Ευφυή Συστήματα Ελέγχου. Αυτοματισμός. Μια μικρή αναδρομή!! Από τον Ήρωνα. Στο σήμερα!!!!

Transcript

1 Αυτοματισμός Μια μικρή αναδρομή!! Από τον Ήρωνα Στο σήμερα!!!! 1

2 Μηχανολογικοί Αυτοματισμοί Ι Αυτοματισμός με άξονα και έκκεντρα Έκκεντρα 2

3 Ηλεκτρομηχανολογικοί Προγραμματιζόμενος μηχανικός Ελεγκτής Αυτοματισμοί Αυτοματισμός με χρήση κυκλικού προγραμματιστή Ηλεκτρομηχανικός και οπτικός αναγνώστης προγράμματος από διάτρητη ταινία. 3

4 Εφαρμογή Ι Δευτερογενής παραγωγή Διακίνηση εμπορεύματος Αποσυσκευασία - Πλύση - Πλήρωση Πωμάτωση - Ετικετοποίηση - Συσκευασία Δέσιμο 4

5 Εφαρμογή ΙΙ Διακίνηση εμπορευμάτων - χειραποσκευών 5

6 Εφαρμογή ΙΙΙ Ανακατεύθυνση προϊόντων. 6

7 Εφαρμογή ΙV Έξυπνο Σπίτι-Κτήριο Κτήριο. 7

8 Αυτοματισμοί με ρελέ!!!! 8

9 Ευφυή Συστήματα Ελέγχου. Αυτοματισμοί με ρελέ!!!! 9

10 Τι είναι ένα PLC; 10

11 National Electrical Manufacturers Association (NEMA) To PLC, είναι γνωστό σαν προγραμματιζόμενος ελεγκτής Περιγράφηκε από την NEMA το 1978 σαν μία ηλεκτρονική ψηφιακή συσκευή η οποία χρησιμοποιεί μια προγραμματιζόμενη μνήμη όπου αποθηκεύονται εντολές για την επίλυση, λογικών και ακολουθιακών συναρτήσεων, & αριθμητικών συναρτήσεων, χρονικών, απαριθμητών. προκειμένου να ελέγξουν ψηφιακές και αναλογικές εισόδους / εξόδους διαφόρων τύπων μηχανών και διεργασιών. 11

12 Πλεονεκτήματα των PLC Εύκολα στον προγραμματισμό. Εύκολη συντήρηση. Σχεδιασμένα για βιομηχανικό περιβάλλον. Γρήγορη εγκατάσταση. Ευκολία σε αλλαγές. 12

13 Πλεονεκτήματα ως προς τα ρελέ Έχουν όλες τις δυνατότητες των προγενεστέρων κυκλωμάτων. Δραματική αύξηση ων επιδόσεων σε σχέση με την χρήση ρελέ. Μεγαλύτερη αξιοπιστία Εύκολη συντήρηση χωρίς μετακίνηση εξαρτημάτων. Δεν απαιτούνται εξειδικευμένες γνώσεις προγραμματισμού από το προσωπικό συντήρησης. Το φυσικό μέγεθος των PLC είναι πολύ μικρότερο. Και φυσικά το σπουδαιότερο πολύ μικρότερο κοστολόγιο. 13

14 Πλεονεκτήματα προς τα SBS (single board computers) έχουν πολύ υψηλό κόστος σχεδίασης απαίτηση συμβολαίων με τους κατασκευαστές των SBS. η επισκευή και η συντήρηση είναι εφιάλτης για τους πελάτες. απαιτούν υψηλή τεχνική κατάρτιση από τους συντηρητές. τα ειδικά κυκλώματα απαιτούν και ειδικά όργανα για την συντήρηση. δεν υπάρχει διαθέσιμο ανταλλακτικό υλικό από τοπικούς διανομείς ηλεκτρονικού υλικού. οι κατασκευαστές μπορεί να κάνουν μαιμουδιές κατά την επισκευή σε μια δύσκολη στιγμή συνήθως δεν έχουν τα αποδεκτά διεθνώς πρότυπα η πιστοποίηση στοιχίζει αρκετά χρήματα και είναι εξωπραγματική η επαναπιστοποίηση τους. ο παραγόμενος αριθμός ελεγκτών είναι μικρός και τέλος δεν παύουν να είναι μια μια οικιακή παραγωγή. 14

15 !!!Πλεονεκτήματα σε σχέση με τους υπολογιστές βάσεως!!! Οι συντηρητές μπορούν να διαβάσουν και κατανοήσουν ένα Ladder αλλά όχι λογισμικό ενός υπολογιστή. Καλλίτερη συμπεριφορά του συστήματος σε απώλεια τροφοδοσίας. Πλεονεκτεί σε κοστολόγιο για έλεγχο απλών μηχανών. Υψηλή αξιοπιστία και ελαχιστοποίηση της πολυέξοδης συντήρησης Βιομηχανική σχεδίαση και κιβώτιο (σασί). Μακρόχρονη διαθεσιμότητα και υποστήριξη των παραγομένων μοντέλων χωρίς την γρήγορη απαξίωση και απαρχαίωση των PC s. s 15

16 Εφαρμογές PLC Ταινιόδρομοι Υαλουργίες Χαλυβουργία-Χυτήρια Χυτήρια Συστήματα ασφαλείας Φυσικό αέριο Χαρτί Παραγωγή συσκευασία φαρμάκων Πρέσες Πλαστικών Εργαλειομηχανές Γεννήτριες Ισχύος Τροφοδοτικές μονάδες ισχύος Μηχανές συναρμολόγησης Παραγωγή Συσκευαστήρια τροφίμων Συσκευαστήρια υγρών. Διαχείριση υγρών αποβλήτων. Διαχείριση πόσιμου ύδατος. Θερμοδοχεία Συρματουργίες Καλώδια Διαχείριση αποθηκών. ΠΑΝΤΟΥ??? 16

17 Βασικές δυνατότητες PLC Αντικατάσταση των βοηθητικών ρελέ. Ανάπτυξη εφαρμογών ελέγχου ON/OFF OFF. Προγραμματισμός με διαγράμματα Ladder. Λειτουργία σε δυσμενές περιβάλλον. 17

18 Hardware PLC Βασικά PLC Τα περισσότερα κοινά PLC systems, περιέχουν δύο τμήματα στο ίδιο πλαίσιο ένα για τις εισόδου και ένα για τις εξόδου Σήμερα τα PLC αυτής της κατηγορίας είναι γνωστά σαν micro PLC. Είναι εφοδιασμένα με μία σειρά LED στο εμπρός μέρος τα δείχνουν την κατάσταση των εισόδων και εξόδων καθώς και αυτή του επεξεργαστή. 18

19 Hardware PLC Modular PLC Τα πλέον χρησιμοποιούμενα σήμερα PLC είναι αυτά με διαιρούμενες μονάδες. Οι κατασκευαστές προσφέρουν ξεχωριστές μονάδες, Τροφοδοτικό. CPU Ψηφιακές μονάδες εισόδου εξόδου. Αναλογικές μονάδες εισόδου εξόδου. Απαριθμητές υψηλής ταχύτητας. Μονάδες επικοινωνίας-δικτύου. κ.α. Όλα τα προηγούμενα μοντάρονται σε σασί όπου στο πίσω μέρος υπάρχει ο δίαυλος επικοινωνίας 19

20 Modular χωρίς σασί Μία άλλη μονάδα σπονδυλωτών PLC είναι αυτά όπου οι κατασκευαστές παρέχουν βαθμίδες οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους με χρήση συνδετικών 20

21 Το εσωτερικό του PLC Κύκλος λειτουργίας του PLC 21

22 Συνδεσμολογία εισόδων Συνδεσμολογία εξόδων 22

23 Εντολή ανάγνωσης 23

24 Εντολή εγγραφής 24

25 ..και οι δύο εντολές.. 25

26 Διευθυνσιοδότηση Σταθερός καθορισμός διευθύνσεων. Ελεύθερος καθορισμός διευθύνσεων. 26

27 Προγραμματισμός PLC Σκοπός του προγράμματος ενός PLC είναι να ελέγξει τις καταστάσεις των εξόδων του PLC ανάλογα με τις παρούσες καταστάσεις των εισόδων αυτού. Τα διάφορα PLC υποστηρίζονται από διαφορετικές γλώσσες προγραμματισμού αλλά η πλέον δημοφιλής γλώσσα είναι γνωστή σαν Ladder Λίστα εντολών( ( STATEMENT LIST = STL ) Σχέδιο επαφών ( LADDER DIAGRAM = LAD ) Λογικό διάγραμμα ( CONTROL SYSTEM FLOWCHART = CSF ) Σκόπιμα η γλώσσα Ladder Θυμίζει λογική ρελέ 27

28 Λογικό And & OR 28

29 Λογική Ladder 29

30 Σύνθετο πρόβλημα Λίστα εντολών ( STATEMENT LIST ) STL Σχέδιο επαφών ( LADDER DIAGRAM) LAD LD I0.1 LD I0.2 AN I0.3 OLD LD I0.4 A I0.5 O I0.7 LDN I0.6 ON I0.7 ALD OLD = Q0.0 30

31 Μετάβαση από την λογική ρελέ στα διαγράμματα ladder 31

32 Προωθημένες εντολές Συνδυαστικές Καταχωρητές Ολίσθησης Διακίνηση δεδομένων Απαριθμητές υψηλής ταχύτητας Υπορουτίνες 32

33 Βιβλιογραφία Εγχειρίδιο S7-200 & S7-300 Siemens. Σχέδια από αυτοματισμό ραουλόδρομων και δετικής μηχανής Κλ.Πρέκας Φωτογραφίες από το διαδίκτυο. Αυτοματισμοί (Principles Automation. A.Malov Yu.Ivanov 1976) 33