Wykorzystanie układów mikroprocesorowych w elektrotechnice na przykładzie zastosowania PLC

Porozmawiaj o aplikacji układy mikroprocesorowe, to znaczy mówiąc o prawie wszystkich urządzeniach technicznych, które nas otaczają. W każdej dziedzinie elektrotechniki: w zasilaniu, napędzie elektrycznym, oświetleniu elektrycznym, znajdują zastosowanie od najprostszych obwodów sterowanych 8-bitowymi mikrokontrolerami po najbardziej złożone układy mikroprocesorowe z wielopoziomowym sterowaniem sieciowym.

zwracam uwagę sterowniki programowalne (PLC) (nazywane również przekaźnikami programowalnymi) LOGO! Siemens jest przeznaczony do budowy najprostszych urządzeń automatyki sterującej. Dlaczego LOGO! Siemensa? Ponieważ praca z nim nie wymaga specjalnej znajomości technologii mikroprocesorowej i języków programowania, ale wystarczy podstawy elektrotechniki i elektroniki cyfrowej (również podstawy). Ponadto oprogramowanie firmy Siemens jest dostępne bezpłatnie.

Rysunek 1 przedstawia wygląd LOGO! Moduł główny i rozszerzeń.Algorytm działania modułu jest ustalany przez program złożony z zestawu wbudowanych funkcji — FBD (ang. Function Block Diagram) — graficzny język programowania. Moduły mogą być programowane z komputera wyposażonego w LOGO Soft Comfort lub poprzez zainstalowanie zaprogramowanego modułu pamięci lub z klawiatury (jeśli jest dostępna) bez użycia dodatkowego oprogramowania.

Rysunek 1 — Projekt LOGO! Moduł główny i rozszerzeń

Koszt kontrolera i modułów rozszerzeń nie jest wysoki, co sprawia, że ​​można je wykorzystać nawet do automatyzacji i prostych procesów.

Weź przykład z samego Siemensa, miksera. Rysunek 3.13 przedstawia schemat blokowy urządzenia mieszającego.

Deklaracja przydziału:

Na komendę start (SB1) otwórz zawór Y1 i napełnij zbiornik do poziomu SL2. Zamknij zawór Y1, otwórz zawór Y2 i napełnij zbiornik do oznaczenia SL1. Zamknąć zawór Y2 i uruchomić mikser na 15 minut. Otwórz zawór Y3 i spuść mieszaninę. Na sygnał z czujnika SL3 zamknij zawór Y3 i zresetuj obwód.

Urządzenia wykonawcze:

• M — silnik miksera

• Y1 — zawór zasilania składnika 1

• Y2 — zawór dla komponentu 2

• Y3 — zawór upustowy gotowej mieszanki

Czujniki i sterowanie ręczne:

• SL1 — czujnik zapełnienia zbiornika

• SL2 — czujnik napełnienia zbiornika składnika 1

• SL3 — czujnik pustego zbiornika

• SB1 — przycisk uruchamiający instalację

Rysunek 2 — Schemat blokowy urządzenia mieszającego

Na podstawie specyfikacji przygotujemy klasyczny obwód przekaźnikowo-stycznikowy (rysunek 3). Tradycyjnie ustawiamy przycisk Stop SB1, więc przyciskiem uruchamiającym instalację staje się SB2.

Rysunek 3 — Obwód przekaźnika-stycznika urządzenia mieszającego

Ten sam schemat zaimplementowany w LOGO! (Rysunek 4). Jest zdecydowanie łatwiej, ale wykorzystywana jest tylko niewielka część możliwości kontrolera. Oprócz samego sterownika łańcuch elementów zawiera tylko czujniki, elementy sterujące i napędy. Oznacza to, że łańcuch jest znacznie bardziej niezawodny niż jego klasyczny odpowiednik.

Oznaczenie LOGO! 230RC wskazuje: napięcie zasilania — 115-240 V DC lub AC, wyjścia przekaźnikowe (prąd obciążenia — 3 A dla obciążenia indukcyjnego).

Rysunek 4 — Schemat miksera LOGO!

Aby zaprogramować LOGO PLC! konieczne jest utworzenie programu roboczego. Tworzenie programu użytkowego za pomocą LOGO! Soft Comfort, narzędzie programistyczne LOGO!, służące do łatwego i szybkiego tworzenia, testowania, zmiany, zapisywania i drukowania programów obwodów.

LOGO! są wejścia i wyjścia. Wejścia są identyfikowane za pomocą litery I i numeru. Wyjścia są identyfikowane za pomocą litery Q i numeru.

Cyfrowe wejścia i wyjścia można ustawić na «0» lub «1». «0» oznacza brak napięcia na wejściu; «1» oznacza, że ​​tak jest.

Blok w LOGO! Jest to funkcja, która konwertuje informacje wejściowe na informacje wyjściowe.

Rysunek 5 przedstawia odmianę schematu obwodu sterownika miksera utworzonego w programie LOGO! Miękki komfort. Kiedy tworzymy program obwodu, łączymy elementy łączące z blokami. Najprostsze bloki to operacje logiczne… Ponadto obwód wykorzystuje przerzutniki i blok opóźnienia wyłączenia.

Program przełączania odzwierciedla algorytm (logikę) obwodu sterującego. Zaimplementowany graficznie schemat standardowych bloków i złączy jest dalej przekształcany w logiczną strukturę sterownika.

Rysunek 5 — Schemat połączeń miksera LOGO!