Программируемый логический контроллер
Цель работы: научиться программировать ПЛК DL-05,
CPM-2M
и SIMATIC S7-300
для выполнения определенной задачи автоматизации типового технологического
процесса.
Задание:
Автоматизировать механизм закрывания-открывания
нагревательного колодца слитков обжимного стана на программируемом контроллере.
При кратковременном нажатии кнопки «Открыть»
крышка поднимается до крайнего верхнего положения, открывая доступ к
содержимому котла.
При кратковременном нажатии кнопки «Закрыть»
крышка поворачивается в положение точно над котлом и затем опускается, закрывая
котел.
Для исключения ударов предусмотреть переход на
пониженную скорость перед касанием крышкой котла при его закрывании.
Ход работы:
Конструктивная схема механизма
закрывания-открывания крышки котла изображена на рисунке 1
Механизм закрывания - открывания крышки котла
включает в себя два механизма: механизм подъема и опускания крышки и механизм
поворота крышки котла.
При кратковременном нажатии кнопки «Открыть» с
пульта управления котлом включается двигатель Д1 механизма подъема крышки.
Двигатель Д1 через механическую передачу осуществляет подъем крышки до верхнего
положения, определяемого датчиком М1. Затем, по команде ПО включается двигатель
Д2, который поворачивает крышку котла вокруг оси О, до момента срабатывания
датчика П2. В этом положении крышка находится до подачи команды «Закрыть» с
пульта управления.
При кратковременном нажатии кнопки «Закрыть» на
пульте управления двигатель Д2 поворачивает крышку котла вокруг оси О до
момента срабатывания датчика П1 (крышка находится точно над котлом). Далее
двигатель Д1 опускает крышку котла вниз, до срабатывания датчика М2. При
срабатывании датчика М2 двигатель Д2 переходит на пониженную скорость и
продолжает движение вниз до срабатывания датчика М3 (крышка закрыта).
Конец цикла автоматики.
Рисунок 1 - Конструктивная схема
механизма закрывания-открывания крышки котла
Упрощенная функциональная схема
блока управления изображена на рисунке 2.
Входные переменные блока управления:
П1, П2 - датчики положения крышки в
поднятом состоянии;
М1, М3 - датчики крайних положений
крышки по вертикали;
М2 - датчик замедления опускания
крышки;
К1, К2 - кнопки управления
(«Открыть», «Закрыть» соответственно).
Выходы блока управления:
В - команда на поднятие крышки;
Н - команда на опускание крышки;
З1 - команда на замедление опускания
крышки;
ПО - команда на поворот (открытие)
крышки;
ПЗ - команда на поворот (закрытие)
крышки.
Внутренние переменные:
КТ1 - разрешение на поворот
(закрытие) крышки;
КТ2 - память о нахождении крышки в
открытом положении.
На основании содержательного
описания переменных составим логические уравнения:
Команда В (вверх) формируется при
кратковременном нажатии кнопки К1 («Открыть») с пульта управления и при наличии
сигнала с датчика нижнего положения крышки М3, запоминается, пока нет сигнала с
датчика верхнего положения крышки М1:
Команда ПО (поворот открытие)
формируется при наличии сигнала с датчика крайнего верхнего положения крышки
М1, наличии сигнала с датчика П1(крышка закрыта) и запоминается до тех пор,
пока нет сигнала с датчика П2 (крышка открыта) и нет памяти о нахождении крышки
в открытом положении КТ2:
Команда ПЗ (поворот закрытие)
формируется при кратковременном нажатии кнопки К2 «Закрыть» с пульта
управления, при наличии сигнала с датчика П2 (крышка открыта) и запоминается до
тех пор, пока нет сигнала с датчика П1 (крышка закрыта):
Команда Н (вниз) формируется при
наличии сигнала с датчика П1 (крышка закрыта) и при наличии разрешения на
закрытие крышки КТ1:
Команда З1 (замедление опускания
крышки) формируется при наличии сигнала с датчика замедления М2 и наличии
команды Н («Вниз») и запоминается:
Промежуточная переменная КТ1
(разрешение на закрытие крышки) формируется при наличии команды ПЗ (поворот
закрыть) и запоминается до тех пор, пока нет сигнала с датчика М3 нижнего
положения крышки (котел закрыт):
Промежуточная переменная КТ2 (память
о нахождении крышки в открытом положении) формируется при наличии сигнала с
датчика П2 (крышка открыта), отсутствии сигнала с датчика П1 (крышка закрыта) и
запоминается до тех пор, пока нет сигнала с датчика М3 (котел закрыт):
Адресация переменных в адресах
заданных контроллеров приведена в таблицах 1,2,3.
Таблица 1 - Адреса входов
контроллеров
|
Функциональное
обозначение переменной
|
К1
|
К2
|
М1
|
М2
|
М3
|
П1
|
П2
|
|
ПЛК
DL05
|
Х0
|
Х1
|
Х2
|
Х3
|
Х4
|
Х5
|
Х6
|
|
ПЛК
CPM-2M
|
0.00
|
0.01
|
0.02
|
0.03
|
0.04
|
0.05
|
0.06
|
I0.0
|
I0.1
|
I0.2
|
I0.3
|
I0.4
|
I0.5
|
I0.6
|
Таблица 2 - Адреса выходов контроллеров
|
Функциональное
обозначение переменной
|
В
|
Н
|
ПО
|
ПЗ
|
З1
|
|
ПЛК
DL05
|
Y0
|
Y1
|
Y2
|
Y3
|
Y4
|
|
ПЛК
CPM-2M
|
10.00
|
10.01
|
10.02
|
10.03
|
10.04
|
|
ПЛК
SIMATIC
S7-300
|
Q0.0
|
Q0.1
|
Q0.2
|
Q0.3
|
Q0.4
|
Таблица 3 - Адреса внутренних переменных
контроллеров
|
Функциональное
обозначение переменной
|
КТ1
|
КТ2
|
|
ПЛК
DL05
|
C0
|
C1
|
|
ПЛК
CPM-2M
|
20.00
|
20.01
|
|
ПЛК
SIMATIC
S7-300
|
M0.0
|
M0.1
|
Рисунок 2 - Программа управления
крышкой котла для ПЛК DL05
Рисунок 3 - Программа управления
крышкой котла для ПЛК CPM-2M
крышка котел схема контроллер
Рисунок 4 - Программа управления
крышкой котла для ПЛК SIMATIC S7-300
В результате проведения лабораторной
работы были получены навыки программирования ПЛК DL05, CPM-2M, SIMATIC S7-300;
изучена работа с прикладными программами, способы записи информации в память
ПЛК, проверена работа написанных уравнений на практике.
Литература
.Борисов
А.М. Лях Н.Е. Автоматизация технологических процессов (технические средства,
проектирование, лабораторный практикум); Учебное пособие.-Ч.,2001.-Ч1.-404с.
.А.М.
Борисов, А.С. Нестеров. Средства автоматизации и управления: Учебное пособие -
Ч., 2007. - 207 с.