Uporaba mikroprocesorskih sistemov v elektrotehniki na primeru uporabe PLC

Pogovor o aplikaciji mikroprocesorski sistemi, to pomeni govoriti o skoraj vseh tehničnih napravah, ki nas obdajajo. Na vseh področjih elektrotehnike: v napajanju, elektropogonu, električni razsvetljavi se uporabljajo od najpreprostejših vezij pod nadzorom 8-bitnih mikrokontrolerjev do najzahtevnejših mikroprocesorskih sistemov z večnivojskim omrežnim krmiljenjem.

Pozoren sem na programabilni krmilniki (PLC) (imenovani tudi programabilni releji) LOGO! Siemens je zasnovan za izdelavo najpreprostejših avtomatskih krmilnih naprav. Zakaj LOGO! Siemens? Ker delo z njim ne zahteva posebnega znanja mikroprocesorske tehnike in programskih jezikov, a dovolj osnove elektrotehnike in digitalna elektronika (tudi osnove). Poleg tega so programski izdelki Siemens prosto dostopni.

Slika 1 prikazuje videz LOGO! Glavni in razširitveni modul.Algoritem delovanja modula nastavi program, sestavljen iz niza vgrajenih funkcij — FBD (Function Block Diagram) — grafični programski jezik. Module je mogoče programirati iz računalnika, opremljenega z LOGO Soft Comfort, ali z namestitvijo programiranega pomnilniškega modula ali z njihove tipkovnice (če je na voljo) brez uporabe dodatne programske opreme.

Slika 1 — Zasnova LOGO! Glavni in razširitveni modul

Stroški krmilnika in razširitvenih modulov niso visoki, kar omogoča njihovo uporabo tudi za avtomatizacijo in enostavne procese.

Vzemite primer samega Siemensa, mešalnik. Slika 3.13 prikazuje blokovno shemo mešalne naprave.

Izjava o nalogi:

Pri ukazu za zagon (SB1) odprite ventil Y1 in napolnite rezervoar do nivoja SL2. Zaprite ventil Y1, odprite ventil Y2 in napolnite rezervoar do oznake SL1. Zaprite ventil Y2 in mešalnik zaženite 15 minut. Odprite ventil Y3 in izpustite mešanico. Na signal senzorja SL3 zaprite ventil Y3 in ponastavite vezje.

Izvršilne naprave:

• M - motor mešalnika

• Y1 — dovodni ventil komponente 1

• Y2 — ventil za komponento 2

• Y3 — izpustni ventil za pripravljeno mešanico

Senzorji in ročno upravljanje:

• SL1 — senzor polnega rezervoarja

• SL2 — senzor polnjenja rezervoarja komponente 1

• SL3 — senzor praznega rezervoarja

• SB1 — gumb za začetek namestitve

Slika 2 — Blok diagram mešalne naprave

Na podlagi specifikacij bomo pripravili klasično relejno-kontaktorsko vezje (slika 3). Tradicionalno nastavimo gumb Stop SB1, tako da gumb za začetek namestitve postane SB2.

Slika 3 — Relejno-kontaktorsko vezje mešalne naprave

Ista shema, implementirana na LOGO! (slika 4). Vsekakor je lažje, vendar je izkoriščen le majhen del zmogljivosti krmilnika. Poleg samega krmilnika so v verigi elementov le še senzorji, krmilniki in pogoni. To pomeni, da je veriga veliko bolj zanesljiva od klasičnega dvojnika.

Označevanje LOGO! 230RC označuje: napajalno napetost — 115–240 V DC ali AC, relejne izhode (obremenitveni tok — 3 A za induktivno obremenitev).

Slika 4 — Diagram mešalnika LOGO!

Za programiranje PLC LOGO! potrebno je izdelati program vezja. Izdelava veznega programa z LOGO! Soft Comfort, orodje za programiranje LOGO!, ki se uporablja za enostavno in hitro ustvarjanje, testiranje, spreminjanje, shranjevanje in tiskanje programov vezij.

LOGO! obstajajo vhodi in izhodi. Vhodi so označeni s črko I in številko. Izhodi so označeni s črko Q in številko.

Digitalne vhode in izhode je mogoče nastaviti na «0» ali «1». «0» pomeni, da na vhodu ni napetosti; "1" pomeni, da je.

Blok v LOGO! Je funkcija, ki pretvori vhodne informacije v izhodne.

Slika 5 prikazuje variacijo diagrama vezja krmilnika mešalnika, ustvarjenega v programu LOGO! Mehko udobje. Ko izdelujemo vezni program, povezujemo vezne elemente v bloke. Najenostavnejši bloki so logične operacije… Prav tako vezje uporablja natikače in blok zakasnitve izklopa.

Preklopni program odraža algoritem (logiko) krmilnega vezja. Grafično izveden diagram standardnih blokov in konektorjev se nadalje transformira v logično strukturo krmilnika.

Slika 5 — Priključni diagram mešalne mize LOGO!