Αυτοματισμός. Δεύτερο Μέρος

Transcript

1 Αυτοματισμός Δεύτερο Μέρος

2 Κατασκευαστικές εταιρείες PLC ABB Alfa Laval Allen-Bradley ALSTOM/Cegelec Automation Direct/Koyo/PLC Direct B&R Automation Cegelec/ALSTOM Control Microsystems Control Technology Corporation Crouzet Automatismes Cutler Hammer Divelbiss Elsag Bailey Festo GE Fanuc Grayhill Human Hitachi Honeywell Horner Electric Idec Jitter Keyence Kirchner Soft Klockner-Moeller Koyo/Automation Microconsultants Mitsubishi Moore Products Omron Opto 22 Pilz Reliance Rockwell Automation SAIA-Burgess Schleicher Sharp Siemens SoftPLC/Tele-Denken Tele-Denken/SoftPLC Toshiba Z-World

3 Το εσωτερικό του PLC

4 Κύκλος λειτουργίας του PLC

5 Συνδεσμολογία εισόδων Διατάξεις-Συσκευές Εισόδου Διακόπτες πιέσεως. Επιλογικοί διακόπτες Οριοδιακόπτες ή τέρματα διαδρομής. Διακόπτες στάθμης.. Φωτοκύτταρα. Επαγωγικοί Αισθητήρες. Επαφές Εκκινητών Κινητήρων. Επαφές Ρελέ Ψηφιακοί διακόπτες. Τάσεις λειτουργίας εισόδων 120/230 VAC ή 24 VDC Συνδεσμολογία εισόδων Sourcing Sinking

6 Συνδεσμολογία εισόδων ρεύμα εισόδων Μέγιστη συνολική διαδρομή καλωδίων ΜΕΓΙΣΤΟ ΜΗΚΟΣ ΚΑΛΩΔΙΟΥ ως 1000m Ρεύμα που απορροφά κάθε είσοδος σε σήμα << 1 >> π.χ 8 ma αν το σύστημα έχει 200 εισόδου το απαιτούμενο ρεύμα είναι: 200 * 8 ma = 1,6 A. Ρεύμα Εξόδου τροφοδοτικού Ρεύμα που απορροφούν ολες οι είσοδοι που πιθανόν να λειτουργήσουν Ταυτόχρονα με σήμα "1"

7 Μονάδες-Βαθμίδες PLC Τροφοδοτικά CPU Μονάδες Ψηφιακών Εισόδων. Μονάδες Ψηφιακών Εξόδων. Μονάδες Αναλογικών Εισόδων. Μονάδες Αναλογικών Εξόδων. Μονάδες Θερμοκρασίας. Μονάδες Απαριθμητών.

8 Τροφοδοτικά

9 Τροφοδοτικά

10 CPU Ι

11 CPU

12 Μονάδες Ψηφιακών Εισόδων

13 Μονάδες Ψηφιακών Εισόδων

14

15

16 Μονάδες Ψηφιακών Εισόδων

17 Μονάδες Ψηφιακών Εισόδων

18

19 Συνδεσμολογία εξόδων Βαθμίδες διατάξεις εξόδου Βαλβίδες Εκκινητές κινητήρων Πηνία Ρελέ ελέγχου Κόρνες Alarms Ενδεικτικά Ανεμιστήρες Ρελέ Τάσεις λειτουργίας εξόδων VAC VAC/VDC 24 VAC/VDC Συνδεσμολογία εξόδων Ρελέ Transistor - MosFET Triac

20 Μονάδες Ψηφιακών Εξόδων

21 Μονάδες Ψηφιακών Εξόδων

22

23

24

25 Μονάδες Ψηφιακών Εξόδων

26

27 Μονάδες Ψηφιακών Εξόδων

28 Διαχείριση & συνδεσμολογία αναλογικών σημάτων.

29 Διαχείριση & συνδεσμολογία αναλογικών σημάτων

30 Διαχείριση & συνδεσμολογία αναλογικών σημάτων ΙΙ

31 Μονάδες Αναλογικών Εισόδων.

32 Μονάδες Αναλογικών Εισόδων

33 Μονάδες Αναλογικών Εξόδων.

34 Μονάδες Αναλογικών Εξόδων.

35 Μονάδες Αναλογικών Εξόδων. Διαχείριση & συνδεσμολογία αναλογικών σημάτων

36 Αναλογικά σήματα σε αναλογικές βαθμίδες

37 Αναλογικά σήματα σε αναλογικές βαθμίδες

38

39 Αναλογικά σήματα σε αναλογικές βαθμίδες

40

41 Επιλογή του hardware PLC Τύπος: Είσοδοι Έξοδοι AC, DC, sourcing, sinking, κλπ. Αριθμός: 10,16,20,32,.256 Τύπος : Μνήμη Flash ή Battery backed Μέγεθος: 1k,6k,12k,16, Απαιτούμενες Δυνατότητες 1. Ρεπερτόριο Εντολών Ανταλλαγή μηνυμάτων PID PTO,PWM 2. Αριθμητικές εντολές 3. Επικοινωνία Συσκευές δικτύου Ethernet 4. Καταγραφή συμβάντων

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

43 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.

44 !!!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.

45 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.

46 Μετάβαση από την λογική ρελέ στα διαγράμματα ladder

47 Εντολή ανάγνωσης

48 Εντολή εγγραφής

49 ..και οι δύο εντολές..

50 Διευθυνσιοδότηση Σταθερός καθορισμός διευθύνσεων. Ελεύθερος καθορισμός διευθύνσεων.

51 Γλώσσες Προγραμματισμού IEC & 2 & 3 είναι τα τρία μέρη της προδιαγραφής IEC 61131, με πρώτη δημοσίευση τον Δεκέμβριο του 1978 από την IEC. Σχέδιο επαφών Ladder diagram (LD), γραφικό περιβάλλον Διαγράμματα συναρτήσεων Function block diagram (FBD), γραφικό περιβάλλον Δομημένου κειμένου Structured text (ST), περιβάλλον κείμενο!!! (Pascal δεν χρησιμοποιείται!!) Λίστα εντολών Instruction list (IL), περιβάλλον κείμενο. Ακολουθιακά διαγράμματα!!! Sequential function chart (SFC), περιέχει στοιχεία που οργανώνουν το πρόγραμμα για ακολουθιακά προβλήματα και παράλληλη επεξεργασία γραφικό περιβάλλον.

52 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

53 Μεταβλητές Bit Strings ομάδα on/off τιμών BOOL - 1 bit BYTE - 8 bit WORD - 16 bit DWORD - 32 bit LWORD - 64 bit INTEGER - αριθμός SINT - signed short (1 byte) INT - signed integer (2 byte) DINT - double integer (4 byte) LINT - long integer (8 byte) U - Unsigned - add a U to the type to make it unsigned integer. REAL - floating point IEC 559 (IEEE) REAL - (4 byte) LREAL - (8 byte) Time - duration for timers, processes. Date and Time of day: DATE - calendar date TIME_OF_DAY - clock time DATE_AND_TIME: time and date

54 Λογική Ladder

55 Λογικό And & OR

56 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

57 STL - Ladder FBD I Λίστα εντολών STL Σχέδιο επαφών Ladder Διαγράμματα συναρτήσεων FBD

58 STL - Ladder FBD II Λίστα εντολών STL Σχέδιο επαφών Ladder Διαγράμματα συναρτήσεων FBD

59 Sequential function chart (SFC) Ι

60 Sequential function chart (SFC) ΙΙ

61 Sequential function chart (SFC) ΙΙΙ

62 Τυπική εφαρμογή Ι 1 Σε ένα συγκρότημα αντλίας δεξαμενής υπάρχουν τα εξής στοιχεία αυτοματισμού. Μπουτόν (NO) START, Μπουτόν (NC) STOP. Αισθητήρας στάθμης ο οποίος μας δίνει δύο σήματα, είναι όταν η στάθμη είναι πολύ χαμηλή και ένα όταν η στάθμη είναι υψηλή. Ηλεκτρική Αντλία πλήρωσης της δεξαμενής. Να δημιουργήσετε πρόγραμμα το οποίο, όταν πιέσουμε το μπουτόν STARΤ να ξεκινά η επόμενη διαδικασία. Αν η δεξαμενή αδειάζει να εκκινεί η αντλία η οποία θα σταματά όταν αυτή γεμίζει. Η διαδικασία αυτή θα επαναλαμβάνετε συνεχώς. Οποιαδήποτε στιγμή πατηθεί το μπουτόν STOP η διαδικασία θα σταματά άμεσα.

63 Τυπική εφαρμογή Ι 2

64 Τυπική εφαρμογή ΙΙ 1

65 Τυπική εφαρμογή ΙΙ 2 Σε ένα συγκρότημα αντλίας δεξαμενής υπάρχουν τα εξής στοιχεία αυτοματισμού. Μπουτόν (NO) START, Μπουτόν (NC) STOP. Δύο αισθητήρες στάθμης οι οποίο μας δίνουν αντίστοιχα σήματα όταν η στάθμη είναι χαμηλή ή υψηλή. Δύο Ηλεκτροβάνες τροφοδότησης της δεξαμενής, με πρώτες ύλες οι οποίες σε κατάλληλη αναλογία και συγκεκριμένο χρόνο ανάδευσης παράγει το τελικό προιόν. Μία Ηλεκτροβάνα παροχής του έτοιμου προϊόντος. Να δημιουργήσετε πρόγραμμα το οποίο, όταν πιέσουμε το μπουτόν STARΤ να ξεκινά η επόμενη διαδικασία. 1. Η ηλεκτροβάνα Νο3 κλειστή. 2. Ο κινητήρας ανάδευσης λειτουργεί όταν η στάθμη των υλικών είναι μεγαλύτερη από την χαμηλότερη στάθμη, αισθητήρας Νο2 λογικό Οι ηλεκτροβαλβίδες Νο1 & 2 ανοίγουν διαδοχικά για 10sec και 5sec αντίστοιχα μέχρι να γεμίσει η δεξαμενή (αισθητήρας ανώτερης στάθμης λογικό 1). 4. από την στιγμή που θα γεμίσει η δεξαμενή συνεχίζεται η ανάδευση για 5min. 5. Μόλις συμπληρωθούν τα 5min ανάδευσης ανοίγει η ηλεκτροβάνα Νο3 μέχρι να αδειάσει η δεξαμενή (αισθητήρας κατώτερης στάθμης λογικό 0).

66 Τρόποι συνδεσμολογίας εισόδων.

67 Συνδεσμολογίες Source & Sink