gdy dodatnie zbocze dotrze do wejścia R. Należy zauważyć, że gdy jedynka sygnały docierają do wejść, sygnał wejściowy R ma priorytet.
Jeżeli poziom wody w zbiorniku jest wyższy od powyższego lub w tym stanie wciskaliśmy i trzymaliśmy przycisk „Stop”, to naciśnięcie w tym czasie przycisku „Start” nie powinno załączyć pomp. Dlatego przycisk «Start» jest podłączony do wejścia S o niższym priorytecie przerzutnika RS1. Następnie, jeśli żadne warunki nie uniemożliwiają włączenia pompy (tj. na wejściu R wyzwalacza RS1 pojawi się logiczne zero), po naciśnięciu przycisku „Start” wyjście wyzwalacza RS1 zostanie ustawione na jeden. Ten sygnał zostanie użyty do aktywacji silników.
Z dwóch pomp pompa nr 1 musi być w każdym przypadku załączona, więc sygnał z wyjścia wyzwalającego RS1 jest podłączony do wyjścia Q1. Pompa nr 2 powinna się włączyć tylko wtedy, gdy czujnik poziomu środkowego nie jest wyzwolony. Aby spełnić ten warunek, wprowadzamy do programu falownik i element logiczny AND.Wejście falownika jest podłączone odpowiednio do wejścia I2, wejścia elementu logicznego AND do wyjścia falownika i do wyjścia wyzwalacza RS1.
Włączeniu pomp powinno towarzyszyć miganie zielonej kontrolki. Aby wygenerować okresowy sygnał włączania/wyłączania zielonego wskaźnika, wprowadzamy do programu generator fali prostokątnej BLINK1. W zakładce właściwości tego bloku ustaw czas trwania sygnału jedynki i zera na jego wyjściu na równy i równy 1s. Podłącz wyjście wyzwalacza RS1 do wejścia aktywacji pracy generatora BLINK1.
Teraz generator BLINK1 będzie działał tylko wtedy, gdy wyjście wyzwalające RS1 jest ustawione na jeden, tj. gdy pompy są włączone. 26 Wprowadźmy do programu bramkę OR. Łączymy jego wyjście z wyjściem Q4. Jedno wejście bramki OR podłączamy do wyjścia generatora BLINK1, drugie do wejścia I3. Teraz, gdy pompy są włączone, zielony wskaźnik będzie migał, ale jeśli zadziała czujnik górnego poziomu, wskaźnik ten będzie się świecił w sposób ciągły.
Pompy powinny zostać wyłączone, jeśli naciśniemy przycisk „Stop” i jednocześnie czujnik poziomu dolnego będzie w stanie jednostki logicznej (obecność przy minimalnej ilości wody w zbiorniku) lub zadziała czujnik poziomu górnego ( zbiornik jest pełny).
Aby spełnić te warunki wprowadzamy do programu element logiczny OR oraz element logiczny I. Jedno wejście elementu logicznego AND podłączamy do przycisku „Stop”, drugie do wejścia I1 (z wyjściem niższego poziomu czujnik). Jedno wejście elementu OR podłączamy do wyjścia elementu AND, drugie do wejścia I3 (z wyjściem czujnika poziomu górnego). Wyjście elementu OR jest podłączone do wejścia R przerzutnika RS1.
Czerwona kontrolka powinna zaświecić się, gdy jednocześnie zostaną spełnione dwa warunki: pompy nie pracują (zero na wyjściu wyzwalacza RS1) oraz poziom wody poniżej dolnego poziomu (zero na wyjściu przekaźnika). dolny czujnik poziomu).
Aby „sprawdzić” te warunki i sterować czerwonym wskaźnikiem w programie wprowadzamy dwa falowniki i element logiczny I. Wejście jednego falownika łączymy z wejściem I1 (z wyjściem czujnika poziomu dolnego), wejście drugi falownik - z wyjściem wyzwalającym RS1). Wyjścia falowników łączymy z wejściami bramki AND. Wyjście bramki AND jest połączone z wyjściem tranzystora Q3.
Ostatecznie powinieneś mieć program przedstawiony poniżej. Rysunek wstępnie pokazuje zewnętrzne obwody podłączone do programowalnego przekaźnika.
Korzystając z trybu emulacji środowiska programowania OWEN Logic, upewnij się, że program działa zgodnie z pierwotnym zadaniem. Po załadowaniu programu do przekaźnika należy zapewnić to samo.